CN102047165B

CN102047165B - 摄像镜头、摄像装置以及便携终端

Info

Publication number: CN102047165B
Application number: CN200980000442.3A
Authority: CN
Inventors: 佐野永悟
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2029-07-08
Also published as: EP2442166A1; CN102047165A; JPWO2011004467A1; JP5206688B2; KR20120039075A; US20110188131A1; WO2011004467A1; EP2442166A4; US8179613B2

Abstract

为了提供一种既小型又良好修正诸像差的5个结构的摄像镜头并由此提供一种小型高性能的摄像装置以及便携终端，摄像镜头由从物体侧起依次为具有正折射力的凸面向着物体侧的第1透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第2透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的第3透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的凹凸形状的第4透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第5透镜构成，所述第5透镜像侧的面是非球面形状，在与光轴的交点之外的位置上具有拐点，孔径光圈被配置在比所述第1透镜还要靠近像侧，满足以下条件式(1)：0.8＜f3/f1＜2.6···(1)。

Description

摄像镜头、摄像装置以及便携终端

技术领域

本发明涉及采用了CCD型影像传感或CMOS型影像传感等固体摄像元件的小型摄像镜头、摄像装置以及备有该摄像装置的便携终端。

背景技术

近年来，随着采用了CCD(Charged Coupled Device)型影像传感或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型影像传感等固体摄像元件的小型摄像元件的高性能化和小型化的进展，备有摄像装置的手机和便携终端越来越普及。对于搭载在这些摄像装置中的摄像镜头，进一步小型化和高性能化的要求越来越高。作为这种用途的摄像镜头，有一种5个结构的摄像镜头被提案，它与3个或4个结构的镜头相比，能够提高性能。

作为这种5个结构的摄像镜头，有一种由下述5个透镜构成的摄像镜头被公开：从物体侧起依次，具有正折射力的第1透镜、具有负折射力的第2透镜、具有正折射力的第3透镜、具有负折射力的第4透镜、具有负折射力的第5透镜(参照例如专利文献1)。

还有，由下述5个透镜构成的摄像镜头也被公开：从物体侧起依次，具有负折射力的第1透镜、具有正折射力的第2透镜、具有负折射力的第3透镜、具有正折射力的第4透镜、具有负折射力的第5透镜(参照例如专利文献2)。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-264180号公报

专利文献2：特开2007-279282号公报

发明内容

发明欲解决的课题

但是，上述专利文献1中记载的摄像镜头是由第1透镜至第3透镜承担几乎整个系统的折射力，第4透镜、第5透镜只是作为折射力弱的像面修正透镜，没有其他效果，因此，像差修正不充分，若进一步缩短透镜全长则性能劣化，由此不能适应摄像元件的高像素化，存在问题。

另外，上述专利文献2中记载的摄像镜头，因为由第1透镜和第2透镜构成的前组是由球面系构成的，所以球面像差和彗形像差的修正不充分，不能确保良好的性能。另外，前组及第3透镜以后的后组都是具有正折射力的结构，所以与后组具有负折射力的望远型结构相比，光学系统的主点位置靠像侧，后焦点变长，是不利于小型化的类型。

本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种5个结构的摄像镜头，并由此提供一种小型高性能的摄像装置以及便携终端，其中，既比以往小型又良好地修正各种像差。

这里所说的小型摄像镜头的尺度，本发明以满足下式(11)水准的小型化为目标。通过满足该范围，能够实现摄像装置整体的小型轻量化。

L/2Y＜1.00 ···(11)

其中，

L：摄像镜头系统中最物体侧的透镜面到像侧焦点的光轴上的距离

2Y：固体摄像元件的摄像面对角线长(固体摄像元件的矩形实效像素区域的对角线长)

像侧焦点是平行于光轴的平行光线入射到摄像镜头时的像点。

另外，在摄像镜头最像侧的面和像侧焦点位置之间配置光学低通滤器、IR(红外线)遮挡滤器、固体摄像元件插件的密封玻璃等平行平板时，平行平板部分作为空气换算距离后计算上述 L值。

优选满足下式(11)‘：

L/2Y＜0.90 …(11)‘。

用来解决课题的手段

为了解决上述课题，技术方案1中记载的发明，是用来使被摄物体在固体摄像元件的光电变换部上成像的摄像镜头，其特征在于，由从物体侧起依次具有正折射力的凸面向着物体侧的第1透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第2透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的第3透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的凹凸形状的第4透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第5透镜构成，所述第5透镜像侧的面是非球面形状，在与光轴的交点之外的位置上具有拐点，孔径光圈被配置在比所述第1透镜靠近像侧，满足以下条件式(1)：

0.8＜f3/f1＜2.6 …(1)，

其中，

f3：第3透镜的焦点距离

f1：第1透镜的焦点距离。

为了得到小型且良好修正了像差的摄像镜头，本发明的基本结构由具有正折射力的凸面向着物体侧的第1透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第2透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的第3透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的第4透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第5透镜、被配置在比第1透镜还要靠像侧的孔径光圈构成。

从物体侧起依次配置由第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜构成的正透镜组和负的第5透镜，这种所谓望远型的镜头结构，是有利于摄像镜头全长小型化的结构，并进一步通过使5个结构中2个为负透镜，这样增加具有发散作用的面，使珀兹瓦尔和的修正变得容易，能够得到直至画面周边部都确保了良好成像性能的摄像镜头。

通过在第1透镜的像侧配置孔径光圈，可以使孔径光圈前后的透镜隔着孔径光圈呈近对称系形状，容易修正彗形像差、倍率色差、畸变。

通过使配置在最像侧的第5透镜的像侧面为非球面，这样能够良好地修正画面周边部的各种像差。并且通过使非球面形状在与光轴的交点以外的位置上具有拐点，这样容易确保像侧光束的焦阑特性.

“拐点“是在有效半径内的透镜截面形状的曲线上，非球面顶点的切平面与光轴垂直的非球面上的点。

条件式(1)是用来合适地设定第3透镜和第1透镜的焦点距离之比、使起因于摄像镜头全长缩短的偏心误差灵敏度降低与像差修正两立的条件式。

通过条件式(1)的值小于上限，能够适度维持第1透镜的折射力，能够更向物体侧配置第1透镜到第4透镜的合成主点，能够缩短摄像镜头全长。而通过条件式(1)的值大于下限，通过用第3透镜适度分担第1透镜的折射力，能够使伴随低身高化(摄像镜头全长的缩短化)而容易增大的偏心误差灵敏度降低。并且能够抑制在第1透镜发生的高次球面像差和彗形像差为较小。偏心误差灵敏度是指发生偏心误差时光学性能劣化的灵敏度。

较优选满足下式：

0.9＜f3/f1＜2.4 …(1)‘。

技术方案2中记载的摄像镜头，是技术方案1中记载的发明，其特征在于，所述孔径光圈被配置在所述第1透镜和所述第2透镜之间。

根据技术方案2中记载的发明，通过在条件式(1)范围规定第1透镜的焦点距离后再减小第1透镜物体侧面的曲率半径增强折射力地进行设定，这样能够更向物体侧配置整个系统的合成主点位置，能够缩短摄像镜头全长。但是如果孔径光圈配置在比第1透镜还要靠物体侧的话，则穿过第1透镜物体侧面的周边边缘光线被过度折射，在周边部将发生较大的彗形像差和倍率色差。在此，通过在第1透镜和第2透镜之间配置孔径光圈，这样即使减小第1透镜物体侧面的曲率半径，穿过第1透镜物体侧面的周边边缘光线的折射角也不会太大，能够使摄像镜头的小型化与良好地修正像差得到两立。

技术方案3中记载的摄像镜头，是技术方案1中记载的发明，其特征在于，所述孔径光圈被配置在所述第2透镜和所述第3透镜之间。

根据技术方案3中记载的发明，通过在第2透镜和第3透镜之间配置孔径光圈，能够使第2透镜和第3透镜隔着光圈接近对称系，能够良好地修正在第2透镜及第3透镜发生的彗形像差。又构成容易修正摄像镜头整个系统的倍率色差和畸变的结构。

技术方案4中记载的摄像镜头，是技术方案1至3的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(2)：

50＜v3＜72 …(2)，

其中，

v3：第3透镜的阿贝数。

条件式(2)是用来合适地设定第3透镜的阿贝数、良好地修正周边色像差的条件式。

如果大于条件式(2)的上限，那么只能选择折射率较低的材料，所以如果想得到同样的折射力则曲率半径变小，导致轴外像差恶化和偏心误差灵敏度上升。而如果小于条件式(2)的下限，则色像差的修正变得不充分，导致对比度降低引起的图像质量劣化。

技术方案5中记载的摄像镜头，是技术方案1至4的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(3)：

0.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜2.5 …(3)，

其中，

R5：第3透镜物体侧面的曲率半径

R6：第3透镜像侧面的曲率半径。

条件式(3)是用来合适地设定第3透镜形状的条件式。

通过大于条件式(3)的下限，这样在第2透镜像侧面被折弯的光线入射到第3透镜上时的角度不会太厉害，能够抑制轴外像差的发生。而通过小于条件式(3)的上限，这样在分担第1 透镜折射力的同时抑制第1透镜到第3透镜的合成主点位置太靠像侧，有利于缩短全长。

较优选满足下式：

0.1＜(R5+R6)/(R5-R6)＜2.4 …(3)

技术方案6中记载的摄像镜头，是技术方案1至5的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(4)：

-0.7＜R7/f＜-0.3 …(4)，

其中，

R7：第4透镜物体侧面的曲率半径

f：摄像镜头整体的焦点距离。

条件式(4)是用来合适地设定第4透镜物体侧面的曲率半径的条件式。

通过大于条件式(4)的下限，能够减小轴外光线在第4物镜物体侧面的入射角，能够抑制轴外像差的发生。而通过小于条件式(4)的上限，能够适度保持第3透镜和第4透镜的间隙。

较优选满足下式：

-0.65＜R7/f＜-0.35 …(4)‘。

技术方案7中记载的摄像镜头，是技术方案1至6的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(5)：

-0.7＜f5/f＜-0.3 …(5)，

其中，

f5：第5透镜的焦点距离

f：摄像镜头整体的焦点距离。

条件式(5)是用来合适地设定第5透镜的焦点距离的条件式。

通过小于条件式(5)的上限，第5透镜的负的折射力不会过分太大超出所需，在固体摄像元件摄像面周边部成像的光束不会过渡被折弯，能够使像侧光束的焦阑特性的确保变得容易。而通过大于条件式(5)的下限，能够适度地维持第5透镜负的折射力，能够良好地进行镜头全长的缩短化以及像面弯曲、畸变等轴外诸像差的修正。

较优选满足下式：

-0.65＜f5/f＜-0.35 …(5)‘。

技术方案8中记载的摄像镜头，是技术方案1至7的任何一项中记载的发明，其特征在于，所述第2透镜的像侧面具有非球面形状，持有随离开光轴往周边而负的折射力变弱之形状。

根据技术方案8中记载的发明，通过使第2透镜的像侧面为随从中心到周边而负的折射力变弱的非球面形状，这样光线在周边部不会被过度折弯，能够良好地修正轴外诸像差，而且确保在周边部良好的焦阑特性。

技术方案9中记载的摄像镜头，是技术方案1至8的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(6)：

15＜v2＜31 …(6)，

其中，

v2：第2透镜的阿贝数。

条件式(6)是用来合适地设定第2透镜的阿贝数的条件式。

通过小于条件式(6)的上限，可以适度增大第2透镜的色散，能够在抑制第2透镜折射力的同时，良好地修正轴上色像差和倍率色像差等色像差。而通过大于条件式(6)的下限，可以用容易到手的材料来构成。

较优选满足下式：

15＜v2＜24 …(6)‘，

更优选满足下式：

15＜v2＜21 …(6)“。

技术方案10中记载的摄像镜头，是技术方案1至9的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(7)：

1.60＜N2＜2.10 …(7)，

其中，

N2：第2透镜的折射率。

条件式(7)是用来良好地修正摄像镜头整个系统的色像差、像面弯曲的条件式。

通过大于条件式(7)的下限，能够适度维持色散较大的第2透镜的折射力，能够良好地修正色像差、像面弯曲。而通过小于条件式(7)的上限，可以用容易到手的材料来构成。

较优选满足下式：

1.63＜n2＜2.00 …(7)‘，

更优选满足下式：

1.648＜n2＜2.00 …(7)“。

技术方案11中记载的摄像镜头，是技术方案1至10的任何一项中记载的发明，其特征在于，所述摄像镜头在自动焦点、宏观切换功能等的对焦，是使第1透镜至第3透镜移动来进行的，满足以下条件式(8)：

0.04＜D6/f＜0.25 …(8)，

其中，

D6：第3透镜和第4透镜的轴上空气间隔

f：摄像镜头整体的焦点距离。

在自动焦点、宏观切换功能等进行对焦时，通常是使透镜组整体在光轴方向移动来进行对焦的整体伸出较为一般，但也可以是部分组伸出，使透镜组的一部分、例如第1透镜至第3透镜在光轴方向移动来进行对焦。使部分组伸出的话具有下述优点：在有的光学系统中能够降低向近距离对焦时的性能劣化；因为移动组不是整体而可以是一部分，所以能够简略驱动机构，实现摄像装置整体的小型轻量化。

进行上述部分组伸出时，优选设定为使第3透镜和第4透镜光轴上的空气间隔满足条件式(8)。

通过条件式(8)的值大于下限，能够充分确保第1透镜至第3透镜部分组伸出时的冲程。还能够适度维持第4透镜周边的正的折射力，能够良好地修正倍率色像差，容易确保在周边部的焦阑特性。而通过小于条件式(8)的上限，第3透镜和第4透镜的光轴上的空气间隔不会太大超过所需，能够缩短摄像镜头全长。

较优选满足下式：

0.09＜D6/f＜0.23 …(8)‘。

技术方案12中记载的摄像镜头，是技术方案1至11的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(9)：

θEH＜60° …(9)，

其中，

θEH：第5透镜像侧面有效径上的面的预计角。

条件式(9)是用来合适地设定第5透镜像侧面有效径上的面的预计角、使在第5透镜的两面间不易发生重像的条件式。

通过满足条件式(9)的范围，能够减小在第5透镜像侧面反射的不要光进一步被第5透镜物体侧面反射时的反射角，可以使不易出现全反射。有效径是指入射到透镜系统的光束的最外侧光线所穿过的高度。预计角是指在有效径上的面的法线与光轴所成的角度。

技术方案13中记载的摄像镜头，是技术方案1至12的任何一项中记载的发明，其特征在于，满足以下条件式(10)：

0.80＜∑D/f＜1.25 …(10)，

其中，

∑D：从第1透镜物体侧面顶点到第5透镜像侧面顶点的光轴上的距离

f：摄像镜头整体的焦点距离。

条件式(10)是用来合适地设定从第1透镜物体侧面顶点到第5透镜像侧面顶点的光轴上的距离的条件式。

通过大于条件式(10)的下限，能够适度确保透镜中心厚和边缘厚所以不损坏成型性。而通过小于条件式(10)的上限，能够减小摄像镜头的全长。

技术方案14中记载的摄像镜头，是技术方案1至13的任何一项中记载的发明，其特征在于，所述摄像镜头都用塑料材料形成。

近年来，以摄像装置整体的小型化为目的，开发了即使是相同像素但像素间距小、结果是摄像面尺寸小的固体摄像元件。适应于如上所述摄像面尺寸小的固体摄像元件的摄像镜头，必须把整体的焦点距离缩短为较短，各透镜的曲率半径和外径变得相当小。因此，与花费功夫的研磨加工制造的玻璃透镜相比，所有的透镜都由塑料透镜构成，通过注塑成型制造，这样，即使是曲率半径和外径小的透镜，也能够廉价地大量生产。另外，塑料透镜可以降低压榨温度，所以能够抑制成型模具的损耗，最终可以减少成型模具的交换次数和维修次数，实现成本降低。

技术方案15中记载的摄像装置，其特征在于，备有光电变换被摄物体像的固体摄像元件和技术方案1至14的任何一项中记载的摄像镜头。由此能够得到小型且高性能的摄像装置。

技术方案16中记载的便携终端，其特征在于，备有技术方案15中记载的摄像装置。由此能够得到小型且高性能的便携终端。

发明的效果

根据本发明能够提供一种既小型又能够良好地修正诸像差的5个结构的摄像镜头，由此能够提供一种小型且高性能的摄像装置及便携终端。

附图说明

图1：实施例1摄像镜头的剖面图。

图2：实施例1摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图3：实施例2摄像镜头的剖面图。

图4：实施例2摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图5：实施例3摄像镜头的剖面图。

图6：实施例3摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图7：实施例4摄像镜头的剖面图。

图8：实施例4摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图9：实施例5摄像镜头的剖面图。

图10：实施例5摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图11：实施例6摄像镜头的剖面图。

图12：实施例6摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图13：实施例7摄像镜头的剖面图。

图14：实施例7摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图15：实施例8摄像镜头的剖面图。

图16：实施例8摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图17：实施例9摄像镜头的剖面图。

图18：实施例9摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图19：实施例10摄像镜头的剖面图。

图20：实施例10摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图21：实施例11摄像镜头的剖面图。

图22：实施例11摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图23：实施例12摄像镜头的剖面图。

图24：实施例12摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。

图25：备有上述实施例中所示的摄像镜头的摄像装置的概略模式剖面示意图。

图26：备有本实施方式摄像装置的便携终端的一例、手机的外观图。

图27：手机的控制方框图一例。

符号说明

50 摄像装置

100 手机

I 固体摄像元件

KD 镜筒

L1 第1透镜

L2 第2透镜

L3 第3透镜

L4 第4透镜

L5 第5透镜

P 基板

S 孔径光圈

具体实施方式

下面出示本发明摄像镜头的实施例。各实施例中使用的记号如下：

f：摄像镜头整体的焦点距离

f B：后焦点

F：F值

2Y：固体摄像元件的摄像面对角线长

ENTP：入射光瞳位置(从第1面到入射光瞳位置的距离)

EXTP：出射光瞳位置(从摄像面到出射光瞳位置的距离)

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：透镜材料对d线的折射率

vd：透镜材料的阿贝数

各实施例中，各面编号后附有「*」的面是具有非球面形状的面。

非球面形状用下述(数1)表示，其中以面顶点为原点，在光轴方向取X轴，光轴垂直方向的高度为h。

【数1】

X = \frac{h^{2} / R}{1 + \sqrt{1 - (1 + K) h^{2} / R^{2}}} + Σ A_{i} h^{i}

其中，

Ai：i次非球面系数

R：曲率半径

K：圆锥常数。

下面(包括表中的透镜数据)用E(例如2.5E-02)表示10的幂乘数(例如2.5×10-02)。

实施例

实施例1

实施例1的摄像镜头的透镜数据出示在表1中。

【表1】

实施例1

f＝4.67mm fB＝0.38mm F＝2.88 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.51mm EXTP＝-2.93mm H1＝-1.41mm H2＝-4.29mm

实施例1的摄像镜头的单透镜数据如下：

图1是实施例1摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例1中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图2是实施例1摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例1中，所有透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例2

实施例2的摄像镜头的透镜数据出示在表2中。

【表2】

实施例2

f＝4.67mm fB＝0.32mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.52mm EXTP＝-2.97mm H1＝-1.43mm H2＝-4.35mm

实施例2的摄像镜头的单透镜数据如下：

图3是实施例2摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例2中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图4是实施例2摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例2中，第1透镜L1是玻璃模制透镜，其他透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例3

实施例3的摄像镜头的透镜数据出示在表3中。

【表3】

实施例3

f＝4.68mm fB＝0.39mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.52mm EXTP＝-2.91mm H1＝-1.44mm H2＝-4.29mm

实施例3的摄像镜头的单透镜数据如下：

图5是实施例3摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例3中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图6是实施例3摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例3中，所有透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例4

实施例4的摄像镜头的透镜数据出示在表4中。

【表4】

实施例4

f＝4.67mm fB＝0.24mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.56mm EXTP＝-2.82mm H1＝-1.89mm H2＝-4.43mm

实施例4的摄像镜头的单透镜数据如下：

图7是实施例4摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例4中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图8是实施例4摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例4中，所有透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例5

实施例5的摄像镜头的透镜数据出示在表5中。

【表5】

实施例5

f＝4.67mm fB＝0.3mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.58mm EXTP＝-2.99mm H1＝-1.37mm H2＝-4.37mm

实施例5的摄像镜头的单透镜数据如下：

图9是实施例5摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例5中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图10是实施例5摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例5中，所有透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例6

实施例6的摄像镜头的透镜数据出示在表6中。

【表6】

实施例6

f＝4.05mm fB＝0.22mm F＝2.88 2Y＝5.712mm

ENTP＝0.4mm EXTP＝-2.36mm H1＝-1.92mm H2＝-3.83mm

实施例6的摄像镜头的单透镜数据如下：

图11是实施例6摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L 5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例6中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图12是实施例6摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例6中，所有透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例7

实施例7的摄像镜头的透镜数据出示在表7中。

【表7】

实施例7

f＝4.67mm fB＝0.55mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.43mm EXTP＝-3.65mm H1＝-0.1mm H2＝-4.12mm

实施例7的摄像镜头的单透镜数据如下：

图13是实施例7摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例7中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图14是实施例7摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例7中，所有透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例8

实施例8的摄像镜头的透镜数据出示在表8中。

【表8】

实施例8

f＝4.67mm fB＝0.31mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.59mm EXTP＝-2.96mm H1＝-1.44mm H2＝-4.37mm

实施例8的摄像镜头的单透镜数据如下：

图15是实施例8摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例8中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图16是实施例8摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例8中，所有透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例9

实施例9的摄像镜头的透镜数据出示在表9中。

【表9】

实施例9

f＝4.67mm fB＝0.3mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.58mm EXTP＝-3.07mm H1＝-1.24mm H2＝-4.38mm

实施例9的摄像镜头的单透镜数据如下：

图17是实施例9摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例9中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图18是实施例9摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例9中，第3透镜L3是玻璃模制透镜，其他透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例10

实施例10的摄像镜头的透镜数据出示在表10中。

【表10】

实施例10

f＝4.67mm fB＝0.29mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝0.82mm EXTP＝-3.05mm H1＝-1.04mm H2＝-4.39mm

实施例10的摄像镜头的单透镜数据如下：

图19是实施例10摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例10中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图20是实施例10摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例10中，第3透镜L3是玻璃模制透镜，其他透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例11

实施例11的摄像镜头的透镜数据出示在表11中。

【表11】

实施例11

f＝4.17mm fB＝0.3mm F＝2.8 2Y＝5.744mm

ENTP＝0.6mm EXTP＝-2.4mm H1＝-1.69mm H2＝-3.87mm

实施例11的摄像镜头的单透镜数据如下：

图21是实施例11摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例11中孔径光圈S被配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间。

图22是实施例11摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例11中，所有的透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

实施例12

实施例12的摄像镜头的透镜数据出示在表12中。

【表12】

实施例12

f＝4.96mm fB＝0.17mm F＝2.8 2Y＝7.016mm

ENTP＝1.1mm EXTP＝-2.65mm H1＝-2.67mm H2＝-4.79mm

实施例12的摄像镜头的单透镜数据如下：

图23是实施例12摄像镜头的剖面图。图中L1表示第1透镜、L2表示第2透镜、L3表示第3透镜、L4表示第4透镜、L5表示第5透镜、S表示孔径光圈、I表示摄像面。F是光学性低通滤器、IR遮挡滤器，是设想了固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。实施例12中孔径光圈S被配置在第2透镜L2和第3透镜L3之间。

图24是实施例12摄像镜头的像差图((a)球面像差、(b)像散、(c)畸变、(d)子午彗形像差)。像散图中，实线表示矢形像面(S)，虚线表示子午像面(M)。

实施例12中，所有的透镜都由塑料材料形成，在例如自动焦距、宏观切换功能等进行聚焦时，优选部分伸出，使第1透镜L1至第3透镜L3一体移动来进行。

上述实施例1～12中，随着摄像镜头全长的缩短，必须把摄像镜头整个系统的合成主点位置配置得更向物体侧，所以第1透镜的折射力有增强的倾向。因此，第1透镜的偏心误差灵敏度有增大的情况。这种情况时，优选通过采用第1透镜进行调芯，降低在整个系统发生的被称之为单模糊的画面内非对称模糊。

具体如下，在固定焦点的情况时只要相对被装入的第2至第5透镜，使第1透镜平行偏心或倾斜偏心，抵消降低起因于第1透镜以外的单模糊即可。如果是使第1透镜至第3透镜一体移动进行对焦的情况时，只要相对被装入的第2、第3透镜使第1透镜平行偏心或倾斜偏心即可。也可以不是降低单模糊而是以降低轴上彗形像差为目的地进行调芯。

在表13中出示各实施例的对应于各条件式的值。

塑料材料在温度变化时折射率变化大，所以第1透镜至第5透镜都用塑料透镜构成的话周围温度变化时摄像镜头整个系统的像点位置发生变动，成为问题，但是现在已经知道，通过在塑料材料中混合无机微粒能够减小塑料材料的折射率的温度变化。

详细说明如下，一般在透明的塑料材料中混合微粒子的话会由于产生光散射而透过率降低，所以难以用作光学材料，但是通过使微粒子的大小小于透过光束的波长，这样能够使实质上不发生散射。塑料材料是随温度上升折射率降低，而无机微粒是温度上升的话折射率上升。

在此利用它们的温度依存性，使发生相互抵消的作用，由此能够使折射率几乎没有变化。具体如下，在为母材的塑料材料中散布最大长为20纳米以下的无机微粒，由此得到折射率的温度依存性极低的塑料材料。例如在丙烯中散布氧化铌(Nb₂O₅)微粒，由此能够减小温度变化引起的折射率变化。本发明中，折射率比较大的正透镜(第1透镜L1)或所有的透镜(第1透镜L1～第5透镜L5)是采用上述散布了无机微粒的塑料材料，所以能够把摄像镜头的温度变化时的像点位置变动抑制为小。

近年来，作为低成本大量装配摄像装置的方法，有下述技术被提案：对于事先嵌铸了焊锡的基板，在载置了IC芯片、其他电子部件及光学元件的状态下，进行回流处理(加热处理)，使焊锡熔融，由此在基板上装配电子部件和光学元件。

因为用上述回流处理进行装配，所以光学元件与电子部件一起必须加热到大约200～260度，采用热可塑性树脂的透镜在该高温下将出现热变形或变色而光学性能降低，出现问题。作为用来解决该问题的方法之一，有下述技术被建议：使用耐热性能优异的玻璃模制透镜、使小型化和高温环境下的光学性能两立，但是，与采用热可塑性树脂的透镜相比成本高，所以不能满足摄像装置低成本化的要求，存在问题。

在此，使用能量固化型树脂作为摄像镜头的材料，这样，相比采用如聚碳酸盐类、聚烯烃类那种热可塑性树脂的透镜来说，高温时光学性能的降低小，能够应付回流处理，并且与玻璃模制透镜相比容易制造而且廉价，能够实现装有摄像镜头的摄像装置的低成本和量产性的两立。能量固化型树脂是指热固化型树脂及紫外线固化型树脂的任何一种。

可以采用上述能量固化型树脂来形成本实施例中用塑料形成的透镜。

本实施例中，有关入射到固体摄像元件摄像面上的光束的主光线入射角，设计上在摄像面周边部并非一定很小。但是根据现在的技术，通过改进固体摄像元件的色过滤和芯片微透镜阵列的配列，能够减轻遮光。具体如下，相对摄像元件摄像面的像素间距来说，只要稍微小一些地设定色过滤和芯片微透镜阵列的配列的间距，这样越往摄像面周边部相对各像素来说色过滤和芯片微透镜阵列越向摄像镜头光轴侧位移，所以能够将斜入射的光束有效地导向各像素的受光部。由此能够抑制在固体摄像元件发生的遮光为小。本实施例是对上述要求被缓和了的分争取了更小型化的设计例子。

图25是备有上述实施例所示摄像镜头的摄像装置50的概略模式剖面示意图。同图是以实施例1的摄像镜头为例作表示的。

如图25所示，从物体侧起依次、具有正折射力的凸面向着物体侧的第1透镜L1、孔径光圈具S、具有负折射力的凹面向着像侧的第2透镜L2、具有正折射力的凸面向着像侧的第3透镜L3、具有正折射力的凸面向着像侧的凹凸形状的第4透镜L4、具有负折射力的凹面向着像侧的第5透镜L5、IR遮挡滤器F被支撑在镜筒KD上。镜筒KD被接在基板P上，基板P上装有在物体侧的面上具有光电变换面的固体摄像元件I。基板P上形成了与摄像装置外的控制部连接的没有图示的外部电极，进行动作控制信号的输出输入、图像信号的输出等。

这里没有图示，也可以在各透镜之间配置遮挡不要光的固定光圈。

图25中所示的摄像装置表示固定焦点式的情况，但在使例如第1透镜至第3透镜一体移动来进行在自动焦距和宏观切换功能等的聚焦时，只要在别的镜框上组装第1透镜至第3透镜，通过传动装置能够在光轴方向上移动即可。

图26是备有本实施方式摄像装置50的便携终端之一例的手机100外观图。

图26所示的手机100是作为备有显示画面D1、D2之盒子的上筐体71和备有输入部操作按钮60的下筐体72，通过铰链73连结。摄像装置50被内藏在上筐体71内的显示画面D2的下方，配置摄像装置50使之能够从上筐体71的外表面侧取光。

摄像装置的位置，也可以配置在上筐体71内的显示画面D2的上方和侧面。当然手机并不局限于折叠式的。

图27是手机100的控制方框图一例。

如图27所示，摄像装置50通过没有图示的外部电极与手机100控制部101连接，向控制部101输出亮度信号、色差信号等图像信号。

手机100备有：控制部(CPU)101，统括性地控制各部同时实行与各处理相应的程序；操作按钮60，作为输入部用来指示输入号码等；显示画面D1、D2，显示所定的数据和拍摄的图像；无线通信部80，用来实现与外部服务器之间的各种信息通信；记忆部(ROM)91，记忆手机100的系统程序、各种处理程序及终端ID等必要的各种数据；临时记忆部(RAM)92，一时性格纳由控制部101实行的各种处理程序和数据或处理数据、摄像装置50的图像数据等，被用作作业区域。

从摄像装置50输入的图像信由手机100控制部101记忆到不挥发性记忆部(闪存器)93、或显示在显示画面D1、D2、并且作为图像信息通过无线通信部80往外部发送。

Claims

1.一种用来使被摄物体在固体摄像元件的光电变换部上成像的摄像镜头，其特征在于，由从物体侧起依次、具有正折射力的凸面向着物体侧的第1透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第2透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的第3透镜、具有正折射力的凸面向着像侧的凹凸形状的第4透镜、具有负折射力的凹面向着像侧的第5透镜构成，所述第5透镜像侧的面是非球面形状，在与光轴的交点之外的位置上具有拐点，孔径光圈被配置在比所述第1透镜还要靠近像侧，满足以下条件式(1)：

0.8＜f3/f1＜2.6…(1)，

其中，

f3：第3透镜的焦点距离，

f1：第1透镜的焦点距离。

2.如权利要求1中记载的摄像镜头，其特征在于，所述孔径光圈被配置在所述第1透镜和所述第2透镜之间。

3.如权利要求1中记载的摄像镜头，其特征在于，所述孔径光圈被配置在所述第2透镜和所述第3透镜之间。

4.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(2)：

50＜ν3＜72…(2)，

其中，

ν3：第3透镜的阿贝数。

5.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(3)：

0.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜2.5…(3)，

其中，

R5：第3透镜物体侧面的曲率半径，

R6：第3透镜像侧面的曲率半径。

6.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(4)：

-0.7＜R7/f＜-0.3…(4)，

其中，

R7：第4透镜物体侧面的曲率半径，

f：摄像镜头整个系统的焦点距离。

7.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(5)：

-0.7＜f5/f＜-0.3…(5)，

其中，

f5：第5透镜的焦点距离，

f：摄像镜头整个系统的焦点距离。

8.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，所述第2透镜的像侧面具有非球面形状，是随离开光轴往周边而负的折射力变弱之形状。

9.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(6)：

15＜ν2＜31…(6)，

其中，

ν2：第2透镜的阿贝数。

10.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(7)：

1.60＜N2＜2.10…(7)，

其中，

N2：第2透镜的折射率。

11.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头在自动焦点、宏观切换功能的对焦，是使第1透镜至第3透镜移动来进行的，满足以下条件式(8)：

0.04＜D6/f＜0.25…(8)，

其中，

D6：第3透镜和第4透镜的轴上空气间隔

f：摄像镜头整个系统的焦点距离。

12.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(9)：

θ_EH＜60°…(9)，

其中，

θ_EH：第5透镜像侧面有效径面上的预计角。

13.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，满足以下条件式(10)：

0.80＜∑D/f＜1.25…(10)，

其中，

f：摄像镜头整个系统的焦点距离。

14.如权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头都用塑料材料形成。

15.一种摄像装置，其特征在于，备有光电变换被摄物体像的固体摄像元件和权利要求1至3的任何一项中记载的摄像镜头。

16.一种便携终端，其特征在于，备有权利要求15中记载的摄像装置。