[发明专利]广角镜头及装载广角镜头的系统

说明书

技术领域

本发明的摄像镜头，是一种非常适合用于车载相机（用于后视、驾驶录像等）、监视用相机、对讲门铃用相机、防盗用相机、装载于携带机器的相机、会议用相机、TV相机、内视镜、医用小型胶囊等利用固体摄像元件（如solid-state image sensor）的摄像装置内的一种广角镜头。而且，本发明的摄像镜头也与含固体摄像元件的半导体装置、与该半导体装置相关的装置及系统有关。

背景技术

能提供上述用途的适宜的广角镜头，一直以来曾数次被提议，例如：由组合了多个单透镜的透镜系列构成的广角镜头曾在有关文献中公布过。为形成小型的摄像装置，安装的广角镜头也需小型化，因此，组合单透镜片数少是比较理想的。但由于组合片数少时形成的像素质量较低，故研究并决定所需的组合片数由所需的像素品质决定。

在这里，广角镜头与被称为标准镜头或望远镜镜头的摄像镜头相比，是一种具有更加宽广的视角且摄像范围更大的摄像镜头。一般地，广角镜头、标准镜头、望远镜镜头的区别，并非以视角等为标准严格定义，并无绝对性区别。因此，标明广角镜头的摄像镜头，说它的制作目的是希望有一种摄像范围越大越好的摄像镜头并不为过。

关于上述配置在摄像装置内的广角镜头，其光程长（optical length）必须短。即：在构成广角镜头时，必须使光程长对广角镜头的焦距之比小。在这里，光程长指从摄像镜头物体侧（被拍摄物体）的入射面到成像面（固体摄像元件的光接受面）的距离。今后，将光程长与焦距之比小的广角镜头称为小型广角镜头，因小型广角镜头的实现，广角镜头小型化也成为了可能。以手机为例，至少要使该光程长短于手机本身的厚度。

除此以外，作为广角镜头,画像的畸变必须被校正到足够小的程度，以致于不被肉眼所感知，且能满足呈距阵状排列在CCD画像传感器（Charge Coupled Devices Image Sensor）等光接受面上的光检测最小单位的粒子（也称像素）的集成密度要求。即广角镜头的各种像差需要被良好地校正。以下，称此类各种像差被良好地校正了的画像为“良好的画像”。

如以下所述，适合于使用了上述小型固体摄像元件的摄像装置的广角镜头，以下第1第7广角镜头曾被公开过（参照专利文献1-7）。

从力求轻量化、小型化的观点出发，认为组合片数在4片以内比较合适。以下所示第1至第7的广角镜头，是由4片单透镜组合而成的广角镜头。

第1和第2广角镜头，是一种可以防止阴影现象出现的广角镜头。

当摄像元件的光接受面入射光线的入射角远离垂直于光接受面时，光接受的灵敏度降低，在形成摄像元件画像的边缘附近发生变暗的阴影现象。为防止该阴影现象的发生，入射到摄像元件的光接受面的光线，使主光线以接近于垂直角度入射到画像的中心到周围，对于摄像元件的光接受面的全部，为使入射光线的入射角度接近垂直，将广角镜头的后侧焦距尽可能拉长是方法之一。即第1、第2广角镜头通过该方法，是一种可以防止阴影现象出现的广角镜头。

第1广角镜头具有从物体侧依次配置的负透镜第1组镜头和正透镜第2组镜头，第2组镜头具有配置在物体侧的前群透镜和配置在另一侧的后群透镜。前群透镜即配置在物体侧第二个的第二透镜材料的阿贝数设定为小于45（参照专利文献1）。

在此，将构成广角镜头的多个单透镜，从物体侧按顺序依次标记为第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。

第二广角镜头由依次配置在物体侧为负透镜的第1组镜头和为正透镜的第2组镜头构成。第2组镜头由配置在物体侧的前透镜和配置在另一侧的后透镜构成。第1组镜头由第1透镜和第2透镜构成，第2组镜头的前透镜和后透镜分别由一张非球面透镜构成。前透镜即第3透镜的材料阿贝数设定为小于45（参照专利文献2）。

第3广角镜头是一种可以防止阴影现象出现的广角镜头，由2群4片透镜构成，从物体侧向光接受部件的成像面，以第1透镜群Ⅰ、第2透镜群Ⅱ的顺序排列构成。第1透镜群Ⅰ由凸面朝向物体侧的为负透镜的弯月形第一透镜和小曲率面朝向像侧具有负透镜的第二透镜构成（参照专利文献3）。即构成第3广角镜头的4片单透镜中，从物体侧起排在第二的第2透镜，是小曲率面朝向像侧的负透镜单透镜。

第4广角镜头由4片单透镜构成，作为固体摄像元件用的光学系统，是一种具有良好光学性能和宽广视角的广角镜头，从物体侧依次排列着凸面朝向物体侧的负弯月形第1透镜、双凹形状的第2透镜、双凸形状的第3透镜、凸面朝向像侧的弯月形第4透镜构成（参照专利文献4）。双凹形状的第2透镜是具有负屈光度的单透镜。