广角透镜、摄像光学装置及数码设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种广角透镜、摄像光学装置及数码设备，所述广角透镜在摄像面具有凹面朝向物体侧的弯曲形状的摄像元件上形成像，并且全视场角在120°以上，所述广角透镜从物体侧依次由第一透镜、第二透镜、光圈、第三透镜、第四透镜构成，第一～第四透镜中的任一透镜至少有一面为非球面。第一透镜具有负光焦度，第二透镜具有凸面朝向物体侧的弯月面形状且具有正光焦度。第三透镜具有正光焦度，第四透镜具有凹面朝向物体侧的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种广角透镜、摄像光学装置及数码设备，所述广角透镜在摄像面具有凹面朝向物体侧的弯曲形状的摄像元件上形成像，并且全视场角在120°以上，所述广角透镜从物体侧依次由第一透镜、第二透镜、光圈、第三透镜、第四透镜构成，第一～第四透镜中的任一透镜至少有一面为非球面。第一透镜具有负光焦度，第二透镜具有凸面朝向物体侧的弯月面形状且具有正光焦度。第三透镜具有正光焦度，第四透镜具有凹面朝向物体侧的形状。【专利说明】广角透镜、摄像光学装置及数码设备
本专利技术涉及一种广角透镜、摄像光学装置及数码设备。更具体地说，涉及一种在摄像元件的弯曲的摄像面(即受光面)上形成被摄对象的光学像的小型广角透镜、利用该广角透镜及摄像元件摄入被摄对象的影像作为电信号输出的摄像光学装置、搭载该摄像光学装置的数码相机、监控摄像头等具有图像输入功能的数码设备。
技术介绍
近些年来，伴随着摄像元件的高性能化和小型化，逐渐普及具有摄像光学装置的移动电话、移动信息终端等具有图像输入功能的数码设备。伴随于此，搭载于摄像光学装置的摄像透镜也正在谋求进一步的高性能化、小型化和广视场角化。但是，由于在广视场角中消除各种像差并不容易，所以越是广角，摄像透镜的像差修正越困难。另一方面，在各种像差中，即使由于摄像平面与像面的偏差而产生场曲，只要摄像面形状与像面匹配，就能够减轻像差修正对透镜系统的负担。从该观点出发，以降低场曲为目的，在专利文献1、2中提出了具有弯曲的摄像面的固体摄像元件。另外，以往在专利文献3、4等中也提出了使胶片以配合场曲的方式在长度方向上弯曲来提高性能的光学系统。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开2004-104259号公报专利文献2:(日本)特开2008-159823号公报专利文献3:(日本)特开平08-068935号公报专利文献4:(日本)特开2000-292688号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，以在预先弯曲的摄像面上成像为前提而构成的小型广角透镜并不被人所知。因此，仅使用专利文献1、2中记载的固体摄像元件很难得到广角透镜所需的光学性能，很难达到有效利用摄像面的弯曲的高性能化、小型化及广视场角化。本专利技术是鉴于这样的问题而做出的，其目的在于，能够有效利用弯曲的摄像面，并且提供实现高性能化、小型化及广视场角化的广角透镜、以及具有该广角透镜的摄像光学装置及数码设备。用于解决技术问题的手段为了实现上述目的，第一专利技术的广角透镜在摄像面具有凹面朝向物体侧的弯曲形状的摄像元件上形成像，并且全视场角在120°以上，所述广角透镜从物体侧依次由至少有一面为非球面的负光焦度的第一透镜、至少有一面为非球面且具有凸面朝向物体侧的弯月面形状的正光焦度的第二透镜、光圈、至少有一面为非球面的正光焦度的第三透镜、至少有一面为非球面且具有凹面朝向物体侧的形状的第四透镜构成。第二专利技术的广角透镜在上述第一专利技术的基础上，其特征在于，满足以下条件式(1)。- 21 ^ Ri/BF 4— (I)其中，BF:后焦距，R1:摄像面的曲率半径。第三专利技术的广角透镜在上述第二专利技术的基础上，其特征在于，满足以下条件式(2)。— 5.5 ≤ fl2/f34 ≤一1.5...(2)其中，fl2:第一透镜与第二透镜的合成焦距(f 12 < 0)，f34:第三透镜与第四透镜的合成焦距(f34 > O)。第四专利技术的广角透镜在上述第一~第三专利技术中任一专利技术的基础上，其特征在于，满足以下条件式(3)。— 5.1 ^ (r4f — r4r) / (r4f+r4r) ^ 0.33…(3)其中，r4f:第四透镜的物体侧面的曲率半径，r4r:第四透镜的像侧面的曲率半径。第五专利技术的广角透镜在上述第一~第四专利技术中任一专利技术的基础上，其特征在于，满足以下条件式(4)及(5)。vd2 ≤ 50...(4)vd3 ≥ 50…(5)其中，V d2:第二透镜的阿贝数，V d3:第三透镜的阿贝数。第六专利技术的摄像光学装置的特征在于，具有上述第一~第五专利技术中任一专利技术的广角透镜和将形成在弯曲的摄像面上的光学像转换为电信号的摄像元件，以在所述摄像元件的摄像面上形成被摄对象的光学像的方式设置所述广角透镜。第七专利技术的数码设备的特征在于，具有上述第六专利技术的摄像光学装置，从而附加有被摄对象的静态图像拍摄、动态图像拍摄中的至少一种功能。第八专利技术的数码设备在上述第七专利技术的基础上，其特征在于，是数码相机、监控摄像头、内窥镜或带图像输入功能的移动终端。专利技术的效果通过采用本专利技术的结构，能够有效利用弯曲的摄像面，并且能够实现达到高性能化、小型化及广视场角化的广角透镜以及具有该广角透镜的摄像光学装置。而且，通过将本专利技术的摄像光学装置用于数码相机、内窥镜、移动电话等数码设备中，能够将高性能的图像输入功能紧凑地附加到数码设备中。【专利附图】【附图说明】图1是第一实施方式(实施例1)的透镜结构图。图2是第二实施方式(实施例2)的透镜结构图。图3是第三实施方式(实施例3)的透镜结构图。图4是第四实施方式(实施例4)的透镜结构图。图5是第五实施方式(实施例5)的透镜结构图。图6 是实施例1的像差图。 图7是实施例2 的像差图。图8是实施例3的像差图。图9是实施例4的像差图。图10是实施例5的像差图。图11是表示搭载摄像光学装置的数码设备的简要结构例的示意图。图12是表示像高Y’与像高y’的关系的图。【具体实施方式】以下，对本专利技术的广角透镜、摄像光学装置、数码设备等进行说明。本专利技术的广角透镜的全视场角在120°以上，并且从物体侧依次由具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、光圈、具有正光焦度的第三透镜、第四透镜构成(光焦度:以焦距的倒数定义的量)。第一~第四透镜中的任一透镜至少有一面为非球面，第二透镜具有凸面朝向物体侧的弯月面形状，第四透镜具有凹面朝向物体侧的形状。如果以预先弯曲的像面进行成像为前提构成光学系统，与以平面状的像面进行成像相比，能够实现广角透镜的小型化、高性能化，特别是能够以低成本得到适用于监控摄像头、内窥镜等数码输入设备的广视场角、高性能、紧凑的广角透镜。而且，通过采用上述结构能够得到适用于弯曲的摄像面的广角透镜。例如，通过使用具有负光焦度的透镜作为第一透镜，能够在焦距较短的广角透镜中确保适度的后焦距，而且由于至少一个面为非球面，所以能够控制畸变。另外，将第二透镜设为凸面朝向物体侧的正弯月面透镜，并且将第四透镜设为凹面朝向物体侧的形状(优选为弯月面形状)，从而能够使像面易于弯曲，进而能够得到沿摄像面的场曲。需要说明的是，由于像差是透镜系统整体的平衡的结果，因此像差修正与非球面形状的关系不能一概而论，但是第一透镜的非球面对畸变的修正是有效的，第二透镜、第三透镜的非球面对球差、场曲的修正是有效的，第四透镜的非球面对场曲的修正是有效的。根据上述特征结构，能够有效利用弯曲的摄像面，并且能够实现高性能化、小型化及广视场角化的广角透镜和具有该广角透镜的摄像光学装置。如果将该摄像光学装置用于数码相机、内窥镜、移动电话、移动信息终端等数码设备，则能够将高性能的图像输入功能紧凑地附加到数码设备中，有助于其紧凑化、低成本化、高性能化、多功能化等。以下对能够平衡性良好地得到这样的效果并且实现更高的光学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广角透镜，其在摄像面具有凹面朝向物体侧的弯曲形状的摄像元件上形成像，并且全视场角在120°以上，所述广角透镜的特征在于，从物体侧依次由至少有一面为非球面的负光焦度的第一透镜、至少有一面为非球面且具有凸面朝向物体侧的弯月面形状的正光焦度的第二透镜、光圈、至少有一面为非球面的正光焦度的第三透镜、至少有一面为非球面且具有凹面朝向物体侧的形状的第四透镜构成。

【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：广瀬全利，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP