CN102472883A - 摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于提供一种虽然是小型但良好地校正了各种像差的5片结构的摄像镜头。摄像镜头10从物体侧起依次具备：具有正折射力且凸面朝向物体侧的第一透镜L1；具有负折射力且凹面朝向像侧的弯月形状的第二透镜L2；具有正折射力的第三透镜L3；具有正折射力且凸面朝向像侧的第四透镜L4；以及具有负折射力且凹面朝向像侧的第五透镜L5。在此，第五透镜的焦距、摄像镜头整个系统的焦距、第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间隔满足规定的条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用了CCD型图像传感器或CMOS型图像传感器等固体摄像元件的小型摄像镜头。
背景技术
近年来随着使用了CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)型图像传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)型图像传感器等固体摄像元件的摄像装置的高性能化、小型化，正在普及一种具备上述摄像装置的便携电话、便携信息终端。另外，在搭载于这些摄像装置的摄像镜头中，对进一步的小型化、高性能化的要求变高。作为这种用途的摄像镜头，由于可以说与3片或4片结构的镜头相比能够实现高性能化，因此提出了5片结构的摄像镜头。
作为该5片结构的摄像镜头，公开了从物体侧起依次由具有正折射力的第一透镜、具有负折射力的第二透镜、具有正折射力的第三透镜、具有负折射力的第四透镜、具有负折射力的第五透镜构成的摄像镜头(例如专利文献1)。
另外，公开了从物体侧起依次由具有负折射力的第一透镜、具有正折射力的第二透镜、具有负折射力的第三透镜、具有正折射力的第四透镜、具有负折射力的第五透镜构成的摄像镜头(例如专利文献2)。
然而，上述专利文献1所记载的摄像镜头中由第一透镜至第三透镜来承担几乎整个系统的折射力，第四透镜和第五透镜只具有作为折射力弱的像面校正透镜的效果。因而，专利文献1的摄像镜头存在如下问题：像差校正不充分，而且如果缩短镜头总长度则因性能的劣化引起难以应对摄像元件的高像素化。
另外，上述专利文献2所记载的摄像镜头中由第一透镜和第二透镜构成的前组由球面系构成，因此球面像差、彗差的校正不充分，从而无法确保良好的性能。另外，专利文献2的摄像镜头是前组和第三透镜以后的后组都具有正折射力的结构，因此光学系统的主点位置处于像侧而后焦距(从最后的透镜面至像面的距离)变长，是不利于小型化的类型。
专利文献1：日本特开2007-264180号公报
专利文献2：日本特开2007-279282号公报
发明内容
本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种虽然是小型但良好地校正了各种像差的5片结构的摄像镜头。
在此，是小型的摄像镜头的尺度，在本发明中以满足以下的条件式(9)的级别的小型化为目标。
L/2Y＜1.00 ...(9)
其中，L：从摄像镜头整个系统的最靠近物体侧的透镜面至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度(固体摄像元件的矩形有效像素区域的对角线长度)。
在此，像侧焦点是指与光轴平行的平行光线入射到摄像镜头的情况下的像点。通过满足该范围，能够实现摄像装置整体的小型轻量化。
此外，在摄像镜头的最靠近像侧的面与像侧焦点位置之间配置光学低通滤光片、红外线截止滤光片或固体摄像元件封装的密封玻璃等的平行平板的情况下，设为在使平行平板部分成为空气换算距离的基础上计算上述L的值。
另外，更期望的是，本发明以成为以下的条件式(9′)
L/2Y＜0.90 ...(9′)
的范围的摄像镜头为对象。
为了解决上述问题，本发明所涉及的摄像镜头是用于使被摄体像成像于固体摄像元件的光电转换部的摄像镜头，从物体侧起依次包括：第一透镜，具有正折射力，凸面朝向物体侧；第二透镜，具有负折射力，具有凹面朝向像侧的弯月形状；第三透镜，具有正折射力；第四透镜，具有正折射力，凸面朝向像侧；以及第五透镜，具有负折射力，凹面朝向像侧。在此，第五透镜的像侧面是非球面形状，在与光轴的交点以外的位置处具有拐点。另外，本发明的摄像镜头满足以下的条件式(1)和(2)。
-0.8＜f5/f＜-0.4 ...(1)
0＜d45/f＜0.07 ...(2)
其中，f5：第五透镜的焦距、
f：摄像镜头整个系统的焦距、
d45：第四透镜和第五透镜的光轴上的空气间隔。
上述摄像镜头可以是从物体侧起依次配置由第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜构成的正透镜组、以及负的第五透镜的所谓的远距型的镜头结构。这种镜头结构有利于摄像镜头总长度的小型化。而且，通过将5片结构中的2片设为负透镜，能够得到如下摄像镜头：能够增加具有发散作用的面来易于进行珀兹伐和的校正，将良好的成像性能确保到画面周边部。而且，通过将第二透镜设为弯月形状，能够将摄像镜头整个系统的合成主点位置配置在更靠近物体侧的位置，并且能够将第二透镜的像侧面设为强的发散面，容易校正彗差、畸变像差。通过将配置在最靠近像侧的位置的第五透镜的像侧面设为非球面，能够良好地校正画面周边部的各种像差。而且，通过将第五透镜的像侧面设为在与光轴的交点以外的位置处具有拐点的非球面形状，容易确保像侧光束的远心特性。在此，“拐点”是指在有效半径内的透镜截面形状的曲线中非球面顶点的切平面成为与光轴垂直的平面的非球面上的点。
上述条件式(1)是用于适当地设定第五透镜的焦距、并且兼顾摄像镜头总长度的缩短与像差校正的条件式。通过条件式(1)的值超过下限，第五透镜的折射力不会过强，能够缩短摄像镜头总长度，并且有利于像差校正。另一方面，通过条件式(1)的值低于上限，能够适度维持第五透镜的折射力，后焦距不会过长。
关于上述条件式(2)，通过其值超过下限，能够防止第四透镜和第五透镜过于接近，能够确保插入用于防止杂散光等的遮光部件的空间(space)。另一方面，通过上述条件式(2)的值低于上限，能够将第五透镜配置在更靠近物体侧的位置处，有利于后焦距的确保、轴向色像差的校正。
另外，在本发明的具体的方式或方面，在上述摄像镜头中满足以下的条件式(3)。
0.10＜f/f3＜0.50 ...(3)
其中，f：摄像镜头整个系统的焦距、
f3：第三透镜的焦距。
该条件式(3)是用于适当地设定作为正透镜的第三透镜的焦距来兼顾摄像镜头总长度的缩短与像差校正的条件式。通过条件式(3)的值超过下限，能够适度维持第三透镜的折射力，有利于像差校正。另一方面，通过条件式(3)的值低于上限，第三透镜的折射力不会过强，能够缩短摄像镜头的总长度。
在本发明的另一方面，满足以下的条件式(4)。
0.45＜f34/f＜0.70 ...(4)
其中，f34：第三透镜和第四透镜的合成焦距、
f：摄像镜头整个系统的焦距。
该条件式(4)是用于在满足上述条件式(3)的范围内适当地设定第三透镜和第四透镜的合成焦距的条件式。通过条件式(4)的值超过下限，第三透镜和第四透镜的合成焦距不会过短，能够将摄像镜头整个系统的主点位置配置在更靠近物体侧的位置，因此能够缩短摄像镜头的总长度。另外，能够将第四透镜中产生的彗差、像面弯曲抑制为较小。另一方面，通过条件式(4)的值低于上限，能够适度维持第三透镜和第四透镜的合成折射力，能够将在第二透镜中跳跃的周边光束平滑(smoothly)地导入到第五透镜，因此容易确保像侧远心特性。
在本发明的又一方面，满足以下的条件式(5)。
-2.5＜f23/f＜-1.3 ...(5)
其中，f23：第二透镜和第三透镜的合成焦距、
f：摄像镜头整个系统的焦距。
该条件式(5)是用于适当地设定第二透镜和第三透镜的合成焦距的条件式。通过条件式(5)的值低于上限，第二透镜和第三透镜的负的合成焦距不会过于变短至所需以上，能够将摄像镜头整个系统的主点位置配置在更靠近物体侧的位置，能够缩短摄像镜头的总长度。另一方面，通过条件式(5)的值超过下限，能够适度维持第二透镜和第三透镜的负的合成折射力，能够利用负的第二透镜和正的第三透镜适当地进行色像差校正。
在本发明的又一方面，摄像镜头的孔径光阑配置在第一透镜与第二透镜之间。在这种情况下，通过第一透镜的物体侧面的周边边缘光线的折射角不会过大，能够兼顾摄像镜头的小型化和良好的像差校正。
在本发明的又一方面，第二透镜的像侧面具有非球面形状，具有随着从光轴向周边远离而负折射力变弱的形状。在这种情况下，不会出现在周边部光线过度跳跃的情况，在良好地校正轴外各种像差的基础上能够确保周边部的良好的远心特性。
在本发明的又一方面，满足以下的条件式(6)。
15＜v2＜31 ...(6)
其中，v2：第二透镜的阿贝数。
该条件式(6)是用于适当地设定第二透镜的阿贝数的条件式。通过条件式(6)的值超过下限，能够适度增大第二透镜的色散，能够在抑制第二透镜的折射力的同时良好地校正轴向色像差、倍率色像差等色像差。另一方面，通过条件式(6)的值超过下限，能够由容易获得的材料来构成。
在本发明的又一方面，满足以下的条件式(7)。
1.60＜n2＜2.10 ...(7)
其中，n2：第二透镜的折射率。
该条件式(7)是用于良好地校正摄像镜头整个系统的色像差、像面弯曲的条件式。通过条件式(7)的值超过下限，能够适度维持色散比较大的第二透镜的折射力，能够良好地校正色像差、像面弯曲。另一方面，条件式(7)的值低于上限，由此能够由容易获得的材料来构成。
在本发明的又一方面，满足以下的条件式(8)。
0.05＜d9/f＜0.25 ...(8)
其中，d9：第五透镜的光轴上的厚度、
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(8)是用于适当地设定第五透镜的光轴上的厚度的条件式。通过条件式(8)的值超过下限，第五透镜的厚度不会过薄，不损失成形性。另一方面，通过条件式(8)的值低于上限，第五透镜的厚度不会过厚，容易确保后焦距。
在本发明的又一方面，摄像镜头全部由塑料材料形成。这样，通过将全部透镜都由塑料透镜构成，即使是曲率半径、外径小的透镜，也能够进行廉价的大量生产。另外，塑料透镜的加压温度可以低，因此能够抑制成形模具的损耗，其结果，能够减少成形模具的交换次数、维护(maintenance)次数，能够实现成本降低。
本发明的又一方面，摄像镜头在上述摄像镜头中还具有实质上不具有光学能力的透镜。也就是说，在上述摄像镜头的镜头结构中附加实质上不具有光学能力的虚设透镜的情况也在本发明的适用范围内。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的摄像镜头，是实施例1的摄像镜头的截面图。
图2A～图2E是实施例1的摄像镜头的像差图。
图3是实施例2的摄像镜头的截面图。
图4A～图4E是实施例2的摄像镜头的像差图。
图5是实施例3的摄像镜头的截面图。
图6A～图6E是实施例3的摄像镜头的像差图。
图7是实施例4的摄像镜头的截面图。
图8A～图8E是实施例4的摄像镜头的像差图。
图9是实施例5的摄像镜头的截面图。
图10A～图10E是实施例5的摄像镜头的像差图。
图11是实施例6的摄像镜头的截面图。
图12A～图12E是实施例6的摄像镜头的像差图。
具体实施方式
下面，参照图1等来说明本发明的一个实施方式所涉及的摄像镜头。此外，图1中例示的摄像镜头10具有与后述的实施例1的摄像镜头11相同的结构。
如图1所示，实施方式的摄像镜头10用于使被摄体像成像于固体摄像元件的光电转换部20，从物体侧起依次具备：具有正折射力且凸面朝向物体侧的第一透镜L1；具有负折射力且凹面朝向像侧的弯月(meniscus)形状的第二透镜L2；具有正折射力的第三透镜L3；具有正折射力且凸面朝向像侧的第四透镜L4；以及具有负折射力且凹面朝向像侧的第五透镜L5。此外，在第一透镜L1与第二透镜L2之间配置有孔径光阑S。另外，在第五透镜L5的射出侧即像侧配置有平行平板F和固体摄像元件的光电转换部20，在光电转换部20的摄像面I上进行利用摄像镜头10的成像。
更具体地进行说明，第一透镜L1是双凸非球面透镜。第二透镜L2是入射侧即物体侧为凸而像侧为凹的非球面弯月形透镜。第三透镜L3是在近轴区中物体侧为比较低的凸而像侧稍微凹的非球面弯月形透镜。第四透镜L4是物体侧为比较浅的凹而像侧为凸的非球面弯月形透镜。第五透镜L5是在近轴区中物体侧为比较浅的凹而像侧为凹的非球面透镜。该第五透镜L5的像侧面S52在与光轴OA的交点以外的位置处具有拐点IP。平行平板F是假设了光学低通滤光片、IR截止滤光片、光电转换部20的密封玻璃等的部件。
以上的摄像镜头10为所谓的远距型的镜头结构，对于摄像镜头10的总长度的小型化有利。而且，通过将5片结构的透镜L1～L5中的2片透镜L2、L5设为负折射力，来增加具有发散作用的面，易于进行珀兹伐和的校正，能够将良好的成像性能确保到画面周边部。而且，通过使第二透镜L2设为弯月形状，能够将摄像镜头10的合成主点位置配置在更靠近物体侧的位置，并且能够将第二透镜L2的像侧面S22设为强的发散面，有效地校正彗差、畸变像差。另外，通过将第五透镜L5的像侧面S52设为非球面，能够良好地校正画面周边部的各种像差，通过将该第五透镜L5的非球面的像侧面S52设为在与光轴OA的交点以外的位置处具有拐点IP，合理地确保像侧光束的远心(telecentric)特性。
以上的摄像镜头10满足以下的条件式(1)和(2)。
-0.8＜f5/f＜-0.4 ...(1)
0＜d45/f＜0.07 ...(2)
其中，f5：第五透镜L5的焦距、
f：摄像镜头整个系统的焦距、
d45：第四透镜L4与第五透镜L5的光轴OA上的空气间隔。
条件式(1)是用于适当地设定第五透镜L5的焦距f5来兼顾摄像镜头10总长度的缩短与像差校正的条件式。关于条件式(2)，通过值d45/f超过下限，能够防止第四透镜L4与第五透镜L5过于接近，能够确保插入用于防止杂散光等的遮光部件的空间。另一方面，通过值d45/f低于上限，能够将第五透镜L5配置在更靠近物体侧的位置处，有利于后焦距的确保、轴向色像差的校正。
更期望的是，设摄像镜头10满足进一步限制上述条件式(1)和(2)的下式(1′)和(2′)。
-0.69＜f5/f＜-0.45 ...(1′)
0.01＜d45/f＜0.06 ...(2′)
以上的摄像镜头10进一步满足以下的条件式(3)。
0.10＜f/f3＜0.50 ...(3)
其中，f3：第三透镜L3的焦距。
该条件式(3)是用于适当地设定作为正透镜的第三透镜L3的焦距f3来兼顾摄像镜头10总长度的缩短与像差校正的条件式。通过条件式(3)的值f/f3超过下限，能够适度维持第三透镜L3的折射力，有利于像差校正。另一方面，通过条件式(3)的值f/f3低于上限，第三透镜L3的折射力不会过强，能够缩短摄像镜头10的总长度。
更期望的是，设摄像镜头10满足进一步限制上述条件式(3)的下式(3′)。
0.13＜f/f3＜0.47 ...(3′)
以上的摄像镜头10进一步满足以下的条件式(4)。
0.45＜f34/f＜0.70 ...(4)
其中，f34：第三透镜L3和第四透镜L4的合成焦距。
该条件式(4)是用于在满足上述条件式(3)的范围内适当地设定第三透镜L3和第四透镜L4的合成焦距f34的条件式。通过条件式(4)的值f34/f超过下限，第三透镜L3和第四透镜L4的合成焦距f34不会过短，能够将摄像镜头10的合成主点位置配置在更靠近物体侧的位置，因此能够缩短摄像镜头10的总长度。另外，能够将第四透镜L4中产生的彗差、像面弯曲抑制为较小。另一方面，通过条件式(4)的值f34/f低于上限，能够适度维持第三透镜L3和第四透镜L4的合成折射力，使得能够将在第二透镜L2处从光轴OA偏离地跳跃的周边光束平滑地引导到第五透镜L5，因此合理地确保像侧远心特性。
更期望的是，设摄像镜头10满足进一步限制上述条件式(4)的下式(4′)。
0.50＜f34/f＜0.67 ...(4′)
以上的摄像镜头10进一步满足以下的条件式(5)。
-2.5＜f23/f＜-1.3 ...(5)
其中，f23：第二透镜L2和第三透镜L3的合成焦距。
该条件式(5)是用于适当地设定第二透镜L2和第三透镜L3的合成焦距f23的条件式。通过条件式(5)的值f23/f低于上限，第二透镜L2和第三透镜L3的负的合成焦距f23不会过于变短至所需以上，能够将摄像镜头10的合成主点位置配置在更靠近物体侧的位置处，能够缩短摄像镜头10的总长度。另一方面，通过条件式(5)的值f23/f超过下限，能够适度维持第二透镜L2和第三透镜L3的负的合成折射力，能够利用负的第二透镜L2和正的第三透镜L3适当地进行色像差校正。
更期望的是，设摄像镜头10满足进一步限制上述条件式(5)的下式(5′)。
-2.3＜f23/f＜-1.5 ...(5′)
摄像镜头10的孔径光阑S配置在第一透镜L1与第二透镜L2之间。在这种情况下，通过第一透镜L1的物体侧面S12的周边边缘光线的折射角不会过大，能够兼顾摄像镜头10的小型化和良好的像差校正。
在以上的摄像镜头10中，第二透镜L2的像侧面S22具有非球面形状，具有随着从光轴OA向周边远离而负折射力变弱的形状。在这种情况下，不会出现在周边部光线较大地从光轴OA偏离而过度跳跃的情况，在良好地校正轴外各种像差的基础上，能够确保周边部的良好的远心特性。
以上的摄像镜头10进一步满足以下的条件式(6)。
15＜v2＜31 ...(6)
其中，v2：第二透镜L2的阿贝数。
该条件式(6)用于适当地设定第二透镜L2的阿贝数v2。通过条件式(6)的阿贝数v2超过下限，能够适度增大第二透镜L2的色散，能够在抑制第二透镜L2的折射力的同时良好地校正轴向色像差、倍率色像差等色像差。另一方面，通过条件式(6)的阿贝数v2低于上限，能够由容易获得的材料来构成。
更期望的是，设摄像镜头10满足进一步限制上述条件式(6)的下式(6′)。
15＜v2＜24 ...(6′)
以上的摄像镜头10进一步满足以下的条件式(7)。
1.60＜n2＜2.10 ...(7)
其中，n2：第二透镜L2的折射率。
该条件式(7)用于良好地校正摄像镜头10整个系统的色像差、像面弯曲。通过条件式(7)的折射率n2超过下限，能够适度维持色散比较大的第二透镜L2的折射力，能够良好地校正色像差、像面弯曲。另一方面，通过条件式(7)的折射率n2低于上限，能够由容易获得的材料来构成。
更期望的是，设摄像镜头10满足进一步限制上述条件式(7)的下式(7′)。
1.63＜n2＜2.00 ...(7′)
以上的摄像镜头10进一步满足以下的条件式(8)。
0.05＜d9/f＜0.25 ...(8)
其中，d9：第五透镜L5的光轴OA上的厚度。
该条件式(8)用于适当地设定第五透镜的光轴OA上的厚度。通过条件式(8)的值d9/f超过下限，第五透镜L5的厚度d9不会过薄，不损失成形性。另一方面，通过条件式(8)的值d9/f低于上限，第五透镜L5的厚度d9不会过厚，容易确保后焦距。
更期望的是，设摄像镜头10满足进一步限制上述条件式(8)的下式(8′)。
0.10＜d9/f＜0.21 ...(8′)
构成以上摄像镜头10的5片透镜L1～L5全部由塑料材料形成。在这种情况下，即使是曲率半径、外径小的透镜L1～L5，也能够实现廉价的大量生产。另外，塑料透镜的加压温度可以低，因此能够抑制成形模具的损耗，其结果，能够减少成形模具的交换次数、维护次数，能够实现成本降低。
实施例
下面，说明本发明的摄像镜头10的具体实施例。各实施例中使用的符号如下。
f：摄像镜头整个系统的焦距
fB：后焦距
F：F值(F-number)
2Y：固体摄像元件的摄像面对角线长度
ENTP：入射光瞳位置(从第一面至入射光瞳位置的距离)
EXTP：射出光瞳位置(从摄像面至射出光瞳位置的距离)
H1：前侧主点位置(从第一面至前侧主点位置的距离)
H2：后侧主点位置(从最终面至后侧主点位置的距离)
R：曲率半径
D：轴上面间隔
Nd：透镜材料对于d线的折射率
vd：透镜材料的阿贝数
在各实施例中，各面编号之后记载有“＊”的面是具有非球面形状的面，关于非球面的形状，将面的顶点设为原点，X轴为光轴OA方向，将与光轴OA垂直的方向的高度设为h来以以下的“数学式1”表示。
[数学式1]
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)
下面示出实施例1的所有的各要素。
f＝3.77mm
fB＝0.3mm
F＝2.22
2Y＝5.744mm
ENTP＝0.46mm
EXTP＝-2.61mm
H1＝-0.66mm
H2＝-3.47mm
在以下表1中示出实施例1的面数据。
[表1]
非球面系数
第1面 第7面
K＝-0.28388E+00 K＝-0.95653E+02
A4＝-0.11429E-01 A4＝-0.61924E-01
A6＝0.58394E-02 A6＝0.13566E-01
A8＝-0.30635E-01 A8＝-0.35274E-01
A10＝0.25844E-01 A10＝0.20141E-01
A12＝-0.11762E-01 A12＝0.64892E-02
A14＝-0.24890E-02 A14＝-0.31555E-02
第2面 第8面
K＝0.29247E+02 K＝0.10552E+02
A4＝-0.24343E-01 A4＝0.14950E-01
A6＝0.16540E+00 A6＝0.82129E-02
A8＝-0.35209E+00 A8＝-0.12281E-01
A10＝0.38420E+00 A10＝-0.26695E-02
A12＝-0.26046E+00 A12＝0.44153E-02
A14＝0.77919E-01 A14＝-0.68681E-03
第4面 第9面
K＝-0.29353E+02 K＝-0.39323E+01
A4＝-0.58267E-01 A4＝-0.70567E-01
A6＝0.27269E+00 A6＝0.49341E-01
A8＝-0.39392E+00 A8＝-0.42386E-02
A10＝0.22595E+00 A10＝-0.20788E-04
A12＝-0.42192E-01 A12＝-0.91338E-03
A14＝-0.51043E-03 A14＝0.18678E-03
第5面 第10面
K＝-0.55718E+01 K＝0.79799E+01
A4＝-0.71904E-02 A4＝-0.11271E+00
A6＝0.15580E+00 A6＝0.35926E-01
A8＝-0.14089E+00 A8＝-0.81251E-03
A10＝0.28229E-01 A10＝-0.12071E-02
A12＝-0.32553E-01 A12＝0.18687E-03
A14＝0.38484E-01 A14＝-0.80839E-05
第6面 第11面
K＝0.22272E+02 K＝-0.60657E+01
A4＝-0.10217E+00 A4＝-0.62302E-01
A6＝-0.13167E-01 A6＝0.18921E-01
A8＝0.99700E-01 A8＝-0.44435E-02
A10＝-0.14042E+00 A10＝0.53983E-03
A12＝0.12255E+00 A12＝-0.23945E-04
A14＝-0.50937E-01 A14＝-0.61553E-07
此外，在上述表1及此后(表的面数据等)，设使用符号E(例如2.5E-02)表示10的幂数(例如2.5×10-02)。
在以下表2中示出实施例1的单透镜数据。
[表2]
单透镜数据
| 透镜 | 起始面 | 焦距(mm) |
| 1 | 1 | 3.224 |
| 2 | 4 | -4.656 |
| 3 | 6 | 14.863 |
| 4 | 8 | 2.380 |
| 5 | 10 | -2.234 |
图1也是实施例1的摄像镜头11的截面图。也就是说，摄像镜头11具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。所有的透镜L1～L5由塑料材料形成。在第一透镜L1与第二透镜L2之间配置有孔径光阑S，在第五透镜L5与摄像面I之间配置有平行平板F。
图2(A)～图2(C)表示实施例1的摄像镜头11的像差图(球面像差、像散、畸变像差)，图2(D)和图2(E)表示实施例1的摄像镜头11的子午(meridional)彗差。
(实施例2)
下面示出实施例2的所有的各要素。
f＝3.77mm
fB＝0.32mm
F＝2.22
2Y＝5.744mm
ENTP＝0.43mm
EXTP＝-2.66mm
H1＝-0.58mm
H2＝-3.45mm
以下表3中示出实施例2的面数据。
[表3]
非球面系数
第1面 第7面
K＝-0.21791E+00 K＝0.50948E+01
A4＝-0.65950E-02 A4＝-0.79397E-01
A6＝-0.25466E-01 A6＝0.59294E-02
A8＝0.15423E-01 A8＝-0.16626E-01
A10＝-0.14478E-01 A10＝0.93130E-02
A12＝-0.58641E-02 A12＝0.13501E-01
A14＝-0.12670E-02 A14＝-0.56039E-03
第2面 第8面
K＝-0.39708E+02 K＝-0.68670E+00
A4＝0.23121E-01 A4＝0.50662E-02
A6＝-0.44634E-01 A6＝-0.82779E-02
A8＝0.73042E-03 A8＝0.40838E-02
A10＝-0.27127E-01 A10＝0.38471E-03
A12＝-0.22920E-03 A12＝0.10712E-02
A14＝0.15468E-01 A14＝-0.38275E-03
第4面 第9面
K＝0.16042E+02 K＝-0.39349E+01
A4＝-0.57659E-01 A4＝-0.78930E-01
A6＝0.10792E+00 A6＝0.42842E-01
A8＝-0.12077E+00 A8＝-0.67838E-02
A10＝-0.24132E-01 A10＝0.56305E-03
A12＝0.43934E-01 A12＝-0.17829E-03
A14＝0.12854E-01 A14＝0.30831E-05
第5面 第10面
K＝-0.80429E+01 K＝0.15372E+02
A4＝0.62110E-01 A4＝-0.72207E-01
A6＝0.35407E-01 A6＝0.12438E-01
A8＝-0.54300E-01 A8＝-0.28619E-03
A10＝0.13645E-01 A10＝-0.32833E-03
A12＝-0.36873E-02 A12＝0.11252E-03
A14＝0.10861E-01 A14＝-0.13226E-04
第6面 第11面
K＝-0.37374E+02 K＝-0.61817E+01
A4＝-0.83823E-01 A4＝-0.44582E-01
A6＝-0.18470E-01 A6＝0.11869E-01
A8＝0.40602E-01 A8＝-0.28915E-02
A10＝-0.37188E-02 A10＝0.34277E-03
A12＝0.16762E-01 A12＝-0.13598E-04
A14＝-0.32769E-02 A14＝-0.11819E-06
以下表4中示出实施例2的单透镜数据。
[表4]
单透镜数据
| 透镜 | 起始面 | 焦距(mm) |
| 1 | 1 | 2.927 |
| 2 | 4 | -3.834 |
| 3 | 6 | 8.201 |
| 4 | 8 | 2.233 |
| 5 | 10 | -1.959 |
图3是实施例2的摄像镜头12的截面图。摄像镜头12具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。在第一透镜L1与第二透镜L2之间配置有孔径光阑S，在第五透镜L5与摄像面I之间配置有平行平板F。
图4(A)～图4(C)表示实施例2的摄像镜头12的像差图(球面像差、像散、畸变像差)，图4(D)和图4(E)表示实施例2的摄像镜头12的子午彗差。
(实施例3)
下面示出实施例3的所有的各要素。
f＝3.74mm
fB＝0.29mm
F＝2.26
2Y＝5.710mm
ENTP＝0.48mm
EXTP＝-2.59mm
H1＝-0.63mm
H2＝-3.45mm
以下表5中示出实施例3的面数据。
[表5]
非球面系数
第1面 第7面
K＝-0.25949E+00 K＝0.64043E+02
A4＝-0.10133E-01 A4＝-0.60378E-01
A6＝-0.73170E-04 A6＝0.20747E-01
A8＝-0.23761E-01 A8＝-0.37375E-01
A10＝0.23962E-01 A10＝0.17684E-01
A12＝-0.14905E-01 A12＝0.56102E-02
A14＝-0.63995E-03 A14＝-0.30805E-02
第2面 第8面
K＝0.34446E+02 K＝0.94596E+01
A4＝-0.23942E-01 A4＝0.21384E-01
A6＝0.15587E+00 A6＝0.90748E-02
A8＝-0.34038E+00 A8＝-0.12500E-01
A10＝0.38751E+00 A10＝-0.23154E-02
A12＝-0.26947E+00 A12＝0.43863E-02
A14＝0.80574E-01 A14＝-0.78189E-03
第4面 第9面
K＝-0.40063E+02 K＝-0.39720E+01
A4＝-0.53867E-01 A4＝-0.69429E-01
A6＝0.27144E+00 A6＝0.47066E-01
A8＝-0.40185E+00 A8＝-0.42746E-02
A10＝0.23184E+00 A10＝0.52099E-05
A12＝-0.69712E-02 A12＝-0.89641E-03
A14＝-0.28829E-01 A14＝0.20058E-03
第5面 第10面
K＝-0.56465E+01 K＝-0.70721E+02
A4＝-0.36735E-02 A4＝-0.11412E+00
A6＝0.15984E+00 A6＝0.35921E-01
A8＝-0.14018E+00 A8＝-0.78558E-03
A10＝0.26575E-01 A10＝-0.11947E-02
A12＝-0.31314E-01 A12＝0.18849E-03
A14＝0.46107E-01 A14＝-0.86671E-05
第6面 第11面
K＝0.22441E+02 K＝-0.58466E+01
A4＝-0.97452E-01 A4＝-0.62725E-01
A6＝-0.10596E-01 A6＝0.18667E-01
A8＝0.95993E-01 A8＝-0.43547E-02
A10＝-0.14519E+00 A10＝0.54492E-03
A12＝0.12204E+00 A12＝-0.24359E-04
A14＝-0.47878E-01 A14＝-0.18448E-06
以下表6中示出实施例3的单透镜数据。
[表6]
单透镜数据
| 透镜 | 起始面 | 焦距(mm) |
| 1 | 1 | 3.141 |
| 2 | 4 | -4.512 |
| 3 | 6 | 16.008 |
| 4 | 8 | 2.336 |
| 5 | 10 | -2.220 |
图5是实施例3的摄像镜头13的截面图。摄像镜头13具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。在第一透镜L1与第二透镜L2之间配置有孔径光阑S，在第五透镜L5与摄像面I之间配置有平行平板F。
图6(A)～图6(C)表示实施例3的摄像镜头13的像差图(球面像差、像散、畸变像差)，图6(D)和图6(E)表示实施例3的摄像镜头13的子午彗差。
(实施例4)
下面示出实施例4的所有的各要素。
f＝3.77mm
fB＝0.28mm
F＝2.22
2Y＝5.744mm
ENTP＝0.46mm
EXTP＝-2.62mm
H1＝-0.66mm
H2＝-3.49mm
以下表7中示出实施例4的面数据。
[表7]
非球面系数
第1面 第7面
K＝-0.31725E+00 K＝-0.30933E+02
A4＝-0.12394E-01 A4＝-0.64265E-01
A6＝0.74739E-02 A6＝0.80931E-02
A8＝-0.29243E-01 A8＝-0.36874E-01
A10＝0.26319E-01 A10＝0.19914E-01
A12＝-0.12071E-01 A12＝0.67835E-02
A14＝-0.23915E-02 A14＝-0.27042E-02
第2面 第8面
K＝0.16733E+02 K＝0.12635E+02
A4＝-0.20086E-01 A4＝0.22267E-01
A6＝0.16636E+00 A6＝0.75100E-02
A8＝-0.35029E+00 A8＝-0.13273E-01
A10＝0.38715E+00 A10＝-0.28641E-02
A12＝-0.26542E+00 A12＝0.44790E-02
A14＝0.77919E-01 A14＝-0.62814E-03
第4面 第9面
K＝-0.46650E+02 K＝-0.41238E+01
A4＝-0.61165E-01 A4＝-0.70265E-01
A6＝0.27466E+00 A6＝0.49402E-01
A8＝-0.39131E+00 A8＝-0.42530E-02
A10＝0.22921E+00 A10＝-0.61681E-04
A12＝-0.47282E-01 A12＝-0.91504E-03
A14＝-0.51050E-03 A14＝0.19981E-03
第5面 第10面
K＝-0.58983E+01 K＝-0.12124E+03
A4＝-0.98546E-02 A4＝-0.11769E+00
A6＝0.15406E+00 A6＝0.36199E-01
A8＝-0.13851E+00 A8＝-0.67601E-03
A10＝0.34136E-01 A10＝-0.11871E-02
A12＝-0.29114E-01 A12＝0.18729E-03
A14＝0.30230E-01 A14＝-0.88620E-05
第6面 第11面
K＝0.22043E+02 K＝-0.59879E+01
A4＝-0.10774E+00 A4＝-0.67317E-01
A6＝-0.17380E-01 A6＝0.19737E-01
A8＝0.99073E-01 A8＝-0.44166E-02
A10＝-0.13854E+00 A10＝0.53609E-03
A12＝0.12434E+00 A12＝-0.24301E-04
A14＝-0.49375E-01 A14＝-0.60040E-08
以下表8中示出实施例4的单透镜数据。
[表8]
单透镜数据
| 透镜 | 起始面 | 焦距(mm) |
| 1 | 1 | 3.129 |
| 2 | 4 | -4.316 |
| 3 | 6 | 16.666 |
| 4 | 8 | 2.652 |
| 5 | 10 | -2.574 |
图7是实施例4的摄像镜头14的截面图。摄像镜头14具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。在第一透镜L1与第二透镜L2之间配置有孔径光阑S，在第五透镜L5与摄像面I之间配置有平行平板F。
图8(A)～图8(C)表示实施例4的摄像镜头14的像差图(球面像差、像散、畸变像差)，图8(D)和图8(E)表示实施例4的摄像镜头14的子午彗差。
(实施例5)
下面示出实施例5的所有的各要素。
f＝3.77mm
fB＝0.3mm
F＝2.22
2Y＝5.744mm
ENTP＝0.48mm
EXTP＝-2.65mm
H1＝-0.57mm
H2＝-3.47mm
以下表9中示出实施例5的面数据。
[表9]
非球面系数
第1面 第7面
K＝-0.20171E+00 K＝-0.22113E+02
A4＝-0.10182E-01 A4＝-0.62726E-01
A6＝0.73589E-02 A6＝0.10614E-01
A8＝-0.29602E-01 A8＝-0.36956E-01
A10＝0.26709E-01 A10＝0.19366E-01
A12＝-0.11603E-01 A12＝0.62659E-02
A14＝-0.26650E-02 A14＝-0.31822E-02
第2面 第8面
K＝0.24247E+02 K＝0.14002E+02
A4＝-0.23111E-01 A4＝0.17497E-01
A6＝0.16647E+00 A6＝0.66989E-02
A8＝-0.35087E+00 A8＝-0.13076E-01
A10＝0.38395E+00 A10＝-0.29327E-02
A12＝-0.26274E+00 A12＝0.43212E-02
A14＝0.77919E-01 A14＝-0.73770E-03
第4面 第9面
K＝-0.33357E+02 K＝-0.41082E+01
A4＝-0.55956E-01 A4＝-0.73354E-01
A6＝0.27455E+00 A6＝0.49499E-01
A8＝-0.39361E+00 A8＝-0.41926E-02
A10＝0.23883E+00 A10＝-0.24498E-04
A12＝-0.61717E-01 A12＝-0.91090E-03
A14＝-0.51043E-03 A14＝0.19191E-03
第5面 第10面
K＝-0.56556E+01 K＝-0.18271E+03
A4＝-0.98992E-02 A4＝-0.11484E+00
A6＝0.15682E+00 A6＝0.36021E-01
A8＝-0.13412E+00 A18＝-0.75387E-03
A10＝0.31310E-01 A10＝-0.11980E-02
A12＝-0.41409E-01 A12＝0.18709E-03
A14＝0.38484E-01 A14＝-0.84573E-05
第6面 第11面
K＝0.22780E+02 K＝-0.62172E+01
A4＝-0.10676E+00 A4＝-0.65369E-01
A6＝-0.14922E-01 A6＝0.19570E-01
A8＝0.10035E+00 A8＝-0.44415E-02
A10＝-0.13899E+00 A10＝0.53595E-03
A12＝0.12376E+00 A12＝-0.24226E-04
A14＝-0.49504E-01 A14＝-0.56808E-07
以下表10中示出实施例5的单透镜数据。
[表10]
单透镜数据
| 透镜 | 起始面 | 焦距(mm) |
| 1 | 1 | 3.239 |
| 2 | 4 | -4.841 |
| 3 | 6 | 27.040 |
| 4 | 8 | 2.331 |
| 5 | 10 | -2.316 |
图9是实施例5的摄像镜头15的截面图。摄像镜头15具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。在第一透镜L1与第二透镜L2之间配置有孔径光阑S，在第五透镜L5与摄像面I之间配置有平行平板F。
图10(A)～图10(C)表示实施例5的摄像镜头15的像差图(球面像差、像散、畸变像差)，图10(D)和图10(E)表示实施例5的摄像镜头15的子午彗差。
(实施例6)
下面示出实施例6的所有的各要素。
f＝3.77mm
fB＝0.29mm
F＝2.22
2Y＝5.744mm
ENTP＝0.49mm
EXTP＝-2.55mm
H1＝-0.76mm
H2＝-3.49mm
以下表11中示出实施例6的面数据。
[表11]
非球面系数
第1面 第7面
K＝-0.22165E+00 K＝0.14241E+02
A4＝-0.10859E-01 A4＝-0.61996E-01
A6＝0.89456E-02 A6＝0.91952E-02
A8＝-0.29297E-01 A8＝-0.35324E-01
A10＝0.26080E-01 A10＝0.20952E-01
A12＝-0.11593E-01 A12＝0.71321E-02
A14＝-0.12157E-02 A14＝-0.27123E-02
第2面 第8面
K＝0.40843E+02 K＝0.95938E+01
A4＝-0.27912E-01 A4＝0.14278E-01
A6＝0.16894E+00 A6＝0.74193E-02
A8＝-0.34707E+00 A8＝-0.12920E-01
A10＝0.38769E+00 A10＝-0.27437E-02
A12＝-0.26521E+00 A12＝0.45354E-02
A14＝0.77919E-01 A14＝-0.57718E-03
第4面 第9面
K＝-0.27317E+02 K＝-0.40406E+01
A4＝-0.57059E-01 A4＝-0.73266E-01
A6＝0.27224E+00 A6＝0.49300E-01
A8＝-0.39357E+00 A8＝-0.40822E-02
A10＝0.22796E+00 A10＝0.14848E-04
A12＝-0.41411E-01 A12＝-0.90735E-03
A14＝-0.51043E-03 A14＝0.18854E-03
第5面 第10面
K＝-0.55483E+01 K＝-0.47323E+04
A4＝-0.11223E-01 A4＝-0.11085E+00
A6＝0.15228E+00 A6＝0.36082E-01
A8＝-0.13814E+00 A8＝-0.78109E-03
A10＝0.33879E-01 A10＝-0.12033E-02
A12＝-0.35950E-01 A12＝0.18676E-03
A14＝0.38885E-01 A14＝-0.82517E-05
第6面 第11面
K＝0.22326E+02 K＝-0.70991E+01
A4＝-0.99043E-01 A4＝-0.65281E-01
A6＝-0.16250E-01 A6＝0.19294E-01
A8＝0.98872E-01 A8＝-0.44638E-02
A10＝-0.13905E+00 A10＝0.53700E-03
A12＝0.12398E+00 A12＝-0.24007E-04
A14＝-0.49538E-01 A14＝0.26075E-07
以下表12中示出实施例6的单透镜数据。
[表12]
单透镜数据
| 透镜 | 起始面 | 焦距(mm) |
| 1 | 1 | 3.362 |
| 2 | 4 | -5.036 |
| 3 | 6 | 12.759 |
| 4 | 8 | 2.073 |
| 5 | 10 | -1.845 |
图11是实施例6的摄像镜头16的截面图。摄像镜头16具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。在第一透镜L1与第二透镜L2之间配置有孔径光阑S，在第五透镜L5与摄像面I之间配置有平行平板F。
图12(A)～图12(C)表示实施例6的摄像镜头16的像差图(球面像差、像散、畸变像差)，图12(D)和图12(E)表示实施例6的摄像镜头16的子午彗差。
以下的表13是为了参考而将与各条件式(1)～(9)对应的各实施例1～6的值汇总而成的。
[表13]
如上所述，在实施方式的摄像镜头10或各实施例1～6的摄像镜头11～16中，透镜L1～L5全部由塑料材料形成。在此，塑料材料在温度变化时的折射率变化大，因此如果将第一透镜L1至第五透镜L5全部由塑料透镜构成，则在周围温度变化时导致摄像镜头10整个系统的像点位置发生变动的可能性变高。对此，最近，知道了在塑料材料中混合无机微粒来能够使塑料材料的温度变化变小。进行详细说明的话，一般在透明的塑料材料中混合微粒时，发生光的散射而透过率降低，因此难以用作光学材料，但是通过使微粒的大小小于透过光束的波长，使得能够实质上不产生散射。塑料材料随着温度上升而折射率降低，但是无机微粒在温度上升时折射率上升。因此，通过利用它们的温度依赖性来以相互抵消的方式起作用，能够使折射率变化几乎不产生。具体地说，通过在成为母材的塑料材料中分散最大长度为20纳米以下的无机微粒，成为折射率的温度依赖性极低的塑料材料。例如通过在丙烯中分散氧化铌(Nb2O5)的微粒，能够使因温度变化引起的折射率变化变小。在本发明中，通过在折射力比较大的正的第一透镜L1、或者所有的透镜L1～L5中使用这种分散了无机微粒的塑料材料，能够将摄像镜头10整个系统的温度变化时的像点位置变动抑制为较小。
另外，近年来，作为以低成本(生产费)且大量安装摄像装置的方法，提出了如下技术：对预先浇注或盛上焊料的基板，在载置IC(integrated circuit：集成电路)芯片及其它电子部件和光学元件的状态下进行回流处理(加热处理)，使焊料熔融，由此在基板上同时安装电子部件和光学元件。为了使用这种回流处理来进行安装，需要将光学元件与电子部件一起加热至大约200℃～260℃。在这种高温下，存在如下问题：在使用了热塑性树脂的透镜中发生热变形或变色，其光学性能降低。作为用于解决这种问题的方法之一，提出了如下技术：使用耐热性能优良的玻璃模制透镜，兼顾小型化和高温环境下的光学性能。但是，玻璃模制透镜与使用了热塑性树脂的透镜相比成本高，因此存在无法应对摄像装置的低成本化的要求的问题。因此，通过在摄像镜头的材料中使用能量硬化性树脂，与使用了如聚碳酸酯系、聚烯烃系那样的热塑性树脂的透镜相比，暴露在高温时的光学性能的降低小，对回流处理有效，并且与玻璃模制透镜相比容易制造，变得廉价。由此，能够兼顾嵌入摄像镜头的摄像装置的低成本和批量生产率。此外，能量硬化性树脂也指热硬化性树脂和紫外线硬化性树脂中的任一种。构成本发明的摄像镜头10的透镜L1～L5也可以还使用如上所述的能量硬化性树脂来形成。
此外，在上述实施方式中，关于入射到设置在固体摄像元件中的光电转换部20的摄像面I的光束的主光线入射角，摄像面I的周边部中未必成为足够小的设计。但是，在最近的技术中，通过对设置在光电转换部20中的滤色片、片上微透镜阵列的排列的重新认识，能够减轻成荫(亮度不均)。具体地说，只要相对于光电转换部20的摄像面I的像素间距将滤色片、片上微透镜阵列的排列的间距设定为稍小，则越靠近摄像面I的周边部，相对于各像素，滤色片、片上微透镜阵列越向摄像镜头10的光轴OA侧移动，因此能够将倾斜入射的光束高效地引导到各像素的摄像面。由此，能够将光电转换部20中产生的成荫抑制为较小。上述实施例的摄像镜头11～16成为关于上述的要求被缓和的部分以进一步小型化为目标的设计例。
另外，在上述实施方式中，上述实施例的摄像镜头11～16由透镜L1～L5这5片透镜构成，但是能够在透镜L1～L5的前后或者之间追加一个以上的实质上不具有光学能力的透镜。
Claims (11)
1.一种摄像镜头，用于使被摄体像成像于固体摄像元件的光电转换部，该摄像镜头从物体侧起依次包括：
第一透镜，具有正折射力，凸面朝向物体侧；
第二透镜，具有负折射力，具有凹面朝向像侧的弯月形状；
第三透镜，具有正折射力；
第四透镜，具有正折射力，凸面朝向像侧；以及
第五透镜，具有负折射力，凹面朝向像侧，
其中，第五透镜的像侧面是非球面形状，在与光轴的交点以外的位置处具有拐点，
满足以下的条件式：
-0.8＜f5/f＜-0.4 ...(1)
0＜d45/f＜0.07 ...(2)
其中，f5：第五透镜的焦距、
f：摄像镜头整个系统的焦距、
d45：第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.10＜f/f3＜0.50 ...(3)
其中，f：摄像镜头整个系统的焦距、
f3：第三透镜的焦距。
3.根据权利要求2所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.45＜f34/f＜0.70 ...(4)
其中，f34：第三透镜和第四透镜的合成焦距
f：摄像镜头整个系统的焦距。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式：
-2.5＜f23/f＜-1.3 ...(5)
其中，f23：第二透镜和第三透镜的合成焦距、
f：摄像镜头整个系统的焦距。
5.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
上述摄像镜头的孔径光阑被配置在上述第一透镜与上述第二透镜之间。
6.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
上述第二透镜的像侧面具有非球面形状，具有随着从光轴向周边远离而负折射力变弱的形状。
7.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式：
15＜v2＜31 ...(6)
其中，v2：第二透镜的阿贝数。
8.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式：
1.60＜n2＜2.10 ...(7)
其中，n2：第二透镜的折射率。
9.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.05＜d9/f＜0.25 ...(8)
其中，d9：第五透镜的光轴上的厚度、
f：摄像镜头整个系统的焦距。
10.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
上述摄像镜头全部由塑料材料形成。
11.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
还具有实质上不具有光学能力的透镜。
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