攝像鏡頭的制作方法

攝像鏡頭的制作方法
【專利摘要】提供一種較寬視場角、明亮、小型且各像差被良好校正的攝像鏡頭，相比以往能夠良好地校正色像差，能夠保持高成像性能。固體攝像元件用的攝像鏡頭從物體側朝向像面側依次由凸面朝向物體側且具有正光焦度的第1透鏡、凹面朝向像面側且具有負光焦度的第2透鏡、凸面朝向像面側的彎月形形狀的具有正光焦度的第3透鏡和在光軸附近凹面朝向物體側和像面側且具有負光焦度的第4透鏡構成，在第1透鏡至第3透鏡的任一面形成第1衍射光學面，在第4透鏡的物體側的面形成第2衍射光學面。在該構成中，設第3透鏡的像面側的面的曲率半徑為r6、第4透鏡的物體側的面的曲率半徑為r7時，滿足條件式0.0<r6/r7<0.1。
【專利說明】攝像鏡頭

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種在便攜電話機或智能手機等便攜終端、PDA (Personal Digital Assistant，個人數字助理）等所搭載的、使用比較小型且薄型的(XD傳感器或 CMOS傳感器等固體攝像元件的相機模塊中搭載的攝像鏡頭。

【背景技術】
[0002] 近年來，在便攜電話機、智能手機等便攜終端、PDA等設備中搭載的相機性能具備 與高像素化對應的高分辨率。此外，為了提高這些設備的便利性、設計性等，內置的相機模 塊的小型化、薄型化的要求也逐漸提高。同時，對于組裝到相機模塊中的攝像鏡頭，也強烈 要求高分辨率、小型化、薄型化以及明亮的鏡頭系統（即小F值），并且強烈要求能夠在寬范 圍拍攝被攝體的像、與寬視場角對應。
[0003] 作為上述設備中搭載的攝像鏡頭，為了適應近年來的高像素化的潮流，提出了很 多4枚構成或5枚構成的攝像鏡頭。但是，4枚構成的攝像鏡頭由于透鏡枚數較少，雖然適 于小型化，但在像差校正方面現在已經不夠充分，在實現更高分辨率化方面存在界限。此 外，5枚構成的攝像鏡頭雖然通過透鏡枚數的增加而易于進行像差校正，是對實現高分辨率 化、高性能化有利的構成，但反之是對近年來的小型化及薄型化不利的構成。
[0004] 作為解決這種問題的構成，本實用新型的 申請人:提出了專利文獻1所記載的攝像 鏡頭。即，在4枚構成的攝像鏡頭中，通過在一個透鏡面形成衍射光學面，而不用增加構成 枚數就實現了高分辨率化及高性能化。
[0005] 在專利文獻1中，本實用新型的 申請人:公開了如下的攝像鏡頭：從物體側依次配 置雙凸形狀的第1透鏡、雙凹形狀的第2透鏡、凹面朝向物體側且具有正的光焦度的作為彎 月形透鏡的第3透鏡、以及雙凹形狀的第4透鏡而構成，所有的透鏡面由非球面形成，且在 第1透鏡的物體側的面至第3透鏡的物體側的面中的任一面形成發揮顏色分散功能的衍射 光學面，所有的透鏡由塑料材料形成。
[0006] 在先技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開2013-15587號公報 實用新型內容
[0009] 上述專利文獻1所記載的攝像鏡頭實現了具有F值為2. 4左右的明亮度、色像差 和各像差得到良好校正的小型的攝像鏡頭。根據專利文獻1，通過使第2透鏡的光焦度為負 并且對第2透鏡采用高色散的材料、在鏡頭系統的最適合的位置形成衍射光學面，相比現 有的由4枚構成的攝像鏡頭，可以良好地校正軸上及軸外的色像差并達成高成像性能。但 是，為了實現近年來要求逐漸增高的、維持寬視場角、明亮、小型化且高成像性能的攝像鏡 頭，需要進一步的改良。即，塑料材料除了選擇受限之外，一般來說高色散的材料因二次曲 線的部分色散特性而殘存的色像差的校正會成為問題。通過在最適合的透鏡面形成1面衍 射光學面，雖然相比現有的折射透鏡能夠進行良好的色像差校正，但難以進一步改善因上 述的材料特性的問題而產生的尤其是倍率色像差，成像性能的進一步提高存在界限。
[0010] 本實用新型鑒于上述問題而完成，其目的在于提供一種攝像鏡頭，其視場角較寬、 明亮且小型，同時能夠良好地校正各像差，此外，相比采用了現有的衍射光學面的攝像鏡頭 能夠進一步校正色像差，能夠實現高成像性能。
[0011]另外，在此所說的攝像鏡頭的小型化是指光學全長TTL為約5.Omm以下、與攝像元 件的有效攝像面的對角線的長度2ih之比、即TTL/2ih為1.0以下的水平。即，與攝像元件 的尺寸相比光學全長被抑制得較短，從而有助于相機模塊的低背化，有助于薄型化日益發 展的便攜終端設備的設計。另外，光學全長是指拆下了紅外截止濾光片等時的、光學系統中 位于最靠物體側的光學元件的物體側的面至攝像面為止的光軸上的距離。
[0012] 本實用新型的攝像鏡頭是一種固體攝像元件用的攝像鏡頭，從物體側朝向像面側 依次由凸面朝向物體側且具有正的光焦度的第1透鏡、凹面朝向像面側且具有負的光焦度 的第2透鏡、凸面朝向像面側且為彎月形形狀并具有正的光焦度的第3透鏡、以及在光軸附 近凹面朝向物體側和像面側且具有負的光焦度的第4透鏡構成。在第1透鏡至第3透鏡的 任一面形成第1衍射光學面，在第4透鏡的物體側的面形成第2衍射光學面。進而，在該構 成中，滿足以下的條件式（1)。
[0013] (1)0. 0<r6/r7<0. 1
[0014] 其中，r6為第3透鏡的像面側的面的曲率半徑，r7為第4透鏡的物體側的面的曲 率半徑。
[0015] 上述構成的攝像鏡頭通過由第1透鏡、第2透鏡、第3透鏡所構成的合成光焦度為 正的透鏡組以及負光焦度的第4透鏡構成，可以進行良好的像差校正，并且通過成為所謂 的遠攝型，實現了光學全長的縮短化。此外，在透鏡面形成的衍射光學面，由產生以光程差 函數定義的光程差的浮雕（relief)形成。相對于通常的光學材料的e線中的阿貝數為25 至80,衍射光學面的e線的阿貝數約為-3. 3、具有以負號示出約大一位的色散的性質。除 了通過一般的鏡頭系統所采用的、色散值小的材料的正透鏡與色散值大的負透鏡的組合進 行的、所謂"消色差"效果之外，通過在適當的透鏡面形成設定了適當的光程差函數的衍射 光學面，可以更加有效地進行"消色差"、即色像差校正。
[0016] 作為本實用新型的基本構成，第1透鏡是凸面朝向物體側且具有正的光焦度的透 鏡，通過在物體側的面設定較強的光焦度而使第1透鏡具有比較強的正光焦度，實現了攝 像鏡頭的小型化。此外，第2透鏡是凹面朝向像面側且具有負的光焦度的透鏡，良好地校正 了色像差、像散及彗差。第3透鏡是凸面朝向像面側且為彎月形形狀并具有正的光焦度的 透鏡，在良好地校正了各像差的同時抑制了光學全長的增大。此外，第4透鏡是在光軸附近 凹面朝向物體側和像面側且具有負的光焦度的透鏡，易于確保適當的后焦距。通過使第3 透鏡和第4透鏡具有適當的光焦度，實現了光學全長的縮短化以及軸外的各像差的良好校 正。這種構成的攝像鏡頭容易實現像差校正和小型化的兼顧，因此相對于以往要求的性能 能夠實現充足的成像性能。本實用新型是解決上述構成中無法除去的色像差的問題而實現 能夠符合近年來要求的更加良好的成像性能的技術，以下說明其特征。
[0017] 首先，本實用新型中采用的第1衍射光學面形成于第1透鏡至第3透鏡的各個透 鏡面中衍射效率最佳的一個面。因此，第1透鏡至第3透鏡所產生的色像差通過具有負的 光焦度的第2透鏡和第1衍射光學面這兩個要素被平衡性良好地校正。尤其是，在第1衍 射光學面對低像高側的色像差的校正有效，相比由4枚構成的現有的折射透鏡能夠進行良 好的色像差的校正。
[0018] 在此，形成第1衍射光學面的最適合的面是指靠近孔徑光闌的面即光線束的直徑 比較大的面、且光線的入射角和射出角的變化較少的透鏡面。若為滿足該條件的透鏡面，就 可以提高衍射效率，抑制2次光、3次光引起的光斑的產生，可以實現有效的色像差校正。本 實用新型的攝像鏡頭在滿足上述條件的、第1透鏡至第3透鏡中的任一透鏡面形成第1衍 射光學面。
[0019] 進而，在本實用新型中，第2衍射光學面形成在第4透鏡的物體側的面。本實用新 型的 申請人:通過實驗得知，通過上述具有負的光焦度的第2透鏡的色像差校正效果以及第 1衍射光學面的色像差校正仍然殘存的、因取決于材料特性的部分色散特性而引起的色像 差，通過在第4透鏡的物體側的面形成第2衍射光學面，可以被有效地校正。因此，該面是 對于進一步有效地抑制從整個攝像鏡頭系統的角度觀察時的色像差的產生來說極為重要 的面。此外，為了使2次光、3次光所引起的光斑的影像成為最小限，將形成該衍射光學面的 第4透鏡的物體側的面設定成非常平緩的面形狀，由不存在反曲線點或拐點的均勻變化的 非球面形成。在這種非球面上形成第2衍射光學面可以使從第3透鏡射出的光線以較小的 角度射入第4透鏡，因此可以防止衍射效率的下降、減少光斑的產生、進行良好的色像差的 校正。第2衍射光學面尤其對高像高側的色像差的校正有效。因此，本實用新型的攝像鏡 頭通過具有負的光焦度的第2透鏡、第1衍射光學面、第2衍射光學面這三個要素，可以從 低像高至高像高為止進行非常平衡的色像差校正。另外，在此所說的反曲線點是指切平面 和光軸垂直相交的非球面上的點，拐點是指曲率半徑的符號反轉的非球面上的點。
[0020] 條件式⑴是用于提高第2衍射光學面的衍射效率、進行良好的色像差校正的條 件。超過條件式（1)的上限值時，從第3透鏡射出的光線向第2衍射光學面入射時的入射 角度變大，衍射效率降低。另一方面，低于條件式（1)的下限值時，從第3透鏡射出的光線 向第2衍射光學面入射時的入射角度也變大，衍射效率降低。通過處于條件式（1)所規定 的范圍內，可以減小光線向第4透鏡的入射角度、提高衍射效率、抑制光斑。
[0021] 條件式⑴中，以下所示的（Ia)為更優選的范圍。
[0022] (Ia)O. 0<r6/r7<0. 05
[0023] 在本實用新型中，孔徑光闌的位置可以配置在對提高第1衍射光學面的衍射效率 有效的、第1透鏡的物體側、或第1透鏡與第2透鏡之間、或第2透鏡與第3透鏡之間。眾 所周知，在應用于固體攝像元件的攝像鏡頭的情況下，為了確保畫面周邊部的明亮度以及 防止畫面周邊部的色偏現象，需要將入射到攝像面的光線的角度抑制得較小（抑制成與攝 像面盡量垂直的角度）。若將孔徑光闌的位置配置得更靠物體側，則出瞳位置遠離像面，因 此可以縮小向攝像面入射的光線的角度。因此，孔徑光闌的位置優選盡量向物體側配置，更 優選配置在第1透鏡的物體側。
[0024] 此外，在本實用新型的攝像鏡頭中優選，第1透鏡為雙凸形狀。通過使第1透鏡為 雙凸形狀，能夠用物體側的面和像面側的面來分擔正的光焦度，因此能夠抑制球面像差的 產生及透鏡面的公差靈敏度的上升，并且易于縮短光學全長。
[0025] 此外，在本實用新型的攝像鏡頭中優選，第2透鏡是物體側的面的曲率半徑為比 像面側的面的曲率半徑大的值的雙凹形狀。結果，可以有效地校正倍率色像差及軸外的各 像差。
[0026] 此外，在本實用新型的攝像鏡頭中優選，第4透鏡在像面側的面形成在光軸上以 外的位置具有反曲線點的非球面形狀。從而，可以主要獲得畸變及場曲的校正效果以及易 于抑制向攝像元件入射的光線的角度的效果。
[0027] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（2)。
[0028] (2)-0.Kr8/r7<0. 0
[0029] 其中，r7為第4透鏡的物體側的面的曲率半徑、r8為第4透鏡的像面側的面的曲 率半徑。
[0030] 條件式（2)是用于在提高第2衍射光學面的衍射效率的同時確保適當的后焦距的 條件。超過條件式（2)的上限值時，第4透鏡的負的光焦度變得過強，結果后焦距變長，難以 縮短光學全長。另一方面，低于條件式（2)的下限值時，第4透鏡的負的光焦度變得過弱， 難以確保后焦距。通過使第4透鏡的物體側的面及像面側的面的曲率半徑的關系性處于條 件式（2)所規定的范圍內，可以無損第2衍射光學面的良好色像差校正功能地確保適當的 后焦距。
[0031] 條件式⑵中，以下所示的（2a)為更優選的范圍。
[0032] (2a) -0. 05<r8/r7<0. 0
[0033] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（3)及（4)。
[0034] (3) -0. 07<f/ (V2 ·f2) +f/ (Vdl3 ·fdl3) <-〇. 02
[0035] (4)0. 0<f/fdl3<0.I
[0036] 其中，f為整個攝像鏡頭系統的焦距、f2為第2透鏡的焦距、fdl3為第I衍射光學 面的焦距、V2為第2透鏡的對d線的阿貝數、Vdl3為第1衍射光學面的對d線的阿貝數。
[0037] 條件式（3)規定第2透鏡的光焦度與第1衍射光學面的近軸的光焦度的關系，是 用于實現第1衍射光學面的良好的色像差校正的條件。超過條件式（3)的上限值時，用于 校正色像差的第2透鏡及第1衍射光學面的光焦度不足，難以進行色像差校正。另一方面， 低于條件式（3)的下限值時，第2透鏡及第1衍射光學面的光焦度變得過度，此時也難以利 用第1衍射光學面進行色像差校正。
[0038] 條件式（4)規定第1衍射光學面的近軸的光焦度的范圍，是與條件式（3)相互結 合用于實現良好的色像差校正的條件。超過條件式（4)的上限值時，軸上色像差變得校正 過度（相對于基準波長的色像差，短波長的色像差向正方向增大），軸上色像差與倍率色像 差的平衡性破壞，難以進行良好的色像差校正。另一方面，低于條件式（4)的下限值時，第 2透鏡的軸上色像差校正的負擔變得過大，此時也難以進行良好的色像差校正。
[0039] 條件式⑷中，以下所示的（4a)為更優選的范圍。
[0040] (4a) 0. 0<f/fdl3<0. 05
[0041] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（5)及（6)。
[0042] (5) -0. 07<f/ (V2 ·f2) +f/ (Vd4 ·fd4) <-〇. 02
[0043] (6)0. 0<f/fd4<0.I
[0044] 其中，f為整個攝像鏡頭系統的焦距、f2為第2透鏡的焦距、fd4為第2衍射光學 面的焦距、V2為第2透鏡的對d線的阿貝數、Vd4為第2衍射光學面的對d線的阿貝數。
[0045] 條件式（5)規定第2透鏡的光焦度與第2衍射光學面的近軸的光焦度的關系，是 用于實現第2衍射面的良好的色像差校正的條件。超過條件式（5)的上限值時，用于校正 色像差的第2透鏡及第2衍射光學面的光焦度不足，難以進行色像差校正。另一方面，低于 條件式（5)的下限值時，第2透鏡及第2衍射光學面的光焦度變得過度，此時也難以進行色 像差校正。
[0046] 條件式（6)規定第2衍射光學面的近軸的光焦度的范圍，是與條件式（5)相互結 合用于實現良好的色像差校正的條件。超過條件式（6)的上限值時，軸上色像差變得校正 過度（相對于基準波長的色像差，短波長的色像差向正方向增大），軸上色像差與倍率色像 差的平衡性破壞，難以進行良好的色像差校正。另一方面，低于條件式（6)的下限值時，第 2透鏡的軸上色像差校正的負擔變得過大，此時也難以進行良好的色像差校正。
[0047] 條件式（6)中，以下所示的（6a)為更優選的范圍。
[0048] (6a) 0. 0<f/fd4<0. 05
[0049] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（7)。
[0050] (7)0. 6〈TTL/2ih〈0. 9
[0051] 其中，TTL為拆下了濾光片類時的最靠物體側配置的光學元件的物體側的面至像 面為止的光軸上的距離、ih為最大像高。
[0052] 條件式（7)規定光學全長與最大像高的關系。超過條件式（7)的上限值時，光學全 長變得過長，因此難以符合近年來要求的小型化的水平。另一方面，低于條件式（7)的下限 值時，光學全長變得過短，難以進行各像差的校正，并且構成4枚透鏡的空間變得過窄。若 勉強地構成為窄空間，則容易產生難以確保能夠制造的透鏡厚度、難以形成適當的非球面 形狀、制造時的誤差靈敏度變高等制造上的問題。
[0053] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（8)。
[0054] (8)0. 5<fl/f<0. 8
[0055] 其中，f為整個攝像鏡頭系統的焦距、Π為第1透鏡的焦距。
[0056] 條件式（8)將第1透鏡的焦距與整個攝像鏡頭系統的焦距之比規定在適當的范 圍，是用于抑制光學全長的縮短化以及各像差的產生的條件。超過條件式（8)的上限值時， 第1透鏡的正的光焦度占整個攝像鏡頭系統的光焦度的比例變得過弱，雖然對降低透鏡的 制造誤差靈敏度有利，但不利于縮短光學全長，難以實現小型化、薄型化。另一方面，低于條 件式（8)的下限值時，第1透鏡的正的光焦度占整個攝像鏡頭系統的光焦度的比例變得過 強，難以進行像差校正，并且透鏡的制造誤差靈敏度變高，因此不優選。
[0057] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（9)。
[0058] (9)-1. 50<f2/f<-0. 85
[0059] 其中，f為整個攝像鏡頭系統的焦距、f2為第2透鏡的焦距。
[0060] 條件式（9)規定第2透鏡的負的光焦度相對于整個攝像鏡頭系統的光焦度的比 例，是用于在縮短攝像鏡頭的光學全長的同時良好地校正色像差的條件。超過條件式（9) 的上限值時，第2透鏡的負的光焦度變得過強，難以縮短光學全長，并且色像差變得校正過 度（相對于基準波長的色像差，短波長的色像差向正方向增大），難以獲得良好的成像性 能。另一方面，低于條件式（9)的下限值時，雖然有利于縮短光學全長，但第2透鏡的負的 光焦度變得過弱，色像差變得校正不足（相對于基準波長的色像差，短波長的色像差向負 方向增大）。此時，若利用衍射光學面來彌補色像差校正，則會導致環帶數的增加，制造的難 度增高，因此不優選。
[0061] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（10)。
[0062] (10)0. 3<f3/f<0. 6
[0063] 其中，f為整個攝像鏡頭系統的焦距、f3為第3透鏡的焦距。
[0064] 條件式（10)規定第3透鏡的正的光焦度相對于整個攝像鏡頭系統的光焦度的比 例，是用于在縮短攝像鏡頭的光學全長的同時良好地校正球面像差及彗差的條件。超過條 件式（10)的上限值時，第3透鏡的正的光焦度變得過弱，難以縮短光學全長。另一方面，低 于條件式（10)的下限值時，第3透鏡的正的光焦度變得過強，雖然對縮短光學全長有利，但 會導致球面像差、彗差增大，因此不優選。
[0065] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選滿足以下的條件式（11)。
[0066] (11)-0. 6<f4/f<-0. 3
[0067] 其中，f為整個攝像鏡頭系統的焦距、f4為第4透鏡的焦距。
[0068] 條件式（11)規定第4透鏡的負的光焦度相對于整個攝像鏡頭系統的光焦度的比 例，是用于在實現小型化的同時確保適當的后焦距并進行良好的像差校正的條件。超過條 件式（11)的上限值時，第4透鏡的負的光焦度變得過強，難以縮短光學全長。另一方面，低 于條件式（11)的下限值時，第4透鏡的負的光焦度變得過弱，因此難以確保后焦距，并且難 以校正畸變及場曲。
[0069] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選，第1透鏡至第4透鏡的所有透鏡由塑料材料構 成，各透鏡面全部由非球面形成。通過使所有的透鏡采用塑料材料，而易于制造，并且能夠 進行低成本的大量生產。另外，為了校正色像差而采用具有異常色散特性的玻璃透鏡時，可 以預見到成像性能的提高，但對于要求低成本化的市場來說并不優選。在本實用新型中第2 透鏡采用高色散的聚碳酸酯類的塑料材料，第1透鏡、第3透鏡、第4透鏡分別采用低色散 的環烯烴類的塑料材料。此外，在所有的透鏡面形成適當的非球面時易于抑制各像差，因此 可以使第1及第2衍射光學面的色像差校正功能更為有效。
[0070] 此外，本實用新型的攝像鏡頭優選，在第1衍射光學面及第2衍射光學面形成的環 帶的數小于10。形成的環帶的數超過10時，自環帶的邊沿部的漫反射增大，從而導致對比 度的下降，無法獲得良好的成像性能。
[0071] 通過本實用新型，能夠獲得視場角較寬、明亮、小型且各像差得到良好校正的攝像 鏡頭，其與以往相比色像差被良好地校正且具備高成像性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0072] 圖1是表示實施例1的攝像鏡頭的概略構成的圖。
[0073] 圖2是表示實施例1的攝像鏡頭的球面像差的圖。
[0074] 圖3是表示實施例1的攝像鏡頭的像散的圖。
[0075] 圖4是表示實施例1的攝像鏡頭的畸變的圖。
[0076] 圖5是表示實施例1的攝像鏡頭的倍率色像差的圖。
[0077] 圖6是表示實施例2的攝像鏡頭的概略構成的圖。
[0078] 圖7是表示實施例2的攝像鏡頭的球面像差的圖。
[0079] 圖8是表示實施例2的攝像鏡頭的像散的圖。
[0080] 圖9是表示實施例2的攝像鏡頭的畸變的圖。
[0081] 圖10是表示實施例2的攝像鏡頭的倍率色像差的圖。
[0082] 圖11是表示實施例3的攝像鏡頭的概略構成的圖。
[0083] 圖12是表示實施例3的攝像鏡頭的球面像差的圖。
[0084] 圖13是表示實施例3的攝像鏡頭的像散的圖。
[0085] 圖14是表示實施例3的攝像鏡頭的畸變的圖。
[0086] 圖15是表示實施例3的攝像鏡頭的倍率色像差的圖。
[0087] 圖16是表示實施例4的攝像鏡頭的概略構成的圖。
[0088] 圖17是表示實施例4的攝像鏡頭的球面像差的圖。
[0089] 圖18是表示實施例4的攝像鏡頭的像散的圖。
[0090] 圖19是表示實施例4的攝像鏡頭的畸變的圖。
[0091] 圖20是表示實施例4的攝像鏡頭的倍率色像差的圖。
[0092] 圖21是表示實施例5的攝像鏡頭的概略構成的圖。
[0093] 圖22是表示實施例5的攝像鏡頭的球面像差的圖。
[0094] 圖23是表示實施例5的攝像鏡頭的像散的圖。
[0095] 圖24是表示實施例5的攝像鏡頭的畸變的圖。
[0096] 圖25是表示實施例5的攝像鏡頭的倍率色像差的圖。
[0097] 圖26是表示實施例6的攝像鏡頭的概略構成的圖。
[0098] 圖27是表示實施例6的攝像鏡頭的球面像差的圖。
[0099] 圖28是表示實施例6的攝像鏡頭的像散的圖。
[0100] 圖29是表示實施例6的攝像鏡頭的畸變的圖。
[0101]圖30是表示實施例6的攝像鏡頭的倍率色像差的圖。
[0102] 符號說明
[0103] ST孔徑光闌
[0104] Ll第1透鏡
[0105] L2第2透鏡
[0106] L3第3透鏡
[0107] L4第4透鏡
[0108] IR濾光片
[0109] ih最大像尚
[0110] DOEl第1衍射光學面
[0111] DOE2第2衍射光學面

【具體實施方式】
[0112] 以下，參照附圖對本實用新型所涉及的實施方式進行詳細說明。
[0113] 圖1、圖6、圖11、圖16、圖21、圖26分別表示本實施方式的實施例1?6所涉及的 攝像鏡頭的概略構成圖。其基本的透鏡構成相同，因此在此參照實施例1的概略構成圖對 本實施方式的攝像鏡頭構成進行說明。
[0114] 如圖1所示，本實施方式的攝像鏡頭從物體側朝向像面側依次由孔徑光闌ST、具 有正的光焦度的第1透鏡L1、具有負的光焦度的第2透鏡L2、具有正的光焦度的第3透鏡 L3、以及具有負的光焦度的第4透鏡L4構成。在第3透鏡L3的物體側的面形成有第1衍 射光學面DOEl。此外，在第4透鏡L4的物體側的凹面形成有第2衍射光學面DOE2。另外， 第1衍射光學面DOEl只要形成在第1透鏡Ll至第3透鏡L3中的能夠提高衍射效率的一 個透鏡面即可。例如，在實施例3中形成在第1透鏡Ll的像面側的面，在實施例4中形成 在第1透鏡Ll的物體側的面，在實施例6中形成在第2透鏡L2的像面側的面。
[0115] 另外，第1透鏡Ll的物體側的面直接觸及用戶的眼睛，因此從產品的外觀出發，環 帶數越少越好。本實施方式中的實施例4是在第1透鏡Ll的物體側的面形成第1衍射光 學面的例子，環帶數為一個而極少，是不會成為產品的外觀上的問題的程度。即使是這種環 帶數極少的衍射光學面，尤其是低像高的色像差也會得到良好的校正。并且，在第2衍射光 學面校正高像高的色像差，如圖11及圖12所示，色像差從低像高至高像高被良好地校正。
[0116] 此外，所有的透鏡以不接合的方式配置，所有的透鏡面由非球面形成，衍射光學面 D0E1、D0E2形成在非球面上。此外，在第4透鏡L4和像面頂之間配置有濾光片IR。另外， 該濾光片IR可以省略。
[0117] 第1透鏡Ll是物體側的面和像面側的面均由凸面形成的雙凸形狀的透鏡，第2透 鏡L2是物體側的面和像面側的面均由凹面形成的雙凹形狀的透鏡，第3透鏡L3是物體側 的面為凹面、像面側的面為凸面的彎月形形狀的透鏡，第4透鏡L4是在光軸X的附近物體 側的面和像面側的面均由凹面形成的雙凹形狀的透鏡。
[0118] 另外，第1透鏡Ll及第2透鏡L2的形狀不限于本實施方式的形狀。第1透鏡Ll 只要是凸面朝向物體側且具有正的光焦度的透鏡即可，例如在制造誤差靈敏度不上升的范 圍內也可以是凸面朝向物體側的彎月形形狀的透鏡。此外，第2透鏡L2也可以是凹面朝向 像面側的彎月形形狀的透鏡。
[0119] 此外，本實施方式的攝像鏡頭全部采用塑料材料，能夠以低成本大量生產。
[0120] 本實用新型的攝像鏡頭滿足以下的條件式。
[0121] (1)0. 0<r6/r7<0. 1
[0122] (2)-0.Kr8/r7<0. 0
[0123] (3) -0. 07<f/ (v2 ·f2) +f/ (vdl3 ·fdl3) <-〇. 02
[0124] (4)0. 0<f/fdl3<0.I
[0125] (5) -0. 07<f/ (v2 ·f2) +f/ (vd4 ·fd4) <-〇. 02
[0126] (6)0. 0<f/fd4<0.I
[0127] (7)0. 6<TTL/2ih<0. 9
[0128] (8)0. 5<fl/f<0. 8
[0129] (9)-1. 50<f2/f<-0. 85
[0130] (10)0. 3<f3/f<0. 6
[0131] (11)-0. 6<f4/f<-0. 3
[0132] 其中，
[0133] r6 :第3透鏡L3的像面側的面的曲率半徑
[0134] r7 :第4透鏡L4的物體側的面的曲率半徑
[0135] r8 :第4透鏡L4的像面側的面的曲率半徑
[0136] f:整個攝像鏡頭系統的焦距
[0137] €1:第1透鏡1^1的焦距
[0138] €2:第2透鏡1^2的焦距
[0139] €3:第3透鏡1^3的焦距
[0140] f4 :第4透鏡L4的焦距
[0141] fdl3 :第1衍射光學面DOEl的焦距
[0142] fd4 :第2衍射光學面D0E2的焦距
[0143] v2 :第2透鏡L2的對d線的阿貝數
[0144] Vdl3 :第1衍射光學面DOEl的對d線的阿貝數
[0145] Vd4 :第2衍射光學面D0E2的對d線的阿貝數
[0146] TTL:拆下了濾光片IR類時最靠物體側配置的光學元件的物體側的面至像面為止 的光軸上的距離
[0147] ih:最大像尚
[0148] 在本實施方式中，所有的透鏡面由非球面形成。這些透鏡面所采用的非球面形狀， 在設光軸方向的軸為Z、與光軸正交的方向的高度為Y、圓錐系數為K、非球面系數為A2i時， 通過數學式1來表示。
[0149] [數學式1]
[0150]

【權利要求】
1. 一種固體攝像元件用的攝像鏡頭，其特征在于， 從物體側朝向像面側依次由凸面朝向物體側且具有正的光焦度的第1透鏡、凹面朝向 像面側且具有負的光焦度的第2透鏡、凸面朝向像面側且為彎月形形狀并具有正的光焦度 的第3透鏡、以及在光軸附近凹面朝向物體側和像面側且具有負的光焦度的第4透鏡構成， 在上述第1透鏡至上述第3透鏡的任一面形成第1衍射光學面，在上述第4透鏡的物 體側的面形成第2衍射光學面， 在設第3透鏡的像面側的面的曲率半徑為r6、第4透鏡的物體側的面的曲率半徑為r7 時，滿足以下的條件式： 0.0<r6/r7<0. 1〇
2. 根據權利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設第4透鏡的物體側的面的曲率半 徑為r7、第4透鏡的像面側的面的曲率半徑為r8時，滿足以下的條件式： -0. Kr8/r7<0. 0〇
3. 根據權利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設整個攝像鏡頭系統的焦距為f、 第2透鏡的焦距為f2、第1衍射光學面的焦距為fdl3、第2透鏡的對d線的阿貝數為v 2、 第1衍射光學面的對d線的阿貝數為v dl3時，滿足以下的條件式： -0. 07<f/(v 2 ? f2)+f/(v dl3 ? fdl3)<-〇. 02 0.0<f/fdl3<0. l〇
4. 根據權利要求1或2所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設整個攝像鏡頭系統的焦距為 f、第2透鏡的焦距為f2、第2衍射光學面的焦距為fd4、第2透鏡的對d線的阿貝數為v 2、 第2衍射光學面的對d線的阿貝數為v d4時，滿足以下的條件式： -0.07<f/(v 2 ? f2)+f/(v d4 ? fd4)<-〇. 02 0.0<f/fd4<0. l〇
5. 根據權利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設拆下了濾光片類時最靠物體側 配置的光學元件的物體側的面至像面為止的光軸上的距離為TTL、最大像高為ih時，滿足 以下的條件式： 0.6〈TTL/2ih〈0. 9。
6. 根據權利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設整個攝像鏡頭系統的焦距為f、 第1透鏡的焦距為fl時，滿足以下的條件式： 0.5<fl/f<0. 8〇
7. 根據權利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設整個攝像鏡頭系統的焦距為f、 第2透鏡的焦距為f2時，滿足以下的條件式： -1.50<f2/f<-0. 85〇
8. 根據權利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設整個攝像鏡頭系統的焦距為f、 第3透鏡的焦距為f3時，滿足以下的條件式： 0?3〈f3/f〈0. 6〇
9. 根據權利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于，在設整個攝像鏡頭系統的焦距為f、 第4透鏡的焦距而f4時，滿足以下的條件式： -0?6〈f4/f〈-0. 3〇
【文檔編號】G02B13/06GK204256250SQ201420343000
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】鈴木久則 申請人:康達智株式會社