專利名稱：攝像透鏡及使用該攝像透鏡的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及使被攝體的像成像的攝像透鏡及使用該攝像透鏡的 攝像裝置。
背景技術(shù)：
從過去公知有用于車載用、手機(jī)用、監(jiān)視用等的攝像裝置的小型 化、輕量化的廣角的攝像透鏡。這種攝像透鏡將作為被攝體的物體的像
成像在CCD元件或CMOS元件等的攝像元件的受光面上。
此外，作為謀求小型化、輕量化的廣角的攝像透鏡，已知由6片透 鏡構(gòu)成且第3透鏡由玻璃材料形成的攝像透鏡(參照專利文獻(xiàn)1)、和 由包含塑料接合透鏡的5 6片透鏡構(gòu)成的攝像透鏡(參照專利文獻(xiàn) 2)。此外，申請人申請了專利文獻(xiàn)3記載的攝像透鏡的發(fā)明專利。
專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2007 — 249073號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2006 — 284620號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利申請2007 — 261626號(hào)
但是，如專利文獻(xiàn)1 3那樣，若第3透鏡由玻璃材料形成，則成本 升高。此外，通過在第3透鏡中使用非球面透鏡，從而可以很好地補(bǔ)正 像面彎曲。
專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)是使用塑料非球面透鏡彼此的接合透鏡。若 接合透鏡使用非球面，則制造成本升高。
然而，近年來CCD元件和CMOS元件等的攝像元件的小型化、高像素 化急速發(fā)展。隨之，要求將用于車載用、手機(jī)用、監(jiān)視用等的攝像裝置 的攝像透鏡進(jìn)一步廣角化、小型化的同時(shí)使其像差減小。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是鑒于上述情況做出的，其目的在于，提供一種在能夠 廣角化及小型化的同時(shí)提高光學(xué)性能的攝像透鏡及使用該攝像透鏡的攝 像裝置。
本實(shí)用新型的第1攝像透鏡的特征在于，從物體側(cè)起順次包括具有
負(fù)的光焦度的第1透鏡、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡、第3透鏡、具有 正的光焦度的第4透鏡、具有正的光焦度的第5透鏡、及具有負(fù)的光焦 度的第6透鏡；從第2透鏡到第6透鏡中的各透鏡的至少1個(gè)透鏡面呈 非球面；第3透鏡及第6透鏡由對d線的阿貝數(shù)為45以下的材料形成。
本實(shí)用新型的第2攝像透鏡的特征在于，從物體側(cè)起順次包括第 1透鏡，具有負(fù)的光焦度，是凹面朝向像側(cè)的彎月透鏡；第2透鏡，至 少像側(cè)的透鏡面呈非球面，該透鏡面的中心部呈凹面且有效直徑周邊部 的負(fù)的光焦度小于上述中心部；第3透鏡，至少1個(gè)透鏡面呈非球面； 第4透鏡，具有正的光焦度，至少1個(gè)透鏡面呈非球面；第5透鏡，具 有正的光焦度，至少1個(gè)透鏡面呈非球面；及第6透鏡，具有負(fù)的光焦 度，至少l個(gè)透鏡面呈非球面。
上述第1攝像透鏡及第2攝像透鏡優(yōu)選在第3透鏡和第4透鏡之間 配置有光闌。
優(yōu)選上述第3透鏡具有正的光焦度，物體側(cè)的透鏡面的中心部呈凸面。
優(yōu)選上述第1透鏡是玻璃透鏡，從第2透鏡到第6透鏡的各透鏡是 塑料透鏡。
上述第1攝像透鏡及第2攝像透鏡優(yōu)選滿足條件式(1): 2. 0〈f56/f〈5. 5。
其中，f是上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距，f56是上述第5透鏡和第 6透鏡的合成焦距。
上述第1攝像透鏡及第2攝像透鏡優(yōu)選滿足條件式(2): 2. 5〈(D4+D5)/f〈5. 5。
6其中，f是上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距，D4是上述第2透鏡和第 3透鏡之間的空氣間隔，D5是上述第3透鏡的中心厚度。
上述第1攝像透鏡及第2攝像透鏡優(yōu)選滿足條件式(3): 4. 0〈f3/f<9. 0。
其中，f是上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距，f3是上述第3透鏡的焦距。
作為優(yōu)選，就上述第2透鏡的像側(cè)的透鏡面而言，透鏡面的中心部 呈凹面，有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度小于上述中心部。
作為優(yōu)選，上述第2透鏡的物體側(cè)的透鏡面，透鏡面的中心部呈凸 面且有效直徑周邊部的正的光焦度小于該中心部，或者該透鏡面的中心 部呈凸面且有效直徑周邊部具有負(fù)的光焦度。
作為優(yōu)選，上述第3透鏡的物體側(cè)的透鏡面，透鏡面的中心部呈凸 面，在有效直徑內(nèi)具有正的光焦度大于上述中心部的區(qū)域。
作為優(yōu)選，上述第5透鏡的像側(cè)的透鏡面，透鏡面的中心部呈凸 面，有效直徑周邊部的正的光焦度小于該中心部。
作為優(yōu)選，上述第6透鏡的物體側(cè)的透鏡面，透鏡面的中心部呈凹 面且有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度小于該中心部。
作為優(yōu)選，上述第6透鏡的像側(cè)的透鏡面，透鏡面的中心部呈凸面 且有效直徑周邊部的正的光焦度小于中心部。
上述第1攝像透鏡及第2攝像透鏡優(yōu)選滿足條件式(4): ll〈L/f〈18。
其中，f是上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距，L是從上述第1透鏡的物 體側(cè)的透鏡面到成像面的距離。
本實(shí)用新型的攝像裝置的特征在于，具備第1攝像透鏡或第2攝像 透鏡、和將該攝像透鏡所形成的光學(xué)像變換成電信號(hào)的攝像元件。
"透鏡面的有效光線直徑"是表示通過透鏡面的有效光線中的通過 最外側(cè)(從光軸最遠(yuǎn)的位置)的光線與該透鏡面的交點(diǎn)所描畫的圓的直徑。而且，通過上述透鏡面的有效光線是用于被攝體的像的成像的光線。
這里，透鏡面的有效光線直徑和透鏡面的有效直徑一致。
而且，"透鏡面的有效直徑周邊部"表示通過透鏡面的有效直徑內(nèi)
的所有光線中的、通過最外側(cè)(從透鏡的光軸最遠(yuǎn)的位置)的光線與透
鏡面相交的該透鏡面上的部位。
而且，"具有正的光焦度的透鏡"表示該透鏡是在近軸量區(qū)具有正
的光焦度的透鏡。
此外，"具有負(fù)的光焦度的透鏡"表示該透鏡是在近軸量區(qū)具有負(fù) 的光焦度的透鏡。
此外，"透鏡面的中心部呈凸面、且有效直徑周邊部的正的光焦度 小于上述中心部"表示有效直徑周邊部和中心部均呈凸面、且有效直徑 周邊部的曲率半徑的值的絕對值大于該中心部的曲率半徑的值的絕對值 的情況。
此外，"透鏡面的中心部呈凸面、且有效直徑周邊部的正的光焦度 大于上述中心部"表示有效直徑周邊部和中心部均呈凸面、且有效直徑 周邊部的曲率半徑的值的絕對值小于該中心部的曲率半徑的值的絕對值 的情況。
另外，"透鏡面的中心部呈凸面且在有效直徑周邊部具有負(fù)的光焦 度"表示透鏡面的中心部呈凸面且有效直徑周邊部呈凹面的情況。
而且，"透鏡面的中心部呈凹面、且有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度 小于上述中心部"表示有效直徑周邊部和中心部均呈凹面、且有效直徑 周邊部的曲率半徑的值的絕對值大于該中心部的曲率半徑的值的絕對值 的情況。
另外，"透鏡面的中心部呈凹面且在有效直徑周邊部具有正的光焦 度"表示透鏡面的中心部呈凹面且有效直徑周邊部呈凸面的情況。
"有效直徑周邊部的光焦度小于透鏡面的中心部的光焦度"表示有 效直徑周邊部和中心部均呈凸面、且有效直徑周邊部的正的光焦度小于
8中心部的情況，或者有效直徑周邊部和中心均呈凹面、且有效直徑周邊 部的負(fù)的光焦度小于中心部的情況。
"透鏡面的中心部呈凹面、且有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度大于上 述中心部"表示有效直徑周邊部和中心部均呈凹面、且有效直徑周邊部 的曲率半徑的絕對值小于該中心部的曲率半徑的絕對值的情況。
"透鏡面的中心部呈凸面，在透鏡面的中心部和有效直徑周邊部之 間具有正的光焦度大于上述中心部的區(qū)域"表示如下結(jié)構(gòu)從該透鏡面 的中心部到有效直徑周邊部的范圍整個(gè)面呈凸面，在中心部和有效直徑 周邊部之間具有曲率半徑的值的絕對值比中心部的曲率半徑的值的絕對 值減小的區(qū)域。
而且，中心部的曲率半徑表示透鏡面與光軸相交的位置的透鏡面的 曲率半徑。
此外，用絕對值表示曲率半徑的值的理由是為了明確曲率半徑的大 小關(guān)系。
若采用本實(shí)用新型的第1攝像透鏡及利用該攝像透鏡的攝像裝置， 從物體側(cè)起順次配置具有負(fù)的光焦度的第1透鏡、具有負(fù)的光焦度的第
2透鏡、第3透鏡、具有正的光焦度的第4透鏡、具有正的光焦度的第5 透鏡、及具有負(fù)的光焦度的第6透鏡；從第2透鏡到第6透鏡中的各透 鏡的至少1個(gè)透鏡面呈非球面；第3透鏡及第6透鏡由對d線的阿貝數(shù) 為45以下的材料形成，因此，可以廣角化及小型化的同時(shí)提高光學(xué)性 能。
通過在最靠物體側(cè)配置負(fù)的第1透鏡、第2透鏡，從而可以捕獲以 較大的視場角入射的光線，能夠?qū)⒐鈱W(xué)系統(tǒng)廣角化。通過將第2透鏡的 至少單側(cè)的面做成非球面，從而可以良好地補(bǔ)正各種像差的同時(shí)，可以 將透鏡系統(tǒng)小型化。在第2透鏡中，軸上光線和軸外光線被分離，由 此，若將該透鏡面做成非球面，則有利于像差補(bǔ)正，畸變的補(bǔ)正也比較 容易。而且，第1透鏡也將軸上光線和軸外光線分離，但是，作為配置在 透鏡系統(tǒng)的最靠物體側(cè)的第1透鏡Ll的材料如后述地優(yōu)選使用玻璃材 料。此外，第1透鏡在透鏡系統(tǒng)中成為最大口徑的透鏡。根據(jù)這些情 況，將容易適用塑料材質(zhì)的第2透鏡做成非球面透鏡，在透鏡的制作上 及像差補(bǔ)正上是優(yōu)選的。
此外，從上述第2透鏡到第6透鏡中的各透鏡的至少1個(gè)透鏡面呈 非球面，從而良好地補(bǔ)正球面像差、像面彎曲、慧形像差的同時(shí)，可以 將透鏡系統(tǒng)小型化。
將第3透鏡及第6透鏡由對d線的阿貝數(shù)為45以下的材料形成，從 而可以良好地補(bǔ)正軸向色像差和倍率色像差。
若采用本實(shí)用新型的第2攝像透鏡及利用該攝像透鏡的攝像裝置，
從物體側(cè)起依次配置有第1透鏡，具有負(fù)的光焦度，是凹面朝向像側(cè)
的彎月透鏡；第2透鏡，至少像側(cè)的透鏡面呈非球面，像側(cè)的透鏡面的 中心部呈凹面且有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度小于中心部；第3透鏡， 至少1個(gè)透鏡面呈非球面；第4透鏡，具有正的光焦度，至少1個(gè)透鏡 面呈非球面；第5透鏡，具有正的光焦度，至少1個(gè)透鏡面呈非球面； 及第6透鏡，具有負(fù)的光焦度，至少1個(gè)透鏡面呈非球面，所以可廣角 化及小型化的同時(shí)提高光學(xué)性能。
通過從最靠物體側(cè)依次配置負(fù)的第1透鏡、第2透鏡，從而能夠捕 獲以較大的視場角入射的光線，能夠?qū)⒐鈱W(xué)系統(tǒng)廣角化。通過將第1透 鏡做成凹面朝向像側(cè)的彎月透鏡，從而可以良好地補(bǔ)正像面彎曲。
通過在第2透鏡中至少將像側(cè)的面做成非球面，可以良好地補(bǔ)正各 種像差的同時(shí)，能夠?qū)⑼哥R系統(tǒng)小型化。通過第2透鏡將軸上光線和軸 外光線分離，所以若將該透鏡做成非球面，則在像差的補(bǔ)正上有利，畸 變的補(bǔ)正也比較容易。
而且，第1透鏡也將軸上光線和軸外光分離，但是作為配置于透鏡 系統(tǒng)的最靠物體側(cè)的第1透鏡的材質(zhì)如后所述地優(yōu)選使用玻璃材料。此 外，第1透鏡在透鏡系統(tǒng)中成為最大口徑的透鏡。根據(jù)這些情況，將容易適用塑料材質(zhì)的第2透鏡做成非球面透鏡的方案在透鏡的制作上及像 差補(bǔ)正上是優(yōu)選的。
將第2透鏡形成為像側(cè)的面做成非球面、該透鏡面的中心部呈凹 面、且有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度小于其中心部的形狀，從而能夠使 通過第2透鏡的周邊的光線不急劇地彎曲就會(huì)聚，所以可以良好地補(bǔ)正 畸變。
此外，將第3透鏡做成至少1個(gè)透鏡面呈非球面的透鏡，從而可以 良好地補(bǔ)正像曲彎曲。
將第4透鏡、第5透鏡都做成至少單側(cè)的面為非球面的且具有正的 光焦度的透鏡，將第6透鏡做成至少單側(cè)的面為非球面的具有負(fù)的光焦 度的透鏡，在第3透鏡和第4透鏡之間配置光闌，從而可以良好地補(bǔ)正 球面像差、像面彎曲、慧形像差的同時(shí)，將透鏡系統(tǒng)小型化。


圖1是表示本實(shí)用新型的攝像透鏡的簡要結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是對圖1附加用于說明的輔助線等的圖。 圖3是表示實(shí)施例1的攝像透鏡的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖4是表示實(shí)施例2的攝像透鏡的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖5是表示實(shí)施例3的攝像透鏡的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖6是表示實(shí)施例4的攝像透鏡的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖7是表示實(shí)施例1的攝像透鏡的基本數(shù)據(jù)的圖。 圖8是表示實(shí)施例2的攝像透鏡的基本數(shù)據(jù)的圖。 圖9是表示實(shí)施例3的攝像透鏡的基本數(shù)據(jù)的圖。 圖10是表示實(shí)施例4的攝像透鏡的基本數(shù)據(jù)的圖。 圖11是按每個(gè)實(shí)施例表示與條件式(1) (9)中的各參數(shù)對應(yīng)的 值的圖。
圖12是表示實(shí)施例1的攝像透鏡的各種像差的圖。 圖13是表示實(shí)施例2的攝像透鏡的各種像差的圖。
ii圖14是表示實(shí)施例3的攝像透鏡的各種像差的圖。
圖15是表示實(shí)施例4的攝像透鏡的各種像差的圖。 圖中，IO —攝像元件，20 —攝像透鏡，Ll一第1透鏡，L2—第2透 鏡，L3 —第3透鏡，L4一第4透鏡，L5 —第5透鏡，L6 —第6透鏡。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖詳細(xì)地說明本實(shí)用新型的攝像透鏡及使用該攝像透 鏡的攝像裝置的實(shí)施方式。
圖l是表示利用本實(shí)用新型的攝像透鏡的攝像裝置的簡要結(jié)構(gòu)的截面 圖，圖2是對圖1附加用于說明的輔助線等的圖。
圖示的攝像透鏡20主要是對汽車的前方、側(cè)方、后方等的狀況進(jìn)行 拍攝的車載用攝像裝置所使用的廣角的攝像透鏡，將被攝體的像成像在 由CCD或CM0S等構(gòu)成的攝像元件10的受光面Jk上。該攝像元件10將攝像透 鏡20所形成的光學(xué)像變換成電信號(hào)，得到表示該光學(xué)像的圖像信號(hào)。
首先，對攝像透鏡20的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。攝像透鏡20沿著光軸Z1 從物體側(cè)起依次具備第1透鏡L1、第2透鏡L2、第3透鏡L3、孔徑光闌St、 第4透鏡L4、第5透鏡L5、第6透鏡L6、光學(xué)部件Cgl。
而且，在此，對第1透鏡L1 第6透鏡L6的各透鏡是單透鏡的情況進(jìn) 行說明，但是，這些透鏡不限于單透鏡，也可以是接合透鏡。
在通過該攝像透鏡20使表示被攝體的物體的像成像的成像面R16上如 上所述那樣配置有攝像元件10的受光面Jk。
此外，在將攝像透鏡應(yīng)用于攝像裝置時(shí)，根據(jù)安裝透鏡的照相機(jī)側(cè) 的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選配置蓋玻璃、低通濾光片或紅外線截止濾光片等，在圖l中 示出將這些設(shè)想的平行平板狀的光學(xué)部件Cgl配置在透鏡系統(tǒng)和攝像元件 IO之間的例子。
而且，取代在透鏡系統(tǒng)和攝像元件之間配置低通濾光片或要截止特 定的波段的各種濾光片等，可以在第1透鏡L1 第6透鏡L6中的相鄰的透
12鏡之間配置這些各種濾光片?；蛘?，可以在第1透鏡L1 第6透鏡L6的任 意的透鏡面上形成發(fā)揮與各種濾光片相同的作用的涂層。
而且，圖1中的符號(hào)R1 R16表示如下的構(gòu)成因素。g卩，R1和R2表示 第1透鏡L1的物體側(cè)的透鏡面和像側(cè)的透鏡面，R3和R4表示第2透鏡L2的 物體側(cè)的透鏡面和像側(cè)的透鏡面，R5和R6表示第3透鏡L3的物體側(cè)的透鏡 面和像側(cè)的透鏡面，R7表示孔徑光闌St的孔徑部，R8和R9表示第4透鏡L4 的物體側(cè)的透鏡面和像側(cè)的透鏡面，R10和R11表示第5透鏡L5的物體側(cè)的 透鏡面和像側(cè)的透鏡面，R12和R13表示第6透鏡L6的物體側(cè)的透鏡面和像 側(cè)的透鏡面，R14和R15表示光學(xué)部件Cgl的物體側(cè)的表面和像側(cè)的表面， R16表示如上那樣與攝像透鏡20的受光面Jk一致的成像面。
此外，各透鏡面R1 R6、透鏡面R8 R13分別是由在從與光軸相交的
中心部一直到有效直徑周邊部的范圍圓滑連接的曲面形成的透鏡面，不 是具有階差等的不連續(xù)的區(qū)域的透鏡面。
就攝像透鏡20而言，第1透鏡L1具有負(fù)的光焦度，第2透鏡L2具有負(fù) 的光焦度，第4透鏡L4具有正的光焦度，第5透鏡L5具有正的光焦度，第6 透鏡L6具有負(fù)的光焦度。
而且，該攝像透鏡20的第2透鏡L2、第3透鏡L3、第4透鏡L4、第5透 鏡L5及第6透鏡，各個(gè)透鏡的至少一個(gè)透鏡面呈非球面，第3透鏡及第6透 鏡由對d線的阿貝數(shù)為45以下的材料形成。
通過將形成第3透鏡L3的材料對d線的阿貝數(shù)設(shè)為45以下，從而良好 地補(bǔ)正倍率色像差變得容易。但是，若形成第3透鏡L3的材料對d線的阿 貝數(shù)超過45，則倍率色像差的補(bǔ)正變得困難。
通過將形成第6透鏡L6的材料對d線的阿貝數(shù)設(shè)為45以下，從而良好 地補(bǔ)正軸向色像差變得容易。但是，若形成第6透鏡L6的材料對d線的阿 貝數(shù)超過45，則軸向色像差補(bǔ)正變得困難。
而且，作為形成第3透鏡L3或第6透鏡L6的材料，可以使用帝人化成 株式會(huì)社制的聚碳酸酯樹脂、PanliteSP-1516 (該公司產(chǎn)品名稱、"Panlite"是該公司注冊商標(biāo))。該材料具有折射率為1. 6以上、何貝 數(shù)小到25.5、且光學(xué)變形小的特征。
通過對第3透鏡L3或第6透鏡L6使用該材料，可以良好地補(bǔ)正倍率色 像差和軸向色像差的同時(shí)，能夠?qū)⒂沙尚蜁r(shí)生成的變形所造成的影響抑 制為最小限，例如，使用于超過100萬像素那樣的高像素的攝像元件用的 透鏡，也能夠得到良好的圖像。
此外，將第2透鏡到第6透鏡做成各個(gè)透鏡的至少1個(gè)透鏡面呈非球 面，從而可以是廣角的同時(shí)良好地補(bǔ)正球面像差(也稱球差)、像面彎 曲(也稱場曲)、慧形像差(也稱慧差)及畸變。
此外，上述攝像透鏡20可以構(gòu)成如下。
艮P，攝像透鏡20沿著光軸Z1從物體側(cè)起依次配置有第1透鏡L1，具 有負(fù)的光焦度，是凹面朝向像側(cè)的彎月透鏡；第2透鏡L2，至少像側(cè)的透 鏡面呈非球面，像側(cè)的透鏡面的中心部呈凹面且有效直徑周邊部的負(fù)的 光焦度小于中心部；第3透鏡L3，至少l個(gè)透鏡面呈非球面；第4透鏡L4， 具有正的光焦度，至少l個(gè)透鏡面呈非球面；第5透鏡L5，具有正的光焦 度，至少l個(gè)透鏡面呈非球面；及第6透鏡L6，具有負(fù)的光焦度，至少l個(gè) 透鏡面呈非球面。
將第2透鏡L2的像側(cè)的透鏡面如上那樣構(gòu)成，從而可以良好地補(bǔ)正畸變。
此外，第6透鏡L6具有負(fù)的光焦度，因此可以更好地補(bǔ)正軸向色像差。
而且，構(gòu)成透鏡的透鏡面的中心部是與通過該透鏡的光軸相交的透 鏡面上的部位(光軸和透鏡面的交點(diǎn))。
本實(shí)用新型的攝像透鏡可以滿足上述2種基本結(jié)構(gòu)中的任1個(gè)，也可 以滿足上述2種基本結(jié)構(gòu)的兩者。
若采用上述攝像透鏡具備的基本結(jié)構(gòu)，能夠?qū)z像透鏡廣角化及小 型化的同時(shí)提高該攝像透鏡的光學(xué)性能。接著，說明對該攝像透鏡20具備的上述基本結(jié)構(gòu)進(jìn)一步限定的構(gòu)成 因素及其作用、效果。而且，進(jìn)一步限定基本結(jié)構(gòu)的這些構(gòu)成因素對本
實(shí)用新型的攝像透鏡來說不是必要的結(jié)構(gòu)。
首先，對迸一步限定攝像透鏡的基本結(jié)構(gòu)的、以下的條件式(1)
(9)和其作用、效果進(jìn)行說明。而且，本申請實(shí)用新型的攝像透鏡可以 僅滿足條件式(1) (9)中的1個(gè)，或者可以滿足條件式(1) (9) 中的2個(gè)以上的組合。
而且，在條件式(1) (9)中用記號(hào)表示的各參數(shù)據(jù)的意思?xì)w納 如下所示。
f:攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距，即，第1透鏡L1 第6透鏡L6的合成焦
距
fl:第l透鏡的焦距 f2:第2透鏡的焦距 f3:第3透鏡的焦距 f4:第4透鏡的焦距 f5:第5透鏡的焦距 f6:第6透鏡的焦距 fl2:第1透鏡、第2透鏡的合成焦距
f56:第5透鏡、第6透鏡的合成焦距
fl23:第1透鏡、第2透鏡、第3透鏡的合成焦距
f456:第4透鏡、第5透鏡、第6透鏡的合成焦距
Dl:第l透鏡的中心厚度
D4:第2透鏡和第3透鏡的空氣間隔 D5:第3透鏡的中心厚度
vd3:第3透鏡對d線的阿貝數(shù)
vd5:第5透鏡對d線的阿貝數(shù)
vd6:第6透鏡對d線的阿貝數(shù)L:從第l透鏡的物體側(cè)的透鏡面到成像面的距離。
其中，上述距離L的值是后截距距離量按空氣換算長度表示的值與上 述距離L值中的除后截距距離量以外的值按實(shí)際長度表示的值相加后的 值。
而且，后截距距離Bf是從第6透鏡L6的像側(cè)的透鏡面R13到成像面R16 的空氣換算長度。
0條件式(1) : 2.0〈f56/f〈5.5是有關(guān)像差補(bǔ)正的式子。
若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(1)，則能夠容易地進(jìn)行色像差及 像面彎曲的補(bǔ)正。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為f56/f的值超過條件式(1)的上限， 即，滿足f56/f》5.5的條件式，則難以良好地補(bǔ)正色像差。
另一方面，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為f56/f的值小于條件式O)的下 限，即，滿足2.0》f56/f的條件式，則難以良好地補(bǔ)正像面彎曲。
0條件式(2) : 2.5〈(D4+D5)/f〈5.5是有關(guān)像差的補(bǔ)正或透鏡系統(tǒng)的 大小的式子。
若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(2)，可以良好地補(bǔ)正球面像差、 畸變像差、慧形像差，而且，后截距距離取得長，所以能夠增大視場角 的同時(shí)作為攝像透鏡得到充分的光學(xué)性能。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為(D4+D5) /f的值超過條件式(2)的上 限，則第l透鏡的物體側(cè)的透鏡面的直徑增大、且透鏡整體長度也變長而 難以小型化。
另一方面，將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為(D4+D5) /f的值小于條件式(2)的 下限，不能良好地補(bǔ)正球面像差、慧形像差，難以構(gòu)成明亮(F值小)的透鏡。
0條件式(3) : 4.0〈f3/f〈9.0是有關(guān)倍率色像差和后截距距離的式子。
若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(3)，可以不縮短后截距距離而良 好地補(bǔ)正倍率色像差。
16但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為f3/f的值超過條件式(3)的上限，則難 以良好地補(bǔ)正倍率色像差。
另一方面，將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為f3/f的值小于條件式(3)的下限，則 能夠良好地補(bǔ)正倍率的色像差、但后截距距離變短，難以在攝像元件IO 和攝像透鏡20之間插入各種濾光片。
條件式(4) : 11〈L/f〈18是有關(guān)視場角和裝置尺寸的式子。 若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(4)，可以實(shí)現(xiàn)小型且寬視場角的 透鏡系統(tǒng)。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為L/f的值超過條件式(4)的上限，則容 易實(shí)現(xiàn)廣角化、但透鏡系統(tǒng)會(huì)大型化。
另一方面，將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為L/f的值小于條件式(4)的下限，則 能夠?qū)⑼哥R系統(tǒng)小型化，但難以實(shí)現(xiàn)廣角化。
0條件式(5) : —4.2〈f6/f〈一1.0是有關(guān)倍率色像差及軸向色像差 的式子。若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(5)，可以良好地補(bǔ)正倍率色像差 及軸向色像差。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為f6/f的值超過條件式(5)的上限，則倍 率色像差增大。
另一方面，將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為f6/f的值小于條件式(5)的下限，則 第5透鏡具有的負(fù)光焦度減小，不能夠良好地補(bǔ)正軸向色像差。
0條件式(6) : —2.0〈fl2/f〈一1.0是有關(guān)視場角、裝置尺寸、及像 差的式子。
若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(6)，則可以不增大像面彎曲而實(shí) 現(xiàn)小型且寬視場角的透鏡系統(tǒng)。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為H2/f的值超過條件式(6)的上限，則
能夠容易實(shí)現(xiàn)廣角化，但像面彎曲增大。
另一方面，將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為fl2/f的值小于條件式(6)的下限， 則對于配置在物體側(cè)的具有負(fù)的光焦度的第1透鏡及第2透鏡而言，負(fù)的光焦度減小，所以通過這些透鏡的光線不能夠較大地彎曲，難以兼顧廣 角化和透鏡系統(tǒng)的小型化。
0條件式(7) : vd5/vd6〉1.5是有關(guān)軸向色像差和倍率色像差的式子。
若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(7)，則可以同時(shí)良好地補(bǔ)正軸向 色像差和倍率色像差。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為vd5/vd6的值小于條件式(7)的下 限，則難以同時(shí)良好地補(bǔ)正軸向色像差和倍率色像差。
O條件式(8) : 一2.5〈fl23/f456〈 —0.5是有關(guān)視場角、后截距距 離、及像差的式子。
若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(8)，則不用增大像面彎曲而可以 兼顧廣角化和規(guī)定長度的后截距距離的確保。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為fl23/f456的值超過條件式(8)的上 限，則容易實(shí)現(xiàn)廣角化、但像面彎曲增大，難以成像良好的像。
另一方面，將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為H23/f456的值小于條件式(8)的下 限，則難以兼顧廣角化和規(guī)定長度的后截距距離的確保。若后截距距離 縮短，難以在像側(cè)的透鏡面和攝像元件的受光面之間插入蓋玻璃或各種 濾光片。
0條件式(9) : 0.8〈Dl/f是有關(guān)第l透鏡的耐沖擊性的式子。 若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為滿足條件式(9)，可以提高例如以車載等的用 途使用時(shí)的第l透鏡對各種沖擊的強(qiáng)度。
但是，若將透鏡系統(tǒng)構(gòu)成為Dl/f的值小于條件式(9)的下限，則第
l透鏡變薄且變得易碎。
《關(guān)于限定上述基本結(jié)構(gòu)的其它的構(gòu)成因素、和其作用、效果》 以下，對限定攝像透鏡的上述條件式以外的構(gòu)成因素、及其作用、 效果進(jìn)行說明。
o關(guān)于有關(guān)透鏡的形成材料的進(jìn)一步限定通過將第l透鏡做成玻璃透鏡，從而可以制作耐氣候性高且不容易碎 的攝像透鏡。通過由塑料材料制作從第2透鏡到第6透鏡的各透鏡，從而 可以準(zhǔn)確地再現(xiàn)非球面形狀，而且，可以使透鏡系統(tǒng)廉價(jià)、輕量。
為了良好地補(bǔ)正倍率色像差，優(yōu)選第3透鏡L3及第6透鏡L6的材質(zhì)對d 線的阿貝數(shù)為30以下。
而且，為了良好地補(bǔ)正軸向色像差，優(yōu)選第3透鏡L3及第6透鏡L6的 材質(zhì)對d線的阿貝數(shù)為28以下。
優(yōu)選第1透鏡、第2透鏡、第4透鏡、第5透鏡的材質(zhì)對d線的阿貝數(shù)為 40以上。通過這樣，抑制色像差的發(fā)生，可以得到良好的分辨性能。
o關(guān)于有關(guān)孔徑光闌的構(gòu)成因素的限定
孔徑光闌St優(yōu)選配置在第3透鏡L3和第4透鏡L4之間。 可以將孔徑光闌St配置在第3透鏡L3和第4透鏡L4之間，從而使整個(gè) 透鏡系統(tǒng)小型化。
0關(guān)于有關(guān)第1透鏡的構(gòu)成因素的限定
例如，在車載照相機(jī)或監(jiān)視照相機(jī)那樣的嚴(yán)格的環(huán)境下使用的攝像 透鏡，作為第l透鏡優(yōu)選使用耐水性、耐酸性、耐藥品性優(yōu)良的材質(zhì)。
作為用于形成第l透鏡的材料，優(yōu)選使用日本光學(xué)玻璃工業(yè)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) (日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)格)的粉末法耐水性為1級到4級的材料。
另外，作為用于形成第l透鏡的材料，優(yōu)選使用日本光學(xué)玻璃工業(yè)會(huì) 標(biāo)準(zhǔn)的粉末法耐酸性為1級到4級的材料。
此外，作為形成第l透鏡的材料，優(yōu)選使用堅(jiān)硬的材質(zhì)。例如，作為 第l透鏡的形成材料優(yōu)選使用玻璃材料，也可以使用透明的陶瓷材料。
通過將第1透鏡L1做成玻璃透鏡，從而可以制作耐氣候性高且不易碎 的攝像透鏡。
而且，第1透鏡L1不限于做成玻璃球面透鏡的情況，該第1透鏡L1的 單側(cè)的透鏡面或兩側(cè)的透鏡面可以由非球面構(gòu)成。通過將第1透鏡L1做成 非球面玻璃透鏡，從而可以形成耐水性、耐酸性、耐藥品性等優(yōu)良、并 且可以更良好地補(bǔ)正各種像差的攝像透鏡。
19可以在比第l透鏡更靠物體側(cè)配置保護(hù)透鏡的蓋玻璃，或者可以在第 l透鏡物體側(cè)的透鏡面配置提高耐氣候性的硬涂層、玻璃質(zhì)的薄膜那樣的 構(gòu)件。
采用在比第l透鏡更靠物體側(cè)配置蓋玻璃等且第l透鏡難以受到外部 環(huán)境的影響的結(jié)構(gòu)時(shí)，第l透鏡可以做成塑料非球面透鏡。在將第l透鏡 做成塑料非球面透鏡時(shí)，能夠更良好地補(bǔ)正像面彎曲、畸變。
0關(guān)于有關(guān)第2透鏡的構(gòu)成因素的限定 第2透鏡L2的物體側(cè)的透鏡面R3優(yōu)選為非球面。
而且，第2透鏡L2的物體側(cè)的透鏡面R3的中心部呈凸面(具有正的光 焦度)，有效直徑周邊部的正的光焦度小于中心部，或者優(yōu)選有效直徑 周邊部呈凹面(具有負(fù)的光焦度)。
如圖2所示，上述"透鏡面R3的中心部呈凸面(具有正的光焦度)， 有效直徑周邊部的正的光焦度小于中心部的結(jié)構(gòu)(以下還稱為透鏡面R3 的結(jié)構(gòu)例)"是如下的結(jié)構(gòu)。
艮P，將中心部呈凸面的透鏡面R3的有效直徑周邊部上的點(diǎn)X3的法線 H3和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P3，將連接點(diǎn)X3和交點(diǎn)P3的線段X3-P3的長 度作為透鏡面R3的點(diǎn)X3的曲率半徑的絕對值。此外，將透鏡面R3和光軸 Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C3。這樣設(shè)定時(shí)，上述透鏡面R3的結(jié)構(gòu)例是透鏡 面R3在光軸Z1上(中心部C3)呈凸面(具有正的光焦度)，透鏡面R3的 中心部C3的曲率中心E3及上述交點(diǎn)P3兩者均比中心部C3更位于像側(cè)，并 且，線段X3—P3的長度(透鏡面R3的點(diǎn)X3的曲率半徑R3x的絕對值)大于 透鏡面R3的中心部C3的曲率半徑R3c的絕對值。
而且，在圖中示出以交點(diǎn)P3為中心、半徑長度為線段X3-P3的長度的 圓Spl。此外，在圖中示出以曲率中心E3為中心、半徑長度為曲率半徑 R3c的絕對值的圓Sp2。
而且，用絕對值表示曲率半徑的值的理由是為了明確曲率半徑的大 小關(guān)系。此外，在透鏡面R3以外的有關(guān)后述的透鏡面的同樣的說明中，省略 該說明中使用的符號(hào)的圖示。
在以后的說明中，用絕對值表示曲率半徑的大小的理由與上述相同。
此外，"第2透鏡的物體側(cè)的透鏡面，中心部具有正的光焦度，有效 直徑周邊部具有負(fù)的光焦度(呈凹面)"是如下情況..表示透鏡面R3的 中心部C3的曲率中心的點(diǎn)E3比作為透鏡面R3和光軸Z1的交點(diǎn)的中心部C3 更位于像側(cè)，表示作為上述透鏡面R3上的有效直徑周邊部的點(diǎn)X3的曲率 中心的點(diǎn)P3比中心部C3更位于物體側(cè)。
如上所述，第2透鏡L2的物體側(cè)的透鏡面R3的中心部呈凸面，使其有 效直徑周邊部的正的光焦度比中心部弱，或者使有效直徑周邊部呈凹 面，從而可以維持廣角化的同時(shí)良好地補(bǔ)正像面彎曲。
優(yōu)選第2透鏡L2的像側(cè)的透鏡面R4做成非球面。
而且，第2透鏡L2的像側(cè)的透鏡面R4優(yōu)選中心部呈凹面(具有負(fù)的光 焦度)，在有效直徑周邊部其負(fù)的光焦度比中心部弱。
上述"透鏡面R4的中心部呈凹面，有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度比 中心部弱的結(jié)構(gòu)(下面，還稱為透鏡面R4的結(jié)構(gòu)例)"是如下的結(jié)構(gòu)。
艮口，將中心部呈凹面(具有負(fù)的光焦度)的透鏡面R4的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)X4的法線H4和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P4，將連接點(diǎn)X4和交 點(diǎn)P4的線段X4-P4的長度作為透鏡面R4的點(diǎn)X4的曲率半徑的絕對值。此 外，將透鏡面R4和光軸Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C4。這樣設(shè)定時(shí)，上述透鏡 面R4的結(jié)構(gòu)例是透鏡面R4在光軸Z1上(中心部C4)呈凹面(具有負(fù)的 光焦度)，透鏡面R4的中心部C4的曲率中心E4及上述交點(diǎn)P4兩者均比中 心部C4更位于像側(cè)，并且，線段X4 — P4的長度(透鏡面R4的點(diǎn)X4的曲率 半徑R4x的絕對值)大于透鏡面R4的中心部C4的曲率半徑R4c的絕對值。
如上所述，第2透鏡的像側(cè)的透鏡面R4的中心部呈凹面，在其有效直 徑周邊部使其負(fù)的光焦度比中心部弱，從而能夠使通過第2透鏡的周邊的 光線不急劇地彎曲而會(huì)聚，所以可以良好地補(bǔ)正畸變。
21而且，將第2透鏡L2的物體側(cè)的透鏡面R3的有效直徑周邊部X3上的曲 率半徑設(shè)為R3x時(shí)，該曲率半徑R3x的絕對值(IX3 — P31)優(yōu)選是中心部 C3的曲率半徑R3c的絕對值的1. 5倍以上的值。
通過將曲率半徑R3x的絕對值設(shè)為曲率半徑R3c的絕對值1.5倍以上的 值，從而可以使廣角化容易的同時(shí)良好地補(bǔ)正像面彎曲。
此外，將第2透鏡L2的像側(cè)的透鏡面R4的有效直徑周邊部X4上的曲率 半徑設(shè)為R4x時(shí)，該曲率半徑R4x的絕對值(|X4 — P4|)優(yōu)選是中心部C4 的曲率半徑R4c的絕對值的1. 5倍以上的值。
通過將曲率半徑R4x的絕對值設(shè)為曲率半徑R3c的絕對值的1.5倍以上 的值，從而可以良好地補(bǔ)正畸變。
0關(guān)于有關(guān)第3透鏡的構(gòu)成因素的限定
優(yōu)選第3透鏡L3具有正的光焦度，并且物體側(cè)的透鏡面R5的中心部呈 凸面。通過這樣，可以良好地補(bǔ)正像面彎曲。 第3透鏡可以具有負(fù)的光焦度。 第3透鏡L3的物體側(cè)的透鏡面R5優(yōu)選為非球面。
此外，優(yōu)選采用以下結(jié)構(gòu)第3透鏡L3的物體側(cè)的透鏡面R5的中心部 呈凸面(具有正的光焦度)，在中心部和有效直徑周邊部之間具有正的 光焦度比中心部強(qiáng)的區(qū)域。
上述"透鏡面R5的中心部呈凸面，在中心部和有效直徑周邊部之間 具有正的光焦度比中心部強(qiáng)的結(jié)構(gòu)(以下還稱為透鏡面R5的結(jié)構(gòu)例)" 是如下的結(jié)構(gòu)。
艮P，將中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透鏡面R5的有效直徑上 的某點(diǎn)X5A的法線H5A和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P5A，將連接點(diǎn)X5A和交 點(diǎn)P5A的線段X5A-P5A的長度設(shè)為透鏡面R5的點(diǎn)X5A的曲率半徑的絕對值。 這樣設(shè)定時(shí)，是在中心部和有效直徑周邊部之間具有曲率半徑的絕對值 比中心部小的區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
而且，第3透鏡L3的物體側(cè)的透鏡面R5的中心部呈凸面，有效直徑周
邊部的正的光焦度比中心部強(qiáng)也可。上述"透鏡面R5的中心部呈凸面，有效直徑周邊部的正的光焦度比 中心部強(qiáng)的結(jié)構(gòu)"是如下的結(jié)構(gòu)。
艮P，將中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透鏡面R5的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)X5的法線H5和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P5，將連接點(diǎn)X5和交 點(diǎn)P5的線段X5-P5的長度設(shè)為透鏡面R5的點(diǎn)X5的曲率半徑的絕對值。此 外，將透鏡面R5和光軸Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C5。這樣設(shè)定時(shí)，上述透鏡 面R5的結(jié)構(gòu)例是透鏡面R5在光軸Z1上(中心部C5)呈凸面(具有正的光 焦度)，透鏡面R5的中心部C5的曲率中心E5及上述交點(diǎn)P5兩者均比中心 部C5更位于像側(cè)，并且，線段X5 — P5的長度(透鏡面R5的點(diǎn)X5的曲率半 徑R5x的絕對值)比透鏡面R5的中心部C5的曲率半徑R5c的絕對值小。
如上所述，第3透鏡的物體側(cè)的透鏡面的中心部呈凸面，在中心部和 有效直徑周邊部具有正的光焦度比中心部強(qiáng)的區(qū)域，或者第3透鏡的物體 側(cè)的透鏡面的中心部呈凸面，且在該有效直徑周邊部使正的光焦度比中 心部強(qiáng)，從而能一邊取長的后截距距離一邊良好地補(bǔ)正像面彎曲。
此外，第3透鏡L3的物體側(cè)的透鏡面R5可以構(gòu)成為中心部呈凸面 (具有正的光焦度)，在中心部和有效直徑周邊部之間具有正的光焦度 比中心部強(qiáng)的區(qū)域，在有效直徑周邊部使正的光焦度比中心部弱。
優(yōu)選第3透鏡L3的像側(cè)的透鏡面R6做成非球面。
而且，第3透鏡L3的像側(cè)的透鏡面R6優(yōu)選中心部呈凹面，在有效直徑 周邊部使其負(fù)的光焦度比中心部強(qiáng)。
艮P，優(yōu)選該透鏡面R6的有效直徑周邊部的曲率半徑的絕對值比透鏡 面R6的中心部上的曲率半徑的絕對值小。
這樣，第3透鏡L3的像側(cè)的透鏡面R6的中心部呈凹面，在該有效直徑 周邊部與中心部相比而使其負(fù)的光焦度增強(qiáng)，從而可以良好地補(bǔ)正像面 彎曲和慧形像差。
將第3透鏡L3的物體側(cè)的透鏡面R5的有效直徑周邊部X5的曲率半徑設(shè) 為R5x時(shí)，該曲率半徑R5x的絕對值(|X5 — P5|)優(yōu)選是中心部C5的曲率 半徑R5c的絕對值的0. 4倍到1. 5倍之間的值。通過將曲率半徑R5x的絕對值設(shè)為曲率半徑R5c的絕對值的0. 4倍到 1.5倍之間的值，從而可以良好地補(bǔ)正倍率色像差。 0關(guān)于有關(guān)第4透鏡的構(gòu)成因素的限定 第4透鏡L4的像側(cè)的透鏡面R9優(yōu)選為非球面。
優(yōu)選第4透鏡L4的像側(cè)的透鏡面R9的中心部呈凸面，在有效直徑周邊 部的正的光焦度比中心部弱。
上述"透鏡面R9的中心部呈凸面，有效直徑周邊部的正的光焦度比 中心部弱的結(jié)構(gòu)(以下還稱為透鏡面R9的結(jié)構(gòu)例)"是如下的結(jié)構(gòu)。
艮P，將中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透鏡面R9的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)X9上的法線H9和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P9，將連接點(diǎn)X9和 交點(diǎn)P9的線段X9-P9的長度設(shè)為透鏡面R9的點(diǎn)X9的曲率半徑的絕對值。并 且，將透鏡面R9和光軸Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C9。這樣設(shè)定時(shí)，上述透鏡 面R9的結(jié)構(gòu)例如下透鏡面R9在光軸Z1上(中心部C9)呈凸面(具有正 的光焦度)，透鏡面R9的中心部C9的曲率中心E9及上述交點(diǎn)P9兩者均比 中心部C9更位于像側(cè)，而且，線段X9 — P9的長度(透鏡面R9的點(diǎn)X9的曲 率半徑R9x的絕對值)比透鏡面R9的中心部C9的曲率半徑R9c的絕對值 大。
如上所述，將透鏡面R9做成中心部C9呈凸面，在有效直徑周邊部使 正的光焦度比中心部C9弱，從而可以良好地補(bǔ)正像面彎曲。
0關(guān)于有關(guān)第5透鏡的構(gòu)成因素的限定
第5透鏡L5的物體側(cè)的透鏡面R1 O優(yōu)選為非球面。
而且，第5透鏡L5的物體側(cè)的透鏡面R10優(yōu)選其中心部呈凹面(具有 負(fù)的光焦度)，在有效直徑端使負(fù)的光焦度比中心增強(qiáng)。
上述"透鏡面R10的中心部呈凹面，有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度比 中心部強(qiáng)的結(jié)構(gòu)(以下還稱為透鏡面R10的結(jié)構(gòu)例)"是如下的結(jié)構(gòu)。
艮P，將中心部呈凹面(具有負(fù)的光焦度)的透鏡面R10的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)X10的法線H10和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P10，將連接點(diǎn)XIO 和交點(diǎn)P10的線段X10-P10的長度作為透鏡面R10的點(diǎn)X10的曲率半徑的絕對值。此外，將透鏡面R10和光軸Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C10。這樣設(shè)定 時(shí)，上述透鏡面R10的結(jié)構(gòu)例是透鏡面R10在光軸Z1上(中心部CIO)呈 凹面(具有負(fù)的光焦度)，透鏡面R10的中心部C10的曲率中心E10及上述 交點(diǎn)P10兩者均比中心部C10更位于物體側(cè)，并且，線段X10 — P10的長度 (透鏡面R10的點(diǎn)X10上的曲率半徑R10x的絕對值)小于透鏡面R10的中心 部C10的曲率半徑R10c的絕對值。
此外，第5透鏡L5的物體側(cè)的透鏡面R10的中心部呈凸面(具有正的 光焦度)，在有效直徑端具有負(fù)的光焦度。
上述"透鏡面R10的中心部呈凸面，在有效直徑周邊部具有負(fù)的光焦 度的結(jié)構(gòu)"是如下結(jié)構(gòu)。
艮口，將中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透鏡面R10的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)X10的法線H10和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P10，將連接點(diǎn)XIO 和交點(diǎn)P10的線段X10-P10的長度設(shè)為透鏡面R10的點(diǎn)X10上的曲率半徑的 絕對值。此外，將透鏡面R10和光軸Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C10。這樣設(shè)定 時(shí)，"透鏡面R10的中心部呈凸面，有效直徑周邊部具有負(fù)的光焦度的結(jié) 構(gòu)"是透鏡面R10在光軸Z1上(中心部CIO)呈凸面(具有正的光焦 度)，透鏡面R10的中心部C10的曲率中心E10比中心部C10更位于物體 側(cè)，上述交點(diǎn)P10比中心部C10更位于像側(cè)。
如上所述，將第5透鏡L5的物體側(cè)的透鏡面R10做成中心部呈凹面 (具有負(fù)的光焦度)、有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度大于中心部，或者 中心部呈凸面且有效直徑周邊部呈凹面，從而可良好地補(bǔ)正像面彎曲。
優(yōu)選第5透鏡L5的像側(cè)的透鏡面R11做成非球面。
而且，第5透鏡L5的像側(cè)的透鏡面R11優(yōu)選中心部呈凸面(具有正的 光焦度)，有效直徑周邊部的正的光焦度小于中心部。
上述"透鏡面R11的中心部呈凸面，有效直徑周邊部的正的光焦度小 于中心部的結(jié)構(gòu)(下面，還稱為透鏡面R11的結(jié)構(gòu)例)"是如下的結(jié)構(gòu)。
艮P,將中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透鏡面R11的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)Xll的法線Hll和光軸Zl相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)Pll，將連接點(diǎn)Xll
25和交點(diǎn)P11的線段X11-P11的長度作為透鏡面R11的點(diǎn)X11的曲率半徑的絕 對值。此外，將透鏡面Rll和光軸Zl的交點(diǎn)設(shè)為中心部Cll。這樣設(shè)定 時(shí)，上述透鏡面R11的結(jié)構(gòu)例是透鏡面R11在光軸Z1上(中心部Cll)呈 凸面(具有正的光焦度)，透鏡面R11的中心部C11的曲率中心E11及上述 交點(diǎn)P11兩者均比中心部C11更位于物體側(cè)，并且，線段X11 — P11的長度 (透鏡面Rll的點(diǎn)Xll的曲率半徑Rllx的絕對值)大于透鏡面R11的中心部 Cll中的曲率半徑Rllc的絕對值。
如上所述，第5透鏡L5的像側(cè)的透鏡面R11的中心部呈凸面(具有正 的光焦度)，在其有效直徑周邊部使正的光焦度小于中心部，從而能夠 良好地補(bǔ)正球面像差。
0關(guān)于有關(guān)第6透鏡的構(gòu)成因素的限定
第6透鏡L6的物體側(cè)的透鏡面R12優(yōu)選為非球面。
而且，優(yōu)選第6透鏡L6的物體側(cè)的透鏡面R12的中心部呈凹面(具有 負(fù)的光焦度)，在有效直徑周邊部使負(fù)的光焦度比中心減小。
上述"透鏡面R12的中心部呈凹面，有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度小 于中心部的結(jié)構(gòu)(以下還稱為透鏡面R12的結(jié)構(gòu)例)"是如下的結(jié)構(gòu)。
艮口，將中心部呈凹面(具有負(fù)的光焦度)的透鏡面R12的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)X12的法線H12和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P12，將連接點(diǎn)X12 和交點(diǎn)P12的線段X12-P12的長度作為透鏡面R12的點(diǎn)X12的曲率半徑的絕 對值。此外，將透鏡面R12和光軸Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C12。這樣設(shè)定 時(shí)，上述透鏡面R12的結(jié)構(gòu)例是透鏡面R12在光軸Z1上(中心部C12)呈 凹面(具有負(fù)的光焦度)，透鏡面R12的中心部C12的曲率中心E12及上述 交點(diǎn)P12兩者均比中心部C12更位于物體側(cè)，并且，線段X12 — P12的長度 (透鏡面R12的點(diǎn)X12的曲率半徑R12x的絕對值)大于透鏡面R12的中心部 C12的曲率半徑R12c的絕對值。
此外，如此形成第6透鏡的物體側(cè)的透鏡面R12的中心部呈凹面(具 有負(fù)的光焦度)、且有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度比中心減小的形狀， 從而可以與色像差一同良好地補(bǔ)正像面彎曲。優(yōu)選第6透鏡L6的像側(cè)的透鏡R13為非球面。
而且，優(yōu)選第6透鏡L6的像側(cè)的透鏡面R13的中心部呈凸面(具有正 的光焦度)，有效直徑周邊部的正的光焦度比中心部減小。
上述"透鏡面R13的中心部呈凸面，在有效直徑周邊部的正的光焦度 小于中心部的結(jié)構(gòu)(以下，還稱為透鏡面R13的結(jié)構(gòu)例)"是如下結(jié)構(gòu)。
艮口，將中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透鏡面R13的有效直徑周 邊部上的點(diǎn)X13的法線H13和光軸Z1相交的點(diǎn)設(shè)為交點(diǎn)P13，將連接點(diǎn)X13 和交點(diǎn)P13的線段X13-P13的長度設(shè)為透鏡面R13的點(diǎn)X13的曲率半徑的絕 對值。此外，將透鏡面R13和光軸Z1的交點(diǎn)設(shè)為中心部C13。這樣設(shè)定 時(shí)，上述透鏡面R13的結(jié)構(gòu)例是透鏡面R13在光軸Z1上(中心部C13)呈 凸面(具有正的光焦度)，透鏡面R13的中心部C13的曲率中心E13及上述 交點(diǎn)P13兩者均比中心部C13更位于物體側(cè)，而且，線段X13-P13的長度 (透鏡面R13的點(diǎn)X13的曲率半徑R13x的絕對值)比透鏡面R13的中心部 C13的曲率半徑R13c的絕對值大。
如此，將第6透鏡的像側(cè)的透鏡面R13做成中心部呈凸面、且在有效 直徑周邊部正的光焦度比中心部減小的形狀，或者透鏡面R13的中心部呈 凸面、且有效直徑周邊部呈凹面(具有負(fù)的光焦度)，從而可以良好地 補(bǔ)正球面像差及慧形像差。
而且，將第6透鏡L6的物體側(cè)的透鏡面R12的有效直徑周邊部X12的曲 率半徑設(shè)為R12x時(shí)，該曲率半徑R12x的絕對值(IX12 — P121)優(yōu)選是中 心部C12的曲率半徑R12c的絕對值的1. 5倍以上的值。
如此將曲率半徑R12x的絕對值設(shè)為曲率半徑R12c的絕對值的1.5倍以
上的值，從而可以與色像差一同良好地補(bǔ)正像面彎曲。
此外，將第6透鏡L6的像側(cè)的透鏡面R13的有效直徑周邊部X13上的曲 率半徑設(shè)為R13x時(shí)，該曲率半徑R13x的絕對值(iX13 — P131)優(yōu)選是中 心部C13的曲率半徑R13c的絕對值的2倍以上的值。
如此，將曲率半徑R13x的絕對值設(shè)為曲率半徑R13c的絕對值的2倍以 上的值，從而可以良好地補(bǔ)正球面像差和慧形像差。o關(guān)于其它構(gòu)成因素的限定
本實(shí)用新型的攝像透鏡在設(shè)理想像高為2fXtan (9/2)時(shí)，優(yōu)選畸 變在±10%以內(nèi)。
若通過第1透鏡L1或第2透鏡L2的有效直徑外的光束成為雜散光而到 達(dá)成像面則成為重影，所以在透鏡L1和第2透鏡L2上的有效直徑以外的區(qū) 域設(shè)置作為遮光單元的遮光板Skl、 Sk2來遮斷雜散光。
該遮光單元可以采用將對光進(jìn)行遮斷的板構(gòu)件配置在透鏡上的有效 直徑外的區(qū)域，或者采用將由遮光涂料構(gòu)成的被膜涂敷在透鏡上的有效 直徑以外的區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
此外，遮光單元可以根據(jù)需要而配置在第1透鏡L1和第2透鏡L2之間 的空間。而且，遮光單元可以配置在第2透鏡L2 第6透鏡L6上的有效直 徑外的區(qū)域、或這些透鏡之間。
從第2透鏡到第6透鏡的各透鏡的材質(zhì)優(yōu)選是塑料(樹脂材料)。
作為從第2透鏡到第6透鏡的透鏡的材質(zhì)，可以使用將尺寸小于光的
波長的粒子混合在樹脂材料中的所謂納米復(fù)合材料。
第1透鏡 第6透鏡的各透鏡不限于由折射率一定的材料形成的情 況，可以在6片透鏡的任意1個(gè)以上使用折射率分布型透鏡。
第2透鏡 第6透鏡的各透鏡不限于單面或雙面為非球面的情況，可 以是衍射光學(xué)面。即，可以在從第2透鏡到第6透鏡的任意1個(gè)以上的透鏡
面形成衍射光學(xué)元件。
將第2透鏡 第6透鏡做成各透鏡的至少1個(gè)透鏡面為非球面，從而可 以維持廣角的同時(shí)，良好地補(bǔ)正球面像差(也稱球差)、像面彎曲(也
稱場曲)、慧形像差(也稱慧差)及畸變。
優(yōu)選將第l透鏡做成玻璃透鏡，將從第2透鏡到第6透鏡做成塑料透
鏡°
例如，在車載照相機(jī)或監(jiān)視照相機(jī)那樣的嚴(yán)格的環(huán)境使用時(shí)，對第l 透鏡的材質(zhì)要求較高的耐氣候性，所以優(yōu)選使用耐水性、耐酸性、耐藥 品性等優(yōu)良的材質(zhì)。此外，作為第l透鏡的材質(zhì)優(yōu)選使用堅(jiān)硬的材質(zhì)。
優(yōu)選使用玻璃透鏡作為第l透鏡。也可以使用由透明的陶瓷構(gòu)成的透
鏡作為第l透鏡。
通過使第l透鏡的材質(zhì)為玻璃，從而可以做成耐氣候性高且不易碎的透鏡。
第l透鏡不限于使用玻璃球面透鏡。第l透鏡可以使用單側(cè)的透鏡面 或兩側(cè)的透鏡面做成非球面的玻璃非球面透鏡。通過將第l透鏡的透鏡面 做成非球面，從而可以更好地補(bǔ)正各種像差。
使從第2透鏡到第6透鏡的材質(zhì)為塑料，從而可以準(zhǔn)確地再現(xiàn)非球面 的形狀。此外，可以廉價(jià)地制作透鏡系統(tǒng)。
從第2透鏡到第6透鏡的各透鏡的兩面是非球面也可。 此外，優(yōu)選上述透鏡系統(tǒng)不使用接合透鏡。
通過使用接合透鏡而可以容易補(bǔ)正色像差，但是，若使用接合透 鏡，則成為成本上升的主要原因。通過使用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，可以不 使用接合透鏡而制作色像差也被補(bǔ)正的良好性能的透鏡。
<具體的實(shí)施例〉
接著，參照圖3 圖15對本實(shí)用新型的實(shí)施例1 實(shí)施例4的各攝像透 鏡的數(shù)值數(shù)據(jù)等歸納說明。圖3 圖6是實(shí)施例1 實(shí)施例4的攝像透鏡的 各自的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖，與圖l、 2中的符號(hào)一致的圖3 6中的符號(hào)示 出相互對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
圖7 圖10是表示實(shí)施例1 實(shí)施例4的各攝像透鏡的基本數(shù)據(jù)的圖。 在各圖中的左上部(圖中用符號(hào)(a)表示)表示透鏡數(shù)據(jù)，上中央部 (圖中用符號(hào)(b)表示)表示攝像透鏡的簡要規(guī)格。而且，在左下部 (圖中用符號(hào)(d)表示)示出表示透鏡面的形狀(非球面的形狀)的非 球面式的各系數(shù)。在右下部(圖中用符號(hào)(e)表示)示出各透鏡面的有 效直徑周邊部的曲率半徑的絕對值。
在圖7 圖10的各圖中的左上部的透鏡數(shù)據(jù)中，將透鏡等的光學(xué)部件 的面號(hào)碼以隨著從物體側(cè)向像側(cè)依次增加的第i (i二l， 2， 3，…)個(gè)的
29面號(hào)碼進(jìn)行表示。而且，在這些透鏡數(shù)據(jù)中還包括記載了孔徑光闌St的 面號(hào)碼(i = 7)、及作為平行平板的光學(xué)部件Cgl的物體側(cè)的面和像側(cè)的
面的面號(hào)碼(i = 14、 15)、成像面的面號(hào)碼(i = 16)等。而且，對于
透鏡面呈非球面，對面號(hào)碼附加*號(hào)。
Ri表示第i (i = l， 2， 3，…)個(gè)面的近軸曲率半徑，Di (i二l， 2， 3，…)表示第i個(gè)面和第i+l個(gè)面的光軸Zl上的面間隔。而且，透鏡 數(shù)據(jù)的符號(hào)Ri與圖l中的表示透鏡面的符號(hào)Ri (i = l， 2， 3，…)對應(yīng)。
此外，各透鏡數(shù)據(jù)中的、Ndj表示隨著從物體側(cè)向像側(cè)依次增加的第 j (j = l， 2， 3，…)個(gè)光學(xué)因素對d線(波長587.6歷)的折射率，v dj 表示第j個(gè)光學(xué)因素對d線的阿貝數(shù)。
此外，近軸曲率半徑及面間隔的單位是臓，就近軸曲率半徑而言， 將在物體側(cè)凸的情況設(shè)為正，在像側(cè)凸的情況設(shè)為負(fù)。
而且，各非球面由下述非球面式定義。
Z:非球面深度(從高度Y的非球面上的點(diǎn)下垂到非球面頂點(diǎn)相切的 且與光軸垂直的平面的垂線的長度)
Y:高度(從光軸的距離)(mm) R:近軸曲率半徑(mm) Ai:非球面深度(i=3 20) K:圓錐常數(shù)
圖7 圖10的各圖中的上中央部的簡要規(guī)格中表示以下的各值。
表示如下各值F值Fno，半視場角w，像高IH，后截距距 離Bf (空氣換算)，第l透鏡的物體側(cè)的透鏡面到成像面的距離U
透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距(第1透鏡 第6透鏡的合成焦距)f，第l透鏡的
焦距fl，第2透鏡的焦距f2，第3透鏡的焦距f3，第4透鏡的焦 距f4，第5透鏡的焦距f5，第6透鏡的焦距f6。而且，還表示如下各值第1透鏡、第2透鏡的合成焦距f12，第5透鏡、第6透鏡的合成焦
距f56，第1透鏡、第2透鏡、第3透鏡的合成焦距f123，第4透鏡、第 5透鏡、第6透鏡的合成焦距f456。
上述距離L的值是如上述那樣后截距距離量按空氣換算長度表示的值 與上述距離L值中的除后截距距離量以外的按實(shí)際長度表示的值相加后的值。
而且，在圖7 圖10的各圖中的左下部示出表示各非球面Ri (i二3， 4…)的非球面式的各系數(shù)K、 A3、 A4、 A5…的值。
圖11是按1 4的每個(gè)實(shí)施例表示條件式(1) (9)的各參數(shù)的值 的圖。
圖12 15是表示實(shí)施例1 實(shí)施例4的各攝像透鏡的各種像差的圖。 圖12 圖15分別表示各實(shí)施例的每個(gè)攝像透鏡對d線(波長587.6nm) 、 F 線(波長486. lnm) 、 C線(波長656. 3nm)的像差。
而且，就畸變的圖而言，利用透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距f、視場角e (變 數(shù)處理，0《e《w)，將理想像高設(shè)為2fXtan (e/2)，表示距其的
偏移量o
此外，構(gòu)成為回轉(zhuǎn)對稱的形狀的透鏡的透鏡面的有效直徑周邊部， 通常成為距該透鏡的光軸的距離為一定的呈圓形狀的區(qū)域。呈該形狀的 區(qū)域成為透鏡面上的有效區(qū)域的邊緣部。
根據(jù)表示實(shí)施例1 4的基本的數(shù)據(jù)及各種像差的圖等可知，若采用 本實(shí)用新型的廣角的攝像透鏡，實(shí)現(xiàn)6片透鏡的每一個(gè)形狀或材質(zhì)的最佳 化，從而可以提高光學(xué)性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化。
而且，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式及各實(shí)施例，可以進(jìn)行各種 變形實(shí)施。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔及折射率的值等不限 于上述各圖中所示的數(shù)值，可取其它值。
本實(shí)用新型的攝像透鏡在第2透鏡以后大多使用非球面，可以將透鏡
系統(tǒng)小型化的同時(shí)以廉價(jià)進(jìn)行制作，而且，可以更好地補(bǔ)正像面彎曲、 畸變等的像差。
權(quán)利要求1. 一種攝像透鏡，其特征在于，從物體側(cè)起順次包括具有負(fù)的光焦度的第1透鏡、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡、第3透鏡、具有正的光焦度的第4透鏡、具有正的光焦度的第5透鏡、及具有負(fù)的光焦度的第6透鏡；從上述第2透鏡到第6透鏡中的各透鏡的至少1個(gè)透鏡面呈非球面；上述第3透鏡及第6透鏡由對d線的阿貝數(shù)為45以下的材料形成。
2. —種攝像透鏡，其特征在于，從物體側(cè)起順次包括 第1透鏡，其具有負(fù)的光焦度，是凹面朝向像側(cè)的彎月透鏡；第2透鏡，其至少像側(cè)的透鏡面呈非球面，該透鏡面的中心部呈凹 面且有效直徑周邊部的負(fù)的光焦度比上述中心部弱； 第3透鏡，其至少1個(gè)透鏡面呈非球面； 第4透鏡，其具有正的光焦度，至少l個(gè)透鏡面呈非球面； 第5透鏡，其具有正的光焦度，至少l個(gè)透鏡面呈非球面；及 第6透鏡，其具有負(fù)的光焦度，至少l個(gè)透鏡面呈非球面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于， 光闌配置在上述第3透鏡和第4透鏡之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第3透鏡具有正的光焦度，物體側(cè)的透鏡面的中心部呈凸面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，滿足以下的條件式(1): 2. 0<f 56/K5. 5...... (1)式中，f-上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距f56:上述第5透鏡和第6透鏡的合成焦距。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于， 還滿足以下的條件式(2):,2. 5<(D4+D5)/f<5. 5...... (2)式中，f:上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距D4:上述第2透鏡和第3透鏡之間的空氣間隔D5:上述第3透鏡的中心厚度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于， 還滿足以下的條件式(3):4. 0<f3/f<9. 0……(3) 式中，f:上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距f3:上述第3透鏡的焦距。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第2透鏡的像側(cè)的透鏡面，該透鏡面的中心部呈凹面且有效直 徑周邊部的負(fù)的光焦度比上述中心部弱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第2透鏡的物體側(cè)的透鏡面，該透鏡面的中心部呈凸面且有效 直徑周邊部的正的光焦度比上述中心部弱，或者該透鏡面的中心部呈凸 面且有效直徑周邊部具有負(fù)的光焦度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第3透鏡的物體側(cè)的透鏡面，該透鏡面的中心部呈凸面，在有 效直徑內(nèi)具有正的光焦度比上述中心部強(qiáng)的區(qū)域。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第5透鏡的像側(cè)的透鏡面，該透鏡面的中心部呈凸面且有效直 徑周邊部的正的光焦度比上述中心部弱。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第6透鏡的物體側(cè)的透鏡面，該透鏡面的中心部呈凹面且有效 直徑周邊部的負(fù)的光焦度比上述中心部弱。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第6透鏡的像側(cè)的透鏡面，該透鏡面的中心部呈凸面且有效直 徑周邊部的正的光焦度比上述中心部弱。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于， 還滿足以下的條件式(4):lKL/f〈18...... (4)式中，f:上述攝像透鏡整個(gè)系統(tǒng)的焦距L:從上述第1透鏡的物體側(cè)的透鏡面到成像面的距離。
15. —種攝像裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1 14任一項(xiàng)所述的攝像透鏡、和將該攝像透鏡所形成的光學(xué)像變換成電信號(hào)的攝像元 件。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種攝像透鏡，該攝像透鏡在廣角化及小型化的同時(shí)提高光學(xué)性能。該攝像透鏡從物體側(cè)起依次配置具有負(fù)的光焦度的第1透鏡(L1)、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡(L2)、第3透鏡(L3)、具有正的光焦度的第4透鏡(L4)、具有正的光焦度的第5透鏡(L5)、及具有負(fù)的光焦度的第6透鏡(L6)。在第2透鏡(L2)到第6透鏡(L6)中的任意3片中，各透鏡的至少1個(gè)透鏡面呈非球面，將第3透鏡(L3)及第6透鏡(L6)由對d線的阿貝數(shù)為45以下的材料形成。
文檔編號(hào)G02B7/00GK201289539SQ20082017609
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者淺見太郎 申請人:富士能株式會(huì)社