CN203480119U

CN203480119U - 固体摄像元件用的摄像镜头

Info

Publication number: CN203480119U
Application number: CN201320460174.7U
Authority: CN
Inventors: 石坂亮; 桥本雅也
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Visionary Optics Co Ltd
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: US8902513B2; JP5952135B2; US20140063623A1; JP2014044354A

Abstract

固体摄像元件用的摄像镜头从物体侧朝向像侧依次由孔径光阑、凸面朝向物体侧且具有正光焦度的弯月形形状的第1透镜、凹面朝向物体侧且具有正光焦度的第2透镜和在光轴附近凸面朝向物体侧且具有负光焦度的第3透镜构成，上述第3透镜的双面由非球面形成，在物体侧的面及像侧的面上具有至少一个反曲线点，并满足以下的条件式：TTL<3.0、0.80<f1/f<0.93、0.35<bf/TTL<0.42、0.70<TTL/(2IH)<0.85，其中，TTL为最物体侧的面至摄像面为止的光轴上的距离，f为整个摄像镜头系统的焦距，f1为第1透镜的焦距，bf为第3透镜的像侧的面至摄像面为止的光轴上的距离，IH为最大像高。

Description

固体摄像元件用的摄像镜头

技术领域

本实用新型涉及在便携电话机或智能手机等便携终端、家庭用游戏设备的动作传感器、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等所搭载的、使用比较小型且薄型的CCD传感器或CMOS传感器等固体摄像元件的摄像装置中搭载的摄像镜头。

背景技术

近年来，在便携电话机或智能手机等便携终端、PDA等设备中，小型化、薄型化的研究日益推进，同时也研究了与高像素化对应的相机功能的提高。因此，这些设备所搭载的摄像装置中使用的摄像元件处于小型化和高像素化日益发展的状况，一般要求具备与高像素化对应的高分辨率的摄像镜头。但是，在便携终端的子相机这样的、用于对使用便携终端的近距离的自己进行拍摄的摄像镜头中，要求更加小型、薄型、能够在宽范围拍摄被摄体的像、即广角。此外，要求用于清晰地拍摄通过成为广角而拍摄到的周围背景等的分辨率。此外，伴随摄像元件的小型化，照度灵敏度下降，因此成为明亮的镜头系统也非常重要。

以往，作为上述设备中搭载的摄像镜头，在要求高分辨率的情况下，采用了4枚以上的透镜的摄像镜头较为有利，但透镜枚数的增大不利于小型化、低成本化。此外，在要求小型化、低成本化的情况下，采用1枚或2枚透镜的摄像镜头较为有利，但在较少的透镜枚数时难以校正各像差，因此存在无法获得要求的分辨率的问题。以往广泛提出了3枚构成的摄像镜头来作为能够在一定程度上解决上述两种情况的问题的构成。可以说是适于与近年来小型化、薄型化日益发展的摄像装置的技术进化对应的构成。

作为这种3枚构成的摄像镜头，例如在专利文献1中公开了如下的摄像镜头：从物体侧依次具备凸面朝向物体侧且具有正的弯月形形状的第1透镜、物体侧的面为凹形状的第2透镜、以及在光轴附近具有负的光焦度的第3透镜，第2透镜和第3透镜各自的至少一面为非球面。

此外，在专利文献2中公开了如下的摄像镜头：从物体侧朝向像侧依次具备孔径光阑、凸面朝向物体侧的正的弯月形形状的第1透镜、凸面朝向像侧的弯月形形状的第2透镜、以及凸面朝向物体侧的弯月形形状的第3透镜，第1透镜、第2透镜和第3透镜分别由塑料材料形成，具备物体侧的面为凹形状的第2透镜以及在光轴附近具有负的光焦度的第3透镜，第2透镜和第3透镜各自的至少一面为非球面。

进而在专利文献3中公开了如下的摄像镜头：从物体侧朝向像面侧依次由光阑、具有正的光焦度的第1透镜、凹面朝向物体侧的弯月形状的具有弱的正光焦度的第2透镜、以及至少一个折射面为非球面形状且具有负的光焦度的第3透镜构成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2008-276200号公报

专利文献2：JP特开2007-206611号公报

专利文献3：JP特开2004-252312号公报

实用新型内容

根据上述专利文献1，提出了制造性优异、构成紧凑且能够具有高成像性能的摄像镜头。但是，该摄像镜头的光学全长为4mm左右，无法充分与小型化及薄型化对应。进而，F值为3.5左右、较大，因此在适用于小型化的摄像元件时，在摄像元件的周边部无法获得适当的光量，存在不得不提高照度灵敏度来摄影的可能性。若提高照度灵敏度，则噪声增多、画质恶化。此外，半视场角为34度左右，无法充分与广角化对应。

此外，根据上述专利文献2，提出了通过缩短后焦距而能够实现小型化且具有高光学性能的摄像镜头。但是，该摄像镜头的光学全长为5mm左右，无法与小型化及薄型化充分对应。此外，由于是后焦距较短的构成，因此在实现进一步的小型化及薄型化时，难以充分确保用于配置红外线截止滤光片、保护玻璃等插入物所需的空间。此外，半视场角为32度左右，与广角化的对应不充分。

此外，根据上述专利文献3，提出了意图低成本化、高组装精度且高分辨率、紧凑的摄像镜头。在该摄像镜头中，F值为2.4左右，实现了能够应用于小型化的摄像元件的比较明亮的镜头系统。但是，该摄像镜头的光学全长为6mm左右，无法与小型化及薄型化充分对应。进而，在数值实施例1及数值实施例2中，第1透镜采用玻璃材料，因此在成本方面成为高价的摄像镜头。此外，难以用玻璃材料制造厚度极薄的透镜，因此进一步的薄型化存在界限。

本实用新型鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种摄像镜头，能够良好地校正各像差、并且确保充分的后焦距，同时能够极为小型化、薄型化，明亮、能够与广角化对应。

本实用新型的摄像镜头为一种固体摄像元件用的摄像镜头，其特征在于，从物体侧朝向像侧依次由孔径光阑、凸面朝向物体侧且具有正的光焦度的弯月形形状的第1透镜、凹面朝向物体侧且具有正的光焦度的第2透镜以及在光轴附近凸面朝向物体侧且具有负的光焦度的第3透镜构成，上述第3透镜的双面由非球面形成，在物体侧的面及像侧的面上具有至少一个反曲线点。

进而，在该构成中，满足以下的条件式(1)至(4)。

(1)TTL<3.0

(2)0.80<f1/f<0.93

(3)0.35<bf/TTL<0.42

(4)0.70<TTL/(2IH)<0.85

其中，TTL为拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时最物体侧的面至摄像面为止的光轴上的距离(空气换算距离)、f为整个摄像镜头系统的焦距、f1为第1透镜的焦距、bf为拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时第3透镜的像侧的面至摄像面为止的光轴上的距离(后焦距(空气换算距离))、IH为最大像高。

上述构成的摄像镜头通过使由3枚构成的透镜中的2枚为正透镜，而易于缩短光学全长，通过使1枚为负透镜，而易于进行色像差的良好校正以及确保后焦距。此外，通过使第1透镜为凸面朝向物体侧的弯月形形状、第2透镜为凹面朝向物体侧且具有正的光焦度的弯月形形状、即成为面的形状对称的形状，能够校正轴上及轴外的球面像差、彗差、场曲(field curvature)等各像差。此外，通过将孔径光阑配置在第1透镜的物体侧的面的面顶位置、或第1透镜的物体侧的面的面顶位置与第1透镜的物体侧的面的边缘位置之间，实现了光学全长的缩短化、且确保了远心性(telecentric)。进而，通过使第3透镜的双面由非球面形成、且成为在物体侧的面及像侧的面上具有至少一个反曲线点的形状，能够适当地抑制向摄像元件入射的光线的角度，并且良好地校正主要在高像高处的畸变、场曲及彗差。

另外，本实用新型中的反曲线点是指切平面与光轴垂直相交的非球面上的点。

条件式(1)用于规定摄像镜头的最物体侧的面至摄像面为止的光轴上的距离(空气换算距离)、即光学全长的最大值。若为不超过条件式(1)的上限值的光学全长，则能够适当地应用于小型化及薄型化的装置。

条件式(2)用于将第1透镜的焦距和整个摄像镜头系统的焦距的比规定在适当的范围，是能够确保适当的后焦距、缩短光学全长以及良好地校正球面像差和彗差的条件。若超过条件式(2)的上限值，则第1透镜的光焦度相对较弱，虽然容易校正球面像差及彗差，但后焦距过长，难以缩短光学全长。另一方面，若低于条件式(2)的下限值，则第1透镜的光焦度相对较强，光学全长缩短了必要以上的程度，难以确保后焦距，并且难以良好地校正球面像差及彗差。

条件式(2)若为下述条件式(2a)的范围，能够期待更为切实的效果。

(2a)0.82<f1/f<0.90

条件式(3)用于将后焦距和光学全长的比规定在适当的范围，是能够在满足条件式(1)的极短的光学全长中将3枚透镜形成为适当的形状、且充分确保后焦距的条件。若超过条件式(3)的上限值，则后焦距过长，用于配置3枚透镜的空间不足。若要在该状态下构成透镜，则会产生无法确保注塑成型上需要的透镜厚度、透镜面形状的自由度下降等问题。另一方面，若低于条件式(3)的下限值，则后焦距占光学全长的值变小，从而能够充分确保用于配置3枚透镜的空间。若为该状态，虽然能够确保注塑成型上需要的透镜厚度、透镜面形状的自由度，但无法确保充分的后焦距，难以确保用于配置在第3透镜和摄像元件间配置的滤光片类(红外线截止滤光片、在摄像元件的上面侧构成的保护玻璃等)所需的空间。另外，本实用新型的摄像镜头通过满足条件式(3)，不仅能够适用于COB(Chip On Board，板上芯片)类型的摄像模块，还能够全无问题地适用于需要充分的后焦距的CSP(Chip Size Package，芯片尺寸封装)类型的摄像模块。

条件式(3)若为下述条件式(3a)的范围，能够期待更为切实的效果。

(3a)0.37<bf/TTL<0.40

条件式(4)是用于实现摄像镜头的小型化及薄型化的条件，通过同时满足条件式(1)、(2)、(3)、(4)，能够实现可适应非常小型的摄像元件的极小型的摄像镜头。若超过条件式(4)的上限值，则相对于最大像高来说光学全长变长，因此不利于摄像镜头的薄型化、小型化，难以有助于装置的薄型化。另一方面，若低于条件式(4)的下限值，则相对于最大像高来说光学全长变得过短，很难构成能够制造的摄像镜头。

条件式(4)若为下述条件式(4a)的范围，能够期待更为切实的效果。

(4a)0.7<TTL/(2IH)<0.8

此外，本实用新型的摄像镜头优选满足以下的条件式(5)。

(5)0.02<L3Rsag/bf<0.05

其中，bf为拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时第3透镜的像侧的面至摄像面为止的光轴上的距离(后焦距(空气换算距离))、L3Rsag为第3透镜的像侧的面的反曲线点位置处的最大凹陷量。

条件式(5)用于将第3透镜的像侧的面的反曲线点位置处的最大凹陷量和后焦距的比规定在适当的范围，是能够实现摄像镜头的小型化及薄型化、良好地校正各像差的条件。若超过条件式(5)的上限值，则虽然有利于各像差的良好校正，但第3透镜的像侧的面的最靠近像面的点(即反曲线点)向像侧突出的量变大。因此，难以充分确保配置滤光片类所需的后焦距中能够配置的实质空间即透镜后空间(第3透镜的像侧的面的最靠近像面的点至像面为止的间隔)。另一方面，若低于条件式(5)的下限值，则虽然易于确保透镜后空间，但非球面形状所产生的像差校正效果减少，难以进行主要是场曲及彗差的良好校正。进而，难以抑制向摄像元件入射的光线的角度，因此不优选。通过满足条件式(5)所规定的范围，不仅能够适用于COB类型的摄像模块，还能够全无问题地适用于需要充分的透镜后空间的CSP类型的摄像模块。

条件式(5)若为下述条件式(5a)的范围，能够期待更为切实的效果。

(5a)0.03<L3Rsag/bf<0.05

此外，本实用新型的摄像镜头优选在第3透镜的物体侧的面上具有两个反曲线点。

通过使第3透镜的物体侧的面为具有两个反曲线点的形状，容易控制向摄像元件入射的光线的角度，进而易于良好地校正高像高处的畸变、场曲及彗差。

此外，本实用新型的摄像镜头优选满足以下的条件式(6)及条件式(7)。

(6)0.16<Di<0.30

(7)0.04<(Di-Tei)/SDi<0.30

其中，Di为第i个透镜的中心厚度(i＝1～3)、Tei为第i个透镜的边缘厚度(i＝1～3)、SDi为第i个透镜的有效半径(i＝1～3)。另外，如图11所示，本实用新型中的透镜的有效半径是指在各透镜的物体侧的面和像侧的面通过的上光线中、将通过最远离光轴的位置的点和光轴垂直连接的距离。此外，边缘厚度是指在各透镜通过的上光线中、将通过最远离光轴的位置的物体侧的点和像侧的点连接的与光轴平行的距离。

条件式(6)将用于实现摄像镜头的小型化的各透镜的中心厚度规定在优选的范围。

此外，条件式(7)用于规定各透镜的中心厚度和边缘厚度的差与透镜的有效半径的比的范围。本实用新型实现极为小型的摄像镜头，各透镜也必然极为薄型、小型。在一般使用热塑性的塑料材料的透镜的注塑成型中，为了实现薄且小的透镜，根据考虑成型時的流动性的必要性，对于透镜的厚度方向的尺寸，优选减少中心至边缘的厚度的差。此外，对于透镜的径向的尺寸，需要成为直径不会过大而不会产生树脂的充填不足的程度的大小。条件式(7)避免了上述的注塑成型中的问题，通过在规定的范围内，能够防止流动性的恶化对透镜面精度带来的不良影响、伴随厚度不均形状引起的凹陷的产生等。因此，即使是薄且小的超小型透镜，也能够降低成型的不良率、提高量产性。

在本实用新型的实施方式中，包含中心厚度为0.18左右、边缘厚度仅为0.15左右的薄且小的透镜，而通过在规定条件式(7)的值的数值范围内设定有效半径，能够实现这种超小型透镜的成型。

另外，在实现上述的超小型的透镜时，优选与条件式(7)相配合，采用流动性高的塑料材料。环烯烃类的塑料材料例如使用三井化学的APL5014CL等，聚碳酸酯类的塑料材料例如使用三菱ガス化学（三菱瓦斯化学）的EP5000等时，能够更加稳定地成型。另外，这些材料的作为表示热塑性树脂的流动性的指标的熔融指数(ISO1133：1997法/JISK7210：1999法、280℃、荷重2,160g)的值为38g/10min以上，示出高流动性，因此适于本实用新型这样的超小型透镜的成型。

此外，本实用新型的摄像镜头优选满足以下的条件式(8)。

(8)0.41<(IH/f)/TTL<0.51

其中，TTL为拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时最物体侧的面至摄像面为止的光轴上的距离(空气换算距离)、IH为最大像高、f为整个摄像镜头系统的焦距。

条件式(8)是用于将摄像镜头的视场角维持在良好的范围、同时实现小型化及薄型化的条件。若超过条件式(8)的上限值，则光学全长变短，视场角变得过宽，因此存在周边的光量下降的倾向。进而，难以控制向摄像元件入射的主光线入射角度，因此不仅对周边的明亮度带来不良影响，周边的MTF特性也下降，从而成为摄像镜头的性能显著下降的主要原因。另一方面，若低于条件式(8)的下限值，则视场角变得过窄，与广角化的对应变得不充分，从而不优选。

条件式(8)若为下述条件式(8a)的范围，能够期待更为切实的效果。

(8a)0.43<(IH/f)/TTL<0.49

此外，本实用新型的摄像镜头优选满足以下的条件式(9)。

(9)-0.21<f1/f23<-0.15

其中，f1为第1透镜的焦距、f23为第2透镜和第3透镜的合成焦距。

条件式(9)用于将第1透镜的焦距与第2透镜和第3透镜的合成焦距的比规定在适当的范围，是用于实现光学全长的缩短化并且良好地校正球面像差及畸变的条件。若超过条件式(9)的上限值，则第1透镜的正的光焦度相对于第2透镜和第3透镜的负的合成光焦度变得过强，虽然有利于缩短光学全长，但轴上及轴外的色像差变得校正不足(相对于基准波长的色像差，短波长的色像差向负方向增大)。进而，畸变的高像高侧的像差量也向负方向增大，桶型的倾向增强，不优选。另一方面，若低于条件式(9)的下限值，则第1透镜的正的光焦度相对于第2透镜和第3透镜的负的合成光焦度变得过弱，因此轴上及轴外的色像差变得校正过度(相对于基准波长的色像差，短波长的色像差向正方向增大)，因此不优选。

此外，在本实用新型的摄像镜头中优选满足以下的条件式(10)及条件式(11)。

(10)-5.0<f3/f<-2.0

(11)1.6<r5/r6<2.2

其中，f为整个摄像镜头系统的焦距、f3为第3透镜的焦距、r5为第3透镜的物体侧的面的曲率半径、r6为第3透镜的像侧的面的曲率半径。

条件式(10)及条件式(11)用于适当地规定第3透镜的光焦度，是用于确保适当的后焦距、实现摄像镜头的小型化并且将色像差抑制在良好的范围内的条件。若超过条件式(10)及条件式(11)的上限值，则第3透镜的负的光焦度变得过强，后焦距变长并且光学全长变长，不利于摄像镜头的小型化。另一方面，若低于条件式(10)及(11)的下限值，则第3透镜的负的光焦度变得过弱，虽然有利于光学全长的缩短化，但轴上及轴外的色像差变大，难以获得良好的成像性能。此外，也难以确保适当的后焦距。

此外，在本实用新型的摄像镜头中优选满足以下的条件式(12)。

(12)0.15<T1/f<0.20

其中，f为整个摄像镜头系统的焦距、T1为第1透镜和第2透镜之间的光轴上的空气间隔。

条件式(12)是用于实现摄像镜头的小型化、确保适当的后焦距、并且能够进行良好的像差校正的条件。若超过条件式(12)的上限值，则各透镜的光焦度平衡破坏，难以确保适当的后焦距。此外，因第1透镜和第2透镜的空气间隔变得过宽，导致光学全长变长，因此不优选。另一方面，若低于条件式(12)的下限值，则第1透镜和第2透镜的空气间隔变得过窄，容易产生低像高的光线和高像高的光线重合的区域，结果难以进行畸变、彗差的良好校正。此外，若第1透镜和第2透镜的空气间隔变得过窄，则第1透镜和第2透镜之间的周边部的空气间隔也变窄，可能会由制造公差的波动而导致双方的透镜干涉。通过在规定的范围内，容易对各透镜分配适当的光焦度，能够确保充分的后焦距以及进行良好的像差校正。

条件式(12)若为下述条件式(12a)的范围，能够期待更为切实的效果。

(12a)0.165<T1/f<0.183

此外，在本实用新型的摄像镜头中优选满足以下的条件式(13)。

(13)-3.0<(r1＋r2)/(r1-r2)<-2.0

其中，r1为第1透镜的物体侧的面的曲率半径、r2为第1透镜的像侧的面的曲率半径。

条件式(13)是关于第1透镜的物体侧的面和像侧的面的对称性的形状系数，是适当地设定第1透镜的形状的条件。若超过条件式(13)的上限值，则第1透镜的物体侧的面和像侧的面的形状接近对称，存在色像差恶化的倾向。此外，第1透镜的像侧主点位置向像侧移动，因此不利于光学全长的缩短化。另一方面，若低于条件式(13)的下限值，则第1透镜的像侧主点位置向物体侧移动，因此有利于缩短光学全长，但第1透镜的物体侧的面的曲率半径或者第1透镜的像侧的面的曲率半径变得过小，制造误差灵敏度提高，因此不优选。

条件式(13)若为下述条件式(13a)的范围，能够期待更为切实的效果。

(13a)-2.7<(r1＋r2)/(r1-r2)<-2.4

通过本实用新型，能够实现各像差被良好地校正、确保了充分的后焦距、极为小型、薄型的摄像镜头。此外，能够获得F值为2.4左右而较为明亮、还能够与广角化对应的摄像镜头。

附图说明

图1是表示实施例1的摄像镜头的概略构成的图。

图2是表示实施例1的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。

图3是表示实施例2的摄像镜头的概略构成的图。

图4是表示实施例2的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。

图5是表示实施例3的摄像镜头的概略构成的图。

图6是表示实施例3的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。

图7是表示实施例4的摄像镜头的概略构成的图。

图8是表示实施例4的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。

图9是表示实施例5的摄像镜头的概略构成的图。

图10是表示实施例5的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。

图11是表示本实用新型中的各透镜的透镜厚度D、边缘厚度Te、透镜的有效半径SD的图。

符号说明

ST 孔径光阑

L1 第1透镜

L2 第2透镜

L3 第3透镜

IR 滤光片

CG 保护玻璃

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型所涉及的实施方式进行详细说明。

图1、图3、图5、图7、图9分别表示本实施方式的实施例1～5所涉及的摄像镜头的概略构成图。基本的镜头构成均相同，因此在此参照实施例1的概略构成图对本实施方式的摄像镜头构成进行说明。

如图1所示，本实施方式的摄像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正的光焦度的第1透镜L1、具有正的光焦度的第2透镜L2、以及具有负的光焦度的第3透镜L3构成。此外，孔径光阑ST配置于第1透镜L1的物体侧。在第3透镜L3和像面IM之间配置有滤光片IR及保护玻璃CG。另外，该滤光片IR、保护玻璃CG可以省略。

在上述3枚构成的摄像镜头中，第1透镜L1是物体侧的面r1为凸面、像侧的面r2为凹面的弯月形形状的透镜，第2透镜L2是物体侧的面r3为凹面、像侧的面r4为凸面的弯月形形状的透镜，第3透镜L3是双面由非球面形成、在光轴X附近物体侧的面r5为凸面、像侧的面r6为凹面的弯月形形状的透镜。此外，第3透镜L3的物体侧的面及像侧的面为具有至少一个反曲线点的形状。

此外，本实施方式的摄像镜头全部采用塑料材料。在所有的实施方式中，第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3采用环烯烃类的塑料材料。

通过所有的透镜采用塑料材料，能够稳定地进行大量生产，易于低成本化。此外，所有的透镜由同一材料构成，因此制造容易。

本实用新型的摄像镜头满足以下的条件式。

(1)TTL<3.0

(2)0.80<f1/f<0.93

(3)0.35<bf/TTL<0.42

(4)0.70<TTL/(2IH)<0.85

(5)0.02<L3Rsag/bf<0.05

(6)0.16<Di<0.30

(7)0.09<(Di-Tei)/SDi<0.33

(8)0.41<(IH/f)/TTL<0.51

(9)-0.20<f1/f23<-0.15

(10)-5.0<f3/f<-2.0

(11)1.6<r5/r6<2.2

(12)0.15<T1/f<0.20

(13)-3.0<(r1＋r2)/(r1-r2)<-2.0

其中，

TTL：拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时最物体侧的面至摄像面为止的光轴上的距离

f：整个摄像镜头系统的焦距

f1：第1透镜的焦距

bf：拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时第3透镜的像侧的面至摄像面为止的光轴上的距离(后焦距(空气换算距离))

IH：最大像高

L3Rsag：第3透镜的像侧的面的反曲线点处的最大凹陷量

Di：第i个透镜的中心厚度(i＝1～3)

Tei：第i个透镜的边缘厚度(i＝1～3)

SDi：第i个透镜的有效半径(i＝1～3)

f23：第2透镜和第3透镜的合成焦距

f3：第3透镜的焦距

r5：第3透镜的物体侧的面的曲率半径

r6：第3透镜的像侧的面的曲率半径

T1：第1透镜和第2透镜之间的光轴上的空气间隔

r1：第1透镜的物体侧的面的曲率半径

r2：第1透镜的像侧的面的曲率半径

在本实施方式中，所有的透镜面由非球面形成。这些透镜面所采用的非球面形状，在设光轴方向的轴为Ｚ、与光轴正交的方向的高度为H、圆锥系数为k、非球面系数为A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16时，通过下式来表示。

[数学式1]

Z = \frac{\frac{H^{2}}{R}}{1 + \sqrt{1 - (k + 1) \frac{H^{2}}{R^{2}}}} + A_{4} H^{4} + A_{6} H^{6} + A_{8} H^{8} + A_{10} H^{10} + A_{12} H^{12} + A_{14} H^{14} + A_{16} H^{16}

接下来示出本实施方式所涉及的摄像镜头的实施例。在各实施例中，f表示整个摄像镜头系统的焦距、Fno表示F值、ω表示半视场角、IH表示最大像高。此外，i表示从物体侧数的面序号、r表示曲率半径、d表示光轴上的透镜面间的距离(面间隔)、Nd表示对d线(基准波长)的折射率、νd表示对d线的阿贝数。SD表示透镜的有效半径、Te表示透镜的边缘厚度。另外，对非球面在面序号i之后附加“*(星号)”的符

号来表示。

[实施例1]

在以下的表1中示出基本的镜头数据。

[表1]

实施例1的摄像镜头如表6所示满足全部的条件式(1)～(13)。此外，第1透镜、第2透镜、第3透镜的所有透镜使用环烯烃共聚物的高流动性塑料材料，实现了超小型透镜的成型。

图2对实施例1的摄像镜头示出了球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(%)。球面像差图表示对g线(436nm)、F线(486nm)、e线(546nm)、d线(588nm)、C线(656nm)的各波长的像差量。此外，在像散图中分别示出弧矢像面S、子午像面T中的像差量(图4、图6、图8、图10中也相同)。如图2所示，可知各像差被良好地校正。

此外，光学全长TTL为1.55mm、极短，与最大像高IH的比(TTL/2IH)为0.75，后焦距为0.60mm，实现了在确保充分的后焦距的同时极为薄型且小型的摄像镜头。进而，F值为2.43、较为明亮，半视场角为约35.8°，实现了宽视场角。

[实施例2]

在以下的表2中示出基本的镜头数据。

[表2]

实施例2的摄像镜头如表6所示满足全部的条件式(1)～(13)。此外，第1透镜、第2透镜、第3透镜的所有的透镜使用环烯烃共聚物的高流动性塑料材料，实现了超小型透镜的成型。

图4对实施例2的摄像镜头示出了球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(%)。如图4所示，可知各像差被良好地校正。

此外，光学全长TTL为1.55mm、极短，与最大像高IH的比(TTL/2IH)为0.75，后焦距为0.60mm，实现了在确保充分的后焦距的同时极为薄型且小型的摄像镜头。进而，F值为2.41、较为明亮，半视场角为约35.7°，实现了宽视场角。

[实施例3]

在以下的表3中示出基本的镜头数据。

[表3]

实施例3的摄像镜头如表6所示满足全部的条件式(1)～(13)。此外，第1透镜、第2透镜、第3透镜的所有的透镜使用环烯烃共聚物的高流动性塑料材料，实现了超小型透镜的成型。

图6对实施例3的摄像镜头示出了球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(%)。如图6所示，可知各像差被良好地校正。

此外，光学全长TTL为1.55mm、极短，与最大像高IH的比(TTL/2IH)为0.76，后焦距为0.60mm，实现了在确保充分的后焦距的同时极为薄型且小型的摄像镜头。进而，F值为2.43、较为明亮，半视场角为约35.7°，实现了宽视场角。

[实施例4]

在以下的表4中示出基本的镜头数据。

[表4]

实施例4的摄像镜头如表6所示满足全部的条件式(1)～(13)。此外，第1透镜、第2透镜、第3透镜的所有的透镜使用环烯烃共聚物的高流动性塑料材料，实现了超小型透镜的成型。

图8对实施例4的摄像镜头示出了球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(%)。如图8所示，可知各像差被良好地校正。

此外，光学全长TTL为1.55mm、极短，与最大像高IH的比(TTL/2IH)为0.75，后焦距为0.60mm，实现了在确保充分的后焦距的同时极为薄型且小型的摄像镜头。进而，F值为2.43、较为明亮，半视场角为约35.7°，实现了宽视场角。

[实施例5]

在以下的表5中示出基本的镜头数据。

[表5]

实施例5的摄像镜头如表6所示满足全部的条件式(1)～(13)。此外，第1透镜、第2透镜、第3透镜的所有的透镜使用环烯烃共聚物的高流动性塑料材料，实现了超小型透镜的成型。

图10对实施例5的摄像镜头示出了球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(%)。如图10所示，可知各像差被良好地校正。

本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头实现了光学全长(TTL)为1.55mm以下、光学全长与最大像高IH的比(TTL/2IH)为0.76以下，实现了极为薄型化及小型化。此外，像差被良好地校正，F值为2.4左右而较为明亮，全视场角为72°左右，能够进行宽视场角的摄影。

[表6]

产业利用性

本实用新型的各实施方式所涉及的3枚构成的摄像镜头应用于便携电话机或智能手机等便携终端、家庭用游戏设备的动作传感器、PDA(Personal Digital Assistant)等所搭载的、使用小型且薄型的固体摄像元件的摄像装置中内置的光学系统时，能够在充分确保后焦距的同时实现极为薄型化及小型化。

Claims

1.一种固体摄像元件用的摄像镜头，其特征在于，

从物体侧朝向像侧依次由孔径光阑、凸面朝向物体侧且具有正的光焦度的弯月形形状的第1透镜、凹面朝向物体侧且具有正的光焦度的第2透镜以及在光轴附近凸面朝向物体侧且具有负的光焦度的第3透镜构成，

上述第3透镜的双面由非球面形成，在物体侧的面及像侧的面上具有至少一个反曲线点，

满足以下的条件式(1)至(4)：

(1)TTL<3.0

(2)0.80<f1/f<0.93

(3)0.35<bf/TTL<0.42

(4)0.70<TTL/(2IH)<0.85

其中，

TTL：拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时最物体侧的面至摄像面为止的光轴上的作为空气换算距离的距离

f：整个摄像镜头系统的焦距

f1：第1透镜的焦距

bf：拆下配置于第3透镜和摄像元件间的滤光片类时第3透镜的像侧的面至摄像面为止的光轴上的作为空气换算距离的距离即后焦距

IH：最大像高。

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(5)：

(5)0.02<L3Rsag/bf<0.05

其中，

L3Rsag：第3透镜的像侧的面的反曲线点处的最大凹陷量。

3.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，在第3透镜的物体侧的面上具有两个反曲线点。

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(6)及条件式(7)：

(6)0.16<Di<0.30

(7)0.04<(Di-Tei)/SDi<0.30

其中，

Di：第i个透镜的中心厚度，i＝1～3

Tei：第i个透镜的边缘厚度，i＝1～3

SDi：第i个透镜的有效半径，i＝1～3。

5.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(9)：

(9)-0.20<f1/f23<-0.15

其中，

f1：第1透镜的焦距

f23：第2透镜和第3透镜的合成焦距。

6.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(10)及条件式(11)：

(10)-5.0<f3/f<-2.0

(11)1.6<r5/r6<2.2

其中，

f：整个摄像镜头系统的焦距

f3：第3透镜的焦距

r5：第3透镜的物体侧的面的曲率半径

r6：第3透镜的像侧的面的曲率半径。

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(12)：

(12)0.15<T1/f<0.20

其中，

f：整个摄像镜头系统的焦距

T1：第1透镜和第2透镜之间的光轴上的空气间隔。

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(13)：

(13)-3.0<(r1＋r2)/(r1-r2)<-2.0

其中，

r1：第1透镜的物体侧的面的曲率半径

r2：第1透镜的像侧的面的曲率半径。