專利名稱：：光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及能夠使被攝體在受光面上以廣角成像的光學(xué)裝置。技術(shù)背景在車載用或監(jiān)視用的攝像機(jī)等領(lǐng)域，包含廣視野的廣角透鏡正在被使用。另外，隨著圖像處理的進(jìn)展，而使對(duì)可實(shí)時(shí)修正圖像的失真且具有廣視野的超廣角透鏡的要求增高。其中，伴隨著設(shè)置空間的問題、圖像元件的高清晰化、和向各種各樣的領(lǐng)域的普及等，而要求以下光學(xué)裝置，其滿足小型、高清晰、廉價(jià)這樣的條件。作為這種光學(xué)裝置所要求的具體的必要條件，可舉出如下的項(xiàng)目。廉價(jià)(少的片數(shù)、樹脂的利用、成形容易、裝配容易)明亮(小的Fno)緊湊(全長、透鏡直徑)廣視野(根據(jù)場合，超過180度的大的視場角)高清晰度(良好地修正基本的像差)適應(yīng)需要的投影方式(中心投影、等角投影、立體投影)滿足這樣的條件的光學(xué)裝置在以較少的構(gòu)成片數(shù)能實(shí)現(xiàn)的情況下，可應(yīng)用于各種各樣的領(lǐng)域。圖16表示下面的特許文獻(xiàn)1記載的光學(xué)裝置。該光學(xué)裝置作為廣角透鏡是基本的方式，是由位于物體側(cè)的負(fù)透鏡擴(kuò)大視野且通過正透鏡成像在攝像元件上的方式。就該光學(xué)裝置而言，負(fù)透鏡和正透鏡兩片的構(gòu)成為片數(shù)最少的構(gòu)成。但是，利用兩片透鏡構(gòu)成，當(dāng)然其設(shè)計(jì)的自由度受到限制，難以對(duì)應(yīng)高清晰化及任意的投影方式，從而被限定于有限的用途。圖17表示下面的特許文獻(xiàn)2記載的光學(xué)裝置。該光學(xué)裝置為在比孔徑光闌更靠物體側(cè)設(shè)有多個(gè)凹透鏡、在比孔徑光闌更靠像側(cè)設(shè)有多個(gè)彎月透鏡的典型的廣角透鏡的例子。該光學(xué)裝置使用多數(shù)透鏡進(jìn)行像差的修正及投影方式的設(shè)定，因此，雖然設(shè)計(jì)的自由度可取，但是由于位于比孔徑光闌更靠像側(cè)的透鏡組的基本構(gòu)成被確定，從而難以實(shí)現(xiàn)少的片數(shù)。圖18表示下面的特許文獻(xiàn)3記載的光學(xué)裝置。該光學(xué)裝置的構(gòu)成為自物體側(cè)起配置有凹透鏡、彎月透鏡、雙凸透鏡，其特征為，自物體側(cè)起位于第二的透鏡形成為阿貝數(shù)小的厚的凹凸負(fù)透鏡。通過將阿貝數(shù)小的厚的凹凸負(fù)透鏡和孔徑光闌的位置進(jìn)行組合，對(duì)倍率色差有效地進(jìn)行修正，但視場角限于76。狹小的范圍，由此不能進(jìn)行在廣視野范圍的成像。特許文獻(xiàn)L特開平02—077712號(hào)公報(bào)特許文獻(xiàn)2:特開平14一072085號(hào)公報(bào)特許文獻(xiàn)3:特表平09—503600號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有的問題而作成的，目的在于提供一種光學(xué)裝置，其設(shè)計(jì)自由度高，可以設(shè)定用f'tane表示的中心投影方式、用2f'tan(e/2)表示的立體投影方式、用fe表示的等角投影方式，并可以得到超過180°那樣的大視場角的視野角，且能由較少的片數(shù)的透鏡構(gòu)成。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)裝置，和其它相同透鏡片數(shù)的光學(xué)裝置相比較，能夠設(shè)計(jì)為周邊的壓縮率低的投影方式，例如上述等角投影方式或立體投影方式等，以及相比較而言周邊的壓縮率低、且能夠確保在CCD這樣的像素的大小被確定的像素元件的周邊部的清晰的方式。本發(fā)明提供一種光學(xué)裝置，其特征在于，從物體側(cè)向像側(cè)配置有至少一片負(fù)透鏡、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、和雙凸正透鏡，位于比孔徑光闌更靠物體側(cè)的透鏡的至少一片和正透鏡各自含有非球面，當(dāng)將除彎月透鏡外的所有透鏡的平均阿貝數(shù)設(shè)為va、將彎月透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vb、將全系統(tǒng)的焦點(diǎn)距離設(shè)為f、將負(fù)透鏡組和彎月透鏡的合成焦點(diǎn)距離設(shè)為f12、將孔徑光闌和正透鏡的軸向間隔設(shè)為ts、將從最接近物體側(cè)的透鏡面的頂點(diǎn)到最接近像側(cè)的透鏡面頂點(diǎn)的長度設(shè)為L、將彎月透鏡的中心厚度設(shè)為t2、將通過孔徑光闌的最大視場角的主光線的入射角度設(shè)為es時(shí)，滿足上述的數(shù)i的條件。另外，本發(fā)明還提供一種光學(xué)裝置，其特征在于，從物體側(cè)向像側(cè)配置有至少一片負(fù)透鏡、物體側(cè)為凸的彎月正透鏡、孔徑光闌、和雙凸正透鏡，位于比孔徑光闌更靠物體側(cè)的透鏡的至少一片和正透鏡各自含有非球面，位于比孔徑光闌更靠物體側(cè)的透鏡的弧矢場曲的修正量大于正透鏡的弧矢場曲的修正量，當(dāng)將除彎月透鏡外的所有透鏡的平均阿貝數(shù)設(shè)為va、將彎月透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vb、將從最接近物體側(cè)的透鏡面的頂點(diǎn)到最接近像側(cè)的透鏡面頂點(diǎn)的長度設(shè)為L、將孔徑光闌和雙凸透鏡的間隔設(shè)為ts、將彎月透鏡的中心厚度設(shè)為t2時(shí)，滿足上述的數(shù)2的條件。另外，本發(fā)明的光學(xué)裝置，其從物體側(cè)向像側(cè)配置有一片負(fù)透鏡、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、雙凸正透鏡及攝像元件，可以將朝向物體側(cè)的80度以上的視野角度的物體空間，中心投影到攝像元件上。另外，本發(fā)明的光學(xué)裝置，其從物體側(cè)向像側(cè)配置有兩片負(fù)透鏡組、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、雙凸正透鏡及攝像元件，可以將朝向物體側(cè)的120度以上的視野的物體空間，立體投影到攝像元件上。另外，本發(fā)明的光學(xué)裝置，其從物體側(cè)向像側(cè)配置有三片負(fù)透鏡組、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、雙凸正透鏡及攝像元件，可以將朝向物體側(cè)的180度以上的視野的物體空間，立體投影在攝像元件上。在上述發(fā)明的各方面中，優(yōu)選所述正透鏡為雙面非球面，最接近物體側(cè)的負(fù)透鏡為玻璃球面透鏡也可以。另外，正透鏡為玻璃非球面透鏡也可以。另外，本發(fā)明的構(gòu)成可以為所有透鏡的材質(zhì)為樹脂，彎月透鏡被分割為兩片也可以。根據(jù)以上的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋廣角區(qū)域的、與各種各樣的目的相一致的攝像用的光學(xué)裝置。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)由廣角覆蓋超廣角區(qū)域、用少的片數(shù)可良好的修正諸像差、周邊部的圖像壓縮率進(jìn)一步低的明亮、小型、廉價(jià)的光學(xué)裝置。圖1是表示本發(fā)明的光學(xué)裝置的實(shí)施方式的斷面圖；圖2是實(shí)施例1的光學(xué)斷面圖；圖3(A)(B)是實(shí)施例1的像高(像散和畸變)像差圖；圖4是實(shí)施例2的光學(xué)斷面圖；圖5(A)(B)是實(shí)施例2的像高像差圖；圖6是實(shí)施例4的光學(xué)斷面圖；圖7(A)(B)是實(shí)施例4的像高像差圖；圖8是實(shí)施例5的光學(xué)斷面圖；圖9(A)(B)是實(shí)施例5的像高像差圖；圖IO是實(shí)施例12的光學(xué)斷面圖；圖11(A)(B)是實(shí)施例12的像高像差圖；圖12是實(shí)施例18的光學(xué)斷面圖；圖13(A)(B)是實(shí)施例18的像高像差圖；圖14是實(shí)施例21的光學(xué)斷面圖；圖15(A)(B)是實(shí)施例21的像高像差圖；圖16是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖；圖17是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖；圖18是現(xiàn)有技術(shù)的說明圖.符號(hào)說明S孔徑光闌1負(fù)透鏡組2彎月透鏡3雙凸正透鏡4覆蓋玻璃5攝像元件在上述圖中所示的實(shí)施例及圖面中未表示的實(shí)施例中的各符號(hào)的說明如下R:各透鏡的光學(xué)面的曲率(mm)、D:各透鏡在光軸上的厚度(mm)、或各透鏡之間或透鏡和覆蓋玻璃之間在光軸上的距離(mm)、N:各透鏡及覆蓋玻璃4的相對(duì)折射率、V:各透鏡及覆蓋玻璃4的阿貝數(shù)、va:除彎月透鏡外的透鏡及覆蓋玻璃4的平均阿貝數(shù)、Vb:彎月透鏡的阿貝數(shù)、f:光學(xué)裝置的焦點(diǎn)距離(mm)、fh負(fù)透鏡組的焦點(diǎn)距離(mm)、￡2:彎月透鏡的焦點(diǎn)距離(mm)、f3:雙凸正透鏡的焦點(diǎn)距離(mm)、fl2:負(fù)透鏡組和彎月透鏡的合成焦點(diǎn)距離(mm)、G3:彎月透鏡和雙凸正透鏡的合成焦點(diǎn)距離(mm)、t2:彎月透鏡的光軸上的厚度(mm)、t2S:彎月透鏡的像側(cè)的面和光闌在光軸上的間隔(mm)、tS:孔徑光闌和雙凸正透鏡在光軸上的間隔(mm)、L:從最接近物體側(cè)的透鏡面的頂點(diǎn)到最接近像側(cè)的透鏡面的頂點(diǎn)的長度(mm)、es:通過光闌的最大視場角的主光線的角度(°)具體實(shí)施方式圖1是表示本發(fā)明的光學(xué)裝置的實(shí)施方式的斷面圖。在圖1中，用01—02表示光學(xué)裝置的光軸，Ol側(cè)為物體側(cè)，02側(cè)為像側(cè)。由物體側(cè)入射的光束依次通過由三片凹透鏡la、lb、lc構(gòu)成的負(fù)透鏡組l、正的彎月透鏡2、孔徑光闌S、雙凸正透鏡3，被成像在攝像元件5的受光面上。在正透鏡3和攝像元件5之間，根據(jù)需要設(shè)有覆蓋玻璃4或低通濾波器等。首先，設(shè)于物體側(cè)的負(fù)透鏡組1擔(dān)負(fù)將來自物體側(cè)的大的視場角的入射光束轉(zhuǎn)換為小的入射角度的作用，且根據(jù)所要求的投影方式設(shè)定來自物體側(cè)的入射角的大小和透鏡的片數(shù)。由此，將對(duì)應(yīng)于最大視場角的主光線入射到雙凸正透鏡3的角度es進(jìn)行變換以使其在規(guī)定的范圍。所述角度es是通過孔徑光闌s以最大視場角入射到正透鏡3的物體側(cè)的面的主光線和所述光軸01—02形成的角度。比負(fù)透鏡組1更靠像側(cè)設(shè)置的彎月透鏡2具有小的阿貝數(shù)，進(jìn)行從各方向入射的光在軸向的消色差、和倍率色差(在像高方向(y方向)的色差)的修正。設(shè)于像側(cè)的孔徑光闌S和雙凸正透鏡3主要承擔(dān)成像作用。負(fù)透鏡組1和彎月透鏡2的合成焦點(diǎn)距離f12持有負(fù)的光焦度，且在比孔徑光闌S更靠物體側(cè)形成中間像(虛像)。以上是本發(fā)明的目標(biāo)的廣角透鏡(光學(xué)裝置)的基本構(gòu)成。其次，對(duì)上述光學(xué)裝置的特征進(jìn)行說明。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，僅由一片在物體側(cè)配置了孔徑光闌S的雙凸正透鏡3分擔(dān)主要的成像作用。因而，能夠?qū)⒈瓤讖焦怅@S更靠像側(cè)的構(gòu)成用最少的透鏡構(gòu)成。在此，在物體側(cè)配置了孔徑光闌S時(shí)的雙凸正透鏡3的通常的像差的特征為弧矢場曲(弧矢像面倒向物體側(cè))的修正不足、在視場角大的地方發(fā)生彗差、及正的畸變特性。通過考慮光線的通過特性就可以理解弧矢場曲的特征。例如，為了簡便，在考慮孔徑光闌S和正透鏡3的物體側(cè)的面一致的情況下，對(duì)于沿光軸01—02通過的光束而言，由于正透鏡3的物體側(cè)之面的弧矢和子午的兩斷面的曲率相等，因此在該面上沒有場曲的差。但是，在正透鏡3的像側(cè)的面中離開光軸01—02的位置，弧矢的曲率小于子午的曲率，因此，在離開光軸01—02的位置入射到正透鏡3的物體側(cè)的面的光束中，產(chǎn)生弧矢像面從近軸像點(diǎn)倒向物體側(cè)的現(xiàn)象。這就是弧矢場曲。另一方面，在位于比孔徑光闌S更靠物體側(cè)的透鏡組1、2中，雖然因與上述相反的理由發(fā)生像差，但在該實(shí)施方式的光學(xué)裝置中，通過對(duì)上述透鏡組l、2引起的弧矢場曲修正過剩，由此，將上述正透鏡3的弧矢場曲消除，進(jìn)行像差的修正。這對(duì)于彗差的修正也同樣。比孔徑光闌S更靠物體側(cè)的透鏡組1、2的至少一片和正透鏡3各自含有非球面，這在圓滿地進(jìn)行上述的像差消除上是很重要的。另外，在自由度不足時(shí)，通過進(jìn)一步追加非球面可以應(yīng)付，尤其對(duì)自由度少的正透鏡3而言，優(yōu)選為雙面非球面。另外，在物體側(cè)具有孔徑光闌S的正透鏡3的正畸變特性可以通過與負(fù)透鏡組1的組合進(jìn)行修正。此時(shí)，將通過孔徑光闌S入射到正透鏡3的物體側(cè)的面的最大視場角的主光線的入射角度6s保持在下面的數(shù)3的范圍，這時(shí)為了用單一透鏡構(gòu)成位于比孔徑光闌S更靠像側(cè)的正透鏡3、并且有效地進(jìn)行上述的像差的消除的需要。(數(shù)3)25°<9s<40。當(dāng)0s為上述數(shù)3的下限以下時(shí)，用于確保所要求的像高的正透鏡3的焦點(diǎn)距離相對(duì)變長，不能高效地進(jìn)行像差的消除，另外，不利于光學(xué)裝置的大小。當(dāng)es為上述數(shù)3的上限以上時(shí)，弧矢場曲或彗差等像差急劇增大，為了將其消除，比孔徑光闌s更靠物體側(cè)的透鏡構(gòu)成就變得復(fù)雜，不利于透鏡片數(shù)的消減。負(fù)透鏡組1的作用在于，在進(jìn)行上述的正透鏡3的像差的消除的同時(shí)，進(jìn)行向正透鏡3入射的光束角度的整合，負(fù)透鏡組1還分擔(dān)實(shí)現(xiàn)所要求的投影特性的另一個(gè)作用。接著，在構(gòu)成廣角透鏡的光學(xué)裝置的像差中成為問題的方面是如何進(jìn)行倍率色差修正。在實(shí)施方式的光學(xué)裝置中，通過將阿貝數(shù)比其它透鏡小的凸的彎月透鏡2配置于物體側(cè)，在該彎月透鏡2的像側(cè)配置孔徑光闌S，就同時(shí)對(duì)軸向色差及倍率色差進(jìn)行修正。為此，所需的數(shù)4的條件是用于修正色差的必須條件。(數(shù)4)1.4<va/vb下面的數(shù)5是用于有效地修正倍率色差的條件。即，通過將彎月透鏡2形成為光軸方向比較厚的透鏡，由此，利用向彎月透鏡2的物體側(cè)的面入射的光的視場角的高度差，就可以得到倍率色差修正的自由度。(數(shù)5)0.2<t2/L<0.5在為上述數(shù)5的下限以下時(shí)，倍率色差的修正變得困難；在為上述數(shù)5的上限以上時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的長度及直徑增大。另外，彎月透鏡2的過厚使制造變得困難。可是，雖然在成本方面不利，但將彎月透鏡2分割為兩片透鏡也可以達(dá)到自然的擴(kuò)張。此時(shí)，如果將分割后的兩片透鏡作為合成系統(tǒng)來考慮，則下面的論述同樣可以適用。但是，第一片分割透鏡的入射面為凸面，第二片分割透鏡的射出面為凹面，這是不變的。除此以外，作為彎月透鏡2所要求的項(xiàng)目，優(yōu)選其光焦度(合成焦點(diǎn)距離)為正(或弱的負(fù)透鏡)。由此，尤其是可以有效地進(jìn)行視場角變大時(shí)的色修正。在特許文獻(xiàn)3所記載的光學(xué)裝置中，彎月透鏡具有比較強(qiáng)的負(fù)的光焦度。因此，伴隨廣角化而倍率色差增大，難以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。另一方面，負(fù)透鏡組1和彎月透鏡2的合成光焦度(合成焦點(diǎn)距離)f12為正時(shí)，前面所述的正透鏡3的像差和比孔徑光闌S靠前的負(fù)透鏡組1的有效的像差的消除變得困難，必須導(dǎo)入多余的自由度。因而，在本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)裝置中，優(yōu)選負(fù)透鏡組1和彎月透鏡2的合成焦點(diǎn)距離fl2在下面的數(shù)6的范圍?！矓?shù)6〕—10<fl2/f<—1.0再有，優(yōu)選正透鏡3的焦點(diǎn)距離f3和上述合成焦點(diǎn)距離fl2的關(guān)系滿足下面的數(shù)7?！矓?shù)7)—5<fl2/f3<—0.2接著，關(guān)于孔徑光闌S的配置位置，在帶有光線高的差的意思上，在比彎月透鏡2更靠像側(cè)設(shè)置是必須事項(xiàng)。關(guān)于彎月透鏡2和孔徑光闌S在光軸01—02上的間隔t2S，優(yōu)選滿足下面的數(shù)8。(數(shù)8)0^t2S/L<0.2在為數(shù)8的上限以上時(shí)，在系統(tǒng)的全長變長這方面不利。另外，關(guān)于孔徑光闌S和正透鏡3的軸向間隔ts，優(yōu)選滿足下面的數(shù)9?！矓?shù)9)0^ts/L<0,l在為上述數(shù)9的上限以上時(shí)，通過正透鏡3的光線的高度相對(duì)變高，這對(duì)像差的平衡來說是不利的。但是，用兩片分割透鏡構(gòu)成彎月透鏡2時(shí)，也可以將孔徑光闌s配置在兩分割透鏡之間。在這種情況下，必須由下面的數(shù)10的條件代替數(shù)8的條件，數(shù)9的條件依然成立。徵10]—0.1<t2S/L<0.2接著對(duì)各透鏡的材質(zhì)進(jìn)行說明。在積極地利用非球面來取得像差的平衡時(shí)，具有非球面的透鏡用合成樹脂形成在成本上是優(yōu)選的。作為彎月透鏡2，用阿貝數(shù)非常小的玻璃形成并非是必須事項(xiàng)，可以利用與玻璃相比阿貝數(shù)相對(duì)大的聚碳酸酯或聚苯乙烯等合成樹脂。因此，自然就可以用樹脂構(gòu)成所有的透鏡。但是，在如車載用途等那樣將樹脂用于在物體側(cè)最初出現(xiàn)的透鏡較困難時(shí)，可以將玻璃的球面透鏡用于負(fù)透鏡組1的最接近物體側(cè)。當(dāng)預(yù)測出在變化大的環(huán)境下使用時(shí)，重要的是例如將溫度變化產(chǎn)生時(shí)的性能的變動(dòng)減小。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在必要的條件的制約中，通過使各透鏡的光焦度分配最優(yōu)化，即使在用合成樹脂形成所有透鏡的情況下，這種補(bǔ)償是可能的。如上所述，在最接近物體側(cè)的透鏡使用玻璃而用合成樹脂形成其它透鏡時(shí)，或彎月透鏡使用阿貝數(shù)小的玻璃而用合成樹脂形成其它透鏡時(shí)，由于溫度變化而使各透鏡的特性的平衡崩潰，還會(huì)出現(xiàn)溫度補(bǔ)償困難的情況。此時(shí)，通過正透鏡3利用溫度系數(shù)小的玻璃的非球面，就可使溫度補(bǔ)償變?yōu)榭赡?。不用說，用玻璃構(gòu)成所有透鏡也無妨。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，自然就可在透鏡系統(tǒng)中采用樹脂透鏡，這在提供廉價(jià)的光學(xué)裝置上是很重要的。另外，雖然作為上述數(shù)4所示的阿貝數(shù)的比(va/vb)的上限，但在用阿貝數(shù)小的玻璃(va約19.3)形成彎月透鏡2且用阿貝數(shù)最大的光學(xué)材料(vb約70)形成其以外的透鏡時(shí)，上述上限為3.6左右。另外，用聚碳酸酯或聚苯乙烯樹脂形成彎月透鏡2時(shí)的vb約為30，用其它光學(xué)樹脂材料(例如PMMA)形成其以外的透鏡時(shí)，va約為60是上限。因而，用合成樹脂材料形成所有的透鏡時(shí)，上述比的上限為2.0左右。另外，在用阿貝數(shù)小的玻璃形成彎月透鏡2、用上述光學(xué)樹脂材料形成其它的透鏡時(shí)，上述比的上限為3.1左右。接著，對(duì)光學(xué)裝置的投影方式進(jìn)行說明。通常的照相機(jī)透鏡使用由y二ftane表示的中心投影方式。在此，y是攝像元件上的像高，視場角為29。但是，視場角變大時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)中心投影方式，透鏡片數(shù)的增加不可避免，所以是不現(xiàn)實(shí)的。另外，在視場角接近180°或超過180°這樣的場合，中心投影方式是不現(xiàn)實(shí)的，取而代之可采用魚眼透鏡的投影方式即正投影方式(f'sine)、等角投影方式(f"、立體投影方式((2f.tan(0/2))等各方式?？梢哉J(rèn)為，這決定以畫面的中心為基準(zhǔn)時(shí)的周邊的圖像的壓縮率，正投影方式、等角投影方式、立體投影方式的構(gòu)成依次變得復(fù)雜。正投影方式可以用比較簡單的構(gòu)成來實(shí)現(xiàn)，可以緊湊地構(gòu)成，而在如CCD那樣像素的大小決定的情況下，即使與其它方式相比而周邊的圖像的壓縮率變高且在圖像處理等中擴(kuò)大，也會(huì)出現(xiàn)原始圖像不能復(fù)原的情況。本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)裝置與其它的構(gòu)成相比，能夠以更簡單的構(gòu)成實(shí)現(xiàn)周邊的圖像壓縮率低的方式。使該方式成為可能的是至止所述的物體側(cè)的構(gòu)成要素和像側(cè)的構(gòu)成要素所進(jìn)行的主要像差的消除和倍率色差的修正功能。實(shí)施例接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。在實(shí)施例中，將至少一個(gè)透鏡的光學(xué)面形成為非球面。非球面的方程式表示為下面的數(shù)ll。但是，在本發(fā)明中，當(dāng)然不特別限定于該類型。(數(shù)ll)數(shù)11的z為距與非球面的頂點(diǎn)相接的基準(zhǔn)平面的光軸方向的面深度。另外，c表示面曲率半徑R的倒數(shù)，h表示面的距光軸的高度。K為表示二次曲面的圓錐常數(shù)，A4A26為非球面修正系數(shù)。圖2、圖4、圖6、圖8、圖IO、圖12、圖13表示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)裝置。另外，在各圖的實(shí)施例中，在彎月透鏡2和正透鏡3之間設(shè)有孔徑光闌S，用D表示彎月透鏡2和孔徑光闌S的光軸上的間隔、孔徑光闌S和正透鏡3的光軸上的間隔(例如圖6所示的D6和D7)。但是，在圖2所示的實(shí)施例1中，孔徑光闌S與正透鏡3的R7面相接。在圖4所示的實(shí)施例2中，孔徑光闌S也與正透鏡3的R5面相接，在圖10所示的實(shí)施例12中，孔徑光闌S與正透鏡3的R9面相接。表1表示本發(fā)明的實(shí)施例15的光學(xué)裝置的R、D、N、V的構(gòu)成參數(shù)。圖2表示實(shí)施例1的光學(xué)裝置；圖3(A)是實(shí)施例1的像散的曲線圖；圖3(B)是實(shí)施例1的畸變的曲線圖。圖4表示實(shí)施例2的光學(xué)裝置；圖5(A)是實(shí)施例2的像散的曲線圖；圖5(B)是實(shí)施例2的畸變的曲線圖。圖6表示實(shí)施例4的光學(xué)裝置；圖7(A)是實(shí)施例4的像散的曲線圖；圖7(B)是實(shí)施例4的畸變的曲線圖。圖8表示實(shí)施例5的光學(xué)裝置；圖9(A)是實(shí)施例5的像散的曲線圖；圖9(B)是實(shí)施例5的畸變的曲線圖。另外，在各表中，屈折率即為折射率；円錐定數(shù)即為圓錐常數(shù)；番號(hào)即為序號(hào)；射影方式即為投影方式；水平畫角即為水平視場角；Abbe數(shù)即為阿貝數(shù)。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2表示實(shí)施例15的各透鏡的光學(xué)面的非球面系數(shù)。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表3表示本發(fā)明的實(shí)施例69的光學(xué)裝置的R、D、N、V的構(gòu)成參數(shù)。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表4表示實(shí)施例69的各透鏡的光學(xué)面的非球面系數(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表5表示本發(fā)明的實(shí)施例1013的光學(xué)裝置的R、D、N、V的構(gòu)成參數(shù)。另外，實(shí)施例13是將彎月透鏡2分割為兩片的例子。圖10表示實(shí)施例12的光學(xué)裝置；圖11(A)是實(shí)施例12的像散的曲線圖；圖ll(B)是實(shí)施例12的畸變的曲線圖。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表6表示實(shí)施例1013的各透鏡的光學(xué)面的非球面系數(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表7表示本發(fā)明的實(shí)施例1417的光學(xué)裝置的R、D、N、V的構(gòu)成參數(shù)。[表7]<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表8表示實(shí)施例1417的各透鏡的光學(xué)面的非球面系數(shù)。[表8]<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表9表示本發(fā)明的實(shí)施例1821的光學(xué)裝置的R、D、N、V的構(gòu)成參數(shù)。圖12表示實(shí)施例18的光學(xué)裝置；圖13(A)是實(shí)施例18的像散的曲線圖；圖13(B)是實(shí)施例18的畸變的曲線圖。圖14表示實(shí)施例21的光學(xué)裝置；圖15(A)是實(shí)施例21的像散的曲線圖；圖15(B)是實(shí)施例21的畸變的曲線圖。表9]<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表IO表示實(shí)施例1821的各透鏡的光學(xué)面的非球面系數(shù)。[表io]<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表11表示實(shí)施例121的光學(xué)裝置的焦點(diǎn)距離及各條件的關(guān)系。[表11]<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>權(quán)利要求1.一種光學(xué)裝置，從物體側(cè)向像側(cè)配置有至少一片負(fù)透鏡、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、和雙凸正透鏡，位于比孔徑光闌更靠物體側(cè)的透鏡的至少一片和正透鏡各自含有非球面，當(dāng)將除彎月透鏡外的所有透鏡的平均阿貝數(shù)設(shè)為va、將彎月透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vb、將全系統(tǒng)的焦點(diǎn)距離設(shè)為f、將負(fù)透鏡組和彎月透鏡的合成焦點(diǎn)距離設(shè)為f12、將孔徑光闌和正透鏡的軸向間隔設(shè)為ts、將從最接近物體側(cè)的透鏡面的頂點(diǎn)到最接近像側(cè)的透鏡面頂點(diǎn)的長度設(shè)為L、將彎月透鏡的中心厚度設(shè)為t2、將通過孔徑光闌的最大視場角的主光線的入射角度設(shè)為θs時(shí)，滿足下述的數(shù)1的條件〔數(shù)1〕1.4＜va/vb0＜ts/L＜0.10.2＜t2/L＜0.5-10＜f12/f＜-1.025°＜θs＜40°。2、一種光學(xué)裝置，從物體側(cè)向像側(cè)配置有至少一片負(fù)透鏡、物體側(cè)為凸的彎月正透鏡、孔徑光闌、和雙凸正透鏡，位于比孔徑光闌更靠物體側(cè)的透鏡的至少一片和正透鏡各自含有非球面，位于比孔徑光闌更靠物體側(cè)的透鏡的弧矢場曲的修正量大于正透鏡的弧矢場曲的修正量，當(dāng)將除彎月透鏡外的所有透鏡的平均阿貝數(shù)設(shè)為va、將彎月透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vb、將從最接近物體側(cè)的透鏡面的頂點(diǎn)到最接近像側(cè)的透鏡面頂點(diǎn)的長度設(shè)為L、將孔徑光闌和雙凸透鏡的間隔設(shè)為ts、將彎月透鏡的中心厚度設(shè)為t2時(shí)，滿足下述的數(shù)2的條件(數(shù)2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>3、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其中，從物體側(cè)向像側(cè)配置有一片負(fù)透鏡、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、雙凸正透鏡及攝像元件，可以將朝向物體側(cè)的80度以上的視野角度的物體空間，中心投影到攝像元件上。4、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其中，從物體側(cè)向像側(cè)配置有兩片負(fù)透鏡組、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、雙凸正透鏡及攝像元件，可以將朝向物體側(cè)的120度以上的視野的物體空間，立體投影到攝像元件上。5、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其中，從物體側(cè)向像側(cè)配置有三片負(fù)透鏡組、物體側(cè)為凸的彎月透鏡、孔徑光闌、雙凸正透鏡及攝像元件，可以將朝向物體側(cè)的180度以上的視野的物體空間，立體投影到攝像元件上。6、如權(quán)利要求15任一項(xiàng)所述的光學(xué)裝置，其中，所述正透鏡為雙面非球面。7、如權(quán)利要求16任一項(xiàng)所述的光學(xué)裝置，其中，位于最接近物體側(cè)的負(fù)透鏡為玻璃球面透鏡。8、如權(quán)利要求16任一項(xiàng)所述的光學(xué)裝置，其中，正透鏡為玻璃非球面透鏡。9、如權(quán)利要求18任一項(xiàng)所述的光學(xué)裝置，其中，所有透鏡的材質(zhì)為樹脂。10、如權(quán)利要求19任一項(xiàng)所述的光學(xué)裝置，其中，彎月透鏡被分割為兩片。全文摘要本發(fā)明提供一種明亮地、小型且廉價(jià)的光學(xué)裝置，其由廣角覆蓋超廣角區(qū)域，用少的片數(shù)則可良好地修正像差。所述光學(xué)裝置具有自物體側(cè)起依次配置的至少一片負(fù)透鏡組(1)、物體側(cè)為凸的彎月透鏡(2)、孔徑光闌(S)、雙凸正透鏡(3)。比孔徑光闌(S)更靠物體側(cè)的透鏡的任一片和正透鏡(3)各自含有非球面。當(dāng)將除彎月透鏡外的所有透鏡的平均阿貝數(shù)設(shè)為va、將彎月透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vb、將全系統(tǒng)的焦點(diǎn)距離設(shè)為f、將負(fù)透鏡組和彎月透鏡的合成焦點(diǎn)距離設(shè)為f12、將光闌和正透鏡的軸向間隔設(shè)為ts、將從最接近物體側(cè)的透鏡面的頂點(diǎn)到最接近像側(cè)的透鏡面頂點(diǎn)的長度設(shè)為L、將彎月透鏡的中心厚度設(shè)為t2、將通過光闌的最大視場角的主光線的角度設(shè)為θs時(shí)，滿足1.4＜va/vb，0＜ts/L＜0.1，0.2＜t2/L＜0.5，-10＜f12/f＜-1.0，25°＜θs＜40°。文檔編號(hào)G02B13/04GK101253437SQ20068002635公開日2008年8月27日申請(qǐng)日期2006年7月19日優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日發(fā)明者山下龍麿,松尾榮樹申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社