广角透镜、使用它的光学装置和广角透镜的制造方法

专利名称：广角透镜、使用它的光学装置和广角透镜的制造方法
技术领域：
本发明涉及广角透镜、使用它的光学装置和广角透镜的制造方法。
背景技术：
视角60°以上的透镜称作广角透镜，视角100°以上的透镜称作 超广角透镜。例如，在专利文献l中公开了一种超广角透镜。
在该专利文献中公开的超广角透镜在物体一侧配置凹透镜组，在 成像面一侧配置聚光透镜组而构成。凹透镜组由组合有多个凹透镜的
ra透镜群构成， 一般而言，构成该凹透镜群的凹透镜的数量越多，越 能够增大广角透镜的视角。为了增大视角， 一般采用从物体一侧观看 构成该凹透镜群的凹透镜时，入射面为凸面，射出面为凹面的结构。 聚光透镜组的作用在于，聚集被凹透镜组发散后朝向成像面前进的光 线，并在成像面上成像。
上述传统的广角透镜或者超广角透镜，为了增大视角、消除色差 都进行了改进，但是，为消除像差所做的改进还不够。广角透镜俗称 鱼眼透镜，由该广角透镜获得的图像一直被理所当然地认为，越靠近 其周边部变形越大。即， 一般情况下，例如利用现有技术中的广角透 镜拍摄整个矩形物体的画面而获得的图像，会大幅变形成桶形。在此
情况下，图像的周边部的变形有时甚至达到20%以上。
这种广角透镜例如多用于车载用的后方监视摄像头、防范用监视 摄像头。但是，因视角广，图像的变形较大，故存在难以正确把握所 拍摄的图像表示的情况这样的问题。
另外，如果在为广角透镜的同时能够明显减少图像的变形，就能 够取代使线传感器扫描从而读取二维图像的扫描装置，实现一种无需 扫描便能瞬间读取被置于原稿台上的原稿的二维图像的薄型的图像读 取装置等，其使用范围有望急速扩大。
专利文献1:特开2005-345577号公报

发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种减少图像变形的广角透镜。 本发明的目的还在于提供一种使用这种广角透镜的光学装置。本发明 同时提供一种用于简单地构成这种广角透镜的方法。
本发明的第一方面提供一种广角透镜，其特征在于，具备物体 一侧的透镜群、成像面一侧的透镜群、以及配置在上述物体一侧的透 镜群与上述成像面一侧的透镜群之间的一个或者多个聚光透镜，
上述物体一侧的透镜群通过组合一个或多个在物体一侧具有凸面 状的入射面的凹透镜而构成，
上述凹透镜的上述入射面是具有相对光轴中心的曲率越朝向外周 曲率变得越大的倾向的凸的非球面，上述凹透镜的射出面实质上是凹 球面。
在优选实施方式中，上述成像面一侧的透镜群以其自身能够在成 像面上形成图像变形小的物像的方式构成。
在优选实施方式中，上述物体一侧的透镜群使用一个上述凹透镜
构成，视角为60 100° ，图像变形在±3°/。以下。
在其它的优选实施方式中，上述物体一侧的透镜群使用两个上述 凹透镜构成，视角为100 130° ,图像变形在±3%以下。
在又一其它的优选实施方式中，上述物体一侧的透镜群使用三个 上述凹透镜构成，视角为100 170° ，图像变形在±3%以下。
在利用两个以上的凹透镜构成上述物体一侧的透镜群的情况下， 优选最靠物体一侧的凹透镜由树脂成形，其它的凹透镜采用阿贝数 (Abbe's number)为70以上的模压玻璃(mold glass)形成。
在又一优选实施方式中，上述聚光透镜的阿贝数小于构成上述物 体一侧的透镜群的凹透镜的阿贝数。在此情况下，优选上述凹透镜和 上述聚光透镜均由树脂成形。
本发明的第二方面提供一种光学装置，其特征在于，具备上述 本发明的第一方面的广角透镜；和以使得受光面位于上述成像面的方 式配置的二维区域传感器。
本发明的第三方面提供一种摄像头模块，其特征在于，具备上 述本发明的第一方面的广角透镜；和以使得受光面位于上述成像面的
方式配置的二维区域传感器，并以通过上述二维区域传感器取得物体 的二维图像的方式构成。
本发明的第四方面提供一种图像读取装置，其特征在于，具备 透明的原稿载置面；和配置在该原稿载置面的下方的上述本发明的第 三方面的摄像头模块，并以通过上述二维区域传感器取得载置在上述 原稿载置面上的原稿的二维图像的方式构成。
本发明的第五方面提供一种广角透镜的制造方法，该广角透镜具 备物体一侧的透镜群、成像面一侧的透镜群、以及配置在上述物体 一侧的透镜群与上述成像面一侧的透镜群之间的一个或者多个聚光透 镜，上述物体一侧的透镜群通过组合一个或多个在物体一侧具有凸面 状的入射面的凹透镜而构成，上述凹透镜的上述入射面是凸的非球面， 上述凹透镜的射出面实质上是凹球面，该广角透镜的制造方法的特征 在于上述成像面一侧的透镜群采用其自身能够在成像面上形成图像 变形小的物像的结构，决定构成上述物体一侧的透镜群和上述聚光透 镜的透镜规格，使得在成像面上形成图像变形小的图像。
本发明的第六方面提供一种广角透镜的制造方法，其为按照所希 望的视角制造广角透镜的制造方法，该广角透镜具备物体一侧的透 镜群、成像面一侧的透镜群、以及配置在上述物体一侧的透镜群与上 述成像面一侧的透镜群之间的一个或者多个聚光透镜，上述物体-侧 的透镜群通过组合一个或多个在物体一侧具有凸面状的入射面的凹透 镜而构成，上述凹透镜的上述入射面是凸的非球面，上述凹透镜的射 出面实质上是凹球面，构成上述物体一侧的透镜群的凹透镜为一个或 所希望的个数，该广角透镜的制造方法的特征在于上述成像面一侧 的透镜群使用以其自身能够在成像面上形成图像变形小的物像的一定 规格的透镜，在决定构成上述物体一侧的透镜群的上述凹透镜为一个 的广角透镜的规格时，决定构成上述物体一侧的透镜群的一个上述凹 透镜和上述聚光透镜的规格，使得在成像面形成图像变形小的图像， 在决定构成上述物体一侧的透镜群的上述凹透镜为两个以上的广角透 镜的规格时，原封不动地使用构成上述物体一侧的透镜群的上述凹透 镜为一个的广角透镜的上述凹透镜的规格，在该凹透镜的物体一侧追 加第二个以后的上述凹透镜，决定上述追加的凹透镜和上述聚光透镜
的规格，使得在成像面上形成图像变形小的图像。


图1是使用本发明的第一实施方式的广角透镜的摄像头模块的示 意的结构图。
图2是使用本发明的第二实施方式的广角透镜的摄像头模块的示
意的结构图。
图3是使用本发明的第三实施方式的广角透镜的摄像头模块的示 意的结构图。
图4是使用本发明的第四实施方式的广角透镜的摄像头模块的示 意的结构图。
图5是使用本发明的广角透镜或者摄像头模块而构成的图像读取 装置的截面图。
图6是沿着图5的VI-VI线的截面图。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行具体的说明。
图1表示使用本发明的第一实施方式中的广角透镜10A的摄像头 模块100A的整体结构。
该广角透镜10A包括由一个凹透镜210构成的物体一侧的透镜 200;组合多个透镜410、 420而成的成像面一侧的透镜群400;和在物 体一侧的凹透镜210与成像面一侧的透镜群400之间配置的聚光透镜 300，这些透镜210、 300、 410、 420以沿着相同的透镜中心轴Lc被透 镜保持具550保持的方式配置。在成像面500上配置有由CCD传感器 等构成的二维区域传感器600的受光面610。该二维区域传感器600 搭载在规定的基板700上。上述透镜保持具550也搭载在该基板700 上，用来规定各个透镜210、 300、 410、 420之间的位置关系以及各个 透镜210、 300、 410、 420与上述成像面500的位置关系。而且，在该 图中，符号520表示具有将射向成像面一侧的透镜群的入射光的直径 聚集在规定范围内的功能的光圈，符号510表示红外线滤光片。
上述物体一侧的凹透镜210具有物体一侧的入射面211和成像面
一侧的射出面212，入射面211形成为凸的非球面211a，射出面212 具有形成为凹球面的区域。在本实施方式中，形成为凹球面的区域其 圆心角大致可达180° 。入射面211的凸的非球面211a具有如下倾向 相对该透镜中心轴Lc附近的曲率半径，随着远离透镜中心轴Lc，曲率 逐渐增大。但是，因该物体一侧的凹透镜210整体是凹透镜，故入射 面211的曲率在任何一个位置均比射出面212的曲率小。另外，射出 面212优选为正确的凹球面，例如，涂抹用于消色的树脂层不会产生 不便，为了修补各种像差等，即使进行细小的更改也不会产生不便， 只要是这样的实质上的凹球面即可。这一点与以下图2所示的实施方 式也相同。
另一方面，在本实施方式中，成像面一侧的透镜群400由非球面 凸透镜410和非球面凹透镜420的组合构成。该成像面一侧的透镜群 400采用以其自身能够在成像面上形成像差较小的物像的透镜。由图1 可知，为了到达成像面500中的各点，向该成像面一侧的透镜群400 入射的光线群分别是平行光或者大致平行的光，这表示以该成像面一 侧的透镜群400其自身能够在成像面500上形成物像。即，本发明中 的广角透镜IOA，使用已有的透镜群或以其自身能够用作标准透镜的 方式被设计的透镜群作为上述成像面一侧的透镜群400，其特征在于， 在以上的基础上，追加上述物体一侧的凹透镜210和上述聚光透镜 300，实现广角化并降低图像变形。
因为上述物体一侧的透镜200是凹透镜，所以上述聚光透镜300 发挥如下作用，将从该物体一侧的透镜200的射出面212发散并前行 的光线修正为平行光或者大致平行的光，使其向上述成像面一侧的透 镜群400入射(参照图l)。因此，该聚光透镜300整体为凸透镜。
上述物体一侧的凹透镜210的入射面211如上所述具有如下倾向， 相对该透镜中心轴Lc附近的曲率，随着远离透镜中心轴Lc曲率逐渐 增大。因此，如果将该入射面211整体与形成为与透镜中心轴附近的 曲率为相同曲率的凸球面的情况相比，能够在成像面500的周边部的 点P上形成距离透镜中心轴Lc更近的物体的像。这意味着在成像面500
形成的图像的变形变少。
在本实施方式中，如上所述，令广角透镜10A的物体一侧的第一
个凹透镜210的入射面211为凸的非球面211a，由此，能够实现图像
变形小的广角透镜。
在图1所示的第一实施方式中，使用一个凹透镜210作为物体一 侧的透镜200，由此，能够实现视角达到卯。左右，像变形在±3%以下。
为了制造该广角透镜IOA，必须确定各个透镜210、 300、 410、 420 的规格。尤其是对于非球面，使用公知的非球面公式来确定其轮廓 (profile)。在本实施方式中，共使用四个透镜，如果所有的入射面和 射出面均为非球面，则为了将图像变形控制在规定以下而带条件地确 定八个非球面轮廓时，需要大量的运算，缺乏可行性。
但是，在本实施方式中的广角透镜10A中，构成成像面一侧的透 镜群400的透镜410、 420的非球面轮廓已经确定，并且，因物体一侧 的凹透镜210的射出面212是凹球面，故无需确定非球面轮廓。因此， 主要确定物体一侧的凹透镜210的入射面211的非球面轮廓，追加确 定聚光透镜300的非球面轮廓即可，因此，运算量负担明显减轻。
图2表示使用本发明的第二实施方式中的广角透镜10B的摄像头 模块100B的整体结构。
在该第二实施方式的广角透镜10B中，与图1所示的第一实施方 式中的广角透镜10A相比的不同点在于，作为物体一侧的透镜群200 使用两个凹透镜210、 220这一点。具有成像面一侧的透镜群400这一 点、在物体一侧的透镜群200与成像面一侧的透镜群400之间配置聚 光透镜300这一点、这些透镜210、 220、 300、 410、 420被搭载在基 板700上的透镜保持具550支撑这一点、光圈520和红外线滤光片510 被配置在规定的位置这一点、以及在成像面500上配置搭载在基板700 上的二维区域传感器600的受光面610这一点与图1所示的实施方式 相同。
但是，在该广角透镜10B中，在构成物体一侧的透镜群200的两 个凹透镜210、 220中，位于成像面一侧的凹透镜210采用与图1所示 的第一实施方式中的凹透镜210完全相同规格的透镜。并且，对于成 像面一侧的透镜群400，也采用与图1所示的第一实施方式中的成像面 一侧的透镜群400完全相同规格的透镜。即，该第二实施方式中的广
角透镜10B相对图1所示的广角透镜IOA，在物体一侧追加第二个凹
透镜220，并变更聚光透镜300而构成。
变更聚光透镜300的原因在于，随着凹透镜220作为物体一侧的 透镜群200被追加，与第一实施方式相比，从该物体一侧的透镜群200 射出的光的发散程度变得更大。在此情况下，聚光透镜300也发挥将 发散光修正成平行光或大致平行的光，使其向成像面一侧的透镜群400 入射的作用。
在此情况下，在物体一侧追加的凹透镜220其入射面221是凸的 非球面221a，射出面222是凹球面。在本实施方式中，射出面222的 凹球面的圆心角也达到180°左右。另外，入射面221的凸的非球面 221a具有以下倾向，相对该透镜中心轴Lc附近的曲率，随着远离透镜 中心轴Lc曲率逐渐增大。于是，关于修正像变形这一点，与图l所示 的实施方式中的广角透镜10A的物体一侧的凹透镜210相同。
在本实施方式中，共使用5个透镜210、 220、 300、 410、 420，如 果令所有入射面和射出面均为非球面，并以使图像变形为规定以下的 条件确定所有的非球面轮廓，则运算负担庞大，缺乏可行性。但是， 如上所述，构成成像面一侧的透镜群400的透镜的非球面轮廓已经确 定，而且，在构成物体一侧的透镜群200的两个凹透镜210、 220中， 成像面一侧的凹透镜210的轮廓已经确定。并且，对于构成物体一侧 的透镜群200的两个凹透镜210、 220中的追加的凹透镜220，因为其 射出面222是凹球面，所以无需确定非球面轮廓。因此，对于本第二 实施方式中的广角透镜IOB，在构成整体时，主要确定追加的凹透镜 220的入射面221的非球面轮廓即可，因此，运算负担得到明显减轻。
在为图2所示的第二实施方式的情况下，使用上述两个凹透镜210、 220作为物体一侧的透镜群200，由此，能够实现视角达到IIO。左右， 像变形在±3%以下。
图3表示使用本发明的第三实施方式中的广角透镜10C的摄像头 模块100C的整体结构。
关于该第三实施方式中的广角透镜IOC，其与图1所示的第一实 施方式中的广角透镜IOA相比的不同点在于，使用三个凹透镜210、 220、 230作为物体一侧的透镜群200这一点。具有成像面一侧的透镜
群400这一点、在物体一侧的透镜群200与成像面一侧的透镜群400 之间配置聚光透镜300这一点、这些透镜210、 220、 230、 300、 410、 420被搭载在基板700上的透镜保持具550支撑这一点、光圈520和红 外线滤光片510配置在规定的位置这一点、以及在成像面500上配置 搭载在基板700上的二维区域传感器600的受光面610这一点与图1 所示的实施方式相同。
但是，关于该广角透镜IOC，在构成物体一侧的透镜群200的三 个凹透镜210、 220、 230中，位于成像面一侧的两个凹透镜210、 220 使用与图2所示的第二实施方式中的两个凹透镜210、 220的规格完全 相同的透镜。并且，对于成像面一侧的透镜群400，也引用与图l所示 的第一实施方式中的成像面一侧的透镜群400的规格完全相同的透镜。 即，该第三实施方式中的广角透镜10C相对图2所示的广角透镜IOB， 在物体一侧追加第三个凹透镜230，并变更聚光透镜300而构成。
变更聚光透镜300的原因在于，随着凹透镜230作为物体一侧的 透镜群200被追加，与第一实施方式或第二实施方式相比，从该物体 一侧的透镜群200射出的光的发散程度变得更大。在此情况下，聚光 透镜300也发挥将发散光修正成平行光或大致平行的光，使其向成像 面一侧的透镜群400入射的作用。
在此情况下，在物体一侧追加的第三个凹透镜230其入射面231 是凸的非球面231a，射出面232是凹球面。在本实施方式中，射出面 232的凹球面的圆心角也达到180°左右。并且，入射面231的凸的非 球面231a具有以下倾向，相对该透镜中心轴Lc附近的曲率，随着远 离透镜中心轴Lc曲率逐渐变小。由此，修正图像变形这一点，与在图 1和图2所示的实施方式中所述相同。
在本第三实施方式中，共使用6个透镜210、 220、 230、 300、 410、 420，如果令所有入射面和射出面均为非球面，并以使图像变形为规定 以下的条件确定所有的非球面轮廓，则运算负担庞大，缺乏可行性。 但是，如上所述，构成成像面一侧的透镜群400的透镜的非球面轮廓 已经确定，而且，在构成物体一侧的透镜群200的三个凹透镜210、220、 230中，成像面一侧的两个凹透镜210、 220的轮廓已经确定。并且， 对于构成物体一侧的透镜群200的三个凹透镜210、 220、 230中的追
加的凹透镜230，因其射出面232是凹球面，所以无需确定非球面轮廓。
从而，对于本第三实施方式中的广角透镜ioc，在构成整体时，主要
确定追加的凹透镜230的入射面231的非球面轮廓即可，因此运算负 担得到明显减轻。
在为图3所示的第三实施方式的情况下，通过使用上述3个凹透 镜210、 220、 230作为物体一侧的透镜群200，能够实现视角达到160° 左右，图像变形在±3%以下。
如上所述，虽然上述广角透镜10A、 IOB、 IOC是广角透镜，但是 图像变形减少。另外，将透镜的结构分成物体一侧的透镜群200与成 像面一侧的透镜群400，作为成像面一侧的透镜群400，使用以其自身 能够在成像面上形成物像的透镜，而且，构成物体一侧的透镜群200 的凹透镜210、 220、 230，因令其入射面211、 221、 231为凸的非球面 211a、 221a、 231a，所以，虽然附加降低图像变形的条件，但能够通过 非球面公式容易地进行确定凸的非球面轮廓的运算。
但是，在构成广角透镜10A、 IOB、 IOC的情况下，必须利用各个 凹透镜使来自透镜周边部的入射光线大幅折射，因此，作为凹透镜210、 220、 230，优选尽量使用折射率大的材料形成的透镜。另外，在取得 彩色图像的情况下，视角越扩大，越容易在物像的周边部发生色模糊， 色模糊表现为蓝色向内侧偏离，红色向外侧偏离。为了减轻这种色模 糊，优选利用因光的波长的变化而使折射率的变化尽可能小的材料， 即利用阿贝数高的材料构成透镜。
比较玻璃材料和树脂材料可知，玻璃材料是阿贝数更高的材料。 但是，在使用这种玻璃材料通过模压法成形凹透镜的情况下，因加热 以及冷却很耗时等原因，在生产率方面，不及使用树脂材料成形凹透 镜的情况。
下面，参照图4，对生产率优良并能够降低取得画像的色模糊的第 四实施方式中的广角透镜10D进行说明。
该广角透镜IOD在透镜的配置方面，与上述第三实施方式中的广 角透镜10C相同。使用3个凹透镜210、 220、 230作为物体一侧的透 镜群200。该广角透镜10D包括成像面一侧的透镜群400，并且在物体 一侧的透镜群200与成像面一侧的透镜群400之间配置有聚光透镜
300，这些透镜210、 220、 230、 300、 410、 420被搭载在基板700上 的透镜保持具550支撑。为了便于保持具550适当地保持，3个凹透镜 210、 220、 230以及聚光透镜300具有凸缘部213、 223、 233、 303。 光圈520和红外线滤光片510被配置在规定的位置，搭载在基板700 上的二维区域传感器600的受光面610被配置在成像面500上。构成 物体一侧的透镜群200的3个凹透镜210、 220、 230与上述各实施方 式中的凹透镜相同，其入射面211、 221、 231是从中心朝向外周，其 曲率逐渐变大的凸的非球面211a、 221a、 231a，射出面212、 222、 232 实质上是凹球面。成像面一侧的透镜群400使用以其自身能够在成像 面上形成没有变形的图像的透镜。
在本实施方式中，各个凹透镜210、 220、 230的射出面212、 222、 232的被形成为凹球面的区域的圆心角比上述各个实施方式的小，但是 由于使用3个凹透镜，因此，能够实现视角为IOO。以上，图像变形为 ±3%以下。
对于构成物体一侧的透镜群200的3个凹透镜210、 220、 230，为 了实现该广角透镜10D的被扩大的视角，使最靠物体一侧的凹透镜230 的透镜直径最大，其它的两个凹透镜210、 220的透镜直径比它小。如 上所述，为了降低所取得的彩色图像的色模糊，优选利用阿贝数大的 玻璃材料构成凹透镜，但是，如果透镜直径变大，则在利用玻璃材料 通过模压法成形透镜的情况下，加热及冷却需要更多的时间等，效率 较差。在此情况下，在上述3个凹透镜210、 220、 230中，利用玻璃 类的阿贝数大的材料成形外直径较小的透镜210、 220，对于透镜直径 大的透镜230，利用树脂材料成形，这样，在生产率方面能够保持较好 的性能。
作为阿贝数高的玻璃类材料，优选使用阿贝数在70以上的材料， 例如，能够使用住田光学玻璃(力'，株式会社制造的PKF80 (阿 贝数81.5，折射率1.497)，或者HOYA株式会社制造的FCD1 (阿贝 数81.6，折射率1.497)。
作为凹透镜230的成形所使用的树脂类材料，优选尽量使用阿贝 数大的材料，例如，能够使用日本ZEON (七才 株式会社制造的 ZEONEX480R (阿贝数56.2，折射率1.525)，或者JSR株式会社制造
的ARTON-F (阿贝数56.3，折射率1.513)。
如果尽量利用上述ZEONEX 480R或ARTON-F等阿贝数较大的树 脂类材料成形所有3个凹透镜210、 220、 230，则物体一侧的透镜群 200的生产率会进一步提高。
如上所述，对于构成物体一侧的透镜群200的凹透镜210、 220、 230，利用阿贝数大的透镜构成，由此，如上所述，不仅能够扩大视角， 还能够使图像变形变小，减少在取得彩色图像时的色模糊。但是，尤 其是在物体一侧的透镜群200的周边部，由于大幅弯曲入射的光线后 使其向聚光透镜300入射，因此无法完全消除色模糊。
因此，在本第四实施方式中的广角透镜IOD中，作为以凸透镜构 成的聚光透镜300的材料，选择阿贝数比上述凹透镜210、 220、 230 的阿贝数小的材料。即，根据这种结构，作为具有将被凹透镜210、 220、 230向发散方向弯曲的光向聚光方向弯曲的功能的聚光透镜的材料，与 凹透镜210、 220、 230相反，釆用阿贝数小的材料，这样，就能够增 加使因通过凹透镜210、 220、 230而产生的色模糊消失的功能。
例如，作为凹透镜210、220、230的材料，在使用上述ZEONEX 480R (阿贝数56.2，折射率1.525)、或ARTON-F(阿贝数56.3，折射率1.513) 的情况下，例如可以使用阿贝数相对低的聚碳酸酯(阿贝数31.1，折 射率1.585)作为聚光透镜300的材料。
图5和图6表示作为使用上述各个实施方式中的广角透镜10C或 摄像头模块100C的一种光学装置的图像读取装置800的概略构造。
该图像读取装置800基本上是通过配备盒状的外壳810、设置在该 外壳810的上面的由透镜玻璃等构成的原稿载置台820、设置在外壳 810的底板830上的摄像头模块100C而构成。作为摄像头模块IOOC， 使用图3所示的使用3个凹透镜作为物体一侧的透镜群200的结构， 这在利用该摄像头模块具有的160°左右的高视角性能，减少外壳的厚 度，实现该图像读取装置800在厚度方向的小型化方面最佳，此外， 也可以使用图l、图2和图4所示的摄像头模块100A、 IOOB、 IOOD。
在外壳810的上面的一端一侧，能够覆盖原稿载置台820的外罩 840的一端以能够开闭的方式被支撑。延长摄像头模块100C的基板 700，在其上表面上设置有作为照明光源的LED元件730，并搭载有用
来对从二维区域传感器600取得图像、LED元件730的发光控制、图 像数据的传送处理等进行控制的半导体装置710、 720。
本图像读取装置800能够图像变形小地瞬间取得载置在该原稿载 置台820上的原稿Dc的二维图像。
当然，本发明的范围并不限定于上述各个实施方式，在各项权利 要求所述的范围内的所有变更均包含在本发明的范围内。
在实施方式中，对构成物体一侧的透镜群200的透镜的个数达到3 个的情况进行了说明，但是，很明显能够利用4个以上的透镜构成物 体一侧的透镜群200。
在实施方式中，虽然使用1个凸透镜作为聚光透镜300，但是，在 构成物体一侧的透镜群200的透镜的个数增加的情况下，也能够利用 多个透镜构成该聚光透镜。
作为使用本发明的摄像头模块的光学装置，除了上述图像读取装 置之外，也可以构成为车载用的后方监视摄像头、设置在写字楼或施 工现场的监视摄像头、或者在金融机构的ATM装置中根据手掌的静脉 图形进行个人认证的光学认证装置等，其中，该车载用的后方监视摄 像头以取得车辆的后方视野作为二维视频图像的方式构成。
权利要求
1. 一种广角透镜，其特征在于，具备物体一侧的透镜群、成像面一侧的透镜群、以及配置在所述物体一侧的透镜群与所述成像面一侧的透镜群之间的一个或多个聚光透镜，所述物体一侧的透镜群通过组合一个或多个在物体一侧具有凸面状的入射面的凹透镜而构成，所述凹透镜的所述入射面是具有相对光轴中心的曲率越朝向外周曲率变得越大的倾向的凸的非球面，所述凹透镜的射出面实质上是凹球面。
2. 如权利要求1所述的广角透镜，其特征在于所述成像面一侧的透镜群构成为以其自身能够在成像面上形成图 像变形小的物像。
3. 如权利要求2所述的广角透镜，其特征在于所述物体一侧的透镜群使用一个所述凹透镜构成，视角为60 100° 。
4. 如权利要求2所述的广角透镜，其特征在于所述物体一侧的透镜群使用两个所述凹透镜构成，视角为100 130° 。
5. 如权利要求2所述的广角透镜，其特征在于所述物体一侧的透镜群使用三个所述凹透镜构成，视角为100 170° 。
6. 如权利要求4或5所述的广角透镜，其特征在于 所述物体一侧的透镜群的凹透镜中，最靠物体一侧的凹透镜是由树脂成形的凹透镜，其它的凹透镜由阿贝数为70以上的模压玻璃形成。
7. 如权利要求2所述的广角透镜，其特征在于所述聚光透镜的阿贝数小于构成所述物体一侧的透镜群的凹透镜 的阿贝数。
8. 如权利要求7所述的广角透镜，其特征在于构成所述物体一侧的透镜群的凹透镜和所述聚光透镜均由树脂成形。
9. 一种光学装置，其特征在于，具备权利要求1 8的任一项所述的广角透镜；和以使得受光面位于所 述成像面的方式配置的二维区域传感器。
10. —种摄像头模块，其特征在于-具备权利要求1 8的任一项所述的广角透镜；和以使得受光面位 于所述成像面的方式配置的二维区域传感器，并以通过所述二维区域 传感器取得物体的二维图像的方式构成。
11. 一种图像读取装置，其特征在于具备透明的原稿载置面；和配置在该原稿载置面的下方的权利要 求IO所述的摄像头模块，并以通过所述二维区域传感器取得载置在所 述原稿载置面上的原稿的二维图像的方式构成。
12. —种广角透镜的制造方法，该广角透镜具备物体一侧的透 镜群、成像面一侧的透镜群、以及配置在所述物体一侧的透镜群与所 述成像面一侧的透镜群之间的一个或者多个聚光透镜，所述物体一侧 的透镜群通过组合一个或多个在物体一侧具有凸面状的入射面的凹透 镜而构成，所述凹透镜的所述入射面是凸的非球面，所述凹透镜的射 出面实质上是凹球面，该广角透镜的制造方法的特征在于所述成像面一侧的透镜群采用以其自身能够在成像面上形成图像 变形小的物像的结构，决定构成所述物体一侧的透镜群和所述聚光透镜的透镜规格，使 得在成像面上形成图像变形小的图像。
13. —种广角透镜的制造方法，其为按照所希望的视角制造广角 透镜的制造方法，该广角透镜具备物体一侧的透镜群、成像面一侧 的透镜群、以及配置在所述物体一侧的透镜群与所述成像面一侧的透 镜群之间的一个或者多个聚光透镜，所述物体一侧的透镜群通过组合 一个或多个在物体一侧具有凸面状的入射面的凹透镜而构成，所述凹 透镜的所述入射面是凸的非球面，所述凹透镜的射出面实质上是凹球 面，构成所述物体一侧的透镜群的凹透镜为一个或所希望的个数，该 广角透镜的制造方法的特征在于所述成像面一侧的透镜群使用以其自身能够在成像面上形成图像 变形小的物像的一定规格的透镜，在决定构成所述物体一侧的透镜群的所述凹透镜为一个的广角透 镜的规格时，决定构成所述物体一侧的透镜群的一个所述凹透镜和所 述聚光透镜的规格，使得在成像面形成图像变形小的图像，在决定构成所述物体一侧的透镜群的所述凹透镜为两个以上的广 角透镜的规格时，原封不动地使用构成所述物体一侧的透镜群的所述 凹透镜为一个的广角透镜的所述凹透镜的规格，在该凹透镜的物体一 侧追加第二个以后的所述凹透镜，决定所述追加的凹透镜和所述聚光 透镜的规格，使得在成像面上形成图像变形小的图像。
全文摘要
本发明提供一种广角透镜、使用它的光学装置和广角透镜的制造方法。该广角透镜的特征在于，具备物体一侧的透镜群(200)、成像面一侧的透镜群(400)、以及配置在上述物体一侧的透镜群(200)与上述成像面一侧的透镜群(400)之间的一个或多个聚光透镜(300)，上述物体一侧的透镜群(200)通过组合一个或多个在物体一侧具有凸面状的入射面(211)的凹透镜(210)而构成，上述凹透镜(210)的上述入射面(211)是具有相对光轴中心的曲率，越朝向外周曲率变得越大的倾向的凸的非球面(211a)，上述凹透镜(210)的射出面(212)实质上是凹球面。
文档编号H04N1/10GK101389994SQ20078000436
公开日2009年3月18日 申请日期2007年2月1日 优先权日2006年2月3日
发明者藤本久义 申请人:罗姆股份有限公司