单焦点透镜制造技术

技术编号:2669201 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种少透镜枚数、且高性能、高紧凑性的单焦点透镜,其从物体侧顺次配置:第一透镜(G1),其使物体侧的面为凸面形状,其具有正的光学能力;第二透镜(G2),其是在近轴上使物体侧的面为凹面形状的负的凹凸透镜;第三透镜(G3),其在近轴上使物体侧的面为凸面形状且为非球面透镜,并且该单焦点透镜以满足规定条件的方式构成。通过确保紧凑性并寻求各透镜玻璃材料的最佳化,能够实现3枚这样的少透镜枚数,且高性能、高紧凑性的透镜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单焦点透镜,其适合用于具有摄像功能的小型机器,例如附带摄像机的携带电话、PDA(Personal Digital Assistant)、以及数字静物摄像机等。
技术介绍
在数字静物摄像机等摄像机器中,使用CCD(Charge Coupled Device电荷耦合元件)和CMOS(互补金属氧化膜半导体)等摄像元件。这些摄像元件近年来正在向非常小型化方面进展。为此,摄像机主体以及搭载于其上的透镜也在寻求小型轻量化。另外,近年来为了实现高图像质量,正在开发像素多的摄像元件,与此相伴,在透镜系统中,要求更高分辨率且更高对比性能。作为用于这种摄像机器的摄像透镜,存在着记载于以下专利文献1中的器件。在该专利文献1中,记载了从物体侧顺次由第一~第三透镜构成的三枚结构的摄像透镜。在该摄像透镜中,第一透镜的光学能力小、并且孔径光阑被配置于第二透镜和第三透镜之间。(专利文献)特开平10-48516号公报
技术实现思路
如上所述,近年的摄像元件正在向小型化和高像素化进展,与此相伴,在摄像透镜中要求高分辨性能以及结构的密紧化。在上述专利文献1所记载的摄像透镜,以3枚结构的少枚数实现了某种程度的性能和密紧性,由此正期待着更密紧且高性能的透镜系统的开发。本专利技术针对所涉及的问题点而提出,其目的为提供一种能够实现透镜枚数少、高性能、且紧凑的透镜系统的单焦点透镜。本专利技术的单焦点透镜,其特征在于, 从物体侧顺次配置第一透镜,其使物体侧的面为凸面形状,其具有正的光学能力;第二透镜,其是在近轴上使物体侧的面为凹面形状的负的凹凸透镜;第三透镜,其在近轴上使物体侧的面为凸面形状且为非球面透镜,并且该单焦点透镜以满足如下条件的方式构成1.5>f1/f>0.6 ……(1)24.0<υdA<32.0……(2)55.5<υdB<58.5……(3)1.55<NdA ……(4)1.47<NdB<1.55 ……(5)1.8>L/D……(6)0.30<RA/f<0.40……(7)其中,f整体的焦距,f1第一透镜的焦距,υdA第二透镜的阿贝数,υdB第一透镜和第三透镜的阿贝数,NdA第二透镜的d线中的折射率,NdB第一透镜和第三透镜的d线中的折射率,RA第一透镜的物体侧的面的近轴曲率半径,L从第一透镜的物体侧的面到成像位置的光轴上的距离,D最大像高。本专利技术所涉及的单焦点透镜,还具备在光轴上配置于比所述第一透镜的像侧的面更靠近物体侧的光阑。在基于本专利技术的单焦点透镜中,通过满足条件式(1)、(6)、(7)而确保密紧性,并且通过满足条件式(2)、(3)、(4)、(5)而将各透镜的玻璃材料(硝材しようぢい;vitreous materials)设为适当的材料,由此能够实现具有3枚的较少枚数、紧凑且高性能的透镜系统。按照本专利技术的单焦点透镜,从物体侧顺次配置第一透镜,其使物体侧的面为凸面形状,其具有正的光学能力;第二透镜,其是在近轴上使物体侧的面为凹面形状的负的凹凸透镜;第三透镜,其在近轴上使物体侧的面为凸面形状且为非球面透镜,并且该单焦点透镜以满足如下条件的方式构成。由此,能够实现3枚的较少枚数、高性能且紧凑的透镜系统。附图说明图1是表示作为本专利技术的一个实施方式所涉及的单焦点透镜的第一结构例,且对应于实施例1的透镜的剖面图。图2是表示作为本专利技术的一个实施方式所涉及的单焦点透镜的第二结构例,且对应于实施例2的透镜的剖面图。图3是表示实施例1所涉及的单焦点透镜的基本透镜数据的图。图4是表示与实施例1所涉及的单焦点透镜的非球面相关的数据的图。图5是表示实施例2所涉及单焦点透镜的基本的透镜数据的图。图6是表示与实施例2所涉及的单焦点透镜的非球面相关的数据的图。图7是对于各实施例综合表示与条件式相关的值的图。图8是表示实施例1所涉及的单焦点透镜的诸像差的像差图,(A)表示球面像差,(B)表示像散,(C)表示畸变(distortion)。图9是表示实施例2所涉及的单焦点透镜的诸像差的像差图,(A)表示球面像差,(B)表示像散,(C)表示畸变(distortion)。图中GC…光学构件、G1…第一透镜、G2…第二透镜、G3…第三透镜、St…光阑、Ri…从物体侧起第i透镜面的曲率半径、Di…从物体起第i与第i+1透镜面的面间隔;Z1…光轴。实施方式以下,参照附图详细说明本专利技术的实施方式。图1表示本专利技术的一个实施方式所涉及的单焦点透镜的第一结构例。该结构例与后述的第一数值实施例(图3、图4)的透镜结构相对应。另外,图2表示第二结构例。图2的结构例对应于后述的第二数值实施例(图5、图6)的透镜结构。另外,在图1、图2中,符号Ri,表示将最靠近物体侧的构成要素的面作为第一个面,并以面向像侧(成像侧)顺次增加而附加符号的第i号(i=1~8)面的曲率半径。符号Di表示第i号面和第i+1号面的光轴Z1上的面间隔。另外,由于各结构例共同基本的结构相同,因此,在以下中,以图1所示的单焦点透镜的结构为基本而说明。该单焦点透镜适合适用载置于具有摄像功能的小型机器、例如PDA(个人数字助理)、视频摄像机以及数字静物摄像机等。该单焦点透镜,沿光轴Z1从物体侧顺次备有第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3。在光轴Z1上比第一透镜G1的像侧的面更靠近物体侧处,配置孔径光阑St。优选为,也可以配置在光轴Z1上第一透镜G1的物体侧的面和像侧的面之间。在该单焦点透镜的成像面(摄像面)上,配置未图示的CCD等摄像元件。在第三透镜G3和摄像面之间,根据安装透镜的摄像机侧的结构,可以配置各种光学构件GC。也可以配置例如摄像面保护用的保护玻璃和各种光学滤光器等平板状的光学构件GC。优选为,第一透镜G1、第二透镜G2和第三透镜G3均为由塑料材料构成的非球面透镜。第一透镜G1具有使物体侧的面为凸面形状的正光学能力。第二透镜G2为在近轴上使物体侧的面为凹面形状的负凹凸(meniscus)透镜。第三透镜G3为在近轴上使物体侧的面为凸面形状非球面透镜。第三透镜G3的物体侧的面,优选为,随着向周边移行而正的光学能力变弱的形状。第三透镜G3的像侧的面,优选为如下形状即在近轴上在像侧是凹面形状且随着向周边移行负的光学能力变弱,进而在周边转为正的光学能力。该单焦点透镜满足以下的条件式。其中,f是整体的焦距,f1是第一透镜G1的焦距,υdA是第二透镜的G2的阿贝数,υdB是第一透镜G1和第三透镜G3的阿贝数,NdA是第二透镜G2的d线中的折射率,NdB是第一透镜G1和第三透镜G3的d线中的折射率,RA是第一透镜G1的物体侧的面的近轴曲率半径,L是从第一透镜G1的物体侧的面到成像位置的光轴上的距离,D表示最大像高。另外,对于L,是将保护玻璃等光学构件GC的厚度换算为空气后的值。1.5>f1/f>0.6 ……(1)24.0<υdA<32.0……(2)55.5<υdB<58.5……(3)1.55<NdA ……(4)1.47<NdB<1.55 ……(5)1.8>L/D……(6)0.30<RA/f<0.40……(7)接下来,说明按照以上那样的方式构成的单焦点透镜的作用和效果。在该单焦点透镜中,如以下所说明的那样,满足条件式(1)、(6)、(7)而确保密紧性,满足条件式(2)、(3)、(4)、(5)而使得各透镜的透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单焦点透镜,其特征在于,从物体侧顺次配置:第一透镜,其使物体侧的面为凸面形状,并具有正的光学能力;第二透镜,其是在近轴上使物体侧的面为凹面形状的负的凹凸透镜;第三透镜,其在近轴上使物体侧的面为凸面形状且为非球面透镜,并且该单焦点 透镜以满足如下条件的方式而构成:1.5>f1/f>0.6……(1)24.0<υdA<32.0……(2)55.5<υdB<58.5……(3)1.55<NdA……(4)1.47<NdB<1 .55……(5)1.8>L/D……(6)0.30<RA/f<0.40……(7)其中,f:整体的焦距,f1:第一透镜的焦距,υdA:第二透镜的阿贝数,υdB:第一透镜和第三透镜的阿贝 数,NdA:第二透镜的d线中的折射率,NdB:第一透镜和第三透镜的d线中的折射率,RA:第一透镜的物体侧的面的近轴曲率半径,L:从第一透镜的物体侧的面到成像位置的光轴上的距离,D:最大像高。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤贤一
申请(专利权)人:富士能株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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