CN101276041A - 摄像透镜、摄像装置和携带终端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及摄像透镜、摄像装置和携带终端。与本发明有关的摄像透镜是用于使被摄体像在固体摄像元件的光电变换部上成像的摄像透镜，从物体侧起按顺序由开口光阑、具有正的折射力的第1透镜、具有负的折射力的第2透镜、具有正的折射力的第3透镜和至少1面是非球面且具有负的折射力的两凹形状的第4透镜构成，满足有关上述第1透镜的焦点距离和上述第3透镜的焦点距离的既定的条件式。

Description

摄像透镜、摄像装置和携带终端
技术领域
本发明涉及使用了CCD型的图像传感器或CMOS型图像传感器等的固体摄像元件的小型的摄像透镜、具有该摄像透镜的摄像装置和具备该摄像装置的携带终端。
背景技术
近年来，伴随使用了CCD(电荷耦合器件)型的图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)型图像传感器等的固体摄像元件的摄像装置的高性能化、小型化，具备摄像装置的携带电话或携带信息终端正在普及。此外，对在这些摄像装置中安装的摄像透镜来说，实现进一步的小型化、高性能化的要求越来越高。作为这样的用途的摄像透镜，由于与2片或3片结构的透镜相比可实现高性能化，故提出了4片结构的摄像透镜。
作为该4片结构的摄像透镜，公开了从物体侧起按顺序用具有正的折射力的第1透镜、具有负的折射力的第2透镜、具有正的折射力的第3透镜、具有正的折射力的第4透镜构成、目标是实现高性能化的所谓反额诺星(Ernostar)类型的摄像透镜(例如，参照专利文献1(特开2004-341013号公报))。
此外，公开了从物体侧起按顺序用具有正的折射力的第1透镜、具有负的折射力的第2透镜、具有正的折射力的第3透镜、具有负的折射力的第4透镜构成、目标是实现摄像透镜全长(从摄像透镜的全部系统的最靠近物体侧的透镜面到像侧焦点的光轴上的距离)的小型化的所谓远距摄影类型的摄像透镜(例如，参照专利文献2～5(特开2002-365529号公报、特开2002-365530号公报、特开2002-365531号公报、特开2005-292559号公报))。
但是，由于专利文献1中所记载的摄像透镜是反额诺星类型，故第4透镜是正透镜，与远距摄影类型那样第4透镜是负透镜的情况相比，由于光学系统的主点位置处于像侧，后焦点变长，故是对于小型化不利的类型。再者，4片透镜中具有负的折射力的透镜是1片，珀兹伐(Petzval)和的校正是困难的，在画面周边部中不能确保良好的性能。
此外，对于专利文献2～4中记载的摄像透镜来说，除了摄影画角窄外，像差校正是不充分的，进而如果缩短透镜全长，则存在因性能的恶化引起的与摄像元件的高像素化对应困难的问题。
进而，对于专利文献5中记载的摄像透镜来说，由于第4透镜是凸面朝向物体侧的弯月形的形状，故第4透镜周边部成为在像面方向上较大地伸出的形状，为了避免与在第4透镜与固体摄像元件之间配置的光学的低通滤波器、红外线截止滤波器或固体摄像元件封装体的密封玻璃等的平行平板或固体摄像元件的基板等的接触，有必要加长后焦点。实际上对于专利文献5中记载的摄像透镜来说，尽管是远程摄影类型，但后焦点长，不能实现充分的小型化。此外，对于专利文献5中记载的摄像透镜来说，为了与固体摄像元件的高像素化对应，像差校正也是不充分的。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而进行的，其目的在于提供与以前的类型相比既是小型的、诸像差又被良好地校正了的4片结构的摄像透镜、具有该摄像透镜的摄像装置和具备该摄像装置的携带终端。
与本发明有关的摄像透镜是用于使被摄体像在固体摄像元件的光电变换部上成像的摄像透镜，从物体侧起按顺序由开口光阑、具有正的折射力的第1透镜、具有负的折射力的第2透镜、具有正的折射力的第3透镜和至少1面是非球面且具有负的折射力的两凹形状的第4透镜构成，满足关于上述第1透镜的焦点距离和上述第3透镜的焦点距离的既定的条件式。
附图说明
图1是与本实施形态有关的摄像装置的斜视图。
图2是示意性地表示了与本实施形态有关的摄像装置的摄像透镜的沿光轴的剖面的图。
图3是作为具备与本实施形态有关的摄像装置的携带终端的一个例子的携带电话机的外观图。
图4是携带电话机的控制框图。
图5是实施例1的透镜的剖面图。
图6是实施例1的透镜的像差图。
图7是实施例2的透镜的剖面图。
图8是实施例2的透镜的像差图。
图9是实施例3的透镜的剖面图。
图10是实施例3的透镜的像差图。
图11是实施例4的透镜的剖面图。
图12是实施例4的透镜的像差图。
图13是实施例5的透镜的剖面图。
图14是实施例5的透镜的像差图。
图15是实施例6的透镜的剖面图。
图16是实施例6的透镜的像差图。
图17是实施例7的透镜的剖面图。
图18是实施例7的透镜的像差图。
图19是实施例8的透镜的剖面图。
图20是实施例8的透镜的像差图。
图21是实施例9的透镜的剖面图。
图22是实施例9的透镜的像差图。
图23是实施例10的透镜的剖面图。
图24是实施例10的透镜的像差图。
图25是实施例11的透镜的剖面图。
图26是实施例11的透镜的像差图。
图27是实施例12的透镜的剖面图。
图28是实施例12的透镜的像差图。
具体实施方式
以下说明本发明的优选实施形态。
1.一种用于使被摄体像在固体摄像元件的光电变换部上成像的摄像透镜，其特征在于：从物体侧起按顺序由开口光阑、具有正的折射力的第1透镜、具有负的折射力的第2透镜、具有正的折射力的第3透镜和至少1面是非球面且具有负的折射力的两凹形状的第4透镜构成，满足以下的条件式。
0.30＜f1/f＜0.85          …(1)
0.30＜f3/f＜1.00          …(2)
其中，
f1：上述第1透镜的焦点距离
f3：上述第3透镜的焦点距离
f：上述摄像透镜整个系统的焦点距离
用于得到小型且像差又被良好地校正了的摄像透镜的本实施形态的基本结构从物体侧起按顺序由开口光阑、具有正的折射力的第1透镜、具有负的折射力的第2透镜、具有正的折射力的第3透镜和至少1面是非球面且具有负的折射力的两凹形状的第4透镜构成。该透镜结构是从物体侧起按顺序配置由第1透镜、第2透镜、第3透镜构成的正透镜组和两凹形状的负的第4透镜的所谓远程摄影类型的结构，对于摄像透镜全长的小型化是有利的。此外，因将最靠近像侧配置了的第4透镜作成两凹形状，第4透镜周边部不会在像面方向上较大地伸出，既可避免与在第4透镜与固体摄像元件之间配置的光学的低通滤波器、红外线截止滤波器或固体摄像元件封装体的密封玻璃等的平行平板或固体摄像元件的基板等的接触，又可缩短后焦点，成为在缩短摄像透镜的全长方面有利的结构。
再者，因将4片结构中的2片作成负透镜，使具有发散作用的面增多，容易进行珀兹伐和的校正，可得到直到画面周边部为止确保了良好的成像性能的摄像透镜。此外，因将最靠近像侧配置了的第4透镜的至少1面作成非球面，可良好地校正在画面周边部的诸像差。
另外，通过在最靠近物体侧配置开口光阑，可将射出瞳位置配置在离摄像面的较远处，可将在固体摄像元件的摄像面周边部成像的光束的主光线入射角度(主光线与光轴构成的角度)抑制得较小，可确保所谓的远心特性。此外，即使在必须有机械的快门的情况下，也可作成在最靠近物体侧配置的结构，可得到全长短的摄像透镜。
条件式(1)是用于适当地设定上述第1透镜的焦点距离并适当地实现摄像透镜全长的缩短和像差校正的条件式。
因条件式(1)的值低于上限，可适度地维持第1透镜的折射力，可将第1透镜至第3透镜的合成主点配置在更靠近物体侧，可缩短摄像透镜全长。另一方面，因条件式(1)的值高于下限，可使第1透镜的折射力不超过需要以上的大小，可将由第1透镜发生的高次的球面像差或彗形像差抑制得较小。此外，下述的条件式是更佳的。
0.45＜f1/f＜0.82          …(1’)
进而，下述的条件式是更为希望的。
0.50＜f1/f＜0.75          …(1”)
条件式(2)是用于适当地设定上述第3透镜的焦点距离的条件式。
因低于条件式(2)的上限，可适度地维持第3透镜的折射力，可将射出瞳位置配置在离摄像面的较远处，可将在固体摄像元件的摄像面周边部成像的光束的主光线入射角度(主光线与光轴构成的角度)抑制得较小，可确保所谓的远心特性。作为结果，可抑制实质的开口效率减少的现象(遮蔽现象)。另一方面，因高于条件式(2)的下限，可使第1透镜的折射力不超过需要以上的大小，在物体侧配置光学系统的主点，可缩短透镜全长。此外，下述的条件式是更为希望的。
0.35＜f3/f＜0.95        …(2’)
再者，下述的条件式是更为希望的。
0.40＜f3/f＜0.80        …(2”)
2.如1中所述的摄像透镜，其特征在于：满足以下的条件式。
-4.00＜Pair/P＜-0.80    …(3)
其中，
P：上述摄像透镜整个系统的折射力
Pair：是由第2透镜的像侧面与第3透镜的物体侧面形成的所谓空气透镜的折射力，此外，所谓折射力，是焦点距离的倒数，上述Pair可用下述的数学式来求出。
【数学式1】
Pair = 1 - n 2 r 4 + n 3 - 1 r 5 - ( 1 - n 2 ) ( n 3 - 1 ) × d 23 r 4 × r 5 · · · ( 4 )
其中，
n2：上述第2透镜对于d线的折射率
n3：上述第3透镜对于d线的折射率
r4：上述第2透镜像侧面的曲率半径
r5：上述第3透镜物体侧面的曲率半径
d23：上述第2透镜和第3透镜的轴上的空气间隔
条件式(3)是用于适当地设定由第2透镜的像侧面与第3透镜的物体侧面形成的空气透镜的折射力的条件式。
因低于条件式(3)的上限，可适度地维持因空气透镜产生的负的折射力，故珀兹伐和不会过大，可使像面变得平坦，也可良好地校正色像差。另一方面，如果高于条件式(3)的下限，则由于因空气透镜产生的负的折射力不会过分强，故可增大第2透镜的像侧面与第3透镜的物体侧面的曲率半径，透镜的加工性变得良好。进而，由于第2透镜的像侧面与第3透镜的物体侧面在轴外分离开，故即使不增大轴上间隔，用于在第2透镜与第3透镜之间插入防止重像等的不需要的光的遮光构件的空间的确保也变得容易。此外，下述的条件式是更为希望的。
-3.50＜Pair/P＜-0.90         …(3’)
3.如1或2中所述的摄像透镜，其特征在于：满足以下的条件式。
-0.90＜f4/f＜-0.20           …(5)
其中，
f4：上述第4透镜的焦点距离
f：上述摄像透镜整个系统的焦点距离
条件式(5)是用于适当地设定第4透镜的焦点距离的条件式。
因低于条件式(5)的上限，可使第4透镜的负的折射力不超过需要的大小，在固体摄像元件的摄像面周边部成像的光束不会过度地提升，像侧光束的远心特性的确保可变得容易。另一方面，因高于条件式(5)的下限，可适度地维持第4透镜的负的折射力，可良好地进行透镜全长的缩短化和像面弯曲或歪曲像差等的轴外诸像差的校正。此外，下述的条件式是更为希望的。
-0.80＜f4/f＜-0.30            …(5’)
4.如1～3的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：满足以下的条件式。
0＜(r7+r8)/(r7-r8)＜1.0       …(6)
其中，
r7：上述第4透镜物体侧面的曲率半径
r8：上述第4透镜像侧面的曲率半径
条件式(6)是用于适当地设定第4透镜的形状的条件式。
在条件式(6)中表示的范围内，第4透镜从像侧面的折射力比物体侧面大的两凹形状变化为平凹形状。因低于条件式(6)的上限，第4透镜周边部不会在像面方向上较大地伸出，可避免与在第4透镜与固体摄像元件之间配置的光学的低通滤波器、红外线截止滤波器或固体摄像元件封装体的密封玻璃等的平行平板或固体摄像元件的基板等的接触。另一方面，因高于条件式(6)的下限，第4透镜的主点不会过分地朝向像侧，可适度地维持通过第4透镜的轴上光线高度，对于轴上色像差的校正是有利的。此外，下述的条件式是更为希望的。
0.10＜(r7+r8)/(r7-r8)＜0.95               …(6’)
5.如1～4的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：上述第2透镜的像侧面具有非球面形状，具有随着从光轴离开到周边负的折射力变弱的形状。
因将第2透镜的像侧面作成负的折射力随着从中心到周边而变弱那样的非球面形状，在周边部中光线不会过度地提升，可确保周边部中的良好地远心特性。
6.如1～5的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：上述第3透镜的像侧面具有非球面形状，具有随着从光轴离开到周边正的折射力变弱的形状。
因将第3透镜的像侧面作成正的折射力随着从中心到周边而变弱那样的非球面形状，可将入射光线与射出光线构成的角度、即所谓偏角保持得较小，可将在固体摄像元件的摄像面周边部成像的光束的轴外像差抑制得较小。
7.如1～6的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：上述第4透镜的像侧面具有非球面形状，随着从光轴离开到周边负的折射力变弱，此外具有变曲点。
因将第4透镜的像侧面作成随着从中心离开到周边负的折射力变弱、此外具有变曲点的非球面形状，可容易确保像侧光束的远心特性。此外，对于第2透镜的像侧面来说，没有必要在透镜周边部过度地减弱负的折射力，可良好地校正轴外像差。
在此，所谓「变曲点」，是在有效半径内的透镜剖面形状的曲线中非球面顶点的相接平面成为与光轴垂直的平面那样的非球面上的点。
此外，在本说明书中，所谓「有效半径」，指的是在固体摄像元件的摄像面内成像的全部的光束中其各自的光束的周围边缘光线通过各透镜面的点的离光轴的高度的最大值。
8.如7中所述的摄像透镜，其特征在于：上述第4透镜的像侧面满足以下的条件式。
0.40＜PH8/H＜0.80           …(7)
其中，
PH8：上述第4透镜像侧面中的变曲点的离光轴的高度
H：上述第4透镜像侧面的有效半径
条件式(7)是用于适当地设定在第4透镜像侧面对于变曲点的有效半径的离光轴的高度的条件式。
因低于条件式(7)的上限，变曲点、即第4透镜的像侧面朝向最靠近像侧方向伸出的离光轴上的高度不会过大，可避免与在透镜周边部配置的构件的接触。另一方面，因高于条件式(7)的下限，由于在适度地从光轴离开的位置上设定变曲点，故容易确保在周边部中的远心特性，可良好地校正在周边部中的像面弯曲。此外，下述的条件式是更为希望的。
0.43＜PH8/H＜0.75           …(7’)
9.如1～8的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：满足以下的条件式。
15＜v1-v2＜65               …(8)
其中，
v1：上述第1透镜的阿贝数
v2：上述第2透镜的阿贝数
条件式(8)是用于良好地校正摄像透镜整个系统的色像差的条件式。
因低于条件式(8)的上限，能对轴上色像差、倍率色像差进行良好的平衡校正。另一方面，因高于条件式(8)的下限，能用容易得到的玻璃材料来构成。此外，下述的条件式是更为希望的。
20＜v1-v2＜65           …(8’)
10.如1～9的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：满足以下的条件式。
1.60＜n2＜2.10           …(9)
其中，
n2：上述第2透镜的对于d线的折射率
条件式(9)是用于良好地校正摄像透镜整个系统的色像差和像面弯曲的条件式。
因低于条件式(9)的上限，可适度地维持分散比较大第2透镜的折射力，可良好地校正色像差、像面弯曲。另一方面，因高于条件式(9)的下限，能用容易得到的玻璃材料来构成。此外，下述的条件式是更为希望的。
1.60＜n2＜2.00           …(9’)
11.如1～10的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：全部用塑料材料形成上述摄像透镜。
近年来，以固体摄像装置整体的小型化为目的，开发了即使是相同的像素数的固体摄像元件其像素间距也小、作为结果摄像面尺寸小的装置。由于用于这样的摄像面尺寸小的固体摄像元件的摄像透镜有必要比较地缩短整个系统的焦点距离，故各透镜的曲率半径或外径相当小。因而，如果与利用比较费事的研磨加工制造的玻璃透镜比较，通过由利用射出成形制造的塑料透镜构成全部的透镜，即使是曲率半径或外径小的透镜也能廉价地大量生产。此外，因为塑料透镜可降低冲压温度，故可抑制成形金属模的损耗，其结果，可减少成形金属模的更换次数或维修次数，可谋求降低成本。
12.如1～10的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：用玻璃材料形成了上述第1透镜或上述第3透镜的某一方，用塑料材料形成了除此以外的透镜。
通过用几乎没有温度变化时的折射率变化的玻璃材料形成具有正的折射力的第1透镜或第3透镜的某一方、用塑料材料形成除此以外的透镜，既可较多地使用塑料材料、又可补偿摄像透镜整个系统中的温度变化时的像点位置变动。更具体地说，通过使用塑料材料形成了的正的第1透镜或第3透镜具有比较大的正的折射力、使第2透镜或第4透镜这2片负透镜分担负的折射力，可使塑料透镜的折射力的分配达到最佳化，在抵消温度变化时的对像点位置变动的贡献的方向上起作用，可将摄像透镜整个系统中的温度变化时的像点位置的变动抑制得较小。
此外，如果用玻璃材料形成第1透镜，则由于可将塑料透镜构成为不向外部露出，故可避免对第1透镜的划伤等的问题，成为更为理想的结构。
再有，所谓「用塑料材料形成」，包含将塑料材料作为母体材料、在其表面上以防止反射或提高表面硬度为目的进行了涂敷处理的情况。此外，也包含以将塑料材料的折射率的温度变化抑制得较小为目的、在塑料材料中混合了无机微粒子的情况。
13.如1～10的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：全部用玻璃材料形成了上述摄像透镜。
通过用玻璃材料形成全部的透镜，与塑料透镜相比，可选择高折射率且低分散的玻璃材料，既可将全部透镜系统的焦点距离保持得较短、又可将色像差抑制得较小。此外，通过用在温度变化时的折射率几乎没有变化的玻璃材料来形成，可使摄像透镜整个系统中的温度变化时的像点位置变动大体为零。此外，如果用玻璃材料形成第1透镜，则由于可将塑料透镜构成为不向外部露出，故可避免对第1透镜的划伤等的问题。
再者，近年来，由于当把将照相机模块的单元安装到其它的电路基板上时的焊接进行使用了回流(reflow)的工序的自动安装后可提高作业效率，故要求具有充分的耐热性的照相机模块的单元以便能耐受回流。因此，由于玻璃材料具有能耐受回流的充分的耐热性，故也具有能使用于采用回流工序的照相机模块的效果。
再有，所谓「用玻璃材料形成」，包含将玻璃材料作为母体材料、在其表面上以防止反射或提高表面硬度为目的进行了涂敷处理的情况。
14.如1～10的任一项中所述的摄像透镜，其特征在于：用玻璃材料形成了上述第1透镜和上述第2透镜，用塑料材料形成了上述第3透镜和上述第4透镜。
通过用玻璃材料形成折射力比较强的第1透镜和第2透镜，可减小摄像透镜整个系统中的温度变化时的像点位置变动，通过将塑料透镜使用于第3透镜和第4透镜，可将摄像透镜整体的成本抑制到较少。此外，如果用玻璃材料形成第1透镜，则由于可将塑料透镜构成为不向外部露出，故可避免对第1透镜的划伤等的问题。
15.一种摄像装置，其中以一体的方式组装了在保持上述固体摄像元件的同时形成了用于进行电信号的发送接收的连接用端子部的基板、1～14的任一项中所述的摄像透镜和内置该摄像透镜并用具有来自物体侧的光入射用的开口部的遮光性材料形成的框体，其特征在于：上述摄像透镜的光轴方向的高度小于等于10mm。
因使用本实施形态的摄像透镜，可得到更小型且高性能的摄像装置。在此，所谓「光入射用的开口部」，不一定限于形成孔等的空间的开口部，指的是形成了可透过来自物体侧的入射光的区域的部分。
此外，所谓「该摄像装置的上述摄像透镜光轴方向的高度小于等于10mm」，意味着具备上述全部的结构的摄像装置的沿光轴方向的全长。因而，例如，在基板的表面上设置了框体、在基板的背面上安装了电子部件等的情况下，设想从成为框体的物体侧的前端部到在背面上突出的电子部件的前端部为止的距离小于等于10mm。
16.一种携带终端，其特征在于：具备15中所述的摄像装置。
因使用本发明的摄像装置，可得到更小型且高性能的携带终端。
在此，虽然是小型的摄像透镜的尺度，但在本发明中目的是实现满足下式的水平的小型化。因满足该范围，可缩短摄像透镜全长，也能以相乘的方式减小透镜外径。由此，可实现摄像装置整体的小型轻量化。
L/f＜1.40               …(10)
其中，
L：摄像透镜整个系统的最靠近物体侧的透镜面到像侧焦点为止的光轴上的距离
f：摄像透镜整个系统的焦点距离
在此，所谓像侧焦点，指的是与光轴平行的平行光线入射到摄像透镜上的情况的像点。再有，在摄像透镜的最靠近像侧的面与像侧焦点位置之间配置光学的低通滤波器、红外线截止滤波器或固体摄像元件封装体的密封玻璃等的平行平板的情况下，将平行平板部分定为空气换算距离之后来计算上述L的值。此外，更希望的是下式的范围。
L/f＜1.30           …(10’)
以下，使用图详细地说明本发明的优选实施形态，但本发明不限定于此。
图1是与本实施形态有关的摄像装置的斜视图。图2是示意性地表示了与本实施形态有关的摄像装置的摄像透镜的沿光轴的剖面的图。
如图1或图2中所示，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的光电变换部51a上对被摄体像进行摄像的摄像透镜10；作为由具有来自物体侧的光入射用的开口部的遮光构件构成的镜筒的框体53；保持摄像元件51的支持基板52a；以及具有进行该电信号的发送接收的外部连接用端子(也称为外部连接端子)54的柔性印刷基板52b，以一体的方式将这些部分安装在一起。
如图2中所示，摄像元件51在其受光侧的面的中央部中形成了以二维的方式配置了像素(光电变换元件)的作为受光部的光电变换部51a，在其周围形成了信号处理电路51b。该信号处理电路51b由依次驱动各像素以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变换部和使用该数字信号形成图像信号输出的信号处理部等构成。
在摄像元件51的受光侧的面的外边缘附近设置了未图示的多个焊区(pad)，经键合引线W连接到支持基板52a上。再有，摄像元件不限于上述的CMOS型的图像传感器，也可应用CCD等其它的传感器。
基板52由用其一个面支撑摄像元件51和框体53的硬质的支持基板52a和其一个端部连接到支持基板52a的另一个面(与摄像元件51相反一侧的面)的柔性印刷基板52b构成。在支持基板52a的表面背面这两面上设置了多个信号传递用焊区，在一个面上经键合引线W与摄像元件51连接，在另一个面上与柔性印刷基板52b连接。
柔性印刷基板52b，如图1中所示，其一个端部与支持基板52a连接，经另一个端部设置的外部连接端子54把支持基板52a与未图示的外部电路(例如，具有安装了摄像装置的高位装置的控制电路)相连接，可从外部电路接受用于驱动摄像元件51的电压或时钟信号的供给，或可对外部电路输出数字YUV信号。再者，柔性印刷基板52b具有可挠性，中间部变形，对于支持基板52a在外部连接端子54的方向或配置方面给予自由度。
如图2中所示，固定配置了框体53，使其在支持基板52a的摄像元件51一侧的面上覆盖摄像元件51。即，在摄像元件51一侧使框体53形成较宽的开口并与支持基板52a相接固定，使其包围摄像元件51，将另一端部形成为具有小的开口的带有凸缘的筒状。
在框体53的内部，在摄像透镜10与摄像元件51之间固定配置了红外光截止滤波器等的光学滤波器F。
摄像透镜10从物体侧起按顺序由开口光阑S、第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3和第4透镜L4构成，构成为使被摄体像在摄像元件51的光电变换面51a上成像。
再有，图2中的单点划线是各透镜L1～L4的光轴。
将构成摄像透镜10的各透镜L1～L4保持在镜框55内。框体53内置该镜框55和被镜框55保持的摄像透镜10，镜框55在其外周与框体53嵌合，在框体53的具有小开口的凸缘部处相接，进行了定位。
再有，在将摄像装置50与其它的电路基板连接时，在使用回流工序的情况下，不需要外部连接用端子(也称为外部连接端子)54和柔性印刷基板52b。此外，用具有能耐受回流的耐热性的材料形成了框体53或镜框55。
此外，在图2中表示的摄像装置的情况下，图示H为摄像装置的摄像透镜光轴方向的高度。
再者，虽然未图示，但也可在各透镜L1～L4之间配置挡住不需要的光的固定光阑。特别是，因在光线路径的外侧配置矩形的固定光阑，可抑制重像和反射光斑的发生。
图3是作为具备与本实施形态有关的摄像装置的携带终端的一个例子的携带电话机的外观图。
图3中表示的携带电话机100经铰链73连结了作为具备显示画面D1和D2的机身的上框体71与具备作为输入部的操作按钮60的下框体72。在上框体71的显示画面D2的下方内置了摄像装置50，配置成摄像装置50从上框体71的外表面一侧取入光。
再有，也可在上框体71内的显示画面D2的上方或侧面配置该摄像装置的位置。此外，当然携带电话机不限于折叠式的。
图4是携带电话机的控制框图。
如图4中所示，将摄像装置50的外部连接端子54(图示箭头)与携带电话机100的控制部101连接，对控制部101输出亮度信号或色差信号等的图像信号。
另一方面，携带电话机100具备：在总括地控制各部分的同时执行与各处理对应的程序的控制部(CPU)101；用于指示输入号码等的输入部即操作按钮60；显示既定的数据显示或所摄像的图像的显示画面D1和D2；用于实现与外部服务器之间的各种信息通信的无线通信部80；存储了携带电话机100的系统程序或各种处理程序和终端ID等的必要的诸数据的存储部(ROM)91；以及暂时地存储由控制部101执行的各种处理程序或数据或处理数据、由摄像装置50得到的图像数据或作为作业区域使用的暂时存储部(RAM)92。
此外，从摄像装置50输入了的图像信号由携带电话机100的控制部101存储在存储部91中，或在显示画面D1上显示，进而经无线通信部80作为图像信息发送给外部。
实施例
以下表示与本发明有关的摄像透镜的实施例。在各实施例中使用的记号如下所述。
f：摄像透镜整个系统的焦点距离
fB：后焦点
F：F数
ω：最大半画角
2Y：固体摄像元件的摄像面对角线长
ENTP：入射瞳位置(从第1面到入射瞳位置的距离)
EXTP：射出瞳位置(从摄像面到射出瞳位置的距离)
H1：前侧主点位置(从第1面到前侧主点位置的距离)
H2：后侧主点位置(从最终面到后侧主点位置的距离)
R：曲率半径
D：轴上面间隔
Nd：透镜材料的对d线的折射率
vd：透镜材料的阿贝数
在各实施例中，在各面号码之后记载了「*」的面是具有非球面形状的面，关于非球面形状，将面的顶点定为原点，在光轴方向上取X轴，将与光轴垂直的方向的高度作为h，用以下的数学式来表示。
X = h 2 / R 1 + 1 - ( 1 + K ) h 2 / R 2 + ΣA i h i . . . ( 11 )
其中，
Ai：i次的非球面系数
R：曲率半径
K：圆锥常数
(实施例1)
在表1中表示透镜数据。
【表1】
f＝3.77mm  fB＝0.56mm  F＝2.88  ω＝31.1°  2Y＝4.48mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-2.51mm  H1＝-0.85mm  H2＝-3.21mm
 面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
 1(光阑)   ∞   0.05   0.66
 2*   2.127   0.77   1.53180   56.0   0.72
 3*   -2.738   0.10   0.82
 4*   -76.221   0.40   1.58300   30.0   0.85
 5*   1.639   0.43   0.91
 6*   -76.766   1.13   1.53180   56.0   1.09
 7*   -1.051   0.27   1.28
 8*   -4.582   0.55   1.53180   56.0   1.40
 9*   1.408   0.50   1.83
 10   ∞   0.10   1.51633   64.1   2.02
 11   ∞   2.04
在表2中表示非球面系数。
【表2】
再有，将10的幂乘数(例如，2.5×10-02)表示为E(例如，2.5E-02)。
在表3中表示单透镜数据。
【表3】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.382
  2   4   -2.747
  3   6   1.994
  4   8   -1.962
在图5中表示实施例1的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图6中表示实施例1的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜、第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。第2透镜由聚碳酸酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.4％。
由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例2)
在表4中表示透镜数据。
【表4】
f＝4.78mm  fB＝0.54mm  F＝2.88  ω＝31.0°  2Y＝5.67mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.08mm  H1＝-1.53mm  H2＝-4.24mm
  面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
  1(光阑)   ∞   0.05   0.83
  2*   3.015   0.96   1.58913   61.2   0.89
  3*   -5.478   0.20   1.02
  4*   17.676   0.45   1.58300   30.0   1.08
  5*   2.239   0.76   1.13
  6*   10.944   1.49   1.53180   56.0   1.62
  7*   -1.099   0.19   1.79
  8*   -2.610   0.68   1.53180   56.0   1.84
  9*   1.468   0.70   2.40
  10   ∞   0.10   1.51633   64.1   2.60
  11   ∞   2.63
在表5中表示非球面系数。
【表5】
Figure A20081008765600251
在表6中表示单透镜数据。
【表6】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   3.445
  2   4   -4.444
  3   6   1.962
  4   8   -1.670
在图7中表示实施例2的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图8中表示实施例2的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜是玻璃铸模透镜，第2透镜由聚碳酸酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.4％。第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。
由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例3)
在表7中表示透镜数据。
【表7】
f＝4.81mm  fB＝0.64mm  F＝2.88  ω＝30.7°  2Y＝5.67mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.39mm  H1＝-0.94mm  H2＝-4.17mm
  面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
  1(光阑)   ∞   0.05   0.84
  2*   4.500   1.18   1.53180   56.0   0.87
  3*   -2.064   0.10   1.09
  4*   -16.220   0.88   1.58300   30.0   1.11
  5*   2.154   0.59   1.23
  6*   -12.911   1.28   1.53180   56.0   1.46
  7*   -1.232   0.10   1.65
  8*   -12.262   0.99   1.53180   56.0   1.86
  9*   1.467   0.70   2.41
  10   ∞   0.10   1.51633   64.1   2.59
  11   ∞   2.62
在表8中表示非球面系数。
【表8】
Figure A20081008765600271
在表9中表示单透镜数据。
【表9】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.838
  2   4   -3.205
  3   6   2.467
  4   8   -2.404
在图9中表示实施例3的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图10中表示实施例3的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜、第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。第2透镜由聚碳酸酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.4％。
由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例4)
在表10中表示透镜数据。
【表10】
f＝4.74mm  fB＝0.50mm  F＝3.29  ω＝31.1°  2Y＝5.67mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.29mm  H1＝-1.18mm  H2＝-4.24mm
 面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
 1(光阑)   ∞   0.05   0.72
 2*   4.633   0.89   1.53180   56.0   0.74
 3*   -2.153   0.10   0.92
 4*   33.315   0.64   1.60700   27.0   0.96
 5*   2.263   0.63   1.05
 6*   -3.838   1.11   1.51760   63.5   1.21
 7*   -1.462   0.73   1.47
 8*   -11.778   0.85   1.53180   56.0   1.90
 9*   2.364   0.60   2.41
 10   ∞   0.10   1.51633   64.1   2.63
 11   ∞   2.65
在表11中表示非球面系数。
【表11】
Figure A20081008765600291
在表12中表示单透镜数据。
【表12】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.896
  2   4   -4.031
  3   6   3.934
  4   8   -3.627
在图11中表示实施例4的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图10中表示实施例4的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。第2透镜由聚酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.7％。第3透镜是玻璃铸模透镜。
由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例5)
在表13中表示透镜数据。
【表13】
f＝4.72mm  fB＝0.66mm  F＝2.88  ω＝31.3°  2Y＝5.67mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.17mm  H1＝-1.08mm  H2＝-4.06mm
  面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd 有效半径(mm)
  1(光阑)   ∞   0.05   0.82
  2*   3.822   1.06   1.53180   56.0   0.86
  3*   -2.071   0.10   1.06
  4*   -29.044   0.63   1.58300   30.0   1.09
  5*   2.040   0.68   1.18
  6*   -7.149   1.26   1.53180   56.0   1.40
  7*   -1.227   0.38   1.63
  8*   -7.023   0.68   1.53180   56.0   1.88
  9*   1.627   0.60   2.39
  10   ∞   0.10   1.51633   64.1   2.59
  11   ∞   2.61
在表14中表示非球面系数。
【表14】
Figure A20081008765600311
在表15中表示单透镜数据。
【表15】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.694
  2   4   -3.245
  3   6   2.594
  4   8   -2.418
在图13中表示实施例5的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图14中表示实施例5的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜、第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。第2透镜由聚碳酸酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.4％。
由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例6)
在表16中表示透镜数据。
【表16】
f＝5.65mm  fB＝0.75mm  F＝2.88  ω＝31.9°  2Y＝7.13mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.39mm  H1＝-2.05mm  H2＝-4.90mm
 面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
 1(光阑)   ∞   0.05   0.98
 2*   2.032   1.17   1.48749   70.2   1.15
 3*   -19.387   0.07   1.21
 4*   7.124   0.40   1.60700   27.0   1.20
 5*   2.859   0.89   1.18
 6*   -4.305   1.34   1.53180   56.0   1.36
 7*   -1.347   0.20   1.92
 8*   -11.786   0.65   1.53180   56.0   2.36
 9*   1.608   0.80   2.85
 10   ∞   0.10   1.51633   64.1   3.25
 11   ∞   3.27
在表17中表示非球面系数。
【表17】
Figure A20081008765600331
在表18中表示单透镜数据。
【表18】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   3.842
  2   4   -8.155
  3   6   3.184
  4   8   -2.617
在图15中表示实施例6的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图16中表示实施例6的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜是玻璃铸模透镜。第2透镜由聚酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.7％。第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。
由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例7)
在表19中表示透镜数据。
【表19】
f＝5.70mm  fB＝0.67mm  F＝2.88  ω＝31.8°  2Y＝7.13mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.18mm  H1＝-2.73mm  H2＝-5.03mm
 面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
 1(光阑)   ∞   0.05   0.99
 2*   1.848   1.14   1.48749   70.2   1.31
 3*   -95.262   0.07   1.30
 4*   5.460   0.40   1.80518   25.4   1.27
 5*   2.713   0.92   1.18
 6*   -4.199   1.10   1.58144   40.7   1.38
 7*   -1.479   0.32   1.89
 8*   -7.764   0.65   1.65844   50.9   2.36
 9*   2.299   0.80   2.79
 10   ∞   0.10   1.51633   64.1   3.31
 11   ∞   3.33
在表20中表示非球面系数。
【表20】
在表21中表示单透镜数据。
【表21】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   3.733
  2   4   -7.162
  3   6   3.418
  4   8   -2.627
在图17中表示实施例7的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图18中表示实施例7的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜至第4透镜全部是玻璃铸模透镜。通过如本实施例那样将第1透镜至第4透镜的全部定为用玻璃材料形成了的透镜，可作成具有充分的耐热性的摄像透镜，即使把将摄像装置安装到其它的电路基板上时的焊接使用回流的工序进行自动安装的情况下，也可予以对应。
(实施例8)
在表22中表示透镜数据。
【表22】
f＝4.74mm  fB＝0.81mm  F＝2.88  ω＝31.1°  2Y＝5.67mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.21mm  H1＝-0.85mm  H2＝-3.93mm
 面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
 1(光阑)   ∞   0.05   0.82
 2*   3.655   1.02   1.53180   56.0   0.86
 3*   -2.318   0.10   1.06
 4*   7.130   0.45   1.60700   27.0   1.10
 5*   1.745   0.65   1.15
 6*   -5.225   1.50   1.53180   56.0   1.33
 7*   -1.144   0.24   1.64
 8*   -8.592   0.69   1.53180   56.0   1.88
 9*   1.455   0.60   2.36
 10   ∞   0.10   1.51633   64.1   2.55
 11   ∞   2.57
在表23中表示非球面系数。
【表23】
在表24中表示单透镜数据。
【表24】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.835
  2   4   -3.931
  3   6   2.443
  4   8   -2.285
在图19中表示实施例8的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图20中表示实施例8的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜、第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。
第2透镜由聚酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.7％。由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例9)
在表25中表示透镜数据。
【表25】
f＝5.21mm  fB＝0.92mm  F＝2.88  ω＝34.4°  2Y＝7.13mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-3.12mm  H1＝-1.51mm  H2＝-4.29mm
  面编号   R(mm)   D(mm)   Nd   vd   有效半径(mm)
  1(光阑)   ∞   0.00   0.90
  2*   2.994   1.29   1.58913   61.2   0.97
  3*   -1.984   0.07   1.17
  4*   -4.182   0.50   1.68893   31.2   1.17
  5*   3.676   0.65   1.20
  6*   -3.384   1.25   1.53180   56.0   1.27
  7*   -1.235   0.25   1.76
  8*   -10.853   0.78   1.53180   56.0   2.34
  9*   1.635   0.60   2.87
  10   ∞   0.10   1.51633   64.1   3.17
  11   ∞   3.20
在表26中表示非球面系数。
【表26】
Figure A20081008765600391
在表27中表示单透镜数据。
【表27】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.241
  2   4   -2.768
  3   6   3.041
  4   8   -2.615
在图21中表示实施例9的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图22中表示实施例9的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜和第2透镜是玻璃铸模透镜。第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。
由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例10)
在表28中表示透镜数据。
【表28】
f＝3.87mm  fB＝0.51mm  F＝2.88  ω＝30.5°  2Y＝4.48mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-2.46mm  H1＝-1.17mm  H2＝-3.36mm
面编号     R(mm)    D(mm)    Nd         vd      有效半径
                                                (mm)
1(光阑)    ∞       0.05                        0.67
2*         2.844    0.73     1.53180    56.0    0.71
3*         -3.673   0.21                        0.82
4*         6.996    0.45     1.58300    30.0    0.88
5*         1.676    0.38                        0.95
6*         645.499  0.94     1.53180    56.0    1.13
7*         -1.527   0.68                        1.27
8*         -53.467  0.51     1.53180    56.0    1.60
9*         1.654    0.40                        2.00
10         ∞       0.10     1.51630    64.1    2.19
11         ∞       0.51                        2.22
在表29中表示非球面系数。
【表29】
第2面                           第6面
K＝-1.55924E+00                 K＝3.00000E+01
A4＝-2.08976E-02                A4＝2.16515E-02
A6＝-6.68657E-03                A6＝3.36649E-03
A8＝-1.59126E-02                A8＝1.83147E-02
                                A10＝-5.45106E-03
第3面                           第7面
K＝-7.39959E+00                 K＝-4.30385E+00
A4＝-3.67768E-02                A4＝-7.12375E-02
A6＝2.65599E-02                 A6＝4.15501E-02
A8＝-3.03052E-02                A8＝-1.55104E-03
                                A10＝5.50078E-03
                                A12＝-2.58759E-04
第4面                           第8面
K＝1.73200E+01                  K＝3.00000E+01
A4＝-8.86250E-02                A4＝-1.66900E-01
A6＝7.14097E-02                 A6＝5.75819E-02
A8＝-2.32201E-02                A8＝4.08086E-04
                                A10＝-4.29096E-03
                                A12＝7.17894E-04
第5面                           第9面
K＝-1.67439E+00                 K＝-7.43804E+00
A4＝-5.81163E-02                A4＝-9.50717E-02
A6＝4.31558E-02                 A6＝2.57742E-02
A8＝-6.87337E-03                A8＝-5.09659E-03
A10＝-1.63073E-03               A10＝6.73320E-04
                                A12＝-5.84000E-05
在表30中表示单透镜数据。
【表30】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   3.136
  2   4   -3.902
  3   6   2.865
  4   8   -3.007
在图23中表示实施例10的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图24中表示实施例10的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜、第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。第2透镜由聚碳酸酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.4％。由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例11)
在表31中表示透镜数据。
【表31】
f＝3.99mm  fB＝0.64mm  F＝2.88  ω＝29.8°  2Y＝4.48mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-2.25mm  H1＝-1.50mm  H2＝-3.34mm
面编号     R(mm)    D(mm)    Nd         vd      有效半径(mm)
1(光阑)    ∞       0.05                        0.69
2*         4.437    0.91     1.53180    56.0    0.70
3*         -1.692   0.10                        0.88
4*         3.332    0.40     1.60700    27.0    0.94
5*         1.402    0.76                        0.90
6*         -1.893   0.78     1.53180    56.0    1.09
7*         -0.824   0.23                        1.30
8*         -9.459   0.50     1.53180    56.0    1.60
9*         1.002    0.40                        1.96
10         ∞       0.10     1.51630    64.1    2.14
11         ∞       0.64                        2.17
在表32中表示非球面系数。
【表32】
第2面                           第6面
K＝3.06963E+00                  K＝-6.65112E+00
A4＝-9.09842E-02                A4＝-3.67947E-03
A6＝-4.26341E-02                A6＝1.85963E-02
A8＝-2.68432E-02                A8＝1.83005E-02
                                A10＝-6.75120E-03
第3面                           第7面
K＝2.95776E-01                  K＝-3.43373E+00
A4＝-3.40268E-03                A4＝-5.05171E-02
A6＝1.56994E-02                 A6＝6.73357E-02
A8＝-2.96831E-02                A8＝-1.29721E-02
                                A10＝2.40539E-03
                                A12＝-6.08799E-04
第4面                           第8面
K＝1.69798E+00                  K＝2.85728E+01
A4＝-5.15699E-02                A4＝-3.92915E-02
A6＝1.03182E-01                 A6＝1.43897E-02
A8＝-3.84753E-02                A8＝4.16282E-03
                                A10＝-5.21667E-03
                                A12＝1.17660E-03
第5面                           第9面
K＝-1.04310E+00                 K＝-9.71560E+00
A4＝-4.20513E-02                A4＝-9.80937E-02
A6＝6.30603E-02                 A6＝4.07515E-02
A8＝4.04641E-02                 A8＝-1.18892E-02
A10＝-3.51919E-02               A10＝1.57302E-03
                                A12＝-8.89190E-05
在表33中表示单透镜数据。
【表33】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.429
  2   4   -4.326
  3   6   2.190
  4   8   -1.677
在图25中表示实施例11的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图26中表示实施例11的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜、第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。第2透镜由聚酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.7％。由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
(实施例12)
在表34中表示透镜数据。
【表34】
f＝4.00mm  fB＝0.52mm  F＝2.88  ω＝29.8°  2Y＝4.48mm
ENTP＝0.00mm  EXTP＝-2.32mm  H1＝-1.61mm  H2＝-3.47mm
面编号     R(mm)       D(mm)    Nd         vd      有效半径(mm)
1(光阑)    ∞          0.05                        0.69
2*         1.871       0.80     1.53180    56.0    0.77
3*         -2.598      0.05                        0.86
4*         1439.436    0.40     1.58300    30.0    0.87
5*         1.565       0.50                        0.90
6*         -9.869      0.80     1.53180    56.0    1.07
7*         -1.685      0.37                        1.25
8*         -57.384     0.77     1.53180    56.0    1.45
9*         1.775       0.40                        1.96
10         ∞          0.10     1.51630    64.1    2.20
11         ∞          0.52                        2.22
在表35中表示非球面系数。
【表35】
第2面                           第6面
K＝-2.16222E-01                 K＝1.14200E+01
A4＝-1.76276E-02                A4＝-4.01998E-03
A6＝-1.13146E-02                A6＝-3.94345E-02
A8＝-2.78349E-02                A8＝9.48913E-02
                                A10＝-3.52751E-02
第3面                           第7面
K＝4.42710E+00                  K＝-2.53652E+00
A4＝1.20064E-01                 A4＝-8.44568E-02
A6＝-9.62069E-02                A6＝4.89645E-02
A8＝3.44467E-02                 A8＝-1.66288E-02
                                A10＝3.04939E-02
                                A12＝-1.02838E-02
第4面                           第8面
K＝-3.00000E+01                 K＝3.00000E+01
A4＝-1.39393E-02                A4＝-2.70325E-01
A6＝2.06359E-02                 A6＝1.36067E-01
A8＝-1.20054E-02                A8＝-1.60495E-02
                                A10＝-1.00760E-02
                                A12＝2.93549E-03
第5面                           第9面
K＝-3.86511E+00                 K＝-9.13345E+00
A4＝4.10207E-03                 A4＝-1.16656E-01
A6＝1.01326E-01                 A6＝4.27449E-02
A8＝-4.00175E-02                A8＝-1.18055E-02
A10＝3.38549E-03                A10＝1.69996E-03
                                A12＝-1.13271E-04
在表36中表示单透镜数据。
【表36】
  透镜   始面   焦距(mm)
  1   2   2.181
  2   4   -2.688
  3   6   3.695
  4   8   -3.223
在图27中表示实施例12的透镜的剖面图。L1是第1透镜、L2是第2透镜、L3是第3透镜、L4是第4透镜、S是开口光阑。此外，F是设想为光学的低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。
在图28中表示实施例12的透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。
在本实施例中，第1透镜、第3透镜和第4透镜由聚烯烃系列的塑料材料形成，饱和吸水率小于等于0.01％。第2透镜由聚碳酸酯系列的塑料材料形成，饱和吸水率是0.4％。由于塑料透镜与玻璃透镜相比，饱和吸水率大，故如果有急剧的湿度变化，则过渡性地发生吸水量的不均匀分布，存在折射率变得不均匀、不能得到良好的成像性能的趋势。为了能抑制因湿度变化引起的性能恶化，希望使用饱和吸水率全部小于等于0.7％的塑料材料。
其次，在表37中表示与条件式(1)～(10)对应的各实施例的值。
【表37】
Figure A20081008765600461
在此，由于塑料材料在温度变化时的折射率变化大，故如上述的实施例1、3、5、8那样如果用塑料透镜构成第1透镜至第4透镜的全部，则在周围温度变化了时，存在摄像透镜整个系统的像点位置发生变动的危险。在不能忽略该像点位置变动的规格的摄像单元中使用上述摄像透镜的情况下，因将例如实施例6那样的正的第1透镜作为用玻璃材料形成的透镜(例如玻璃铸模透镜)、将第2透镜、第3透镜和第4透镜作为塑料透镜、而且在第2透镜、第3透镜和第4透镜中进行在某种程度上抵消温度变化时的像点位置变动那样的折射力分配，可减轻随该温度特性变化的特性。在使用玻璃铸模透镜的情况下，为了尽可能防止成形金属模的消耗，希望使用玻璃转移点(Tg)小于等于400℃的玻璃材料。
此外，最近知道了在塑料材料中混合无机微粒子从而可减小塑料材料的因温度产生的变化的情况。如果详细地说明，则若一般地在透明的塑料材料中混合微粒子，则由于产生光的散射，透射率下降，故作为光学材料来使用是困难的，但通过使微粒子的大小比透射光束的波长小，实质上可不发生散射。塑料材料的折射率因温度上升而下降，但若温度上升，则无机粒子的折射率上升。因此，通过利用这些温度依存性以互相抵消的方式起作用，几乎可不产生折射率变化。具体地说，通过在成为母体材料的塑料材料中分散最大长度小于等于20纳米的无机粒子，成为折射率的温度依存性非常低的塑料材料。例如，通过在丙烯酸中分散氧化铌(Nb2O5)的微粒子，可减小因温度变化引起的折射率变化。在本发明中，通过使用在2片正透镜(L1、L3)中的1片或全部的透镜(L1～L4)中分散了这样的无机粒子的塑料材料，可将摄像透镜整个系统的温度变化时的像点位置变动抑制得较小。
再有，本实施例对于入射到固体摄像元件的摄像面上的光束的主光线入射角在摄像面周边部中没有设计成一定充分小。但是，在最近的技术中，利用固体摄像元件的色滤波器或芯片上的微透镜阵列的排列的重新评价，可减轻遮蔽现象。具体地说，如果对于摄像元件的摄像面的像素间距将色滤波器或芯片上的微透镜阵列的排列的间距设定得非常小，则由于越靠近摄像面的周边部对于各像素来说色滤波器或芯片上的微透镜阵列越朝向摄像透镜光轴侧偏移，可将斜入射的光束有效地引导到各像素的受光部。由此，可将在固体摄像元件中发生的遮蔽现象抑制得较小。本实施例关于缓和了上述要求这部分来说成为目标是实现更小型化的设计例。

Claims (16)

1.一种用于使被摄体像在固体摄像元件的光电变换部上成像的摄像透镜，从物体侧起按顺序由开口光阑、具有正的折射力的第1透镜、具有负的折射力的第2透镜、具有正的折射力的第3透镜和至少1面是非球面且具有负的折射力的两凹形状的第4透镜构成，所述摄像透镜的特征在于：
满足以下的条件式：
0.30＜f1/f＜0.85
0.30＜f3/f＜1.00
其中，
f1：上述第1透镜的焦点距离，
f3：上述第3透镜的焦点距离，
f：上述摄像透镜整个系统的焦点距离。
2.如权利要求1中所述的摄像透镜，其特征在于：
满足以下的条件式：
-4.00＜Pair/P＜-0.80
其中，
P：上述摄像透镜整个系统的折射力，
Pair：是由第2透镜的像侧面与第3透镜的物体侧面形成的所谓空气透镜的折射力，此外，所谓折射力，是焦点距离的倒数，上述Pair可用下述的数学式来求出：
【数学式1】
Pair = 1 - n 2 r 4 + n 3 - 1 r 5 - ( 1 - n 2 ) ( n 3 - 1 ) × d 23 r 4 × r 5
其中，
n2：上述第2透镜的对于d线的折射率，
n3：上述第3透镜的对于d线的折射率，
r4：上述第2透镜像侧面的曲率半径，
r5：上述第3透镜物体侧面的曲率半径，
d23：上述第2透镜和第3透镜的轴上的空气间隔。
3.如权利要求1或权利要求2中所述的摄像透镜，其特征在于：
满足以下的条件式：
-0.90＜f4/f＜-0.20
其中，
f4：上述第4透镜的焦点距离，
f：上述摄像透镜整个系统的焦点距离。
4.如权利要求1～3的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
满足以下的条件式：
0＜(r7+r8)/(r7-r8)＜1.0
其中，
r7：上述第4透镜物体侧面的曲率半径，
r8：上述第4透镜像侧面的曲率半径。
5.如权利要求1～4的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
上述第2透镜的像侧面具有非球面形状，具有随着从光轴离开到周边负的折射力变弱的形状。
6.如权利要求1～5的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
上述第3透镜的像侧面具有非球面形状，具有随着从光轴离开到周边正的折射力变弱的形状。
7.如权利要求1～6的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
上述第4透镜的像侧面具有非球面形状，随着从光轴离开到周边负的折射力变弱，并且具有变曲点。
8.如权利要求7中所述的摄像透镜，其特征在于：
上述第4透镜的像侧面满足以下的条件式：
0.40＜PH8/H＜0.80
其中，
PH8：上述第4透镜像侧面中的变曲点的离开光轴的高度，
H：上述第4透镜像侧面的有效半径。
9.如权利要求1～8的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
满足以下的条件式：
15＜v1-v2＜65
其中，
v1：上述第1透镜的阿贝数，
v2：上述第2透镜的阿贝数。
10.如权利要求1～9的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
满足以下的条件式：
1.60＜n2＜2.10
其中，n2：上述第2透镜的对于d线的折射率。
11.如权利要求1～10的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
全部用塑料材料形成上述摄像透镜。
12.如权利要求1～10的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
用玻璃材料形成了上述第1透镜或上述第3透镜的某一方，用塑料材料形成了除此以外的透镜。
13.如权利要求1～10的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
全部用玻璃材料形成了上述摄像透镜。
14.如权利要求1～10的任一项所述的摄像透镜，其特征在于：
用玻璃材料形成了上述第1透镜和上述第2透镜，用塑料材料形成了上述第3透镜和上述第4透镜。
15.一种摄像装置，其特征在于包括：
固体摄像元件；
保持上述固体摄像元件的基板；
在上述基板上形成的、用于进行电信号的发送接收的连接端子部；
用具有来自物体侧的光入射用的开口部的遮光性材料形成的框体；以及
在上述框体中内置的、用于使透过了上述开口部的光在上述固体摄像元件上成像的权利要求1～8的任一项所述的摄像透镜，
以一体的方式将上述基板、上述摄像透镜与上述框体组装在一起，
该摄像装置的上述摄像透镜的光轴方向的高度小于等于10mm。
16.一种携带终端，其特征在于：
具备权利要求15中所述的摄像装置。
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