CN201255784Y

CN201255784Y - 摄像透镜及相机模组以及摄像设备

Info

Publication number: CN201255784Y
Application number: CNU2008202075479U
Authority: CN
Inventors: 野田隆行
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JP2009069195A; TWM354079U

Abstract

本实用新型提供一种摄像透镜、相机模组及摄像设备，其中，具备：至少1面为非球面形状的同时，物体侧的面设为凸面的正的第1透镜；像侧的面设为凹面的负的第2透镜；在光轴附近将凹面朝向物体侧的正的弯月形透镜的第3透镜；两面为非球面形状的第4透镜，且满足下式，f为整体的焦距，f1、f3为第1、第3透镜的焦距，D5为第3透镜的中心厚度，MIN(D)为在各透镜之中最小的中心厚度，DL为透镜系统的厚度。0.35≤f3/f≤0.9，0.19≤D5/f≤0.5，0.65≤f1/f≤0.85，0.1≤MIN(D)/f≤1.0，3.0mm≤DL≤4.0mm，从而，能够在全长的短缩化之中考虑批量生产，在规定范围内保持透镜系统的厚度(DL)，并维持良好的光学性能。

Description

摄像透镜及相机模组以及摄像设备

技术领域

本发明涉及一种在CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)等摄像元件上成像被摄体的光学像的摄像透镜、将由该摄像透镜形成的光学像转换成摄像信号的相机模组、以及搭载该摄像透镜而进行摄影的数码静止照相机或带摄像头的手机及个人数字助理(PDA：Personal Digital Assistance)等摄像设备。

背景技术

近几年，伴随个人电脑在一般家庭等的普及，可将摄影的风景或人物像等图像信息输入到个人电脑的数码静止相机在急速普及。而且，在手机上装载图像输入用相机模组的现象也多起来。在具有这种摄像功能的设备使用CCD或CMOS等摄像元件。近几年，该些摄像元件的紧凑化发展，对摄像设备整体及装载于其的摄像透镜也要求紧凑性。而且，同时摄像元件的高像素化也在发展，要求摄像透镜的高分辨、高性能化。

针对这种要求，例如，为了谋求紧凑化(光轴方向的缩短化)廉价化、及高分辨化，而将透镜片数设为4片构成，为了谋求高性能化，可考虑积极使用非球面。在专利文献1至4公开有为这种4片构成且使用非球面的摄像透镜。

【专利文献1】专利公开2004—302057号公报

【专利文献2】专利公开2007—17984号公报

【专利文献3】专利公开2002—228922号公报

【专利文献4】美国专利第6,917,479号说明书

在如上述摄像设备中，要求考虑大批生产，并且将光学性能的恶化限制为最小限，并减小相机模组整体的光轴方向的长度(＝高度)。然而，若将透镜后焦距(从透镜的最靠近像侧的位置到像面的距离)单纯地设为过小，则通常难以满足光线的射出角度的标准或最终透镜面上的划痕、异物等外观上的标准。而且，若将透镜系统的厚度DL(DL：透镜全厚度＝从最靠近物体侧的透镜面顶点到最靠近像侧透镜面顶点的距离)单纯地设为过小，则有必要将各透镜要素的中心厚度D设为过小，或使非球面的效果过强，由透镜形状在成型时发生内部歪曲、轴偏移倾斜、基于外观标准的制造合适性恶化。从而，在进行全长缩短化的情况下，有必要将透镜后焦距、透镜系统的厚度DL、各透镜要素的中心厚度等设小，并且在适当条件下平衡地组装这些，而在批量生产时维持良好的光学性能。

上述专利文献1所述的摄像透镜，由于光阑在第2透镜的后侧，因此若进行全长短缩化，则存在光线的射出角度容易变大的问题。而且，在专利文献2公开有各种种类的4片构成的摄像透镜，但很难说对每个构成例是非常适合的设计。例如，关于焦距小的类型的实施例(表示4前后的值的实施例)，全长相对于焦距的比大于1.25。其以外的实施例的透镜较大，认为没有充分考虑到针对小型化的中心厚度等的制造性。而且，在专利文献3及专利文献4所示的摄像透镜，由于实施例的焦距、全长、及透镜厚度皆大，因此，认为没有充分考虑到近几年针对摄像元件的小型化的中心厚度等的制造性。

本发明是借鉴于这种问题点而提出的，其目的在于，提供一种使用非球面维持全长的短缩化的同时维持高成像性能，并且可实现制造适当性的透镜系统的摄像透镜、搭载该摄像透镜可得到高分辨的摄像信号的相机模组、以及摄像设备。

发明内容

本发明的摄像透镜的特征在于，从物体侧依次具备：第1透镜，其至少1面为非球面形状，并且物体侧的面在光轴附近为凸面，且具有正的光放大率；第2透镜，其像侧的面在光轴附近为凹面，且具有负的光放大率；第3透镜，其在光轴附近将凹面朝向物体侧，且具有正的弯月形透镜；第4透镜，其两面为非球面形状，并且像侧的面在光轴附近为凹形状、在周边部为凸形状，并且，满足以下条件式而构成：

0.35≦f3/f≦0.9 ……(1)

0.19≦D5/f≦0.5 ……(2)

0.65≦f1/f≦0.85 ……(3)

0.1≦MIN(D)/f≦1.0 ……(4)

3.0mm≦DL≦4.0mm ……(5)

此处，

f：整体的焦距，

f1：第1透镜的焦距

f3：第3透镜的焦距，

D5：第3透镜的中心厚度，

MIN(D)：在第1至第4透镜之中最小的中心厚度的值，

DL：从第1透镜的物体侧面顶点到第4透镜的像侧面顶点的光轴上的距离，

另外，在式(4)中的f、MIN(D)的单位为mm。

在本发明的摄像透镜中，作为整体为4片的透镜构成中，在适当的范围保持透镜系统的厚度DL，并有效使用非球面谋求各透镜形状的最佳化，而且，通过满足规定的条件式而谋求透镜构成的最佳化，并在考虑了制造性的同时得到了全长短缩化和高成像性能。

并且，进一步，通过适当选择采用以下理想的构成且满足，考虑制造性并可更加有利于全长的短缩化或成像性能。

在本发明的摄像透镜中，在光轴上，在比上

第1透镜的像侧的面顶点位

更靠近物体侧处，或者在光轴上在上

第1透镜的像侧的面顶点位

和上

第2透镜的物体侧的面顶点位

之间配

光阑，并进一步满足以下条件式：

υ1—(υ2+υ3+υ4)/3≧0 ……(6)

—1.2≦f4/f≦—0.25 ……(7)

0.71≦f1/f≦0.85 ……(3′)

此处，

f：整体的焦距，

f1：第1透镜的焦距，

f4：第4透镜的焦距，

υ1：第1透镜的阿贝数，

υ2：第2透镜的阿贝数，

υ3：第3透镜的阿贝数，

υ4：第4透镜的阿贝数。

在本发明的摄像透镜中，尤其，在光轴上将光阑配置在比第1透镜的像侧的面顶点位置更靠近物体侧，进一步优选满足以下条件式。

0.85≦DL/f≦0.93 ……(8)

0.35≦f3/f≦0.71 ……(1′)

此处，

f：整体的焦距，

f3：第3透镜的焦距，

DL：从第1透镜的物体侧面顶点到第4透镜的像侧面顶点的光轴上的距离。

而且，在本发明的摄像透镜中，优选适当选择性地满足以下条件。

—1.0≦f/R3≦0.4 ……(9)

2.05≦f/R1≦3.3 ……(10)

此处，

f：整体的焦距，

R3：第2透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

R1：第1透镜的物体侧的面的近轴曲率半径。

而且，在本发明的摄像透镜中，第1透镜的像侧的面在光轴附近优选为凸形状。

而且，第1透镜、第2透镜、第3透镜、及第4透镜分别由树脂材料构成也可。由此，有利于制造成本的降低。但，为了谋求高性能化，例如由玻璃材料构成第1透镜也可。

根据本发明的相机模组具备：本发明的摄像透镜、输出与由此摄像透镜形成的光学像相对应的摄像信号的摄像元件。

在根据本发明的相机模组中，根据基于本发明的摄像透镜的高分辨的光学像，可获得高分辨的摄像信号。而且，根据本发明的摄像透镜因谋求全长短缩化，所以作为与摄像透镜组装的相机模组整体可谋求小型化。

基于本发明的摄像设备具备基于本发明的相机模组。

在基于本发明的摄像设备中，根据基于本发明的相机模组获得的高分辨的光学像，可获得高分辨的摄像信号，根据该摄像信号可获得高分辨的摄影图像。

根据本发明的摄像透镜，在整体为4片透镜构成中，在适当范围内保持透镜系统的厚度DL，并有效率地使用非球面谋求各透镜形状的最佳化，而且，通过满足规定的条件式且谋求透镜构成的最佳化，所以，能够在全长的短缩化的同时维持高成像性能，并可实现制造适当性良好的透镜系统。

而且，根据本发明的相机模组，输出与通过具有全长的短缩化和高成像性能的上述本发明的摄像透镜形成的光学像相对应的摄像信号，所以可在模组整体谋求小型化的同时获得高分辨的摄像信号。

而且，根据本发明的摄像设备，因装载了上述本发明的相机模组，所以能够谋求摄像部分的小型化的同时，获得高分辨的摄像信号。并能够根据该摄像信号获得高分辨的摄影图像。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第1构成例，是对应于实施例1的透镜剖面图。

图2是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第2构成例，是对应于实施例2的透镜剖面图。

图3是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第3构成例，是对应于实施例3的透镜剖面图。

图4是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第4构成例，是对应于实施例4的透镜剖面图。

图5是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第5构成例，是对应于实施例5的透镜剖面图。

图6是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第6构成例，是对应于实施例6的透镜剖面图。

图7是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第7构成例，是对应于实施例7的透镜剖面图。

图8是表示本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的基本透镜数据的图。

图9是表示本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的基本透镜数据的图。

图10是表示本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的基本透镜数据的图。

图11是表示本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的基本透镜数据的图。

图12是表示本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的基本透镜数据的图。

图13是表示本发明的实施例6所涉及的摄像透镜的基本透镜数据的图。

图14是表示本发明的实施例7所涉及的摄像透镜的基本透镜数据的图。

图15是表示关于本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的非球面的数据的图。

图16是表示关于本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的非球面的数据的图。

图17是表示关于本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的非球面的数据的图。

图18是表示关于本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的非球面的数据的图。

图19是表示关于本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的非球面的数据的图。

图20是表示关于本发明的实施例6所涉及的摄像透镜的非球面的数据的图。

图21是表示关于本发明的实施例7所涉及的摄像透镜的非球面的数据的图。

图22是对各实施例汇总表示关于条件式的值的图。

图23是表示本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的诸像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。

图24是表示本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的诸像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。

图25是表示本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的诸像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。

图26是表示本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的诸像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。

图27是表示本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的诸像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。

图28是表示本发明的实施例6所涉及的摄像透镜的诸像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。

图29是表示本发明的实施例7所涉及的摄像透镜的诸像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。

图30是表示本发明的一实施方式所涉及的相机模组的一构成例的立体图。

图31是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像设备的一构成例的立体图。

图中：L1—第1透镜，L2—第2透镜，L3—第3透镜，L4—第4透镜，St—孔径光阑，Ri—从物体侧起第i个透镜面的曲率半径，Di—从物体侧起第i个和第i+1个透镜面的面间隔，Z1—光轴。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

在图1表示有本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的第1构成例。此构成例对应于后述的第1的数值实施例(图8，图15)的透镜构成。同样，将对应于后述的第2至第7数值实施例的透镜构成的第2至第7构成例的剖面构成示于图2～图7。在图1～图7中，符号Ri表示，按照以最靠近物体侧的透镜要素的面为第1个、随着朝向像侧(成像侧)依次增加的方式附上符号的第i个面的曲率半径。符号Di表示第i个面和第i+1个面的光轴Z1上的面间隔。另外，由于各构成例的基本构成皆相同，因此，在以下以图1所示的摄像透镜的构成例作为基本进行说明，按照需要对图2～图7的构成例也进行说明。

本实施方式所涉及的摄像透镜是适用于使用CCD或CMOS等摄像元件的各种摄像设备，尤其是比较小型的便携式终端设备，例如，数码静止照相机、带摄像头的手机、及PDA等。此摄像透镜，沿着光轴Z1从物体侧依次具备：第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4。在此摄像透镜的成像面(摄像面)Simg配置CCD等摄像元件(未图示)。在第4透镜L4和成像面(摄像面)Simg之间配置用于保护摄像面的封罩玻璃(cover glass：カバ—ガラス)，红外线截止滤光片或低通滤波器等光学部件CG也可。

光阑St为光学性孔径光阑，优选配置于最靠近物体侧。此处，“最靠近物体侧”表示在光轴Z1比第1透镜L1的像侧的面顶点位置更靠近物体侧，还表示包括例如，在光轴Z1上将光阑St配置于第1透镜L1的物体侧的面顶点位置的情况，或将光阑St配置于第1透镜L1的物体侧的面顶点位置和像侧的面顶点位置之间的情况。光阑St优选配置于更靠近物体侧，例如，在光轴上在第1透镜L1的物体侧的面顶点位置和第1透镜L1的物体侧的面的端缘位置E(参照图1)之间配置即可。

但是，如图7的第7构成例也可将光阑St配置于第1透镜L1和第2透镜L2之间(在光轴上第1透镜的像侧的面顶点位置和第2透镜的物体侧的面顶点位置之间)。

该摄像透镜，尤其第1透镜L1的至少1面为非球面形状，并且第4透镜L4的两面为非球面形状。优选对于第2透镜L2、及第3透镜L3的各自，至少在1面包括非球面。

此处，尤其设为非球面形状的情况，第2透镜L2、第3透镜L3及第4透镜L4与第1透镜L1相比易成为复杂的形状，而且，形状也易变大。因此，第2透镜L2、第3透镜L3及第4透镜L4在加工性或制造成本方面全部优选由树脂材料构成。重视制造成本时，第1透镜L1也优选由树脂材料构成。但是，为了谋求高性能化由玻璃材料构成第1透镜L1也可。

第1透镜L1具有正的光放大率(パワ—：power)。第1透镜L1，优选为，物体侧的面在光轴附近为凸面，像侧的面在光轴附近为凸形状，从而在光轴附近为双凸形状。

第2透镜L2具有负的光放大率。第2透镜L2，像侧的面在光轴附近为凹面。第2透镜L2的物体侧的面优选为在光轴附近为凹形状，从而在光轴附近为双凹形状。但是，如图4的第4构成例，也可在光轴附近将物体侧的面设为凸形状，从而在光轴附近设为弯月形状。

第3透镜L3，在光轴附近为将凹面朝向物体侧的正的弯月形透镜。第4透镜L4的像侧的面，为在光轴附近朝向像侧为凹形状、而在周边部朝像侧为凸形状的非球面。第4透镜L4，例如，物体侧的面在光轴附近为凸面，从而在光轴附近为弯月形状。但是，也可如图2的第2构成例、及图3的第3构成例那样，在光轴附近将物体侧的面设为凹面，而使得在光轴附近成为双凹形状。

此摄像透镜，满足以下条件式(1)～(4)：

0.35≦f3/f≦0.9 ……(1)

0.19≦D5/f≦0.5 ……(2)

0.65≦f1/f≦0.85 ……(3)

0.1≦MIN(D)/f≦1.0 ……(4)

3.0mm≦DL≦4.0mm ……(5)

此处，

f：整体的焦距，

f1：第1透镜L1的焦距，

f3：第3透镜L3的焦距，

D5：第3透镜L3的中心厚度，

MIN(D)：在第1透镜L1至第4透镜L4之中最小的中心厚度的值，

DL：从第1透镜L1的物体侧面顶点到第4透镜L4的像侧面顶点的光轴上的距离(参照图1)。

而且，在式(4)中的f、MIN(D)的单位设为mm。

而且，优选适当选择性地满足以下条件式。

υ1—(υ2+υ3+υ4)/3≧0 ……(6)

—1.2≦f4/f≦—0.25 ……(7)

0.71≦f1/f≦0.85 ……(3′)

此处，

f：整体的焦距，

f1：第1透镜L1的焦距，

f4：第4透镜L4的焦距，

υ1：第1透镜L1的阿贝数，

υ2：第2透镜L2的阿贝数，

υ3：第3透镜L3的阿贝数，

υ4：第4透镜L4的阿贝数。

尤其，对于在光轴上在比第1透镜L1的像侧的面顶点位置更靠近物体侧处配置光阑St的情况，进一步优选满足以下条件式：

0.85≦DL/f≦0.93 ……(8)

0.35≦f3/f≦0.71 ……(1′)

而且，优选适当选择性地满足以下条件。

—1.0≦f/R3≦0.4 ……(9)

2.05≦f/R1≦3.3 ……(10)

此处，

f：整体的焦距，

R3：第2透镜L2的物体侧的面的近轴曲率半径，

R1：第1透镜L1的物体侧的面的近轴曲率半径。

而且，优选适当选择性地满足以下条件式：

—1.0≦R1/R2≦0 ……(11)

0.9≦(R3+R4)/(R3—R4)≦1.5 ……(12)

1.0≦f12/f≦1.6 ……(13)

此处，

f：整体的焦距，

f12：第1透镜L1和第2透镜L2的合成焦距，

R1：第1透镜L1的物体侧的面的近轴曲率半径，

R2：第1透镜L1的像侧的面的近轴曲率半径，

R3：第2透镜L2的物体侧的面的近轴曲率半径，

R4：第2透镜L2的像侧的面的近轴曲率半径。

图30是表示组装本实施方式所涉及的摄像透镜的相机模组的一构成例。而且，图31(A)、(B)，作为装载图30的相机模组的摄像设备的一例表示带摄像头的手机。

在图31(A)、(B)所示的带摄像头的手机具备上部壳体(筐体)2A和下部壳体2B，两者沿图31(A)的箭头方向旋转自如地构成。在下部壳体2B设有操作键21等。在上部壳体2A设有相机部1(图31(B))及显示部22(图31(A))等。显示部22由LCD(液晶面板)或EL(Electro—Luminescence)面板等显示面板而构成。显示部22配置于在折叠时成为内面的一侧。在此显示部22，除了显示有关电话功能的各种菜单以外还可显示通过相机部1被摄影的图像等。相机部1，例如配置于上部壳体2A的内面侧。但是，设置相机部1的位置不限于此。

相机部1具有本实施方式所涉及的相机模组。此相机模组，如图30所示，具备有收纳摄像透镜20的镜筒3、支撑镜筒3的支撑基板4、在支撑基板4上与摄像透镜20的成像面的相对应的位置设置的摄像元件(未图示)。此相机模组还具备：电连接于支撑基板4上的摄像元件的挠性基板5；以及外部连接端子6，其构成为电连接于挠性基板5，并可连接于带摄像头的手机等的终端设备本体侧的信号处理电路。这些构成要素被一体构成。

在图30所示的相机模组中，由摄像透镜20形成的光学像通过摄像元件转换成电性摄像信号，该摄像信号通过挠性基板5及外部连接端子6被输出到摄像设备本体侧的信号处理电路。此处，在此相机模组中，作为摄像透镜20使用本实施方式所涉及的摄像透镜，所以，可获得被充分像差校正的高分辨的摄像信号。在摄像设备本体侧，可以根据该摄像信号而生成高分辨图像。

另外，本实施方式所涉及的摄像设备，不限于带摄像头的手机，例如为数码静止相机或PDA等也可。

接着，更详细说明如以上构成的摄像透镜的作用及效果、尤其关于条件式的作用及效果。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，在整体为4片的透镜构成中，将透镜系统的厚度DL保持为适当范围，并有效率地使用非球面而谋求各透镜形状的最佳化，而且以满足规定的条件式的方式谋求透镜构成的最佳化，由此在充分考虑制造性以使成本不变高的同时，保证了全长的短缩化并获得高成像性能。

关于非球面形状，尤其使第4透镜L4在中心部和周边部变化为不同形状，从而从像面中心部到周边部良好地校正像场弯曲。在第4透镜L4中，与第1透镜L1、第2透镜L2、及第3透镜L3相比，光束在每视角被分离。因此，通过使最接近于摄像元件的最终透镜面的第4透镜L4的像侧面在光轴附近朝向像侧为凹形状，而在周边部朝向像侧为凸形状，可适当校正每视角的像差，向光束摄像元件的入射角度被控制为一定角度以下。从而，可减轻成像面全领域的光强度的同时，有利于像场弯曲或歪曲像差等的校正。

一般，在摄像透镜系统中，优选焦阑性(テレセントリツク)即向摄像元件的主光线的入射角度相对于光轴接近平行(在摄像面的入射角度对摄像面的法线接近零)。为了确保此焦阑性，优选将光阑St尽量配置于物体侧。另一方面，若将光阑St配置于从第1透镜L1的物体侧的透镜面进一步向物体侧方向离开的位置，该部分(光阑St和最靠近物体侧的透镜面的距离)作为光路长被加算，因此，在整体构成的紧凑化方面成为不利。从而，通过在光轴Z1上将光阑St配置于与第1透镜L1的物体侧透镜面顶点位置相同的位置，或配置于第1透镜L1的物体侧的面顶点位置和像侧的面顶点位置之间，可谋求全长的短缩化，并可确保焦阑性。更加重视焦阑性的确保时，在光轴上将光阑St配置于第1透镜L1的物体侧的面顶点位置和第1透镜L1的物体侧的面的端缘位置E(参照图1)之间即可。

以下，对各条件式的具体意义进行说明。

条件式(1)关于第3透镜L3的焦距f3。而且，条件式(3)关于第1透镜L1的焦距f1。而且，条件式(7)关于第4透镜L4的焦距f4。以全长为小状态，为了良好地校正像场弯曲及歪曲像差等诸像差，并且达成充分的周边光量和适当的射出角度，需要条件式(1)和条件式(3)的平衡。而且，需要条件式(1)和条件式(7)的平衡。

若超出条件式(1)的上限，则存在光线的射出角度变钝角的倾向。若超出条件式(1)的下限，则中间视角的像场弯曲(像面湾曲)过于偏负侧(アンダ—)。

为了得到更良好的性能，条件式(1)的数值范围优选为：

0.4≦f3/f≦0.71 ……(1′)

更优选：

0.5≦f3/f≦0.65 ……(1″)即可。

若超出条件式(3)的上限，则第1透镜L1的光放大率过剩变小，不利于缩小全长。若超出下限，则第1透镜L1的光放大率过剩变大，失去与其他的透镜的放大率的平衡，且容易失去像场弯曲、歪曲像差及球面像差的平衡。

为了获得更良好的性能，条件式(3)的数值范围优选为：

0.72≦f1/f≦0.80 ……(3′)

更优选：

0.75≦f1/f≦0.78 ……(3″)即可。

若超出条件式(7)的上限，则中间视角的像场弯曲过于偏负侧。若超出下限，则中间视角的像场弯曲具有偏向正侧(オ—バ—)的趋势。

为了得到更良好的性能，条件式(7)的数值范围优选为：

—0.85≦f4/f≦—0.25 ……(7′)

更优选：

—0.50≦f4/f≦—0.25 ……(7″)即可。

条件式(2)关于第3透镜L3的中心厚度D5。若超出条件式(2)的上限，则中心厚度D5变得过大，在缩小全长的方面不利。若超出下限，则中心厚度D5变得过小，制造性不好。若缩小全长，则制造平衡敏感度(感度)皆变大，通过使下限位于适当的范围内，可减小制造平衡的敏感度。

为了得到更良好的性能，条件式(2)的数值范围优选为：

0.19≦D5/f≦0.25 ……(2′)

更优选：

0.20≦D5/f≦0.24 ……(2″)即可。

条件式(4)规定透镜单体的中心厚度。在此摄像透镜中，为了谋求高性能积极使用非球面。非球面有助于紧凑化及高性能化，但在射出成形或模压(モ—ルド)成形时，为了可稳定成形品质良好的透镜产品，且可适当维持成形材料的流动性或成形时的射出压力及保压，有必要考虑规定的加工条件。若超出条件式(4)的上限，则不利于透镜的小型化。若超出下限，则为了防止成形时材料的流动，在控制压力方面面形状的转印性不佳。

为了谋求小型化，并使制造适当性更加良好，条件式(4)的数值范围优选为：

0.11≦MIN(D)/f≦0.5 ……(4′)。

更优选：

0.12≦MIN(D)/f≦0.5 ……(4″)即可。

条件式(5)及条件式(8)关于光轴上的透镜系统的厚度DL。为了满足短缩透镜全长以及使最接近于摄像元件的最终透镜面不太接近于摄像面这两个条件，有必要将透镜系统的厚度DL设为适当的范围。若超出条件式(5)或条件式(8)的上限，则不利于全长的短缩化。缩小厚度DL直接关系到全长的短缩化，但若超出条件式(5)或条件式(8)的下限而过于缩小厚度DL，则发生像差性能的恶化及制造组装敏感度(感度)的急剧下降。

为了短缩全长，并获得更良好的性能，条件式(5)的数值范围优选：

3.0mm≦DL≦3.8mm ……(5′)

更优选，

3.0mm≦DL≦3.5mm ……(5″)即可。

而且，条件式(8)的数值范围优选：

0.85≦DL/f≦0.92 ……(8′)

更优选：

0.87≦DL/f≦0.90 ……(8″)即可。

条件式(6)规定各透镜的色散，通过满足此数值范围并将第1透镜L1的阿贝数υ1相对地设为大，可谋求轴上色像差的减少。若超出条件式(6)的下限，则不利于轴上色像差的校正。

为了更加良好地校正色像差，进一步适当满足以下条件优选。

υ1—(υ3+υ4)/2≧5 ……(6′)

υ1—υ4≧5 ……(6″)

满足条件式(6′)，例如在第3透镜L3及第4透镜L4的任一方使用色散(分散)比较大的材料，而有利于倍率色像差的校正。而且，通过满足条件式(6″)，将第1透镜L1的阿贝数υ1相对于第4透镜L4相对地设得较大，可谋求轴上色像差的降低。

条件式(9)关于第2透镜L2的物体侧的面的近轴曲率半径R3。而且，条件式(10)关于第1透镜L1的物体侧的面的近轴曲率半径R1。为了将全长、视角及射出角度保持为适当的值，第1透镜L1的光放大率及第1透镜L1的前面的曲率产生较大的影响。此时，在式(10)的条件中，满足式(9)的条件范围在校正球面像差及横像差方面为理想。

若超出条件式(9)的上限，则球面像差、及像场弯曲偏负侧，畸变成为正侧(线枢(

き)型)。若超出条件式(9)下限，则球面像差、及像场弯曲偏正侧(オ—バ—)，歪曲成为负侧(マイナス)(桶形(樽型))。而且，在第2透镜L2的物体侧的面，跳跃(跳ね上げる)周边光线的光放大率变强，所以制造敏感度变强。

为了得到更良好的性能，条件式(9)的数值范围优选为：

—0.8≦f/R3≦0 ……(9′)

更优选：

—0.7≦f/R3≦0 ……(9″)即可。

若超出条件式(10)的上限，则在第1透镜L1的物体侧的面的光放大率过多增加，球面像差偏负侧，而歪曲成为负侧(桶形(樽型))。若超出下限，则在第1透镜L1的物体侧的面的光放大率过多减少，在缩小全长的方面不利。

为了得到更良好的性能，条件式(10)的数值范围优选为：

1.54≦f/R1≦2.5 ……(10′)

更优选：

1.7≦f/R1≦2.1 ……(10″)即可。

条件式(11)规定第1透镜L1的物体侧及像侧的面的近轴曲率半径R1、R2的适当的关系。若超出条件式(11)的上限，则尤其球面像差较大幅度地偏正侧。若超出下限，则尤其球面像差较大幅度地偏负侧。

为了得到更良好的性能，条件式(11)的数值范围优选为：

—0.5≦R1/R2≦0 ……(11′)。

条件式(12)关于第2透镜L2的形状。若超出条件式(12)的上限，则在缩小光线的射出角度方面不利。如超出下限，则第1透镜L1及第2透镜L2各自的轴偏移敏感度变大，不可满足制造适当性。

条件式(13)关于第1透镜L1及第2透镜L2的合成焦距。若超出条件式(13)的上限而成为反远距式(レトロフオ—カスタイプ)的方向，则主点朝像侧移动，所以，按原理难以短缩全长。若超出下限，则存在切线像面过于偏负侧的倾向。而且，存在周边光量变得过小的倾向。

为了得到更良好的性能，条件式(13)的数值范围优选为：

1.0≦f12/f≦1.4 ……(13′)

更优选：

1.1≦f12/f≦1.2 ……(13″)即可。

如以上说明，根据本实施方式所涉及的摄像透镜，可实现全长的短缩化的同时维持高成像性能，且制造适当性良好的透镜系统。而且，根据本实施方式所涉及的相机模组，因使之输出与由全长短缩化且具有高成像性能的摄像透镜形成的光学像相对应的摄像信号，所以，可谋求作为模组整体的小型化的同时，可获得高分辨的摄像信号。而且，根据本实施方式所涉及的摄像设备，因装载该相机模组，所以可在谋求摄像部分的小型化的同时获得高分辨的摄像信号，根据该摄像信号可获得高分辨的摄影图像。

【实施例】

接着，对本实施方式所涉及的摄像透镜的具体数值实施例进行说明。在以下，总结第1至第7的数值实施列进行说明。

图8及图15表示有对应于图1所示的摄像透镜的构成的具体透镜数据。尤其，在图8表示其基本的透镜数据，在图15表示关于非球面的数据。在图8所示的透镜数据的面号码Si的栏表示有对实施例1所涉及的摄像透镜，以最靠近物体侧的透镜要素的面作为第1个(以光阑St为第0个)，随着朝向像侧依次增加的方式附上符号的第i个的面号码。在曲率半径Ri的栏表示对应于在图1所附上的符号Ri，从物体侧第i个面的曲率半径的值(mm)。对面间隔Di的栏也同样表示从物体侧第i个面Si和第i+1个面Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndj栏表示从物体侧第j个光学要素的对d线(587.6nm)的折射率的值。在υdj栏表示从物体侧第j个光学要素的对d线的阿贝数的值。在图8的栏外作为诸数据表示整个系统的焦距f(mm)的值。

此实施例1所涉及的摄像透镜，第1透镜L1为玻璃材料，第2透镜L2至第4透镜L4为树脂材料。

此实施例1所涉及的摄像透镜，第1透镜L1至第4透镜L4的两面全部成为非球面形状。在图8的基本透镜数据中，作为该些非球面的曲率半径表示有光轴附近的曲率半径的数值。

在图15表示实施例1的摄像透镜的非球面数据。在作为非球面数据所示的数值中，记号“E”表示紧跟其后的数值为以10为底的“幂指数”，表示用以10为底的指数函数所表示的数值乘算“E”之前的数值。例如，若为「1.0E—02」，则表示「1.0×10^-2」。

作为非球面数据，记入根据以下式(A)所表示的非球面形状的式中的各系数Ai、K的值。详而言之，Z表示从位于离开光轴高度h的位置的非球面上的点向非球面顶点的接平面(垂直于光轴的平面)所引画的垂线长度(mm)。在实施例1的摄像透镜中，各非球面作为非球面系数Ai有效使用第3次～第10次的系数A3～A10而表示。

Z＝C·h²/{1+(1—K·C²·h²)^1/2}+ΣAi·hⁱ……(A)

此处，

Z：非球面的深度(mm)，

h：从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)，

K：离心率，

C：近轴曲率＝1/R

(R：近轴曲率半径)，

Ai：第i次(i为3以上的整数)的非球面系数。

如同以上实施例1的摄像透镜，以对应于图2所示的摄像透镜的构成的具体透镜数据作为实施例2，表示于图9及图16。而且，同样对应于图3～图7所示的摄像透镜的构成的具体透镜数据作为实施例3至实施例7，表示于图10～图14及图17～图21。在该些实施例2～7中，如同实施例1的摄像透镜，第1透镜L1～第4透镜L4的两面全部成为非球面形状。

另外，在实施例2～实施例5和实施例7中，第1透镜L1～第4透镜L4全部为树脂材料。在实施例6中，第1透镜L1为玻璃材料，第2透镜L2～第4透镜L4为树脂材料。

而且，在图22，对各实施例汇总表示关于上述基本条件式(1)～(13)和其他条件式(6′)、(6″)的值。如图22所示，对于实施例4脱离条件式(9)及条件式(10)、以及条件式(12)的数值范围。此以外，对各实施例全部成为基本条件式的数值范围内。

图23(A)～图23(C)分别表示有在实施例1的摄像透镜的球面像差、像散、及畸变(歪曲像差)。在各像差图表示以e线(546.07nm)为基准波长的像差。在球面像差图及像散图中，也表示对F线(波长486.13nm)、C线(波长656.27nm)的像差。在像散图中实线表示弧矢方向(S)，而虚线表示切线方向(T)的像差。FNo.表示F值，Y表示像高。

同样地，在图24(A)～图24(C)表示关于实施例2的摄像透镜的诸像差。同样地，在图25(A)～图25(C)表示关于实施例3的摄像透镜的诸像差，在图26(A)～图26(C)表示关于实施例4的摄像透镜的诸像差，在图27(A)～图27(C)表示关于实施例5的摄像透镜的诸像差，在图28(A)～图28(C)表示关于实施例6的摄像透镜的诸像差，在图29(A)～图29(C)表示关于实施例7的摄像透镜的诸像差。

如从以上各数值数据及各像差图可知，对各实施例全长的短缩化的同时可实现高成像性能。

另外，本发明不限于上述实施方式及各实施例，可种种变形实施。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值等不限于在上述各数值实施例所示的值，可取其他的值。

Claims

1.一种摄像透镜，其特征在于，

从物体侧依次具备：

第1透镜，其至少1面为非球面形状，并且物体侧的面在光轴附近为凸面，且具有正的光放大率；

第2透镜，其像侧的面在光轴附近为凹面，且具有负的光放大率；

第3透镜，其在光轴附近将凹面朝向物体侧，且具有正的弯月形透镜；

第4透镜，其两面为非球面形状，并且像侧的面在光轴附近为凹形状、在周边部为凸形状，

并且，满足以下条件式而构成：

0.35≦f3/f≦0.9……(1)

0.19≦D5/f≦0.5……(2)

0.65≦f1/f≦0.85……(3)

0.1≦MIN(D)/f≦1.0……(4)

3.0mm≦DL≦4.0mm……(5)

此处，

f：整体的焦距，

f1：第1透镜的焦距

f3：第3透镜的焦距，

D5：第3透镜的中心厚度，

MIN(D)：在第1至第4透镜之中最小的中心厚度的值，

另外，在式(4)中的f、MIN(D)的单位为mm。

2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

在光轴上，在比上述第1透镜的像侧的面顶点位置更靠近物体侧处，或者在光轴上在上述第1透镜的像侧的面顶点位置和上述第2透镜的物体侧的面顶点位置之间配置光阑，并进一步满足以下条件式：

υ1—(υ2+υ3+υ4)/3≧0……(6)

—1.2≦f4/f≦—0.25……(7)

0.71≦f1/f≦0.85……(3′???)

此处，

f：整体的焦距，

f1：第1透镜的焦距，

f4：第4透镜的焦距，

υ1：第1透镜的阿贝数，

υ2：第2透镜的阿贝数，

υ3：第3透镜的阿贝数，

υ4：第4透镜的阿贝数。

3.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

在光轴上，在比上述第1透镜的像侧的面顶点位置更靠近物体侧处，或者在光轴上在上述第1透镜的像侧的面顶点位置和上述第2透镜的物体侧的面顶点位置之间配置光阑。

4.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

满足以下条件式：

υ1—(υ2+υ3+υ4)/3≧0……(6)

υ1：第1透镜的阿贝数，

υ2：第2透镜的阿贝数，

υ3：第3透镜的阿贝数，

υ4：第4透镜的阿贝数。

5.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

满足以下条件式：

—1.2≦f4/f≦—0.25……(7)

f：整体的焦距，

f4：第4透镜的焦距。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

在光轴上，在比上述第1透镜的像侧面顶点位置更靠近物体侧处配置光阑，并进一步满足以下条件式：

0.85≦DL/f≦0.93……(8)

0.35≦f3/f≦0.71……(1′)

此处，

f：整体的焦距，

f3：第3透镜的焦距，

7.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第1透镜的像侧的面在光轴附近为凸形状。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

进一步满足以下条件式：

—1.0≦f/R3≦0.4……(9)

此处，

f：整体的焦距，

R3：第2透镜的物体侧的面的近轴曲率半径。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

进一步满足以下条件式：

2.05≦f/R1≦3.3……(10)

此处，

f：整体的焦距，

R1：第1透镜的物体侧的面的近轴曲率半径。

10.一种相机模组，其特征在于，具备：

权利要求1～5中任一项所述的摄像透镜；以及

摄像元件，其输出与由上述摄像透镜形成的光学像相对应的摄像信号。

11.一种摄像设备，其特征在于，

具备：

权利要求10所述的相机模组。