攝像鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及在CCD傳感器、CMOS傳感器等攝像元件上形成被攝體圖像的攝像 鏡頭，涉及適合于裝入在便攜電話機(jī)、便攜信息終端等便攜設(shè)備中內(nèi)置的攝像機(jī)、數(shù)碼靜物 相機(jī)、安防攝像機(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)的攝像鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，代替以語音通話為主體的便攜電話機(jī)，除了語音通話功能以外還能夠執(zhí) 行各種應(yīng)用程序軟件的多功能便攜電話機(jī)、所謂的智能手機(jī)（smart phone)得到了普及。通 過在智能手機(jī)上執(zhí)行應(yīng)用程序軟件，能夠在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)例如數(shù)碼靜物相機(jī)、車載導(dǎo)航 儀等的功能。為了實(shí)現(xiàn)這樣的功能，在智能手機(jī)中，與便攜電話機(jī)同樣地向其幾乎全部機(jī)型 安裝了攝像機(jī)。
[0003] 這樣的智能手機(jī)的產(chǎn)品群從面向初級(jí)者的產(chǎn)品到面向高級(jí)者的產(chǎn)品大多由各種 規(guī)格的產(chǎn)品構(gòu)成。其中，對(duì)于裝入面向高級(jí)者開發(fā)出的產(chǎn)品的攝像鏡頭，要求具有還能夠?qū)?應(yīng)近年來高像素化的攝像元件的高分辨率的鏡頭結(jié)構(gòu)。
[0004] 作為實(shí)現(xiàn)高分辨率的攝像鏡頭的方法之一，有增加構(gòu)成攝像鏡頭的透鏡的枚數(shù)的 方法。但是，這樣的透鏡枚數(shù)的增加容易造成攝像鏡頭的大型化，不利于裝入上述智能手機(jī) 等的小型攝像機(jī)。因此，目前向盡量抑制透鏡枚數(shù)的方向進(jìn)行了攝像鏡頭的開發(fā)。但是，現(xiàn) 今攝像元件的高像素化技術(shù)明顯進(jìn)步，與縮短光學(xué)全長(zhǎng)（Total Track Length)相比，攝像 鏡頭的開發(fā)的中心正在向?qū)崿F(xiàn)高分辨率的鏡頭結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移。例如，以前一般將包含攝像鏡頭 和攝像元件的攝像單元裝入智能手機(jī)的內(nèi)部，但最近也試著將與智能手機(jī)分體的攝像單元 安裝到智能手機(jī)中，由此得到即使與數(shù)碼靜物相機(jī)相比也不遜色的圖像。
[0005] 由6枚透鏡構(gòu)成的鏡頭結(jié)構(gòu)，由于構(gòu)成攝像鏡頭的透鏡的枚數(shù)多，所以對(duì)于攝像 鏡頭的小型化有若干不利，但設(shè)計(jì)上的自由度高，因此存在能夠平衡良好地實(shí)現(xiàn)各像差的 良好修正、攝像鏡頭的小型化的可能性。作為這樣的6枚結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭，例如已知專利文 獻(xiàn)1所記載的攝像鏡頭。
[0006] 專利文獻(xiàn)1所記載的攝像鏡頭，配置將凸面朝向物體側(cè)的正的第一透鏡、將凹面 朝向像面?zhèn)鹊呢?fù)的第二透鏡、將凹面朝向物體側(cè)的負(fù)的第三透鏡、將凸面朝向像面?zhèn)鹊恼?的第四透鏡以及第五透鏡、將凹面朝向物體側(cè)的負(fù)的第六透鏡而構(gòu)成。在該專利文獻(xiàn)1的 攝像鏡頭中，通過滿足和第一透鏡的焦距與第三透鏡的焦距之比、以及第二透鏡的焦距與 整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的焦距之比有關(guān)的條件式，實(shí)現(xiàn)了畸變和色像差的良好修正。
[0007] 便攜電話機(jī)、智能手機(jī)的高功能化、小型化逐年發(fā)展，對(duì)攝像鏡頭要求的小型化的 水平比以前也提高了。上述專利文獻(xiàn)1所記載的攝像鏡頭，從第一透鏡的物體側(cè)的面到攝 像元件的像面的距離長(zhǎng)，因此與這樣的要求對(duì)應(yīng)地，在實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化同時(shí)實(shí)現(xiàn)良 好的像差修正方面自然產(chǎn)生限制。
[0008] 此外，這樣的問題并不是裝入便攜電話機(jī)、智能手機(jī)中的攝像鏡頭所特有的問題， 在裝入近年來高功能化、小型化特別發(fā)展了的數(shù)碼靜物相機(jī)、便攜信息終端、安防攝像機(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)的攝像鏡頭中也是共通的問題。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2013-195587號(hào)公報(bào) 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012] 本實(shí)用新型的目的在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)攝像鏡頭的小型化和良好的像差修正 的兼顧的攝像鏡頭。
[0013] 為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的攝像鏡頭從物體側(cè)向像面?zhèn)纫来闻渲镁哂姓?光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第二透鏡組而構(gòu)成。第一透鏡組由具有正的光焦 度的第一透鏡、具有正的光焦度的第二透鏡、具有負(fù)的光焦度的第三透鏡構(gòu)成。第二透鏡組 由具有正的光焦度的第四透鏡、第五透鏡、具有負(fù)的光焦度的第六透鏡構(gòu)成，另外，在將第 一透鏡的焦距設(shè)為fl，將第二透鏡的焦距設(shè)為f2,將第一透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vdl，將第二 透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vd2,將第三透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vd3時(shí)，本實(shí)用新型的攝像鏡頭滿足以 下的條件式⑴?⑷。
[0014] 0. 3<fl/f2<0. 9 (1)
[0015] 40< vdl<75 (2)
[0016] 40〈vd2〈75 (3)
[0017] 15< vd3<35 (4)
[0018] 在本實(shí)用新型的攝像鏡頭中，第一透鏡組由光焦度的排列為正、正、負(fù)的3枚透鏡 構(gòu)成。這些3枚透鏡分別由滿足條件式（2)?（4)的透鏡材料形成，第一以及第二透鏡和 第三透鏡是低色散的材料和高色散的材料的組合。通過這樣的各透鏡的光焦度的排列和阿 貝數(shù)的排列，在第一透鏡組中適當(dāng)?shù)匾种粕癫畹漠a(chǎn)生，并且良好地修正所產(chǎn)生的色像差。 此外，在本實(shí)用新型的攝像鏡頭中，由第一透鏡和第二透鏡這2枚透鏡分擔(dān)正的光焦度，因 此將第一透鏡和第二透鏡各自的光焦度抑制得比較弱，在良好地修正各像差的同時(shí)適當(dāng)?shù)?實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化。
[0019] 在第一透鏡組中具有正的光焦度的第一透鏡和第二透鏡，如上述條件式（1)所 示，形成為第一透鏡的光焦度比第二透鏡的光焦度強(qiáng)。因此，在第一透鏡組中配置在最靠近 物體側(cè)的第一透鏡的正的光焦度變強(qiáng)，因此，更適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化。
[0020] 該條件式（1)也是用于在實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化的同時(shí)，平衡良好地將像散、色 像差以及像面彎曲分別抑制在理想的范圍內(nèi)的條件。若超過上限值"〇. 9"，則第一透鏡的光 焦度相對(duì)于第二透鏡的光焦度相對(duì)變?nèi)?，因此有利于確保后焦距（back focal length)，但 難以進(jìn)行攝像鏡頭的小型化。另外，像散差增大，因此難以進(jìn)行像散的修正，難以得到良好 的成像性能。另一方面，若低于下限值"〇. 3"，則第一透鏡的光焦度相對(duì)于第二透鏡的光焦 度相對(duì)變強(qiáng)，因此有利于攝像鏡頭的小型化。但是，后焦距變短，難以確保用于配置紅外線 截止濾光片等插入物的空間。另外，像散中的弧矢像面向物體側(cè)彎曲，并且在圖像周邊部對(duì) 軸外光束的倍率色像差變得修正過度（短波長(zhǎng)的成像點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)波長(zhǎng)的成像點(diǎn)向從光 軸遠(yuǎn)離的方向移動(dòng)），難以得到良好的成像性能。
[0021] 在上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中，在將整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的焦距設(shè)為f，將第一透鏡組的焦距 設(shè)為F1時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式（5)。
[0022] 0. 8<Fl/f<l. 2 (5)
[0023] 條件式（5)是用于在實(shí)現(xiàn)攝像鏡頭的小型化的同時(shí)，將色像差和像散抑制在理想 的范圍內(nèi)的條件。另外，條件式（5)也是用于將從攝像鏡頭出射的光線向像面的入射角度 抑制在CRA (Chief Ray Angle:主光線角度）的范圍內(nèi)的條件。如公知的那樣，針對(duì)C⑶傳 感器、CMOS傳感器等攝像元件預(yù)先確定了能夠取入傳感器的光線的入射角度的范圍、即所 謂的主光線角度（CRA)。通過將從攝像鏡頭出射的光線向像面的入射角度抑制在CRA的范 圍內(nèi)，能夠適當(dāng)?shù)匾种茍D像的周邊部變暗的現(xiàn)象即陰影（shading)的發(fā)生。
[0024] 若在條件式（5)中超過上限值"1. 2"，則第一透鏡組的光焦度相對(duì)于整個(gè)鏡頭系 統(tǒng)的光焦度變?nèi)?，因此有利于軸上色像差的修正，但難以進(jìn)行攝像鏡頭的小型化。另外，在 圖像周邊部像散差增大，因此難以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值"〇. 8"，則 第一透鏡組的光焦度相對(duì)于整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的光焦度變強(qiáng)，因此有利于攝像鏡頭的小型化。 但是，軸上