具体实施方式

本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一”、“一个”、和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。

在描述附图中表示的实施例时，为了清楚起见采用特定术语。然而，本说明书的公开内容并不旨在限于如此选择的特定术语，并且应当理解，每个特定元件包括具有相似功能，以相似方式操作并且获得相似结果的所有技术等同物。

虽然参照附图以技术限制来描述实施例，但是这种描述并不打算限制本发明的范围，并且本发明实施例中所描述的所有组件或元件并不一定是不可缺少的。

参考附图详细描述本公开的实施例。在解释下列实施例的附图中，相同的附图标记应用于具有相同功能或形状的元素(部件或组件)，其冗余描述在下面被省略。

图1至图10根据十个示例性实施例说明成像透镜，这些实施例对应于特定的实施例1至实施例10，这些实施例将在下文中以说明的顺序进行说明。

在图1到图10中，每个图中的左侧是物体侧，每个图中的右侧是图像侧。

为了便于描述，图1至图10中通常使用参考符号。每个图中的参考符号Ax表示光轴，参考符号I表示第一透镜组，参考符号II表示第二透镜组，参考符号S表示孔径光阑，参考符号III表示第三透镜组，参考符号IV表示第四透镜组。

参考符号F表示意在包括光学低通滤光器和红外截止滤光器的各种滤光器之一、以及用于诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的成像元件的盖玻璃(密封玻璃)的“透明平行板”，透明平行板表示为与预期部件“光学等效”。

参考符号Im表示像面，当使用成像元件时，成像元件的光接收表面对应于像面Im。

根据本发明的任何一个实施例的成像透镜具有如下“基本配置”。

所述成像透镜具有四透镜组结构，从物体侧到像侧依次包括第一透镜组I、具有正折射能力的第二透镜组II、孔径光阑S、具有正折射能力的第三透镜组III和具有负折射能力的第四透镜组IV。第一透镜组I从物体侧到像侧依次包括具有面向物体侧的凸面的正透镜和具有面向像侧的凹面的负透镜。

第二透镜组II在最靠近物体侧具有面向物体侧的凹面的负透镜，在与该负透镜相比靠近像侧具有面向物体侧的凸面的正透镜。

第三透镜组III从物体侧到像侧依次由凸面朝向像侧的正透镜和负透镜构成。

第四透镜组IV由具有面向物体侧的凹面的负透镜构成。

另外，可以采用以下配置。

如上所述，第二透镜组II在最靠近物体侧具有面向物体侧的凹面的负透镜，在与该负透镜相比靠近像侧具有面向物体侧的凸面的正透镜，第二透镜组II可以由总共包括一个负透镜和一个正透镜的两个透镜的一个子组或者总共包括两个负透镜和一个正透镜的三个透镜的一个子组构成。

即，在图1至图7和图10所示的实施例中，第二透镜组II整体由“总共包括一个负透镜和一个正透镜的二个透镜的子组”构成。在图8至图9所示的实施例中，第二透镜组II整体由“总共包括两个负透镜和一个正透镜的三个透镜的子组”构成。

第四透镜组IV可以由“单透镜和接合透镜之一”构成，并且“比像侧强的折射能力的表面”向着物体侧。在图1至图9所示的例子中，第四透镜组IV由“单透镜”构成。在图10所示的例子中，第四透镜组IV由“接合透镜”构成。不管哪种场合，第四透镜组IV的“物体侧的面的折射能力”比“像侧的面的折射能力”强。

在这种情况下，“具有比像侧的面更强的折射能力的面”至少在近轴区域中是“物体侧的面比像侧的面更强的折射能力的面”。在图6所示的例子中，第四透镜组IV是单透镜，透镜的两面具有非球面，并且具有在透镜径向变化的曲率半径。

在此例中，关于第四透镜组IV的两个面的折射能力，在靠近光轴的近轴区域中，“物体侧面的折射能力比像侧面的折射能力强”。

具有上述结构的成像透镜优选满足条件表达式(1)～(8)之中条件表达式(1)～(3)和条件表达式(6)～(8)中的至少任何一个。

当满足条件表达式(3)时，优选同时满足条件表达式(4)和(5)中的至少一个。

(1)1.0<L/f<1.6

(2)0.45<D_T/f<0.80

(3)0.4<f_1P/f<1.5

(4)0.25<r1F/f<0.55

(5)0.8<r1F/r1R<1.6

(6)-4.0<f₄/f₁<2.0

(7)0.25<f_1-2/f_3-4<5.0

(8)-1.5<r_2F/f<-0.5

条件运算式包含具有符号的参数。符号具有下列意义:

L是聚焦在无穷远物体的状态下的从第一透镜组的最靠近物体侧的面到像面的距离；

f是在聚焦于无穷远物体的状态下的整个系统的焦距；

D_T是从第一透镜组最靠近物体侧的面到第四透镜组最靠近像侧的面的距离；

f_1p是第一透镜组中的正透镜的焦距；

r_1F是在第一透镜组中的正透镜的物体侧的面的曲率半径；

r_1R是第一透镜组中负透镜的像侧的面的曲率半径；

f₁是第一透镜组的焦距；

f₄是第四透镜组的焦距；

f_1-2是第一透镜组和第二透镜组的合成焦距；

f_3-4是第三透镜组和第四透镜组的合成焦距；

r_2F是第二透镜组的配置在最靠近物体侧的负透镜的物体侧的面的曲率半径。

如上所述，第二透镜组II和第三透镜组III都具有正折射能力，而第四透镜组IV具有负折射能力。第一透镜组I和第四透镜组IV可以满足条件表达式(6)，因此，第一透镜组I可以具有“正折射能力和负折射能力”中的一种。

根据本发明的成像透镜是一种半广角透镜，其具有“与基本对称型相比稍稍接近远摄型的特性”。相关技术中没有发现的“合适的透镜配置和功率配置”可以减小所有透镜总长度、透镜总厚度和透镜直径。

如上所述，根据本发明的“成像透镜”基于“基本上对称类型的功率排列”和“适合于相对宽视角的类型”，其中正元件设置在孔径光阑S的前后，负元件设置在正元件之外，“成像透镜”允许容易地校正彗形象差、失真和横向色差。

此外，第二透镜组的正透镜的“物体侧的面”和第三透镜组的正透镜的“像侧的面”都具有互相面对的凸面，而第一透镜组的“负透镜的像侧的面”和第四透镜组的“负透镜(元件)的物体侧的面”都具有互相面对的凹面。因此，可以在更高的水平上校正上述像差。

上述结构中，将“第二透镜组的配置在最接近物体侧的负透镜的物体侧的面设为凹面”的结构具有减小第一透镜组的直径并容易地“校正较低光线的彗形象差”的效果，该结构有利于尺寸减小和性能提高。

为了有效地实现半广角成像透镜的尺寸减小，需要改变基本上对称类型的功率排列，并应用“接近所谓远摄类型的功率排列”，在根据本发明的成像透镜中，“具有相对强的功率的正透镜设置为最接近透镜系统的物体侧，而第三透镜组的负透镜和第四透镜组的负透镜连续配置为最接近透镜系统的像侧”，因此，提供了适于尺寸减小的功率排列。

另外，控制出射光瞳的位置，从而可以将外围图像高度处的主光线在图像表面上的入射角设置为合适的状态。

如上所述，配置根据本发明的成像透镜，与孔径光阑S相比更靠近物体侧的第一透镜组I和第二透镜组II包括“作为整体，4至5个透镜”，与孔径光阑S相比更靠近像侧的第三透镜组III和第四透镜组IV包括“作为整体，3至4个透镜”，从而具有相对“简单的配置”。此外，各个部件的配置优化用于使用目的，这综合地导致在相关技术中未发现的有利效果，从而也获得直径的增加、尺寸的减小和性能的提高。

各条件表达式的含义在下文中详细描述。

条件表达式(1)确定成像透镜的透镜总长度(从透镜系统的最接近物体侧的面到像面的距离)，以最充分地显示该公开的有利效果。

条件表达式(2)确定成像透镜的透镜总厚度(从透镜系统的最靠近物体侧的面到最靠近像侧的面的距离)，以最充分地显示本发明的有利效果。

根据本发明的成像透镜，包括透镜系统的最接近物体侧并具有相对强的功率以实现“尺寸减小和性能增加”的正透镜。

如果条件表达式(3)的参数小于或等于下限值0.4，则“远摄型而非对称型的特性”增强，主点向物体侧移动，透镜总长度减小，但是“校正各种像差的自由度”可能受到限制，对制造误差的灵敏度可能增加。

如果条件表达式(3)的参数大于或等于上限值1.5，则难以具有所需的远摄特性，主点向像侧移动，透镜总长度难以减小。

以满足条件表达式(3)为条件，若希望满足的条件表达式(4)的参数小于或等于0.25的下限值，则第一透镜组中的正透镜的物体侧的面的折射力过大，该面可能具有过度的像差，可能不能充分地校正。在中间图像高度处可能会出现向内的彗形像差，可能出现像散性像差。

如果条件表达式(4)的参数大于或等于上限值0.55，则第一透镜组中的正透镜的物体侧的面的折射力过小，远摄特性不足，并且不足的远摄特性对于“透镜总长度的减小”不利。当在这种状态下强制地减小透镜总长度时，可能残存向外彗形象差，并且可能在周围像高处发生像散性像差。

条件表达式(5)确定构成条件表达式(5)的参数的第一透镜组的“最接近物体侧的面的曲率半径与最接近像侧的面的曲率半径之比”的理想范围。

包括在第一透镜组中的正透镜的物体侧的面和包括在第一透镜组中的负透镜的像侧的面“适当地相互交换像差”，以校正整个透镜系统的像差。

如果条件表达式(5)的参数小于或等于下限值0.8，则球面像差可能过校正，可能发生内向彗形像差。

如果条件表达式(5)的参数大于或等于上限值1.5，则可能出现球面像差的校正不足和可能出现向外彗形像差。

根据本发明的成像透镜配置成使得“到达图像面的最大图像高度的主光线的入射角略大于半视角”，从而减小尺寸并提高性能。

如果条件表达式(6)的参数小于或等于下限值(-4.0)，则出射光瞳向像侧移动，并且在图像面上的周边图像高度处的主光线的入射角可能增加。如果条件表达式(6)的参数大于或等于上限值2.0，则出射光瞳向物体侧移动，第四透镜组易大径化。

条件表达式(7)是使得孔径光阑S的前后的折射力良好的平衡。

如果条件表达式(7)的参数小于或等于下限值0.25，则前侧相对于孔径光阑S的折射力相对过大，失真像差可能在周边区域中向正侧弯曲，可能出现向内彗形象差，并且可能出现向内短波长的横向色差。

如果条件表达式(7)的参数大于或等于上限值5.0，则后侧相对于孔径光阑S的折射力相对过大，可能发生负侧的失真像差，可能发生向外彗形象差，可能发生向外短波长的横向色差。

如果条件表达式(8)的参数小于或等于下限值(-1.5)，则在到正侧的中间图像高度处可能出现较低光线的彗形象差(彗形闪光)，并且可能出现像散性像差。此外，通过第一透镜组的离轴光线通过高位置，因此，第一透镜组的尺寸可能增加。

如果条件表达式(8)的参数大于或等于上限值(-0.5)，则在到负侧的中间图像高度处可能出现较低光线的彗形像差(彗形闪光)，并且可能过度校正球面像差。

根据本发明的成像透镜优选进一步满足以下条件表达式。

(9)0.40<Y'/f<0.70

(10)0.50<tan(θPmax)<0.85

在条件表达式中，Y′是“最大图像高度”，θPmax是“到达最大图像高度的主光线对像面的入射角”。

条件表达式(8)确定成像透镜的视角，以最充分地显示本发明的有利效果。

条件表达式(9)确定成像透镜的离轴光线在像面上的入射角，以最充分地显示本发明的有利效果。

对于根据本发明的成像透镜的配置，优选“第二透镜组的最接近像侧的面”和“第三透镜组的最接近物体侧的面(第三透镜组中的正透镜的物体侧的面)”都具有凸面。

根据本发明的成像透镜如上所述，基本上是“大致对称型的功率配置”，但即使对于“夹着孔径光阑对向的两面”，通过沿袭大致对称型的功率配置，也可以在“更高等级”校正彗形象差、失真和横向色差。

优选满足以下条件表达式：

(11)-1.6<r_3F/r_2R<0.0

r_3F是“第三透镜组的最接近物体侧的面的曲率半径”，r_2R是“第二透镜组最接近像侧的面的曲率半径”。

包括在第三透镜组中的负透镜的像侧的面优选具有凹面。该面设置成面对第二透镜组的最靠近物体侧的同样具有凹面的面，以平衡各种像差的校正。

此外，包含在第三透镜组中的负透镜的像侧表面的曲率半径r_3R满足以下条件表达式：

(12)0.7<r_3R/f<2.5

第四透镜组的“像侧的面”优选是凸面，以使该面面对包括在第一透镜组中的同样是凸面的正透镜的物体侧的面，平衡各种像差的校正。

第4透镜组的像侧的凸面的曲率半径r_4R满足以下条件表达式：

(13)-1.8<r_4R/f<-0.5

第四透镜组的物体侧的面是凹面，为了使该面面对包括在第一透镜组中的负透镜的像侧面，以便良好地取得各种像差的校正的平衡，其曲率半径r_4F优选满足以下条件式：

(14)-1.2<r_4F/f<-0.3

此外，第一透镜组的正透镜材料的折射率nd_1P优选满足以下条件式：

(15)nd_1P>1.75

如果条件表达式(15)的参数小于或等于下限值1.75，则像面弯曲易成为校正不足，或易残存像散性像差。考虑现有光学玻璃的折射率范围和成本，条件表达式(15)的上限大概在约2.0至约2.1的范围内。

包含在第二透镜组中的正透镜材料的折射率nd_2P优选满足以下条件式：

(16)nd_2P>1.75

如果条件表达式(16)的参数小于或等于下限值1.75，则像面弯曲易成为校正不足，内彗形象差可能残存在中间图像高度。考虑现有光学玻璃的折射率范围和成本，条件表达式(16)的上限大概在约2.0至约2.1的范围内。

为了更适当地校正像差，优选“第一透镜组和第四透镜组具有非球面表面”。该非球面表面对于像散、彗形像差和畸变的校正具有很大的有利效果。

[实施例]

描述成像透镜的十个具体实施例。

如上所述，实施例1至实施例10是图1至图10所示透镜结构的特定数值例。

在实施例1到实施例10中，最大像高度为14.2mm。

如图1至图10所示，滤光器F设置在成像透镜的像侧中的像面Im的物体侧。如上所述，滤光器F是包括光学低通滤光器和红外截止滤光器的各种滤光器之一、以及用于诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的成像元件的盖玻璃(密封玻璃)的“透明平行板”，透明平行板表示为与预期部件“光学等效”。

在下列任何一个实施例中，透明平行板F设置成使其像侧面设置在从成像面Im朝物体侧大约0.7mm的位置，然而，该结构不受此限制，透明平行板F可以不是板，并且可以分成多个板。

在这些实施例中，符号具有如下含义:

f是整个系统的焦距；

F是F-数；

ω为半视角；

R为曲率半径；

D是面间隔；

N_d是折射率；

ν_d是阿贝数；

P_g,F是部分分散比(P_g,F＝(n_g-n_F)/(n_F-n_C))；

K为非球面的圆锥常数；

A₄是四阶非球面系数；

A₆是六阶非球面系数；

A₈是八阶非球面系数；

A₁₀是十阶非球面系数；

A₁₂是十二阶非球面系数；

A₁₄是十四阶非球面系数。

“非球面”使用近轴曲率(近轴曲率半径的倒数)C、从光轴的高度H、圆锥常数K和非球面系数A_i(i＝2～14)，用下述已知的表达式表示：

X＝CH²/[1+√(1-(1+K)C²H²)]+A₄H⁴+A₆H⁶+A₈H⁸+A₁₀H¹⁰+A₁₂H¹²+A₁₄H¹⁴

[实施例1]

实施例1具有如图1所示的透镜结构。

(表1)

f＝25.99，F＝2.86，ω＝28.3

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01 10.596 2.71 1.83481 42.74 0.5648 OHARA S-LAH55VS

02 17.116 0.72

03 28.454 0.80 1.76182 26.52 0.6136 OHARA S-TIH14

04 10.633 2.07

05-22.521 0.60 1.64769 33.79 0.5938 OHARA S-TIM22

06 18.475 0.20

07*11.864 3.20 1.83220 40.10 0.5714 OHARA L-LAH90

08*-29.600 1.20

09光阑1.20

10 39.863 2.28 1.88300 40.76 0.5667 OHARA S-LAH58

11-10.490 0.60 1.62588 35.70 0.5893 OHARA S-TIM1

12 36.982 0.92

13*-18.000 1.00 1.90270 31.00 0.5943OHARA L-LAH86

14*-30.642 14.896

15∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

16∞

(实施例1中的非球面数据)

非球面(面编号带有“*标记”的面)的数据如下：

非球面：第七面

K＝0.0，A₄＝-1.56039×10^-4，A₆＝-7.36942×10^-7，A₈＝-1.50428×10^-8

非球面：第八面

K＝0.0，A₄＝1.69456×10^-5，A₆＝-1.07652×10^-6

非球面：第十三面

K＝0.0，A₄＝3.47223×10^-4，A₆＝-6.44790×10^-6

非球面：第十四面

K＝0.0，A₄＝4.12542×10^-4，A₆＝-3.95877×10^-6，A₈＝-2.65584×10^-8，A₁₀＝1.00641×10^-9

(实施例1中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下：

(1)L/f＝1.327

(2)D_T/f＝0.673

(3)f_1P/f＝1.078

(4)r_1F/f＝0.408

(5)r_1F/r_1R＝0.997

(6)f₄/f₁＝0.045

(7)f_1-2/f_3-4＝0.372

(8)r_2F/f＝-0.866

(9)Y'/f＝0.546

(10)tan(θP_max)＝0.691

(11)r_3F/r_2R＝-1.347

(12)r_3R/f＝1.423

(13)r_4R/f＝-1.179

(14)r_4F/f＝-0.693

(15)nd_1P＝1.835

(16)nd_2P＝1.832

[实施例2]

实施例2具有如图2所示的透镜结构。

(表2)

f＝26.05，F＝2.87，ω＝28.3

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*10.017 2.97 1.83220 40.10 0.5714 OHARA L-LAH90

02 21.619 0.10

03 14.655 0.80 1.78470 26.29 0.6135 OHARA S-TIH23

04 7.523 2.30

05-34.143 0.60 1.64769 33.79 0.5938 OHARA S-TIM22

06 10.509 2.03 1.88300 40.76 0.5667 OHARA S-LAH58

07-198.626 1.20

08光阑1.21

09 31.757 2.26 1.88300 40.76 0.5667 OHARA S-LAH58

10-13.329 0.60 1.62588 35.70 0.5893 OHARA S-TIM1

11 48.214 0.84

12*-18.000 1.00 1.90270 31.00 0.5943 OHARA L-LAH86

13*-20.113 14.890

14∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

15∞

(实施例2中的非球面数据)

非球面的数据如下：

非球面：第一面

K＝0.0，A₄＝-3.54224×10^-5，A₆＝-4.66804×10^-8，A₈＝-1.10660×10^-8，A₁₀＝8.24552×10^-11，A₁₂＝-1.19318×10^-12

非球面：第十二面

K＝0.0，A₄＝3.45703×10^-4

非球面：第十三面

K＝0.0，A₄＝3.69614×10^-4，A₆＝-4.24378×10^-7，A₈＝5.77254×10^-8，A₁₀＝-1.22381×10^-9

(实施例2中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下：

(1)L/f＝1.267

(2)D_T/f＝0.614

(3)f_1P/f＝0.771

(4)r_1F/f＝0.384

(5)r_1F/r_1R＝1.332

(6)f₄/f₁＝-2.589

(7)f_1-2/f_3-4＝1.760

(8)r_2F/f＝-1.310

(9)Y'/f＝0.545

(10)tan(θP_max)＝0.682

(11)r_3F/r_2R＝-0.160

(12)r_3R/f＝1.850

(13)r_4R/f＝-0.772

(14)r_4F/f＝-0.691

(15)nd_1P＝1.832

(16)nd_2P＝1.883

[实施例3]

实施例3具有如图3所示的透镜结构。

(表3)

f＝26.05，F＝2.87，ω＝28.3

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*9.247 2.91 1.85400 40.38 0.5688 OHARA L-LAH85V

02 24.908 0.70 1.78880 28.43 0.6009 OHARA S-NBH58

03 7.360 2.01

04-22.769 0.70 1.63980 34.47 0.5922 OHARA S-TIM27

05 61.496 0.10

06 17.395 2.32 1.88300 40.76 0.5667 OHARA S-LAH58

07-113.651 1.20

08光阑1.20

09 24.522 2.57 1.75500 52.32 0.5667 OHARA S-LAH58

10-9.139 0.60 1.53172 48.84 0.5631 OHARA S-TIL6

11 33.044 1.15

12*-18.000 1.00 1.90270 31.00 0.5943 OHARA L-LAH86

13*-26.676 14.378

14∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

15∞

(实施例3中的非球面数据)

非球面数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-2.63557×10^-5，A₆＝-6.86204×10^-7，A₈＝9.51319×10^-9，A₁₀＝-2.99238×10^-10

非球面:第十三面

K＝0.0，A₄＝1.30975×10^-4，A₆＝-3.75252×10^-7，A₈＝5.96446×10^-8，A₁₀＝-8.12812×10^-10

(实施例3中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下:

(1)L/f＝1.264

(2)D_T/f＝0.632

(3)f_1P/f＝0.609

(4)r_1F/f＝0.355

(5)r_1F/r_1R＝1.256

(6)f₄/f₁＝-0.146

(7)f_1-2/f_3-4＝1.296

(8)r_2F/f＝-0.874

(9)Y'/f＝0.545

(10)tan(θP_max)＝0.672

(11)r_3F/r_2R＝-0.216

(12)r_3R/f＝1.268

(13)r_4R/f＝-1.024

(14)r_4F/f＝-0.691

(15)nd_1P＝1.854

(16)nd_2P＝1.883

[实施例4]

实施例4具有如图4所示的透镜结构。

(表4)

f＝28.00，F＝2.88，ω＝26.6

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*9.447 2.95 1.85400 40.38 0.5688 OHARA L-LAH85V

02 30.602 0.70 1.74077 27.79 0.6095 OHARA S-TIH13

03 7.393 2.11

04-18.010 0.70 1.60342 38.03 0.5922 OHARA S-TIM5

05 56.812 0.10

06 18.661 2.01 1.83481 42.74 0.5648 OHARA S-LAH55VS

07-35.218 1.22

08光阑1.20

09 34.107 2.70 1.65160 58.55 0.5425 OHARA S-LAL7

10-7.705 0.60 1.51823 58.90 0.5457 OHARA S-NSL3

11 59.118 1.19

12-14.554 1.00 1.90270 31.00 0.5943 OHARA L-LAH86

13*-19.650 15.508

14∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

15∞

(实施例4中的非球面数据)

非球面数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-2.52197×10^-5，A₆＝-7.06205×10^-7，A₈＝1.01999×10^-8，A₁₀＝-2.76954×10^-10

非球面:第十三面

K＝0.0，A₄＝9.97548×10^-5，A₆＝-2.74503×10^-7，A₈＝4.05280×10^-8，A₁₀＝-4.40120×10^-10

(实施例4中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下:

(1)L/f＝1.217

(2)D_T/f＝0.589

(3)f_1P/f＝0.537

(4)r_1F/f＝0.337

(5)r_1F/r_1R＝1.278

(6)f₄/f₁＝-0.296

(7)f_1-2/f_3-4＝0.530

(8)r_2F/f＝-0.643

(9)Y'/f＝0.507

(10)tan(θP_max)＝0.629

(11)r_3F/r_2R＝-0.968

(12)r_3R/f＝2.111

(13)r_4R/f＝-0.702

(14)r_4F/f＝-0.520

(15)nd_1P＝1.854

(16)nd_2P＝1.835

[实施例5]

实施例5具有如图5所示的透镜结构。

(表5)

f＝26.05，F＝2.88，ω＝28.3

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*10.626 3.50 1.85400 40.38 0.5688 OHARA L-LAH85V

02 55.319 0.70 1.72825 28.46 0.6077 OHARA S-TIH10

03 7.914 2.33

04-28.150 0.70 1.64769 33.79 0.5938 OHARA S-TIM22

05 28.150 0.10

06 16.113 2.22 1.90525 35.04 0.5848 OHARA S-LAH93

07-94.335 1.20

08光阑1.20

09 25.481 2.42 1.72916 54.09 0.5448 OHARA S-LAL19

10-8.325 0.60 1.54814 45.78 0.6030 OHARA S-TIM35

11 31.988 1.04

12-18.000 1.00 1.90270 31.00 0.5943 OHARA L-LAH86

13*-22.450 14.638

14∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

15∞

(实施例5中的非球面数据)

非球面数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-2.62422×10^-5，A₆＝-4.81459×10^-7，A₈＝3.20423×10^-9，A₁₀＝-1.16410×10^-10

非球面:第十三面

K＝0.0，A₄＝1.22749×10^-4，A₆＝-2.98756×10^-7，A₈＝6.89210×10^-8，A₁₀＝-9.94935×10^-10

(实施例5中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下:

(1)L/f＝1.295

(2)D_T/f＝0.653

(3)f_1P/f＝0.571

(4)r_1F/f＝0.408

(5)r_1F/r_1R＝1.343

(6)f₄/f₁＝-0.372

(7)f_1-2/f_3-4＝1.252

(8)r_2F/f＝-1.080

(9)Y'/f＝0.545

(10)tan(θP_max)＝0.688

(11)r_3F/r_2R＝-0.270

(12)r_3R/f＝1.228

(13)r_4R/f＝-0.862

(14)r_4F/f＝-0.691

(15)nd_1P＝1.854

(16)nd_2P＝1.905

[实施例6]

实施例6具有如图6所示的透镜结构。

(表6)

f＝24.68，F＝2.88，ω＝29.6

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*10.669 2.30 1.82080 42.71 0.5642 HOYA M-TAFD51

02 18.250 0.70 1.67300 38.15 0.5757 OHARA S-NBH52V

03 8.706 2.08

04-24.184 0.70 1.67270 32.10 0.5988 OHARA S-TIM25

05 9.234 2.54 1.88300 40.69 0.5673 HIKARI J-LASF08A

06-65.279 1.20

07光阑1.20

08 18.050 3.15 1.88300 40.69 0.5673 HIKARI J-LASF08A

09-20.928 0.10

10-35.679 0.60 1.68893 31.07 0.6004 OHARA S-TIM28

11 35.679 0.94

12*-17.345 1.00 1.68893 31.16 0.6037HOYA M-FD80

13*-37.142 14.893

14∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

15∞

(实施例6中的非球面数据)

非球面数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-3.29990×10^-5，A₆＝-6.63571E×10^-7，A₈＝3.34066×10^-9，A₁₀＝-2.16938×10^-10

非球面:第十二面

K＝0.0，A₄＝6.59150×10^-4，A₆＝-9.07297×10^-6

非球面:第十三面

K＝0.0，A₄＝8.07148×10^-4，A₆＝-7.24676×10^-6，A₈＝-1.28617×10^-9，A₁₀＝1.09784×10^-10

(实施例6中条件表达式的参数值)

各条件表达的参数值如下:

(1)L/f＝1.358

(2)D_T/f＝0.669

(3)f_1P/f＝1.116

(4)r_1F/f＝0.432

(5)r_1F/r_1R＝1.225

(6)f₄/f₁＝-0.100

(7)f_1-2/f_3-4＝3.573

(8)r_2F/f＝-0.980

(9)Y'/f＝0.575

(10)tan(θP_max)＝0.685

(11)r_3F/r_2R＝-0.277

(12)r_3R/f＝1.446

(13)r_4R/f＝-1.505

(14)r_4F/f＝-0.703

(15)nd_1P＝1.821

(16)nd_2P＝1.883

[实施例7]

实施例7具有如图7所示的透镜结构。

(表7)

f＝23.42，F＝2.88，ω＝30.9

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*9.393 2.12 1.82080 42.71 0.5642 HOYA M-TAFD51

02 14.350 0.70 1.69895 30.05 0.6028 HOYA E-FD15

03 7.440 1.92

04-29.751 0.70 1.64769 33.84 0.5923 HOYA E-FD2

05 22.787 0.10

06 14.677 2.29 1.88300 40.69 0.5673 HIKARI J-LASF08A

07-191.434 1.20

08光阑1.20

09 17.856 2.86 1.88100 40.14 0.5701 HOYA TAFD33

10-8.223 0.60 1.67270 32.17 0.5962 HOYA E-FD5

11 21.102 1.30

12-18.000 1.00 1.88202 37.22 0.5769 HOYA M-TAFD307

13*-22.111 13.940

14∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

15∞

(实施例7中的非球面数据)

非球面数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-4.08710×10^-5，A₆＝-4.27926×10^-7，A₈＝-1.04734×10^-8，A₁₀＝-1.48266×10^-10

非球面:第十三面

K＝0.0，A₄＝1.88752×10^-4，A₆＝9.04904×10^-7，A₈＝8.62046×10^-8，A₁₀＝-1.22399×10^-9

(实施例7中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下:

(1)L/f＝1.368

(2)D_T/f＝0.683

(3)f_1P/f＝1.186

(4)r_1F/f＝0.401

(5)r_1F/r_1R＝1.263

(6)f₄/f₁＝0.191

(7)f_1-2/f_3-4＝3.114

(8)r_2F/f＝-1.270

(9)Y'/f＝0.606

(10)tan(θP_max)＝0.703

(11)r_3F/r_2R＝-0.093

(12)r_3R/f＝0.901

(13)r_4R/f＝-0.944

(14)r_4F/f＝-0.769

(15)nd_1P＝1.821

(16)nd_2P＝1.883

[实施例8]

实施例8具有如图8所示的透镜结构。

(表8)

f＝26.04，F＝2.88，ω＝28.3

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*9.572 2.78 1.85400 40.38 0.5688 OHARA L-LAH85V

02 24.829 0.70 1.78880 28.43 0.6009 OHARA S-NBH58

03 7.822 2.23

04-22.140 0.70 1.56732 42.82 0.5731 OHARA S-TIL26

05 53.236 0.10

06 18.531 1.89 1.88300 40.76 0.5667 OHARA S-LAH58

07-24.000-0.60 1.80000 29.84 0.6017 OHARA S-NBH55

08-116.418 1.20

09光阑1.20

10 12.474 2.36 1.74100 52.64 0.5467 OHARA S-LAL61

11-8.112 0.60 1.54072 47.23 0.5651 OHARA S-TIL2

12 11.685 1.14

13-17.538 1.00 1.86100 37.10 0.5785 OHARA L-LAH94

14*-19.900 14.581

15∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

16∞

(实施例8中的非球面数据)

非球面数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-2.62065×10^-5，A₆＝-5.73136×10^-7，A₈＝5.83843×10^-9，A₁₀＝-2.15266×10^-10

非球面:第十四面

K＝0.0，A₄＝1.29178×10^-4，A₆＝-4.77236×10^-7，A₈＝6.42635×10^-8，A₁₀＝-9.22759×10^-10

(实施例8中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下:

(1)L/f＝1.274

(2)D_T/f＝0.634

(3)f_1P/f＝0.646

(4)r_1F/f＝0.368

(5)r_1F/r_1R＝1.224

(6)f₄/f₁＝-0.232

(7)f_1-2/f_3-4＝1.023

(8)r_2F/f＝-0.850

(9)Y'/f＝0.545

(10)tan(θP_max)＝0.665

(11)r_3F/r_2R＝-0.224

(12)r_3R/f＝1.239

(13)r_4R/f＝-0.975

(14)r_4F/f＝-0.691

(15)nd_1P＝1.854

(16)nd_2P＝1.883

[实施例9]

实施例9具有如图9所示的透镜结构。

(表9)

f＝26.06，F＝2.88，ω＝28.3

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*9.718 2.85 1.85400 40.38 0.5688 OHARA L-LAH85V

02 28.191 0.70 1.78880 28.43 0.6009 OHARA S-NBH58

03 7.936 2.26

04-23.765 0.70 1.56732 42.82 0.5731 OHARA S-TIL26

05 55.698 0.10

06 20.822 0.60 1.68893 31.07 0.6004 OHARA S-TIM28

07 11.777 1.83 1.88300 40.76 0.5667 OHARA S-LAH58

08-139.566 1.20

09光阑1.20

10 27.121 2.36 1.73400 51.47 0.5486 OHARA S-LAL59

11-8.707 0.60 1.54814 45.78 0.5686 OHARA S-TIL1

12 36.884 1.10

13-18.000 1.00 1.86100 37.10 0.5785 OHARA L-LAH94

14*-25.049 14.581

15∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

16∞

(实施例9中的非球面数据)

非球面数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-2.46254×10^-5，A₆＝-5.56469×10^-7，A₈＝5.71488×10^-9，A₁₀＝-1.90619×10^-10

非球面:第十四面

K＝0.0，A₄＝1.30813×10^-4，A₆＝-3.50965×10^-7，A₈＝5.51796×10^-8，A₁₀＝-7.69857×10^-10

(实施例9中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下:

(1)L/f＝1.276

(2)D_T/f＝0.633

(3)f_1P/f＝0.622

(4)r_1F/f＝0.373

(5)r_1F/r_1R＝1.225

(6)f₄/f₁＝-0.258

(7)f_1-2/f_3-4＝0.998

(8)r_2F/f＝-0.912

(9)Y'/f＝0.545

(10)tan(θP_max)＝0.663

(11)r_3F/r_2R＝-0.194

(12)r_3R/f＝1.416

(13)r_4R/f＝-0.961

(14)r_4F/f＝-0.691

(15)nd_1P＝1.854

(16)nd_2P＝1.883

[实施例10]

实施例10具有图10所示的透镜结构。

(表10)

f＝26.05，F＝2.88，ω＝28.3

面编号R D N_dν_d P_g,F玻璃名称

01*9.067 2.47 1.85400 40.38 0.5688 OHARA L-LAH85V

02 16.326 0.70 1.76182 26.52 0.6136 OHARA S-TIH14

03 7.495 2.33

04-22.619 0.70 1.63980 34.47 0.5922 OHARA S-TIM27

05 60.949 0.10

06 19.213 1.68 1.88300 40.69 0.5673 HIKARI J-LASF08A

07-77.308 1.20

08光阑1.20

09 23.071 2.42 1.72000 50.23 0.5521 OHARA S-LAL10

10-8.936 0.60 1.54814 45.78 0.5686 OHARA S-TIL1

11 34.120 1.12

12-18.290 0.70 1.67270 32.17 0.5962 HOYA E-FD5

13-897.000 1.29 1.88202 37.22 0.5769 HOYA M-TAFD307

14*-35676 14581

15∞1.40 1.51633 64.14各种滤光器

16∞

(实施例10中的非球面数据)

非球面的数据如下:

非球面:第一面

K＝0.0，A₄＝-2.57013×10^-5，A₆＝-5.79335×10^-7，A₈＝5.88906×10^-9，A₁₀＝-2.51234×10^-10

非球面:第十四面

K＝0.0，A₄＝1.20805×10^-4，A₆＝-1.48753×10^-7，A₈＝3.11246×10^-8，A₁₀＝-3.68347×10^-10

(实施例10中条件表达式的参数值)

各条件表达式的参数值如下:

(1)L/f＝1.273

(2)D_T/f＝0.634

(3)f_1P/f＝0.792

(4)r_1F/f＝0.348

(5)r_1F/r_1R＝1.210

(6)f₄/f₁＝-0.351

(7)f_1-2/f_3-4＝1.183

(8)r_2F/f＝-0.868

(9)Y'/f＝0.545

(10)tan(θP_max)＝0.650

(11)r_3F/r_2R＝-0.298

(12)r_3R/f＝1.310

(13)r_4R/f＝-1.370

(14)r_4F/f＝-0.702

(15)nd_1P＝1.854

(16)nd_2P＝1.883

在实施例1至实施例10中，第一透镜组的折射力在实施例1和实施例7中为“负”，而在其他实施例中为“正”。

图11至图20顺序地说明与实施例1至实施例10相关的像差图(球面像差、失真、像散和彗形像差的图)。

每个球面像差图中的虚线表示“正弦条件”，每个像散图中的实线表示“弧矢”，而图中的虚线表示“经向”。

如各个像差图所示，根据实施例1到实施例10的成像透镜的像差得到高电平地校正，球面像差和轴向色差非常小。

像散、像面弯曲和横向色差也足够小，甚至在最外周区域也限制了彗形像差及其色差的紊乱。失真在绝对值上也小于或等于1.5％。

根据实施例1至实施例10的成像透镜各自具有在约25至约33度范围内的半视角，这表示半广角范围，具有小于3.0的F数，这表示大孔径，获得所有透镜总长度、透镜总厚度和透镜直径的尺寸减小，具有优异的成像性能，适用于分辨率为24000000像素或更高的成像元件。

下面参照图21A、图21B、图21C和图22描述“照相机或换句话说便携式信息终端装置”。

本发明的便携式信息终端装置30具有照相机功能，使用根据实施例1～实施例10中任一个的成像透镜作为照相机功能装置的成像光学系统。

如图22中的系统图所示，便携式信息终端装置30中的照相机功能装置由作为成像光学系统的成像透镜31和作为成像元件(区域传感器)的受光元件45构成。成像功能装置由成像透镜31在受光元件45上形成成像对象的图像，由受光元件45读出。

由中央处理单元CPU40控制的信号处理装置42对受光元件45的输出进行处理，将其转换为数字信息，由CPU40控制的图像处理装置41对由信号处理装置42数字化的图像信息进行处理，然后记录在半导体存储器44中。

液晶显示器LCD监视器38可以在图像捕获期间显示图像，可以显示记录在半导体存储器44中的图像。此外，可以使用通信卡43等将记录在半导体存储器44中的图像发送到外部设备。

参照图21A至图21C，当携带便携式信息终端装置30时，成像透镜31处于如图21A所示的缩入镜筒状态，当用户操作电源开关36(图21C)以打开便携式信息终端装置30时，伸出透镜筒，如图21B所示。

当快门释放按钮35受到半压时，进行聚焦，可以通过整个成像透镜31在光轴方向上的移动或者通过受光元件45的移动进行聚焦，当进一步按压快门释放按钮35时，进行图像捕获，然后进行上述处理。

为了将记录在半导体存储器44中的图像显示到LCD监视器38上或使用通信卡43等将图像发送到外部设备，进行操作按钮37的操作，将半导体存储器44和通信卡43等插入分别专用于或通用于半导体存储器44和通信卡43等的槽39A和39B中。

当成像透镜31处于缩入镜筒状态时，成像透镜31的透镜组可以不排列在光轴上，例如，可以设为第二透镜组II从光轴退避而与第一透镜组I并列容纳的机构，该机构可使便携式信息终端装置30更薄。

根据本发明的成像透镜31，可以提供使用具有24000000像素或更多的受光元件的具有高图像质量的小型照相机(便携式信息终端装置)。

虽然上文已经描述了本发明的理想实施例和实例，但本发明并不特别限于这些具体实施例和实例，除非在上述描述中另有特别限制，并且可以在不背离所附权利要求中所述的本发明的精神和范围的情况下进行各种变形和变更。

根据本发明的实施例和实例所描述的有利效果仅仅是基于本发明所产生的理想的有利效果。根据本发明的实施例和实例所描述的有利效果不限于“实施例和实例中所描述的那些”。

上述实施例是说明性的，并不限制本发明，因此，根据上述教导，许多附加的修改和变化是可能的，例如，在本发明的范围内，不同说明性实施例的元件和/或特征可以互相组合和/或互相替换。

本专利申请基于2019年3月7日向日本专利局提交的日本专利申请No.2019-041727要求优先权，其全部公开内容通过引用作为参考。

附图标记列表

Ax 成像透镜的光轴

I 第一透镜组

II 第二透镜组

III 第三透镜组

IV 第四透镜组

S 孔径光阑(aperture stop)

F 各种滤光器

Im 像面

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种成像透镜，包括:

从物体侧到图像侧依次包括第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组、孔径光阑、具有正折射能力的第三透镜组和具有负折射能力的第四透镜组，

其中，第一透镜组从物体侧到图像侧依次包括具有面向物体侧的凸面的正透镜和具有面向图像侧的凹面的负透镜，

其中，第二透镜组包括以下之一:

包括一个负透镜和一个正透镜的总共两个透镜,所述负透镜配置为最接近物体侧，并具有面向物体侧的凹面；以及

包括两个负透镜和一个正透镜的总共三个透镜,所述两个负透镜中的一个配置为最接近物体侧，并具有面向物体侧的凹面，

其中，所述第二透镜组的所述正透镜配置为比最接近物体侧的负透镜更接近所述图像侧，并具有面向物体侧的凸面，其中，第三透镜组从物体侧到图像侧依次包括具有面向图像侧的凸面的正透镜和负透镜，

其中，第四透镜组是单透镜和接合透镜之一，具有面向物体侧的面和面向图像侧的面，面向物体侧的面具有比面向图像侧的面强的折射能力。

2.根据权利要求1所述的成像透镜，

其中，满足条件表达式(1)1.0＜L/f＜1.6，

其中，L是聚焦在无穷远物体上的状态下从第一透镜组的最接近物体侧的面到图像面的距离，f是聚焦在无穷远物体上的状态下整个系统的焦距。

3.根据权利要求1或2所述的成像透镜，

其中，满足条件表达式(2)0.45＜D_T/f＜0.80，

其中，D_T是从第一透镜组的最接近物体侧的面到第四透镜组的最接近图像侧的面的距离，f是聚焦在无穷远物体上的状态下整个系统的焦距。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的成像透镜，

其中，满足条件表达式(3)0.4＜f_1P/f＜1.5，

其中，f_1P是第一透镜组中的正透镜的焦距，f是聚焦在无穷远物体上的状态下整个系统的焦距。

5.根据权利要求4所述的成像透镜，

其中，满足条件表达式(4)0.25＜r_1F/f＜0.55，

其中，r_1F是第一透镜组中的正透镜的物体侧的面的曲率半径，f是聚焦在无穷远物体上的状态下整个系统的焦距。

6.根据权利要求4或5所述的成像透镜，

其中，满足条件表达式(5)0.8＜r_1F/r_1R＜1.6，

其中，r_1F是第一透镜组中的正透镜的物体侧面的曲率半径，r_1R是第一透镜组中的负透镜的图像侧的面的曲率半径。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的成像透镜，

其中，满足条件表达式(6)-4.0＜f₄/f₁＜2.0，

其中，f₄是第四透镜组的焦距，f₁是第一透镜组的焦距。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的成像透镜，

其中，满足条件表达式(7)0.25＜f_1-2/f_3-4＜5.0，

其中，f_1-2是第一透镜组和第二透镜组的合成焦距，f_3-4是第三透镜组和第四透镜组的合成焦距。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的成像透镜，

其中，满足条件式(8)-1.5＜r_2F/f＜-0.5，

其中，r_2F是设置在第二透镜组的最接近物体侧的负透镜的物体侧的面的曲率半径，f是聚焦在无穷远物体上的状态下整个系统的焦距。

10.一种照相机，包括:

根据权利要求1至9中的任一项所述的成像透镜，该成像透镜用作图像捕获光学系统。

11.一种便携式信息终端装置，包括:

根据权利要求1至9中的任一项所述的成像透镜，该成像透镜用作照相机功能装置的图像捕获光学系统。