拍摄镜头制造技术

一种拍摄镜头，其特征在于，所述拍摄镜头从目标物侧面向像面侧依次备有：　　　　具有规定口径的孔径光阑；　　　　使凸面朝着目标物侧且具有正屈光力的第１镜头；　　　　使凹面朝着目标物侧且具有正屈光力的第２镜头；　　　　使凸面朝着目标物侧且具有负屈光力的第３镜头。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为涉及一种配备CCD等摄像元件的适用于手机、个人数字助理(PD )、便携式个人电脑等的移动相机、数码静相摄像机、摄像机等的拍摄镜头。
技术介绍
作为适用于CCD等摄像元件的拍摄镜头，较为常见的是诸如监视摄像机等适用于动态图像拍摄的镜头。这一监视摄像机主要使用于动态图像的拍摄，其摄像元件的像素数也较少，因此镜头本身并不需要较高的光学性能。应用于已有的监视摄像机、摄像机等中的摄像元件，虽然与银盐胶卷式相机相比，拍摄图像的画质较差，但随着近年来摄像元件日新月异的技术进步，已经可以获得与银盐胶卷式相机拍摄的图像不相上下的画质。同时还可制备小巧而又高密度的摄像元件，作为适用于数码静相摄相机等的拍摄镜头，除了高性能之外，越来越要求其具备小巧、轻薄和价格低廉的特性。另一方面，应用于手机、个人数字助理(PDA)等中的拍摄镜头，虽然其镜头的构成数仅有1～2枚左右，极其小巧轻薄，但只支持10万像素～35万像素左右的较低密度的摄像元件，获得的图像并不十分理想。另外，关于CCD等摄像元件，过去，人们为了有效利用光线而在摄像元件的表面设计了微镜头。因此，如果射入摄像元件的光线角度过大，就会产生渐晕现象，光线无法进入摄像元件。因此，作为适用于CCD等摄像元件的拍摄镜头，一般情况下采用出射光瞳充分远离像面，并缩小光线射入摄像元件的角度，即通过缩小出射角提高远心性的镜头(例如，请参见专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4、专利文献5、专利文献6、专利文献7)。专利文献1特开2000-171697号公报专利文献2特开2001-133684号公报 专利文献3特开平2002-98888号公报专利文献4特开2002-162561号公报专利文献5特开平05-40220号公报专利文献6特开平05-157962号公报专利文献7特开平05-188284号公报
技术实现思路
随着近年来摄像元件技术日新月异的发展，对拍摄镜头提出了更小巧、更轻薄、清晰度更高、价格更低的要求。但在已有的拍摄镜头中，由于提高了远心性，镜头总长相对变长，难以实现人们对轻薄化的要求。另一方面，在已有的摄像元件中，由于光线的出射角的极限而受到制约，因此拍摄镜头无法相应变薄(将镜头系统总度相应缩短)，但是通过对微镜头下一番功夫，即使光线出射角达到20度左右的摄像元件也能够得以使用。因此，需要一种适合于配备这种微镜头的摄像元件的、更为轻薄的拍摄镜头。本专利技术是为解决上述问题而设计的拍摄镜头，其目的在于，在消除渐晕现象的同时，以极其简单的镜头结构达到小巧、轻薄、成本低等目的，并通过适当地选定设置非球面的位置，提供能够支持配备于手机、个人数字助理等的移动相机、数码静相摄像机、数码摄像机等中的100万像素以上的高密度摄像元件。本专利技术的拍摄镜头的特征在于，从目标物侧面向像面侧依次备有具有规定口径的孔径光阑、使凸面朝着目标物侧且具有正屈光力的第1镜头、使凹面朝着目标物侧且具有正屈光力的第2镜头、使凸面朝着目标物侧且具有负屈光力的第3镜头。根据这一结构，将孔径光阑配置于前端，形成由第1镜头与第2镜头具有正屈光力、第3镜头具有负屈光力的3组3枚的镜头结构，由此，可以确保适当的后焦距，实现镜头总长较短的薄型拍摄镜头。在上述结构中，第2镜头与第3镜头可以采用在目标物侧及像面侧都具有非球面的结构。根据这一结构，随着镜头系统总长缩短、体积缩小，可以有效改善各像差难以矫正、且出射角增大的问题，同时，可以获得这样的拍摄镜头它适合于高密度摄像元件，其光线的出射角在24度以下，各像差能够得到良好矫正。在上述结构中，第3镜头可以采用这样的结构其以在像面侧具有非球面且在中途具有回折点的方式而形成。根据这一结构，通过在非球面的有效范围内，在面向径向外侧的中途位置设置由凹状向凸状变化的回折点，可以有效地矫正各像差(特别是像散、畸变)，同时缩小出射角。在上述结构中，第2镜头可以采用这样的结构其以在目标物侧具有非球面且随着向周边部分接近屈光力逐渐缩小的方式而形成。根据这一结构，易于进行各像差(特别是像散、彗差)的矫正，且可以得到良好的矫正。在上述结构中，第2镜头及第3镜头可以采用由树脂材料制成的结构。根据这一结构，由于采用树脂材料，可以降低生产成本，也能够减轻重量。此外，由于在使用树脂材料制成镜头时通过注射成形制作，因此易于形成具有回折点的弯曲面等复杂形状。在上述结构中，假定整个镜头系统的焦距为f，自孔径光阑的目标物侧前面至拍摄对象成像的像面之镜头系统总长为TL，则可以采用满足下列式子的结构(1)TL/f＜1.6。根据这一结构，通过将整个镜头系统的焦距与镜头系统的总长之间的关系按(1)式设定，就可以轻而易举地制备小巧而又轻薄的拍摄镜头。在上述结构中，假定第1镜头的阿贝数为V1，则可以采用满足下列式子的结构(2)V1＞45。根据这一结构，通过将第1镜头的阿贝数按(2)式设定，尤其能够对轴向色差、放大色差进行良好的矫正。在上述结构中，假定第2镜头的目标物侧面的曲率半径为R4，第2镜头的像面侧面的曲率半径为R5，第3镜头的目标物侧面的曲率半径为R6，第3镜头的像面侧面的曲率半径为R7，则可以采用满足下列式子的结构(3)0.7＜|R4|/|R5|＜2，(4)1＜R6/R7＜4。根据这一结构，通过使第2镜头的曲率半径满足(3)式，使第3镜头的曲率半径满足(4)式，即可在确保适当的后焦距的同时，对各像差(特别是像散、畸变)进行良好的矫正，并可获得理想的光学特性。在上述结构中，假定第2镜头和所述第3镜头间的光轴方向上的间隔为D5，整个镜头系统的焦距为f，则可以采用满足下列式子的结构(5)D5/f＜0.15。根据这一结构，通过使第2镜头和第3镜头间的间隔满足(5)式，即可对各像差(特别是像散、畸变)进行良好的矫正。在上述结构中，假定第2镜头的光轴方向上的厚度为D4，第3镜头的光轴方向上的厚度为D6，则可以采用满足下列式子的结构(6)0.8＜D4/D6＜1.3。根据这一结构，通过使第2镜头及第3镜头的厚度满足(6)式，即可在确保适当的后焦距的同时，对各像差(特别是像散)进行良好的矫正，并可获得理想的光学特性。附图说明图1为表示与本专利技术相关的拍摄镜头的一实施方式的结构图。图2表示与实施例1相关的拍摄镜头的球差、像散、畸变、放大色差的各像差图。图3为表示与本专利技术相关的拍摄镜头的其它实施方式的结构图。图4表示与实施例2相关的拍摄镜头的球差、像散、畸变、放大色差的各像差图。图5为表示与本专利技术相关的拍摄镜头的其它实施方式的结构图。图6表示与实施实3相关的拍摄镜头的球差、像散、畸变、放大色差的各像差图。具体实施例方式下面，就本专利技术的实施方式，参照附图进行详细说明。图1为表示与本专利技术相关的拍摄镜头的一实施方式的基本结构图。与这一实施方式相关的拍摄镜头如图1所示，从目标物侧面向像面侧依次排列着具有规定口径的孔径光阑1、第1镜头组(I)、第2镜头组(II)与第3镜头组(III)。第1镜头组(I)由在目标物侧面朝着凸面具有正屈光力的第1镜头2而形成。第2镜头组(II)由使凹面朝着目标物侧且具有正屈光力的第2镜头3而形成。第3镜头组(III)由使凸面朝着目标物侧且具有负屈光力的第3镜头4而形成。在这一排列结构中，在与第3镜头4相比靠近像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内穗高，石川洋一，阿部泰彦，
申请(专利权)人：日本电产科宝株式会社，
类型：发明
国别省市：