CN103477264A

CN103477264A - 图像拍摄镜头和图像拍摄设备

Info

Publication number: CN103477264A
Application number: CN2012800163826A
Authority: CN
Inventors: 野田隆行
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JPWO2012132456A1; CN103477264B; JP5698834B2; US20140029117A1; WO2012132456A1; US8908289B2

Abstract

为了提供一种在减小总长度的情况下为高速镜头并且即使在周边视场角处也获得高分辨率的图像拍摄镜头。从物体侧顺序地布置具有负屈光力的第一透镜(L1)、具有正屈光力的第二透镜(L2)、具有负屈光力的第三透镜(L3)、具有正屈光力的第四透镜(L4)、和具有负屈光力的第五透镜(L5)。第五透镜(L5)的图像侧表面(S11)具有带有一个或多个拐点的非球面形状和在近轴区域中朝向图像侧的凹形状。当R2是第一透镜(L1)的图像侧表面(S2)的曲率半径，R4是第二透镜(L2)的图像侧表面(S4)的曲率半径，以及F4是第四透镜(L4)的焦距时，所述图像拍摄镜头同时满足以下条件表达式，(1a)：-1.5＜f/R2＜1.6；(2a)：-1.6＜f/R4＜0.05；和(3a)：0.95≤f4/f≤4.3。

Description

图像拍摄镜头和图像拍摄设备

技术领域

本文涉及到一种用于在诸如CCD(电荷耦合装置)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等的图像传感器上形成对象的光学图像的图像拍摄镜头、和一种设置有所述图像拍摄镜头以执行图像拍摄的图像拍摄设备，例如，数字静态式照相机、装有照相机的蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话等。

背景技术

近年来，随着个人计算机到家庭等的普及，能够将通过对风景、人物等进行成像获得的图像信息输入到个人计算机的数字静态式照相机已经迅速普及。另外，越来越多蜂窝电话和智能电话具有用于输入图像的内置照相机模块。具有图像拍摄性能的这种装置使用诸如CCD、CMOS等的图像传感器。近年来，这些类型的图像传感器已经被大大小型化，并因此，图像拍摄装置总体上和要被安装在这种装置上的图像拍摄镜头还需要具有更加紧凑的尺寸。与此同时，图像传感器的像素数已经越来越被增加，从而使得对图像拍摄镜头在分辨率和性能方面的改进的需求增长。

作为这种图像拍摄镜头，已知通过将透镜的数量减少到例如四个或进一步减少到三个的图像拍摄镜头。进一步地，作为当需要高分辨率时所使用的图像拍摄镜头，已知具有增加透镜的数量的图像拍摄镜头，例如，使用五个透镜以提高光学性能的图像拍摄镜头。

作为使用五个透镜以提高光学性能的图像拍摄镜头，已知由从物体侧顺序布置的具有负屈光力的第一透镜、具有正屈光力的第二透镜、具有负屈光力的第三透镜、具有正屈光力的第四透镜、和具有正屈光力的第五透镜构成的图像拍摄镜头(参照专利文献1-3)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本未审查专利公开No.2007-279282

专利文献2：日本未审查专利公开No.2010-008562

专利文献3：美国专利No.7,110,188

发明内容

然而，如上所述使用五个透镜的图像拍摄镜头难以获得充分的亮度，这是因为如果试图增加孔径以获得充分的亮度(例如，专利文献1等的图像拍摄镜头设定大约2.8的F数)，则分辨率降低。

进一步地，在如上所述的五个元件的图像拍摄镜头中，如果试图减小厚度(减小整个光程)，则各种像差(例如，色像差和畸变)的抑制变得困难，从而导致可能不能获得期望的分辨率的问题。

更进一步地，还存在在保持表现主对象的中心区域与表现背景的周边区域之间的平衡的同时改进背景的图像质量的需求，并且寻找一种还能够在对角线视场角变成50°或更大的区域中提供令人满意的分辨率的图像拍摄镜头。

鉴于如上所述的情况形成本发明，并且本发明的目的是提供一种在减小总长度的情况下具有高亮度并对周边视场角具有高分辨率的图像拍摄镜头和设有该图像拍摄镜头的图像拍摄设备。

本发明的图像拍摄镜头基本上由从物体侧顺序地布置的具有负屈光力的第一透镜、具有正屈光力的第二透镜、具有负屈光力的第三透镜、具有正屈光力的第四透镜、和具有负屈光力的第五透镜构成，其中，第五透镜的图像侧表面具有带有一个或多个拐点的非球面形状和在近轴区域中朝向图像侧的凹形状；并且图像拍摄镜头同时满足以下条件表达式，(1a)：-1.5＜f/R2＜1.6，(2a)：-1.6＜f/R4＜0.05，和(3a)：0.95≤f4/f≤4.3，其中：f是整个镜头系统的焦距；R2是第一透镜的图像侧表面的曲率半径；R4是第二透镜的图像侧表面的曲率半径；以及f4是第四透镜的焦距。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(4a)：0.55≤f12/f≤5.0，其中f12是第一透镜和第二透镜的组合焦距。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(5a)：1.0≤TL/f≤2.2，其中TL是整个光程(当从第五透镜的图像侧表面到像平面的距离由空气等效长度表示时的整个光程)。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(6a)：0.1≤Bf/f≤0.5，其中Bf是后焦距(当从第五透镜的图像侧表面到像平面的距离由空气等效长度表示时的后焦距)。

第四透镜的图像侧表面可以在近轴区域中为凸起表面或平面表面。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(7a)：-12＜(R1+R2)/(R1-R2)＜-0.21，其中：R1第一透镜的物体侧表面(第一透镜表面)的曲率半径；以及R2是第一透镜的图像侧表面(第二透镜表面)的曲率半径。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(8a)：18＜ν1＜50，其中ν1是第一透镜的阿贝数。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(9a)：0.25＜(Dg2+Dg3)/f＜0.7，其中：Dg2是第二透镜的中心厚度(第二透镜的物体侧表面与图像侧表面之间在光轴上的距离；实际长度)；以及Dg3是第三透镜的中心厚度(第三透镜的物体侧表面与图像侧表面之间在光轴上的距离；实际长度)。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(10a)：50＜ν4＜65，其中ν4是第四透镜的阿贝数。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(11a)：50＜ν5＜65，其中ν5是第五透镜的阿贝数。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(12a)：-4.0＜∑(fj/νj)/f＜4.0，其中表达式∑(fj/νj)/f表示表达式：[(f1/ν1)+(f2/ν2)+(f3/ν3)+(f4/ν4)+(f5/ν5)]/f。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(1b)：-1.0＜f/R2＜1.6。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(2b)：-1.4＜f/R4＜0.05。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(3b)：0.95≤f4/f≤2.1。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(4b)：0.60≤f12/f≤1.30。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(4c)：0.65≤f12/f≤1.30。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(9b)：0.45＜(Dg2+Dg3)/f＜0.6。

如上所述的图像拍摄镜头可以被形成为满足条件表达式(12b)：-2.0＜∑(fj/νj)/f＜0.5。

本发明的图像拍摄设备包括如上所述的图像拍摄镜头。

根据本发明的图像拍摄镜头，具有负屈光力的第一透镜、具有正屈光力的第二透镜、具有负屈光力的第三透镜、具有正屈光力的第四透镜以及具有负屈光力的第五透镜从物体侧顺序地布置，其中第五透镜的图像侧表面被形成为具有带有一个或多个拐点的非球面形状和在近轴区域中朝向图像侧的凹形状，并且图像拍摄镜头被构造成同时满足条件表达式，(1a)：-1.5＜f/R2＜1.6，(2a)：-1.6＜f/R4＜0.05，和(3a)：0.95≤f4/f≤4.3。这使得在减小总长度的情况下使图像拍摄镜头具有高亮度并对周边视场角具有高分辨率。

即，条件表达式(1a)：-1.5＜f/R2＜1.6限定整个镜头系统的焦距与第一透镜的图像侧表面的曲率半径的比值的理想的范围。如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(1a)的上限，则会出现可能发生像面弯曲并且在试图抑制像面弯曲的出现的情况下光程变长的问题。另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成落入到条件表达式(1a)的下限之下，则会出现由于不能保持光学系统的对称性而导致难以抑制畸变的出现的问题。

如果图像拍摄镜头被构造成满足进一步限制条件表达式(1a)的范围的条件表达式(1b)：-1.0＜f/R2＜1.6，则可以更加可靠地抑制畸变和像散的出现。

条件表达式(2a)：-1.4＜f/R4＜0.05限定整个镜头系统的焦距与第二透镜的图像侧表面(第四透镜表面)的曲率半径的比值的优选范围。如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(2a)的上限，则会出现可能发生像面弯曲并且在试图抑制像面弯曲的出现的情况下整个光程变长的问题。另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成落入到条件表达式(2a)的下限之下，则会出现由于不能保持光学系统的对称性而导致难以抑制畸变的出现的问题。

如果图像拍摄镜头满足进一步限定条件表达式(2a)的范围的条件表达式(2b)：-1.4＜f/R4＜0.05，则可以更加可靠地抑制畸变和像散的出现。

条件表达式(3a)：0.95≤f4/f≤4.3涉及第四透镜的焦距与整个镜头系统的焦距的比值，并限定在确保远心的同时用于获得适当的后焦距的理想的范围。

如果图像拍摄镜头被构造成落入条件表达式(3a)的下限之下，则会出现后焦距变得太长的问题。

另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(3a)的上限，则会出现在从第四透镜的图像侧表面离开时通过孔径到达图像侧的大多数周边光束的出射角变大，从而使得难以确保远心的问题。

如果图像拍摄镜头被构造成满足条件表达式(3b)：0.95≤f4/f≤2.1，则可以更加可靠地改进如上所述当图像拍摄镜头超过所述上限并落入下限之下时出现的问题。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的设有图像拍摄镜头的图像拍摄设备的剖视图，其中示出了所述图像拍摄设备的示意性结构；

图2是示例1的图像拍摄镜头的剖视图；

图3是示例2的图像拍摄镜头的剖视图；

图4是示例3的图像拍摄镜头的剖视图；

图5是示例4的图像拍摄镜头的剖视图；

图6是示例5的图像拍摄镜头的剖视图；

图7是示例6的图像拍摄镜头的剖视图；

图8是示例7的图像拍摄镜头的剖视图；

图9是示例8的图像拍摄镜头的剖视图；

图10是示例9的图像拍摄镜头的剖视图；

图11是示例10的图像拍摄镜头的剖视图；

图12是示例11的图像拍摄镜头的剖视图；

图13是示例12的图像拍摄镜头的剖视图；

图14显示示例1的图像拍摄镜头的像差图；

图15显示示例2的图像拍摄镜头的像差图；

图16显示示例3的图像拍摄镜头的像差图；

图17显示示例4的图像拍摄镜头的像差图；

图18显示示例5的图像拍摄镜头的像差图；

图19显示示例6的图像拍摄镜头的像差图；

图20显示示例7的图像拍摄镜头的像差图；

图21显示示例8的图像拍摄镜头的像差图；

图22显示示例9的图像拍摄镜头的像差图；

图23显示示例10的图像拍摄镜头的像差图；

图24显示示例11的图像拍摄镜头的像差图；

图25显示示例12的图像拍摄镜头的像差图；

图26示出了设有本发明的图像拍摄镜头的蜂窝电话；以及

图27示出了设有本发明的图像拍摄镜头的智能电话。

具体实施方式

在下文中，参照附图描述本发明的实施例。

图1示出了根据本发明的一个实施例的设有图像拍摄镜头100的图像拍摄设备200的示意性结构。

图1所示的图像拍摄镜头100被适当地应用于使用诸如CCD、CMOS等的图像传感器的各种类型的图像拍摄装置。所述图像拍摄镜头对于诸如数字静态式照相机、装有照相机的蜂窝电话、PDA等的便携式终端装置尤其有用。

图1中所示的图像拍摄设备200包括如上所述的图像拍摄镜头100和诸如CCD、CMOS等用于根据表示对象H的由图像拍摄镜头100形成的光学图像Hk输出图像拍摄信号Pk的图像传感器210。图像传感器210的图像拍摄表面211设置在图像拍摄镜头100的成像表面Mk上。

根据安装有图像拍摄镜头100的图像拍摄设备200的结构，各种类型的光学构件Cg可以设置在第五透镜L5与图像传感器210之间，第五透镜L5为构成图像拍摄镜头100的最靠近图像侧的透镜。例如，诸如用于保护拍摄表面的玻璃罩或红外线切除滤光器、ND滤光器的光学构件可以被设置为光学构件Cg。光学构件Cg可以是平面平行板。

图像拍摄镜头100由五个透镜构成并用于进行成像。

图像拍摄镜头100通过沿着光轴Z1从物体侧(图1中的箭头-Z侧)顺序地布置的具有负屈光力的第一透镜L1、具有正屈光力的第二透镜L2、具有负屈光力的第三透镜L3、具有正屈光力的第四透镜L4、和具有负屈光力的第五透镜L5构造而成。

第五透镜L5的图像侧表面S11具有带有一个或多个拐点的非球面形状和在近轴区域中朝向图像侧的凹形状。

进一步地，图像拍摄镜头100同时满足条件表达式(1a)：-1.5＜f/R2＜1.6，(2a)：-1.6＜f/R4＜0.05，和(3a)：0.95≤f4/f≤4.3，其中：R2是第一透镜的图像侧表面的曲率半径；R4是第二透镜的图像侧表面的曲率半径；以及f4是第四透镜的焦距。

曲率半径被设定为具有正值或负值，其中，如果表面在物体侧上是凸的，则认为曲率半径为正，而如果表面在图像侧上是凸的，则认为曲率半径为负。在镜头表面是非球面表面的情况下，近轴区域中的非球面表面的曲率半径用作曲率半径。

进一步地，焦距被设定为具有正值或负值，其中，对于光学元件(透镜等)来说，如果焦点形成在光学元件的图像侧，则认为焦距为正，而如果焦点形成在光学元件的物体侧，则认为焦距为负。

如这里所使用的术语“物体侧表面”和“图像侧表面”表示分别在物体侧和图像侧的透镜表面。

要被随后所述的示例1-13是根据本发明的实施例的如上所述的图像拍摄镜头的示例。

第四透镜L4的图像侧表面S9可以形成为在近轴区域中具有凸起表面或平面表面。

第五透镜L5的图像侧表面S11可以形成为仅具有一个拐点。

图像拍摄镜头可以包括在第二透镜与第三透镜之间的孔径光阑St。如果图像拍摄镜头被构造成包括在第二透镜与第三透镜之间的孔径光阑，则当珀兹伐和减小时，可以更加令人满意地校正像面弯曲。进一步地，与其中孔径光阑设置在第二透镜的物体侧的情况下相比较，在更加可靠地抑制球面像差、纵向色像差、和彗形像差的同时，拍摄镜头可以被形成为具有高亮度(具有小F数)。

如上所述的图像拍摄镜头可以包括在第二透镜的物体侧的孔径光阑St。如果图像拍摄镜头被构造成包括在第二透镜的物体侧的孔径光阑St，则与其中孔径光阑设置在第二透镜的图像侧的情况相比较，光束在成像表面上的入射角减小，可以抑制成像表面上的入射光量的急剧变化和基于图像高度的畸变。同时，可以更加可靠地减小整个光程。

如上所述的图像拍摄镜头100可以被构造成适当地满足以下给出的每一个条件表达式。

条件表达式(4a)：0.55≤f12/f≤5.0

条件表达式(4b)：0.60≤f12/f≤1.30

条件表达式(4c)：0.65≤f12/f≤1.30

条件表达式(5a)：1.0≤TL/f≤2.2

条件表达式(6a)：0.1≤Bf/f≤0.5

条件表达式(7a)：-12＜(R1+R2)/(R1-R2)＜-0.21

条件表达式(8a)：18＜ν1＜50

条件表达式(9a)：0.25＜(Dg2+Dg3)/f＜0.7

条件表达式(9b)：0.45＜(Dg2+Dg3)/f＜0.6

条件表达式(10a)：50＜ν4＜65

条件表达式(11a)：50＜ν5＜65

条件表达式(12a)：-4.0＜∑(fj/νj)/f＜4.0

条件表达式(12b)：-2.0＜∑(fj/νj)/f＜0.5

<每一个参数的含义>

f：整个镜头系统的焦距

f1：第一透镜的焦距

f2：第二透镜的焦距

f3：第三透镜的焦距

f4：第四透镜的焦距

f5：第五透镜的焦距

fi：第i个透镜的焦距(其中，i＝1至5)

f12：第一透镜和第二透镜的组合焦距

f123：第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距

Bf：后焦点(空气等效距离)

TL：整个光程(图像侧的平面平行板由空气等效长度表示)

ν1：第一透镜的阿贝数

ν2：第二透镜的阿贝数

ν3：第三透镜的阿贝数

ν4：第四透镜的阿贝数

ν5：第五透镜的阿贝数

νi：构成第i个透镜的光学构件的阿贝数(其中，i＝1至5)

Dg2：第二透镜的中心厚度(第二透镜的物体侧表面与图像侧表面之间在光轴上的距离；实际长度)

Dg3：第三透镜的中心厚度(第三透镜的物体侧表面与图像侧表面在光轴上的距离；实际长度)

R1：第一透镜的物体侧表面的曲率半径(第一透镜表面)

R2：第一透镜的图像侧表面的曲率半径(第二透镜表面)

R4：第二透镜的图像侧表面的曲率半径(第四透镜表面)

N2：构成第二透镜的光学构件的折射率

N3：构成第三透镜的光学构件的折射率

要注意表达式∑(fj/νj)/f表示表达式：[(f1/ν1)+(f2/ν2)+(f3/ν3)+(f4/ν4)+(f5/ν5)]/f。

<每一个条件表达式的有益效果的描述>

条件表达式(4a)：0.55≤f12/f≤5.0涉及第一透镜和第二透镜的组合焦距与整个镜头系统的焦距的比值，并且限定用于在抑制畸变的同时确保适当的后焦距的理想的范围。

如果图像拍摄镜头(4a)被构造成落入条件表达式(4a)的下限之下，则会出现第一透镜和第二透镜的组合焦距变得太短而不能确保后焦距并且由于大畸变而使得透镜变得不能进行实际使用的问题。

另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(4a)的上限，则会出现后焦距变长从而使得难以减小整个光程的问题。

如果图像拍摄镜头被构造成满足条件表达式(4b)：0.60≤f12/f≤1.30，则可以更加可靠地改进在如上所述的下限和上限处出现的问题。

如果图像拍摄镜头被构造成满足条件表达式(4c)：0.65≤f12/f≤1.30，则可以进一步更加可靠地改进在如上所述的下限和上限处出现的问题。

条件表达式(5a)：1.0≤TL/f≤2.2限定整个光程与整个镜头系统的焦距的比值的范围。

如果图像拍摄镜头被构造成落入条件表达式(5a)的下限之下，则需要增加每一个透镜的屈光力，并且各种类型的像差被恶化，从而产生光学性能下降的问题。进一步地，近轴光束和离轴光束在第一透镜的物体侧表面彼此靠近，使得出现对于近轴和离轴光束来说难以同时平衡像差的问题。

另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(5a)的上限，则光学系统的小型化变得困难，使得难以将图像拍摄镜头应用于要求紧凑的图像拍摄设备。

条件表达式(6a)：0.1≤B/ff≤0.5涉及后焦距与整个镜头系统的比值，并限定用于确保允许各种光学构件设置在图像拍摄镜头与图像拍摄表面之间的适当的后焦距的理想的范围。

如果图像拍摄镜头被构造成落入条件表达式(6a)的下限之下，图像拍摄镜头与图像拍摄表面之间的距离变得太小，从而使得难以确保用于设置诸如玻璃罩等的构件的区域。

如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(6a)的上限，则需要增加第一透镜至第三透镜中的正透镜的屈光力，从而导致畸变增加并且难以确保远心，这是个不利于减小总长度的问题。

条件表达式(7a)：-12＜(R1+R2)/(R1-R2)＜-0.21涉及第一透镜的物体侧表面的曲率半径与图像侧的曲率半径之间的关系，并限定用于主要在彗形像差与其它像差之间进行平衡以抑制两种像差的出现的理想的范围。

如果图像拍摄镜头被构造成落入到条件表达式(7a)的下限之下，则会出现彗形像差被恶化的问题，从而导致横向色像差的恶化。

另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(7a)的上限，则会出现彗形像差被恶化的问题，从而还导致像散的恶化。

条件表达式(8a)：18＜ν1＜50与用于第一透镜的光学构件的阿贝数有关并限定用于适当地校正轴向色像差的理想的范围。

如果图像拍摄镜头被构造成落入条件表达式(8a)的下限之下，则会出现轴向色像差的校正变得不充分的问题。

另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(8a)的上限，则会出现轴向色像差的校正变得过量的问题。

条件表达式(9a)：0.25＜(Dg2+Dg3)/f＜0.7与第二透镜和第三透镜的中心厚度的总厚度有关并限定用于使图像拍摄镜头具有高亮度(具有小F数)的理想的范围。即，为了使图像拍摄镜头具有高亮度，必须将第二透镜和第三透镜的中心厚度设定到适当的值。

如果图像拍摄镜头被构造成满足条件表达式(9a)，则可以更加可靠地使透镜具有高亮度。

如果图像拍摄镜头被构造成满足条件表达式(9b)：0.45＜(Dg2+Dg3)/f＜0.6，则可以进一步更加可靠地使透镜具有高亮度。

条件表达式(10a)：50＜ν4＜65与用于第四透镜的光学构件的阿贝数有关，并限定用于与轴向色像差相比主要对横向色像差进行改进的理想的范围。如果图像拍摄镜头被构造成满足条件表达式(10a)，则横向色像差被更加可靠地改进，同时轴向色像差的下降得到抑制。

这里，如果图像拍摄镜头被构造落入条件表达式(10a)的下限之下，则会出现轴向色像差的校正变得困难的问题。另一方面，如果图像拍摄镜头被构造成超过条件表达式(10a)的上限，则会出现轴向色像差的校正变得困难的问题。

条件表达式(11a)：50＜ν5＜65限定用于第五透镜的光学构件的阿贝数的理想的范围。

条件表达式(11a)限定用于第五透镜的光学构件的阿贝数的范围，并限定用于主要校正横向色像差的理想的范围，尽管与第四透镜中的横向色像差的校正量相比，所述校正量较小。如果超过条件表达式(11a)的上限或下限，则横向色像差的改进变得困难。

条件表达式(12a)：-4.0＜∑(fj/νj)/f＜4.0限定第一至第四透镜中的每一个的焦距和构成每一个透镜的光学构件的阿贝数与整个镜头系统的焦距的关系的理想的范围。

如果超过条件表达式(12a)的上限，则轴向色像差的校正变得不充分并且轴向色像差变得太大。另一方面，如果超过条件表达式(12a)的下限，则轴向色像差的校正变得过量，并且轴向色像差再次变得太大。

如果图像拍摄镜头满足条件表达式(12b)：-2.0＜∑(fj/νj)/f＜0.5，则可以更加可靠地使图像拍摄镜头具有高亮度。

<具体示例>

以下一起描述根据本实施例的图像拍摄镜头的具体示例。

图2-13分别示出了对应于示例1-12的图像拍摄镜头的剖视图。

在图2-13中，符号Lj表示第j个镜头，其中编号j以朝向图像侧(成像侧)顺序增加的方式被赋予每一个透镜，且最靠近物体侧透镜作为第一透镜。符号Si表示第i个表面(包括孔径光阑等)，其中编号i以朝向图像侧(成像侧)以顺序增加的方式被赋予每一个表面，且最靠近物体侧透镜的物体侧表面作为第一表面。符号Di表示第i个表面与第(i+1)个表面之间沿光轴的距离。

图2-13中所示的示例1-12的图像拍摄镜头中与已经被描述的图像拍摄镜头100的部件相同的部件被赋予相同的符号。

表1-12显示了示例1-12的图像拍摄镜头的具体透镜数据。表1-12中的每一个的上侧(由符号(a)表示)显示具体的透镜数据，下侧(由符号(b)表示)显示非球面表面系数。

这里使用的非球面表面表达如下给出。

Z＝C·h²/{1+(1-K·C²·h²)^1/2}+∑Ai·hi

其中：

Z：非球面表面的深度(mm)

H：从光轴到透镜表面的距离(高度)(mm)

K：偏心率

C：近轴曲率＝1/R(R：近轴曲率半径)

Ai：第i(i是大于或等于3的整数)阶非球面表面系数

附于表面编号的*标记表示所述表面是非球面表面。整个镜头系统的焦距的值、F数的值(Fno.)和总视场角2ω(°)的值在由符号(a)表示的基本透镜数据的下边缘中被显示。

每一个表中的基本透镜数据中表面编号Si栏显示第i个表面编号，其中编号i以朝向图像侧顺序增加的方式被赋予每一个表面，且最靠近物体侧透镜元件的物体侧的表面作为第一表面。要注意的是孔径光阑St和玻璃罩Cg包括在透镜元件中。曲率半径Ri栏显示从物体侧第i个表面(透镜元件表面)的曲率半径的值(mm)。确定曲率半径的正或负，使得如果表面在物体侧凸起，则曲率半径为正，而如果表面在图像侧凸起，则曲率半径为负。表面距离Di栏显示从物体侧第i个表面Si与第i+1个表面Si+1之间在光轴上的距离(mm)。Ndj栏显示从物体侧第j个光学元件相对于d线(587.6nm)的折射率的值。νdj栏显示了从物体侧的第j个光学元件相对于d线的阿贝数的值。

基本透镜数据中所示的非球面表面的曲率半径是非球面表面的近轴区域中的曲率半径的值。

表13总结了由如上所述的每一个条件表达式中的公式计算的值，并且所述值表示在条件表达式中描述的用于示例1-12的图像拍摄镜头的物理特性值、透镜性能等。在表13中，附有标记◆的数值表示所述数值是在满足相应条件表达式的范围之外的值。

由图14-25中的符号(α)、(β)、和(γ)所示的图示分别出了示例1-12的图像拍摄镜头的球面像差、像面弯曲(像散)和畸变像差(畸变)。每一个像差图显示相对于作为参考波长的e线(波长546.07nm)的像差。球面像差图和像散图还示出了相对于F线(波长486.13nm)和C线(波长656.27nm)的像差。在表示像面弯曲(像散)的图中，实线示出了在径向方向(S)上的像差，而虚线示出了在切向方向(T)上的像差。Fno.表示F数，而Y表示图像高度。

如从每一个数值的数据和每一个像差图已知，本发明的实施例中的示例1-12的图像拍摄镜头中的每一个对于周边视场角来说都具有高亮度并具有高分辨率，且整个光程减小。

图26示出了作为本发明的图像拍摄设备的一个示例的装有照相机的蜂窝电话M1的概图。装有照相机的蜂窝电话M1包括根据本发明的一个实施例的图像拍摄镜头ML1和诸如CCD等以用于拍摄由图像拍摄镜头ML1形成的光学图像并根据所述光学图像输出图像拍摄信号的图像传感器MS1。图像传感器MS1设置在图像拍摄镜头ML1的成像表面(图像拍摄表面)上。

图27示出了作为本发明的图像拍摄设备的一个示例的智能电话M2的概图。智能电话M2包括根据本发明的一个实施例的图像拍摄镜头ML2和诸如CCD等用于拍摄由图像拍摄镜头ML2形成的光学图像并根据所述光学图像输出图像拍摄信号的图像传感器MS2。图像传感器MS2设置在图像拍摄镜头ML2的成像表面(图像拍摄表面)上。

应该理解的是本发明不局限于如上所述的实施例和每一个示例，而是可以在不背离本发明的精神的情况下进行各种改变和修改。例如，每一个透镜的曲率半径的值、表面距离、折射率等不局限于每一个表中所示的值并且可以采用其它值。

[表1]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.172 FNo.＝1.71 2ω＝56.3°

(b)

示例1·非球面表面数据

[表2]

(a

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.178 FNo.＝1.71 2ω＝56.2°

(b)

示例2·非球面表面数据

[表3]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.077 FNo.＝1.83 2ω＝57.5°

(b)

示例3·非球面表面数据

[表4]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.475 FNo.＝1.84 2ω＝52.9°

(b)

示例4·非球面表面数据

[表5]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.392 FNo.＝1.84 2ω＝55.8°

(b)

示例5·非球面表面数据

[表6]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.456 FNo.＝2.27 2ω＝55.1°

(b)

示例6·非球面表面数据

[表7]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.357 FNo.＝2.27 2ω＝56.2°

(b)

示例7·非球面表面数据

[表8]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.942 FNo.＝2.01 2ω＝50.3°

(b)

示例8·非球面表面数据

[表9]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.222 FNo.＝1.71 2ω＝55.7°

(b)

示例9·非球面表面数据

[表10]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.217 FNo.＝1.68 2ω＝55.7°

(b)

示例10·非球面表面数据

[表11]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝3.282 FNo.＝2.40 2ω＝68.5°

(b)

示例11·非球面表面数据

[表12]

(a)

*：非球面表面

S-No.：表面编号；R-CUR.：曲率半径；S-DIST.：表面间距；

A-stop：孔径光阑；R-INDEX：折射率；ABBE No.：阿贝数

f＝4.478 FNo.＝1.71 2ω＝52.9°

(b)

示例12·非球面表面数据

[表13]

Claims

1.一种图像拍摄镜头，所述图像拍摄镜头基本上由从物体侧顺序地布置的具有负屈光力的第一透镜、具有正屈光力的第二透镜、具有负屈光力的第三透镜、具有正屈光力的第四透镜和具有负屈光力的第五透镜构成，其中：

第五透镜的图像侧表面具有带有一个或多个拐点的非球面形状和在近轴区域中朝向图像侧的凹形状；并且

所述图像拍摄镜头同时满足以下条件表达式(1a)、(2a)和(3a)：

-1.5＜f/R2＜1.6------------------(1a)；

-1.6＜f/R4＜0.05------------------(2a)；和

0.95≤f4/f≤4.3------------------(3a)，

其中：

f是整个镜头系统的焦距；

R2是第一透镜的图像侧表面的曲率半径；

R4是第二透镜的图像侧表面的曲率半径；以及

F4是第四透镜的焦距。

2.根据权利要求1所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(4a)：

0.55≤f12/f≤5.0-----------------(4a)，

其中f12是第一透镜和第二透镜的组合焦距。

3.根据权利要求1或2所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(5a)：

1.0≤TL/f≤2.2-------------------(5a)，

其中TL是当从第五透镜的图像侧表面到像平面的距离由空气等效长度表示时的整个光程。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(6a)：

0.1≤Bf/f≤0.5-------------------(6a)，

其中Bf是当从第五透镜的图像侧表面到像平面的距离由空气等效长度表示时的后焦距。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，第四透镜的图像侧表面是近轴区域中的凸起表面或平面表面。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(7a)：

-12＜(R1+R2)/(R1-R2)＜-0.21------(7a)，

其中：

R1是第一透镜的物体侧表面(第一透镜表面)的曲率半径；以及

R2是第一透镜的图像侧表面(第二透镜表面)的曲率半径。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(8a)：

18＜ν1＜50-----------------------(8a)，

其中ν1第一透镜的阿贝数。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(9a)：

0.25＜(Dg2+Dg3)/f＜0.7-----------(9a)，

其中：

Dg2是第二透镜的中心厚度(第二透镜的物体侧表面与图像侧表面之间在光轴上的距离；实际长度)；以及

Dg3是第三透镜的中心厚度(第三透镜的物体侧表面与图像侧表面之间在光轴上的距离；实际长度)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(10a)：

50＜ν4＜65-----------------------(10a)，

其中ν4第四透镜的阿贝数。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(11a)：

50＜ν5＜65-----------------------(11a)，

其中ν5是第五透镜的阿贝数。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(12a)：

-4.0＜∑(fj/νj)/f＜4.0------------(12a)，

其中∑(fj/νj)/f是[(f1/ν1)+(f2/ν2)+(f3/ν3)+(f4/ν4)+(f5/ν5)]/f。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(1b)：

-1.0＜f/R2＜1.6------------------(1b)。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(2b)：

-1.4＜f/R4＜0.05-----------------(2b)。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(3b)：

0.95≤f4/f≤2.1------------------(3b)。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(4b)：

0.60≤f12/f≤1.30----------------(4b)，

其中f12是第一透镜和第二透镜的组合焦距。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(4c)：

0.65≤f12/f≤1.30----------------(4c)，

其中f12是第一透镜和第二透镜的组合焦距。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(9b)：

0.45＜(Dg2+Dg3)/f＜0.6-----------(9b)，

其中：

18.根据权利要求1-17中任一项所述的图像拍摄镜头，其中，所述图像拍摄镜头满足以下条件表达式(12b)：

-2.0＜∑(fj/νj)/f＜0.5------------(12b)，

其中∑(fj/νj)/f是[(f1/ν1)+(f2/ν2)+(f3/ν3)+(f4/ν4)+(f5/ν5)]/f。

19.一种图像拍摄设备，包括根据权利要求1-18中任一项所述的图像拍摄镜头。