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摄像镜头的制作方法

2021-11-15 18:27:00 来源:中国专利 TAG:

摄像镜头
1.本技术是申请日为2020年4月10日,申请号为202010281633x,名称为“摄像镜头”的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及在ccd传感器、cmos传感器等摄像元件上形成被摄体图像的摄像镜头,涉及适合于装入在便携电话机、便携信息终端等便携设备中内置的摄像机、数码静物相机、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等比较小型的摄像机的摄像镜头。


背景技术:

3.为了精细地拍摄被摄体,或关于被摄体取得更多的信息,需要高像素的摄像元件和高分辨率的摄像镜头。作为用于实现摄像镜头的高分辨率化的方法之一,有与各像差的修正的难易度对应地增加构成摄像镜头的透镜的枚数的方法。
4.在由8枚透镜构成的镜头结构中,由于构成摄像镜头的透镜的枚数多,因此设计上的自由度高,能够良好地修正各像差。作为8枚结构的摄像镜头,例如已知专利文献1所记载的摄像镜头。
5.专利文献1中记载了由将凸面朝向物体侧的具有正的光焦度的第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜、第5透镜、第6透镜、具有负的光焦度的第7透镜和将凹面朝向像面侧的具有负的光焦度的第8透镜构成的摄像镜头。
6.根据上述专利文献1所记载的摄像镜头,虽然能够比较良好地修正各像差,但该摄像镜头中,光学全长相对于整个镜头系统的焦距较长,因此对于装入到内置于智能手机等薄型的设备内的小型的摄像机而言,小型化、薄型化不充分。根据专利文献1所记载的摄像镜头,难以在实现进一步小型化、薄型化的同时实现良好的像差修正。
7.另外,这样的问题并不是装入到智能手机中的摄像镜头所特有的问题,在装入到便携电话机、便携信息终端、数码静物相机、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等比较小型的摄像机的摄像镜头中也是共通的问题。
8.专利文献1:日本特开2017

116594号公报


技术实现要素:

9.本发明的目的在于,提供一种能够实现摄像镜头的小型化和良好的像差修正的兼顾的摄像镜头。
10.本发明的摄像镜头是在摄像元件上形成被摄体图像的摄像镜头,从物体侧向像面侧依次具备:具有正的光焦度的第1透镜、具有负的光焦度的第2透镜、具有正的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、第5透镜、第6透镜、具有正的光焦度的第7透镜和具有负的光焦度的第8透镜。第8透镜具有设有拐点的非球面形状的像面侧的面。
11.在本发明的摄像镜头中,在具有正的光焦度的第1透镜的像面侧配置具有负的光焦度的第2透镜。由此,能够在适当地实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正色像差。此
外,由于第3透镜具有正的光焦度,因此从第1透镜至第3透镜的光焦度的排列为正负正,针对广范围的波长能够良好地修正色像差。并且,通过将具有正的光焦度的透镜配置为第4透镜,能够通过第3透镜和第4透镜这2枚透镜分担正的光焦度,从而能够抑制这些透镜的光焦度的增大。其结果,能够适当地抑制第3透镜的中心厚度、边缘厚度的增大,并且能够良好地修正各像差。
12.此外,在本发明的摄像镜头中,在具有正的光焦度的第7透镜的像面侧配置具有负的光焦度的第8透镜。通过这样的光焦度的排列,能够良好地修正轴上色像差以及倍率色像差。并且,通过将第8透镜的像面侧的面形成为具有拐点的非球面形状,能够在确保后焦距的同时良好地修正图像周边部的像面弯曲以及畸变。根据第8透镜的这样的形状,能够将从摄像镜头出射的光线向摄像元件的像面的入射角度抑制在主光线角度(cra:chief ray angle)的范围内,并且能够良好地修正近轴以及周边的各像差。
13.另外,在本发明中,“透镜”指具有光焦度的光学元件。因此,改变光的行进方向的棱镜、平板的滤光片等光学元件并不包含于本发明的“透镜”中,可以将这些光学元件适当地配置在摄像镜头的前后、各透镜之间。
14.在上述结构的摄像镜头中,在将整个镜头系统的焦距设为f,将第2透镜的焦距设为f2时,优选满足以下的条件式(1)。
15.﹣5.00<f2/f<﹣2.00
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(1)
16.通过满足条件式(1),能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正色像差。
17.在上述结构的摄像镜头中,在将整个镜头系统的焦距设为f,将第4透镜的焦距设为f4时,优选满足以下的条件式(2)。
18.10.00<f4/f<25.00
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(2)
19.通过满足条件式(2),能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正球面像差以及像面弯曲。
20.在上述结构的摄像镜头中,在将第1透镜的焦距设为f1,将第3透镜的焦距设为f3时,优选满足以下的条件式(3)。
21.1.20<f3/f1<5.50
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(3)
22.通过满足条件式(3),能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正球面像差以及像面弯曲。
23.在上述结构的摄像镜头中,在将整个镜头系统的焦距设为f,将第3透镜的焦距设为f3时,优选满足以下的条件式(4)。
24.1.50<f3/f<5.00
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(4)
25.通过满足条件式(4),能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正球面像差以及像面弯曲。
26.在上述结构的摄像镜头中,优选将第3透镜形成为在光轴附近将凹面朝向像面侧的形状。
27.通过将第3透镜形成为这样的形状,能够抑制像高较高的位置的下光线的入射角度的增大,并且良好地修正像面弯曲、彗差以及全反射等。
28.在上述结构的摄像镜头中,在将整个镜头系统的焦距设为f,将第3透镜和第4透镜的合成焦距设为f34时,优选满足以下的条件式(5)。
29.1.50<f34/f<3.50
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(5)
30.通过满足条件式(5),能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正球面像差以及像面弯曲。
31.在上述结构的摄像镜头中,在将整个镜头系统的焦距设为f,将第3透镜和第4透镜之间的光轴上的距离设为d34时,优选满足以下的条件式(6)。
32.0.030<d34/f<0.100
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(6)
33.通过满足条件式(6),能够在实现摄像镜头的广角化的同时确保后焦距。
34.在上述结构的摄像镜头中,在将第3透镜与第4透镜间的光轴上的距离设为d34,将第4透镜与第5透镜间的光轴上的距离设为d45时,优选满足以下的条件式(7)。
35.0.50<d45/d34<4.00
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(7)
36.通过满足该条件式(7),能够适当地实现摄像镜头的薄型化和广角化的兼顾。
37.在上述结构的摄像镜头中,在将整个镜头系统的焦距设为f,将第5透镜和第6透镜的合成焦距设为f56时,优选满足以下的条件式(8)。
38.﹣8.00<f56/f<﹣0.50
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(8)
39.通过满足条件式(8),能够平衡良好地修正色像差以及像面弯曲。
40.在上述结构的摄像镜头中,优选将第6透镜形成为在光轴附近将凹面朝向物体侧的形状。
41.通过将第6透镜形成为这样的形状,能够抑制各像高的光线的入射角度的增大,并且能够良好地修正像面弯曲以及全反射等。
42.在上述结构的摄像镜头中,在将整个镜头系统的焦距设为f,将第7透镜的焦距设为f7时,优选满足以下的条件式(9)。
43.1.40<f7/f<4.50
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(9)
44.通过满足条件式(9),能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正球面像差以及畸变。
45.在上述结构的摄像镜头中,在将第7透镜的光轴上的厚度设为t7,将第8透镜的光轴上的厚度设为t8时,优选满足以下的条件式(10)。
46.0.30<t7/t8<1.50
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(10)
47.当谋求摄像镜头的薄型化时,具有越是配置在接近像面的位置的透镜,则有效直径越大的倾向。通过满足条件式(10),良好地确保了有效直径容易变得比较大的第7透镜和第8透镜的光轴上的厚度。因此,能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,良好地修正各像差。此外,还能够确保后焦距。另外,在由塑料材料形成第7透镜和第8透镜的情况下,通过满足该条件式(10),能够在降低透镜的制造成本的同时确保透镜的成形性。
48.在上述结构的摄像镜头中,在将第7透镜的焦距设为f7,将第8透镜的焦距设为f8时,优选满足以下的条件式(11)。
49.﹣2.00<f8/f7<﹣0.30
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(11)
50.通过满足条件式(11),能够将球面像差、像面弯曲以及倍率色像差平衡良好地修正到优选的范围内。
51.在上述结构的摄像镜头中,优选将第8透镜形成为物体侧的面的曲率半径和像面侧的面的曲率半径均成为正的形状,且在光轴附近将凹面朝向像面侧的弯月透镜的形状。
52.通过将第8透镜形成为这样的形状,能够在实现摄像镜头的薄型化的同时,平衡良好地修正球面像差、像面弯曲以及畸变。
53.在上述结构的摄像镜头中,在将第8透镜的物体侧的面的曲率半径设为r8f,将第8透镜的像面侧的面的曲率半径设为r8r时,优选满足以下的条件式(12)。
54.1.00<r8f/r8r<2.50
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(12)
55.通过满足条件式(12),能够良好地修正像面弯曲以及畸变。
56.在本发明的摄像镜头中,第3透镜和第4透镜均具有正的光焦度。因此,在本发明的摄像镜头中,为了更良好地修正色像差,在将第3透镜的阿贝数设为vd3,将第4透镜的阿贝数设为vd4时,优选满足以下的条件式(13)以及(14)。
57.35<vd3
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(13)
58.35<vd4
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(14)
59.在上述结构的摄像镜头中,优选还满足以下的条件式(13a)和(14a)。
60.35<vd3<90
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(13a)
61.35<vd4<90
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(14a)
62.在上述结构的摄像镜头中,为了更良好地修正轴上色像差以及倍率色像差,在将第7透镜的阿贝数设为vd7,将第8透镜的阿贝数设为vd8时,优选满足以下的条件式(15)以及(16)。
63.35<vd7
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(15)
64.35<vd8
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(16)
65.在上述结构的摄像镜头中,优选还满足以下的条件式(15a)和(16a)。
66.35<vd7<90
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(15a)
67.35<vd8<90
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(16a)
68.在将整个镜头系统的焦距设为f,将从第1透镜的物体侧的面至像面为止的光轴上的距离设为tl时,本发明的摄像镜头优选满足以下的条件式(17)。通过满足该条件式(17),能够适当地实现摄像镜头的小型化。
69.tl/f<1.3
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(17)
70.另外,通常在摄像镜头和像面之间配置红外线截止滤光片、保护玻璃等插入物的情况较多,但在本说明书中,关于这些插入物的光轴上的距离,使用空气换算长度。
71.然而,在内置于薄型的便携设备、例如智能手机的摄像镜头中,需要将摄像镜头收纳于有限的空间内,因此对于与摄像元件的大小对应的摄像镜头的光轴方向的长度有严格的限制的情况较多。即,强烈要求摄像镜头的薄型化。因此,将从第1透镜的物体侧的面至像面的光轴上的距离设为tl,将最大像高设为hmax时,本发明的摄像镜头优选满足以下的条件式(18)。
72.1.00<tl/hmax<1.55
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(18)
73.在本发明的摄像镜头中,优选将从第1透镜至第8透镜的各透镜隔着空气间隔而排列。通过隔着空气间隔排列各透镜,本发明的摄像镜头成为一枚接合透镜都不包含的镜头结构。在这样的镜头结构中,可以由塑料材料形成构成摄像镜头的全部8枚透镜,因此能够适当地抑制摄像镜头的制造成本。
74.在本发明的摄像镜头中,优选将从第1透镜至第8透镜的各透镜的两面形成为非球
面形状。通过将各透镜的两面形成为非球面形状,从透镜的光轴附近到周边部能够更良好地修正各像差。尤其能够良好地修正透镜周边部的各像差。
75.在上述结构的摄像镜头中,优选将第7透镜以及第8透镜中的至少两面形成为具有拐点的非球面形状。除了第8透镜的像面侧的面之外,还设有一个具有拐点的非球面形状的透镜面,由此能够将从摄像镜头出射的光线向像面的入射角度适当地抑制在cra的范围内,并且更良好地修正图像周边部的各像差。
76.在将视场角设为2ω时,本发明的摄像镜头优选满足70
°
≤2ω。通过满足该条件式,实现摄像镜头的广角化,能够适当地实现摄像镜头的小型化和广角化的兼顾。
77.另外,在本发明中,如上述那样使用曲率半径的符号来确定透镜的形状。曲率半径是正还是负依照普通的定义,即依照以下的定义:将光的前进方向设为正,在从透镜面看来曲率半径的中心位于像面侧的情况下将曲率半径设为正,在曲率半径中心位于物体侧的情况下将曲率半径设为负。因此,“曲率半径为正的物体侧的面”是指物体侧的面为凸面,“曲率半径为负的物体侧的面”是指物体侧的面为凹面。此外,“曲率半径为正的像面侧的面”是指像面侧的面为凹面,“曲率半径为负的像面侧的面”是指像面侧的面为凸面。另外,本说明书中的曲率半径是指近轴的曲率半径,有时不符合镜头截面图中的透镜的概形。
78.根据本发明的摄像镜头,能够提供一种小型的摄像镜头,其具有良好地修正了各像差的高分辨率,并且特别适合于装入小型的摄像机。
附图说明
79.图1是表示数值实施例1的摄像镜头的概要结构的截面图。
80.图2是表示图1所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。
81.图3是表示图1所示的摄像镜头的横像差的像差图。
82.图4是表示数值实施例2的摄像镜头的概要结构的截面图。
83.图5是表示图4所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。
84.图6是表示图4所示的摄像镜头的横像差的像差图。
85.图7是表示数值实施例3的摄像镜头的概要结构的截面图。
86.图8是表示图7所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。
87.图9是表示图7所示的摄像镜头的横像差的像差图。
88.图10是表示数值实施例4的摄像镜头的概要结构的截面图。
89.图11是表示图10所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。
90.图12是表示图10所示的摄像镜头的横像差的像差图。
91.图13是表示数值实施例5的摄像镜头的概要结构的截面图。
92.图14是表示图13所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。
93.图15是表示图13所示的摄像镜头的横像差的像差图。
94.附图标记说明
95.x光轴;
96.st孔径光阑;
97.l1第1透镜;
98.l2第2透镜;
99.l3第3透镜;
100.l4第4透镜
101.l5第5透镜;
102.l6第6透镜;
103.l7第7透镜;
104.l8第8透镜;
105.10滤光片;
106.im像面。
具体实施方式
107.以下,参照附图详细说明将本发明具体化而得的一个实施方式。
108.图1、图4、图7、图10和图13是表示本实施方式的数值实施例1~5的摄像镜头的概要结构的截面图。任意一个数值实施例的基本镜头结构均相同,因此,在此参照数值实施例1的截面图来说明本实施方式的摄像镜头。
109.如图1所示,本实施方式的摄像镜头从物体侧向像面侧依次具备:具有正的光焦度的第1透镜l1、具有负的光焦度的第2透镜l2、具有正的光焦度的第3透镜l3、具有正的光焦度的第4透镜l4、第5透镜l5、第6透镜l6、具有正的光焦度的第7透镜l7、具有负的光焦度的第8透镜l8。这些第1透镜l1至第8透镜l8的各透镜隔着空气间隔排列。在第8透镜l8与摄像元件的像面im之间配置滤光片10。另外,可以省略滤光片10。
110.第1透镜l1具有物体侧的面的曲率半径r2以及像面侧的面的曲率半径r3均为正的形状。第1透镜l1是在近轴将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第1透镜l1的形状并不限定于本数值实施例1的形状。第1透镜l1的形状只要是第1透镜l1的光焦度为正的形状即可。作为第1透镜l1的形状,也可以是曲率半径r2和r3均为负的形状,或曲率半径r2为正而曲率半径r3为负的形状。前者是在近轴处将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状,后者是在近轴处为双凸透镜的形状。从实现摄像镜头的小型化的观点出发,优选曲率半径r2为正的形状。
111.在本数值实施例1中,在第1透镜l1的物体侧设有孔径光阑st。该孔径光阑st的位置并不限定于本数值实施例1的位置。既可以在第1透镜l1和第2透镜l2之间设置孔径光阑st,也可以在第2透镜l2和第3透镜l3之间设置孔径光阑st。或者,也可以在第3透镜l3和第4透镜l4之间、或第4透镜l4和第5透镜l5之间等设置孔径光阑st。
112.第2透镜l2具有物体侧的面的曲率半径r4以及像面侧的面的曲率半径r5均为正的形状。第2透镜l2是在近轴处将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第2透镜l2的形状并不限定于本数值实施例1的形状。第2透镜l2的形状只要是第2透镜l2的光焦度为负的形状即可。作为第2透镜l2的形状,既可以是曲率半径r4和r5均为负的形状,且在近轴处将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状,也可以是曲率半径r4为负而曲率半径r5为正,且在近轴处为双凹透镜的形状。从摄像镜头的小型化的观点出发,优选曲率半径r4为正的形状。
113.第3透镜l3具有物体侧的面的曲率半径r6以及像面侧的面的曲率半径r7均为正的形状。第3透镜l3是在近轴处将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。此外,该第3透镜l3具有在透镜周边部将凹面朝向第4透镜侧的形状。另外,第3透镜l3的形状并不限定于本数值实施例1的形状。第3透镜l3的形状只要是第3透镜l3的光焦度为正的形状即可。作为第3透镜
l3的形状,也可以是曲率半径r6和r7均为负的形状,或曲率半径r6为正而曲率半径r7为负的形状。前者是在近轴处将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状,后者是在近轴处为双凸透镜的形状。从摄像镜头的小型化的观点出发,优选曲率半径r6为正的形状。
114.第4透镜l4具有物体侧的面的曲率半径r8以及像面侧的面的曲率半径r9均为正的形状。第4透镜l4是在近轴处将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。此外,该第4透镜l4具有在透镜周边部将凹面朝向第3透镜侧的形状。因此,上述第3透镜l3和该第4透镜l4被配置成在透镜周边部将凹面彼此相对的形式,能够良好地修正像面弯曲以及像散。
115.另外,第4透镜l4的形状并不限定于本数值实施例1的形状。第4透镜l4的形状只要是第4透镜l4的光焦度为正的形状即可。数值实施例2是曲率半径r8为正而曲率半径r9为负的形状,即在近轴处为双凸透镜的形状的例子。数值实施例3是曲率半径r8和r9均为负的形状,是在近轴处将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状的例子。
116.第5透镜l5具有正的光焦度。该第5透镜l5的光焦度并不限定于正。数值实施例2、3、5示出了第5透镜l5的光焦度为负的镜头结构的例子。此外,数值实施例4示出了第5透镜l5的光焦度在近轴处成为零的镜头结构的例子。
117.第5透镜l5具有物体侧的面的曲率半径r10以及像面侧的面的曲率半径r11均为负的形状。第5透镜l5是在近轴处将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第5透镜l5的形状并不限定于本数值实施例1的形状。数值实施例3是曲率半径r10为负而曲率半径r11为正的形状,即在近轴处为双凹透镜的形状的例子。作为第5透镜l5的形状,除此之外,也可以是曲率半径r10和r11均为正的形状或曲率半径r10为正而曲率半径r11为负的形状。前者是在近轴处将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状,后者是在近轴处为双凸透镜的形状。此外,数值实施例4是在光轴附近曲率半径r10和曲率半径r11均为无限大的形状的例子。该第5透镜l5虽然在近轴处没有光焦度,但在透镜周边部具有光焦度。这种第5透镜l5适于透镜周边部的各像差的修正。
118.第6透镜l6具有负的光焦度。该第6透镜l6的光焦度并不限定于负。数值实施例2示出了第6透镜l6的光焦度为正的镜头结构的例子。此外,数值实施例5示出了第6透镜l6的光焦度在近轴处成为零的镜头结构的例子。
119.第6透镜l6具有物体侧的面的曲率半径r12以及像面侧的面的曲率半径r13均为负的形状。第6透镜l6是在近轴处将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第6透镜l6的形状并不限定于本数值实施例1的形状。作为第6透镜l6的形状,除了本数值实施例1的形状外,也可以是曲率半径r12和r13均为正的形状,或曲率半径r12为正而曲率半径r13为负的形状。前者是在近轴处将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状,后者是在近轴处为双凸透镜的形状。此外,第6透镜l6的形状也可以是曲率半径r12为负而曲率半径r13为正的形状,即在近轴处为双凹透镜的形状。数值实施例5是在光轴附近曲率半径r12和曲率半径r13均为无限大的形状的例子。该第6透镜l6虽然在近轴处没有光焦度,但在透镜周边部具有光焦度。因此,这种第6透镜l6适于透镜周边部的各像差的修正。
120.第7透镜l7具有物体侧的面的曲率半径r14以及像面侧的面的曲率半径r15均为正的形状。第7透镜l7是在近轴处将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第7透镜l7的形状并不限定于本数值实施例1的形状。第7透镜l7的形状也可以是曲率半径r14以及r15均为负的形状,即在近轴处将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状。此外,作为第7透镜l7的形状,除此
之外,也可以是曲率半径r14为正而曲率半径r15为负的形状,即在近轴处为双凸透镜的形状。第7透镜l7的形状只要是第7透镜l7的光焦度为正的形状即可。
121.第8透镜l8具有物体侧的面的曲率半径r16(=r8f)以及像面侧的面的曲率半径r17(=r8r)均为正的形状。第8透镜l8是在近轴处将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第8透镜l8的形状并不限定于本数值实施例1的形状。作为第8透镜l8的形状,也可以是曲率半径r16为负而曲率半径r17为正的形状,即在近轴处为双凹透镜的形状。除此之外,作为第8透镜l8的形状,也可以是曲率半径r16和r17均为负的形状。第8透镜l8的形状只要是第8透镜l8的光焦度为负的形状即可。
122.此外,在上述第8透镜l8中,像面侧的面为设有拐点的非球面形状。在此,拐点是指曲线上曲率的符号变化的点,是指在透镜面上的曲线中弯曲的方向变化的点。另外,本实施方式的摄像镜头中的第8透镜l8的像面侧的面是具有极点的非球面形状。通过第8透镜l8所具有的这样的形状,不只是轴上的色像差,还良好地修正轴外的倍率色像差,并且将从摄像镜头出射的光线向像面im的入射角度适当地抑制在cra的范围内。本数值实施例1的摄像镜头中,第7透镜l7和第8透镜l8的两面是具有拐点的非球面形状。因此,更良好地修正图像周边部的各像差。另外,根据要求的光学性能、摄像镜头的小型化的程度,也可以将第7透镜l7和第8透镜l8的透镜面中的除了第8透镜l8的像面侧的面之外的其他透镜面形成为无拐点的非球面形状。
123.本实施方式的摄像镜头满足以下所示的条件式(1)~(18)。
124.﹣5.00<f2/f<﹣2.00
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(1)
125.10.00<f4/f<25.00
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(2)
126.1.20<f3/f1<5.50
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(3)
127.1.50<f3/f<5.00
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(4)
128.1.50<f34/f<3.50
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(5)
129.0.030<d34/f<0.100
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(6)
130.0.50<d45/d34<4.00
ꢀꢀ
(7)
131.﹣8.00<f56/f<﹣0.50
ꢀꢀ
(8)
132.1.40<f7/f<4.50
ꢀꢀ
(9)
133.0.30<t7/t8<1.50
ꢀꢀ
(10)
134.﹣2.00<f8/f7<﹣0.30
ꢀꢀ
(11)
135.1.00<r8f/r8r<2.50
ꢀꢀ
(12)
136.35<vd3
ꢀꢀ
(13)
137.35<vd3<90
ꢀꢀ
(13a)
138.35<vd4
ꢀꢀ
(14)
139.35<vd4<90
ꢀꢀ
(14a)
140.35<vd7
ꢀꢀ
(15)
141.35<vd7<90
ꢀꢀ
(15a)
142.35<vd8
ꢀꢀ
(16)
143.35<vd8<90
ꢀꢀ
(16a)
144.tl/f<1.3
ꢀꢀ
(17)
145.1.00<tl/hmax<1.55
ꢀꢀ
(18)
146.其中,
147.f:整个镜头系统的焦距
148.f1:第1透镜l1的焦距
149.f2:第2透镜l2的焦距
150.f3:第3透镜l3的焦距
151.f4:第4透镜l4的焦距
152.f7:第7透镜l7的焦距
153.f8:第8透镜l8的焦距
154.f34:第3透镜l3和第4透镜l4的合成焦距
155.f56:第5透镜l5和第6透镜l6的合成焦距
156.t7:第7透镜l7的光轴上的厚度
157.t8:第8透镜l8的光轴上的厚度
158.vd3:第3透镜l3的阿贝数
159.vd4:第4透镜l4的阿贝数
160.vd7:第7透镜l7的阿贝数
161.vd8:第8透镜l8的阿贝数
162.r8f:第8透镜l8的物体侧的面的近轴曲率半径
163.r8r:第8透镜l8的像面侧的面的近轴曲率半径
164.d34:第3透镜l3与第4透镜l4之间的光轴上的距离
165.d45:第4透镜l4与第5透镜l5之间的光轴上的距离
166.hmax:最大像高
167.tl:从第1透镜l1的物体侧的面到像面im的光轴x上的距离
168.(滤光片10为空气换算长度)
169.本实施方式的摄像镜头满足以下的条件式。
170.70
°
≤2ω
171.另外,不需要满足上述各条件式的全部,通过单独地分别满足上述各条件式,能够分别得到与各条件式对应的作用效果。
172.在本实施方式中,用非球面形成了各透镜的透镜面。通过下式表示这些非球面的非球面式。
173.【数学式1】
[0174][0175]
其中,
[0176]
z:光轴方向的距离
[0177]
h:与光轴垂直的方向的离开光轴的距离
[0178]
c:近轴曲率(=1/r、r:近轴曲率半径)
[0179]
k:圆锥常数
[0180]
an:第n次的非球面系数
[0181]
接着,表示本实施方式的摄像镜头的数值实施例。在各数值实施例中,f表示整个镜头系统的焦距,fno表示f值,ω表示半视场角。i表示从物体侧开始数的面编号,r表示曲率半径,d表示光轴上的透镜面之间的距离(面间隔),nd表示基准波长588nm下的折射率,vd表示该基准波长下的阿贝数。另外,对面编号附加了*(星号)符号的面表示是非球面。
[0182]
数值实施例1
[0183]
基本镜头数据
[0184]
【表1】
[0185]
f=7.79mm fno=2.3 ω=36.7
°
[0186][0187]
f34=22.394mm
[0188]
f56=﹣13.809mm
[0189]
r8f=2.554mm
[0190]
r8r=2.058mm
[0191]
d34=0.401mm
[0192]
d45=1.153mm
[0193]
t7=0.432mm
[0194]
t8=0.692mm
[0195]
tl=8.367mm
[0196]
hmax=5.8mm
[0197]
【表2】
[0198]
非球面数据
[0199]
ika4a6a8a102

6.427e

013.470e

035.278e

03

4.777e

05

6.501e

0330.000e 00

2.198e

024.677e

02

3.543e

028.898e

034

1.244e 00

4.584e

025.237e

02

4.230e

021.407e

025

2.929e 00

5.263e

031.572e

02

3.369e

025.846e

0260.000e 002.007e

02

1.691e

023.026e

02

2.197e

0270.000e 00

9.613e

032.763e

02

5.736e

027.226e

0280.000e 00

4.623e

021.852e

03

1.178e

021.435e

0290.000e 00

4.072e

029.772e

03

8.858e

03

6.631e

03100.000e 00

8.503e

024.128e

02

1.838e

02

1.121e

03110.000e 00

7.198e

024.719e

02

2.654e

024.915e

03120.000e 004.102e

02

6.959e

04

1.361e

028.036e

03130.000e 00

7.224e

031.635e

02

9.934e

032.415e

0314

1.109e 00

2.900e

021.039e

02

6.615e

032.216e

03150.000e 00

5.256e

03

2.200e

03

1.527e

037.353e

0416

1.275e 00

1.006e

013.089e

02

7.606e

031.256e

0317

4.853e 00

4.815e

021.257e

02

2.652e

033.708e

04ia12a14a16a18a2028.264e

03

4.945e

031.615e

03

2.744e

041.848e

0538.257e

03

8.520e

033.503e

03

7.274e

046.203e

0546.559e

03

8.389e

033.500e

03

7.015e

045.736e

055

6.357e

024.277e

02

1.698e

023.635e

03

3.197e

0463.313e

036.611e

03

4.783e

031.317e

03

1.333e

047

5.140e

021.908e

02

2.166e

03

6.619e

041.666e

048

9.408e

031.189e

032.114e

03

1.168e

031.897e

0491.910e

02

1.664e

027.490e

03

1.749e

031.690e

04106.950e

03

4.010e

031.009e

03

1.015e

047.992e

07113.377e

03

2.488e

036.953e

04

9.305e

054.947e

0612

2.654e

035.705e

04

8.147e

056.843e

06

2.416e

0713

2.295e

04

1.646e

056.112e

06

5.523e

071.771e

0814

4.587e

045.899e

05

4.487e

061.837e

07

3.118e

0915

1.544e

041.814e

05

1.209e

064.266e

08

6.204e

1016

1.310e

048.551e

06

3.398e

077.548e

09

7.217e

1117

3.273e

051.819e

06

6.213e

081.195e

09

9.910e

12
[0200]
以下表示各条件式的值。
[0201]
f2/f=﹣2.23
[0202]
f4/f=12.98
[0203]
f3/f1=4.21
[0204]
f3/f=3.65
[0205]
f34/f=2.88
[0206]
d34/f=0.051
[0207]
d45/d34=2.88
[0208]
f56/f=﹣1.77
[0209]
f7/f=3.06
[0210]
t7/t8=0.63
[0211]
f8/f7=﹣1.62
[0212]
r8f/r8r=1.24
[0213]
tl/f=1.1
[0214]
tl/hmax=1.44
[0215]
这样,本数值实施例1的摄像镜头满足上述各条件式。
[0216]
图2是分别表示球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(%)的像差图。像散图和畸变图中示出了基准波长(588nm)下的像差量。此外,在像散图中,分别示出了弧矢像面(s)和子午像面(t)(在图5、图8、图11和图14中也相同)。图3是分为子午方向和弧矢方向表示出与各像高相对于最大像高hmax的比h(以下称为“像高比h”)对应的横像差的像差图(在图6、图9、图12和图15中也相同)。如图2和图3所示,通过本数值实施例1的摄像镜头能够良好地修正各像差。
[0217]
数值实施例2
[0218]
基本镜头数据
[0219]
【表3】
[0220]
f=6.69mm fno=2.0 ω=40.9
°
[0221][0222]
f34=16.941mm
[0223]
f56=﹣44.962mm
[0224]
r8f=4.228mm
[0225]
r8r=1.997mm
[0226]
d34=0.482mm
[0227]
d45=0.419mm
[0228]
t7=0.563mm
[0229]
t8=0.519mm
[0230]
tl=7.703mm
[0231]
hmax=5.8mm
[0232]
【表4】
[0233]
非球面数据
[0234]
ika4a6a8a102

6.055e

013.707e

034.939e

03

1.378e

04

6.307e

0330.000e 00

2.657e

024.692e

02

3.560e

028.792e

034

2.210e 00

4.833e

025.141e

02

4.288e

021.431e

025

2.127e 00

1.100e

021.224e

02

3.182e

025.815e

0260.000e 001.704e

02

1.715e

023.027e

02

2.228e

02
70.000e 00

6.580e

032.696e

02

5.781e

027.272e

0280.000e 00

3.435e

024.811e

03

1.340e

021.362e

0290.000e 00

4.149e

021.581e

02

1.153e

02

6.700e

03100.000e 00

1.030e

014.816e

02

1.936e

02

1.150e

03110.000e 00

9.360e

025.020e

02

2.636e

024.923e

03120.000e 004.680e

028.131e

04

1.411e

028.019e

03130.000e 001.339e

021.446e

02

9.965e

032.445e

0314

1.836e 00

3.024e

021.073e

02

6.608e

032.215e

03150.000e 00

5.719e

03

2.190e

03

1.520e

037.356e

0416

1.992e 00

1.008e

013.104e

02

7.601e

031.256e

0317

6.003e 00

4.582e

021.247e

02

2.671e

033.714e

04ia12a14a16a18a2028.227e

03

4.960e

031.616e

03

2.732e

041.862e

0538.270e

03

8.509e

033.506e

03

7.266e

046.152e

0546.598e

03

8.405e

033.496e

03

6.994e

045.696e

055

6.385e

024.277e

02

1.696e

023.637e

03

3.210e

0463.250e

036.584e

03

4.789e

031.320e

03

1.315e

047

5.156e

021.905e

02

2.154e

03

6.645e

041.674e

048

9.216e

031.266e

032.100e

03

1.176e

031.905e

0491.908e

02

1.663e

027.505e

03

1.750e

031.674e

04107.022e

03

3.996e

031.010e

03

1.018e

044.444e

07113.369e

03

2.486e

036.969e

04

9.276e

054.880e

0612

2.637e

035.729e

04

8.153e

056.783e

06

2.440e

0713

2.294e

04

1.666e

056.110e

06

5.500e

071.740e

0814

4.587e

045.899e

05

4.487e

061.837e

07

3.121e

0915

1.544e

041.813e

05

1.209e

064.267e

08

6.211e

1016

1.310e

048.550e

06

3.398e

077.545e

09

7.197e

1117

3.271e

051.819e

06

6.214e

081.195e

09

9.982e

12
[0235]
以下表示各条件式的值。
[0236]
f2/f=﹣3.36
[0237]
f4/f=15.38
[0238]
f3/f1=2.44
[0239]
f3/f=2.99
[0240]
f34/f=2.53
[0241]
d34/f=0.072
[0242]
d45/d34=0.87
[0243]
f56/f=﹣6.72
[0244]
f7/f=1.77
[0245]
t7/t8=1.09
[0246]
f8/f7=﹣0.65
[0247]
r8f/r8r=2.12
[0248]
tl/f=1.2
[0249]
tl/hmax=1.33
[0250]
这样,本数值实施例2的摄像镜头满足上述各条件式。
[0251]
图5分别示出了球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(%),图6示出了与像高比h对应的横像差。如图5和图6所示,通过本数值实施例2的摄像镜头也可以良好地修正各像差。
[0252]
数值实施例3
[0253]
基本镜头数据
[0254]
【表5】
[0255]
f=5.83mm fno=1.7 ω=44.9
°
[0256][0257]
f34=11.081mm
[0258]
f56=﹣20.326mm
[0259]
r8f=4.214mm
[0260]
r8r=1.986mm
[0261]
d34=0.445mm
[0262]
d45=0.332mm
[0263]
t7=0.610mm
[0264]
t8=0.791mm
[0265]
tl=7.154mm
[0266]
hmax=5.8mm
[0267]
【表6】
[0268]
非球面数据
[0269]
ika4a6a8a102

7.520e

013.902e

034.606e

03

1.164e

04

6.369e

0330.000e 00

2.466e

024.699e

02

3.521e

028.615e

034

1.589e 00

4.694e

025.329e

02

4.379e

021.420e

025

1.765e 00

9.019e

031.273e

02

3.189e

025.798e

0260.000e 001.965e

02

1.669e

023.057e

02

2.216e

0270.000e 00

4.819e

032.649e

02

5.784e

027.297e

0280.000e 00

2.821e

024.069e

03

1.404e

021.378e

0290.000e 00

4.126e

021.588e

02

1.142e

02

6.728e

03100.000e 00

9.961e

025.036e

02

1.903e

02

1.269e

03110.000e 00

8.929e

025.118e

02

2.638e

024.890e

03120.000e 004.817e

02

3.709e

04

1.396e

028.024e

03130.000e 001.150e

021.471e

02

1.001e

022.446e

0314

2.190e 00

3.089e

021.079e

02

6.606e

032.214e

03150.000e 00

5.567e

03

2.322e

03

1.524e

037.356e

0416

1.239e 00

1.001e

013.108e

02

7.602e

031.256e

0317

5.498e 00

4.357e

021.239e

02

2.672e

033.712e

04ia12a14a16a18a2028.227e

03

4.958e

031.616e

03

2.734e

041.850e

0538.211e

03

8.511e

033.513e

03

7.252e

046.076e

0546.622e

03

8.400e

033.494e

03

7.008e

045.688e

055

6.394e

024.275e

02

1.696e

023.638e

03

3.234e

0463.252e

036.568e

03

4.793e

031.318e

03

1.319e

047

5.147e

021.903e

02

2.141e

03

6.553e

041.650e

048

9.122e

031.268e

032.096e

03

1.172e

031.907e

0491.908e

02

1.663e

027.507e

03

1.748e

031.676e

04107.003e

03

4.000e

031.007e

03

1.013e

047.531e

07113.361e

03

2.487e

036.968e

04

9.280e

054.839e

0612

2.639e

035.725e

04

8.157e

056.786e

06

2.424e

0713

2.291e

04

1.664e

056.111e

06

5.499e

071.739e

0814

4.588e

045.899e

05

4.487e

061.837e

07

3.119e

0915

1.544e

041.813e

05

1.209e

064.267e

08

6.210e

1016

1.310e

048.550e

06

3.398e

077.546e

09

7.194e

1117

3.271e

051.819e

06

6.211e

081.196e

09

1.002e

11
[0270]
以下表示各条件式的值。
[0271]
f2/f=﹣3.36
[0272]
f4/f=11.43
[0273]
f3/f1=1.67
[0274]
f3/f=2.23
[0275]
f34/f=1.90
[0276]
d34/f=0.076
[0277]
d45/d34=0.75
[0278]
f56/f=﹣3.49
[0279]
f7/f=1.92
[0280]
t7/t8=0.77
[0281]
f8/f7=﹣0.72
[0282]
r8f/r8r=2.12
[0283]
tl/f=1.2
[0284]
tl/hmax=1.23
[0285]
这样,本数值实施例3的摄像镜头满足上述各条件式。
[0286]
图8分别示出了球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(%),图9示出了与像高比h对应的横像差。如图8和图9所示,通过本数值实施例3的摄像镜头也可以良好地修正各像差。
[0287]
数值实施例4
[0288]
基本镜头数据
[0289]
【表7】
[0290]
f=7.60mm fno=2.2 ω=37.2
°
[0291][0292]
f34=19.232mm
[0293]
f56=﹣10.342mm
[0294]
r8f=3.079mm
[0295]
r8r=2.363mm
[0296]
d34=0.343mm
[0297]
d45=1.181mm
[0298]
t7=0.432mm
[0299]
t8=0.833mm
[0300]
tl=8.105mm
[0301]
hmax=5.8mm
[0302]
【表8】
[0303]
非球面数据
[0304]
ika4a6a8a102

6.542e

013.605e

034.845e

032.438e

04

6.635e

0330.000e 00

2.208e

024.662e

02

3.533e

028.881e

034

1.103e 00

4.583e

025.260e

02

4.220e

021.397e

025

3.129e 00

3.092e

031.648e

02

3.428e

025.852e

0260.000e 001.922e

02

1.649e

023.003e

02

2.187e

02
70.000e 00

1.177e

022.833e

02

5.718e

027.206e

0280.000e 00

4.389e

022.911e

03

1.163e

021.459e

0290.000e 00

3.798e

029.842e

03

8.309e

03

6.789e

03100.000e 00

7.911e

023.437e

02

1.733e

02

9.883e

04110.000e 00

8.547e

024.806e

02

2.641e

024.863e

03120.000e 004.212e

026.244e

05

1.368e

028.020e

03130.000e 00

1.726e

031.560e

02

9.902e

032.420e

0314

1.447e 00

2.880e

021.054e

02

6.620e

032.216e

03150.000e 00

2.852e

03

2.414e

03

1.523e

037.357e

0416

9.412e

01

9.852e

023.072e

02

7.603e

031.257e

0317

5.790e 00

4.618e

021.232e

02

2.638e

033.705e

04ia12a14a16a18a2028.275e

03

4.936e

031.613e

03

2.752e

041.867e

0538.245e

03

8.521e

033.505e

03

7.272e

046.191e

0546.543e

03

8.381e

033.502e

03

7.023e

045.741e

055

6.350e

024.275e

02

1.700e

023.638e

03

3.199e

0463.335e

036.622e

03

4.783e

031.311e

03

1.320e

047

5.130e

021.912e

02

2.181e

03

6.695e

041.711e

048

9.492e

031.146e

032.123e

03

1.162e

031.894e

0491.907e

02

1.664e

027.491e

03

1.749e

031.689e

04106.926e

03

4.013e

031.006e

03

1.032e

041.515e

06113.372e

03

2.488e

036.954e

04

9.305e

054.937e

0612

2.654e

035.707e

04

8.149e

056.840e

06

2.366e

0713

2.291e

04

1.647e

056.108e

06

5.525e

071.775e

0814

4.587e

045.899e

05

4.487e

061.837e

07

3.117e

0915

1.544e

041.813e

05

1.209e

064.267e

08

6.207e

1016

1.310e

048.550e

06

3.399e

077.547e

09

7.191e

1117

3.273e

051.820e

06

6.213e

081.193e

09

9.894e

12
[0305]
以下表示各条件式的值。
[0306]
f2/f=﹣2.15
[0307]
f4/f=13.52
[0308]
f3/f1=3.50
[0309]
f3/f=3.09
[0310]
f34/f=2.53
[0311]
d34/f=0.045
[0312]
d45/d34=3.45
[0313]
f56/f=﹣1.36
[0314]
f7/f=2.36
[0315]
t7/t8=0.52
[0316]
f8/f7=﹣1.78
[0317]
r8f/r8r=1.30
[0318]
tl/f=1.1
[0319]
tl/hmax=1.40
[0320]
这样,本数值实施例4的摄像镜头满足上述各条件式。
[0321]
图11分别示出了球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(%),图12示出了与像高比h对应的横像差。如图11和图12所示,通过本数值实施例4的摄像镜头也可以良好地修正各像差。
[0322]
数值实施例5
[0323]
基本镜头数据
[0324]
【表9】
[0325]
f=7.76mm fno=2.3 ω=36.8
°
[0326][0327]
f34=21.644mm
[0328]
f56=﹣29.422mm
[0329]
r8f=2.775mm
[0330]
r8r=1.984mm
[0331]
d34=0.416mm
[0332]
d45=1.137mm
[0333]
t7=0.290mm
[0334]
t8=0.650mm
[0335]
tl=8.411mm
[0336]
hmax=5.8mm
[0337]
【表10】
[0338]
非球面数据
[0339]
ika4a6a8a102

6.750e

013.242e

035.397e

03

7.409e

05

6.511e

0330.000e 00

2.287e

024.682e

02

3.540e

028.902e

034

1.254e 00

4.586e

025.230e

02

4.232e

021.405e

025

2.965e 00

5.271e

031.553e

02

3.381e

025.845e

0260.000e 001.915e

02

1.671e

023.028e

02

2.199e

0270.000e 00

9.347e

032.795e

02

5.730e

027.226e

0280.000e 00

4.399e

022.156e

03

1.180e

021.436e

0290.000e 00

3.865e

029.646e

03

8.779e

03

6.671e

03100.000e 00

6.881e

024.024e

02

1.958e

02

1.151e

03110.000e 00

6.804e

024.500e

02

2.647e

024.961e

03120.000e 001.596e

023.235e

03

1.376e

028.013e

03130.000e 00

8.480e

031.599e

02

9.867e

032.419e

0314

1.364e 00

2.918e

021.041e

02

6.618e

032.216e

03150.000e 00

5.820e

03

2.264e

03

1.526e

037.355e

0416

1.002e 00

9.966e

023.088e

02

7.606e

031.256e

0317

4.956e 00

4.767e

021.263e

02

2.653e

033.707e

04ia12a14a16a18a2028.268e

03

4.943e

031.615e

03

2.745e

041.844e

0538.254e

03

8.521e

033.503e

03

7.272e

046.199e

0546.557e

03

8.388e

033.499e

03

7.017e

045.744e

055

6.357e

024.277e

02

1.699e

023.634e

03

3.196e

0463.305e

036.607e

03

4.784e

031.316e

03

1.332e

047

5.141e

021.908e

02

2.167e

03

6.623e

041.666e

048

9.420e

031.183e

032.114e

03

1.167e

031.902e

0491.908e

02

1.664e

027.492e

03

1.749e

031.688e

04107.007e

03

3.994e

031.011e

03

1.022e

045.181e

07113.383e

03

2.488e

036.952e

04

9.309e

054.939e

0612

2.651e

035.713e

04

8.140e

056.838e

06

2.457e

0713

2.296e

04

1.649e

056.110e

06

5.523e

071.775e

0814

4.587e

045.899e

05

4.487e

061.837e

07

3.118e

0915

1.544e

041.814e

05

1.209e

064.266e

08

6.207e

1016

1.310e

048.550e

06

3.398e

077.548e

09

7.209e

11
17

3.273e

051.819e

06

6.213e

081.195e

09

9.931e

12
[0340]
以下表示各条件式的值。
[0341]
f2/f=﹣2.28
[0342]
f4/f=13.13
[0343]
f3/f1=3.89
[0344]
f3/f=3.50
[0345]
f34/f=2.79
[0346]
d34/f=0.054
[0347]
d45/d34=2.73
[0348]
f56/f=﹣3.79
[0349]
f7/f=3.73
[0350]
t7/t8=0.45
[0351]
f8/f7=﹣0.63
[0352]
r8f/r8r=1.40
[0353]
tl/f=1.1
[0354]
tl/hmax=1.45
[0355]
这样,本数值实施例5的摄像镜头满足上述各条件式。
[0356]
图14分别示出了球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(%),图15示出了与像高比h对应的横像差。如图14和图15所示,通过本数值实施例5的摄像镜头也可以良好地修正各像差。
[0357]
以上说明的本实施方式的摄像镜头具有70
°
以上的非常广的视场角(2ω)。顺便地说,上述数值实施例1~5的摄像镜头具有73.4
°
~89.7
°
的视场角。根据本实施方式的摄像镜头,能够拍摄比现有的摄像镜头更广的范围。
[0358]
另外,近年来,由于通过图像处理来放大通过摄像镜头得到的图像的任意区域的数字变焦技术的进步,高像素的摄像元件和高分辨率的摄像镜头组合起来的情况较多。在高像素的摄像元件中,每个像素的感光面积减小的情况较多,存在所拍摄的图像变暗的趋势。数值实施例1~5的摄像镜头的fno为1.7~2.3这样小的值。根据本实施方式的摄像镜头,也能够获得与上述这样的高像素的摄像元件对应的足够明亮的图像。
[0359]
因此,在将上述实施方式的摄像镜头应用于内置在智能手机、便携电话机以及便携信息终端等便携设备中的摄像机、数码静物相机、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等的摄像光学系统的情况下,能够实现该摄像机的高性能化和小型化的兼顾。
[0360]
产业利用性
[0361]
本发明能够应用于在内置于智能手机、便携电话机以及便携信息终端等便携设备中的摄像机、数码静物相机、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等比较小型的摄像机中装入的摄像镜头。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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