专利名称：摄像用透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于便携电话等的小型摄像用透镜。
背景技术：
近年，便携电话因其利便性而得到广泛应用，特别是附加可收发图像的功能的带照相机的便携电话得到迅速普及。
组装到便携电话的照相机的采用CCD元件或CMOS元件。这些元件的像素数达到30万像素水平时，需要高分辨率的透镜。因此，寻求各种像差小且具有良好的光学特性的透镜。
作为这样的透镜，已知有专利文献1(特开2002-258155号公报)所记载的透镜。该透镜是用于便携电话用途等的2组2枚结构的透镜，使用非球面塑料透镜以短光程、低畸变实现高性能。
另外，还知道专利文献2(特开2002-286987号公报)所记载的透镜。该透镜如图35所示，通过将各透镜1、2的圆筒部1A、2A的接触面1B、2B设成圆锥状，并使之相嵌，可自动对齐光轴。
但是，上述专利文献1中的实施例4的透镜中，虽然是短光程，轴外分辨能力差且光学特性上重要的MTF特性并不好。并且，畸变特性最大为+8.7％，且因卷筒式而使其畸变非常明显。而且，周边光量比低到36％，其最大像高处的主光线角度也达到31.8°，因此与CCD元件或CMOS元件组合时图像的4角会变暗。因此，作为组装到便携电话的透镜，传统的透镜不能说是已充分补偿了各种像差。
而且，由于便携电话等中摄像用透镜处理的图像是彩色图像，显然要求各种像差小，但还要求轴向色差及倍率色差小。并且，必须使图像的畸变抑制得较小，并使画面的4角明亮。
另一方面，由于由丙烯酸树脂组成的塑料透镜的色散系数(Abbenumber)大(波长分散小)，对色差的抑制起到良好的作用。但是，CCD元件或CMOS元件的像素数为30万像素水平的照相机时，由于成为多枚透镜结构，需要进一步抑制色差。相反，由于专利文献1的实施例4的透镜的倍率色差大，其MTF特性并不好。
并且，上述的专利文献2中，各透镜1、2由彼此相反方向鼓出的凸透镜构成，而且圆筒部1A、2A在光轴方向的构成得较大，因此包含各透镜1、2的光学元件体积大，存在整个装置不能小型化的问题。
另外，由于各透镜1、2的接触面1B、2B成为圆锥状，因热膨胀、热收缩而会使各透镜1、2在光轴方向的间隔变化。例如，各透镜1、2用在便携电话时，会发生急剧的温度变化。将便携电话放在口袋时，各透镜1、2因体温而暖和到大致相同的温度。因此，在冬天等的气温低环境下，为指拍摄而从口袋取出便携电话时，与外面空气接触的外侧透镜1被急剧冷却，而内侧的透镜2被慢慢冷却。因此，造成各透镜1、2间的收缩率不同，在圆锥状接触面1B、2B上发生错位，存在分辨率下降的问题。
本发明鉴于上述问题构思而成，旨在提供在维持作为透镜所要求的基本性能的状态下，实现小型化、薄型化及低廉化的摄像用透镜。
发明的公开第一发明的摄像用透镜的特征在于由物侧依次配置前置光圈、其凸面朝像侧的正放大率的凸凹形状的第一组透镜、遮断不需要光的中间光圈、其凸面朝像侧的负放大率的凸凹形状的第二组透镜而构成，上述第一组透镜及第二组透镜均由两个非球面构成，且满足以下各条件式。
0.45＜f1/f＜0.60(1)0.50＜∑D/f＜0.80 (2)
50＜υ1＜60，20＜υ2＜35(3)其中，f1第一组的焦距、f整个系统的焦距、∑D由第一组透镜的物侧面到第二组透镜的像侧面的轴上长度、υ1第一组透镜的色散系数、υ2第二组透镜的色散系数。
通过上述结构，可薄化透镜整体厚度，并抑制各像差，可实现高分辨能力且周边光量比成为50％以上、主光线角度成为22°的摄像用透镜。
第二发明的摄像用透镜的特征在于由以下部分构成使凸面朝向一侧的正放大率的第一透镜，在该第一透镜的周围一侧隆起而一体设置的嵌套部，外周与上述嵌套部内匹配的形状形成的其凸面朝向一侧并覆盖上述第一透镜的凸面的负放大率的第二透镜，以及在该第二透镜的周围一体设置且在上述嵌套部上插入第二透镜时在该第二透镜的周边与上述嵌套部相接的凸缘部；上述嵌套部设有由与光轴正交的面构成并与上述凸缘部相接而进行上述第一透镜及第二透镜的光轴方向的定位的水平相接面和由与光轴平行的面构成并与上述第二透镜的外周相接而进行与上述第一透镜及第二透镜的光轴正交的方向的定位的垂直相接面。
通过上述结构，在第一透镜的嵌套部上嵌入第二透镜时，正放大率的第一透镜的凸部的一部分进入负放大率的第二透镜中。而且，嵌套部的垂直相接面支持第二透镜，进行第一透镜及第二透镜的与光轴正交的方向的定位。并且，凸缘部与嵌套部的水平相接面相接，进行第一透镜及第二透镜的光轴方向的定位。
附图的简单说明
图1是表示第一发明的实施形态的摄像用透镜的侧剖视图。图2是表示第一发明的实施形态的摄像用透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。图3是表示第一发明的摄像用透镜各面的非球面系数的表。图4是表示第一发明的摄像用透镜的慧差的曲线图。图5是表示第一发明的实施形态的摄像用透镜的最大像高的侧剖视图。图6是表示第一发明的MTF特性的曲线图。图7是表示第一发明的畸变及像散的曲线图。图8是表示传统的摄像用透镜的侧剖视图。图9是表示传统的摄像用透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。图10是表示传统的摄像用透镜各面的非球面系数的表。图11是表示传统的摄像用透镜的慧差的曲线图。图12是表示传统的摄像用透镜的MTF特性的曲线图。图13是表示传统的摄像用透镜的畸变及像散的曲线图。图14是表示第一发明的实施例2的摄像用透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。图15是表示第一发明的实施例2的摄像用透镜各面的非球面系数的表。图16是表示第一发明的实施例2的摄像用透镜的慧差的曲线图。图17是表示第一发明的实施例2的MTF特性的特性图。图18表示第一发明的实施例2的畸变及像散的特性图。图19是表示第一发明的实施例3的摄像用透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。图20是表示第一发明的实施例3的各透镜各面的非球面系数的表。图21是表示第一发明的实施例3的摄像用透镜的慧差的曲线图。图22是表示第一发明的实施例3的MTF特性的曲线图。图23是表示第一发明的实施例3的畸变及像散的曲线图。图24是表示第一发明的实施例4的摄像用透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。图25是表示第一发明的实施例4的摄像用透镜各面的非球面系数的表。图26是表示第一发明的实施例4的摄像用透镜的慧差的曲线图。图27是表示第一发明的实施例4的MTF特性的曲线图。图28是表示第一发明的实施例4的畸变及像散的曲线图。图29是表示第二发明的实施形态的摄像用透镜的侧剖视图。图30是表示第二发明的实施形态的摄像用透镜的平面图。图31是表示第二发明的实施形态的摄像用透镜的透视图。图32是表示第二发明的实施形态的摄像用透镜的剖面透视图。图33是表示第二发明的实施形态的摄像用透镜的剖面透视图。图34是表示第二发明的变形例的摄像用透镜的侧剖视图。图35是表示传统的摄像用透镜的侧剖视图。
本发明的最佳实施方式以下，参照附图就本发明的摄像用透镜的实施方式进行详细描述。
实施形态1图1是表示本实施形态的摄像用透镜的侧剖视图。
本实施形态的摄像用透镜由前置光圈(未图示)、第一组透镜1、中间光圈4及第二组透镜2构成。第二组透镜2的像侧设有玻璃罩3。
前置光圈一般都采用，具有一般的众所周知的普通结构。
第一组透镜1是使凸面朝向像侧的正放大率的凸凹形状的透镜，由两面非球面组成。并且，是具有0.45＜f1/f＜0.60(f1第一组的焦距、f整个系统的焦距)的条件内的放大率的透镜，由透镜部5和台部6构成。
透镜部5由色散系数υ1＝50～60的塑料材料成形。作为该透镜部5的塑料材料，采用丙烯酸树脂或聚烯烃系树脂。台部6是支持透镜部5，并与第二组透镜2保持设定距离的部件。台部6形成为厚的环状板。该台部6隔着中间光圈4与后述的第二组透镜2的台部9相接，其厚度设定成能够使第一组透镜1的透镜部5与第二组透镜2的透镜部8以设定距离相隔地支持。
中间光圈4是在第一组透镜1与第二组透镜2之间，遮断不必要的光束，由此防止晕光等造成的对比度下降的部件。该中间光圈4由厚度为50～150μm的黑色圆环状板构成。中间光圈4的内径大小设定成在必要画角以上的光线入射时，可遮断在第一组透镜1的台部6等上散射的光线，使之不到达CCD元件或CMOS元件。
第二组透镜2是使凸面朝向像侧的负放大率的凸凹形状的透镜，由两面非球面组成。该第二组透镜2由透镜部8和台部9构成。透镜部8由色散系数为υ2＝20～35的塑料材料成形。作为该透镜部8的塑料材料，采用聚碳酸树脂或聚酯树脂。台部9具有与第一组透镜1的台部6同样的结构。即，台部9是支持透镜部8，并与第一组透镜1保持设定距离的部件。台部9形成为厚的环状板。该台部9隔着中间光圈4与第一组透镜1的台部6相接，其厚度设定成能够使第二组透镜2的透镜部8与第一组透镜1的透镜部5以设定距离相隔地支持。另外，台部9可以向玻璃罩3侧增加厚度，与玻璃罩8相接而支持玻璃罩3。
将由第一组透镜1的物侧面到第二组透镜2的像侧面的轴上长度设为∑D，并设整个系统的焦距为f时，0.50＜∑D/f＜0.80是确定各透镜的中心厚度与透镜间隔的条件。
玻璃罩3是作为滤色片起作用的玻璃。使玻璃罩3具有低通滤波器功能，或涂敷近红外截止滤色片。
如此，由物侧依次设置前置光圈、其凸面朝向像侧的正放大率的凸凹形状的第一组透镜1、遮断不需要光的中间光圈4、其凸面朝向像侧的负放大率的凸凹形状的第二组透镜2构成的摄像用透镜中，上述第一组透镜1及第二组透镜2的均由两面非球面组成，通过满足以下的各条件式，协力抑制它们的各像差，并可达到薄型化，同时可实现高分辨能力且其周边光量比50％以上、主光线角度22°的摄像用透镜。
0.45＜f1/f＜0.60(1)0.50＜∑D/f＜0.80(2)50＜υ1＜60，20＜υ2＜35(3)其中，f1第一组的焦距、f整个系统的焦距、∑D由第一组透镜的物侧面到第二组透镜的像侧面的轴上长度、υ1第一组透镜的色散系数、υ2第二组透镜的色散系数。
另外，仅校对第一组透镜1、中间光圈4和第二组透镜2，可进行准确的定位。即，通过使第一组透镜1的台部6、中间光圈4和第二组透镜2的台部9相接，使第一组透镜1的透镜部5和第二组透镜2的透镜部8被支持到准确的位置上，可以这种状态进行组装。从而，使第一组透镜1、中间光圈4及第二组透镜2的组装操作容易，同时能够减少零件数量并可达到低廉化。
而且，在良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能的状态下，可实现摄像用透镜的小型化及薄型化。
以下，就实施形态1的实施例1进行说明。对以上结构的摄像用透镜，设定具体的数值后实验的结果如下。
这里，第一组透镜1由丙烯酸树脂υ1＝54.0成形，第二组透镜2由聚碳酸树脂υ2＝29.9成形。
图2是表示在焦距f＝3.60mm、亮度F/no＝2.80时，透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。这里，S1～S8是表示各面的编号。其中，S2表示第一组透镜1的透镜部5的物侧面，S3表示透镜部5的像侧面，S4表示第二组透镜2的透镜部8的物侧面，S5表示透镜部8的像侧面。另外，间隔Di(i＝1，2，…7)表示由Si面到Si+1面的距离。图3的表显示各透镜1、2的透镜部5、8的各面S2～S5的非球面系数。
这时，令第一组透镜1的焦距f1＝2.00mm，整个系统的焦距f＝3.60mm，由此f1/f＝0.556，处于上述式(1)的条件内。另外，∑D＝1.10+0.473+0.80＝2.373，因此∑D/f＝0.659而处于上述式(2)的条件内。
该结果，慧差成为如图4所示。这里，最大像高如图5所示达到2.25mm。图4中的3个波长光(点划线表示的波长656.28nm的光，实线表示的波长587.56nm的光及虚线表示的波长486.13nm的光)，如图4(A)所示，消除轴上慧差的状态下，如图4(B)所示，在最大像高处也抑制慧差成为小值。与后述传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图11(B))相比，可知该最大像高处的慧差值成为良好的数值。
另外，MTF特性成为图6所示的结果，与后述传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图12)相比，可知成为良好的数值。
而且，畸变及像散成为图7所示的结果。这里，图7(B)所示的像散与后述传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(B))同样，成为良好的数值。而且，与后述传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(A))相比，可知图7(A)所示的畸变成为良好的数值。
如上所述，摄像用透镜的第一组透镜1用丙烯酸树脂成形，第二组透镜2用聚碳酸树脂成形，并设定成如图2及图3所示，从而能够将慧差、MTF特性、畸变及像散抑制到小值，并且，能够使周边光量比达到50％以上且最大像高处的主光线角度达到22°。即，能以良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能。
而且，在良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能的状态下，可实现摄像用透镜的小型化及薄型化。本实施例采用的摄像用透镜可将第一组透镜1及第二组透镜2的直径设为φ6mm，将透镜全厚设为5.4mm。
以下描述为与本实施例进行比较，对专利文献1的实施例4所记载的传统摄像用透镜，设定具体数值后实验的结果。
如图8所示，摄像用透镜中第一组透镜11由聚烯烃系树脂成形，第二组透镜12也由聚烯烃系树脂成形。并且，焦距f＝3.624mm、亮度F/no＝2.80时的，透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值，设定成如图9所示。而且，各透镜11、12的各面的非球面系数设定成如图10所示。
结果，慧差成为如图11所示。即，如图11(A)所示，3个波长光在轴上成为慧差被抵消的状态，如图11(B)所示，其最大像高处的慧差成为大值，且倍率的色差也成为大值。
因此，MTF特性成为图12所示的结果，成为难以说是良好的数值。而且，畸变及像散成为图13所示的结果。图13(B)所示的像散成为良好的数值，但图13(A)所示的畸变偏差大，其最大值可达+8.7％。因卷筒状歪曲而成为非常醒目的状态。
与这样的传统例的摄像用透镜的实验结果相比，本实施例的摄像用透镜如上述那样或如后述可得良好的结果。
以下，就实施形态1的实施例2进行说明。
这里，第一组透镜1用聚烯烃系树脂υ1＝55.6成形，第二组透镜2用聚碳酸树脂υ2＝29.9成形。
图14是表示焦距f＝3.60mm、亮度F/no＝2.80时的，透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。这里，面S1～S8、间隔D2～D7与上述的实施例1相同。并且，图15的表显示各透镜1、2的透镜部5、8的各面S2～S5的非球面系数。
这时，第一组透镜1的焦距f1＝1.99mm、整个系统的焦距f＝3.60mm，由此f1/f＝0.553，在上述式(1)的条件内。另外，∑D＝1.10+0.479+0.80＝2.379，由此，∑D/f＝0.661，处于上述式(2)的条件内。
结果，慧差成为图16所示。如图16(A)所示，3个波长光(点划线表示的波长656.28nm的光，实线表示的波长587.56nm的光及虚线表示的波长486.13nm的光)，在轴上成为慧差被抵消的状态，如图16(B)所示，在最大像高处也抑制慧差成为小值。与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图11(B))相比，可知该最大像高处的慧差值成为良好的数值。
另外，MTF特性成为图17所示的结果，与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图12)相比，可知成为良好的数值。
而且，畸变及像散成为图18所示的结果。这里，图18(B)所示的像散与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(B))相同，成为良好的数值。而且，与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(A))相比，图18(A)所示的畸变成为良好的数值。
如上所述，摄像用透镜的第一组透镜1用聚烯烃系树脂成形，第二组透镜2用聚碳酸树脂成形，并通过设定成图14及图15所示，可将慧差、MTF特性、畸变及像散抑制到小值，并且，可使周边光量比成为50％以上，且最大像高处的主光线角度成为22°。即，可以良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能。
而且，在良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能的状态下，可实现摄像用透镜的小型化、薄型化及低廉化。
以下，就实施形态1的实施例3进行说明。
这里，第一组透镜1用丙烯酸树脂υ1＝54.0成形，第二组透镜2用聚酯树脂υ2＝24.0成形。
图19是表示焦距f＝3.60mm、亮度F/no＝2.80时的，透镜的各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。这里，面S1～S8、间隔D2～D7与上述的实施例1相同。另外，图20的表显示各透镜1、2的透镜部5、8的各面S2～S5的非球面系数。
这时，第一组透镜1的焦距f1＝1.97mm，整个系统的焦距f＝3.60mm，由此f1/f＝0.547，处在上述式(1)的条件内。另外，∑D＝1.10+0.465+0.80＝2.365，由此∑D/f＝0.657，处在上述式(2)的条件内。
结果，慧差成为如图21所示。如图21(A)所示，3个波长光(点划线表示的波长656.28nm的光，实线表示的波长587.56nm的光及虚线表示的波长486.13nm的光)，在轴上成为慧差被抵消的状态，如图21(B)所示，最大像高处慧差也被抑制到小值。与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图11(B))相比，可知该最大像高处的慧差值成为良好的数值。
另外，MTF特性成为图22所示的结果，与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图12)相比，可知成为良好的数值。
而且，畸变及像散成为图23所示的结果。这里，图23(B)所示的像散与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(B))相同，成为良好的数值。另外，与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(A))相比，可知图23(A)所示的畸变成为良好的数值。
如上所述，摄像用透镜的第一组透镜1用丙烯酸树脂成形，第二组透镜2用聚酯树脂成形，并通过设定成图19及图20所示那样，可将慧差、MTF特性、畸变及像散抑制成小值，并且，可使周边光量比成为50％以上，且最大像高处的主光线角度成为22°。即，可以良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能。
而且，在良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能的状态下，可实现摄像用透镜的小型化、薄型化及低廉化。
以下，就实施形态1的实施例4进行说明。
这里，第一组透镜1用聚烯烃系树脂υ1＝55.6成形，第二组透镜2用聚酯树脂υ2＝24.0成形。
图24是表示焦距f＝3.60mm、亮度F/no＝2.80时的，透镜各面的曲率半径R、间隔D、折射率Nd及色散系数υd的值的表。这里，面S1～S8、间隔D2～D7与上述实施例1相同。另外，图25的表显示各透镜1、2的透镜部5、8的各面S2～S5的非球面系数。
这时，第一组透镜1的焦距f1＝1.97mm，整个系统的焦距f＝3.60mm，由此f1/f＝0.547，处于上述式(1)的条件内。另外，∑D＝1.10+0.475+0.80＝2.375，由此∑D/f＝0.660，处于上述式(2)的条件内。
结果，慧差成为如图26所示。如图26(A)所示，3个波长光(点划线表示的波长656.28nm的光，实线表示的波长587.56nm的光及虚线表示的波长486.13nm的光)，在轴上成为慧差被抵消的状态，如图26(B)所示，其最大像高处慧差被抑制成小值。与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图11(B))相比，可知该最大像高处的慧差值成为良好的数值。
另外，MTF特性成为图27所示的结果，与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图12)相比，可知成为良好的数值。
而且，畸变及像散成为图28所示的结果。这里，图28(B)所示的像散与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(B))相同，成为良好的数值。另外，与传统例的摄像用透镜的实验结果(参照图13(A))相比，可知图28(A)所示的畸变成为良好的数值。
如上所述，摄像用透镜的第一组透镜1用聚烯烃系树脂成形，第二组透镜2用聚酯树脂成形，并通过设定成图24及图25所示，可将慧差、MTF特性、畸变及像散抑制成小值，并且，可使周边光量比成为50％以上，且最大像高处的主光线角度成为22°。即，可以良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能。
而且，在良好的状态维持作为透镜所要求的基本性能的状态下，可实现摄像用透镜的小型化、薄型化及低廉化。
通过以上的描述，实施形态1的发明中可得如下效果。
(1)其结构这样构成由物侧依次配置前置光圈、其凸面朝向像侧的正放大率的凸凹形状的第一组透镜、遮断不需要光的中间光圈、其凸面朝向像侧的负放大率的凸凹形状的第二组透镜，上述第一组透镜及第二组透镜的均由两面非球面组成，并满足如下各条件式0.45＜f1/f＜0.60(1)0.50＜∑D/f＜0.80(2)50＜υ1＜60，20＜υ2＜35(3)其中，f1第一组的焦距、f整个系统的焦距、∑D由第一组透镜的物侧面到第二组透镜的像侧面的轴上长度、υ1第一组透镜的色散系数、υ2第二组透镜的色散系数，因此可使透镜整体厚度薄型化，并抑制各像差，可实现高分辨能力且周边光量比50％以上而最大像高处的主光线角度为22°。
(2)第一组透镜的成形塑料材料采用丙烯酸树脂，第二组透镜的成形塑料材料采用聚碳酸树脂，因此，使它们协力抑制各像差，并可实现薄型化，同时可实现高分辨能力且低频区域对比度高的摄像用透镜。
(3)第一组透镜及第二组透镜的成形塑料材料分别采用聚烯烃系树脂和聚碳酸树脂；丙烯酸树脂和聚酯树脂或聚烯烃系树脂和聚酯树脂，由此使它们协力抑制各像差，可实现薄型化，同时可实现高分辨能力且周边光量比50％以上而最大像高处的主光线角度为22°。
(4)第一组及第二组透镜由透镜部和台部构成，台部形成为厚的环状板，且隔着中间光圈彼此相接，使各透镜部以设定距离支持，由此，通过校准第一组透镜1、中间光圈4和第二组透镜2，能够使各透镜部按设定距离准确相隔而支持。从而合并第一组透镜1、中间光圈4和第二组透镜2，可容易组装摄像用透镜。
以下，就实施形态1的变形例进行说明。
上述实施例中，以便携电话为例进行了说明，但并不限于便携电话，也可用于其它小型装置。即，作为PC用监视器透镜或小型照相机等的摄像用透镜，可广泛地使用。
实施形态2接着，参照附图就本发明的摄像用透镜的实施形态2进行详细描述。图29是表示本实施形态的摄像用透镜的侧剖视图。图30是表示本实施形态的摄像用透镜的平面图。图31是表示本实施例的摄像用透镜的透视图。图32是表示本实施例的摄像用透镜的剖面透视图。图33的本实施形态的摄像用透镜的剖面透视图。
本实施形态的摄像用透镜10主要由第一透镜11、第二透镜12构成。另外，根据设计适当设置前置光圈、中间光圈、像面侧的玻璃罩等。
第一透镜11是其凸面朝向像面侧(图1中的右侧)的正放大率的凸凹形状的透镜，由两面非球面组成。并且，是具有0.45＜f1/f＜0.60(f1第一透镜11的焦距，f整个系统的焦距)的条件内的放大率的透镜。第一透镜11由透镜部14和嵌套部15构成。
透镜部14由色散系数υ1＝50～60的塑料材料成形。作为该透镜部14的塑料材料，采用丙烯酸树脂或聚烯烃系树脂。
嵌套部15是准确定位第二透镜12并加以支持的部件。嵌套部15在透镜部14的周围与透镜部14一体设置。嵌套部15形成为向像侧隆起的圆筒状。嵌套部15设有水平相接面15A和垂直相接面15B。
水平相接面15A是进行第一透镜11及第二透镜12的光轴方向的定位的面。该水平相接面15A由与各透镜的光轴正交的平坦面构成。具体地说，圆筒状的嵌套部15的前端部分(图1中的右端部分)形成平坦面状。而且，水平相接面15A的高度设定为在与后述的凸缘部18的相接面18A相接的状态下，使第一透镜11与第二透镜12的光轴方向以设定间隔准确定位。
垂直相接面15B是用以进行与第一透镜11及第二透镜12的光轴正交的方向的定位的面。该垂直相接面15B由各透镜的光轴平行的面构成。具体地说，由圆筒状的嵌套部15的内侧面构成。该垂直相接面15B与后述的第二透镜12的透镜部17的外周相接，由此进行与第一透镜11及第二透镜12的光轴正交的方向的定位。
第二透镜12是其凸面朝向像侧的覆盖第一透镜11的凸面的负放大率的凸凹形状的透镜。第二透镜12的由两面非球面组成。第二透镜12由透镜部17和凸缘部18构成。
透镜部17由色散系数υ2＝20～35的塑料材料成形。作为该透镜部17的塑料材料，采用聚碳酸树脂或聚酯树脂。透镜部17形成为其外周与嵌套部15内匹配的形状。由于嵌套部15形成为圆筒状，透镜部17的外周形成为与圆筒状嵌套部15的内径大致相同外径的厚圆盘状或圆柱状。
凸缘部18是用以进行第一透镜11和第二透镜12在光轴方向的定位的部件。凸缘部18在透镜部17的周围一体设置。凸缘部18的位置设定为在第一透镜11的嵌套部15上插入第二透镜12的透镜部17时，与水平相接面15A相接，使第一透镜11和第二透镜12的光轴方向以设定间隔准确定位。
以下，作为一例示出上述结构的第一透镜11及第二透镜12的各部分为尺寸。
设第一透镜11的透镜部14的厚度为0.85mm、第二透镜12的透镜部17的厚度(顶点部分的厚度)为0.43mm、嵌套部15的厚度为1.04mm、凸缘部18的厚度为0.54mm。
组合各透镜部14、17后的厚度(由第一透镜11的嵌套部15的端部到第二透镜12的透镜部17的顶点的厚度)设定为1.75mm。嵌套部15及凸缘部18的组合后的厚度设定为1.58mm。这样，嵌套部15及凸缘部18的组合厚度稍微小于各透镜部14、17的厚度。
若嵌套部15及凸缘部18过厚，则采用合成树脂的第一透镜11及第二透镜12的模成形时会出现问题。合成树脂注入到成形模时，首先流入到嵌套部15及凸缘部18，然后填充各透镜部14、17。当嵌套部15及凸缘部18厚时，填充各透镜部14、17需要时间，可能会损坏各透镜部14、17的均质性。因此，需要减薄嵌套部15及凸缘部18。另一方面，嵌套部15及凸缘部18过薄时，第一透镜11及第二透镜12的安装会不稳定。因此，兼顾这些情况，设定嵌套部15及凸缘部18组合后的厚度与各透镜部14、17组合后的厚度之比例为9∶10～10∶11。
从而，可均质地成形各透镜部14、17，同时可使第一透镜11及第二透镜12的安装稳定。
第一透镜11与第二透镜12由镜筒20支持，组装到便携电话中。
以上结构的摄像用透镜中，第一透镜11的嵌套部15上嵌入第二透镜12的透镜部17时，正放大率的第一透镜11的透镜部14的凸部的一部分进入负放大率的第二透镜12的透镜部17，嵌套部15及凸缘部18互相结合，抑制透镜整体厚度。通过将该第一透镜11及第二透镜12组装到便携电话，不增大该透镜部分的体积，有助于便携电话的小型化。
嵌套部15的垂直相接面15B支持第二透镜12的透镜部17，进行第一透镜11及第二透镜12的与光轴正交的方向的定位，凸缘部18与嵌套部15的水平相接面15A相接，由于进行第一透镜11及第二透镜12的光轴方向的定位，可将各透镜11、12准确地定位。这样定位的各透镜11、12的一方即使因比另一方高温或低温而热膨胀率、热收缩率不同，也不会使各透镜11、12在光轴方向或与光轴正交的方向偏移。特别是，将嵌套部15圆筒状构成，因此可在第一透镜11容易嵌入第二透镜12，同时能够可靠地进行与光轴方向平行的方向及正交的方向的定位。
如上所述，依据实施例2，可起到如下效果。
(1)由于第一透镜11具有正放大率，第二透镜12覆盖第一透镜11的凸面并具有负放大率，正放大率的第一透镜11的凸部的一部分进入负放大率的第二透镜12，可抑制透镜整体的厚度。而且，将第二透镜12插入到第一透镜11的嵌套部15内，可用凸缘部18支持，因此可抑制透镜整体的厚度。
(2)第二透镜12的外周形成为可与嵌套部15匹配的形状，同时设置与嵌套部15相接的凸缘部18，而且，第一透镜11的嵌套部15设有与凸缘部18相接而进行第一透镜11及第二透镜12的光轴方向的定位的水平相接面15A和与第二1透镜12的外周相接而进行与第一透镜11及第二透镜12的光轴正交的方向的定位的垂直相接面15B，因此，能够准确且可靠地进行第一透镜11及第二透镜12的与光轴方向平行的方向及正交的方向的定位。
(3)能够通过在圆筒状的嵌套部15嵌入圆盘状或圆柱状的第二透镜12，容易在第一透镜11上嵌入第二透镜12。
(4)能够通过在第一透镜11的嵌套部15内插入中间光圈20，并在该嵌套部15嵌入第二透镜12，容易且可靠地将中间光圈20安装到各透镜之间。
以下，就实施形态2的变形例进行说明。
(1)上述实施例中，以便携电话为例进行了说明，但并不限于便携电话，当然可以在其它的小型装置上适用。
(2)上述实施例中，说明了将第一透镜11与第二透镜12直接组装的例子，但可以在该第一透镜11和第二透镜12之间设置中间光圈。这时，可按图7所示的结构配置中间光圈20、第一透镜21及第二透镜22。
中间光圈20是用以遮断不需要光的板材。中间光圈20形成为圆盘状，遮断通过第一透镜21及第二透镜22的光线中周缘部的不需要光。
第一透镜21的整体结构与上述实施形态的第一透镜11大致相同。而且，第一透镜21的嵌套部23内的底部设有中间光圈支持部24。该中间光圈支持部24是用以支持中间光圈20的台阶。中间光圈支持部24构成为在嵌套部23内的底部的设定高度位置设有平坦面状的台阶。
第二透镜22的整体结构与上述实施形态的第二透镜12大致相同。而且，第二透镜22的透镜部25的端部(图7中的左侧端部)设有中间光圈相接面26。该中间光圈相接面26是在各透镜21、22相互嵌套的状态下，与搭载到中间光圈支持部24的中间光圈20相接，并与中间光圈支持部24共同挟持并固定中间光圈20的面。
从而，通过在第一透镜21的嵌套部23内插入中间光圈20，并在嵌套部23上嵌入第二透镜22的透镜部25，能够容易将中间光圈20安装到各透镜21、22之间。
(3)上述实施形态中，将嵌套部15形成为圆筒状，但并不限于圆筒状，可为四角筒状等的多角形筒状。这种情况下，可具有与上述实施形态同样的作用与效果。
权利要求
1.一种摄像用透镜，其特征在于由物侧依次配置前置光圈、其凸面朝像侧的正放大率的凸凹形状的第一组透镜、遮断不需要光的中间光圈、其凸面朝像侧的负放大率的凸凹形状的第二组透镜而构成；上述第一组透镜及第二组透镜均由两个非球面构成，且满足以下各条件式0.45＜f1/f＜0.60 (1)0.50＜∑D/f＜0.80 (2)50＜υ1＜60，20＜υ2＜35 (3)其中，f1第一组的焦距、f整个系统的焦距、∑D由第一组透镜的物侧面到第二组透镜的像侧面的轴上长度、υ1第一组透镜的色散系数、υ2第二组透镜的色散系数。
2.如权利要求1所述的摄像用透镜，其特征在于上述第一组透镜的成形塑料材料为丙烯酸树脂，上述第二组透镜的成形塑料材料为聚碳酸树脂。
3.如权利要求1所述的摄像用透镜，其特征在于上述第一组透镜的成形塑料材料为聚烯烃系树脂，上述第二组透镜的成形塑料材料为聚碳酸树脂。
4.如权利要求1所述的摄像用透镜，其特征在于上述第一组透镜的成形塑料材料为丙烯酸树脂，上述第二组透镜的成形塑料材料为聚酯树脂。
5.如权利要求1所述的摄像用透镜，其特征在于上述第一组透镜的成形塑料材料为聚烯烃系树脂，上述第二组透镜的成形塑料材料为聚酯树脂。
6.如权利要求1至5中任一项所述的摄像用透镜，其特征在于上述第一组及第二组透镜由透镜部和台部构成，该台部形成为厚的环状板，同时通过彼此相接来支持上述各透镜部使它们相隔设定距离。
7.一种摄像用透镜，其特征在于由以下部分构成使凸面朝向一侧的正放大率的第一透镜，在该第一透镜的周围一侧隆起而一体设置的嵌套部，外周与上述嵌套部内匹配的形状形成的其凸面朝向一侧并覆盖上述第一透镜的凸面的负放大率的第二透镜，以及在该第二透镜的周围一体设置且在上述嵌套部上插入第二透镜时在该第二透镜的周边与上述嵌套部相接的凸缘部；上述嵌套部设有由与光轴正交的面构成并与上述凸缘部相接而进行上述第一透镜及第二透镜的光轴方向的定位的水平相接面和由与光轴平行的面构成并与上述第二透镜的外周相接而进行与上述第一透镜及第二透镜的光轴正交的方向的定位的垂直相接面。
8.如权利要求7所述的摄像用透镜，其特征在于上述嵌套部形成为圆筒状。
9.如权利要求7或8所述的摄像用透镜，其特征在于设有遮断不需要光的中间光圈，设于上述第一透镜的嵌套部内的底部并支持上述中间光圈的中间光圈支持部，设于上述第二透镜的端部并在各透镜相互嵌入的状态下与上述中间光圈支持部支持的上述中间光圈相接并固定该中间光圈的中间光圈相接面。
全文摘要
本发明的摄像用透镜抑制各像差并实现小型化、薄型化及低廉化。该摄像用透镜由物侧依次配置前置光圈、其凸面朝像侧的正放大率的凸凹形状的第一组透镜1、遮断不需要光的中间光圈4、其凸面朝像侧的负放大率的凸凹形状的第二组透镜2而构成。其特征在于第一组透镜1及第二组透镜2均由两个非球面构成，且满足以下各条件式0.45＜f
文档编号G02B13/18GK1732400SQ20038010720
公开日2006年2月8日 申请日期2003年12月18日 优先权日2002年12月26日
发明者小林健志, 关根熊二郎, 林英俊 申请人:塞金诺斯株式会社