CN103314322A

CN103314322A - 摄像透镜、摄像装置以及便携式终端

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Publication number: CN103314322A
Application number: CN2011800501832A
Authority: CN
Inventors: 佐野永悟
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2013-09-18
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Abstract

提供一种摄像透镜、具有该摄像透镜的摄像装置以及具有该摄像装置的便携式终端，该摄像透镜是小型的且具有F2以下的足够亮度、诸像差被良好地校正了的5片结构。该摄像透镜从物侧按顺序包括：具有正的光焦度且凸面朝向物侧的第1透镜、具有负的光焦度且凸面朝向物侧的凹凸透镜形状的第2透镜、具有正或者负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度且凸面朝向像侧的第4透镜、以及具有负的光焦度且凹面朝向像侧的第5透镜，其中，第5透镜的像侧面是非球面形状，在与光轴的交点以外的位置具有拐点，当将f12设为第1透镜与第2透镜的合成焦距、将f设为整个摄像透镜系统的焦距时，满足1.5<f12/f＜3.0。

Description

摄像透镜、摄像装置以及便携式终端

技术领域

本发明涉及一种使用了CCD型图像传感器、CMOS型图像传感器等固体摄像元件的摄像装置所优选的小型的摄像透镜。

背景技术

近年来，伴随着装载了使用CCD型图像传感器、CMOS型图像传感器等固体摄像元件的摄像装置的便携式终端的普及的增大，装载了为了获得更高画质的图像而使用高像素数的固体摄像元件的摄像装置的便携式终端被投放到市场。

近年来，作为高像素数的固体摄像元件，像素的高精细化取得了进步，小型化得到促进。这种被高精细化的固体摄像元件所使用的摄像透镜要求高的分辨率。分辨率受F值限制，为了获得高分辨率，如以往那样的F2.8左右的F值不够，F值小的明亮的透镜是恰当的。因此，一直以来期望像素被高精细化且小型化的高像素数的固体摄像元件所优选的F2以下的明亮的摄像透镜。作为这种用途的摄像透镜，提出了与3片或者4片结构的透镜相比能够实现大口径比化以及高性能化的5片结构的摄像透镜。

作为5片结构的摄像透镜，已知有如下摄像透镜(例如，参照专利文献1、2)，即从物侧按顺序由包括具有正或者负的光焦度的第1透镜、和具有正的光焦度的第2透镜的前群和包括开口光圈、具有负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、以及具有负或者正的光焦度的第5透镜的后群构成。

另外，也已知有具有F2左右的亮度的4片结构的摄像透镜(例如，参照专利文献3)。

专利文献

专利文献1：日本特开2007-279282号公报

专利文献2：日本特开2006-293042号公报

专利文献3：日本特开2007-322844号公报

发明内容

（发明要解决的问题）

然而，上述专利文献1所述的摄像透镜的前群由球面系构成，因此当亮到F2左右时，球面像差、彗形像差的校正不充分，无法确保良好的性能。另外，由于是前群和后群都具有正的光焦度的结构，因此与如后群具有负的光焦度的远摄（telephoto）类型那样的结构相比，光学系的主点位置在像侧，后焦距变长，因此是对小型化不利的类型。

另外，上述专利文献2所述的摄像透镜具有F2左右的亮度，但是由于是第1透镜以及第2透镜都具有正的光焦度的结构，因此前群的颜色校正不充分。而且，与专利文献1同样地是前群以及后群都具有正的光焦度的结构，并且最终透镜也是正透镜，因此是对小型化不利的类型。

而且，上述专利文献3所述的摄像透镜具有F2左右的亮度，但是由于是4片结构，因此像差校正不充分，很难说是适合于应对了高像素化的摄像透镜。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种小型且具有F2以下的足够亮度、诸像差被良好校正的5片结构的摄像透镜、具有该摄像透镜的摄像装置以及具有该摄像装置的便携式终端。

此外，虽然是小型的摄像透镜的尺度，但是在本发明中关注满足下式的水平的小型化。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＜1.1 (6)

其中，

L：整个摄像透镜系统的最靠近物侧的透镜面到像侧焦点为止的光轴上的距离

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)

这里，像侧焦点是指向摄像透镜入射与光轴平行的平行光线的情况下的像点。

此外，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低通滤波器、红外线截止滤波器、或者固体摄像元件封装的密封玻璃等的平行平板的情况下，在将平行平板部分设为空气换算距离的基础上计算上述L的值。

（解决问题采用的方案）

上述的目的通过下述的结构而达成。

技术方案1所述的摄像透镜，用于使被摄体像成像在固体摄像元件的光电变换部，该摄像透镜的特征在于，从物侧起按顺序包括：具有正的光焦度且凸面朝向物侧的第1透镜、具有负的光焦度且凸面朝向物侧的凹凸透镜形状的第2透镜、具有正或者负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度且凸面朝向像侧的第4透镜、以及具有负的光焦度且凹面朝向像侧的第5透镜，其中，第5透镜的像侧面是非球面形状，在与光轴的交点以外的位置具有拐点，满足下面的条件式。

1.5＜f12/f＜3.0 (1)

其中，

f12：第1透镜与第2透镜的合成焦距

f：整个摄像透镜系统的焦距

用于获得小型且像差被良好校正的摄像透镜的、本发明的基本结构包括：具有正的光焦度且凸面朝向物侧的第1透镜、具有负的光焦度且凸面朝向物侧的凹凸透镜形状的第2透镜、具有正或者负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度且凸面朝向像侧的第4透镜、以及具有负的光焦度且凹面朝向像侧的第5透镜。

从物侧按顺序配置了包括第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜的正透镜群、以及负的第5透镜的、所谓的远摄类型的该透镜结构是对摄像透镜全长的小型化有利的结构。

而且，通过将5片结构中的2片、或者3片设为负透镜，增多具有发散作用的面来使佩兹伐（Petzval）和的校正容易，能够获得到画面周边部为止确保了良好的成像性能的摄像透镜。而且通过将第2透镜设为凹凸透镜形状，能够将摄像透镜系统的合成主点位置向更靠近物侧配置、且将第2透镜的像侧面设为强的发散面，设成容易校正彗形像差、歪曲像差。

另外，通过将配置在最靠近像侧的第5透镜的像侧面设为非球面，能够良好地校正画面周边部中的诸像差。而且，通过设为在与光轴的交点以外的位置具有拐点的非球面形状，变得容易确保像侧光束的远心特性。

这里，“拐点”是指在有效半径内的透镜截面形状的曲线中如非球面顶点的切面成为与光轴垂直的平面那样的非球面上的点。

条件式(1)是用于恰当地设定第1透镜与第2透镜的合成焦距来同时实现在大口径透镜下成为问题的高次的球面像差、彗形像差的抑制、以及摄像透镜全长的缩短化的条件式。

在大口径的光学系中，向接近光圈的第1透镜、第2透镜入射非常粗的光束，因此当第1透镜、第2透镜的光焦度过度强时，成为引起高次的球面像差的产生、制造误差导致的像面变动的要因。因此，通过高于上述条件式的下限，第1透镜与第2透镜的正的合成焦距不会变得过度小，能够将在第1透镜、第2透镜中产生的高次的球面像差、彗形像差抑制得小，通过适度地抑制第1透镜、第2透镜各自的光焦度，能够减小对于制造误差的像面变动。另一方面，通过低于上限，能够适度地维持第1透镜与第2透镜的正的合成焦距，因此能够将整个系统的主点位置配置在更靠近物侧，能够缩短摄像透镜全长。

另外，更优选是满足下式。

1.7＜f12/f＜2.8 (1)’

技术方案2所述的摄像透镜是技术方案1所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式。

0.15＜d5/f＜0.35 (2)

其中，

d5：第3透镜的光轴上的厚度

f：整个摄像透镜系统的焦距

条件式(2)是用于恰当地设定第3透镜的光轴上的厚度的条件式。

第3透镜为了将在第2透镜中跳出的周边光束顺利地导入后续的透镜系而具有像侧面周边部的正的光焦度比像侧面中心部更强、像侧面周边部向物侧大大地倾斜的形状。由此，第3透镜有效直径外的边边缘厚度趋于变薄，而成为成形性受损的原因。

因此，通过设为高于上述条件式的下限，能够适度地维持第3透镜的光轴上的厚度，即使增强第3透镜的像侧面周边部的正的光焦度也容易确保有效直径外的边边缘厚度。另一方面，通过设为低于上限，第3透镜的光轴上的厚度不会变得过大，能够适度地维持与第3透镜的前后的透镜的余隙（clearance），并且能够缩短摄像透镜全长。

另外，更优选是满足下式。

0.15＜d5/f＜0.30 (2)’

技术方案3所述的摄像透镜是技术方案1或者2所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式。

0＜f/|f3|＜0.35 (3)

其中，

f：整个摄像透镜系统的焦距

f3：第3透镜的焦距

条件式(3)是用于恰当地设定第3透镜的焦距来同时实现摄像透镜全长的缩短和像差校正的条件式。

通过使条件式(3)的值高于下限，能够适度地维持第3透镜的光焦度，变得对像差校正有利。另一方面，通过低于上限，第3透镜的光焦度不会变得过强，能够缩短摄像透镜全长。

另外，更优选是满足下式。

0＜f/|f3|＜0.30 (3)’

技术方案4所述的摄像透镜是技术方案1～3中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式。

0.50＜f34/f＜0.95 (4)

其中，

f34：第3透镜与第4透镜的合成焦距

f：整个摄像透镜系统的焦距

条件式(4)是用于恰当地设定第3透镜与第4透镜的合成焦距的条件式。

通过使条件式(4)的值高于下限，第3透镜与第4透镜的合成光焦度不会变得过强，能够将整个摄像透镜系统的主点位置更向物侧进行配置，因此能够缩短摄像透镜全长。另外，能够将在第4透镜中产生的彗形像差、像面弯曲抑制得小。另一方面，通过低于下限，能够适度地维持第3透镜与第4透镜的合成光焦度，能够将在第2透镜中跳出的周边光束顺利地导入第5透镜，因此变得容易确保像侧远心特性。

另外，更优选是满足下式。

0.55＜f34/f＜0.90 (4)’

技术方案5所述的摄像透镜是技术方案1～4中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述第4透镜是双凸形状。

通过将第4透镜设为双凸形状能够增强第4透镜的光焦度，通过将光轴附近的光束强烈地折射而成为对大口径有利的结构。

技术方案6所述的摄像透镜是技术方案1～5中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式。

15＜ν5＜50 (5)

其中，

ν5：第5透镜的阿贝（Abbe）数

条件式(5)是用于恰当地设定第5透镜的阿贝（Abbe）数的条件式。

通过使用如满足条件式(5)的范围那样的材料，能够恰当地取得轴上色像差与倍率色像差的平衡。

另外，更优选是满足下式。

15＜ν2＜31 (5)’

另外，进一步优选是满足下式。

15＜ν2＜21 (5)”

技术方案7所述的摄像透镜是技术方案1～6中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，在所述第1透镜的物侧面的光轴上的位置的像侧、且所述第1透镜的物侧面的最周边部的物侧配置了开口光圈。

通过将开口光圈配置在第1透镜的物侧面的光轴上的位置的像侧、且第1透镜的物侧面的最周边部的物侧，能够减小第1透镜的物侧面的折射角，因此能够抑制第1透镜中产生的高次的球面像差、彗形像差的产生。另外，能够减小通过第1透镜的光线高度，因此能够容易确保第1透镜的边缘厚度，能够提高成形性。特别是在大口径的光学系中是重要的要件。

技术方案8所述的摄像透镜是技术方案1～7中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述摄像透镜的第1透镜、第2透镜、第5透镜相对于摄像面固定，通过使第3透镜和第4透镜一体地在光轴方向移动来进行聚焦。

通过固定第1透镜、第2透镜、第5透镜、而只驱动第3透镜与第4透镜，能够不使球面像差、颜色像差、像面弯曲等变差地进行聚焦。另外，与将整个摄像透镜系统一体地送出的所谓整体送出相比能够实现聚焦移动量的削减、聚焦驱动力的降低，因此能够实现致动器的省电化、小型化，且摄像透镜全长成为不变，因此能够将光学单元超紧凑化。而且能够防止灰尘向摄像透镜单元内侵入，还能够同时实现因工序的废除而带来的成本下降、因不合格削减带来的环境负荷减轻。

技术方案9所述的摄像透镜是技术方案1～8中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述摄像透镜的第3透镜、第4透镜、第5透镜全都至少在与单侧的面的光轴的交点以外的位置具有拐点。

第3透镜、第4透镜、第5透镜都至少在与单侧的面的光轴的交点以外的位置具有拐点，由此能够使对轴外像差的校正重要的第3透镜～第5透镜在中心附近和周边部中改变光焦度，变得容易校正通过拐点附近的光束的像面弯曲、歪曲像差，能够提高设计自由度。

技术方案10所述的摄像透镜是技术方案1～9中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜、第5透镜全都由塑料材料形成。

近年来，以固体摄像装置整体的小型化为目的，开发了即使是像素数相同、像素间距也小、结果摄像面大小小的固体摄像元件。面向这种摄像面大小小的固体摄像元件的摄像透镜需要使整个系统的焦距较短，因此导致各透镜的曲率半径、外径变得相当小。因而，如果与通过费事的研磨加工来制作的玻璃透镜相比，则由于全部的透镜由通过注塑成型制造的塑料透镜构成，所以即使是曲率半径、外径小的透镜，也能够廉价地进行大量生产。另外，塑料透镜能够降低加压温度，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更换次数、维护次数而实现成本降低。

技术方案11所述的摄像装置，其特征在于，具有：技术方案1～10中的任一项所述的摄像透镜；以及配置在所述摄像透镜的像侧的固体摄像元件。

由此，能够提供一种具有小型且具有F2以下的足够亮度、诸像差被良好地校正了的摄像透镜的摄像装置。

技术方案12所述的摄像装置是技术方案11所述的摄像透镜，其特征在于，在所述摄像透镜的所述第1透镜的物侧面的光轴上的位置和入射到所述第1透镜的成像在像高最高的位置上的光束的最外光线与光轴的交点的位置之间，具有可变光圈。

在F2以下的大口径光学系中拍摄时快门速度必然变快，因此在具有荧光灯等的某个特定的频率的光源下的拍摄时变得容易产生被称为闪变（flicker）的画面闪烁。因此，在第1透镜的物侧面的光轴上的位置和入射到第1透镜的成像在像高最高的位置上的光束的最外光线与光轴的交点的位置之间，配置可变光圈，通过缩小可变光圈来加长固体摄像元件的电荷蓄积时间，由此能够减轻闪屏。另外，在足够明亮的摄影环境下，在光学性能方面也是，缩小了光圈时能够确保良好的光学性能。

技术方案13所述的便携式终端，其特征在于，具有技术方案11或者12所述的摄像装置。

由此，能够提供一种具备具有摄像透镜的摄像装置的便携式终端，该摄像透镜小型且具有F2以下的足够亮度、诸像差被良好地校正。

（发明的效果）

根据本发明，能够提供一种小型且具有F2以下的足够亮度、诸像差被良好地校正了的、5片结构的摄像透镜、具有该摄像透镜的摄像装置以及具有该摄像装置的便携式终端。

附图说明

图1是具备本实施方式的摄像透镜的摄像装置的外观立体图。

图2是表示本实施方式的摄像装置的截面的图。

图3是作为具备本实施方式的摄像装置的便携式终端的一个例子的便携式电话机的外观图，（a）是打开折叠的便携式电话机而从内侧看的图，（b）是打开折叠的便携式电话机而从外侧看的图。

图4是表示便携式电话机的控制模块的一个例子的图。

图5是实施例1的摄像透镜的截面图。

图6是实施例1的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

图7是实施例2的摄像透镜的截面图。

图8是实施例2的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

图9是实施例3的摄像透镜的截面图。

图10是实施例3的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

图11是实施例4的摄像透镜的截面图。

图12是实施例4的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

（附图标记说明）

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；8：固体摄像元件；11：印刷基板；12a、12b：盖构件；13：可变光圈装置；22：第1导向轴；23：压电元件；24：第2导向轴；25：移动镜框；50：摄像装置；100：便携式电话机；F：平行平板；I：摄像面；K：可变光圈；S：开口光圈。

具体实施方式

下面，通过实施方式详细地说明本发明，但是本发明不限于此。

图1是具备本实施方式的摄像透镜的摄像装置50的外观立体图。

如图1所示，摄像装置50具有安装了固体摄像元件的印刷基板11、盖构件12a、12b、以及可变光圈装置13。另外，用于将摄像装置50连接到便携式终端的其它的基板的连接器部形成在印刷基板11的背面侧。

下面，说明摄像装置50的内部。

图2是表示本实施方式的摄像装置50的截面的图。图2表示将摄像装置50以图1所示的F-F线剖开的截面。

在图2中，O是光轴、S是限制了开口的开口光圈，L1是第1透镜，L2是第2透镜，L3是第3透镜，L4是第4透镜，L5是第5透镜。第1透镜L1具有正的光焦度且凸面朝向物侧。第2透镜L2具有负的光焦度且具有凸面朝向物侧的凹凸透镜形状。第4透镜L4具有正的光焦度且凸面朝向像侧。第5透镜L5具有负的光焦度且凹面朝向像侧。

F是光学低通滤波器、IR截止滤波器等的平行平板，8是固体摄像元件且安装在印刷基板11上。另外，I是固体摄像元件8的摄像面。22是第1导向轴、23是压电元件、24是第2导向轴且固定在压电元件23的端面。第1导向轴22、第2导向轴24与光轴O大致平行地配置。

开口光圈S配置在图示A所示的第1透镜L1的物侧面的光轴O上的位置的像侧、且在第1透镜L1的物侧面的最周边部的物侧。另外，在图示A所示的第1透镜的物侧面的光轴上的位置和图示B所示的入射到第1透镜的成像在像高最高的位置上的光束的最外光线与光轴的交点之间，配置有通过可变光圈装置13进行驱动的可变光圈K。

另外，第1透镜L1、第2透镜L2以及第5透镜L5相对于摄像面I固定，第3透镜L3以及第4透镜L4被移动镜框25保持。移动镜框25由与第1导向轴22嵌合的导向筒部25t以及构成为在与第2导向轴24的接触面产生固定的摩擦力的滑动部25s一体形成。

压电元件23由层叠压电陶瓷等构成，作为通过电压的施加而在光轴O的方向进行伸缩动作的电动的致动器而发挥功能，第2导向轴24伴随着该压电元件23的伸缩动作而在光轴O的方向被加振。通过该激振，滑动部25s沿着第2导向轴24向物体方向以及固体摄像元件8方向移动。由此，第3透镜L3以及第4透镜L4能够一边被第1导向轴22导向一边在光轴O方向移动，能够进行与被摄体距离相对应的焦点调节。

此外，在本例中，说明了在摄像装置50具备可变光圈装置13的例子，但是也可以没有可变光圈装置13。另外，通过以移动第3透镜L3以及第4透镜L4的方式构成，能够不改变摄像透镜全长地进行与被摄体距离相对应的焦点调节，但是也可以移动整个摄像透镜系统来进行与被摄体距离相对应的焦点调节。另外，作为焦点调节的致动器而说明了使用压电元件23的致动器，但是不限于此，也可以将音圈电机、形状记忆合金等用作致动器。

而且，虽然没有图示，但是在各透镜L1～L5之间、第5透镜L5与平行平板F之间优选配置截掉不需要的光的固定光圈。通过在光线路径的外侧配置矩形的固定光圈，能够抑制幻像（ghost）、光斑（flare）的产生。

图3是作为具备本实施方式的摄像装置50的便携式终端的一个例子的便携式电话机100的外观图，（a）是打开折叠的便携式电话机而从内侧看的图，（b）是打开折叠的便携式电话机而从外侧看的图。

图3所示的便携式电话机100是作为具备显示画面D1以及D2的壳体的上壳体71、和具备作为输入部的操作按钮60的下壳体72经由铰链73而连结。摄像装置50内置于上壳体71内的显示画面D2的下方，摄像装置50配置成从上壳体71的外表面侧将光取入。

此外，该摄像装置的位置也可以配置在上壳体71内的显示画面D2的上方、侧面。另外便携式电话机当然不限于折叠式。

图4是表示便携式电话机100的控制模块的一个例子的图。

如图4所示，摄像装置50经由未图示的印刷基板11与便携式电话机100的控制部101连结，将亮度信号、色差信号等的图像信号向控制部101输出。

另一方面，便携式电话机100具备有：控制部(CPU)101，总体地控制各部分、并且执行与各处理相应的程序；操作按钮60，是用于对编号等进行指示输入的输入部；显示画面D1、D2，显示规定的数据显示、拍摄的图像；无线通信部80，用于实现与外部服务器之间的各种信息通信；存储部(ROM)91，存储便携式电话机100的系统程序、各种处理程序以及终端ID等的所需的诸数据；以及暂时存储部(RAM)92，临时地保存通过控制部101执行的各种处理程序、数据、或者处理数据、摄像装置50的图像数据等，或作为作业区域而使用。

另外，从摄像装置50输入的图像信号通过便携式电话机100的控制部101而存储在非易失性存储部(闪烁存储器)93，或者显示在显示画面D1、D2，或者进而经由无线通信部80作为图像信息而向外部发送。此外，虽然未图示，但是在便携式电话机100中具有用于将声音进行输入输出的麦克风以及扬声器等。

下面，表示本实施方式的摄像透镜的实施例。

实施例

各实施例中使用的记号如下。

f：整个摄像透镜系统的焦距

fB：后焦距

F：F号

2Y：固体摄像元件的摄像面对角线长度

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：透镜材料对d线的折射率

νd：透镜材料的阿贝（Abbe）数

另外，在各实施例中，在各面编号的后面记载有“*”的面是具有非球面形状的面，非球面的形状以面的顶点为原点、以光轴方向为X轴、以与光轴垂直方向的高度为h来由下面的“数式1”来表示。

[数学式1]

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

其中，

Ai：i次的非球面系数

R：曲率半径

K：圆锥常数。

此外，在以后的实施例中，将10的幂乘数(例如2.5×10^-2)使用E(例如2.5E-02)来表示。

(实施例1)

实施例1的摄像透镜的全体参数是

f＝4.72mm

fB=0.22mm

F=1.80

2Y=7.178mm

ENTP=0.00mm

EXTP=-3.61mm

H1=-1.10mm

H2=-4.50mm。

实施例1的摄像透镜的面数据表示在下面。

非球面系数如下：

第2面

K=0.14302E+01，A4=0.13704E-01，A6=-0.42286E-02，A8=0.30120E-02，A10=0.68704E-03，A12=-0.81483E-03，A14=0.29332E-03

第3面

K=-0.13788E+02，A4=0.31483E-01，A6=-0.55302E-02，A8=-0.68644E-05，A10=0.38689E-02，A12=-0.26708E-02，A14=0.71321E-03

第4面

K=-0.94328E+01，A4=-0.50872E-01，A6=0.29395E-01，A8=-0.16253E-01，A10=0.24673E-02，A12=0.87717E-03，A14=-0.43732E-03

第5面

K=-0.51931E+01，A4=-0.24719E-01，A6=0.14956E-01，A8=-0.11187E-01，A10=0.51660E-02，A12=-0.15891E-02，A14=0.21438E-03

第6面

K=0.11228E+02，A4=-0.12102E-01，A6=-0.21307E-03，A8=0.99459E-03，A10=-0.66507E-03，A12=0.15956E-03，A14=-0.13312E-04

第7面

K=-0.61778E+06，A4=-0.26386E-01，A6=-0.25343E-02，A8=0.21127E-03，A10=0.16209E-03，A12=-0.55332E-04，A14=0.56030E-05

第8面

K=-0.77644E+01，A4=0.43999E-02，A6=-0.93262E-02，A8=0.13835E-02，A10=-0.12546E-03，A12=-0.87629E-04，A14=0.15671E-04

第9面

K=-0.12272E+02，A4=-0.18292E-01，A6=0.60366E-02，A8=-0.24996E-02，A10=0.36957E-03，A12=-0.39603E-04，A14=0.38835E-05

第10面

K=0.27440E+01，A4=-0.11002E+00，A6=0.15838E-01，A8=-0.23714E-03，A10=-0.21175E-03，A12=0.34565E-04，A14=-0.22825E-05

第11面

K=-0.42959E+01，A4=-0.50988E-01，A6=0.12222E-01，A8=-0.19171E-02，A10=0.17636E-03，A12=-0.84190E-05，A14=0.15188E-06。

实施例1的摄像透镜的单透镜数据表示在下面。

实施例1的摄像透镜的面数据中的可变间隔A以及可变间隔B如下：

物体距离可变间隔A 可变间隔B

无限 0.815 0.506

100mm 0.691 0.631

图5是实施例1的摄像透镜的截面图。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表示开口光圈，I表示摄像面。另外，F是假定了光学低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。图6是实施例1的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

在本实施例中，全部的透镜由塑料材料形成，第1透镜、第2透镜、第5透镜相对于摄像面固定，通过使第3透镜和第4透镜一体地在光轴方向移动来进行聚焦。

(实施例2)

实施例2的摄像透镜的全体参数如下：

f＝４.７1mm

fB=0.41mm

F=1.80

2Y=7.178mm

ENTP=0.00mm

EXTP=-3.22mm

H1=-1.40mm

H2=-4.30mm。

实施例2的摄像透镜的面数据表示在下面。

非球面系数如下：

第2面

K=0.40284E+00，A4=0.37952E-02，A6=-0.39618E-02，A8=0.28149E-02，A10=-0.25861E-04，A12=-0.88621E-03，A14=0.33596E-03

第3面

K=-0.50000E+02，A4=0.16842E-01，A6=-0.35291E-02，A8=-0.37023E-04，A10=0.32438E-02，A12=-0.30146E-02，A14=0.91417E-03

第4面

K=-0.31672E+01，A4=-0.56590E-01，A6=0.34928E-01，A8=-0.12540E-01，A10=0.10867E-02，A12=0.35864E-03，A14=0.34402E-04

第5面

K=-0.45678E+01，A4=-0.73141E-02，A6=0.18577E-01，A8=-0.10397E-01，A10=0.47195E-02，A12=-0.16165E-02，A14=0.30992E-03

第6面

K=0.19372E+01，A4=-0.14784E-01，A6=-0.28229E-02，A8=0.17643E-02，A10=-0.71958E-03，A12=0.14129E-03，A14=-0.14664E-04

第7面

K=-0.50000E+02，A4=-0.27988E-02，A6=-0.45948E-02，A8=-0.56979E-03，A10=0.17000E-03，A12=-0.37084E-04，A14=0.41323E-05

第8面

K=-0.49386E+33，A4=0.18639E-01，A6=-0.89663E-02，A8=0.17363E-02，A10=-0.89531E-04，A12=-0.96168E-04，A14=0.13137E-04

第9面

K=-0.84988E+01，A4=-0.30876E-01，A6=0.10197E-01，A8=-0.17973E-02，A10=0.33915E-03，A12=-0.53647E-04，A14=0.30241E-05

第10面

K=-0.17873E+00，A4=-0.12155E+00，A6=0.17609E-01，A8=-0.16290E-03，A10=-0.23183E-03，A12=0.25129E-04，A14=-0.96725E-06

第11面

K=-0.38095E+01，A4=-0.45467E-01，A6=0.88377E-02，A8=-0.11539E-02，A10=0.86568E-04，A12=-0.33484E-05，A14=0.49616E-07。

实施例2的摄像透镜的单透镜数据表示在下面。

实施例2的摄像透镜的面数据中的可变间隔A以及可变间隔B如下：

物体距离可变间隔A 可变间隔B

无限 0.864 0.426

100mm 0.708 0.582

图7是实施例2的透镜的截面图。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表示开口光圈，I表示摄像面。另外，F是假定了光学低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。图8是实施例2的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

在本实施例中，全部的透镜由塑料材料形成，第1透镜、第2透镜、第5透镜相对于摄像面固定，通过使第3透镜和第4透镜一体地在光轴方向移动而进行聚焦。

(实施例3)

实施例3的摄像透镜的全体参数如下：

f＝4.66mm

fB=0.56mm

F=2.00

2Y=7.195mm

ENTP=0.00mm

EXTP=-4.01mm

H1=-0.09mm

H2=-4.10mm。

实施例3的摄像透镜的面数据表示在下面。

非球面系数如下：

第2面

K=-0.14149E+01，A4=-0.16780E-02，A6=-0.77137E-02，A8=0.33364E-04，A10=-0.57218E-04，A12=-0.43315E-03，A14=-0.20648E-04

第3面

K=0.28905E+02，A4=0.58840E-02，A6=-0.11764E-01，A8=0.56977E-03，A10=0.16066E-02，A12=-0.15313E-02，A14=0.39621E-03

第4面

K=-0.33423E+01，A4=-0.44461E-01，A6=0.19791E-01，A8=-0.84606E-02，A10=0.93676E-03，A12=0.37161E-03，A14=-0.36208E-04

第5面

K=-0.40345E+01，A4=-0.58718E-03，A6=0.10481E-01，A8=-0.70973E-02，A10=0.23289E-02，A12=-0.44264E-03，A14=0.53381E-04

第6面

K=-0.14092E+02，A4=-0.15572E-01，A6=0.77596E-03，A8=0.12054E-02，A10=-0.34397E-03，A12=0.57233E-04，A14=-0.38234E-05

第7面

K=-0.49640E+02，A4=-0.11488E-01，A6=-0.34732E-02，A8=-0.57457E-03，A10=0.55627E-04，A12=-0.98692E-05，A14=0.48566E-05

第8面

K=-0.18698E+40，A4=0.13715E-01，A6=-0.78470E-02，A8=0.92167E-03，A10=-0.12698E-03，A12=-0.51355E-04，A14=0.95621E-05

第9面

K=-0.46615E+01，A4=-0.22055E-01，A6=0.63991E-02，A8=-0.10531E-02，A10=0.14246E-03，A12=-0.20723E-04，A14=0.20035E-05

第10面

K=0.84591E+00，A4=-0.71240E-01，A6=0.78213E-02，A8=-0.91251E-04，A10=-0.86632E-04，A12=0.11456E-04，A14=-0.56108E-06

第11面

K=-0.42097E+01，A4=-0.31106E-01，A6=0.56680E-02，A8=-0.69799E-03，A10=0.47251E-04，A12=-0.14953E-05，A14=0.13416E-07。

实施例3的摄像透镜的单透镜数据表示在下面。

图9是实施例3的透镜的截面图。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表示开口光圈，I表示摄像面。另外，F是假定了光学低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。图10是实施例3的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

在本实施例中，全部的透镜由塑料材料形成，通过使第1透镜至第5透镜的全部透镜一体地在光轴方向移动而进行聚焦。

(实施例4)

实施例4的摄像透镜的全体参数如下：

f＝4.71mm

fB=0.32mm

F=1.80

2Y=7.178mm

ENTP=0.00mm

EXTP=-3.54mm

H1=-1.03mm

H2=-4.38mm。

实施例4的摄像透镜的面数据表示在下面。

非球面系数如下：

第2面

K=0.39391E+00，A4=0.38550E-02，A6=-0.34677E-02，A8=0.30238E-02，A10=0.61290E-04，A12=-0.90273E-03，A14=0.30466E-03

第3面

K=-0.50000E+02，A4=0.20068E-01，A6=-0.17289E-02，A8=-0.12697E-02，A10=0.30437E-02，A12=-0.30632E-02，A14=0.97977E-03

第4面

K=-0.34830E+01，A4=-0.56805E-01，A6=0.35617E-01，A8=-0.12242E-01，A10=-0.15176E-03，A12=0.13735E-03，A14=0.26412E-03

第5面

K=-0.49200E+01，A4=-0.24777E-02，A6=0.16680E-01，A8=-0.10566E-01，A10=0.50665E-02，A12=-0.19379E-02，A14=0.41049E-03

第6面

K=0.62154E+00，A4=-0.18720E-01，A6=-0.45684E-03，A8=0.18002E-02，A10=-0.75058E-03，A12=0.11751E-03，A14=-0.78812E-05

第7面

K=-0.33946E+02，A4=-0.22021E-02，A6=-0.41599E-02，A8=-0.68904E-03，A10=0.93542E-04，A12=-0.25093E-04，A14=0.45733E-05

第8面

K=-0.49330E+33，A4=0.21214E-01，A6=-0.77692E-02，A8=0.10254E-02，A10=-0.60308E-04，A12=-0.82405E-04，A14=0.11777E-04

第9面

K=-0.61638E+01，A4=-0.31905E-01，A6=0.12209E-01，A8=-0.21631E-02，A10=0.30643E-03，A12=-0.39915E-04，A14=0.22289E-05

第10面

K=-0.74551E+00，A4=-0.12887E+00，A6=0.17473E-01，A8=-0.13961E-03，A10=-0.24006E-03，A12=0.28785E-04，A14=-0.11845E-05

第11面

K=-0.30746E+01，A4=-0.50278E-01，A6=0.96386E-02，A8=-0.12303E-02，A10=0.87566E-04，A12=-0.29159E-05，A14=0.26517E-07。

实施例4的摄像透镜的单透镜数据表示在下面。

实施例4的摄像透镜的面数据中的可变间隔A以及可变间隔B如下：

物体距离可变间隔A 可变间隔B

无限 0.905 0.403

100mm 0.721 0.586

图11是实施例4的透镜的截面图。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表示开口光圈，I表示摄像面。另外，F是假定了光学低通滤波器、IR截止滤波器、固体摄像元件的密封玻璃等的平行平板。图12是实施例4的摄像透镜的像差图(球面像差、非点像差、歪曲像差、子午彗形像差)。

(各条件式的值)

与上述的实施例1～4的各条件式相对应的值如下：

这里，塑料材料在温度变化时折射率变化大，因此当第1透镜L1～第5透镜L5的全部都由塑料透镜构成时，在周围温度变化时产生整个摄像透镜系统的像点位置变动这样的问题。

因此，最近研究表明：能够在塑料材料中混合无机微粒来减小塑料材料的温度变化。详细说明如下：一般在透明的塑料材料中混合微粒时，发生光的散射而透射率下降，因此难以用作光学材料，但是通过使微粒的大小比透射光束的波长小，能够使得不实质性地发生散射。塑料材料由于温度上升而导致折射率下降，但是无机粒子在温度上升时折射率上升。因此，通过利用这些温度依赖性来发挥作用使得相互抵消，由此能够使得几乎不产生折射率变化。具体地说，通过在成为基材的塑料材料中分散最大长度为20纳米以下的无机粒子，成为折射率对温度依赖性极低的塑料材料。例如通过向丙烯酸分散五氧化二铌(Nb₂O₅)的微粒，能够减小温度变化导致的折射率变化。在本发明中，通过光焦度比较大的正透镜(L1)、或者全部的透镜(L1～L5)使用这种分散了无机粒子的塑料材料，能够将整个摄像透镜系统的温度变化时的像点位置变动抑制得小。

另外近年来，作为低成本且大量地安装摄像装置的方法，提出了如下技术：对预先填充了锡焊的基板载置IC芯片之外的电子部件和光学元件的后直接进行回流处理(加热处理)，使焊锡熔融，从而将电子部件和光学元件同时安装在基板上。

为了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到约200～260度，但是存在如下问题点：在这种高温下，在使用了热塑性树脂的透镜中发生热变形或者变色，从而其光学性能下降。作为用于解决这种问题的方法之一，提出了使用耐热性能优良的玻璃模制透镜来同时实现小型化和高温环境下的光学性能的技术，但是与使用了热塑性树脂的透镜相比成本高，因此存在不满足摄像装置的低成本化的要求这样的问题。

因此，通过在摄像透镜的材料中使用能量固化树脂，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下降小，因此对回流处理有效，且与玻璃模制透镜相比制造容易且廉价，能够同时实现组装了摄像透镜的摄像装置的低成本和量产性。此外，能量固化树脂还指热固化树脂以及紫外线固化树脂中的任一个。

本发明的塑料透镜也可以使用上述的能量固化树脂来形成。

此外，本实施例中，没有设计成在摄像面周边部中入射到固体摄像元件的摄像面的光束的主光线入射角必须充分小。但是，在最近的技术中，通过重新排列固体摄像元件的滤色器、片上微透镜阵列，能够减轻阴影。具体地说，如果相对于摄像元件的摄像面的像素间距将滤色器、片上微透镜阵列的排列的间距设定得略小，则越到摄像面的周边部，越相对于各像素将滤色器、片上微透镜阵列向摄像透镜光轴侧进行移动，因此能够将斜入射的光束高效地导入到各像素的受光部。由此能够将由固体摄像元件上产生的阴影抑制得小。本实施例是旨在对缓解了上述要求的部分进行更小型化的设计例。

本领域技术人员根据本说明书中记载的实施方式、技术思想应当清楚：本发明不限于本说明书中记载的实施方式以及实施例，还包含其它的实施方式、变形例。

Claims

1.一种摄像透镜，用于使被摄体像成像在固体摄像元件的光电变换部，该摄像透镜的特征在于，

从物侧起按顺序地包括：

具有正的光焦度且凸面朝向物侧的第1透镜、

具有负的光焦度且凸面朝向物侧的凹凸透镜形状的第2透镜、

具有正或者负的光焦度的第3透镜、

具有正的光焦度且凸面朝向像侧的第4透镜、以及

具有负的光焦度且凹面朝向像侧的第5透镜，

其中，第5透镜的像侧面是非球面形状，在与光轴的交点以外的位置具有拐点，满足下面的条件式：

1.5＜f12/f＜3.0 (1)

其中，

f12：第1透镜与第2透镜的合成焦距，

f：整个摄像透镜系统的焦距。

2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式：

0.15＜d5/f＜0.35 (2)

其中，

d5：第3透镜的光轴上的厚度，

f：整个摄像透镜系统的焦距。

3.根据权利要求1或者2所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式：

0＜f/|f3|＜0.35 (3)

其中，

f：整个摄像透镜系统的焦距，

f3：第3透镜的焦距。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式：

0.50＜f34/f＜0.95 (4)

其中，

f34：第3透镜与第4透镜的合成焦距

f：整个摄像透镜系统的焦距。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述第4透镜是双凸形状。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，满足下面的条件式：

15＜ν5＜50 (5)

其中，

ν5：第5透镜的阿贝数。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，在所述第1透镜的物侧面的光轴上的位置的像侧、且所述第1透镜的物侧面的最周边部的物侧配置了开口光圈。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述摄像透镜的第1透镜、第2透镜、第5透镜相对于摄像面固定，通过使第3透镜和第4透镜一体地在光轴方向移动来进行聚焦。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述摄像透镜的第3透镜、第4透镜、第5透镜全都至少在单侧的面的与光轴的交点以外的位置具有拐点。

10.根据权利要求1～9中的任一项所述的摄像透镜，其特征在于，所述第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜、第5透镜全都由塑料材料形成。

11.一种摄像装置，其特征在于，具有：

权利要求1～10中的任一项所述的摄像透镜；以及

配置在所述摄像透镜的像侧的固体摄像元件。

12.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于，在所述摄像透镜的所述第1透镜的物侧面的光轴上的位置和入射到所述第1透镜的成像在像高最高的位置上的光束的最外光线与光轴的交点的位置之间具有可变光圈。

13.一种便携式终端，其特征在于，具有权利要求11或者12所述的摄像装置。