專利名稱：攝像鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在CCD傳感器或CMOS傳感器等攝像元件上形成被攝體圖像的攝像鏡頭，涉及適合于安裝在移動(dòng)電話、數(shù)碼靜物相機(jī)、便攜式信息終端、安全監(jiān)控?cái)z像機(jī)、車載攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等比較小型的攝像機(jī)上的攝像鏡頭。
背景技術(shù)：
上述小型攝像機(jī)所搭載的攝像鏡頭中，不僅要求透鏡的構(gòu)成枚數(shù)少，而且還要求能夠與近年的高像素化的攝像元件對(duì)應(yīng)的高分辨率的鏡頭結(jié)構(gòu)。以往，作為這樣的攝像鏡頭，多數(shù)能夠使用三枚透鏡構(gòu)成的攝像鏡頭，但是伴隨著攝像元件的高像素化，僅用三枚透鏡得到足夠的性能是非常困難的。近年來，開始采用四枚透鏡或五枚透鏡的鏡頭結(jié)構(gòu)。其中，由五枚透鏡構(gòu)成的鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由度高，因此期待作為下一代的攝像鏡頭所采用的鏡頭結(jié)構(gòu)。作為五枚透鏡結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭，已知有例如專利文獻(xiàn)1所記載的攝像鏡頭。該攝像鏡頭從物體側(cè)開始依次包括物體側(cè)的面為凸形狀的正的第一透鏡、使凹面朝向像面?zhèn)鹊呢?fù)的彎月形狀的第二透鏡、使凸面朝向像面?zhèn)鹊恼膹澰滦螤畹牡谌哥R、 兩面為非球面形狀且在光軸附近像面?zhèn)鹊拿鏋榘夹螤畹呢?fù)的第四透鏡、以及兩面為非球面形狀的正或負(fù)的第五透鏡。在該結(jié)構(gòu)中，通過分別規(guī)定第一透鏡的阿貝數(shù)的下限值、第二透鏡及第四透鏡的阿貝數(shù)的上限值來進(jìn)行軸上的色像差或倍率色像差的修正，以對(duì)應(yīng)攝像鏡頭的高性能化?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開2007-264180號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1所記載的攝像鏡頭，可以得到比較良好的像差。然而，由于鏡頭系統(tǒng)的全長(zhǎng)較長(zhǎng)，因此難以實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化和良好的像差修正的并存。本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題提出的技術(shù)方案，其目的在于提供一種不僅小型而且還能夠良好地修正像差的攝像鏡頭。用于解決課題的手段為了解決上述課題，在本發(fā)明中，通過從物體側(cè)朝向像面?zhèn)纫来闻渲镁哂姓饨苟鹊牡谝煌哥R、具有負(fù)光焦度的第二透鏡、具有正光焦度的第三透鏡、具有正光焦度的第四透鏡、以及具有負(fù)光焦度的第五透鏡，其中，第二透鏡形成為物體側(cè)的面的曲率半徑及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃骄鶠檎男螤?，并且將第四透鏡形成為物體側(cè)的面的曲率半徑及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃骄鶠樨?fù)的形狀來構(gòu)成攝像鏡頭。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭，光焦度的配置為正負(fù)正正負(fù)的五枚透鏡中，第二透鏡形成為在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的負(fù)的彎月透鏡的形狀，第四透鏡形成為在光軸附近使凹面朝向物體側(cè)的正的彎月透鏡的形狀。因此，在本發(fā)明的攝像鏡頭中，以第二透鏡及第四透鏡夾著正的第三透鏡彼此朝向凹面的狀態(tài)配置。因此，作為攝像鏡頭，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)， 不僅能夠良好地修正各種像差，而且能夠?qū)崿F(xiàn)攝像鏡頭的小型化。在上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中，優(yōu)選將第五透鏡形成為物體側(cè)的面的曲率半徑及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃骄鶠檎男螤?。在上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中，優(yōu)選在將整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第三透鏡和第四透鏡的合成焦距設(shè)為f34時(shí)，滿足下述條件式(1)。0. 5 < f34/f < 5. 0 (1)條件式(1)是用于將從攝像鏡頭出射的光線中尤其是軸外光向攝像元件的入射角度抑制在預(yù)定范圍內(nèi)，并且將像面彎曲及像散抑制在良好的范圍內(nèi)的條件。眾所周知， 對(duì)于能夠射入攝像元件的光線，在攝像元件的結(jié)構(gòu)方面，作為入射角度上的界限，設(shè)有所謂最大入射角度。在該最大入射角度的范圍外的光線入射到攝像元件上的情況下，因陰影 (shading)現(xiàn)象而成為周邊部暗的圖像。因此需要將從攝像鏡頭出射的光線向攝像元件的入射角度抑制在預(yù)定范圍內(nèi)。另一方面，在第三透鏡的物體側(cè)配置有具有負(fù)光焦度的第二透鏡，在第四透鏡的像面?zhèn)韧瑯拥嘏渲糜芯哂胸?fù)光焦度的第五透鏡。即、具有正光焦度的第三及第四透鏡以被具有負(fù)光焦度的第二及第五透鏡夾住的狀態(tài)配置。條件式(1)還是在這種光焦度的配置中用于良好地修正像面彎曲或像散的條件。在條件式(1)中，若超過上限值“5.0”，則與整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的光焦度相比，第三及第四透鏡的合成光焦度變?nèi)?，像面倒?方向(像面?zhèn)?，因此難以將像面彎曲抑制在良好的范圍內(nèi)。而且，由于像散(非點(diǎn)隔差)增大，因此難以得到平坦的像面。另一方面，若低于下限值“0.5”，則與整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的光焦度相比，第三及第四透鏡的合成光焦度變強(qiáng)，像面倒向-方向(物體側(cè))。因此，這種情況下，也難以將像面彎曲及像散抑制在良好的范圍內(nèi)。而且，也難以將軸外光向攝像元件的入射角度抑制預(yù)定范圍內(nèi)。在上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中，優(yōu)選在將第一透鏡的焦距設(shè)為Π、將第二透鏡的焦距設(shè)為f2時(shí)，滿足下述條件式O)。0. 4 < |fl/f2| < 1. 0 (2)條件式(2)是用于將軸上的色像差及軸外的倍率色像差抑制在良好的范圍內(nèi)，并且將球面像差及像面彎曲平衡良好地抑制在良好的范圍內(nèi)的條件。若超過上限值“ 1.0”，則與第一透鏡的光焦度相比，第二透鏡光焦度變強(qiáng)，因此軸上的色像差及軸外的倍率色像差會(huì)修正過度(相對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)，短波長(zhǎng)為+方向)。另外，由于球面像差及像面彎曲向+方向(像面?zhèn)?增大，因此難以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“0.4”，則與第一透鏡的光焦度相比，第二透鏡的光焦度變?nèi)酰虼溯S上的色像差及軸外的倍率色像差會(huì)修正不足(相對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)，短波長(zhǎng)為-方向)。另外，在這種情況下，球面像差及像面彎曲向-方向(物體側(cè))增大，仍然難以得到良好的成像性能。在上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中，優(yōu)選在將第一透鏡和第二透鏡的合成焦距設(shè)為Π2、將第三透鏡和第四透鏡的合成焦距設(shè)為f34時(shí)，滿足下述條件式(3)。0. 2 < f34/fl2 < 4. 0 (3)條件式(3)是用于將各種像差平衡良好地控制在優(yōu)選范圍內(nèi)，并且實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化，并將從攝像鏡頭射出的軸外光向攝像元件的入射角度抑制在預(yù)定范圍內(nèi)的條件。若超過上限值“4. 0”，則與第三透鏡和第四透鏡的合成光焦度相比，第一透鏡和第二透鏡的合成光焦度相對(duì)地變強(qiáng)，有利于攝像鏡頭的小型化，但是難以將從攝像鏡頭射出的軸外光向攝像元件的入射角度抑制在預(yù)定范圍內(nèi)。另外，由于相對(duì)軸外光發(fā)生內(nèi)方慧差，因此難以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“0. 2”，則與第三透鏡和第四透鏡的合成光焦度相比，第一透鏡和第二透鏡的合成光焦度相對(duì)地變?nèi)?，雖然有利于將上述入射角度抑制在預(yù)定范圍內(nèi)，但是難以實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化。 在上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中，優(yōu)選在將第一透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為ν dl、將第二透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為ν d2、將第三透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為ν d3、將第四透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vd4、將第五透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為ν d5時(shí)，滿足下述條件式(4) (8)。50 < vdl < 85(4)ν d2 < 30(5)50 < ν d3 < 85(6)50 < ν d4 < 85(7)50 < ν d5 < 85(8)條件式(4) (8)是用于更加良好地修正軸上的色像差及軸外的倍率色像差的條件。順便說明，作為用于修正這些色像差的方法，已知有組合高分散材料和低分散材料的方法。五枚構(gòu)成的攝像鏡頭的情況下，通過交替地組合高分散材料和低分散材料，可以利用該方法進(jìn)行色像差的修正。但是，在利用該方法進(jìn)行色像差的修正時(shí)，在縮短沿著攝像鏡頭的光軸的長(zhǎng)度(厚度)時(shí)，尤其是在軸外光中隨著從像面的中心朝向周邊部，倍率的色像差從修正不足的狀態(tài)向修正過度的狀態(tài)變化的情況較多，難以良好地修正倍率的色像差。根據(jù)本發(fā)明的攝像鏡頭，通過滿足上述條件式(4) (8)，五枚透鏡中的四枚透鏡的阿貝數(shù)成為比50大的值，因此能夠更加良好地修正軸上的色像差及軸外的倍率色像差。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明的攝像鏡頭，提供一種可實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化和良好的像差修正的并存，并且能良好地修正各種像差的小型攝像鏡頭。


圖1是關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，表示數(shù)值實(shí)施例1的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的鏡頭剖面圖。圖2是表示圖1所示的攝像鏡頭的橫像差的像差圖。圖3是表示圖1所示的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的像差圖。圖4是關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，表示數(shù)值實(shí)施例2的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的鏡頭剖面圖。圖5是表示圖4所示的攝像鏡頭的橫像差的像差圖。圖6是表示圖4所示的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的像差圖。圖7是關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，表示數(shù)值實(shí)施例3的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的鏡頭剖面圖。圖8是表示圖7所示的攝像鏡頭的橫像差的像差圖。圖9是表示圖7所示的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的像差圖。
圖10是關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，表示數(shù)值實(shí)施例4的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的鏡頭剖面圖。圖11是表示圖10所示的攝像鏡頭的橫像差的像差圖。圖12是表示圖10所示的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的像差圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)將本發(fā)明具體化了的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1、圖4、圖7及圖10分別表示與本實(shí)施方式的數(shù)值實(shí)施例1 4對(duì)應(yīng)的鏡頭剖面圖。全部的數(shù)值實(shí)施例由于基本的鏡頭結(jié)構(gòu)都相同，因此，這里參照數(shù)值實(shí)施例1的鏡頭剖面圖，對(duì)本實(shí)施方式的攝像鏡頭的鏡頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖1所示，本實(shí)施方式的攝像鏡頭構(gòu)成為，從物體側(cè)朝向像面?zhèn)纫来闻帕杏锌讖焦怅@ST、具有正光焦度的第一透鏡Li、具有負(fù)光焦度的第二透鏡L2、具有正光焦度的第三透鏡L3、具有正光焦度的第四透鏡L4、以及具有負(fù)光焦度的第五透鏡L5。在第五透鏡L5 和像面之間配置保護(hù)玻璃10。還有，該保護(hù)玻璃10也可以省略。另外，本實(shí)施方式中，將孔徑光闌ST配置在比第一透鏡Ll的物體側(cè)面的頂點(diǎn)的切平面更靠物體側(cè)?？讖焦怅@ST的位置并不限定于本實(shí)施方式中的位置，例如也可以在第一透鏡Ll的物體側(cè)面的頂點(diǎn)的切平面與該第一透鏡Ll的像面?zhèn)让嬷g。在上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中，第一透鏡Ll的形狀形成為物體側(cè)的面的曲率半徑R2 為正、像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃絉3為負(fù)的形狀，即在光軸附近成為雙凸透鏡的形狀。還有，第一透鏡Ll的形狀并不限定于這種在光軸附近成為雙凸透鏡的形狀，只要是物體側(cè)的面的曲率半徑R2為正的形狀即可，除此以外還能夠采用各種形狀。數(shù)值實(shí)施例1及3是第一透鏡Ll的形狀為在光軸附近成為雙凸透鏡的例子，數(shù)值實(shí)施例2及4是第一透鏡Ll的形狀成為曲率半徑R2及R3均為正的形狀，即成為在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的例子。第二透鏡L2形成為物體側(cè)的面的曲率半徑R4及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃絉5均為正并成為在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀。另外，第三透鏡L3形成為物體側(cè)的面的曲率半徑R6及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃絉7均為正的形狀，且形成為在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀。該第三透鏡L3的形狀并不限定于在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀。除此以外，作為第三透鏡L3的形狀，也可以是在光軸附近為雙凸透鏡的形狀，或者曲率半徑R6及R7均為負(fù)的形狀，即成為在光軸附近使凹面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀。第四透鏡L4形成為物體側(cè)的面的曲率半徑R8及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃絉9均為負(fù)的形狀，即成為在光軸附近使凹面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀。并且，第五透鏡L5是物體側(cè)的面的曲率半徑RlO及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃絉ll均為正的形狀，形成為在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀。還有，第五透鏡L5的形狀并不限定于在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀，也可以是在光軸附近使凹面朝向物體側(cè)的彎月透鏡的形狀，或者曲率半徑RlO為負(fù)、曲率半徑Rll為正的形狀，即在光軸附近為雙凹透鏡的形狀。另外，該第五透鏡L5的像面?zhèn)鹊拿嫘纬蔀樵诠廨S附近向物體側(cè)為凸形狀，而且在
6周邊部向物體側(cè)為凹形狀的非球面形狀。利用第五透鏡L5的這種形狀，可抑制從攝像鏡頭射出的光向像面的入射角。 本實(shí)施方式的攝像鏡頭構(gòu)成為滿足以下所示的條件式(1) (3)。0. 5 < f34/f < 5. 0(1)0. 4 < I fl/f2 I < 0. 9(2)02 < f34/fl2 < 4. 0(3)其中，f :整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的焦距f 1 第一透鏡Ll的焦距f2 第二透鏡L2的焦距f34 第三透鏡L3和第四透鏡L4的合成焦距另外，本實(shí)施方式的攝像鏡頭為了良好地修正色像差，除了上述條件式⑴ (3) 以外，還滿足以下所示的條件式⑷ (8)。50 < vdl < 85(4)ν d2 < 30(5)50 < ν d3 < 85(6)50 < ν d4 < 85(7)50 < ν d5 < 85(8)其中，ν dl 第一透鏡Ll的相對(duì)于d線的阿貝數(shù)ν d2 第二透鏡L2的相對(duì)于d線的阿貝數(shù)ν d3 第三透鏡L3的相對(duì)于d線的阿貝數(shù)ν d4 第四透鏡L4的相對(duì)于d線的阿貝數(shù)ν d5 第五透鏡L5的相對(duì)于d線的阿貝數(shù)此外，不必滿足所有的上述條件式(1) (8)，通過單獨(dú)滿足上述條件式(1) (8)的各條件式，能夠得到與各條件式對(duì)應(yīng)的作用效果。另外，在本實(shí)施方式中，根據(jù)需要，以非球面形成各透鏡的透鏡面。這些透鏡面所采用的非球面形狀，在將光軸方向的軸設(shè)為Z、將與光軸正交的方向的高度設(shè)為H、將圓錐系數(shù)設(shè)為k、將非球面系數(shù)設(shè)為A4、A6、A8、A10, A12、A14、A16時(shí)，利由下式表示。(式1)
權(quán)利要求
1.一種攝像鏡頭，其特征在于，從物體側(cè)朝向像面?zhèn)纫来伟ň哂姓饨苟鹊牡谝煌哥R；具有負(fù)光焦度的第二透鏡；具有正光焦度的第三透鏡；具有正光焦度的第四透鏡；以及具有負(fù)光焦度的第五透鏡，上述第二透鏡形成為物體側(cè)的面的曲率半徑及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃骄鶠檎男螤?，上述第四透鏡形成為物體側(cè)的面的曲率半徑及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃骄鶠樨?fù)的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，上述第五透鏡形成為物體側(cè)的面的曲率半徑及像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃骄鶠檎男螤睢?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像鏡頭，其特征在于，在將整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第三透鏡和上述第四透鏡的合成焦距設(shè)為 f34 時(shí)，滿足 0. 5 < f34/f < 5. 0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)中所述的攝像鏡頭，其特征在于，在將上述第一透鏡的焦距設(shè)為Π、將上述第二透鏡的焦距設(shè)為f2時(shí)，滿足0. 4 < |Π/ f2 < 1. 0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)中所述的攝像鏡頭，其特征在于，在將上述第一透鏡和上述第二透鏡的合成焦距設(shè)為Π2、將上述第三透鏡和上述第四透鏡的合成焦距設(shè)為f34時(shí)，滿足0. 2 < f34/fl2 < 4. 0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)中所述的攝像鏡頭，其特征在于，在將上述第一透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為ν dl、將上述第二透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vd2、將上述第三透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為ν d3、將上述第四透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為ν d4、將上述第五透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vd5時(shí)，滿足50< νdl<85vd2 <3050< νd3<8550< νd4<8550< νd5<85。
全文摘要
本發(fā)明涉及攝像鏡頭。提供一種小型并且能夠良好地修正像差的攝像鏡頭。為了實(shí)現(xiàn)該目的，從物體側(cè)依次排列光闌ST、正的第一透鏡L1、在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀的負(fù)的第二透鏡L2、正的第三透鏡L3、在光軸附近使凹面朝向物體側(cè)的彎月形狀的正的第四透鏡L4、以及在光軸附近使凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀的負(fù)的第五透鏡L5地構(gòu)成。
文檔編號(hào)G02B13/18GK102317834SQ20108000807
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者久保田洋治, 栗原一郎 申請(qǐng)人:康達(dá)智株式會(huì)社, 株式會(huì)社光學(xué)邏輯