CN1982933A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种各种像差被良好地校正，光程长短，而且能确保有充分的后焦距的摄像镜头。为此，该摄像镜头具有孔径光阑(S1)、第一透镜(L1)、第二透镜(L2)和第三透镜(L3)，从物侧到像侧，按照孔径光阑、第一透镜、第二透镜和第三透镜的顺序排列构成。其中，第一透镜(L1)是凸面朝向物侧、且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜(L2)是凸面朝向像侧、且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜(L3)是凸面朝向物侧、且具有负的屈光力的弯月形透镜。而且，第一透镜(L1)的两侧面为非球面、第二透镜(L2)的两侧面为非球面、第三透镜(L3)的两侧面为非球面。

Description

摄像镜头
技术领域
本发明涉及的摄像镜头尤其适合安装于以CCD(Charge CoupledDevices)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)为摄像元件的便携式电话机与个人电脑的图像输入装置、数码相机、监视用CCD摄像机以及检查装置等。
背景技术
在上述的摄像镜头中，以摄像镜头的物侧的入射面到成像面(CCD等的摄像面)的距离定义的光程长必须短。即在设计透镜时，光程长对摄像镜头的组合焦距的比必须小。以下，光程长短且光程长对焦距的比也小的摄像镜头，也称为小型镜头。
以便携式电话机为例，摄像镜头的光程长至少要比便携式电话机本身的厚度短。另一方面，以从摄像镜头像侧的出射面到摄像面的距离定义的后焦距应尽可能长。即在设计透镜时，后焦距对焦距的比应尽可能取大。这是因为在摄像镜头和摄像面之间必须插入滤波器或保护玻璃等配件。
除此以外，作为摄像镜头，各种像差及图像的畸变必须被校正到充分小的程度，以致于不被肉眼所感知，且足以满足摄像元件(或称「像素」)的集成密度的要求。换而言之，各种像差需要被良好地校正，以下，也称各种像差被良好地校正的图像为「良好的图像」。
如下所示，适用于采用了CCD，CMOS等固体摄像元件的，以携带型电脑和电视电话装置等为代表的摄像装置中，具有三层结构的摄像镜头已有报道。这些镜头都既能确保广视角，又能实现小型化轻量化。
其中，第一类具有三层结构摄像镜头已经公开，该摄像镜头能确保广视角，且能得到良好的图像。(例如，参照专利文献1)
但是，该摄像镜头按照从物侧开始，由第一、第二和第三透镜的三枚透镜排列构成。第一透镜L1是凸面朝向像侧且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜L2是以凸面朝向物侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜L3是具有正的屈光力的凸透镜，结果造成其光程长对后焦距的比过大的结构，无法实现镜头的小型化。
另外，第二类至第四类具有三层结构摄像镜头分别已经公开，这些摄像镜头均能确保广视角，各种像差被良好地校正，且实现了短焦距化。(例如，参照专利文献2、专利文献3及专利文献4)
这些摄像镜头也如上述公开的摄像镜头一样，按照从物侧开始，由具有不同屈光力的第一、第二和第三透镜三枚透镜排列构成。第一透镜具有正的屈光力，第二透镜具有负的屈光力，第三透镜具有正的屈光力。该摄像镜头的组合焦距虽然能设计得短，然而后焦距和光程长都过长。而且由于利用了玻璃材料透镜，所以成本高。
已经公开的第五类具有三层结构摄像镜头中，通过采用非球面透镜和设计屈光能力分配及透镜表面形状而实现摄像镜头的小型化。(例如，参照专利文献5)
但是，该摄像镜头按照从物侧开始，由具有不同的屈光力的第一、第二和第三透镜三枚透镜排列构成。第一透镜具有负的屈光力，第二透镜具有正的屈光力，第三透镜具有负的屈光力，结果成为相对组合焦距而言，光程长过长的摄像镜头。且因为利用了玻璃材料，所以成本高。
已经公开的第六类具有三层结构摄像镜头中，含有一组各自至少有一个非球面表面而且互相以凹面朝向对方的弯月形塑性材料透镜，整个透镜系统由三枚透镜组成。该摄像镜头在实现小型化和降低成本的同时，能够简单地抑制由于温度变化而引起的焦点移动。(例如，参照专利文献6)
但是，此摄像镜头按照从物侧开始，由具有不同屈光力的第一、第二和第三透镜的三枚透镜排列构成。第一透镜具有弱屈光力，第二透镜也具有弱屈光力，第三透镜具有正的屈光力。因此仅仅依靠第三透镜不能补偿第一透镜和第二透镜的屈光力，结果导致与组合焦距相比，后焦距过长且光程长也过长。而且，因为第三透镜为玻璃透镜，所以不能完全降低成本。
已经公开的第七类具有三层结构的摄像镜头中，整个透镜系分为前、后两组。该摄像镜头为，前组具有正的屈光力，后组具有负的屈光力的望远型结构。摄像镜头的光程长短且价格低廉。(例如，参照专利文献7)
但是，此透镜组按照从物侧开始，依次由具有不同屈光力的第一、第二和第三透镜的三枚透镜顺序排列构成。第一透镜具有负的屈光力，第二透镜具有正的屈光力，第三透镜具有负的屈光力，而且第二透镜与第三透镜的间距大。因此，存在与组合焦距相比光程长过长及第三透镜孔径过大的问题，不适合装载于便携式电话机与个人电脑的图像输入装置、数码相机、监视用CCD摄像机以及检查装置等。
已经公开的第八类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始由两枚正透镜和一枚两面均为非球面且以凹面朝向像侧的负透镜组成。从透镜中心至透镜周边，该负透镜的负屈光能力逐渐变弱，而在周边部透镜的功率转变为正。(例如，参照专利文献8)
但是，此透镜组的特点是相当于第三透镜L3的透镜，从透镜中心至透镜周边负屈光能力逐渐变弱，透镜的屈光能力转变为正的位置距透镜中心的距离在透镜的有效孔径的0.7倍～1.0倍范围内。被公开的摄像镜头的实施例中，镜头的屈光能力由负值转变为正值的转折点到透镜中心的距离分别为透镜有效孔径的0.96倍和0.97倍，几乎位于透镜的周边部。
如果把镜头的屈光能力转变为正的转折点设于透镜的周边部，入射到透镜光轴与摄像面交点附近的光以及入射到透镜周边部的光，对摄像元件的入射角接近直角，然而入射到透镜光轴与摄像面的交点到透镜周边部之间的光，对摄像元件的入射角就远离直角。也就是说，入射到透镜周边部与该交点之间的占图像重要部份的光，对摄像元件的入射角远离直角。因为光从倾斜方向入射到摄像元件时，在入射面的反射量增加，所以输送到摄像元件的光电转换面的光能量变小，因此产生这部份图像变暗的问题。
因为第一透镜具有正的屈光力，第二透镜也具有正的屈光力，第三透镜具有负的屈光力，所以得到较长的光程长，造成小型化困难的问题。此外，因为孔径光阑设置于第一透镜与第二透镜之间，就必须增大第一透镜的有效孔径，结果造成第一透镜的物侧的机械式快门不容易设计配置的问题。
已经公开的第九类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始由孔径光阑，两面呈凸状的正透镜的第一透镜，以凹面朝向物侧的负透镜的第二透镜，和凸面朝向物侧的弯月形的第三透镜组成。(例如，参照专利文献9)
通过设计此透镜组，使得在第一透镜的物侧设置了孔径光阑的情况下，可以得到良好的画象。通过在第一透镜的物侧设置孔径光阑，可以使得入射光瞳的位置接近于物体。因而有主光线以接近于垂直角度入射到图像面的特点。如果主光线从倾斜方向入射到图像面，就会产生入射到设置于图像面的像素(摄像元件)的入射光量减少的遮蔽(Shading)现象，因此画面的周边部份图像会变暗。
该问题是因为当光线从摄像元件的倾斜方向入射到摄像元件时，在摄像元件表面产生的反射量会增加，传送到摄像元件的光电转换面的光量减少而产生的。因此，通过在第一透镜的物侧设置孔径光阑，可以设计不易产生遮蔽(Shading)现象的摄像镜头。
对根据以上的设计方针而设计的摄像镜头，更进一步以防止导致图像的对比度减少现象的眩光(即Flare)或图像浸润现象(即Smear)为目的，在第一透镜与第二透镜之间加设孔径光阑后，将产生以下问题。即，在透过孔径光阑的主光线中，对摄像镜头的光轴具有大入射角的主光线，会被孔径光阑遮挡。因而，该孔径光阑在遮挡造成眩光或浸润等引起画质下降的原因的迷光的同时，会遮挡如上所述的一部分主光线，有时甚至会产生图像的周边部份的光量减少，图像的周边部份变暗的问题。
另外，该摄像镜头的特征为，相当于第三透镜的透镜为具有正的屈光力的弯月形透镜，因此相对于光程长来说，后焦距相对短。即，如在摄像透镜与透镜面之间插入滤波器或保护玻璃等配件，则需将后焦距取长因此光程长也需相应取长，结果造成摄像镜头本身过大的问题。
第十类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始，由以凸面朝向物侧的正透镜的第一透镜，光阑，由塑料材料构成的至少有一个非球面的，以凹面朝向物侧的具有正或负的屈光力的第二透镜，和有两个非球面且以凸面朝向物侧的具有正的屈光力的弯月形第三透镜组成。(例如，参照专利文献10)
第十类具有三层结构的摄像镜头，在第一透镜与第二透镜之间设置光阑，以该光阑具有孔径光阑的功能为前提，设计成可以取得良好的图像的摄像镜头。即，如把快门等设于第一透镜的物侧，由于快门等的原因镜头使入射口径变小。因此，该快门等实质上具有光阑的作用，使得入射到光阑上的主光线的一部分被遮挡。对镜头的光轴具有大入射角的主光线，即形成图像的周边部的光线，如被设置在第一透镜的物侧的快门等遮挡，就可能产生图像的周边部份变暗的问题。
另外，该摄像镜头与第九类三层结构的摄像镜头相同，相当于第三透镜的透镜为具有正的屈光力的弯月形透镜。因而，该摄像镜头与第九类三层结构的摄像镜头相同，如后焦距变长则光程长也相应变长，结果同样产生摄像镜本身过大的问题。
第十一类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始，依次由以玻璃材料构成的凸面朝向物侧的具有正的屈光力的第一透镜，光阑，由塑料材料构成的至少有一个非球面的凹面朝向物侧的具有正的屈光力的弯月形第二透镜，和以塑料材料构成的有两个非球面具且凸面朝向物侧的具有正或负的屈光力的第三透镜组成。(例如，参照专利文献11)
第十一类三层结构摄像镜头与第十类三层结构摄像镜头的基本构成相同，所以与第十类三层结构摄像镜头有同样的问题。
第十二类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始，依次由至少有一个非球面和两个凸面的具有正的屈光力的第一透镜，光阑，至少有一个非球面的凸面朝向物侧的具有正的屈光力的弯月形透镜的第二透镜，和以塑料材料构成的有两个非球面且凸面朝向物侧的具有正或负的屈光力的第三透镜组成。(例如，参照专利文献12)
第十二类三层结构摄像镜头与第十类及第十一类三层结构摄像镜头的基本构成相同，所以与第十类及第十一类三层结构摄像镜头有同样的问题。
第十三类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始，依次由凸面朝向物侧的具有正的屈光力的第一透镜，凸面朝向像侧的具有负的屈光力的弯月形第二透镜，和凸面朝向物侧的具有正的屈光力的第三透镜组成。并且对，第一透镜的物侧设置光阑的摄像镜头，以及在第一透镜与第二透镜之间设置光阑的摄像镜头进行了说明。(例如，参照专利文献13)
即，以第一透镜的物侧设置的光阑具有孔径光阑功能为前提，能设计出可以取得良好的图像的摄像镜头，和以在第一透镜与第二透镜之间设置的光阑具有孔径光阑功能为前提，能设计出可以取得良好的图像的摄像镜头。
如上所述，在第一透镜的物侧设置的光阑具有孔径光阑功能的前提下设计的可以取得良好的图像的摄像镜头，如果再在第一透镜与第二透镜之间加设光阑时，通过孔径光阑的主光线中，对摄像镜头的光轴具有大入射角的主光线，会被加设的光阑遮挡。同样，在第一透镜与第二透镜之间设置的光阑具有孔径光阑功能的前提下设计的可以取得良好的图像的摄像镜头中，如果再在第一透镜的物侧加设光阑，则通过孔径光阑的主光线中，对摄像镜头的光轴具有大入射角的主光线，会被加设的光阑遮挡。
因此，如上所述，在遮挡造成眩光或浸润等引起画质下降的原因的迷光的同时，由于会遮挡一部分的主光线，有时甚至会产生图像的周边部份的光量减少，图像的周边部份变暗的问题。
另外，第十三类三层结构摄像镜头，与第九类三层结构摄像镜头相同，相当于第三透镜的透镜为具有正的屈光力的弯月形透镜。因此，该摄像镜头与第九类三层结构摄像镜头相同，后焦距变长则光程长也相应变长，结果同样造成摄像镜头本身过大的问题。
第十四类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始，依次由凸面朝向物侧的具有正的屈光力的第一透镜，孔径光阑，以凸面朝向像侧且具有正的屈光力的弯月形透镜的第二透镜，和凹面朝向像侧的具有负的屈光力的第三透镜组成。(例如，参照专利文献14)
该摄像镜头中，将第一透镜的焦距f1与摄像镜头的组合焦距f的比值f1/f，设计成满足0.8＜f1/f＜2.0。因此第一透镜具有弱的屈光力，所以只能取长的光程长，结果使小型化困难。而且，因为采用具有正的屈光力的透镜作为第二透镜，不得不缩短该第二透镜的像侧面(朝向像侧的凸面)的曲率半径。因此，由于透镜面的曲率增大，使得铸型加工困难。
第十五类具有三层结构的摄像镜头中，从物侧开始，依次由孔径光阑，具有正的屈光力的第一透镜，具有负的屈光力的第二透镜，和具有正或负的屈光力的第三透镜组成，并满足作为条件之一的条件式，0.9＜f/f1＜1.3(例如，参照专利文献15)。条件式0.9＜f/f1＜1.3，也能改写为0.769＜f1/f＜1.111。
该小型摄像镜头中，当第一透镜的屈光力小于条件式，0.769＜f1/f＜1.111的下限(f1/f小于0.769)时，就意味着各种像差增大，不能得到良好的图像。结果导致光程长过长，产生小型化困难的问题。
第十六类具有三层结构的摄像镜头中，按照从物侧到像侧的顺序，由凸面朝向物侧且主要具有正屈光力的第一透镜，凹面朝向物侧弯月形第二透镜，和具有修正功能的第三透镜组成(例如，参照专利文献16)。该摄像镜头采用通过在第一透镜与第二透镜之间设置孔径光阑，而得到良好的图像的摄像镜头的构成。
最近的CCD，CMOS等电子摄像元件，已达到100～200万像素，兆像素化正在不断推进。摄像装置中利用具有如此众多的像素的摄像面的情况下，若拍摄活动图像就易于产生图像失真之类的问题。为了避免这个问题，必须在摄像镜头的入射面设置快门，且快门口径必须小。即，为了使快门兼备光阑的功能，一般情况下，有必要以在摄像镜头的入射面处设置快门为前提进行设计。另外，在摄像镜头的入射面设置快门，可望达到防止眩光的效果。
第十六类具有三层结构的摄像镜头中，没有应有的与兆像素摄像面相对应的对策。因为入射的主光线的一部分被设置于摄像镜头的入射面的快门遮挡，所以该摄像镜头会产生周边光量减少的问题。
在位于摄像镜头的入射面的第一透镜的物侧设置快门，会使入射口径变窄。即，将第一透镜与第二透镜之间设置孔径光阑而构成的摄像镜头，配置于CCD相机中使用时，在第一透镜的物侧设置快门。该快门实际上起第二光阑的作用，结果遮挡了主光线的一部分。即，相对于光轴以大角度入射到镜头的主光线可形成图像的周边部分，但是因该部分主光线被快门遮挡而使图像的周边部分变暗。
另外，第十六类中的摄像镜头的f1/f值在0.65至0.736范围之间。即，因该摄像镜头的第一透镜被设定为具有弱的屈光力，所以成为光程长过长而造成小型化困难的透镜。
第十七类具有三层结构的摄像镜头中，按照从物侧开始，依次由凸面朝向物侧且具有正的屈光力的弯月形第一透镜，孔径光阑，凸面朝向像侧且具有负的屈光力的弯月形第二透镜，和具有正的屈光力的第三透镜组成(例如，参照专利文献17)。该摄像镜头的特征为，第一透镜具有强的屈光力，而第二透镜与第三透镜具有修正透镜的功能。
为了使直至图像的周边部分具有均一的亮度，以引入相对于光轴具有足够大的入射角的主光线为前提，设计该摄像镜头。因为在第一透镜的物侧设置机械式快门，因而入射光线的一部分被该机械式快门遮挡，所以产生图像的周边光量减少变暗的问题。即，该摄像镜头只采用了相对于光轴具有小入射角的主光线，不具备使直至图像的周边部分均具有均一亮度的对策。
另外，因为第一透镜的物侧的曲率半径R1与像侧的曲率半径R2的比值R1/R2设定得大，所以该结构不容易使畸变像差等各种像差足够小能够得到良好的图像。
第十八类具有三层结构的摄像镜头中，按照从物侧开始，依次由两面为凸面的第一透镜，凹面朝向物侧的弯月形第二透镜，和凸面朝向物侧的弯月形第三透镜组成(例如，参照专利文献18)。但是，因为第三透镜为具有正的屈光力的弯月形透镜，光程长L与以设置于摄像镜头的像面上的固体摄像元件的矩形受光面的对角线长度而定义的2Y之比值L/2Y大于1.0，所以该摄像镜头难以小型化。
【专利文献1】特开平2001-075006号公报
【专利文献2】特开平2003-149548号公报
【专利文献3】特开平2002-221659号公报
【专利文献4】特开平2002-244030号公报
【专利文献5】特开平2003-149545号公报
【专利文献6】特开平10-301022号公报
【专利文献7】特开平10-301021号公报
【专利文献8】特开平2003-322792号公报
【专利文献9】特开平2004-004566号公报
【专利文献10】特开平2004-302058号公报
【专利文献11】特开平2004-302059号公报
【专利文献12】特开平2004-302060号公报
【专利文献13】特开平2005-004045号公报
【专利文献14】特开平2005-242286号公报
【专利文献15】特开平2005-227755号公报
【专利文献16】特开平2005-309210号公报
【专利文献17】特开平2004-219982号公报
【专利文献18】特开平2005-173319号公报
发明内容
因而，本发明的目的就是为了提供适合用于以CCD或CMOS为摄像元件的摄像机的摄像镜头，该摄像镜头的光程长短，后焦距尽量长，同时能获得良好的图像。光程长短具体表示为光程长对焦距的比小。后焦距长具体表示为后焦距对焦距的比大。
另外，因本发明中构成摄像镜头的所有透镜(三枚)均由塑性材料形成，从而实现了低成本及轻量化。这里所指的塑性材料是指可通过加热或/和加压而产生塑性变形而形成透镜且可以透过可见光的高分子物质。
为了实现上述目的，该摄像镜头具有，孔径光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，从物侧到像侧，按照孔径光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的顺序排列而构成。第一透镜L1是以凸面朝向物侧且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜L2是凸面朝向像侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜L3是以凸面朝向物侧具有负的屈光力的弯月形透镜。
另外，第一透镜L1的两面为非球面、第二透镜L2的两面为非球面、而第三透镜L3的两面也为非球面。
另外，此摄像镜头满足以下的条件式(1)至(4)。
0.57＜f1/f＜0.65    (1)
0.01≤r2/r3≤0.05   (2)
0.1≤d3/f＜0.15     (3)
0.6＜L/2Y＜0. 9     (4)
式中，
f：摄像镜头的组合焦距，
f1：第一透镜L1的焦距，
r2：第一透镜L1物侧面的光轴附近的曲率半径(轴上曲率半径)，
r3：第一透镜L1像侧面的光轴附近的曲率半径(轴上曲率半径)，
d3：第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的间距，
L：在光轴上从第一透镜L1物侧面到像面的空气中距离(光程长)，
2Y：设置于摄像镜头的像面上的固体摄像元件的矩形受光面的对角线长度。
这里，空气中的距离是指，在第三透镜L3到像面之间插入了如滤波器或保护玻璃等配件的平行平板时，将该平行平板部分换算成空气中的距离计算上述L值。以下的说明中也同样，空气中的距离是指，将平行平板部分作为空气中的换算距离计算所得的距离值。即，当平行平板部分的几何距离为a，折射率为n时，该距离a将被换算为a/n。
以从摄像镜头像侧的出射面到摄像面的距离定义的后焦距bf，本文中指从第三透镜L3的像侧面到像面的光轴上的距离。像高2Y指有效画面的对角线长，即，指设置于摄像镜头的像面上的固体摄像元件的矩形受光面的对角线长度。
该发明的摄像镜头中，最好使第二透镜L2的材料的折射率比第一透镜L1及第三透镜L3的材料的折射率还要高，第二透镜L2的材料的阿贝数比第一透镜L1及第三透镜L3的材料的阿贝数还要小。
另外，该发明的摄像镜头中，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3应由阿贝数为30到60范围内的材料形成。而且，第一透镜L1及第三透镜L3透镜最好由环烯塑料，而第二透镜L2最好由聚碳酸酯材料形成。
第一透镜L1是以凸面朝向物侧且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜L2是凸面朝向像侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜L3是以凸面朝向物侧具有负的屈光力的弯月形透镜。因此，由下述可知，光程长L能缩短。
下面说明由于满足上述的条件式(1)至(4)而得到的针对本发明的摄像镜头的效果。
上述的条件式(1)是决定第一透镜L1的屈光力的条件式。如果f1/f值小于条件式的上限时，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3中，唯一具有正的屈光力的第一透镜的屈光力能设定为合适的值，即能够把第一透镜的屈光力设定在合适的范围内，不会产生过大的像差，从而得到良好的图像，同时能缩短镜头全长。
如果f1/f值大于条件式的下限时，第一透镜的正的屈光力不须过大，因此能够减小由第一透镜产生的高级(次)球面像差和慧差。
上述条件式(2)为决定第一透镜L1的第1面(物侧镜面)的轴上曲率半径与第2面(像侧镜面)的轴上曲率半径的比的条件式。如果该比值大于条件式(2)的下限，则摄像镜头的后焦距bf足以确保能在摄像镜头与摄像面之间插入保护玻璃或滤波器等配件，且能确保摄像镜头的后焦距在一定的长度范围内而不会影响装载该摄像镜头的设备的小型化。而且能确保球面像差不会过大，同时第一透镜L1的第1面的加工也容易。
如果第一透镜L1的第1面(物侧镜面)的轴上曲率半径与第2面(像侧镜面)的轴上曲率半径的比值，小于条件式(2)的上限，则能缩短后焦距bf，从而能实现摄像镜头的小型化。另外，球面像差和像散不会取太大的正值。并且，畸变像差虽取负值，其绝对值不会太大。因此，通过第二透镜L2和第三透镜L3能将各种像差校正到必要的范围之内。另外，因为容易将第一透镜L1的中心点设置于前方，所以能减小入射到像面的光线的入射角。因此，能得到不容易产生遮蔽(Shading)效果。
以摄像镜头的组合焦距f将第一透镜L1到第二透镜L2之间的光轴上的距离d3归一化后的取值范围的条件，由条件式(3)决定。
d3/f大于条件式(3)的下限时，入射到像面的周边部份的光线的入射角不会太大，即，不会在像面上产生由微透镜引起的失色。因此，画面的周边部份不会变暗，可以得到良好的图像。另外，后焦距bf不会过长。当d3/f小于条件式(3)的上限时，不必增大第三透镜L3的口径，可以实现整个摄像镜头的小型化。只要d3/f的值在条件式(3)规定的范围之内，就能使畸变像差、球面像差以及像面弯曲足够小。
像高为设置于摄像镜头的像面上的固体摄像元件的矩形受光面的对角线长度2Y。上述的条件式(4)是规定，光程长L与像高2Y的比值的取值范围的条件式。
如L/2Y大于条件式(4)的下限，则能确保第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的厚度，大于形成透镜时所必须的厚度。即，以树脂材料采用射出成形法形成第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3时，如果透镜的厚度太薄就不容易把树脂材料均等地注入铸模。因而，以树脂材料形成透镜时，透镜必须有一定的厚度。当L/2Y大于条件式(4)的下限时，能充分确保该透镜的厚度。
如L/2Y小于条件式(4)的上限，则第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的外径无需大到不影响摄像镜头的小型化，就能确保到达摄像镜头周边的光量比不会过小。如果能够形成小外径的透镜，则第一透镜L1的物侧面到像面的光轴上的空气中距离，即镜头全长也会相应缩短。
所以，该发明的摄像镜头，只要采用分别满足上述条件式(1)至条件式(4)的四个条件的透镜结构，就可以解决以上所述的问题点，能够实现具有良好的图像的小型摄像镜头。并且，只采用相对于光轴具有小入射角的主光线，就能够提供直至图像的周边部分均具有均一的亮度的摄像镜头。
该发明的摄像镜头的特征为，确定入射光瞳位置的孔径光阑S1位于第一透镜L1的前侧，即第一透镜L1的物侧。因此，能使入射光瞳接近于物体，让主光线以接近于垂直于图像面角度进行入射，从而能防止遮蔽(Shading)现象。
另外，如果第二透镜L2的材料的折射率比第一透镜L1及第三透镜L3的材料的折射率大，并且第二透镜L2的材料的阿贝数比第一透镜L1及第三透镜L3的材料的阿贝数小，则色差/球差能够显著地减小。
如果第二透镜L2利用聚碳酸酯材料形成，而第一透镜L1和第三透镜L3利用环烯塑料形成，就可实现第二透镜L2的材料的折射率比第一透镜L1及第三透镜L3的材料的折射率大，并且第二透镜L2的材料的阿贝数比第一透镜L1及第三透镜L3的材料的阿贝数小。
因为环烯塑料的折射率是1.5300，聚碳酸酯的折射率是1.5830，而环烯塑料的阿贝数是56.0，聚碳酸酯的阿贝数是30.0，所以这些材料可以用于本发明的摄像镜头。
众所周知，环烯塑料及聚碳酸酯材料适于采用作为制造技术已经成熟的射出成形法制造透镜。当然不必限定于特定的塑性材料，只要是阿贝数在30到60范围内的塑性材料或模制玻璃材料都可以利用。
下文的实施例1至实施例5中，第一透镜L1和第三透镜L3利用环烯塑料形成，而第二透镜L2利用聚碳酸酯材料形成。
附图说明
图1是第一发明摄像镜头的剖面图；
图2是第一实施例的摄像镜头的剖面图；
图3是第一实施例的摄像镜头的畸变像差图；
图4是第一实施例的摄像镜头的像散图；
图5是第一实施例的摄像镜头的色差/球差图；
图6是第二实施例的摄像镜头的剖面图；
图7是第二实施例的摄像镜头的畸变像差图；
图8是第二实施例的摄像镜头的像散图；
图9是第二实施例的摄像镜头的色差/球差图；
图10是第三实施例的摄像镜头的剖面图；
图11是第三实施例的摄像镜头的畸变像差图；
图12是第三实施例的摄像镜头的像散图；
图13是第三实施例的摄像镜头的色差/球差图；
图14是第四实施例的摄像镜头的剖面图；
图15是第四实施例的摄像镜头的畸变像差图；
图16是第四实施例的摄像镜头的像散图；
图17是第四实施例的摄像镜头的色差/球差图；
图18是第五实施例的摄像镜头的剖面图；
图19是第五实施例的摄像镜头的畸变像差图；
图20是第五实施例的摄像镜头的像散图；
图21是第五实施例的摄像镜头的色差/球差图。
(附图标记说明)
10：摄像元件
I2：保护玻璃
S1：孔径光阑
L1：第一透镜
L2：第二透镜
L3：第三透镜
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。这些图仅在能帮助理解本发明程度上概括说明部件的形状、大小和配置关系。此外，以下说明中使用的数值以及其他条件仅仅是适当的例子，本发明并不只局限于这些实施例的形式。
图1为该发明的摄像镜头的结构图。图1中定义的表面序号和表面间距等符号，在图2、图6、图10、图14和图18中也通用。
从物侧开始顺次为第一、第二和第三的透镜分别以L1、L2和L3表示，S1表示设置在第一透镜L1前侧的孔径光阑。在不产生误解的情况下，ri(i＝1，2，3，...，10)除了作为表示轴上曲率半径的变量之外，还可作为识别透镜，保护玻璃或摄像面的符号(例如，r2用来表示第一透镜的物侧表面)。
这些图中所示的ri(i＝1，2，3，...，10)和di(i＝1，2，3，...，9)等参数的具体数值由下面的表1至表5给出。下标i，按照从物侧到像侧顺序，对应于各透镜的表面序号、透镜的厚度或透镜表面间隔。即，
ri 为第i表面的轴上曲率半径，
di 为第i表面到第(i+1)表面的距离，
Ni 为由第i表面和第(i+1)表面构成的透镜的材料的折射率，
vi 为由第i表面和第(i+1)表面构成的透镜的材料的阿贝数；
图1中，光阑的开口部以线段表示。这是因为为了定义从镜头面到光阑面的距离，必须明确地表示光阑面与光轴的交点。图2、图6、图10、图14和图18分别表示第一实施例至第五实施例的摄像镜头的剖面图，与上述的图1相反，光阑的开口部敞开，以开口部的两端为始点用两条直线代表遮挡光线的光阑本身。这是因为为了表示主光线等光线，有必要反映光阑的实际状态，所以把光阑的开口部敞开表示。
光程长L是从光阑S1到摄像面的距离。后焦距bf，表示在光轴上的从第三透镜L3的像侧面到摄像面的距离。
在表1至表5的各栏中与表面序号一起表示非球面参数。因为光阑S1及保护玻璃(滤波器等)或摄像面都是平面，所以其曲率半径以∞表示。
本发明中使用的非球面由下式给出。
Z＝ch2/[1+[1-(1+k)c2h2]+1/2]+A0h4+B0h6+C0h8+D0h10
式中，
Z： 距表面顶点的切平面的距离
c： 面的近轴曲率
h： 距光轴的高度
k： 圆锥常数
A0：4级非球面系数
B0：6级非球面系数
C0：8级非球面系数
D0：10级非球面系数
本说明书的表1至表5中，以指数形式表示非球面系数的数值，例如「e-1」代表「10-1」。焦距f表示，由第1至第3透镜组成的透镜组的组合焦距。
下面参照图1至图21分别说明第一至第五实施例。
图3、图7、图11、图15和图19表示畸变像差，按照相应的距光轴的距离(纵轴)表示像差量(横轴)，纵轴采用百分率表示，其中像面内距光轴的最大距离为100，横轴采用百分率表示正切条件的不满足量。图4、图8、图12、图16和图20表示的像散曲线与畸变像差曲线相同，对应于纵轴所示的至光轴的距离，横轴表示其像差量(单位mm)，图中分别表示了子午面和弧矢面的像差量(单位mm)。图5、图9、图13、图17和图21表示色差/球差，在色差/球差曲线中，纵轴为入射高h(F数值)，而相应的像差量(单位mm)以横轴表示。
另外，色差/球差曲线中，表示了相对于C线(波长656.3nm的光)，d线(波长587.6nm的光)，e线(波长546.1nm的光)，F线(波长486.1nm的光)以及g线(波长435.8nm的光)的像差量。折射率为相对于d线(587.6nm的光)的折射率。
以下，由表1至表5汇总给出第一至第五实施例中的有关透镜部件的曲率半径(单位mm)、透镜表面间距(单位mm)、透镜材料的折射率、透镜材料的阿贝数、焦距、F数值和非球面系数。在第一至第五实施例中，各别以f1、f2和f3表示第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的焦距。在第一至第五实施例的所有实施例中，f1取正值，而f2和f3取负值。即，第一透镜L1是具有正的屈光力的透镜，而第二透镜L2及第三透镜L3是具有负的屈光力的透镜。并且，摄像镜头的组合焦距f以1.00mm归一化。
另外，光轴上曲率半径ri(i＝1，2，3，...，10)，在物侧呈凸面时取正值，在像侧呈凸面时取负值。由构成镜头的曲面的曲率半径的取值符号可知，第一透镜L1是物侧及像侧均呈凸面的凸透镜；第二透镜L2是像侧呈凸面的弯月形透镜；第三透镜L3是物侧呈凸面的弯月形透镜。
下面说明各实施例的特征。第一至第五实施例中，第一透镜L1和第三透镜L3采用环烯塑料  ZEONEX E48R(ZEONEX是日本zeon股份有限公司的注册商标，而E48R是产品编号)为材料。而第二透镜L2采用聚碳酸酯材料。
ZEONEX E48R相对于d线的折射率是1.5300，而聚碳酸酯相对于d线的折射率是1.5830。ZEONEX E48R的阿贝数是56.0，而聚碳酸酯的阿贝数是30.0。
而且，第一透镜L1的两面为非球面、第二透镜L2的两面为非球面，以及第三透镜L3的两面也为非球面。
该摄像镜头如图1所示，具有孔径光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，从物侧到像侧，按照孔径光阑、第一透镜、第二透镜和第三透镜的顺序排列构成。在第三透镜与摄像元件10之间插入保护玻璃12。该保护玻璃采用折射率为1.5613，阿贝数为61的BK7玻璃为材料。
【表1】
实施例1
曲率半径 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                            非球面系数
  K   A0   B0   C0   D0
r1＝∞
  d1＝0.0000
  r2＝0.297   -2.393   8.197   1.583e+2   -3.900e+3   -2.127e+5
  d2＝0.1598   N2＝1.5300     v2＝56.0
  r3＝5.941   -1.262e+4   -6.960   4.575e+2   -4.955e+4   5.859e+5
  d3＝0.1020
  r4＝-0.282   -3.098e-1   -4.549   3.957e+2   -1.824e+3   -1.402e+6
  d4＝0.1096   N4＝1.5830     v4＝30.0
  r5＝-0.717   -3.812   -2.444e+1   1.739e+3   -3.640e+4   2.781e+5
  d5＝0.0874
  r6＝0.466   -4.030e+1   -2.432e+1   2.144e+2   2.636e+3   -5.613e+4
  d6＝0.1811   N6＝1.5300     v6＝56.0
  r7＝0.382   -2.218e+1   -9.772   2.198e+1   5.203e+2   -3.969e+3
  d7＝0.2125
  r8＝∞
  d8＝0.0700   N8＝1.5613     v8＝61.0
  r9＝∞
  d9＝0.1000
  r10＝∞
焦距f＝1.00mm    f1＝0.58mm
Fno＝3.4         f2＝-0.88mm
像高2Y＝1.18mm   f3＝-15.87mm
【表2 】
实施例2
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                          非球面系数
  K     A0   B0     C0   D0
r1＝∞
  d1＝0.0000
r2＝0.323   1.887     -7.608   -3.059e+2     8.501e+3   -4.346e+5
  d2＝0.1734   N2＝1.5300     v2＝56.0
r3＝32.244   8.700e+3     -6.640   -2.002e+1     -8.596e+3   1.9l4e+4
  d3＝0.1108
r4＝-0.262   7.258e-1     1.783e+1   1.198e+2     4.605e+2   -1.915e+5
  d4＝0.1194   N4＝1.5830     v4＝30.0
r5＝-0.458   -1.576     5.025   4.861e+2     -6.363e+3   3.269e+4
  d5＝0.0949
r6＝0.801   -8.667e+1     -6.804   6.190e+1     -1.669e+2   7.221e+1
  d6＝0.1968   N6＝1.5300     v6＝56.0
r7＝0.525   -2.194e+1     -5.414   2.353e+1     -1.135e+2   2.131e+2
  d7＝0.2024
r8＝∞
  d8＝0.0700   N8＝1.5613     v8＝61.0
r9＝∞
  d9＝0.1000
r10＝∞
焦距f＝1.00mm    f1＝0.61mm
Fno＝3.4         f2＝-1.35mm
像高2Y＝1.18mm   f3＝-3.82mm
【表3】
实施例3
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                               非球面系数
    K   A0   B0     C0   D0
  r1＝∞
  d1＝0.0000
  r2＝0.326     1.680   -5.758   -3.168e+2     8.641e+3   -3.665e+5
  d2＝0.1751   N2＝1.5300     v2＝56.0
  r3＝20.315     8.700e+3   -6.863   -1.830e+2     -1.781e+3   -1.637e+5
  d3＝0.1118
  r4＝-0.225     4.680e-1   1.747e+1   5.233e+2     -1.717e+4   1.897e+5
  d4＝0.1201   N4＝1.5830     v4＝30.0
  r5＝-0.360     -1.590   3.701   4.750e+2     -6.469e+3   3.424e+4
  d5＝0.0958
  r6＝0.877     -1.100e+2   -4.253   4.205e+1     -2.914e+2   8.348e+2
  d6＝0.1984   N6＝1.5300     v6＝56.0
  r7＝0.612     -3.100e+1   -4.098   8.566     -4.905   -1.436e+2
  d7＝0.2256
  r8＝∞
  d8＝0.0700   N8＝1.5613     v8＝61.0
  r9＝∞
  d9＝0.1000
  r10＝∞
焦距f＝1.00mm    f1＝0.62mm
Fno＝3.4         f2＝-1.52mm
像高2Y＝1.20mm   f3＝-5.17mm
【表4】
实施例4
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                            非球面系数
  K   A0   B0   C0 D0
  r1＝∞
  d1＝0.0000
  r2＝0.302   8.851e-1   -4.139   -2.843e+2   1.065e+4 -3.831e+5
  d2＝0.1735  N2＝1.5300   v2＝56.0
  r3＝20.172   1.659e+4   -8.958   -2.657e+2   7.210e+2 -3.547e+5
  d3＝0.1004
  r4＝-0.223   5.842e-1   1.845e+1   4.084e+2   -1.666e+4 1.861e+5
  d4＝0.1195  N4＝1.5830   v4＝30.0
  r5＝-0.382   -2.657   5.210   4.766e+2   -5.852e+3 3.119e+4
  d5＝0.0949
  r6＝1.237   -2.408e+2   -5.327   4.000e+1   -2.132e+1 -3.017e+2
  d6＝0.1968  N6＝1.5300   v6＝56.0
  r7＝0.716   -4.156e+1   -5.056   1.571e+1   -7.268e+1 1.257e+2
  d7＝0.2128
  r8＝∞
  d8＝0.0700  N8＝1.5613   v8＝61.0
  r9＝∞
  d9＝0.1000
  r10＝∞
焦距f＝1.00mm    f1＝0.58mm
Fno＝3.4         f2＝-1.27mm
像高2Y＝1.18mm   f3＝-3.70mm
【表5】
实施例5
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                         非球面系数
    K   A0 B0   C0   D0
  r1＝∞
  d1＝0.0000
  r2＝0.323     1.621e-1   -1.734 -2.506e+2   1.166e+4   -4.081e+5
  d2＝0.1734   N2＝1.5300     v2＝56.0
  r3＝20.179     1.696e+4   -1.072e+1 -1.854e+2   -3.774e+3   -1.852e+5
  d3＝0.1499
  r4＝-0.205     -1.014   -2.824e+1 2.532e+2   1.074e+4   -7.197e+5
  d4＝0.1195   N4＝1.5830     v4＝30.0
  r5＝-0.299     -1.800   -1.652e+1 3.899e+2   4.845e+3   -6.267e+4
  d5＝0.0950
  r6＝2.499     -7.346e+1   -2.511e+1 3.913e+2   -3.154e+3   1.051e+4
  d6＝0.1969   N6＝1.5300     v6＝56.0
  r7＝0.789     -2.751e-1   -1.549e+1 9.370e+1   -3.094e+2   7.308e+1
  d7＝0.1651
  r8＝∞
  d8＝0.0700   N8＝1.5613     v8＝61.0
  r9＝∞
  d9＝0.1000
  r10＝∞
焦距f＝1.00mm    f1＝0.62mm
Fno＝3.4         f2＝-2.09mm
像高2Y＝1.18mm   f3＝-2.27mm
【第一实施例】
第一透镜L1和第三透镜L3采用ZEONEX E48R材料，第二透镜L2采用聚碳酸酯材料。
(A)第一透镜L1的焦距f1＝0.58mm
(B)第一透镜L1的物侧曲率半径r2＝0.297mm
(C)第一透镜L1的像侧曲率半径r3＝5.941mm
(D)第二透镜L2和第三透镜L3的光轴上的间隔D为d3＝0.1020mm
(E)光程长L＝0.997mm
(F)像高(有效画面的对角线长)2Y＝1.18mm
因此：
(1)f1/f＝0.58/1.00＝0.58
(2)r2/r3＝0.297/5.941＝0.0500
(3)d3/f＝0.1020/1.00＝0.1020
(4)L/2 Y＝0.997/1.18＝0.8449
所以第一实施例中的透镜组，满足下面所有的条件式(1)至(4)。
0.57＜f1/f＜0.65    (1)
0.01≤r2/r3≤0.05   (2)
0.1≤d3/f＜0.15     (3)
0.6＜L/2Y＜0.9      (4)
下文中提及的该发明的条件式指上述(1)至(4)的四个条件式。
如表1所示，光阑S1设置于第一透镜L1第1面(物侧面)与光轴的交点处。因光阑面是平面，由表1中可知，r1＝∞光阑S1设置于r1处。另外，F数值为3.4。
图2表示第一实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm，后焦距为0.357mm，因此能确保充分的长度。
图3表示畸变像差曲线20，图4表示像散曲线(对子午面的像差曲线22和对弧矢面的像差曲线24)，而图5表示色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线26，相对于d线的像差曲线28，相对于e线的像差曲线30，相对于F线的像差曲线32和相对于g线的像差曲线34)。
图3和图4的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图3和图4中，100％对应于0.590mm。另外，图5的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数值)，最大对应于3.4。图3中，横轴表示像差(％)，而图4和图5中，横轴表示像差的大小。
畸变像差在像高60％(即像高0.354mm)处，像差量的绝对值达到最大为1.4195％。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于1.4195％。
像散在像高100％(即像高0.590mm)处，对子午面的像差量的绝对值达到最大为0.0595mm。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于0.0595mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线34的像差量的绝对值达到最大为0.0135mm，像差量的绝对值在0.0135mm以内。
【第二实施例】
第一透镜L1和第三透镜L3采用ZEONEX E48R材料，第二透镜L2采用聚碳酸酯材料。
(A)第一透镜L1的焦距f1＝0.61mm
(B)第一透镜L1的物侧曲率半径r2＝0.323mm
(C)第一透镜L1的像侧曲率半径r3＝32.244mm
(D)第二透镜L2和第三透镜L3的光轴上的间隔D为d3＝0.1108mm
(E)光程长L＝1.042mm
(F)像高(有效画面的对角线长)2Y＝1.18mm
因此：
(1)f1/f＝0.61/1.00＝0.61
(2)r2/r3＝0.323/32.244＝0.0100
(3)d3/f＝0.1108/1.00＝0.1108
(4)L/2Y＝1.042/1.18＝0.8831
所以第二实施例中的透镜组，满足下面所有的条件式(1)至(4)。
0.57＜f1/f＜0.65    (1)
0.01≤r2/r3≤0.05   (2)
0.1≤d3/f＜0.15     (3)
0.6＜L/2Y＜0.9      (4)
如表2所示，光阑S1设置于第一透镜L1第1面(物侧面)与光轴的交点处。因光阑面是平面，由表1中r1＝∞可知，光阑S1设置于r1处。另外，F数值为3.4。
图6表示第二实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm，后焦距为0.347mm，因此能确保充分的长度。
图7表示畸变像差曲线36，图8表示像散曲线(对子午面的像差曲线38和对弧矢面的像差曲线40)，而图9表示色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线42，相对于d线的像差曲线44，相对于e线的像差曲线46，相对于F线的像差曲线48和相对于g线的像差曲线50)。
图7和图8的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图7和图8中，100％对应于0.590mm。另外，图9的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数值)，最大对应于3.4。图7中，横轴表示像差(％)，而图8和图9中，横轴表示像差的大小。
畸变像差在像高100％(即像高0.590mm)处，像差量的绝对值达到最大为0.7512％。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于0.7512％。
像散在像高100％(即像高0.590mm)处，对弧矢面的像差量的绝对值达到最大为0.0046mm。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于0.0046mm。
色差/球差在入射高h为30％处，相对于g线的像差曲线50的像差量的绝对值达到最大为0.0168mm，像差量的绝对值在0.0168mm以内。
【第三实施例】
第一透镜L1和第三透镜L3采用ZEONEX E48R材料，第二透镜L2采用聚碳酸酯材料。
(A)第一透镜L1的焦距f1＝0.62mm
(B)第一透镜L1的物侧曲率半径r2＝0.326mm
(C)第一透镜L1的像侧曲率半径r3＝20.315mm
(D)第二透镜L2和第三透镜L3的光轴上的间隔D为d3＝0.1118mm
(E)光程长L＝1.071mm
(F)像高(有效画面的对角线长)2Y＝1.20mm
因此：
(1)f1/f＝0.62/1.00＝0.62
(2)r2/r3＝0.326/20.315＝0.0160
(3)d3/f＝0.1118/1.00＝0.1118
(4)L/2Y＝1.071/1.20＝0.8925
所以第三实施例中的透镜组，满足下面所有的条件式(1)至(4)。
0.57＜f1/f＜0.65    (1)
0.01≤r2/r3≤0.05   (2)
0.1≤d3/f＜0.15     (3)
0.6＜L/2Y＜0.9      (4)
如表3所示，光阑S1设置于第一透镜L1第1面(物侧面)与光轴的交点处。因光阑面是平面，由表1中r1＝∞可知，光阑S1设置于r1处。另外，F数值为3.4。
图10表示第三实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm，后焦距为0.37mm，因此能确保充分的长度。
图11表示畸变像差曲线52，图12表示像散曲线(对子午面的像差曲线54和对弧矢面的像差曲线56)，而图13表示色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线58，相对于d线的像差曲线60，相对于e线的像差曲线62，相对于F线的像差曲线64和相对于g线的像差曲线66)。
图11和图12的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图11和图12中，100％对应于0.600mm。另外，图13的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数值)，最大对应于3.4。图11中，横轴表示像差(％)，而图12和图13中，横轴表示像差的大小。
畸变像差在像高100％(即像高0.600mm)处，像差量的绝对值达到最大为0.6561％。而像高小于0.600mm时，其像差量的绝对值均小于0.6561％。
像散在像高100％(即像高0.600mm)处，对子午面的像差量的绝对值达到最大为0.0079mm。而像高小于0.600mm时，其像差量的绝对值均小于0.0079mm。
色差/球差在入射高h为30％处，相对于g线的像差曲线66的像差量的绝对值达到最大为0.0173mm，像差量的绝对值在0.0173mm以内。
【第四实施例】
第一透镜L1和第三透镜L3采用ZEONEX E48R材料，第二透镜L2采用聚碳酸酯材料。
(A)第一透镜L1的焦距f1＝0.58mm
(B)第一透镜L1的物侧曲率半径r2＝0.302mm
(C)第一透镜L1的像侧曲率半径r3＝20.172mm
(D)第二透镜L2和第三透镜L3的光轴上的间隔D为d3＝0.1004mm
(E)光程长L＝1.043mm
(F)像高(有效画面的对角线长)2Y＝1.18mm
因此：
(1)f1/f＝0.58/1.00＝0.58
(2)r2/r3＝0.302/20.172＝0.0150
(3)d3/f＝0.1004/1.00＝0.1004
(4)L/2Y＝1.043/1.18＝0.8839
所以第四实施例中的透镜组，满足下面所有的条件式(1)至(4)。
0.57＜f1/f＜0.65    (1)
0.01≤r2/r3≤0.05   (2)
0.1≤d3/f＜0.15     (3)
0.6＜L/2Y＜0.9      (4)
如表4所示，光阑S1设置于第一透镜L1第1面(物侧面)与光轴的交点处。因光阑面是平面，由表1中r1＝∞可知，光阑S1设置于r1处。另外，F数值为3.4。
图14表示第四实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm，后焦距为0.358mm，因此能确保充分的长度。
图15表示畸变像差曲线68，图16表示像散曲线(对子午面的像差曲线70和对弧矢面的像差曲线72)，而图17表示色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线74，相对于d线的像差曲线76，相对于e线的像差曲线78，相对于F线的像差曲线80和相对于g线的像差曲线82)。
图15和图16的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图15和图16中，100％对应于0.590mm。另外，图17的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数值)，最大对应于3.4。图15中，横轴表示像差(％)，而图16和图17中，横轴表示像差的大小。
畸变像差在像高100％(即像高0.590mm)处，像差量的绝对值达到最大为0.4874％。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于0.4874％。
像散在像高100％(即像高0.590mm)处，对子午面的像差量的绝对值达到最大为0.0065mm。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于0.0065mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线82的像差量的绝对值达到最大为0.0185mm，像差量的绝对值在0.0185mm以内。
【第五实施例】
第一透镜L1和第三透镜L3采用ZEONEX E48R材料，第二透镜L2采用聚碳酸酯材料。
(A)第一透镜L1的焦距f1＝0.62mm
(B)第一透镜L1的物侧曲率半径r2＝0.323mm
(C)第一透镜L1的像侧曲率半径r3＝20.179mm
(D)第二透镜L2和第三透镜L3的光轴上的间隔D为d3＝0.1499mm
(E)光程长L＝1.045mm
(F)像高(有效画面的对角线长)2Y＝1.18mm
因此：
(1)f1/f＝0.62/1.00＝0.62
(2)r2/r3＝0.323/20.179＝0.0160
(3)d3/f＝0.1499/1.00＝0.1499
(4)L/2Y＝1.045/1.18＝0.8856
所以第五实施例中的透镜组，满足下面所有的条件式(1)至(4)。
0.57＜f1/f＜0.65    (1)
0.01≤r2/r3≤0.05   (2)
0.1≤d3/f＜0.15     (3)
0.6＜L/2Y＜0.9      (4)
如表5所示，光阑S1设置于第一透镜L1第1面(物侧面)与光轴的交点处。因光阑面是平面，由表1中r1＝∞可知，光阑S1设置于r1处。另外，F数值为3.4。
图18表示第五实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm，后焦距为0.310mm，因此能确保充分的长度。
图19表示畸变像差曲线84，图20表示像散曲线(对子午面的像差曲线86和对弧矢面的像差曲线88)，而图21表示色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线90，相对于d线的像差曲线92，相对于e线的像差曲线94，相对于F线的像差曲线96和相对于g线的像差曲线98)。
图19和图20的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图19和图20中，100％对应于0.590mm。另外，图21的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数值)，最大对应于3.4。图19中，横轴表示像差(％)，而图20和图21中，横轴表示像差的大小。
畸变像差在像高60％(即像高0.354mm)处，像差量的绝对值达到最大为0.9796％。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于0.9796％。
像散在像高100％(即像高0.590mm)处，对弧矢面的像差量的绝对值达到最大为0.0149mm。而像高小于0.590mm时，其像差量的绝对值均小于0.0149mm。
色差/球差在入射高h为85％处，相对于g线的像差曲线98的像差量的绝对值达到最大为0.0227mm，像差量的绝对值在0.0227mm以内。
从该发明的摄像镜头的说明可知，只要把构成摄像镜头的各透镜设计成为满足条件式(1)至(4)，就可解决本发明的课题。即，可以得到，不仅各种像差能够被良好地校正，且能确保具有充分的后焦距及短光程长的摄像镜头。
上述的实施例中，第一透镜L1和第三透镜L3采用环烯塑料材料，第二透镜L2采用聚碳酸酯塑性材料，然而实施例以外的塑性材料，甚至不是塑性材料，例如模制玻璃等，只要是满足了实施例中说明的各种条件的材料，不管是玻璃材料还是其他材料都可以利用。
如上所示，根据该发明中的摄像镜头，不仅各种像差能被良好地校正且光程长短，而且能够获得良好的图像，并能确保充分的后焦距。
如上所述可知，本发明的摄像镜头，既适合用作便携式电话机，个人电脑或数码相机的内置摄像机的摄像镜头，也适合用作携带信息终端(PDA：personal digital assistants)的内置摄像机的摄像镜头，同样适合用作具有图像识别功能的玩具的内置摄像机的摄像镜头，以及适合用作监视，检查或者防犯设备等的内置摄像机的摄像镜头。

Claims (3)

1.一种摄像镜头，其特征在于：
具有孔径光阑(S1)、第一透镜(L1)、第二透镜(L2)和第三透镜(L3)；
从物侧到像侧，按照该孔径光阑(S1)、该第一透镜(L1)、该第二透镜(L2)和该第三透镜(L3)的顺序排列而构成；
其中，该第一透镜(L1)是凸面朝向物侧、且具有正的屈光力的弯月形透镜，
该第二透镜(L2)是凸面朝向像侧、且具有负的屈光力的弯月形透镜，
该第三透镜(L3)是凸面朝向物侧、且具有负的屈光力的弯月形透镜；
该第一透镜(L1)的两侧面为非球面、该第二透镜(L2)的两侧面为非球面、且该第三透镜(L3)的两侧面为非球面；
并且所述摄像镜头满足以下条件，
0.57＜f1/f＜0.65     (1)
0.01≤r2/r3≤0.05    (2)
0.1≤d3/f＜0.15      (3)
0.6＜L/2Y＜0.9       (4)
式中，
f：摄像镜头的组合焦距，
f1：第一透镜(L1)的焦距，
r2：第一透镜(L1)物侧面的光轴附近的曲率半径，即轴上曲率半径，
r3：第一透镜(L1)像侧面的光轴附近的曲率半径，即轴上曲率半径，
d3：第二透镜(L2)与第三透镜(L3)在光轴上的间距，
L：在光轴上从第一透镜L1物侧面到像面的空气中距离，即光程长，
2Y：设置于摄像镜头的像面上的固体摄像元件的矩形受光面的对角线长度。
2.如权利要求1中所述的摄像镜头，其特征在于：
上述第二透镜(L2)的材料的折射率比上述第一透镜(L1)和上述第三透镜(L3)的材料的折射率高；并且上述第二透镜(L2)的材料的阿贝数比上述第一透镜(L1)和上述第三透镜(L3)的材料的阿贝数小。
3.如权利要求1中所述的摄像镜头，其特征在于：
构成该摄像镜头的上述第一透镜(L1)和上述第三透镜(L3)是以环烯塑料作为材料而形成的透镜；而上述第二透镜(L2)是以聚碳酸酯作为材料而形成的透镜。
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