在形成有非球面形状的且具有正光焦度的折射透镜中，在该折射透镜的一面形成衍射光栅。为了平衡地降低像场弯曲和色像差，使衍射光栅的环形带间距构成得满足下述条件式（１）：０．２１ｍ↑［２］ν↓［ｄ］λ（ｆ／ｈ↓［ｍａｘ］）＜Λ↓［ｍｉｎ］＜０．３０ｍ↑［２］ν↓［ｄ］λ（ｆ／ｈ↓［ｍａｘ］） （１）。其中，Λｍｉｎ为最小环形带间距（１２），ｍ为衍射级次，ν↓［ｄ］为透镜基材材料的ｄ线下的阿贝数，λ为波长，ｆ为有效焦点距离，ｈ↓［ｍａｘ］为形成有衍射光栅的面的有效半径（１３）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在透镜表面具有衍射光栅的衍射光栅透镜。另外涉及使用了它的摄像装置。
技术介绍
一直以来，随着照相机的小型化、低成本化，就期望照相机镜头的单透镜化。但是，在只有由非球面构成的单透镜的结构中，设计参数的自由度小，充其量仅能进行球面像差和彗形像差的补正，而色像差和像场弯曲也补正就有困难。因此，在专利文献l中，通过在单透镜的表面附加衍射光栅来尝试色像差的补正。衍射光栅有逆色散性和异常色散性，具有很大的色像差补正能力。专利文献l:特表平8—508116号公报但是，在衍射光栅透镜中，若将重点放在色像差补正上，则有不能充分补正像场弯曲这样的课题。如果是光拾取器用途等不要求斜入射特性的透镜，则不需要补正像场弯曲。另外，在照相机用途中，如果是银盐照相机，则可以通过使胶片弯曲而减轻像场弯曲。但是，如果是电子静态照相机(electronic still camera),则要求有一定程度的视场角，并且因为摄像面为平面，所以若像场弯曲大，则会引起画质的降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种对于电子静态照相机等来说也可以作为单透镜使用的、可平衡地降低色像差和像场弯曲的衍射光栅透镜和使用了它的摄像装置。本专利技术的摄像装置，具有衍射光栅透镜、限定所述衍射光栅透镜的视野角的视场角控制构件、接收透过所述衍射光栅透镜的光的摄像元件。该衍射光栅透镜具有；透镜基材，其具有第一面和第二面，并所述两个面之中至少有一面为非球面形状，且具有正光焦度(power);和衍射光栅，其形成于所述透镜基材的所述两个面之中的一个面。设Amin为最小环形带间距(輪帯^ 〃千)，m为衍射级次，^为透镜基材材料的d线下的阿贝数，X为波长，f为有效焦点距离，hm^为形成有衍射光栅的面的有效半径时，满足以下(式1)。<formula>formula see original document page 5</formula>根据本专利技术，能够提供一种色像差和像场弯曲得到平衡的降低，在电子静态照相机等上也可以使用的摄像装置。附图说明图1A是表示本专利技术的摄像装置的实施方式的图。图1B是表示图1A所示的摄像装置的视场角控制构件14的作用的图。图1C是表示本专利技术的摄像装置的另一实施方式的图。图2是从光轴方向观看本专利技术的衍射光栅透镜的衍射面的平面图。图3是实施例1的衍射光栅透镜的剖面图。图4是表示实施例1的衍射光栅透镜的色像差和像场弯曲的图。图5是表示实施例1的衍射光栅透镜的像场弯曲像差量与轴向色像差量的RMS值和k值的关系的曲线图。图6是实施例2的衍射光栅透镜的剖面图。图7是表示实施例2的衍射光栅透镜的色像差和像场弯曲的图。图8是实施例3的衍射光栅透镜的剖面图。图9是表示实施例3的衍射光栅透镜的色像差和像场弯曲的图。图10是实施例4的衍射光栅透镜的剖面图。图11是表示实施例4的衍射光栅透镜的色像差和像场弯曲的图。图12是实施例5的衍射光栅透镜的剖面图。图13是表示实施例5的衍射光栅透镜的色像差和像场弯曲的图。图14是表示从实施例1至5的衍射光栅透镜的像场弯曲像差量与轴向色像差量的RMS值和k值的关系的曲线图。图15是实施例6的衍射光栅透镜的剖面图。图16是表示实施例6的衍射光栅透镜的色像差和像场弯曲的图。图17是表示实施例6的衍射光栅透镜的1次衍射效率的波长依赖性的曲线图。符号说明11、 31、 61、 81、 101、12最小环形带间距13 有效半径14、 34、 64、 84、 104、15倾斜16、 35、 65、 85、 105、17遮光罩18光轴32、 62、 82、 102、 12233、 63、 83、 103、 12341、 71、 91、 111、 13142、 72、 92、 112、 132156保护膜具体实施例方式以下，边参照图1A 图1B，边说明本专利技术的摄像装置的实施方式。首先，参照图1A。本实施方式的摄像装置，具有衍射光栅透镜11、视场角控制构件14、摄像元件16。另外，在图1A的摄像装置中，按照衍射光栅透镜11与摄像元件16之间没有来自外部不需要的光进入的方式，遮光罩17覆盖了衍射光栅透镜11和摄像元件16。越是减小衍射光栅的环形带间距，衍射光栅透镜11的衍射光焦度就变得越强。因此，若是减小环形带间距而通过衍射使得透镜整体的光焦度121、 151衍射光栅透镜(透镜，透镜基材)124、 154视场角控制构件(光阑)125、 155摄像元件、152第l面、153 第2面、161轴向色像差量、162像场弯曲像差量(power)增加，则可以相对地减小抑制基于折射的光焦度。另一方面，因为衍射光栅的珀兹伐和(Petzval sum)几乎为0，所以通过相对地将基于折射的光焦度抑制得较小，能够减小作为衍射光栅透镜11的整体的珀兹伐和。其结果是，如果对透镜基板附加衍射光栅，则可以降低像场弯曲。即，通过使用衍射光栅，不仅可以进行色像差补正，也可以进行像场弯曲补正。本实施方式的衍射光栅透镜ll，如图1A所示，光入射面(第一面)和光出射面(第二面)这两面是非球面，是具有正光焦度(power)的透镜。另外，该衍射光栅透镜11具有只在第一面和第二面之中的一面形成的衍射光栅。还有，连接衍射光栅的下端的包络面为非球面。将形成有衍射光栅的面限定于透镜的一面的理由，是为了抑制来自衍射面的闪烁光的发生量。如果形成有衍射光栅的面在透镜的单面，则可以是第一面和第二面中的任意一侧的面。在此，所谓最小环形带间距12，如图1A所示，是在透镜基材之中有衍射光栅的面的有效直径13的区域内的环形带的间距宽度之中最小的间距宽度，通常，最外周的环形带最小。视场角控制构件14具有开口部，该开口部具有限定入射光束的直径的大小，有被为"光阑"的情况。衍射光栅透镜11的视场角由视场角控制构件14限定。如图1A所示，在设于视场角控制构件14的中央的开口部的侧面，形成有符合视场角的倾斜15。通过赋予这样的倾斜15，即使针对斜入射的光线，也能够防止光量的降低。以比倾斜15的角度大的倾斜角度入射到视场角控制构件14的开口部的光线的至少一部分被视场角控制构件14遮断，因此，该光束截面积狭窄，或者无法完全到达摄像元件16。有效半径13由视场角控制构件14的开口部的半径和形状限定。图1B表示的是，斜入射的光线通过视场角控制构件14的开口部而被衍射光栅11衍射的情况。在图1B所示的状态下，在由有效半径13决定的圆上，斜入射光线成像。在此，Amin为最小环形带间距，m为衍射级次，^为透镜基材材料的d线下的阿贝数，入为波长，f为有效焦点距离，hmax为形成有衍^f光栅的面的有效半径时，本实施方式的摄像装置满足下式(1)。0.21,"VJ^ < A咖〈0.30m、,;if(i)还有，更说选满足下式(2)。，0.21, 一八,誰<0.28/nVj/~ (2)max max优选满足上式的理由后述。还有，视场角控制构件14没必要位于比衍射光栅透镜11更靠前的位置，如图1C所示，其也可以配置在衍射光栅透镜11和摄像元件16之间。图2是从光轴方向观看有环形带的面的衍射光栅透镜11的平面图。在透镜为摄像用途的情况下，为了使像差特性良好，优选环形带形状相对于光轴为旋转对称。最小环形带间距本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种摄像装置，其中，具有： 衍射光栅透镜； 限定所述衍射光栅透镜的视野角的视场角控制构件； 接收透过所述衍射光栅透镜的光的摄像元件， 所述衍射光栅透镜具有：透镜基材，其具有第一面和第二面，并所述两个面之中至少一面为非 球面形状，且具有正光焦度；和衍射光栅，其形成于所述透镜基材的所述两个面之中的一个面上， 设Λｍｉｎ为最小环形带间距，ｍ为衍射级次，ｖ↓［ｄ］为透镜基材材料的ｄ线下的阿贝数，λ为波长，ｆ为有效焦点距离，ｈ↓［ｍａｘ］为形成有衍射光栅的面 的有效半径时，满足： ［式１５］ ０．２１ｍ↑［２］ｖ↓［ｄ］λｆ／ｈ↓［ｍａｘ］＜Λ↓［ｍｉｎ］＜０．３０ｍ↑［２］ｖ↓［ｄ］λｆ／ｈ↓［ｍａｘ］ （１）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安藤贵真，是永继博，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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