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CN204359999U - 摄像镜头及具备摄像镜头的摄像装置 - Google Patents

摄像镜头及具备摄像镜头的摄像装置 Download PDF

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CN204359999U
CN204359999U CN201520053351.9U CN201520053351U CN204359999U CN 204359999 U CN204359999 U CN 204359999U CN 201520053351 U CN201520053351 U CN 201520053351U CN 204359999 U CN204359999 U CN 204359999U
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CN
China
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lens
imaging
imaging lens
image
curvature
Prior art date
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Application number
CN201520053351.9U
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English (en)
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筱原义和
长伦生
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Jiangxi Oufei Optics Co ltd
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Abstract

本实用新型实现摄像镜头及具备摄像镜头的摄像装置，应对高像素化并实现了广角化和全长的缩短化。摄像镜头的特征在于，由七个透镜构成，该七个透镜从物体侧起依次是：具有正光焦度且将凸面朝向物体侧的第一透镜(L1)；至少一侧的面为非球面形状的第二透镜(L2)；至少一侧的面为非球面形状的第三透镜(L3)；至少一侧的面为非球面形状的第四透镜(L4)；具有正光焦度且为将凸面朝向像侧的弯月形状的第五透镜(L5)；至少一侧的面为非球面形状的第六透镜(L6)；及具有负光焦度且将凹面朝向像侧的第七透镜(L7)，该摄像镜头满足预定条件式。

Description

摄像镜头及具备摄像镜头的摄像装置
技术领域
本实用新型涉及使被摄体的光学像成像在CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合元件)、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)等摄像元件上的固定焦点的摄像镜头以及搭载该摄像镜头而进行摄影的数码静物相机、带相机的移动电话及移动信息终端(PDA：Personal Digital Assistance(个人数字助理))、智能手机、平板型终端及便携式游戏机等摄像装置。
背景技术
伴随着个人计算机向普通家庭等的普及，能够将所拍摄的风景、人像等图像信息输入到个人计算机的数码静物相机急速普及。另外，在移动电话、智能手机或平板型终端搭载图像输入用的相机模块的情况也变多。在这样的具有摄像功能的设备中，使用CCD、CMOS等摄像元件。近年来，这些摄像元件的紧凑化在发展，对摄像设备整体以及搭载于该摄像设备的摄像镜头也要求紧凑性。另外，同时，摄像元件的高像素化也在发展，要求摄像镜头的高分辨率、高性能化。例如要求与5百万像素以上、更进一步适当地与8百万像素以上的高像素对应的性能。
为了满足这样的要求，提出了透镜片数较多的5片结构的摄像镜头，为了进一步的高性能化，还提出了透镜片数更多的具备6片以上的透镜的摄像镜头。例如，专利文献1中提出了7片结构的摄像镜头。
专利文献1：日本特开2012-155223号公报
另一方面，特别是在用于移动终端、智能手机或者平板型终端等那样的镜头全长比较短的摄像镜头中，除了镜头全长的缩短化的要求之外，广角化的要求也提高。
但是，上述专利文献1记载的摄像镜头的视角较小，难以响应于广角化的要求。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述的点而作出的，其目的在于提供能够实现镜头全长的缩短化并实现广角化、从中心视角到周边视角实现高成像性能的摄像镜头及搭载该摄像镜头而能够得到高分辨率的拍摄图像的摄像装置。
本实用新型的摄像镜头的特征在于，由七个透镜构成，该七个透镜从物体侧起依次是：具有正光焦度且将凸面朝向物体侧的第一透镜；至少一面为非球面形状的第二透镜；至少一面为非球面形状的第三透镜；至少一面为非球面形状的第四透镜；具有正光焦度且为将凸面朝向像侧的弯月形状的第五透镜；至少一面为非球面形状的第六透镜；及具有负光焦度且将凹面朝向像侧的第七透镜，该摄像镜头满足下述条件式：
－1.25＜f/f7＜－0.5       (1)
其中，
f为整个系统的焦距，
f7为第七透镜的焦距。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，“由七个透镜构成”是指，本实用新型的摄像镜头除了七个透镜之外，也包含实质上不具有放大率的透镜、光圈、玻片等透镜以外的光学要素、镜头凸缘、镜头镜筒、摄像元件、手抖校正机构等机构部分等。另外，对于含有非球面的结构，在近轴区域考虑上述的透镜的面形状、光焦度的符号。
在本实用新型的摄像镜头中，通过进一步采用并满足以下的优选结构，能够使光学性能更良好。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第二透镜具有负光焦度。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第三透镜具有正光焦度。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第四透镜具有负光焦度。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第七透镜为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第一透镜为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，第六透镜也可以为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第四透镜为双凹形状。
另外，在本实用新型的摄像镜头中，也可以是，第一透镜与第二透镜接合，第一透镜与第二透镜的接合面为非球面形状。
本实用新型的摄像镜头可以满足以下的条件式(1－1)～(1－2)、条件式(2)～(2－2)、条件式(3)、条件式(4)～(4－1)以及条件式(5)～(5－1)中的任一个，或者也可以满足任意的组合。
－1.24＜f/f7＜－0.7    (1－1)
－1.2＜f/f7＜－0.8    (1－2)
－0.6＜f/f6＜0.3    (2)
－0.45＜f/f6＜0.15    (2－1)
－0.3＜f/f6＜0.1    (2－2)
0＜f/f3＜0.35    (3)
0.5＜f·tanω/L7r＜10    (4)
1.5＜f·tanω/L7r＜5    (4－1)
0.15＜(L7f－L7r)/(L7f+L7r)＜0.55    (5)
0.3＜(L7f－L7r)/(L7f+L7r)＜0.55    (5－1)
其中，
f为整个系统的焦距，
f7为第七透镜的焦距，
f6为第六透镜的焦距，
f3为第三透镜的焦距，
ω为对焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值，
L7r为第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径，
L7f为第七透镜的物体侧的面的近轴曲率半径。
本发明的摄像装置具备本发明的摄像镜头。
根据本实用新型的摄像镜头，在作为整体为7片这样的镜头结构中，将各镜头要素的结构最佳化，特别是将第一、第五和第七透镜的结构最佳化，所以能够实现如下的镜头系统：实现全长的缩短化和广角化，从中心视角到周边视角具有高成像性能。
另外，根据本实用新型的摄像装置，输出与由本实用新型的具有高成像性能的摄像镜头中的任一摄像镜头形成的光学像对应的摄像信号，所以能够得到高分辨率的拍摄图像。
附图说明
图1是表示本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第一结构例的图，是与实施例1对应的镜头剖视图。
图2是表示本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第二结构例的图，是与实施例2对应的镜头剖视图。
图3是表示本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第三结构例的图，是与实施例3对应的镜头剖视图。
图4是表示本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第四结构例的图，是与实施例4对应的镜头剖视图。
图5是表示本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第五结构例的图，是与实施例5对应的镜头剖视图。
图6是图1所示的摄像镜头的光线图。
图7是表示本实用新型的实施例1的摄像镜头的各像差的像差图，从左起依次表示球面像差、像散、畸变、倍率色差。
图8是表示本实用新型的实施例2的摄像镜头的各像差的像差图，从左起依次表示球面像差、像散、畸变、倍率色差。
图9是表示本实用新型的实施例3的摄像镜头的各像差的像差图，从左起依次表示球面像差、像散、畸变、倍率色差。
图10是表示本实用新型的实施例4的摄像镜头的各像差的像差图，从左起依次表示球面像差、像散、畸变、倍率色差。
图11是表示本实用新型的实施例5的摄像镜头的各像差的像差图，从左起依次表示球面像差、像散、畸变、倍率色差。
图12是表示作为具备本实用新型的摄像镜头的移动电话终端的摄像装置的图。
图13是表示作为具备本实用新型的摄像镜头的智能手机的摄像装置的图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本实用新型的实施方式。
图1表示本实用新型的第一实施方式的摄像镜头的第一结构例。该结构例与后述的第一数值实施例(表1、表2)的镜头结构对应。同样地，图2～图5表示与后述的第二至第五实施方式的数值实施例(表3～表10)的镜头结构对应的第二至第五结构例的剖面结构。在图1～图5中，附图标记Ri表示，以最靠物体侧的镜头要素的面为第一面，以随着朝向像侧(成像侧)依次增加的方式标注了附图标记的第i面的曲率半径。附图标记Di表示第i面与第i+1面的光轴Z1上的面间隔。另外，各结构例的基本结构都相同，所以以下以图1所示的摄像镜头的结构例为基础进行说明，根据需要，对图2～图5的结构例也进行说明。另外，图6是图1所示的摄像镜头的光线图，表示对焦于无限远物体的状态下的轴上光束2、最大视角的光束3的各光路以及最大视角的半值ω。另外，在最大视角的光束3中，由单点划线表示最大视角的主光线4。
本实用新型的实施方式的摄像镜头L优选用于使用了CCD、CMOS等摄像元件的各种摄像设备，特别是比较小型的移动终端设备，例如数码静物相机、带相机的移动电话、智能手机、平板型终端和PDA等。该摄像镜头L沿光轴Z1从物体侧起依次具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。
图12表示作为本实用新型的实施方式的摄像装置1的移动电话终端的概观图。本实用新型的实施方式的摄像装置1构成为具备本实施方式的摄像镜头L和输出与由该摄像镜头L形成的光学像对应的摄像信号的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置于该摄像镜头L的成像面(图1中的像面R18或图2～5中的像面R17)。
图13表示作为本实用新型的实施方式的摄像装置501的智能手机的概观图。本实用新型的实施方式的摄像装置501构成为具备相机部541，该相机部541具有本实施方式的摄像镜头L和输出与由该摄像镜头L形成的光学像对应的摄像信号的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置于该摄像镜头L的成像面(摄像面)。
在第七透镜L7与摄像元件100之间，也可以根据安装镜头的相机侧的结构而配置有各种光学部件CG。例如，也可以配置有摄像面保护用的玻片、红外截止滤光片等平板状的光学部件。在这种情况下，作为光学部件CG，例如也可以使用对平板状的玻片实施了具有红外截止滤光片、中性滤光片等的滤光效果的涂层的结构或者具有同样的效果的材料。
另外，也可以不使用光学部件CG，而是对第七透镜L7实施涂层等而使其具有与光学部件CG等同的效果。由此，能够实现部件数量的削减和全长的缩短。
优选为，该摄像镜头L还具备配置于比第三透镜L3的物体侧的面靠物体侧的开口光圈St。在如此配置开口光圈St的情况下，特别是在成像区域的周边部，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，“配置于比第三透镜L3的物体侧的面靠物体侧”是指，光轴方向上的开口光圈的位置处于与轴上边缘光线和第三透镜L3的物体侧的面的交点相同的位置或比该位置靠物体侧。为了进一步提高该效果，优选为将开口光圈St配置于比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧。另外，“配置于比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧”是指，光轴方向上的开口光圈的位置处于与轴上边缘光线和第一透镜L1的物体侧的面的交点相同的位置或比该位置靠物体侧。
另外，也可以将开口光圈St配置于第一透镜L1与第二透镜L2之间或者第二透镜L2与第三透镜L3之间。在这种情况下，能够使全长缩短化并通过配置于比开口光圈St靠物体侧的透镜与配置于比开口光圈St靠像侧的透镜来平衡良好地校正像差。在本实施方式中，第四结构例的镜头(图4)是开口光圈St配置于比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧的结构例，第一至第三及第五结构例的镜头(图1～3、5)是开口光圈St配置于第二透镜L2与第三透镜L3之间的结构例。另外，在此所示的开口光圈St并不一定表示大小、形状，而是表示光轴Z1上的位置。
在该摄像镜头L中，第一透镜L1在光轴附近具有正光焦度。因此，有利于实现镜头全长的缩短化。另外，第一透镜L1在光轴附近将凸面朝向物体侧。在这种情况下，容易充分增强承担摄像镜头L的主要成像功能的第一透镜L1的正光焦度，所以能够更适当地实现镜头全长的缩短化。另外，优选为将第一透镜L1设为在光轴附近将凸面朝向物体侧的弯月形状。在这种情况下，容易使第一透镜L1的后侧主点位置靠近物体侧，所以能够更适当地实现全长的缩短化。
第二透镜L2的至少一面形成为非球面形状。因此，能够良好地校正球面像差。为了得到该效果，在第二透镜L2中，优选为仅将像侧的面和物体侧的面中的任一面设为非球面形状即可，但是更优选地将像侧的面和物体侧的面这两方设为非球面形状。
另外，第一透镜L1和第二透镜L2也可以接合。在这种情况下，能够良好地校正轴上色差。另外，在第一透镜L1与第二透镜L2接合的情况下，与将第一透镜L1和第二透镜L2分别设为单透镜的情况相比，更容易使从第一透镜L1的物体侧的面到第二透镜L2的像侧的面的光轴上的距离缩短，有利于镜头全长的缩短化。另外，在第一透镜L1与第二透镜L2接合的情况下，第一透镜L1与第二透镜L2的接合面为非球面形状为优选。在这种情况下，有利于校正由通过第一透镜L1和第二透镜L2的光线的波长的不同引起的球面像差之差。另外，也可以将第一透镜L1和第二透镜L2构成为单透镜。在这种情况下，与将第一透镜L1和第二透镜L2设为接合透镜的情况相比，透镜面数较多，所以各透镜的设计自由度变高，有利于适当地实现全长的缩短化并校正各像差。
另外，优选为，第二透镜L2在光轴附近具有负光焦度。在这种情况下，能够良好地校正轴上色差和球面像差。另外，能够将第二透镜L2设为在光轴附近将凹面朝向像侧。在这种情况下，能够防止球面像差变得校正过度。另外，也可以将第二透镜L2设为在光轴附近将凹面朝向像侧的弯月形状。在这种情况下，上述防止球面像差变得校正过度的效果更显著。
第三透镜L3的至少一面形成为非球面形状。因此，能够良好地校正球面像差。为了得到该效果，在第三透镜L3中，优选为仅将像侧的面和物体侧的面中的任一面设为非球面形状即可，但是更优选地将像侧的面和物体侧的面这两方设为非球面形状。
优选为，第三透镜L3在光轴附近具有正光焦度。在这种情况下，能够良好地校正球面像差。另外，也可以将第三透镜L3设为在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状。在这种情况下，有利于抑制像散的产生。另外，也可以将第三透镜L3设为在光轴附近为双凸形状。在这种情况下，有利于抑制球面像差的产生。另外，也可以将第三透镜L3设为在光轴附近将凹面朝向像侧的弯月形状。在这种情况下，有利于镜头全长的缩短化。
第四透镜L4的至少一面形成为非球面形状。因此，能够良好地校正球面像差。为了得到该效果，在第四透镜L4中，优选为仅将像侧的面和物体侧的面中的任一面设为非球面形状即可，但是更优选地将像侧的面和物体侧的面这两方设为非球面形状。
另外，优选为，第四透镜L4在光轴附近具有负光焦度。由此，能够良好地校正倍率的色差。另外，优选为将第四透镜L4设为在光轴附近为双凹形状。在这种情况下，能够良好地校正球面像差和轴上的色差。
第五透镜L5在光轴附近具有正光焦度。因此，在成像区域的周边部，能够适当地抑制通过摄像镜头L的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，第五透镜L5是在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状。因此，能够抑制像散的产生。
第六透镜L6的至少一面形成为非球面形状。因此，能够良好地校正球面像差。为了得到该效果，在第六透镜L6中，优选为仅将像侧的面和物体侧的面中的任一面设为非球面形状即可，但是更优选地将像侧的面和物体侧的面这两者设为非球面形状。
另外，第六透镜L6若能够实现所希望的性能，则在光轴附近可以具有负光焦度，也可以具有正光焦度。在将第六透镜L6设为在光轴附近具有正光焦度的情况下，在成像区域的周边部，能够适当地抑制通过摄像镜头L的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，在将第六透镜L6设为在光轴附近具有负光焦度的情况下，能够由第六透镜L6和第七透镜L7这两片透镜分担负光焦度，能够在摄像镜头L的像侧确保适当强度的负光焦度而实现镜头全长的缩短化，并抑制像散的产生。另外，优选为将第六透镜L6设为在光轴附近为弯月形状。在将第六透镜L6设为在光轴附近将凸面朝向物体侧的弯月形状的情况下，能够适当地使镜头全长缩短化。另外，在将第六透镜设为在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状的情况下，能够抑制像散的产生。
第七透镜L7在光轴附近具有负光焦度。由此，当将摄像镜头L视为由第一透镜到第六透镜L6构成的正的透镜组、将第七透镜L7视为负的透镜组时，能够将摄像镜头L作为整体设为远摄型结构，能够使摄像镜头L的后侧主点位置靠近物体侧，能够适当地实现镜头全长的缩短化。另外，通过使第七透镜L7在光轴附近具有负光焦度，能够良好地校正像面弯曲。
另外，第七透镜L7在光轴附近将凹面朝向像侧。因此，能够更适当地实现全长的缩短化，并良好地校正像面弯曲。另外，优选为将第七透镜L7设为在光轴附近将凹面朝向像侧的弯月形状。在这种情况下，更有利于实现全长的缩短化。
另外，第七透镜L7是像侧的面在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴靠半径方向内侧具有至少一个拐点的非球面形状。由此，特别是在成像区域的周边部，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，通过将第七透镜L7设为像侧的面在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴靠半径方向内侧具有至少一个拐点的非球面形状，能够良好地校正畸变。另外，第七透镜L7的像侧的面中的“拐点”是指第七透镜L7的像侧的面形状相对于像侧从凸形状转换为凹形状(或者从凹形状转换为凸形状)的点。另外，在本说明书中，“在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴靠半径方向内侧”是指与像侧的面和最大视角的主光线的交点相同的位置或比该位置朝向光轴靠半径方向内侧。另外，设于第七透镜L7的像侧的面的拐点能够配置于与第七透镜L7像侧的面和最大视角的主光线的交点相同的位置或比该位置朝向光轴靠半径方向内侧的任意位置。
另外，在将构成上述摄像镜头L的第三透镜L3至第七透镜L7设为单透镜的情况下，与将第三透镜L3至第七透镜L7中的任一透镜设为接合透镜的情况相比，透镜面数较多，因此各透镜的设计自由度变高，能够适当地实现全长的缩短化。另外，也可以将第三透镜L3至第七透镜L7中的任一透镜设为接合透镜。在这种情况下，能够抑制透镜间的偏心。
根据上述摄像镜头L，在作为整体为7片这样的镜头结构中，将第一至第七透镜的各镜头要素的结构最佳化，所以能够实现如下镜头系统：能够应对高像素化，能够实现使全长缩短化和广角化，从中心视角到周边视角具有高成像性能。
为了高性能化，该摄像镜头L将第一透镜L1至第七透镜L7的各个透镜的至少一面设为非球面形状为优选。
接着，更详细地说明如上所述构成的摄像镜头L的与条件式有关的作用和效果。另外，摄像镜头L优选对于下述各条件式满足各条件式中的任一个或任意的组合。所满足的条件式优选根据摄像镜头L所要求的事项进行适当选择。
首先，第七透镜L7的焦距f7和整个系统的焦距f优选满足以下的条件式(1)。
－1.25＜f/f7＜－0.5    (1)
条件式(1)规定整个系统的焦距f相对于第七透镜L7的焦距f7之比的优选数值范围。另外，优选以避免成为条件式(1)的下限以下的方式维持第七透镜L7的光焦度。在这种情况下，相对于整个系统的光焦度，第七透镜L7的负光焦度不会变得过强，在成像区域的周边部，能够适当地抑制通过摄像镜头L的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，以避免成为条件式(1)的上限以上的方式确保第七透镜L7的光焦度，从而相对于整个系统的光焦度，第七透镜L7的光焦度不会变得过弱，能够良好地适当校正像面弯曲。为了进一步提高该效果，优选满足条件式(1－1)，更优选满足条件式(1－2)。
－1.24＜f/f7＜－0.7    (1－1)
－1.2＜f/f7＜－0.8       (1－2)
另外，第六透镜L6的焦距f6和整个系统的焦距f优选满足以下的条件式(2)。
－0.6＜f/f6＜0.3      (2)
条件式(2)规定整个系统的焦距f相对于第六透镜L6的焦距f6之比的优选数值范围。优选以避免成为条件式(2)的下限以下的方式维持第六透镜L6的光焦度。在这种情况下，相对于整个系统的光焦度，第六透镜L6的负光焦度不会变得过强，在成像区域的周边部，能够适当地抑制通过摄像镜头L的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，通过以避免成为条件式(2)的上限以上的方式设定第六透镜L6的光焦度，能够校正倍率色差和像面弯曲。为了进一步提高该效果，优选满足条件式(2－1)，更优选满足条件式(2－2)。
－0.45＜f/f6＜0.15      (2－1)
－0.3＜f/f6＜0.1       (2－2)
另外，第三透镜L3的焦距f3和整个系统的焦距f优选满足以下的条件式(3)。
0＜f/f3＜0.35      (3)
条件式(3)规定整个系统的焦距f相对于第三透镜L3的焦距f3之比的优选数值范围。以避免成为条件式(3)的下限以下的方式确保第三透镜L3的光焦度，从而第三透镜L3的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会变得过弱，能够良好地校正各像差，有利于维持较小的F值并使全长缩短化。以避免成为条件式(3)的上限以上的方式抑制第三透镜L3的光焦度，从而第三透镜L3的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会变得过强，能够良好地校正倍率色差。
另外，整个系统的焦距f、对焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值ω、第七透镜L7的像侧的面的近轴曲率半径L7r优选满足以下的条件式(4)。
0.5＜f·tanω/L7r＜10    (4)
条件式(4)是规定近轴像高(f·tanω)对第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径L7r之比的优选数值范围的条件式。以避免成为条件式(4)的下限以下的方式设定相对于第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径L7r的近轴像高(f·tanω)，从而相对于近轴像高(f·tanω)，摄像镜头的最靠像侧的面即第七透镜L7的像侧的面的近轴曲率半径L7r的绝对值不会过大，能够实现镜头全长的缩短化，并充分校正像面弯曲。另外，如各实施方式的摄像镜头L所示，在将第七透镜L7设为将凹面朝向像侧并具有至少一个拐点的非球面形状、满足条件式(4)的下限的情况下，能够从中心视角到周边视角良好地校正像面弯曲，所以适合于实现广角化。另外，以避免成为条件式(4)的上限以上的方式设定相对于近轴像高(f·tanω)的第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径L7r，从而相对于近轴像高(f·tanω)，摄像镜头的最靠像侧的面即第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径L7r的绝对值不会过小，特别是在中间视角中，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大，另外，能够抑制像面弯曲的校正过度。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(4－1)。
1.5＜f·tanω/L7r＜5     (4－1)
另外，第七透镜L7的物体侧的面的近轴曲率半径L7f和第七透镜L7的像侧的面的近轴曲率半径L7r优选满足以下的条件式(5)。
0.15＜(L7f－L7r)/(L7f+L7r)＜0.55    (5)
条件式(5)规定与第七透镜L7的物体侧的面的近轴曲率半径L7f和第七透镜L7的像侧的面的近轴曲率半径L7r有关的优选数值范围。通过以避免成为条件式(5)的下限以下的方式构成，有利于像散的校正。通过以避免成为条件式(5)的上限以上的方式构成，有利于全长的缩短化。为了进一步提高该效果，优选满足条件式(5－1)。
0.3＜(L7f－L7r)/(L7f+L7r)＜0.55       (5－1)
如以上说明，根据本实用新型的实施方式的摄像镜头L，在作为整体为7片这样的镜头结构中，将各镜头要素的结构最佳化，将全部的透镜设为单透镜，所以能够实现如下镜头系统：能够实现镜头全长的缩短化和广角化，从中心视角到周边视角具有高成像性能。
另外，在例如以如第一至第五实施方式的摄像镜头那样对焦于无限远物体的状态下的最大视角成为75度以上的方式设定了上述摄像镜头L的第一透镜L1至第七透镜L7的各镜头结构的情况下，能够将摄像镜头L适当地适用于移动电话终端等摄像装置，能够响应于镜头全长的缩短化和广角化的要求，例如能够响应于如下要求：想要取得以高分辨率对移动电话终端等摄像装置中的大视角进行摄像所得的图像，并从所拍摄的图像进行放大等而取得所希望的图像部分。相对于此，专利文献1记载的摄像镜头的最大视角较小，为66度，难以充分响应于移动电话终端等摄像装置中的广角化要求。
另外，通过适当满足优选的条件，能够实现更高的成像性能。另外，根据本实施方式的摄像装置，输出与由本实施方式的高性能的摄像镜头形成的光学像对应的摄像信号，所以能够得到从中心视角到周边视角高分辨率的拍摄图像。
接着，对本实用新型的实施方式的摄像镜头的具体的数值实施例进行说明。以下，汇总多个数值实施例而进行说明。
后述的表1和表2表示与图1所示的摄像镜头的结构对应的具体的镜头数据。特别是表1表示其基本的镜头数据，表2表示与非球面有关的数据。在表1所示的镜头数据中的面编号Si的栏中，对于实施例1的摄像镜头，以最靠物体侧的光学要素的物体侧的面为第一面，以随着朝向像侧而依次增加的方式表示标注了附图标记的第i面的编号。在曲率半径Ri的栏中，与在图1中所标注的附图标记Ri对应地，表示从物体侧起第i面的曲率半径的值(mm)。对于面间隔Di的栏，也同样地表示从物体侧起第i面Si和第i+1面Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndj的栏中表示从物体侧起第j个光学要素对d线(波长587.6nm)的折射率的值。在vdj的栏中表示从物体侧起第j个光学要素对d线的阿贝数的值。
表1也一并表示开口光圈St和光学部件CG。在表1中，在与开口光圈St相当的面的面编号的栏中记载有面编号和(St)这样的语句，在与像面相当的面的面编号的栏中记载有面编号和(IMG)这样的语句。设将凸面朝向物体侧的面形状的曲率半径的符号为正，设将凸面朝向像侧的面形状的曲率半径的符号为负。另外，在各镜头数据的框外上部，作为各数据分别示出整个系统的焦距f(mm)、后焦距Bf(mm)、F值Fno.、对焦于无限远物体的状态下的最大视角2ω(°)的值。另外，该后焦距Bf表示空气换算后的值。
该实施例1的摄像镜头中，第一透镜L1至第七透镜L7的两面全部为非球面形状。在表1的基本镜头数据中，作为这些非球面的曲率半径，示出光轴附近的曲率半径(近轴曲率半径)的数值。
表2表示实施例1的摄像镜头中的非球面数据。在作为非球面数据示出的数值中，记号“E”表示其紧接着的数值是以10为底数的“幂指数”，表示该以10为底数的指数函数所表示的数值乘以“E”前面的数值。例如若为“1.0E－02”，则表示“1.0×10-2”。
作为非球面数据，记载由以下的式(A)表示的非球面形状的式中的各系数An、KA的值。更详细地，Z表示从处于离光轴高度h的位置的非球面上的点下落到非球面的顶点的切平面(与光轴垂直的平面)的垂线的长度(mm)。
【数学式1】
Z = C × h 2 1 + 1 - KA × C 2 × h 2 + Σ n An × h n - - - ( A )
其中，
Z为非球面的深度(mm)，
h为从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)，
C为近轴曲率＝1/R
(R为近轴曲率半径)，
An为第n次(n为3以上的整数)的非球面系数，
KA为非球面系数。
与以上的实施例1的摄像镜头同样地，将与图2～图5所示的摄像镜头的结构对应的具体的镜头数据作为实施例2至实施例5示于表3～表10。在这些实施例1～4的摄像镜头中，第一透镜L1至第七透镜L7的两面全部为非球面形状，在实施例5的摄像镜头中，除第一透镜L1与第二透镜L2的接合面外的第一透镜L1至第七透镜L7的面全部是非球面形状。
图7从左起依次示出表示实施例1的摄像镜头中的球面像差、像散、失真(畸变)、倍率色差(倍率的色差)的像差图。在表示球面像差、像散(像面弯曲)、失真(畸变)的像差图中示出以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差，但在球面像差图中还示出关于F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)、g线(波长435.8nm)的像差，在倍率色差图中示出关于F线、C线、g线的像差。在像散图中，实线表示弧矢方向(S)的像差、虚线表示切线方向(T)的像差。另外，Fno.表示F值、ω表示对焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值。
同样地，图8至图11表示关于实施例2至实施例5的摄像镜头的各像差。图8至图11所示的像差图全部是物体距离为无限远的情况。
另外，表11表示对于各实施例1～5分别汇总了与本实用新型的各条件式(1)～(5)有关的值而成的表。
如根据以上的各数值数据和各像差图可知的那样，对于各实施例，适当地校正畸变，实现广角化并且也实现高成像性能。
另外，本实用新型的摄像镜头不限定于实施方式和各实施例，能够进行各种变形实施。例如，各镜头成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值等不限定于由各数值实施例所示的值，能够取其他值。
另外，在各实施例中，全部是以在固定焦点进行使用的前提下的记载，但是也能够设为可调焦的结构。例如也能够设为伸出镜头系统整体或使一部分透镜在光轴上移动而能够自动对焦的结构。
【表1】
实施例1
f＝6.359，Bf＝1.211，Fno.＝1.86，2ω＝79.6
*：非球面
【表2】
【表3】
实施例2
f＝7.949，Bf＝1.574，Fno.＝2.22，2ω＝76.6
*：非球面
【表4】
【表5】
实施例3
f＝7.849，Bf＝1.488，Fno.＝2.18，2ω＝77.6
*：非球面
【表6】
【表7】
实施例4
f＝8.922，Bf＝1.958，Fno.＝2.09，2ω＝77.8
*：非球面
【表8】
【表9】
实施例5
f＝10.700，Bf＝2.121，Fno.＝2.48，2ω＝77.2
*：非球面
【表10】
【表11】
另外，上述的近轴曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数都是由光学测量方面的专家通过以下的方法测量而求出的。
近轴曲率半径使用超高精度三维测量机UA3P(Panasonic FactorySolutions株式会社制)来测量透镜，并通过以下的步骤进行求算。临时设定近轴曲率半径Rm(m为自然数)和圆锥系数Km，并输入到UA3P，根据这些和测量数据，使用UA3P附带的拟合(fitting)功能来算出非球面形状的式子的第n次的非球面系数An。在上述的非球面形状的式(A)中，认为C＝1/Rm，KA＝Km－1。根据Rm、Km、An和非球面形状的式子，算出与距离光轴的高度h对应的光轴方向上的非球面的深度Z。在距离光轴的各高度h中，求算所算出的深度Z与实测值的深度Z′之差，判别该差是否处于预定范围内，在预定范围内的情况下，将所设定的Rm作为近轴曲率半径。另一方面，在差为预定范围外的情况下，直到在距离光轴的各高度h中算出的深度Z与实测值的深度Z′之差成为预定范围内为止，变更用于该差的计算的Rm和Km中的至少一个的值，设定为Rm+1和Km+1并输入到UA3P，进行与上述同样的处理，反复判别在距离光轴的各高度h中算出的深度Z与实测值的深度Z′之差是否处于预定范围内的处理。另外，在此所说到的预定范围是指200nm以内。另外，作为h的范围，设为与透镜最大外径的0～1/5以内对应的范围。
面间隔使用组透镜测长用的中心厚度/面间隔测量装置OptiSurf(Trioptics制)来测量并进行求算。
折射率使用精密折射仪KPR-2000(株式会社岛津制作所制)，将被测物的温度设为25℃的状态而测量并进行求算。将以d线(波长587.6nm)测量时的折射率设为Nd。同样地，将以e线(波长546.1nm)测量时的折射率设为Ne，将以F线(波长486.1nm)测量时的折射率设为NF，将以C线(波长656.3nm)测量时的折射率设为NC，将以g线(波长435.8nm)测量时的折射率设为Ng。对d线的阿贝数vd是将通过上述的测量而得到的Nd、NF、NC代入vd＝(Nd－1)/(NF－NC)的式子并进行计算而求算的。

Claims (20)

1.一种摄像镜头，其特征在于，由七个透镜构成，所述七个透镜从物体侧起依次是：
具有正光焦度且将凸面朝向物体侧的第一透镜；
至少一面为非球面形状的第二透镜；
至少一面为非球面形状的第三透镜；
至少一面为非球面形状的第四透镜；
具有正光焦度且为将凸面朝向像侧的弯月形状的第五透镜；
至少一面为非球面形状的第六透镜；及
具有负光焦度且将凹面朝向像侧的第七透镜，
所述摄像镜头满足下述条件式：
－1.25＜f/f7＜－0.5   (1)
其中，
f为整个系统的焦距，
f7为所述第七透镜的焦距。
2.如权利要求1所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
－0.6＜f/f6＜0.3   (2)
其中，
f6为所述第六透镜的焦距。
3.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
0＜f/f3＜0.35   (3)
其中，
f3为所述第三透镜的焦距。
4.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
0.5＜f·tanω/L7r＜10   (4)
其中，
ω为对焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值，L7r为所述第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
5.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第二透镜具有负光焦度。
6.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第三透镜具有正光焦度。
7.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第四透镜具有负光焦度。
8.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第七透镜为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
9.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第一透镜为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
10.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第六透镜为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
11.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第四透镜为双凹形状。
12.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
0.15＜(L7f－L7r)/(L7f+L7r)＜0.55   (5)
其中，
L7f为所述第七透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，
L7r为所述第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
13.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
－1.24＜f/f7＜－0.7   (1－1)。
14.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
－0.45＜f/f6＜0.15   (2－1)
其中，
f6为所述第六透镜的焦距。
15.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
1.5＜f·tanω/L7r＜5   (4－1)
其中，
ω为对焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值，
L7r为所述第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
16.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
0.3＜(L7f－L7r)/(L7f+L7r)＜0.55   (5－1)其中，
L7f为所述第七透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，
L7r为所述第七透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
17.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
－1.2＜f/f7＜－0.8   (1－2)。
18.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
还满足以下的条件式：
－0.3＜f/f6＜0.1   (2－2)
其中，
f6为所述第六透镜的焦距。
19.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第一透镜与所述第二透镜接合，所述第一透镜与所述第二透镜的接合面为非球面形状。
20.一种摄像装置，具备权利要求1～19中任一项所述的摄像镜头。
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