CN101726836A - 透镜装置及拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种透镜装置，包括：具有正光焦度的第一透镜、开口光圈、具有负光焦度的凹凸形状的第二透镜、具有正光焦度的凹凸形状的第三透镜、和包括分别具有至少一个拐点的非球面形状的物侧面及像侧面且该像侧面在像侧是凹形状的第四透镜，所述第一透镜、所述开口光圈、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜按照从物侧向像侧的顺序排列，所述第一透镜包括在像侧是凸面形状的像侧面，所述第二透镜包括在物侧是凸面形状的物侧面。

Description

透镜装置及拍摄装置
技术领域
本发明涉及一种透镜装置，详细涉及一种适合向小型拍摄装置搭载的透镜装置。另外，涉及一种拍摄装置。
背景技术
目前所使用的拍摄装置的大部分，作为拍摄元件而具备CCD(ChargeCoupled Device)图像传感器或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)图像传感器的数码相机。由此，对于拍摄装置中使用的透镜装置而言，存在谋求与所谓银盐照相机不同的性能的情况。例如，由于CCD图像传感器或CMOS图像传感器对倾斜的入射光的灵敏度比银盐薄膜低，因而谋求作为入射到拍摄元件的光线的入射角的主光线入射角度(CRA：Chief Ray Angle)小。另外，伴随着拍摄元件的集成度的提高，即使是内置在便携式照相机或移动电话的透镜装置，也能谋求图像质量的提高，另一方面，小型化的请求当然强烈。且有，由于内置在便携式照相机或移动电话中的小型透镜装置是能较便宜地供给的商品，故能够将制造成本抑制得较低的结构也变得重要。
在此，为使提高图像质量而需要将诸像差抑制得较低。由此，代替易设计为便携式的3片结构的透镜装置，谋求更易抑制像差的4片结构的透镜。日本特开2002-228922号公报、日本特开2006-309043号公报及日本特开2007-11237号公报公开了一种4片结构、便携式透镜装置。
日本特开2002-228922号公报的透镜系统被称为在比最靠近拍摄对象侧(以下，称为“物侧”)的透镜更靠近物侧的位置配设光圈的所谓前光圈型。在该结构中一般公知：在配置得比光圈更靠近拍摄元件侧(以下，称为“像侧”)的各透镜产生中心偏移的情况下，中心偏移对图像质量影响较大。由此，容易产生以中心偏移作为原因的次品，透镜装置制造时的成品率降低且制造成本增加。
日本特开2006-309043号公报的透镜系统被称为在从物像开始在2片透镜的更后方配置光圈的所谓后光圈型。在该结构中一般公知：与上述的前光圈型的结构相比CRA变大。由于作为数码相机用的透镜装置如上所述强烈谋求CRA小的透镜装置，故需要通过调整各透镜的折射率而使CRA变小。但是，若为了调整折射率而增大各透镜的厚度或者增大透镜间的间隔，则不得不延长透镜装置的全长，使透镜装置大型化。
日本特开2007-11237号公报的透镜系统被称为从物侧开始在第一片透镜和第二片透镜之间配置光圈的所谓中光圈型。在该结构中一般公知：与日本特开2002-228922号公报的透镜系统相比难以产生以中心偏移为原因的次品，并且与日本特开2006-309043号公报相比能减小CRA。
但是，在日本特开2007-11237号公报的第【0013】段中记载了“通过由如条件式(3)、(4)所示的线膨胀系数较小的材料来形成物体侧的2片透镜，可以构成能与温度变化对应的焦点移动小的透镜系统”。即，通过由适当的材料形成“物体侧的2片透镜”来抑制温度变化的影响。
可是，对于便携式照相机或移动电话而言，根据重量方面或成本方面的请求，谋求一种将构成的全部透镜作为塑料透镜的透镜装置。由于塑料透镜与玻璃相比是一种线膨胀系数大的材料，故若全部透镜是塑料透镜，则无法由线膨胀系数较小的材料来形成物体侧的2片透镜。
发明内容
本发明提供一种不依存构成透镜装置的各透镜的材质就抑制了温度的影响的中光圈型结构的透镜装置。另外，本发明提供一种具备了具有拍摄功能的照相机或带照相机的移动电话等拍摄装置、即具备所述透镜装置的拍摄装置。
从下面的描述中，根据附图及各实施例的相关描述来说明其他的特征及优点。
附图说明
本发明及其优点参照优选的实施方式及附图说明可以很好地理解。
图1是便携式终端不使用时的外观图。
图2是便携式终端使用时的外观图，图2A是正面立体图，图2B是背面立体图。
图3是包括第一实施方式相关的透镜装置的光轴的面的剖面示意图。
图4是对第一实施方式相关的透镜装置的温度特性进行说明的图，图4A表示在第一透镜和第二透镜的对置的面夹持光圈而呈大致对称形状的情况下由温度引起的光的路线偏移，图4B表示在第一透镜和第二透镜的对置的面夹持光圈而为大致对称形状的情况下由温度引起的光的路线偏移。
图5是表示实施例1相关的透镜装置的一个特性例的像点图表。
图6是表示实施例1相关的透镜装置的一个特性例，图6A是表示像面弯曲的图表，图6B是表示畸变像差的图表。
图7是表示实施例1相关的透镜装置的一个特性例的纵像差的图表。
图8是表示实施例1相关的透镜装置的一个特性例的传输函数(MTF)的图表。
图9是包括实施例2相关的透镜装置的光轴的面的剖面示意图。
图10是表示实施例2相关的透镜装置的一个特性例的像点图表。
图11是表示实施例2相关的透镜装置的一个特性例，图11A是表示像面弯曲的图表，图11B是表示畸变像差的图表。
图12是表示实施例2相关的透镜装置的一个特性例的纵像差的图表。
图13是表示实施例2相关的透镜装置的一个特性例的传输函数(MTF)的图表。
图14是包括第二实施方式及实施例3相关的透镜装置的光轴的面的剖面示意图。
图15是表示实施例3相关的透镜装置的一个特性例的像点图表。
图16是表示实施例3相关的透镜装置的一个特性例，图16A是表示像面弯曲的图表，图16B是表示畸变像差的图表。
图17是表示实施例3相关的透镜装置的一个特性例的纵像差的图表。
图18是表示实施例3相关的透镜装置的一个特性例的传输函数(MTF)的图表。
图19是包括第三实施方式及实施例4相关的透镜装置的光轴的面的剖面示意图。
图20是表示实施例4相关的透镜装置的一个特性例的像点图表。
图21是表示实施例4相关的透镜装置的一个特性例，图21A是表示像面弯曲的图表，图21B是表示畸变像差的图表。
图22是表示实施例4相关的透镜装置的一个特性例的纵像差的图表。
图23是表示实施例4相关的透镜装置的一个特性例的传输函数(MTF)的图表。
图24是包括第4实施例及实施例5相关的透镜装置的光轴的面的剖面示意图。
图25是表示实施例5相关的透镜装置的一个特性例的像点图表。
图26是表示实施例5相关的透镜装置的一个特性例，图26A是表示像面弯曲的图表，图26B是表示畸变像差的图表。
图27是表示实施例5相关的透镜装置的一个特性例的纵像差的图表。
图28是表示实施例5相关的透镜装置的一个特性例的传输函数(MTF)的图表。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，利用附图说明将本发明相关的拍摄装置具体化后的移动电话的一个实施方式。如图1所示，例如移动电话是以铰链(hinge)H为中心折叠的结构的电话。图1是表示折叠状态的图，在前面露出了作为透镜装置10的一部分的防护玻璃罩9。图2A表示打开该移动电话而使显示部81、操作部82位于前面。图2B是从背面观看打开的移动电话的图。拍摄者例如以打开移动电话的状态通过使防护玻璃罩9朝向想要拍摄的对象，操作操作部82，从而能够按下快门，拍摄对象物。
如图3所示，透镜装置10是按照从物侧到像侧的顺序包括第一透镜1、开口光圈5、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4及玻璃防护罩6的中光圈型透镜装置。且有，玻璃防护罩9或框体等在说明上特别不需要的构件省略了图示。另外，虽然CCD图像传感器7不是透镜装置的构成要素，但是为了表示成像面71而一起记载在图中。同样，也一起记载了入射光8。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4都是塑料透镜。以下，详细说明图3的构成。
第一透镜1的物侧面11(第一面)在物侧是凸形状，并且第一透镜1的像侧面12(第二面)在像侧也是凸形状。该第一透镜1是具有正光焦度的透镜(以下，只称“正透镜”)。另外，第二透镜2的物侧面21(第四面)在物侧是凸形状，并且第二透镜2的像侧面22(第五面)在像侧是凹形状。该第二透镜2是具有负光焦度的透镜(以下，只称“负透镜”)，并且是凹凸形状的透镜(以下，只称“凹凸透镜(meniscus lens)”)。
另外，第一透镜1的像侧面12在像侧是凸面形状，并且第二透镜2的物侧面21在物侧是凸面形状，即由于第二透镜1和第二透镜2的相互对置的面都是凸形状，故能够抑制以由温度变化引起的第一透镜1及第二透镜2的变形作为原因的光路变化。其原因在于：通过夹持开口光圈5使两侧的面形状接近对称形状，即使在光圈5的正前方的面即第二面(12)的折射率由于温度而发生了变化的情况下，通过光圈5的正后方的面即第四面(21)的折射率的变化也能修正由第二面引起的光线的折射角的变化。
更具体地说，如图4A所示，如在低温时光用实线表示，在第二面折射进而在第四面折射而通过光路8a朝向第五面。在高温时，由于第一透镜1的折射率变得比低温时小，故如虚线所示，在第二面中的光的折射变小。因此，光入射到第四面的角度也变得比低温时小。另一方面，由于第四面的折射率也小，因此入射到第四面时的光的折射也变小。由此，光路8b与光路8a大致平行且朝向第五面。即，在高温时，通过第二面的折射率和第四面的折射率都变小而起作用，以便消除光路变化的影响。
另一方面，在夹持光圈而对置的面为非对称的以往构成的情况下，无法抑制由温度变化引起的光路变化。例示第一透镜1的像侧面在像侧是凸面形状并且第二透镜2的物侧面在物侧是凹面形状的情况，以下具体进行说明。
例如，如图4B所示，如低温时光用实线表示，在第二面折射进而在第四面折射而通过光路8a朝向第五面。在高温时，由于第一透镜1的折射率变得比低温时小，如虚线所示，第二面中的光的折射变小。在此，光入射到第四面的角度也变得比低温时小。在此，由于第四面在物侧是凹面形状，因此光入射到入射角越小第四面的曲率越小的地方。另外，由于第四面的折射率也小，因此入射到第四面时的光的折射也变小。由此，光路8b以与光路8a分离的状态朝向第五面。即，高温时，通过第二面的折射率和第四面的折射率都变小而起作用，以便扩大光路变化的影响。
另外，由于第一透镜1和第二透镜2相互对置的面是夹持光圈5而相互对称的形状，故例如如日本特开2006-301403号公报第【0018】段所述，也能够良好地修正彗形像差。
且有，第三透镜3是物侧面31在物侧为凹且像侧面32在像侧为凸的具有正光焦度的凹凸形状的透镜。由于第三透镜3为正透镜，故能够对透过第二透镜2后的光线进行聚光。另外，通过使第三透镜3形成为凹凸形状，从而能进一步抑制残留在透过第二透镜2后的光线中的像差。
另外，第四透镜4包括物侧面41及像侧面42，该像侧面42及物侧面41分别是具有至少一个拐点的非球面形状并且像侧面42在像侧是凹形状。更具体地说，物侧面41(第八面)包括在物侧为凸形状的中央部，并具有随着向周边部行进而曲率变小的拐点。另外，像侧面42(第九面)包括在像侧为凹形状的中央部，并具有随着向周边部行进而曲率变小的拐点。像侧面42的周边部在像侧形成为凸。该第四透镜4具有负光焦度。通过具备该透镜4而能够更进一步抑制残留在透过第一透镜1～第三透镜3后的光线中的像差。
作为玻璃防护罩6，虽然通常利用一种用于将作为拍摄元件的CCD图像传感器7与灰尘隔绝的无色透明的玻璃板，但是根据需要例如也可以利用红外线去除滤波器等的滤波器。
入射到第一实施方式相关的透镜装置的入射光8被第一透镜1聚光，并仅被限制为由开口光圈5成像所需的光。通过光圈5后的光，然后透过第二透镜2～第四透镜4而被聚光并且被修正像差。另外，通过第四透镜4后的光又通过透镜防护罩后，在CCD图像传感器7的成像面71上成像。该像由CCD图像传感器7进行电气变换，在按下了快门的情况下作为照片用的图像而被记录。
第一实施方式的透镜装置具有以下优点。
(1)第一透镜1的像侧面12(第二面)在像侧是凸面形状并且第二透镜2的物侧面21(第四面)在物侧是凸面形状，即第一透镜1和第二透镜2相互对置的面都是凸形状。由此，第一透镜1和第二透镜2相互对置的面夹持开口光圈5而作为对象。因此，由于能够消除以由温度变化引起的第一透镜1及第二透镜2的变形作为原因的光路变化，故与第一透镜1及第二透镜2的材质无关，都能够抑制由温度变化带来的影响。
(2)由于第四透镜4具有负光焦度，故能够获取长的背景焦距并且能使主光线入射角(CRA)减小。由此，能够作为更适合数码相机的透镜装置。
(3)由于透镜装置10具有上述(1)及(2)的优点，因此具备了该透镜装置10的拍摄装置小型且轻，并且难以受到温度变化带来的影响。
(4)由于第四透镜4的物侧面41(第八面)的中央部在物侧为凸面形状，故能够容易地修正残留在透过第一～第三透镜1～3后的光中的像差。
(第二实施方式)
接着，利用附图说明将本发明相关的拍摄装置具体化后的移动电话的第二实施方式。且有，由于第二实施方式仅仅变更了第一实施方式的开口光圈5的位置，因此对于同样部分省略其详细说明。
如图14所示，第二实施方式相关的移动电话的透镜装置10按照从物侧到像侧的顺序包括第一透镜1、开口光圈5、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4及玻璃防护罩6。因此，第二实施方式也是与第一实施方式相同的中光圈型的透镜装置。
第一透镜1的物侧面11(第一面)在物侧是凸形状并且第一透镜1的像侧面12(第二面)在像侧也是凸形状。该第一透镜1是具有正光焦度的透镜(以下，只称“正透镜”)。另外，第二透镜2的物侧面21(第四面)在物侧是凸形状，并且第二透镜2的像侧面22(第五面)在像侧是凹形状。该第二透镜2是具有负光焦度的透镜(以下，只称“负透镜”)，并且是凹凸形状的透镜(以下，只称“凹凸透镜”)。
开口光圈5配置在第一透镜1和第二透镜2之间并且配置为与第一透镜1的像侧面12接触。如上所述，由于第一透镜1的像侧面12(第二面)在像侧是凸形状，因此开口光圈5的面(第三面)比第一透镜1的像侧面12(第二面)的面顶点12t更位于物侧。因此，与开口光圈5配置得比第一透镜1的像侧面12的面顶点12t更靠近像侧的第一实施方式的透镜装置(例如，后述的实施例1)相比，能使第一透镜1靠近开口光圈5。由此，能够缩短透镜装置的全长。由于其他的透镜构成与第一实施方式相同，因此省略其说明。
第二实施方式除了第一实施方式的优点以外还具有以下的优点。
(5)由于开口光圈5配置得比第一透镜的像侧面12(第二面)的面顶点12t更靠近物侧，因此与开口光圈5配置得比第一透镜1的像侧面的面顶点更靠近像侧的情况相比，能够使第一透镜1靠近开口光圈5。由此，能够缩短透镜装置的全长。
(第三实施方式)
接着，利用附图说明将本发明相关的拍摄装置具体化后的移动电话的第三实施方式。且有，由于第三实施方式仅仅变更了第一或第二实施方式中的第四透镜的构成，因此对于同样的部分省略其详细说明。
如图19所示，第三实施方式相关的移动电话的透镜装置10按照从物侧到像侧的顺序包括第一透镜1、开口光圈5、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4及玻璃防护罩6。因此，第三实施方式也是与第一实施方式相同的中光圈型的透镜装置。
第四透镜4的像侧面42及物侧面41分别是具有至少一个拐点的非球面形状。第三实施方式的特征在于，第四透镜4的物侧面4具有在物侧为凸形状的中央部和在物侧为凹形状的周边部。
更具体地说，物侧面41(第八面)具有随着从在物侧为凸形状的中央部向周边部行进而曲率变小的拐点并翻转为凹面形状。由此，与第四透镜4的物侧面的周边部在物侧是凸面形状的情况相比，能使第四透镜4的透镜端部靠近第三透镜3。因此，在较物侧能够捕捉到透过第三透镜3后的光并能够折射。在此，在第三实施方式中，由于像高比透镜4的直径大，故以使透过作为像侧透镜的第四透镜4后的光扩散到像高而成像的方式构成透镜装置。因此，与在较像侧使第三透镜3透过后的光折射的第一实施方式及第二实施方式相比，在较物侧使第三透镜3透过后的光折射的第三实施方式中，能够从成像面71获取距离并且能够缩小第四透镜4的直径。
第三实施方式除了具有第一及第二实施方式的优点以外还具有以下的优点。
(6)由于第四透镜4的物侧面(第八面)41的周边部在物侧是凹面形状，因此与第四透镜4的物侧面的周边部在物侧是凸面形状的情况相比，能够使第四透镜4的透镜端部靠近第三透镜3。因此，在较物侧能够使第三透镜3透过后的光折射。在此，在第三实施方式的透镜装置中，由于像高比透镜4的直径大，故以使透过像侧透镜即第四透镜4后的光扩散到像高而成像的方式构成透镜装置。此时，通过利用在较物侧使透过第三透镜3后的光折射的透镜4，从而能够从成像面获取较大的距离。由此，与在较像侧使透过第三透镜3后的光折射的透镜相比，能够缩小透镜4的直径。
(第四实施方式)
接着，利用附图说明将本发明相关的拍摄装置具体化后的移动电话的第四实施方式。且有，第四实施方式仅仅变更了第一、第二或第三实施方式中的第二透镜的构成，对于同样的部分省略其详细说明。
如图24所示，第四实施方式相关的移动电话的透镜装置10按照从物侧到像侧的顺序包括第一透镜1、开口光圈5、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4及玻璃防护罩6。因此，第四实施方式的透镜装置10也是与第一实施方式相同的中光圈型的透镜装置。
第四实施方式的特征在于，第二透镜2的物侧面21具有在物侧为凹面形状的中央部和在物侧为凸面形状的周边部。通过利用这种第二透镜2而能够适当修正透过第一透镜1后的光所具有的像差。另外，由于周边部在物侧是凹面形状，因此能够消除以由温度变化引起的第一透镜及第二透镜的变形作为原因的光路变化。
第四实施方式除了具有第一、第二或第三实施方式的优点以外还具有以下的优点。
(7)由于第二透镜2的物侧面(第四面)21的中央部在物侧是凹面形状并且周边部在物侧是凸面形状，因此能够适当修正透过第一透镜1后的光所具有的像差。另外，由于周边部在物侧是凸面形状，因此能够消除以由温度变化引起的第一透镜及第二透镜的变形作为原因的光路变化。
以下表示上述第一～第4实施方式对应的实施例。
【实施例1】
如图3所示，在实施例1相关的透镜装置中，第一透镜1的像侧面12在像侧是凸面形状并且第二透镜2的物侧面21在物侧是凸面形状即夹持开口光圈5而第一透镜1和第二透镜2相互对置的面都是凸形状。因此，实施例1对应第一实施方式的透镜装置。以下示出该透镜装置的设计条件。
整个系统焦点距离：3.908mm
F值        ：2.8
透镜全长   ：4.40mm
背景焦距   ：1.03mm
有效像高   ：Φ4.5mm
表1中示出透镜数据。其中，在表1中，各面的号码i如图3所示，将第一透镜1的物侧的面作为第一面，按照向物侧的顺序被排序。Ri表示各面中的曲率半径，Di表示第i面与第i+1面之间的面间隔，nd表示折射率，vd表示阿贝常数(Abbe’s number)。
【表1】
  面号码   Ri   Di   材料   半径
  物体   ∞   ∞
  1#   1.295   0.609   APEL5514ML   0.843
  2#   -8.158   0.016   0.648
  3(光圈)   ∞   0.054   0.577
  4#   25.740   0.344   0KP4HT   0.622
  5#   1.866   0.598   0.670
  6#   -1.283   0.499   APEL5514ML   0.799
  7#   -1.196   0.390   1.059
  8#   4.610   0.743   APEL5514ML   1.735
  9#   2.224   0.130   1.974
  10   ∞   0.300   B270   2.037
  11   ∞   0.721   2.088
  12   ∞   0.000   2.250
  像   ∞   -
在表1中，APEL5514ML表示三井化学株式会社制的塑料透镜材料，折射率nd＝1.544，阿贝常数vd＝56.0。另外，OKP4HT表示大阪煤气化工有限责任公司制的塑料透镜材料，折射率nd＝1.632，阿贝常数vd＝23.4。且有，B270是肖特(schott)公司制的玻璃板，折射率nd＝1.523，阿贝常数vd＝58.6。
非球面形状如下式所示。
【公式1】
Z = ( 1 / R ) H 2 1 + { 1 - ( 1 + k ) ( H / R ) 2 } + A 4 H 4 + A 6 H 8 + A 8 H 8 + A 10 H 10 + A 12 H 12 + A 14 H 14 + A 16 H 16 . . . ( 1 )
其中，在上述公式1中，将光轴方向作为z轴方向，R为曲率半径，H为与光轴正交的方向的高度，K为圆锥(コ一ニツク)常数，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16分别是4次、6次、8次、10次、12次、14次、16次的非球面系数。
各面中的非球面系数如以下示出的表2。
【表2】
Figure G2009101790726D0000131
且有，分别在图5、图6A、图6B、图7、图8中示出该透镜装置的光学上的诸特性，具体是像点图表、像面弯曲、畸变像差、纵像差、MTF曲线。
【实施例2】
如图9所示，在实施例2相关的透镜装置中，第一透镜1的像侧面12在像侧为凸面形状并且第二透镜2的物侧面21在物侧为凸面形状，即夹持开口光圈5而第一透镜1和第二透镜2相互对置的面都是凸形状。因此，实施例2对应第一实施方式的透镜装置。以下示出该透镜装置的设计条件。
全系统焦点距离：3.629mm
F值           ：2.8
透镜全长      ：4.40mm
背景焦距      ：1.19mm
有效像高      ：Φ4.5mm
表3中示出透镜数据。其中，在表3中，各面的号码i如图9所示，将第一透镜1的物侧的面作为第一面，按照向物侧的顺序被排序。Ri、Di、nd、vd是与表1相同的参数。
【表3】
  面号码   Ri   Di   材料   半径
  物体   ∞   ∞
  1#   1.339   6.05E-01   E48R   0.888
  2#   -7.388   3.08E-02   0.729
  3(光圈)   ∞   4.94E-02   0.537
  4#   26.543   3.40E-01   OKP4HT   0.582
  5#   1.916   5.40E-01   0.661
  6#   -1.255   5.03E-01   E48R   0.791
  7#   -1.077   2.90E-01   1.099
  8#   4.015   8.55E-01   E48R   1.735
  9#   2.165   1.50E-01   1.997
  10   ∞   3.00E-01   B270   2.062
  11   ∞   7.40E-01   2.104
  12   ∞   0.00E+00   2.250
  像   ∞   -
在表3中，在第一、第三、第四透镜中使用的E48R是日本吉昂(ゼオン)公司制的塑料透镜材料，折射率nd＝1.531，阿贝常数vd＝56.0。且有，对于OKP4HT及B270而言与表1相同。
另外，利用上式(1)导出的各面中的非球面系数如表4所示。
【表4】
Figure G2009101790726D0000161
且有，分别在图10、图11A、图11B、图12、图13中示出该透镜装置的光学诸特性，具体是像点图表、像面弯曲、畸变像差、纵像差、MTF曲线。
【实施例3】
如图14所示，在实施例3相关的透镜装置中，第一透镜1的像侧面12在像侧是凸面形状并且第二透镜2的物侧面21在物侧是凸面形状，即夹持开口光圈5而第一透镜1和第二透镜2相互对置的面都是凸形状。且有，开口光圈5配置在第一透镜1和第二透镜2之间并且配置为与第一透镜1的像侧面12接触。在此，由于第一透镜1的像侧面12(第二面)在像侧是凸形状，因此开口光圈5的面(第三面)比第一透镜1的像侧面12(第二面)的面顶点12t更位于物侧。因此，实施例3对应上述第二实施方式的透镜装置。以下示出该透镜装置的设计条件。
全系统焦点距离：3.792mm
F值           ：2.8
透镜全长      ：4.37mm
背景焦距      ：1.15mm
有效像高      ：Φ4.5mm
表5中示出透镜数据。其中，在表5中，各面的号码i如图14所示，将第一透镜1的物侧的面作为第一面，按照向物侧的顺序被排序。Ri、Di、nd、vd是与表1相同的参数。
【表5】
  面号码   Ri   Di   材料   半径
  物体   ∞   ∞
  1#   1.276   0.607   E48R   0.808
  2#   -7.982   -0.005   0.601
  3(光圈)   ∞   0.071   0.567
  4#   22.863   0.344   OKP4HT   0.617
  5#   1.936   0.523   0.668
  6#   -1.115   0.500   E48R   0.760
  7#   -1.005   0.548   0.997
  8#   7.940   0.633   E48R   1.735
  9#   2.448   0.150   1.941
  10   ∞   0.300   B270   2.019
  11   ∞   0.696   2.073
  12   ∞   0.000   2.250
  像   ∞   -
在表5中，对于OKP4HT、E48R及B270而言，与表1及表3是同样的。
另外，利用上式(1)导出的各面中的非球面系数如表6所示。
【表6】
Figure G2009101790726D0000191
且有，分别在图15、图16A、图16B、图17、图18中示出该透镜装置的光学诸特性，具体是像点图表、像面弯曲、畸变像差、纵像差、MTF曲线。
【实施例4】
如图19所示，在实施例4相关的透镜装置中，第一透镜1的像侧面12在像侧是凸面形状并且第二透镜2的物侧面21在物侧是凸面形状，即夹持开口光圈5而第一透镜1和第二透镜2相互夹持的面都是凸形状。另外，第四透镜4的像侧面42及物侧面41分别是具有至少一个拐点的非球面形状。另外，第四透镜的物侧面41的中央部在物侧是凸形状并且周边部在物侧是凹形状。因此，实施例4相当于第三实施方式的透镜装置。以下示出该透镜装置的设计条件。
全系统焦点距离：3.483mm
F值           ：2.8
透镜全长      ：4.42mm
背景焦距      ：1.21mm
有效像高      ：Φ4.5mm
表7中示出透镜数据。其中，在表7中，各面的号码i如图19所示，将第一透镜1的物侧的面作为第一面，按照到物侧的顺序被排序。Ri、Di、nd、vd是与表1相同的参数。
【表7】
  面号码   Ri   Di   材料   半径
  物体   ∞   ∞
  1#   1.277   0.600   E48R   0.776
  2#   -5.784   -0.005   0.573
  3(光圈)   0.036   0.522
  4#   288.877   0.326   OKP4HT   0.564
  5#   2.096   0.599   0.618
  6#   -1.021   0.519   E48R   0.756
  7#   -0.904   0.380   0.995
  8#   10.881   0.759   E48R   1.555
  9#   2.841   0.153   1.874
  10   0.300   B270   1.972
  11   0.753   2.032
  12   0.000
  像   ∞   -
在表7中，对于OKP4HT、E48R及B270而言，与表1及表3是同样的。
另外，利用上式(1)导出的各面中的非球面系数如表8所示。
【表8】
且有，分别在图20、图21A、图21B、图22、图23中示出该透镜装置的光学诸特性，具体是像点图表、像面弯曲、畸变像差、纵像差、MTF曲线。
【实施例5】
如图24所示，在实施例5相关的透镜装置中，第一透镜1的像侧面12在像侧是凸面形状并且第二透镜2的物侧面21在物侧是凸面形状，即夹持开口光圈5而第一透镜1和第二透镜2相互对置的面都是凸形状。具体地说，第二透镜2的物侧面21的中央部在物侧是凹面形状并且周边部在物侧是凸面形状。因此，实施例5对应上述第四实施方式的透镜装置。以下示出该透镜装置的设计条件。
全系统焦点距离：3.580mm
F值           ：2.8
透镜全长      ：4.42mm
背景焦距      ：1.19mm
有效像高      ：Φ4.5mm
表9中示出透镜数据。其中，在表9中，各面的号码i如图24所示，将第一透镜1的物侧的面作为第一面，按照到物侧的顺序被排序。Ri、Di、nd、vd是与表1相同的参数。
【表9】
  面号码   Ri   Di   材料   半径
  物体   ∞   ∞
  1#   1.303   0.625   E48R   0.792
  2#   -5.617   -0.015   0.569
  3(光圈)   ∞   0.045   0.537
  4#   -73.649   0.323   OKP4HT   0.581
  5#   2.208   0.591   0.638
  6#   -1.055   0.518   E48R   0.762
  7#   -0.903   0.358   1.001
  8#   21.36   0.790   E48R   1.574
  9#   2.758   0.153   1.894
  10   ∞   0.300   B270   1.988
  11   ∞   0.733   2.047
  12   ∞   0.000   2.250
  像   ∞   -
在表9中，对于OKP4HT、E48R及B270而言，与表1及表3是同样的。
另外，利用上式(1)导出的各面中的非球面系数如表10所示。
【表10】
且有，分别在图25、图26A、图26B、图27、图28中示出该透镜装置的光学诸特性，具体是像点图表、像面弯曲、畸变像差、纵像差、MTF曲线。
本发明涉及适于向小型拍摄装置搭载的透镜装置，因此作为小型照相机或带照相机的便携式终端用的透镜装置，可在产业上广泛应用。
在本发明宗旨的范围内对其他的实施方式进行说明。特别是本发明可以具有以下几种实施方式。
在上述实施方式中，虽然第一透镜1～第四透镜4都是塑料透镜，但是若能维持同等的光学特性，则也可以将部分或全部采用玻璃透镜。通过使用玻璃透镜，从而耐热性变大。另外，由于玻璃与塑料相比由温度引起的体积变化小，因此能够抑制以透镜形状因温度引起的变化作为原因的图像劣化。
在上述实施方式中，虽然在第四透镜4和CCD图像传感器7之间具备玻璃防护罩6，但并不是必须的。另外，代替玻璃防护罩6，或者在玻璃防护罩6的基础上还可以具备隔离紫外线的滤波器等。
在上述的实施方式中，作为拍摄元件虽然利用了CCD图像传感器7，但是也可以是其他构成。例如，也可以利用CMOS图像传感器。
在上述的实施方式中，作为拍摄元件虽然利用了CCD图像传感器7，但是也可以是其他构成。例如，作为拍摄元件通过使用光学滤波器，从而也可以作为银盐照片用的拍摄装置。
另外，在上述实施方式中，虽然在便携式终端中使用了透镜装置，但是也可以在一般的照相机或个人电脑中使用。另外，也可以不是静止图像而是作为运动图像拍摄用来使用。
因此，目前的例子和方式仅仅是作为说明，而并不限定于此，也可以做适当地修改。

Claims (7)

1.一种透镜装置(10)，其中包括：
具有正光焦度的第一透镜(1)；
开口光圈(5)；
具有负光焦度的凹凸形状的第二透镜(2)；
具有正光焦度的凹凸形状的第三透镜(3)；和
包括分别具有至少一个拐点的非球面形状的物侧面(41)及像侧面(42)，且该像侧面在像侧是凹形状的第四透镜(4)，
所述第一透镜、所述开口光圈、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜按照从物侧向像侧的顺序排列，所述第一透镜包括在像侧是凸面形状的像侧面(12)，所述第二透镜包括在物侧是凸面形状的物侧面(21)。
2.根据权利要求1所述的透镜装置，其特征在于，
所述第四透镜具有负光焦度。
3.根据权利要求1所述的透镜装置，其特征在于，
所述第二透镜的所述物侧面具有在物侧为凹面形状的中央部和在物侧为凸面形状的周边部。
4.根据权利要求1所述的透镜装置，其特征在于，
所述第四透镜的所述物侧面具有在物侧为凸面形状的中央部。
5.根据权利要求1所述的透镜装置，其特征在于，
所述第四透镜的所述物侧面具有在物侧为凹面形状的周边部。
6.根据权利要求1所述的透镜装置，其特征在于，
所述开口光圈配置得比所述第一透镜的所述像侧面的面顶点(12t)更靠近物侧。
7.一种拍摄装置，其包括透镜装置(10)，
该透镜装置包括：
具有正光焦度的第一透镜(1)；
开口光圈(5)；
具有负光焦度的凹凸形状的第二透镜(2)；
具有正光焦度的凹凸形状的第三透镜(3)；和
包括分别具有至少一个拐点的非球面形状的物侧面(41)及像侧面(42)，且该像侧面在像侧是凹形状的第四透镜(4)，
所述第一透镜、所述开口光圈、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜按照从物侧向像侧的顺序排列，所述第一透镜包括在像侧是凸面形状的像侧面(12)，所述第二透镜包括在物侧是凸面形状的物侧面(21)。
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