CN204832647U - 摄像透镜以及具备摄像透镜的摄像装置 - Google Patents

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CN204832647U CN201390001007.4U CN201390001007U CN204832647U CN 204832647 U CN204832647 U CN 204832647U CN 201390001007 U CN201390001007 U CN 201390001007U CN 204832647 U CN204832647 U CN 204832647U
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长伦生
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Abstract

本实用新型提供一种摄像透镜以及具备该摄像透镜的摄像装置，其实现全长的缩短化以及高分辨率化。摄像透镜从物体侧起依次包括如下五个透镜：第1透镜(L1)，其具有正光焦度，且使凸面朝向物体侧；第2透镜(L2)，其具有负光焦度；第3透镜(L3)，其具有正光焦度，呈使凸面朝向物体侧的弯月形状；第4透镜(L4)，其具有负光焦度，呈使凸面朝向像侧的弯月形状；以及具有第5透镜(L5)，其具有负光焦度，且使凹面朝向像侧，并且在像侧的面上具有至少一个拐点，该摄像透镜满足规定的条件式。

Description

摄像透镜以及具备摄像透镜的摄像装置
技术领域
本实用新型涉及使被摄体的光学像成像在CCD(ChargeCoupledDevice)、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)等摄像元件上的固定焦点的摄像透镜、以及搭载该摄像透镜进行摄像的数字静物摄像机、带照相机的移动电话以及信息移动终端(PDA：PersonalDigitalAssistance)、智能手机、平板型终端以及便携式游戏机等的摄像装置。
背景技术
近年来，随着个人计算机向普通家庭等的普及，能够将所拍摄的风景、人物像等图像信息输入到个人计算机的数字静物摄像机迅速普及。另外，在移动电话、智能手机、或者平板型终端中多搭载有图像输入用的照相机组件。在这种具备摄像功能的设备中使用了CCD、CMOS等摄像元件。近年来，这些摄像元件的小型化日益发展，对于摄像设备整体以及搭载于摄像设备的摄像透镜，也要求紧凑性。另外，同时，摄像元件的高像素化也日益发展，从而要求摄像透镜的高分辨率、高性能化。例如要求应对5兆像素以上、更优选为8兆像素以上的高像素的性能。
为了满足这样的要求，可以考虑将摄像透镜设为透镜个数较多的五透镜或六透镜结构。例如，在专利文献1、2中，提出了从物体侧起依次由具有正光焦度的第1透镜、具有负光焦度的第2透镜、具有正光焦度的第3透镜、具有负光焦度的第4透镜、具有负光焦度的第5透镜构成的五透镜结构的摄像透镜。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第8000031号说明书
专利文献2：美国专利申请公开第2012/0087019号说明书
另一方面，特别是在移动终端、智能手机或平板终端这样的薄型化日益发展的装置中使用的摄像透镜中，透镜全长缩短化的要求日益提高。因此，要求使上述专利文献1以及2中记载的摄像透镜的全长进一步缩短化。
实用新型内容
实用新型要解决的课题
本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够实现全长的缩短化并且从中心视场角到周边视场角均能够实现高成像性能的摄像透镜、以及搭载有该摄像透镜从而能够得到高分辨率的摄像图像的摄像装置。
用于解决课题的方法
本实用新型的摄像透镜的特征在于，实质上从物体侧起依次包括如下五个透镜：第1透镜，其具有正光焦度，且使凸面朝向物体侧；第2透镜，其具有负光焦度；第3透镜，其具有正光焦度，呈使凸面朝向物体侧的弯月形状；第4透镜，其具有负光焦度，呈使凸面朝向像侧的弯月形状；以及第5透镜，其具有负光焦度，且使凹面朝向像侧，并且在像侧的面上具有至少一个拐点，所述摄像透镜满足下述条件式(1)：
1＜f3/f1＜4.2(1)；
0.9＜f/f1＜1.3(5-1)；
这里，
f3：第3透镜的焦距，
f1：第1透镜的焦距，
f：整个系统的焦距。
根据本实用新型的摄像透镜，在整体为五个透镜的透镜结构中，使第1透镜～第5透镜的各透镜要素的结构最佳化，因此，能够实现使全长缩短化并且具有高分辨率性能的透镜系统。
需要说明的是，在本实用新型的摄像透镜中，“包括五个透镜”是指，本实用新型的摄像透镜除五个透镜以外，还包括实质上不具有光焦度的透镜、光阑、保护玻璃等透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、相机抖动校正机构等机构部分等。另外，在透镜包括非球面的情况下，在近轴区域考虑上述透镜的面形状、光焦度的符号。
在本实用新型的摄像透镜中，通过进一步采用并满足如下优选结构，能够使光学性能更加良好。
本实用新型的摄像透镜优选为满足以下的条件式(1-1)～(8)中的任一项。需要说明的是，作为优选方式，既可以满足条件式(1-1)～(8)中的任一项，或者也可以满足上述条件式的任意的组合。
1.8＜f3/f1＜4.0(1-1)；
0.8＜f·tanω/R5r＜10(2)；
1.5＜f·tanω/R5r＜4.5(2-1)；
-1＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜-0.3(3)；
-1＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜-0.4(3-1)；
-1＜(R2r-R3f)/(R2r+R3f)＜0.5(4)；
-0.5＜(R2r-R3f)/(R2r+R3f)＜0.3(4-1)；
0.8＜f/f1＜1.5(5)；
0.9＜f/f1＜1.3(5-1)；
0.2＜f/f3＜0.6(6)；
0.25＜f/f3＜0.5(6-1)；
-1＜f/f2＜-0.2(7)；
-0.7＜f/f2＜-0.3(7-1)；
0.12＜D7/f＜0.2(8)；
其中，
f3：第3透镜的焦距，
f1：第1透镜的焦距，
f：整个系统的焦距，
ω：半视场角，
R5r：第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径，
R3f：第3透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，
R3r：第3透镜的像侧的面的近轴曲率半径，
R2r：第2透镜的像侧的面的近轴曲率半径，
f2：第2透镜的焦距，
D7：第3透镜与第4透镜的光轴上的间隔。
本实用新型的摄像装置具备本实用新型的摄像透镜。
在本实用新型的摄像装置中，能够根据由本实用新型的摄像透镜得到的高分辨率的光学像而得到高分辨率的摄像信号。
实用新型效果
根据本实用新型的摄像透镜，在整体为五个透镜的透镜结构中，由于使各透镜要素的结构最佳化，尤其适当地构成第1透镜和第5透镜的形状，因此，能够实现使全长缩短化并且从中心视场角到周边视场角均具有高成像性能的透镜系统。
另外，根据本实用新型的摄像装置，由于输出与由本实用新型的具有高成像性能的摄像透镜形成的光学像对应的摄像信号，因此能够得到高分辨率的摄像图像。
附图说明
图1是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第一结构例的图，并且是与实施例1对应的透镜剖视图。
图2是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第二结构例的图，并且是与实施例2对应的透镜剖视图。
图3是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第三结构例的图，并且是与实施例3对应透镜剖视图。
图4是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第四结构例的图，并且是与实施例4对应的透镜剖视图。
图5是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第五结构例的图，并且是与实施例5对应的透镜剖视图。
图6是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第六结构例的图，并且是与实施例6对应的透镜剖视图。
图7是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第七结构例的图，并且是与实施例7对应的透镜剖视图。
图8是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第八结构例的图，并且是与实施例8对应的透镜剖视图。
图9是示出本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第九结构例的图，并且是与实施例9对应的透镜剖视图。
图10是图1所示的摄像透镜的光线图。
图11是示出本实用新型的实施例1的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图12是示出本实用新型的实施例2的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图13是示出本实用新型的实施例3的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(，B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图14是示出本实用新型的实施例4的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图15是示出本实用新型的实施例5的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图16是示出本实用新型的实施例6的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图17是示出本实用新型的实施例7的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图18是示出本实用新型的实施例8的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图19是示出本实用新型的实施例9的摄像透镜的各个像差的像差图，(A)示出球面像差，(B)示出违反正弦条件量，(C)示出像散(像面弯曲)，(D)示出畸变像差，(E)示出倍率色像差。
图20是示出具备本实用新型的摄像透镜的移动电话终端即摄像装置的图。
图21是示出具备本实用新型的摄像透镜的智能手机即摄像装置的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。
图1示出了本实用新型的第一实施方式的摄像透镜的第一结构例。该结构例对应于后述的第一数值实施例(表1、表2)的透镜结构。同样地，在图2～图9示出与后述的第二～第九实施方式的数值实施例(表3～表18)的透镜结构对应的第二～第九结构例的剖面结构。在图1～图9中，符号Ri表示以将最靠物体侧的透镜要素的面设为第一个并随着朝向像侧(成像侧)而依次增加的方式标注有符号的第i个面的曲率半径。符号Di表示第i个面与第i+1个面的光轴Z1上的面间隔。需要说明的是，各结构例的基本结构均相同，因此，以下，以图1所示的摄像透镜的结构例为基础进行说明，根据需要还对图2～图9的结构例进行说明。另外，图10是图1所示的摄像透镜L的光路图，示出来自处于无限远的距离的物点的轴上光束2以及最大视场角的光束3的各光路。
本实用新型的实施方式的摄像透镜L适合使用于应用了CCD、CMOS等摄像元件的各种摄像设备、特别是例如数字静物摄像机、带照相机的移动电话、智能手机、平板型终端以及PDA等比较小型的移动终端设备。该摄像透镜L沿着光轴Z1从物体侧起依次具备第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5。
在图20中示出本实用新型的实施方式的摄像装置1即移动电话终端的简图。本实用新型的实施方式的摄像装置1构成为具备本实施方式的摄像透镜L、输出与由该摄像透镜L形成的光学像对应的摄像信号的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置在该摄像透镜L的成像面(像面R14)上。
在图21中示出本实用新型的实施方式的摄像装置501即智能手机的简图。本实用新型的实施方式的摄像装置501构成为具备照相机部541，该照相机部541具有本实施方式的摄像透镜L、输出与由该摄像透镜L形成的光学像对应的摄像信号的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置在该摄像透镜L的成像面(摄像面)上。
在第5透镜L5与摄像元件100之间，也可以根据安装透镜的照相机侧的结构相应地配置有各种光学构件CG。例如，也可以配置有摄像面保护用的保护玻璃、红外线截止滤光器等平板状的光学构件。在该情况下，作为光学构件CG，例如可以使用在平板状的保护玻璃上实施了具有红外线截止滤光器、ND滤光器等滤光器效果的涂层的构件、或具有相同的效果的材料。
另外，也可以不使用光学构件CG，而在第5透镜L5上实施涂层等，使其具有与光学构件CG相同的效果。由此，能够实现部件数量的减少和全长的缩短。
另外，优选为，该摄像透镜L具备配置在比第2透镜L2的物体侧的面更靠物体侧的开口光阑St。这样，通过将开口光阑St配置在比第2透镜的物体侧的面更靠物体侧的位置处，尤其在成像区域的周边部，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)入射的入射角变大。为了进一步提高该效果，优选为，将开口光阑St配置在比第1透镜L1的物体侧的面更靠物体侧的位置处。需要说明的是，“配置在比第2透镜的物体侧的面更靠物体侧的位置处”是指，光轴方向上的开口光阑的位置位于与轴上边缘光线和第2透镜L2的物体侧的面的交点相同的位置、或比其更靠物体侧的位置。同样地，“配置在比第1透镜的物体侧的面更靠物体侧的位置”是指，光轴方向上的开口光阑的位置位于与轴上边缘光线和第1透镜L1的物体侧的面的交点相同的位置、或比其更靠物体侧的位置。在本实施方式中，第一～第四以及第六～第九结构例的透镜(图1～4以及图6～9)采用开口光阑St配置在比第1透镜L1的物体侧的面更靠物体侧的位置处的结构例。
并且，在将开口光阑St在光轴方向上配置于比第1透镜L1的物体侧的面更靠物体侧的位置处的情况下，优选为，将开口光阑St配置在比第1透镜L1的面顶点更靠像侧的位置处。在像这样将开口光阑St配置在比第1透镜L1的面顶点更靠像侧的位置处的情况下，能够使包括开口光阑St在内的摄像透镜的全长缩短化。另外，在本实施方式中，将开口光阑St配置在比第1透镜L1的面顶点更靠像侧的位置处，但并不限定于此，也可以将开口光阑St配置在比第1透镜L1的面顶点更靠物体侧的位置处。在将开口光阑St配置在比第1透镜L1的面顶点更靠物体侧的位置处的情况下，与将开口光阑St配置在比第1透镜L1的面顶点更靠像侧的位置处的情况相比，从确保周边光量的观点出发略微不利，但在成像区域的周边部，能够更适当地抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)入射的入射角变大。
另外，也可以如第五实施方式(参照图5)所示，将开口光阑St在光轴方向上配置在第1透镜L1与第2透镜L2之间。在该情况下，能够良好地补正像面弯曲。需要说明的是，在将开口光阑St在光轴方向上配置于第1透镜L1与第2透镜L2之间的情况下，与将开口光阑St在光轴方向上配置于比第1透镜L1的物体侧的面更靠物体侧的位置处的情况相比，不利于确保远心性，即，不利于形成尽可能使主光线与光轴平行的状态(摄像面的入射角度接近于零)，但是，通过应用随着摄像元件技术的发展而在近年来实现的、因入射角度的增大而引起的感光效率的降低及混色的产生比以往少的摄像元件，能够实现适当的光学性能。
在该摄像透镜L中，第1透镜L1在光轴附近具有正光焦度，且在光轴附近使凸面朝向物体侧。通过使最靠物体侧的透镜即第1透镜L1具有正光焦度，且在光轴附近使凸面朝向物体侧，能够使全长适当地缩短化。为了进一步提高该效果，优选第1透镜L1如图1所示的第一实施方式那样，呈使凸面朝向物体侧的弯月形状。
第2透镜L2在光轴附近具有负光焦度。由此，能够良好地补正光线通过第1透镜L1时所产生的球面像差以及轴上的色像差。另外，优选为，如图1所示的第一实施方式那样，将第2透镜L2在光轴附近形成为使凹面朝向像侧的弯月形状。在该情况下，第2透镜L2将在光轴附近具有正光焦度的面配置在物体侧，将在光轴附近具有负光焦度的面配置在像侧，因此更加容易实现全长的缩短化。
第3透镜L3在光轴附近具有正光焦度。由此，能够更加良好地补正球面像差。另外，如第一实施方式所示，第3透镜L3在光轴附近呈使凸面朝向物体侧的弯月形状。在第3透镜L3在光轴附近呈使凸面朝向物体侧的弯月形状的情况下，能够更加适当地使第3透镜L3的后侧主点位置靠近物体侧，因此能够适当地实现全长的缩短化。
第4透镜L4在光轴附近具有负光焦度。通过将第4透镜L4与后述的第5透镜L5设为在光轴附近具有负光焦度的透镜，若将第1透镜L1～第3透镜L3视为一个具有正光焦度的光学系统，将第4透镜L4与第5透镜L5视为具有负光焦度一个光学系统，则摄像透镜的整体能够采用远摄型的结构，因此能够使摄像透镜整体的后侧主点位置靠近物体侧，能够使全长适当地缩短化。另外，如第一实施方式所示，第4透镜呈使凸面朝向像侧的弯月形状。由此，能够适当地补正像散。
第5透镜L5在光轴附近具有负光焦度。如上述那样，通过在摄像透镜的最靠像侧配置有在光轴附近具有负光焦度的透镜，能够更加适当地将摄像透镜整体形成为远摄型的结构，能够使全长适当缩短化。另外，由于第5透镜L5在光轴附近具有负光焦度，因此能够适当地补正像面弯曲。另外，在第5透镜L5在光轴附近使凹面朝向像侧的情况下，能够适当地实现全长的缩短化，并且良好地补正像面弯曲。为了进一步提高该效果，优选为，如第一实施方式所示，将第5透镜L5在光轴附近形成为使凹面朝向像侧的弯月形状。
另外，第5透镜L5在像侧的面的有效径内具有至少一个拐点。第5透镜L5的像侧的面的“拐点”是指，第5透镜L5的像侧的面形状相对于像侧从凸形状向凹形状(或者从凹形状向凸形状)切换的点。拐点的位置只要位于第5透镜L5的像侧的面的有效径内，则能够配置在从光轴到径向外侧的任意位置，优选拐点在朝向第5透镜L5的径向外侧的方向上配置在最大有效半径的40％到70％的范围内。如第一实施方式所示，通过将第5透镜L5的像侧的面形成为具有至少一个拐点的形状，特别是在成像区域的周边部，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)入射的入射角变大。需要说明的是，这里所说的周边部是指比最大有效半径的大致50％～70％的部分靠径向外侧的部分。
根据上述摄像透镜L，在整体为五个透镜的透镜结构中，由于使第1～第5透镜的各透镜要素的结构最佳化，因此，能够实现使全长缩短化并且具有高分辨率性能的透镜系统。
为了高性能化，优选为，该摄像透镜L的第1透镜L1～第5透镜L5的各个透镜的至少一个面使用非球面。
另外，优选为，构成摄像透镜L的各透镜L1～L5并非接合透镜，而是单透镜。其原因在于，与将各透镜L1～L5的任一个设为接合透镜的情况相比，由于非球面数多，因此各透镜的设计自由度高，能够适当地实现全长的缩短化。
接下来，对关于以上述方式构成的摄像透镜L的条件式的作用以及效果进行更详细的说明。
首先，第3透镜L3的焦距f3以及第1透镜的焦距f1满足以下的条件式(1)：
1＜f3/f1＜4.2(1)。
条件式(1)限定第1透镜L1的焦距f1与第3透镜L3的焦距f3之比的优选数值范围。若低于条件式(1)的下限，则第3透镜L3的光焦度相对于第1透镜L1的光焦度变得过强，难以实现全长的缩短化。若超出条件式(1)的上限，则第3透镜L3的光焦度相对于第1透镜L1的光焦度变得过弱，难以良好地补正球面像差。因此，通过满足条件式(1)的范围，能够实现全长的缩短化，并且良好地补正球面像差。为了进一步提高该效果，优选为f1、f3满足条件式(1-1)：
1.8＜f3/f1＜4.0(1-1)。
另外，优选为，整个系统的焦距f、半视场角ω、第5透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径R5r满足以下的条件式(2)：
0.8＜f·tanω/R5r＜10(2)。
条件式(2)限定近轴像高(f·tanω)与第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径R5r之比的优选数值范围。在低于条件式(2)的下限的情况下，相对于近轴像高(f·tanω)，摄像透镜的最靠像侧的面、即第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径R5r的绝对值变得过大，难以实现全长的缩短化，并且难以充分地补正像面弯曲。另外，在超出条件式(2)的上限的情况下，相对于近轴像高(f·tanω)，摄像透镜的最靠像侧的面、即第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径R5r的绝对值变得过小，难以抑制在中间视场角下，通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)入射的入射角变大。因此，通过满足条件式(2)的范围，能够适当地抑制在中间视场角下，通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)入射的入射角变大，并且适当地补正像面弯曲。为了进一步提高该效果，优选为f·tanω、R5r满足条件式(2-1)：
1.5＜f·tanω/R5r＜4.5(2-1)。
优选为，第3透镜L3的物体侧的面的近轴曲率半径R3f与第3透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径R3r满足以下的条件式(3)：
-1＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜-0.3(3)。
条件式(3)分别限定第3透镜L3的物体侧的面的近轴曲率半径R3f与第3透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径R3r的优选数值范围。在低于条件式(3)的下限的情况下，不利于全长的缩短化。在超出条件式(3)的上限的情况下，球面像差的补正变得困难。因此，通过满足条件式(3)，能够适当实现全长的缩短化，并且良好地补正球面像差。为了进一步提高该效果，更优选为R3f、R3r满足下述条件式(3-1)：
-1＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜-0.4(3-1)。
另外，优选为，第3透镜L3的物体侧的面的近轴曲率半径R3f与第2透镜L2的像侧的面的近轴曲率半径R2r满足以下的条件式(4)：
-1＜(R2r-R3f)/(R2r+R3f)＜0.5(4)。
条件式(4)分别限定第3透镜L3的物体侧的面的近轴曲率半径R3f与第2透镜L2的像侧的面的近轴曲率半径R2r的优选数值范围。无论在超出条件式(4)的上限的情况下，还是在低于下限的情况下，违反正弦条件量的绝对值均增大，容易导致产生彗形像差，因此难以充分地补正彗形像差。因此，通过满足条件式(4)，特别是能够在低视场角下抑制违反正弦条件量的绝对值的增大，适当地设定违反正弦条件量，特别是能够在低视场角下良好地补正彗形像差。为了进一步提高该效果，更优选为R2r、R3f满足下述条件式(4-1)：
-0.5＜(R2r-R3f)/(R2r+R3f)＜0.3(4-1)。
另外，优选为，第1透镜L1的焦距f1以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(5)：
0.8＜f/f1＜1.5(5)。
条件式(5)限定整个系统的焦距f与第1透镜L1的焦距f1之比的优选数值范围。在低于条件式(5)的下限的情况下，相对于整个系统的光焦度，第1透镜L1的正光焦度变得过弱，难以使全长缩短化。在超出条件式(5)的上限的情况下，相对于整个系统的光焦度，第1透镜L1的正光焦度变得过强，特别是球面像差的补正变得困难。因此，通过满足条件式(5)的范围，能够使全长缩短化，并且良好地补正球面像差。为了进一步提高该效果，更优选为f、f1满足条件式(5-1)：
0.9＜f/f1＜1.3(5-1)。
另外，优选为，第3透镜L3的焦距f3以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(6)：
0.2＜f/f3＜0.6(6)。
条件式(6)限定整个系统的焦距f与第3透镜L3的焦距f3之比的优选数值范围。在低于条件式(6)的下限的情况下，相对于整个系统的光焦度，第3透镜L3的光焦度变得过弱，难以使全长缩短化。在超出条件式(6)的上限的情况下，相对于整个系统的光焦度，第3透镜L3的光焦度变得过强，难以进行球面像差的补正。因此，通过满足条件式(6)的范围，能够使全长缩短化，并且良好地补正球面像差。为了进一步提高该效果，更优选为f、f3满足条件式(6-1)：
0.25＜f/f3＜0.5(6-1)。
另外，优选为，第2透镜L2的焦距f2以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(7)：
-1＜f/f2＜-0.2(7)。
条件式(7)限定整个系统的焦距f与第2透镜L2的焦距f2之比的优选数值范围。在低于条件式(7)的下限的情况下，相对于整个系统的正光焦度，第2透镜L2的光焦度变得过强，难以使全长缩短化。在超出条件式(7)的上限的情况下，相对于整个系统的光焦度，第2透镜L2的光焦度变得过弱，轴上色像差的补正变得困难。因此，通过满足条件式(7)的范围，能够使全长缩短化，并且适当地补正轴上色像差。为了进一步提高该效果，更优选为f、f2满足条件式(7-1)：
-0.7＜f/f2＜-0.3(7-1)。
另外，优选为，第3透镜L3和第4透镜L4的光轴上的间隔D7与整个系统的焦距f满足以下的条件式(8)：
0.12＜D7/f＜0.2(8)。
条件式(8)限定第3透镜L3和第4透镜L4的光轴上的间隔D7与整个系统的焦距f之比的优选数值范围。如上述那样，对于本各实施方式的摄像透镜而言，若将第1透镜L1～第3透镜L3视为一个具有正光焦度光学系统(第1透镜组)，将第4透镜L4与第5透镜L5视为具有负光焦度的一个光学系统(第2透镜组)，则摄像透镜整体形成为远摄型的结构。在超出条件式(8)的上限的情况下，容易产生相对于第1透镜组的正光焦度而增强第2透镜组的负光焦度的需要，从而难以良好地补正像散。另外，在低于条件式(8)的下限的情况下，第1透镜组与第2透镜组的光轴上的距离变得过小，将摄像透镜L如上述那样形成为远摄型的结构所带来的全长缩短的效果变弱。因此，通过满足条件式(8)的范围，能够使全长缩短化，并且良好地补正像散。
接下来，参照图2～9，对本实用新型的第二～第九实施方式的摄像透镜进行详细说明。图1～图9所示的第一～第九实施方式的摄像透镜的第1透镜L1～第5透镜L5的所有面形成为非球面形状。另外，与第一实施方式同样，本实用新型的第二～第九实施方式的摄像透镜从物体侧起依次包括：第1透镜L1，其具有正光焦度，且使凸面朝向物体侧；第2透镜L2，其具有负光焦度；第3透镜L3，其具有正光焦度，呈使凸面朝向物体侧的弯月形状；第4透镜L4，其具有负光焦度，呈使凸面朝向像侧的弯月形状；以及第5透镜L5，其具有负光焦度，且使凹面朝向像侧，并且在像侧的面上具有至少一个拐点。因此，在以下的第一～第九实施方式中，仅对构成各透镜组的各透镜的其他详细结构进行说明。另外，由于第一～第九实施方式之间彼此相同的结构的作用效果分别具有相同的作用效果，因此，对排序靠前的实施方式的结构及其作用效果进行说明，省略其他的实施方式的相同的结构及其作用效果的重复说明。
图2～图7所示的第二～第七实施方式的摄像透镜L的第1透镜L1～第5透镜L5的透镜的结构与第一实施方式相同，根据这些透镜的各结构，能够得到与第一实施方式的分别对应的结构相同的作用效果。
另外，也可以如图8所示的第八实施方式那样，将第1透镜L1在光轴附近形成为双凸形状。为了实现在光轴附近具有相同程度的强度的正光焦度的第1透镜，与将第1透镜L1在光轴附近形成为弯月形状的透镜的情况相比，在将第1透镜L1在光轴附近形成为双凸形状的情况下，能够相对增大第1透镜L1的光轴附近的曲率半径的绝对值。因此，在将第1透镜L1在物体侧并且是光轴附近形成为双凸形状的情况下，能够更加良好地补正球面像差。另外，能够如第八实施方式那样，将第2透镜L2在光轴附近形成为双凹形状。为了实现在光轴附近具有相同程度的强度的负光焦度的第2透镜，与将第2透镜L2在光轴附近形成为弯月形状的透镜的情况相比，在将第2透镜L2在光轴附近形成为双凹形状的情况下，能够相对增大第2透镜L2的光轴附近的曲率半径的绝对值。因此，在将第2透镜L2在物体侧并且是光轴附近形成为双凹形状的情况下，能够更加良好地补正球面像差。另外，在第二实施方式中，第3透镜L3～第5透镜L5的透镜的结构与第一实施方式相同，根据这些透镜的各结构，能够得到与第一实施方式的分别对应的结构相同的作用效果。
另外，也可以如图9所示的第九实施方式那样，将第2透镜L2形成为与第八实施方式相同的透镜结构，将第1透镜L1、第3透镜L3～第5透镜L5形成为与第一实施方式相同的透镜结构。根据这些透镜的各结构，能够得到与第一以及第八实施方式的分别对应的结构相同的作用效果。
如以上说明那样，根据本实用新型的实施方式的摄像透镜，在整体为五个透镜的透镜结构中，由于使各透镜要素的结构最佳化，因此能够实现全长缩短化且具有高分辨率性能的透镜系统。
另外，通过满足适当的优选条件，能够实现更高的成像性能。另外，根据本实施方式的摄像装置，由于输出与由本实施方式的高性能的摄像透镜形成的光学像对应的摄像信号，因此，从中心视场角到周边视场角均能够得到高分辨率的摄像图像。
接下来，对本实用新型的实施方式的摄像透镜的具体的数值实施例进行说明。以下对多个数值实施例一并进行说明。
后述的表1以及表2示出了与图1所示的摄像透镜的结构对应的具体的透镜数据。特别是在表1中示出其基本的透镜数据，在表2中示出与非球面相关的数据。在表1示出的透镜数据中的面编号Si一栏中，示出以将最靠物体侧的透镜要素的面设为第一个(将开口光阑St设为第一个)并随着朝向像侧而依次增加的方式对实施例1的摄像透镜标注有符号的第i个面的编号。在曲率半径Ri一栏中，与在图1中标注的符号Ri对应地示出从物体侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。在面间隔Di一栏中，也同样地示出从物体侧起第i个面Si和第i+1个面Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndj一栏中示出从物体侧起第j个光学要素的对于d线(587.56nm)的折射率的值。在vdj一栏中示出从物体侧起第j个光学要素的对于d线的阿贝数的值。需要说明的是，在各透镜数据中，作为各个数据，分别示出整个系统的焦距f(mm)和后截距Bf(mm)的值。需要说明的是，该后截距Bf表示进行空气换算后的值。
该实施例1的摄像透镜的第1透镜L1～第5透镜L5的两面均形成为非球面形状。在表1的基本透镜数据中，作为这些非球面的曲率半径，示出了光轴附近的曲率半径(近轴曲率半径)的数值。
在表2中示出实施例1的摄像透镜的非球面数据。在作为非球面数据而示出的数值中，符号“E”表示在其之后的数值为以10为底的“指数”，意为该以10为底的指数函数所表示的数值与“E”之前的数值相乘。例如，“1.0E-02”表示“1.0×10-2”。
作为非球面数据，记载了由以下的式(A)表示的非球面形状的式中的各系数Ai、KA的值。更详细而言，Z表示从位于距光轴高度h的位置的非球面上的点下垂到非球面的顶点的切面(与光轴垂直的平面)的垂线的长度(mm)。
Z＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Ai·hi……(A)；
其中，
Z：非球面的深度(mm)，
h：从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)，
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，
KA：非球面系数。
与以上的实施例1的摄像透镜同样地，作为实施例2～实施例9，在表3～表18中示出与图2～图9所示的摄像透镜的结构对应的具体的透镜数据。在这些实施例1～9的摄像透镜中，第1透镜L1～第5透镜L5的两面均形成为非球面形状。
图11(A)～(E)分别示出实施例1的摄像透镜的球面像差、违反正弦条件量、像散、畸变(畸变像差)、倍率色像差(倍率的色像差)的图。在示出球面像差、违反正弦条件量、像散(像面弯曲)、畸变(畸变像差)的各像差图中，示出以d线(波长587.56nm)作为基准波长的像差。在球面像差图、倍率色像差图中还示出对于F线(波长486.1nm)、C线(波长656.27nm)的像差。另外，在球面像差图中还示出对于g线(波长435.83nm)的像差。在像散图中，实线表示弧矢方向(S)的像差，虚线表示子午方向(T)的像差。另外，Fno.表示F值，ω表示半视场角。
同样地，在图12(A)～(E)～图19(A)～(E)中示出对于实施例2～实施例9的摄像透镜的各个像差。
另外，在表19中，对于各实施例1～9，汇总示出与本实用新型的各条件式(1)～(8)相关的值。
根据以上的各数值数据以及各像差图可知，对于各实施例，均使全长缩短化并且实现了高成像性能。
需要说明的是，对于本实用新型的摄像透镜，并不限定于实施方式以及各实施例，能够进行各种变形而实施。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值等并不限定于各数值实施例示出的值，能够采用其他的值。
另外，在各实施例中，均以在固定焦点处使用为前提，但也可以采用能够进行焦点调节的结构。例如，可以采用能够使透镜系统整体伸缩、或使一部分透镜在光轴上移动而进行自动对焦的结构。另外，本实用新型的摄像透镜也可以采用如下结构，即，在光轴附近形成为弯月形状的各透镜中，在光轴附近弯月形状的曲率半径的绝对值较大的面在光轴附近形成为平面。换言之，也可以将在光轴附近形成为弯月形状的透镜形成为，使该透镜的弯月形状的曲率半径的绝对值较大的面在光轴附近为平面的平凸形状的透镜、或平凹形状的透镜。
【表1】
实施例1
f＝3.067，Bf＝0.860
＊：非球面
【表2】
【表3】
实施例2
f＝3.940，Bf＝1.056
＊：非球面
【表4】
【表5】
实施例3
f＝3.577，Bf＝0.975
＊：非球面
【表6】
【表7】
实施例4
f＝3.801，Bf＝0.948
＊：非球面
【表8】
【表9】
实施例5
f＝3.763，Bf＝1.006
＊：非球面
【表10】
【表11】
实施例6
f＝4.016，Bf＝1.055
＊：非球面
【表12】
【表13】
实施例7
f＝3.688，Bf＝1.009
＊：非球面
【表14】
【表15】
实施例8
f＝3.890，Bf＝1.037
＊：非球面
【表16】
【表17】
实施例9
f＝3.885，Bf＝1.003
＊：非球面
【表18】
【表19】

Claims (14)

1.一种摄像透镜，其特征在于，
从物体侧起依次包括如下五个透镜：
第1透镜，其具有正光焦度，且使凸面朝向物体侧；
第2透镜，其具有负光焦度；
第3透镜，其具有正光焦度，呈使凸面朝向物体侧的弯月形状；
第4透镜，其具有负光焦度，呈使凸面朝向像侧的弯月形状；以及
第5透镜，其具有负光焦度，且使凹面朝向像侧，并且在像侧的面上具有至少一个拐点，
所述摄像透镜满足下述条件式(1)：
1＜f3/f1＜4.2(1)；
0.9＜f/f1＜1.3(5-1)；
这里，
f3：所述第3透镜的焦距，
f1：所述第1透镜的焦距，
f：整个系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
0.8＜f·tanω/R5r＜10(2)；
这里，
ω：半视场角，
R5r：所述第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
3.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-1＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜-0.3(3)；
这里，
R3f：所述第3透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，
R3r：所述第3透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
4.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-1＜(R2r-R3f)/(R2r+R3f)＜0.5(4)；
这里，
R2r：所述第2透镜的像侧的面的近轴曲率半径，
R3f：所述第3透镜的物体侧的面的近轴曲率半径。
5.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
0.2＜f/f3＜0.6(6)。
6.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-1＜f/f2＜-0.2(7)；
这里，
f2：所述第2透镜的焦距。
7.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
0.12＜D7/f＜0.2(8)；
这里，
D7：所述第3透镜与所述第4透镜的光轴上的间隔。
8.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
1.8＜f3/f1＜4.0(1-1)。
9.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
1.5＜f·tanω/R5r＜4.5(2-1)；
这里，
ω；半视场角，
R5r：所述第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
10.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-1＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜-0.4(3-1)；
这里，
R3f：所述第3透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，
R3r：所述第3透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
11.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.5＜(R2r-R3f)/(R2r+R3f)＜0.3(4-1)；
这里，
R2r：所述第2透镜的像侧的面的近轴曲率半径，
R3f：所述第3透镜的物体侧的面的近轴曲率半径。
12.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
0.25＜f/f3＜0.5(6-1)。
13.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.7＜f/f2＜-0.3(7-1)；
这里，
f2：所述第2透镜的焦距。
14.一种摄像装置，具备权利要求1至13中任一项所述的摄像透镜。
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