CN101231380A - 摄像镜头、摄像装置以及便携终端 - Google Patents

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CN101231380A CNA2008100046067A CN200810004606A CN101231380A CN 101231380 A CN101231380 A CN 101231380A CN A2008100046067 A CNA2008100046067 A CN A2008100046067A CN 200810004606 A CN200810004606 A CN 200810004606A CN 101231380 A CN101231380 A CN 101231380A
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Abstract

本发明涉及采用了固体摄像元件的摄像装置的摄像镜头、以及具有上述摄像镜头的摄像装置、便携终端。本发明中的摄像镜头是在固体摄像元件的光电变换部上使被拍摄体像成像的摄像镜头，其特征在于：上述摄像镜头用多片镜头构成，在多片镜头中，将正折射能力最大的镜头设为用玻璃材料形成的玻璃镜头，将其他的镜头设为用耐热性优异的树脂材料形成树脂镜头。

Description

摄像镜头、摄像装置以及便携终端
技术领域
本发明涉及使用CCD型图像传感器和CMOS型图像传感器等固体摄像元件的摄像装置的摄像镜头，更详细地说，涉及可以回流安装并适合于大量生产的、温度变化时像点位置变化小的摄像镜头以及使用该摄像镜头的摄像装置以及便携终端。
背景技术
以往小型且薄型的摄像装置被安装在手机和PDA(PersonalDigital Assistant)等小型、薄型的电子设备的便携终端上，由此不仅可以远程传送声音信息而且也可以相互传递图像信息。
作为在这些摄像装置中使用的摄像元件，通常使用CCD(ChargeCoupled Device)型图像传感器和CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)型图像传感器等固体摄像元件。此外，用于在这些摄像元件上形成被拍摄体像的镜头，为了低成本化，已经开始使用能够便宜地大量生产的用树脂形成的镜头。
作为这样的在内置于便携终端中的摄像装置(以下，还称为照相机模块)中使用的摄像镜头，已知有作为3片塑料镜头构成的类型，以及1片玻璃镜头和2片塑料镜头共3片构成的类型(例如，参照专利文献1)。
在该专利文献1的摄像镜头中，3片塑料构成的类型是第1镜头和第2镜头由聚烯烃类的树脂材料形成，第3片镜头由聚碳酸酯类的树脂材料形成。作为1片玻璃镜头和2片塑料镜头构成的类型，第1镜头由玻璃材料形成，第2镜头由聚烯烃类的树脂材料形成，第3镜头由聚碳酸酯类的树脂材料形成。
[专利文献1]日本特开2005-242286号公报
近年，因为如果将连接照相机模块的外部端子和其他的电路衬底时的焊接设置成使用了回流工序的自动安装，则能够提高作业效率，所以为了能够耐受回流，要求照相机模块的单元具有充分的耐热性。
具体地说，为了促进焊锡的再熔融，回流炉内的最高温度设定在200℃以上，通过伴随其后的温度下降、焊锡成分固化，将照相机模块的外部端子(电接点)与电子电路衬底上的导体焊盘连接，同时还实现机械的连接。根据这样的背景，开始强烈需求能耐受回流的具有充分的耐热性的摄像镜头。
因为玻璃镜头耐热性优异，所以也可以考虑用玻璃镜头构成全部的摄像镜头，但对于玻璃镜头，由于一般玻璃转移温度(Tg)高至400℃以上，因此进行模压时需要设定高的压制温度，容易发生成形模具损耗。其结果，成形模具的更换次数和维护次数增加，导致成本升高。
另一方面，塑料镜头与玻璃镜头相比，成本低、适合于大量生产。上述专利文献1中记载的摄像镜头，在树脂镜头上使用了聚碳酸酯类和聚烯烃类的树脂材料。但是，这些树脂材料耐热性低，如果用回流安装，则存在容易溶解、变形的问题。因此，摄像镜头需要以耐热性优异的树脂材料形成。
作为耐热性优异的树脂材料，有硬化性树脂，例如能量硬化性树脂。作为能量硬化性树脂的代表性的例子，可以列举热硬化性树脂和光化射线(活性線)硬化树脂。
但是，在上述的耐热性优异的树脂材料中，适合于摄像镜头用途的树脂材料，与聚碳酸酯类和聚烯烃类的树脂材料相比，大多是折射率变化相对温度变化大。因此，存在因温度变化时的折射率变化引起的像点位置变动变大的问题。在安装有便宜的摄像镜头的摄像装置中，大多是不具有镜头的自动聚焦机构的，是所谓的全焦点方式的摄像装置，这种摄像装置不能忽视温度变化时的像点位置的变动。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种具有耐回流工序的耐热性，并且温度变化时的像点位置变动小的摄像镜头，进而通过具备该摄像镜头，得到可以实现使用回流工序的自动安装的摄像装置以及安装有上述摄像装置的便携终端。
本发明的摄像镜头是将被拍摄体像成像在固体摄像元件的光电变换部上的摄像镜头，其特征在于：上述摄像镜头包含多片镜头，在多片镜头中，令正折射能力最大的镜头为用玻璃材料形成的玻璃镜头，令其他的镜头为用硬化性树脂材料形成的树脂镜头。
附图说明
图1是本实施方式中的摄像装置的斜视图。
图2是示意地表示沿着本实施方式中的摄像装置的摄像镜头光轴的剖面的图。
图3是作为具备本实施方式中的摄像装置的便携终端的一个例子的手机的外观图。
图4是手机的控制框图。
图5是比较例所示的摄像镜头的剖面图。
图6是比较例所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
图7是实施例1所示的摄像镜头的剖面图。
图8是实施例1所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
图9是实施例2所示的摄像镜头的剖面图。
图10是实施例2所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
图11是实施例3所示的摄像镜头的剖面图。
图12是实施例3所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
图13是实施例4所示的摄像镜头的剖面图。
图14是实施例4所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
图15是实施例5所示的摄像镜头的剖面图。
图16是实施例5所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
图17是实施例6所示的摄像镜头的剖面图。
图18是实施例6所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
图19是实施例7所示的摄像镜头的剖面图。
图20是实施例7所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
具体实施方式
以下，说明本发明的优选方式。
1.一种摄像镜头，是将被拍摄体像成像在固体摄像元件的光电变换部上的摄像镜头，其特征在于：
上述摄像镜头包含多片镜头，在多片镜头中，
令正折射能力最大的镜头为用玻璃材料形成的玻璃镜头，
令其他的镜头为用硬化性树脂材料形成的树脂镜头。
2.第1项所述的摄像镜头，其特征在于：
上述树脂镜头用玻璃转移温度(Tg)在250℃以上的硬化性树脂材料形成。
3.第1或者2项所述的摄像镜头，其特征在于：上述硬化性树脂材料是能量硬化性树脂。
4.第1～3项中任意一项所述的摄像镜头，其特征在于：上述硬化性树脂材料是热硬化性树脂。
5.第1～4项中任意一项所述的摄像镜头，在上述摄像镜头的最靠物体一侧配置上述玻璃镜头。
6.第1～5项中任意一项所述的摄像镜头，满足以下的条件式：
0.7＜f1/f＜1.1
其中，
f1为最靠近物体一侧的镜头的焦距
f为摄像镜头全部体系的焦距。
7.一种摄像装置，一体地形成有固体摄像元件、第1～6项中任意一项所述的摄像镜头和由遮光性材料形成的壳体，该摄像装置的特征在于：该摄像装置的上述摄像镜头的光轴方向的高度为10(mm)以下。
8.一种便携终端，其特征在于：具备第7项所述的摄像装置。
如果采用本发明，则能够提供一种具有耐回流工序的耐热性，并且温度变化时的像点位置变动小的摄像镜头。
由于进一步具备该摄像镜头，因而除了上述效果外，可以得到能够实现使用回流工序的自动安装的摄像装置。
而且，所谓“摄像装置的摄像镜头光轴方向的高度为10(mm)以下”是指沿着具备了上述全部的结构的摄像装置的光轴方向的全长。因而，例如在衬底的表面上设置壳体，在衬底背面上安装了电子零件等的情况下，是指从作为壳体的物体一侧的前端部至在背面上突出的电子零件的前端部的距离为10mm以下。此外，“光入射用的开口部”并不一定限于形成孔等空间的形状，也可以指形成有使来自物体一侧的入射光可以透过的区域的部分。
进而，通过使用本发明的摄像装置，能够得到更小型且高性能的便携终端。
以下，虽用实施方式详细说明本发明，但本发明并不限于此。而且，在本发明中，“由树脂材料形成”是指包括将树脂材料作为基材，在其表面上以防止反射和提高表面硬度为目的而进行了涂覆处理的情况。
图1是本实施方式中的摄像装置50的斜视图。图2是示意地表示沿着本实施方式中的摄像装置50的摄像镜头光轴的剖面的图。
如图1或者图2所示，摄像装置50具备：作为具有光电变换部51a的固体摄像元件的CMOS型摄像元件51；在该摄像元件51上的光电变换部51a上摄像被拍摄体像的摄像镜头10；由具有来自物体一侧的光入射用的开口部的遮光构件组成的壳体53，并将它们形成为一体。而且，壳体53由具有耐回流的耐热性以及遮光性的材料形成。
如图2所示，摄像元件51形成了在其受光一侧的面的中央部上2维地配置了像素(光电变换元件)的作为受光部的光电变换部51a，在其周围形成信号处理电路51b。该信号处理电路51b含有：顺序驱动各像素并得到信号电荷的驱动电路部；将各信号电荷变换为数字信号的A/D变换部；使用该数字信号形成图像信号输出的信号处理部等。
而且，摄像元件并不限于上述的CMOS型的图像传感器，也可以应用CCD等其他的元件。
在摄像元件51的光电变换部51a一侧上，隔着垫片B固定密封玻璃C，进而将密封玻璃C或者摄像元件51的侧面部固定在壳体53上。
在摄像元件51的另一面(和摄像元件51相反一侧的面)上，形成用于与外部电路连接的多个外部电极52。
将外部电极52和未图示的外部电路(例如，安装了摄像装置的上位装置具有的控制电路)连接，可以从外部电路接收用于驱动摄像元件51的电压、时钟信号的供给，此外，还可以将数字YUV信号向外部电路输出。
而且，虽然未图示，但可以在与摄像元件51的光电变换部51a相反一侧的面上配置衬底，用引线键合连接该衬底和摄像元件51，在和该衬底的摄像元件相反一侧的面上形成用于和外部电路连接的多个外部电极。
如图2所示，壳体53被固定配置在摄像元件51的光电变换部51a一侧上。
摄像镜头10，从物体一侧顺序地由第1镜头L1、孔径光阑S、第2镜头L2、第3镜头L3构成，并构成为在摄像元件51的光电变换面51a上进行被拍摄体像的成像。而且，图2中的点划线是各镜头L1～L3的光轴。
在第1镜头L1、第2镜头L2、第3镜头L3、密封玻璃C之中任意一个的面上形成红外线截止涂层。而且，虽然未图示，也可以代替红外线截止涂层，在密封玻璃前方配置红外线截止滤光器。
将构成摄像镜头10的各镜头L1～L3保持在由具有耐回流的耐热性以及遮光性的材料形成的镜框55上。壳体53内包有该镜框55以及被镜框55保持的摄像镜头10，镜框55在其外周上与壳体53进行螺合及嵌合。
而且，在图2所示的摄像装置的情况下，图示H为摄像装置的摄像镜头光轴方向的高度。
进而，虽然未图示，但在各镜头L1～L3之间可以配置截止不需要光的固定光圈。特别地，优选配置在第2镜头L2和第3镜头L3之间，或配置在第3镜头L3和密封玻璃C之间，通过在光线路径的外侧配置矩形的固定光圈，能够抑制重影、耀斑的发生。
图3是作为具备本实施方式的摄像装置50的便携终端的一个例子的手机100的外观图。
同一图所示的手机100经由铰链73连结作为具备了显示画面D1以及D2的盒的上壳体71、具备有作为输入部的操作键60的下壳体72。将摄像装置50配置成，内置于上壳体71内的显示画面D2的下方，摄像装置50从上壳体71的外表面一侧取进光。
而且，该摄像装置的位置可以配置在上壳体71内的显示画面D2的上方和侧面。此外手机当然并不限于折叠式。
图4是手机100的控制框图。
如同一图所示，利用摄像装置50的外部电极52与手机100的控制部101连接，将亮度信号和色差信号等图像信号向控制部101输出。
另一方面，手机100具备：综合地控制各部分，并且执行与各处理相应的程序的控制部(CPU)101；作为用于指示输入号码等的输入部的操作键60；显示规定的数据和显示拍摄的图像的显示画面D1、D2；用于实现和外部服务器之间的各种信息通信的无线通信部80；存储手机100的系统程序和各种处理程序以及终端ID等的必要的诸数据的存储部(ROM)91；暂存由控制部101执行的各种处理程序和数据，或者处理数据、由摄像装置50产生的图像数据等，作为作业区域使用的暂存部(RAM)92。
此外，从摄像装置50输入的图像信号利用手机100的控制部101，被存储在存储部91中，或显示在显示画面D1上，进而，经由无线通信部80作为图像信息发送到外部。
而且，在本实施方式中，在图2所示的摄像镜头10中，第1镜头L1是正折射能力最大的镜头，是用玻璃材料形成的玻璃镜头。此外，折射能力比较小的第2镜头L2以及第3镜头L3用耐热性优异的树脂材料进行成型。作为耐热性优异的树脂材料，使用硬化性树脂。在该硬化性树脂中，优选使用转移温度(Tg)在250℃以上的树脂材料，从而能够提供耐热性更优异的摄像镜头。进一步优选，使用转移温度(Tg)在270℃以上的树脂材料，从而能够提供耐热性更为优异的摄像镜头。进而进一步优选，使用转移温度(Tg)在300℃以上的树脂材料，从而能够提供耐热性进一步优异的摄像镜头。
作为硬化性树脂材料，例如可以采用热硬化性树脂和光化射线硬化性树脂等的能量硬化性树脂。作为热硬化性树脂，例如，可以采用硅类树脂、丙烯酸类树脂、环氧类树脂、聚酰亚胺类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、烯丙醚结构的树脂、包含金刚烷结构的树脂、包含硅倍半氧烷结构的树脂、有机-无机杂化构造的树脂等。作为光化射线硬化性树脂，例如可以采用紫外线硬化性树脂。作为紫外线硬化性树脂，例如，可以采用硅类树脂、丙烯酸类树脂、环氧类树脂、聚酰亚胺类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂等。
耐热性优异的树脂材料与聚碳酸酯类和聚烯烃类的树脂材料相比，大多相对温度的折射率变化大。折射率的温度变化作为折射率的温度系数表示，根据温度和折射率的关系用dn/dt定义。dn/dt根据洛伦兹-洛伦茨公式通过以温度t对折射率n进行微分，用以下的式(2)表示。
A = ( n 2 + 2 ) ( n 2 - 1 ) 6 n { ( - 3 α ) + 1 [ R ] ∂ [ R ] ∂ t } - - - ( 2 )
α为线膨胀系数，[R]为分子折射
当是塑料基材的情况下，一般与第1项相比第2项的贡献小，大致能够忽略。例如，当是PMMA树脂的情况下，线膨胀系数α是7×10-5，如果代入上述式子，则变成-1.2×10-4，和实测值大致一致。
相对于聚碳酸酯类的树脂材料的dn/dt＝-14(10-5/℃)左右，聚烯烃类的树脂材料的dn/dt＝-11(10-5/℃)左右，本发明中的耐热性优异的树脂材料的dn/dt＝-15～-30(10-5/℃)。为了用回流安装，如果用耐热性优异的树脂材料构成全部的镜头，则因为由温度引起的折射率变化大，所以全体的像点位置将发生变动。
在用以往的树脂材料形成本实施例这样的3片结构的摄像镜头的情况下，一般第1镜头从轴上色差的观点来看大多使用阿贝数(abbenumber)大的树脂材料。因为聚烯烃类的树脂材料的阿贝数是56，聚碳酸酯类的树脂材料的阿贝数是30，所以一般在第1镜头中使用聚烯烃类的树脂材料。此外，在本实施例的情况下，第1镜头因为正折射能力最大，轴上F-number(F值)光束直径也最大，所以对温度变化时的像点位置的变化的影响大。因此，当耐热性优异的树脂材料的dn/dt比聚烯烃类的树脂材料的dn/dt＝-11(10-5/℃)大时，不希望温度变化时的像点位置的变化进一步变大。
另一方面，玻璃材料相对温度的折射率变化小。一般在dn/dt＝1(10-5/℃)以下。因而，在摄像镜头全部体系中，如果用玻璃材料形成正折射能力最大的镜头，用耐热性优异的树脂材料形成其余的折射能力比较小的镜头，则因为玻璃镜头在温度变化时的像点位置的变动小，树脂镜头的折射能力小，温度变化时的折射率变化的影响也减小，所以可以将全部体系的像点位置的变动抑制在很小。
此外，由于用玻璃材料形成第1镜头，能够让树脂镜头不露出地构成，能够避免第1镜头的损伤等问题，是优选的结构。
进而，如条件式(1)的范围所示，如果将第1镜头的正折射能力设定得比较大，则由于将温度变化时的像点位置变动抑制为小，并且变成所谓的远摄型的结构，从而能够将光学系统的主点位置设置在物体一侧上，可以得到全长短的摄像镜头。
通过提升下限，第1镜头的折射能力不会大于需要以上，抑制温度变化时的像点位置变短，并且能够将球面象差和彗形象差抑制得小。另一方面，通过降低上限，在抑制温度变化时的像点位置变长的同时，适度地确保第1镜头的折射能力，可以缩短摄像镜头的全长。
此外，进一步希望满足以下的条件式(1’)。
0.8＜f1/f＜1.5(1’)
以下，表示适用于上述的实施方式的摄像镜头的实施例及比较例。在各实施例及比较例中使用的标记如下。
f：摄像镜头全部体系的焦距
fB：后焦距
F：F值
2Y：固体摄像元件的摄像面对角线长(固体摄像元件的矩形有效像素区域的对角线长)
R：折射面的曲率半径
D：轴上面间隔
Nd：镜头材料的d线在常温下的折射率
vd：镜头材料的阿贝数
在各实施例及比较例中，以面的顶点作为原点，在光轴方向上取X轴，设与光轴垂直方向的高度设置为h，非球面的形状用以下的式(3)表示。
X = h 2 / R 1 + 1 - ( 1 + K ) h 2 / R 2 + Σ A i h 1 - - - ( 3 )
其中，
Ai为i次的非球面系数
R为曲率半径
K为圆锥常数
此外，以后(包含表的镜头数据)，将10的幂乘数(例如2.5×10-2)使用E(例如2.5E-2)表示。此外，将第1镜头的物体一侧作为1面，顺序付与镜头数据的面号码。
(比较例)
首先，以下的(表1)、(表2)表示比较例的摄像镜头的镜头数据。比较例所示的摄像镜头，由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有负折射能力的第2镜头和具有正折射能力的第3镜头组成。进而，第1镜头、第2镜头和第3镜头全部是塑料镜头，用玻璃转移温度(Tg)在300℃以上的烯丙醚构造的硬化性树脂形成。比较例表示全部镜头用耐热性树脂构成时的温度变化引起的像点位置变动量的例子。
[表1]
(比较例)
f1＝2.71    fB＝0.29    F＝2.84    Y＝1.75
面号码      R(mm)       D(mm)      Nd        vd
1           0.841       0.59       1.51300   55.9
2           1.559       0.10
光圈        ∞          0.31
3           -1.890      0.47       1.51300   55.9
4           -702.733    0.25
5           1.021       0.64       1.51300   55.9
6           2.093       0.30
7           ∞          0.40       1.51633   64.1
8           ∞
[表2]
非球面系数
第1面
  K＝2.66520E-01
A4＝-3.98100E-02
A6＝1.26850E-01
A8＝-6.84870E-01
A10＝2.10370E+00
A12＝-2.32450E+00
第2面
K＝8.92030E+00
A4＝-1.37230E-01
A6＝ 6.72160E-01
A8＝-6.50480E+00
第3面
K＝3.36560E-01
A4＝-5.12320E-01
A6＝ 4.58180E-02
A8＝-4.37710E+00
第4面
K＝-1.60230E+00
A4＝-8.92100E-01
A6＝ 1.31290E+00
A8＝-1.95130E+00
A10＝ 1.18170E+00
A12＝-1.87920E-01
第5面
K＝-6.57370E+00
A4＝-1.62840E-01
A6＝3.45570E-02
A8＝1.75630E-02
A10＝-3.28040E-03
A12＝-1.39660E-03
A14＝3.40420E-04
第6面
K＝-3.40330E-01
A4＝-2.23940E-01
A6＝4.62210E-02
A8＝-6.56730E-03
A10＝3.03000E-03
A12＝-4.29420E-04
A14＝-3.16890E-06
图5是比较例所示的摄像镜头的剖面图。如同一图所示，L1表示第1镜头，S表示孔径光阑，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定为光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。比较例的第1镜头L1的焦距f1＝2.78mm，第2镜头L2是负镜头，第3镜头L3的焦距f3是3.23mm。
图6是比较例所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
将摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，进行说明。
一般焦点深度用下式(4)表示。
焦点深度＝±F值×2×像素间距      (4)
因而，在本例中假定的摄像元件的情况下，焦点深度是±0.0099(mm)。优选像点位置变动被抑制在焦点深度以下，进一步优选最好被抑制在一半以下。
在比较例中，相对于设定塑料镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的作为像点位置变动量的后焦距变化量(ΔfB)为0.0279(mm)，下降-30(℃)时的作为像点位置变动量的后焦距变化量(ΔfB)为-0.0279(mm)。即，比较例所示的摄像镜头的像点位置变动量大大超过焦点深度。
这里，虽然是温度上升时的后焦距变化量(ΔfB)，但在计算上是忽略了温度上升时的塑料镜头的热膨胀的影响和保持镜头的镜筒的热膨胀的影响而求得的值。这是因为，温度变化时的像点位置变动主要是由塑料镜头的折射率变化引起的。
但是，如果设第1镜头为玻璃镜头，则因为玻璃的dn/dt非常小所以忽略，设第2镜头和第3镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)，则相对常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成-0.0025(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成0.0025(mm)。此外，如果忽略第1镜头的dn/dt，设第2镜头和第3镜头的dn/dt＝-25(10-5/℃)，则相对常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成-0.0033(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成0.0033(mm)。
即，在比较例中假定的摄像元件的焦点深度是±0.0099(mm)，可知如果将具有最大的正折射能力的第1镜头置换为玻璃镜头，则像点位置变动变成焦点深度的一半以下。
(实施例1)
以下的(表3)、(表4)表示实施例1的摄像镜头的镜头数据。实施例1所示的摄像镜头，由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有负折射能力的第2镜头和具有正折射能力的第3镜头组成。第1镜头是玻璃镜头，第2镜头和第3镜头是用玻璃转移温度(Tg)在300℃以上的烯丙醚构造的硬化性树脂形成的塑料镜头。
[表3]
(实施例1)
f1＝2.70  fB＝0.90  F＝2.84 Y＝1.75
面号码    R(mm)     D(mm)   Nd        vd
1         0.878     0.69    1.58313   59.4
2         1.504     0.07
光圈      ∞        0.30
3        -1.462     0.56    1.51300   55.9
4        -5.958     0.25
5        1.074      0.67    1.51300   55.9
6        1.720      0.30
7        ∞         0.40    1.51633   64.1
8        ∞
[表4]
非球面系数
第1面
K＝2.64770E-01
A4＝-2.02470E-02
A6＝5.83670E-02
A8＝-2.87620E-01
A10＝5.58450E-01
A12＝-5.06960E-01
第2面
K＝8.22210E+00
A4＝-9.38230E-02
A6＝1.12190E-01
A8＝-3.84040E+00
第3面
K＝1.17430E+00
A4＝-5.35630E-01
A6＝-1.32320E-01
A8＝-4.53980E+00
第4面
K＝1.40850E+01
A4＝-8.65620E-01
A6＝1.34150E+00
A8＝-1.93890E+00
A10＝1.18770E+00
A12＝-1.79230E-01
第5面
K＝-6.93870E+00
A4＝-1.64290E-01
A6＝3.42140E-02
A8＝1.73700E-02
A10＝-3.44430E-03
A12＝-1.49290E-03
A14＝3.22310E-04
第6面
K＝-9.09540E-01
A4＝-2.18070E-01
A6＝4.30500E-02
A8＝-7.47200E-03
A10＝2.84290E-03
A12＝-4.67400E-04
A14＝-9.30350E-06
图7是实施例1所示的摄像镜头的剖面图。同一图所示的L1表示第1镜头，S表示孔径光阑，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定为光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例1的第1镜头L1的焦距f1是2.57mm，第2镜头L2是负镜头，第3镜头L3的焦距f3是4.12mm。
图8是实施例1所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
因为玻璃镜头的温度变化引起的折射率变化非常小，所以忽略玻璃镜头的dn/dt，相对于设定塑料镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成-0.0042(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成0.0042(mm)。
以摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，在实施例1中假定的摄像元件的情况下的焦点深度是±0.0099(mm)，像点位置变动能够被抑制在焦点深度的一半以下。
(实施例2)
以下的(表5)、(表6)表示实施例2的摄像镜头的镜头数据。实施例2所示的摄像镜头，由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有正折射能力的第2镜头和具有负折射能力的第3镜头组成。第1镜头是玻璃镜头，第2镜头和第3镜头是用玻璃转移温度(Tg)在300℃以上的烯丙醚构造的硬化性树脂形成的塑料镜头。
[表5]
(实施例2)
f1＝2.70 fB＝0.08  F＝2.84    Y＝1.75
面号码   R(mm)     D(mm)   Nd         vd
1        1.156     0.56    1.58313    59.4
2        3.961     0.07
光圈     ∞        0.51
3        -0.880    0.47    1.51300    55.9
4        -0.804    0.19
5        3.640     0.62    1.51300    55.9
6        1.444     0.50
7        ∞        0.40    1.51633    64.1
8        ∞
[表6]
非球面系数
第1面
K＝2.04510E-01
A4＝-2.21510E-02
A6＝9.94860E-02
A8＝-3.75730E-01
A10＝5.89160E-01
A12＝-4.05700E-01
第2面
K＝9.27340E+00
A4＝4.33800E-02
A6＝-1.30790E+00
A8＝1.33800E+01
A10＝-6.54680E+01
A12＝1.19390E+02
第3面
K＝3.77640E-01
A4＝-1.29990E-01
A6＝5.31850E-01
A8＝-2.94560E+00
A10＝1.78520E+01
A12＝-2.48230E+01
第4面
K＝-8.00530E-01
A4＝-9.76580E-02
A6＝2.04480E-01
A8＝5.37730E-02
A10＝1.52520E+00
A12＝-1.38010E+00
第5面
K＝-1.13940E+02
A4＝-1.84840E-01
A6＝1.49860E-01
A8＝-1.74980E-02
A10＝-2.57430E-02
A12＝-1.92010E-03
A14＝ 4.61430E-03
第6面
K＝-1.01630E+01
A4＝-1.37320E-01
A6＝3.65400E-02
A8 ＝-1.70110E-02
A10＝5.01290E-03
A12＝-1.66490E-04
A14＝-4.74550E-04
图9是实施例2所示的摄像镜头的剖面图。同一图所示的L1表示第1镜头，S表示孔径光阑，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例2的第1镜头L1的焦距f1是2.61mm，第2镜头L2的焦距f2是5.87mm，第3镜头L3是负镜头。
图10是实施例2所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
因为玻璃透镜的温度变化引起的折射率变化非常小，所以忽略玻璃镜头的dn/dt，相对于设定塑料镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成-0.0015(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)变成0.0015(mm)。
以摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，在实施例2中假定的摄像元件的情况下的焦点深度是±0.0099(mm)，像点位置变动能够被抑制在焦点深度的一半以下。
(实施例3)
以下的(表7)、(表8)表示实施例3的摄像镜头的镜头数据。实施例3所示的摄像镜头，由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有正折射能力的第2镜头和具有负折射能力的第3镜头组成。第1镜头是玻璃镜头，第2镜头和第3镜头是用玻璃转移温度(Tg)在270℃以上的丙烯酸类的硬化性树脂形成的塑料镜头。
[表7]
实施例3
f1＝2.70 fB＝0.18  F＝2.84 Y＝1.75
面号码   R(mm)     D(mm)   Nd         vd
1        1.272     0.59    1.58913    61.2
2        23.753    0.04
光圈     ∞        0.41
3        -0.915    0.66    1.52700    53.7
4        -0.785    0.27
5        41.191    0.47    1.52700    53.7
6        1.444     0.40
7        ∞        0.40    1.51630    64.1
8        ∞        0.18
[表8]
非球面系数
第1面
K＝1.4238E-02
A4＝-4.1089E-02
A6 4.3916E-02
A8＝-4.1786E-01
A10＝3.3182E-01
A12＝-4.7024E-01
第2面
K＝1.3937E 02
A4＝-6.5424E-02
A6＝-1.6718E+00
A8＝1.2779E+01
A10＝-5.3097E+01
A12＝8.1554E+01
第3面
K＝4.3652E-01
A4＝-1.6335E-01
A6＝2.1901E-01
A8＝-1.9952E+00
A10＝2.3016E+01
A12＝-4.9451E+01
第4面
K＝-1.1548E+00
A4＝4.7411E-02
A6＝1.7726E-02
A8＝-5.0979E-02
A10＝1.6537E+00
A12＝-1.4190E+00
第5面
K＝-2.9502E+05
A4＝-2.5646E-01
A6＝2.0903E-01
A8＝-2.9354E-02
A10＝-2.8992E-02
A12＝5.2496E-04
A14＝4.2659E-03
第6面
K＝-1.2632E+01
A4＝-1.7268E-01
A6＝5.1520E-02
A8＝-1.8026E-02
A10＝4.7973E-03
A12＝-3.1187E-04
A14＝-5.2053E-04
图11是实施例3所示的摄像镜头的剖面图。同一图所示的L1表示第1镜头，S表示孔径光阑，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定了光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例3的第1镜头L1的焦距f1是2.26mm，第2镜头L2的焦距f2是3.80mm，第3镜头L3是负镜头。
图12是实施例3所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
因为玻璃透镜的温度变化引起的折射率变化非常小，所以忽略玻璃镜头的dn/dt，相对于设定塑料镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为-0.0040(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为0.0040(mm)。
以摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，在实施例3中假定的摄像元件的情况下的焦点深度是±0.0099(mm)，像点位置变动能够被抑制在焦点深度的一半以下。
(实施例4)
以下的(表9)、(表10)表示实施例4的摄像镜头的镜头数据。实施例4所示的摄像镜头由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有正折射能力的第2镜头和具有负折射能力的第3镜头组成。第1镜头是玻璃镜头，第2镜头和第3镜头是用玻璃转移温度(Tg)在270℃以上的丙烯酸类的硬化性树脂形成的塑料镜头。
[表9]
实施例4
f1＝2.70 fB＝0.16F＝2.84Y＝1.75
面号码   R(mm)    D(mm)   Nd         vd
1        1.126    0.69    1.48749    70.2
2        4.200    0.08
光圈     ∞       0.55
3        -0.885   0.50    1.52700    53.7
4        -0.711   0.10
5        2.981    0.59    1.52700    53.7
6        1.180    0.50
7        ∞       0.40    1.51630    64.1
8        ∞       0.16
[表10]
非球面系数
第1面
K＝7.7701E-01
A4＝-8.3396E-02
A6＝2.2801E-01
A8＝-1.2994E+00
A10＝2.5223E+00
A12＝-2.2188E+00
第2面
K＝3.4420E+01
A4＝1.7912E-01
A6＝-4.7502E+00
A8＝5.4534E+01
A10＝-2.7672E+02
A12＝ 5.1195E+02
第3面
K＝4.0221E-02
A4＝-1.6050E-01
A6＝-2.2555E-01
A8＝-3.0683E+00
A10＝1.4286E+01
A12＝-1.0330E+01
第4面
K＝-8.4934E-01
A4＝-4.6010E-02
A6＝-1.4826E-01
A8＝-4.9586E-01
A10＝1.7627E+00
A12＝-6.3055E-01
第5面
K＝-1.5789E+01
A4＝-2.7467E-01
A6＝2.2303E-01
A8 ＝-3.5140E-02
A10＝-3.1043E-02
A12＝ 6.9801E-04
A14＝ 3.7186E-03
第6面
K＝-7.2107E+00
A4＝-1.5884E-01
A6＝5.8401E-02
A8＝-1.8173E-02
A10＝4.0385E-03
A12＝-8.7419E-04
A14＝-1.2079E-04
图13是实施例4所示的摄像镜头的剖面图。同一图所示的L1表示第1镜头，S表示孔径光阑，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例4的第1镜头L1的焦距f1是2.94mm，第2镜头L2的焦距f2是3.45mm，第3镜头L3是负镜头。
图14是实施例4所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
因为玻璃透镜的温度变化引起的折射率变化非常小，所以忽略玻璃镜头的dn/dt，相对于设定塑料镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为0.0012(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为-0.0012(mm)。
以摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，在实施例4中假定的摄像元件的情况下的焦点深度是±0.0099(mm)，像点位置变动能够被抑制在焦点深度的一半以下。
(实施例5)
以下的(表11)、(表12)表示实施例5的摄像镜头的镜头数据。实施例5所示的摄像镜头由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有负折射能力的第2镜头和具有正折射能力的第3镜头组成。第1镜头是玻璃镜头，第2镜头是用玻璃转移温度(Tg)在270℃以上的烯丙醚结构的硬化性树脂形成的塑料镜头，第3镜头是用玻璃转移温度(Tg)在300℃以上的烯丙醚结构的硬化性树脂形成的塑料镜头。
[表11]
实施例5
f1＝2.70 fB＝0.49  F＝2.84    Y＝1.75
面号码   R(mm)     D(mm)    Nd        vd
光圈     ∞        0.00
1        2.572     0.82    1.58313    59.4
2        -1.784    0.46
3        -0.635    0.50    1.56700    30.0
4        -1.342    0.10
5        1.107     0.63    1.51300    55.9
6        1.479     0.40
7        ∞        0.40    1.51630    64.2
8        ∞        0.49
[表12]
非球面系数
第1面
K＝6.6169E+00
A4＝-1.7915E-01
A6＝-7.1965E-03
A8＝-7.2931E-01
A10＝ 5.7187E-01
第2面
K＝-1.4640E+00
A4＝-1.8110E-01
A6＝-2.1033E-01
A8＝ 4.8770E-01
A10＝-5.1658E-01
第3面
K＝-3.1890E+00
A4＝-4.0884E-01
A6＝9.1515E-01
A8＝2.4935E-02
A10＝-1.1436E+00
A12＝6.2213E-01
第4面
K＝-6.3142E-01
A4＝5.6962E-02
A6＝3.4166E-01
A8＝2.1414E-03
A10＝-4.8791E-02
A12＝-4.0878E-02
第5面
K＝-6.3088E+00
A4＝-7.7278E-02
A6＝-6.3055E-03
A8＝3.9282E-03
A10＝6.9327E-03
A12＝-2.2189E-03
第6面
K＝-3.1752E+00
A4＝-1.5053E-01
A6＝6.2508E-02
A8＝-3.2435E-02
A10＝9.6651E-03
A12＝-1.2384E-03
图15是实施例5所示的摄像镜头的剖面图。同一图所示的S表示孔径光阑，L1表示第1镜头，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例5的第1镜头L1的焦距f1是1.94mm，第2镜头L2是负镜头，第3镜头L3的焦距f3是5.44mm。
图16是实施例5所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
因为玻璃透镜的温度变化引起的折射率变化非常小，所以忽略玻璃镜头的dn/dt，相对于设定第2镜头的dn/dt＝-16(10-5/℃)、第3镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为-0.0042(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为0.0042(mm)。
以摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，在实施例5中假定的摄像元件的情况下的焦点深度是±0.0099(mm)，像点位置变动能够被抑制在焦点深度的一半以下。
(实施例6)
以下的(表13)、(表14)表示实施例6的摄像镜头的镜头数据。实施例6所示的摄像镜头由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有负折射能力的第2镜头和具有正折射能力的第3镜头组成。第1镜头是玻璃镜头，第2镜头是用玻璃转移温度(Tg)在270℃以上的烯丙醚结构的硬化性树脂形成的塑料镜头，第3镜头是用玻璃转移温度(Tg)在300℃以上的烯丙醚结构的硬化性树脂形成的塑料镜头。
[表131
实施例6
f1＝2.70 fB＝0.52  F＝2.84 Y＝1.75
面号码   R(mm)     D(mm)   Nd         vd
光圈     ∞        0.00
1        2.730     0.76    1.58913    61.2
2        -1.946    0.50
3        -0.659    0.50    1.56700    30.0
4        -1.316    0.10
5        1.074     0.62    1.51300    55.9
6        1.405     0.40
7        ∞        0.40    1.51630    64.2
8        ∞        0.52
[表14]
非球面系数
第1面
K＝6.8453E+00
A4＝-1.7642E-01
A6＝-1.1112E-02
A8＝-6.9148E-01
A10＝5.8108E-01
第2面
K＝-1.6131E+00
A4＝-1.7833E-01
A6＝-2.1187E-01
A8＝4.7500E-01
A10＝-5.1728E-01
第3面
K＝-3.4278E+00
A4＝-4.1029E-01
A6＝9.2411E-01
A8＝3.5666E-02
A10＝-1.1508E+00
A12＝6.2213E-01
第4面
K＝-5.5369E-01
A4＝4.7574E-02
A6＝3.4968E-01
A8＝9.9776E-03
A10＝-4.5433E-02
A12＝-5.0519E-02
第5面
K＝-5.9607E+00
A4＝-6.4008E-02
A6＝-1.1694E-03
A8＝2.5687E-03
A10＝6.3539E-03
A12＝-2.1489E-03
第6面
K＝-3.3417E+00
A4＝-1.4155E-01
A6＝6.4721E-02
A8＝-3.3220E-02
A10＝1.0026E-02
A12＝-1.2024E-03
图17是实施例6所示的摄像镜头的剖面图。同一图所示的S表示孔径光阑，L1表示第1镜头，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例6的第1镜头L1的焦距f1是2.05mm，第2镜头L2是负镜头，第3镜头L3的焦距f3是5.42mm。
图18是实施例6所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
因为玻璃透镜的温度变化引起的折射率变化非常小，所以忽略玻璃镜头的dn/dt，相对于设定第2镜头的dn/dt＝-16(10-5/℃)、第3镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为-0.0027(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为0.0027(mm)。
以摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，在实施例6中假定的摄像元件的情况下的焦点深度是±0.0099(mm)，像点位置变动能够被抑制在焦点深度的一半以下。
(实施例7)
以下的(表15)、(表16)表示实施例7的摄像镜头的镜头数据。实施例7所示的摄像镜头由具有最大的正折射能力的第1镜头、具有负折射能力的第2镜头和具有正折射能力的第3镜头组成。第1镜头是玻璃镜头，第2镜头和第3镜头是用玻璃转移温度(Tg)在270℃以上的丙烯酸类的硬化性树脂形成的塑料镜头。
[表15]
实施例7
f1＝2.71 fB＝0.57   F＝2.84    Y＝1.75
面号码   R(mm)     D(mm)   Nd         vd
光圈     ∞        0.00
1        3.289     0.66    1.58913    61.2
2        -2.380    0.63
3        -0.751    0.50    1.52700    53.7
4        -1.061    0.10
5        1.162     0.54    1.52700    53.7
6        1.135     0.40
7        ∞        0.40    1.51630    64.2
8        ∞        0.57
[表16]
非球面系数
第1面
K＝9.0603E+00
A4＝-1.6199E-01
A6＝-1.2222E-02
A8＝-5.7763E-01
A10＝6.1505E-01
第2面
K＝-3.4448E+00
A4＝-1.5668E-01
A6＝-1.8557E-01
A8＝3.0943E-01
A10＝-2.4695E-01
第3面
K＝-4.0523E+00
A4＝-4.4512E-01
A6＝9.2528E-01
A8＝1.5495E-01
A10＝-1.1239E+00
A12＝6.2213E-01
第4面
K＝-4.4350E-01
A4＝2.6799E-02
A6＝3.6086E-01
A8＝4.9500E-02
A10＝-1.2086E-02
A12＝-5.2617E-02
第5面
K＝-6.6610E+00
A4＝-1.0315E-01
A6＝7.3611E-03
A8＝3.8930E-04
A10＝2.7138E-03
A12＝-9.4885E-04
第6面
K＝-4.1250E+00
A4＝-1.4161E-01
A6＝5.8103E-02
A8＝-3.1323E-02
A10＝1.0224E-02
A12＝-1.6672E-03
图19是实施例7所示的摄像镜头的剖面图。同一图所示的S表示孔径光阑，L1表示第1镜头，L2表示第2镜头，L3表示第3镜头。此外，F是假定光学性低通滤光器、红外线截止滤光器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例7的第1镜头L1的焦距f1是2.45mm，第2镜头L2是负镜头，第3镜头L3的焦距f3是15.66mm。
图20是实施例7所示的摄像镜头的象差图(球面象差、象散、畸变象差)。
因为玻璃透镜的温度变化引起的折射率变化非常小，所以忽略玻璃镜头的dn/dt，相对于设定塑料镜头的dn/dt＝-19(10-5/℃)时的常温20(℃)，上升+30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为-0.0015(mm)，下降-30(℃)时的后焦距变化量(ΔfB)为0.0015(mm)。
以摄像元件为1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的元件为例，在实施例7中假定的摄像元件的情况下的焦点深度是±0.0099(mm)，像点位置变动能够抑制在焦点深度的一半以下。
在上述实施例1～7中，将最靠物体一侧的镜头的焦距设为f1，将摄像镜头全部体系的焦距设置为f时的各实施例的f1/f的值、以及摄像镜头光轴方向的高度H，表示在[表17]中。
[表171
  实施例   f1/f   H
  1   0.95   3.35
  2   0.97   3.40
  3   0.84   3.43
  4   1.09   3.57
  5   0.72   3.80
  6   0.76   3.80
  7   0.90   3.80
如上所述，通过假设在多片的镜头中，将正折射能力最大的镜头用玻璃材料形成，将其他镜头用硬化树脂，优选用玻璃转移温度(Tg)在250℃以上的树脂材料形成的树脂镜头的摄像镜头，可以提供具有耐回流工序的耐热性，并且温度变化时的像点位置变动小的摄像镜头。
进而，在最靠物体一侧上，通过配置玻璃镜头，能够提供可以不让塑料镜头露出到外部地构成，因此回避了对第1镜头的损伤等问题的摄像镜头以及摄像装置。
而且，在上述的实施例中，以1/5英寸型、像素间距1.75μm、1600×1200像素的摄像元件为例进行了说明，但适用于本发明的摄像镜头以及摄像装置的摄像元件，当然并不限于此。

Claims (8)

1.一种摄像镜头，是将被拍摄体像成像在固体摄像元件的光电变换部上的摄像镜头，其特征在于：
上述摄像镜头包含多片镜头，在多片镜头中，
令正折射能力最大的镜头为用玻璃材料形成的玻璃镜头，
令其他的镜头为用硬化性树脂材料形成的树脂镜头。
2.权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于：
上述树脂镜头用玻璃转移温度在250℃以上的硬化性树脂材料形成。
3.权利要求1或者2所述的摄像镜头，其特征在于：上述硬化性树脂材料是能量硬化性树脂。
4.权利要求1～3中任意一项所述的摄像镜头，其特征在于：上述硬化性树脂材料是热硬化性树脂。
5.权利要求1～4中任意一项所述的摄像镜头，在上述摄像镜头的最靠物体一侧配置上述玻璃镜头。
6.权利要求1～5中任意一项所述的摄像镜头，满足以下的条件式：
0.7＜f1/f＜1.1
其中，
f1为最靠近物体一侧的镜头的焦距
f为摄像镜头全部体系的焦距。
7.一种摄像装置，一体地形成有固体摄像元件、权利要求1～6中任意一项所述的摄像镜头和由遮光性材料形成的壳体，该摄像装置的特征在于：该摄像装置的上述摄像镜头的光轴方向的高度为10mm以下。
8.一种便携终端，其特征在于：具备权利要求7所述的摄像装置。
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