摄像镜头以及具备摄像镜头的摄像装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供摄像镜头以及具备摄像镜头的摄像装置，实现了广角化以及高分辨率化。摄像镜头实质上由5个透镜构成，该5个透镜从物体侧起依次是：第一透镜（L1)，具有正光焦度，并将凸面朝向物体侧；第二透镜（L2)，具有负光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；第三透镜（L3)，具有正光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；第四透镜（L4)，具有正光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；及第五透镜（L5)，具有负光焦度，将凹面朝向像侧，且像侧的面具有至少一个拐点，该摄像镜头满足预定条件式。
【专利说明】摄像镜头以及具备摄像镜头的摄像装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及使被摄体的光学图像成像在CCD (Charge Coupled Device:电荷率禹合兀件)、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等摄像元件上的固定焦点的摄像镜头以及搭载该摄像镜头而进行摄影的数码静物照相机、带照相机的移动电话及移动信息终端(PDA:Personal Digital Assistance (个人数字助理))、智能手机、平板型终端以及便携式游戏机等摄像装置。
【背景技术】
[0002]伴随着个人计算机向普通家庭等的普及，能够将所拍摄到的风景、人物图像等图像信息向个人计算机输入的数码静物照相机正急速地普及。另外，在移动电话、智能手机或者平板型终端上搭载图像输入用的照相机模块的情况也变得多起来。在这样的具有摄像功能的设备中，使用(XD、CM0S等摄像元件。近年来，这些摄像元件的高像素化也在进展，要求摄像镜头的高分辨率、高性能化。例如要求与5百万像素以上、更进一步适当地与8百万像素以上的高像素对应的性能。
[0003]为了满足这样的要求，考虑到将摄像镜头设为透镜片数较多的5片结构。例如，在专利文献I以及2中提出了 5片结构的摄像镜头，该5片结构从物体侧起依次包括:具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜及具有负光焦度的第五透镜。
[0004]专利文献1:日本专利第4792605号公报
[0005]专利文献2:美国专利申请公开第2013/057968号说明书实用新型内容
[0006]另一方面，特别是在用于便携式终端、智能手机或者平板终端那样的薄型化正在进展的装置的摄像镜头中，要求实现具有与满足高分辨率化要求的较大的尺寸的摄像元件也能够对应的较宽的视角的摄像镜头。专利文献I记载的摄像镜头的视角较窄，难于适用于满足高分辨率化要求的摄像元件。另外，专利文献2记载的摄像镜头的像散校正不充分，因此基于像高的像面的变动较大，要求遍及配置有摄像元件的像面整体而更均匀地校正像差。
[0007]本实用新型鉴于上述的点而作出，其目的在于提供具有能够适用于满足高分辨率化要求的摄像元件的较宽的视角并且能够从中心视角到周边视角实现较高的成像性能的摄像镜头以及能够搭载该摄像镜头而得到高分辨率的摄像图像的摄像装置。
[0008]本实用新型的摄像镜头的特征在于，实质上由5个透镜构成，该5个透镜从物体侧起依次是:第一透镜，具有正光焦度，并将凸面朝向物体侧；第二透镜，具有负光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；第三透镜，具有正光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；第四透镜，具有正光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；及第五透镜，具有负光焦度，将凹面朝向像侧，且像侧的面具有至少一个拐点，该摄像镜头满足下述条件式:
[0009]1.15 < f/fl < 1.7 (I)
[0010]其中，
[0011]f为整个系统的焦距，
[0012]fl为第一透镜的焦距。
[0013]另外，在本实用新型的摄像镜头中，“实质上由5个透镜构成”是指，本实用新型的摄像镜头除了 5个透镜以外实质上也包括不具有光焦度的透镜、光圈、玻片等透镜以外的光学要素、镜头凸缘、镜头镜筒、摄像元件、手抖校正机构等机构部分等。另外，对于包含非球面的透镜，在近轴区域考虑上述的透镜的面形状、光焦度的符号。
[0014]在本实用新型的摄像镜头中，通过进一步采用并满足以下的优选结构，能够使光学性能更加良好。
[0015]在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第一透镜是弯月形状。
[0016]另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，还具备配置于比第二透镜的物体侧的面靠物体侧的开口光圈。
[0017]另外，在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第五透镜是双凹形状。
[0018]本实用新型的摄像镜头优选为满足以下的条件式(1-1)至条件式(7 -1)中的任一个。另外，作为本实用新型的优选方式，可以满足条件式(I 一 I)至(7 — I)中的任一个，或者也可以满足任意的组合。
[0019]1.22 < f/fl < 1.6 (1-1)
[0020]1.25 < f/fl < 1.55 (I — 2)
[0021]- 1.48 < f/f45 < O (2)
[0022]- 1.25 < f/f45 <0 (2 — 1)
[0023]- 1.1 < f/f45 <- 0.05 (2 — 2)
[0024]- 1.5 < fl2/f45 < 0 (3)
[0025]- 1.45 < fl2/f45 <- 0.05 (3 — 1)
[0026]- 0.3 < f/f345 < 0.35 (4)
[0027]- 0.29 < f/f345 < 0.2 (4 — 1)
[0028]- 0.95 < f/f2 <- 0.65 (5)
[0029]- 0.9 < f/f2 <- 0.68 (5 — 1)
[0030]0.05 < f/f3 < 0.95 (6)
[0031]0.06 < f/f3 < 0.9 (6—1)
[0032]0.48 < f/f4 < 1.57 (7)
[0033]0.5 < f/f4 < 1.56 (7 — I)
[0034]其中，
[0035]f为整个系统的焦距，
[0036]fl为第一透镜的焦距，
[0037]f2为第二透镜的焦距，
[0038]f3为第三透镜的焦距，
[0039]f4为第四透镜的焦距，
[0040]Π2为第一透镜与第二透镜的合成焦距，
[0041]f45为第四透镜与第五透镜的合成焦距，
[0042]f345为从第三透镜到第五透镜的合成焦距。
[0043]本实用新型的摄像装置具备本实用新型的摄像镜头。
[0044]根据本实用新型的摄像镜头，在作为整体为5片这样的镜头结构中，将各镜头要素的结构最优化，特别是适当地构成第一至第五透镜的形状，因此可实现具有能够适用于满足高分辨率化要求的摄像元件的较宽的视角并且从中心视角到周边视角具有较高的成像性能的镜头系统。
[0045]另外，根据本实用新型的摄像装置，输出与由本实用新型的具有较高的成像性能的摄像镜头形成的光学图像对应的摄像信号，因此能够得到高分辨率的摄影图像。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1是对本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第一结构例进行表示的图，是与实施例1对应的镜头剖视图。
[0047]图2是对本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第二结构例进行表示的图，是与实施例2对应的镜头剖视图。
[0048]图3是对本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第三结构例进行表示的图，是与实施例3对应的镜头剖视图。
[0049]图4是对本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第四结构例进行表示的图，是与实施例4对应的镜头剖视图。
[0050]图5是对本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第五结构例进行表示的图，是与实施例5对应的镜头剖视图。
[0051]图6是对图1所示的摄像镜头的光路进行表示的镜头剖视图。
[0052]图7是对本实用新型的实施例1所涉及的摄像镜头的各像差进行表示的像差图，(A)表示球面像差，⑶表示像散(像面弯曲)，(C)表示畸变，⑶表示倍率色差。
[0053]图8是对本实用新型的实施例2所涉及的摄像镜头的各像差进行表示的像差图，(A)表示球面像差，⑶表示像散(像面弯曲)，(C)表示畸变，⑶表示倍率色差。
[0054]图9是对本实用新型的实施例3所涉及的摄像镜头的各像差进行表示的像差图，(A)表示球面像差，⑶表示像散(像面弯曲)，(C)表示畸变，⑶表示倍率色差。
[0055]图10是对本实用新型的实施例4所涉及的摄像镜头的各像差进行表示的像差图，(A)表示球面像差，⑶表示像散(像面弯曲)，(C)表示畸变，⑶表示倍率色差。
[0056]图11是对本实用新型的实施例5所涉及的摄像镜头的各像差进行表示的像差图，(A)表示球面像差，⑶表示像散(像面弯曲)，(C)表示畸变，⑶表示倍率色差。
[0057]图12是对作为具备了本实用新型所涉及的摄像镜头的移动电话终端的摄像装置进行表示的图。
[0058]图13是对作为具备了本实用新型所涉及的摄像镜头的智能手机的摄像装置进行表不的图。
【具体实施方式】
[0059]以下，对本实用新型的实施方式，参照附图详细地进行说明。
[0060]图1表示本实用新型的第一实施方式所涉及的摄像镜头的第一结构例。该结构例与后述的第一数值实施例(表1、表2)的镜头结构对应。同样，图2?图5表不与后述的第二至第五实施方式所涉及的摄像镜头对应的第二至第五结构例的截面结构。第二至第五结构例与后述的第二至第五数值实施例(表3?表10)的镜头结构对应。在图1?图5中，附图标记Ri表示将最靠物体侧的镜头要素的面作为第一个并以随着朝向像侧(成像侧)而依次增加的方式标注了附图标记的第i个面的曲率半径。附图标记Di表示第i个面与第i+Ι个面的光轴Zl上的面间隔。另外，各结构例的基本的结构均相同，因此，以下，以图1所示的摄像镜头的结构例为基础而进行说明，并根据需要，也对图2?图5的结构例进行说明。另外，图6是对图1所示的摄像镜头L中的光路进行表示的镜头剖视图。在图6中，表示来自处于无限远的距离的物点的轴上光束2以及最大视角的光束3的各光路。
[0061]本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头L优选用于使用了(XD、CMOS等摄像元件的各种摄像设备，特别是比较小型的移动终端设备，例如数码静物照相机、带照相机的移动电话、智能手机、平板型终端以及PDA等。该摄像镜头L沿光轴Zl从物体侧起依次具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
[0062]图12表示作为本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置I的移动电话终端的概观图。本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置I构成为具备本实施方式所涉及的摄像镜头L和输出与由该摄像镜头L形成的光学图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配置于该摄像镜头L的成像面(像面R14)。
[0063]图13表示作为本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置501的智能手机的概观图。本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置501构成为具备照相机部541，该照相机部541具有本实施方式所涉及的摄像镜头L和输出与由该摄像镜头L形成的光学图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配置于该摄像镜头L的成像面(像面R14) ο
[0064]在第五透镜L5与摄像元件100之间，也可以根据安装摄像镜头L的照相机侧的结构而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玻片、红外截止滤光片等平板状的光学构件。在该情况下，作为光学构件CG，例如也可以使用对平板状的玻片实施了具有红外截止滤光片、中性滤光器等的滤光效果的涂层后的结构或者具有同样的效果的材料。
[0065]另外，也可以不使用光学构件CG而对第五透镜L5实施涂层等而使其具有与光学构件CG等同的效果。由此，能够实现部件件数的削减和镜头全长的缩短。
[0066]优选为，该摄像镜头L还具备配置于比第二透镜L2的物体侧的面靠物体侧的开口光圈St。这样一来，通过将开口光圈St配置于比第二透镜L2的物体侧的面靠物体侧，特别是在成像区域的周边部中，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，“配置于比第二透镜L2的物体侧的面靠物体侧”是指，光轴方向上的开口光圈的位置处于与轴上边缘光线和第二透镜L2的物体侧的面的交点相同位置或比该交点靠物体侧。另外，如各实施方式所涉及的摄像镜头L那样，也可以将开口光圈St在光轴方向上配置于第一透镜LI与第二透镜L2之间。在该情况下，能够对像面弯曲良好地进行校正。
[0067]在该摄像镜头L中，第一透镜LI在光轴附近具有正光焦度，在光轴附近将凸面朝向物体侧。将占据主要的成像功能的第一透镜LI设为在光轴附近将凸面朝向物体侧的形状，从而第一透镜LI具有充分的正光焦度，能够适当地将镜头全长缩短化。另外，优选为，第一透镜LI是在光轴附近将凹面朝向像侧的弯月形状。在该情况下，能够使第一透镜LI的后侧主点位置靠近物体侧，因此能够适当地将镜头全长缩短化。
[0068]第二透镜L2在光轴附近具有负光焦度。由此,能够对光线通过第一透镜LI时产生的球面像差以及轴上的色差良好地进行校正。另外，第二透镜L2是在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状。通过将第二透镜L2设为在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状，能够使第二透镜L2的后侧主点位置靠近物体侧，因此能够适当地将镜头全长缩短化。
[0069]第三透镜L3在光轴附近具有正光焦度。由此，能够适当地对球面像差进行校正。另外，第三透镜L3是在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状。通过将第三透镜L3设为在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状，能够适当地抑制像散的发生，易于实现广角化。
[0070]第四透镜L4在光轴附近具有正光焦度。由此，特别是在中间视角中，能够适当地抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，第四透镜L4是在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状。通过将第四透镜L4设为在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状，能够减小向第四透镜L4的物体侧的面入射的入射角，能够抑制各像差的发生。因此，能够对伴随镜头全长的缩短化而易于发生的失真、倍率的色差以及像散适当地进行校正。
[0071]第五透镜L5在光轴附近具有负光焦度。当将第一透镜LI至第四透镜L4视为一个正的光学系统时，通过第五透镜L5具有负光焦度，能够将摄像镜头L作为整体而设为远摄型的结构，因此能够使摄像镜头L整体的后侧主点位置靠近物体侧，能够将镜头全长适当地缩短化。
[0072]另外，如第一至第五实施方式所示的那样，优选为，将第五透镜L5在光轴附近设为双凹形状。在该情况下，能够抑制第五透镜L5的各面的曲率的绝对值过大，并充分增强第五透镜L5的负光焦度。另外，通过将第五透镜L5在光轴附近设为双凹形状，能够对像面弯曲良好地进行校正。
[0073]此外，优选为，如第一至第五实施方式所示的那样，第五透镜L5在光轴附近将凹面朝向像侧，将第五透镜L5的像侧的面设为具有至少一个拐点的非球面形状。在该情况下，特别是在成像区域的周边部中，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，第五透镜L5的像侧的面中的“拐点”是指，第五透镜L5的像侧的面形状相对于像侧从凸形状转换为凹形状(或者从凹形状转换为凸形状)的点。拐点的位置只要是在第五透镜L5的像侧的面的有效直径内，则能够配置于从光轴向半径向外侧的任意的位置。
[0074]根据上述摄像镜头L，在作为整体为5片这样的镜头结构中，将第一透镜LI至第五透镜L5的各镜头要素的结构最佳化，因此可实现具有能够适用于满足高分辨率化要求的摄像元件的较宽的视角并且从中心视角到周边视角具有较高的成像性能的镜头系统。
[0075]为了高性能化，该摄像镜头L优选为在第一透镜LI至第五透镜L5的各透镜的至少一面上使用非球面。
[0076]另外，优选为，构成摄像镜头L的各透镜LI至L5并非接合透镜而是设为单透镜。这是因为:与将各透镜LI至L5中的任一个设为接合透镜的情况相比，非球面数较多，因此各透镜的设计自由度变高，能够适当地实现镜头全长的缩短化。
[0077]另外，在例如第一?第五实施方式所涉及的摄像镜头那样以全视角成为69度以上的方式对上述摄像镜头L的第一透镜LI至第五透镜L5的各镜头结构进行了设定的情况下，能够适当地将摄像镜头L适用于满足移动电话等的高分辨率化要求的大小的摄像元件。相对于此，专利文献I记载的镜头系统的全视角是64度左右，难于适用于满足移动电话等的高分辨率化要求的大小的摄像元件。
[0078]接下来，对如以上所述地构成的摄像镜头L的与条件式相关的作用以及效果，更详细地进行说明。另外，优选为，摄像镜头L对于下述各条件式满足各条件式中的任一个或者任意的组合。优选为，所满足的条件式根据摄像镜头L所要求的事项而适当选择。
[0079]首先，更优选为，第一透镜LI的焦距fl以及整个系统的焦距f满足以下的条件式⑴。
[0080]1.15 < f/fl < 1.7 (I)
[0081]条件式(I)规定整个系统的焦距f相对于第一透镜LI的焦距Π的比的优选数值范围。以避免成为条件式(I)的下限以下的方式确保第一透镜LI的光焦度，从而第一透镜LI的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会过弱，能够对各像差良好地进行校正，并适当地将镜头全长缩短化。以避免成为条件式(I)的上限以上的方式维持第一透镜LI的光焦度，从而第一透镜LI的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会过强，特别是能够对球面像差和像散良好地进行校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(1- 1)，更进一步优选为满足条件式(I 一 2)。
[0082]1.22 < f/fl < 1.6 (1-1)
[0083]1.25 < f/fl < 1.55 (I — 2)
[0084]优选为，第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(2)。
[0085]- 1.48 < f/f45 < O (2)
[0086]条件式(2)规定整个系统的焦距f相对于第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45的比的优选数值范围。以避免成为条件式(2)的下限以下的方式维持第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45，从而由第四透镜L4和第五透镜L5构成的透镜组的负光焦度相对于整个系统的光焦度不会过强，不需要使由第一透镜LI至第三透镜L3构成的透镜组的正光焦度强到必要以上，因此能够抑制高阶的球面像差的发生。因此，能够适当地实现镜头全长的缩短化和高分辨率性能。以避免成为条件式(2)的上限以上的方式确保第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45，从而配置于摄像镜头L的像侧的由第四透镜L4和第五透镜L5构成的透镜组的负光焦度相对于整个系统的光焦度不会过弱，有利于镜头全长的缩短化。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(2 — I)，更进一步优选为满足条件式(2 — 2) ο
[0087]- 1.25 < f/f45 < O (2 — 1)
[0088]- 1.1 < f/f45 <- 0.05 (2 — 2)
[0089]优选为，第一透镜LI与第二透镜L2的合成焦距Π2以及第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45满足以下的条件式(3)。
[0090]- 1.5 < fl2/f45 < O (3)
[0091]条件式(3)规定第一透镜LI与第二透镜L2的合成焦距f 12相对于第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45的比的优选数值范围。以避免成为条件式(3)的下限以下的方式维持第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45，从而由第四透镜L4和第五透镜L5构成的透镜组的光焦度相对于第一透镜LI和第二透镜L2构成的透镜组的光焦度不会过强，能够抑制像面弯曲变得校正不足。以避免成为条件式(3)的上限以上的方式确保第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45，从而由第四透镜L4和第五透镜L5构成的透镜组的光焦度相对于由第一透镜LI和第二透镜L2构成的透镜组的光焦度不会过弱，有利于镜头全长的缩短化。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(3 -1)，更进一步优选为满足条件式(3 — 2) ο
[0092]- 1.45 < fl2/f45 <- 0.05 (3 — 1)
[0093]- 1.4 < fl2/f45 < — 0.1 (3 — 2)
[0094]优选为，从第三透镜L3到第五透镜L5的合成焦距f345以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(4)。
[0095]- 0.3 < f/f345 < 0.35 (4)
[0096]条件式(4)规定整个系统的焦距f相对于从第三透镜L3到第五透镜L5的合成焦距f345的比的优选数值范围。以避免成为条件式(4)的下限以下的方式维持从第三透镜L3到第五透镜L5的合成焦距f345，从而由第三透镜L3至第五透镜L5构成的透镜组的光焦度相对于整个系统的光焦度不会过强，特别是在中间视角中能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。以避免成为条件式(4)的上限以上的方式维持从第三透镜L3到第五透镜L5的合成焦距f345，从而由第三透镜L3至第五透镜L5构成的透镜组的光焦度相对于整个系统的光焦度不会过强，能够适当地实现镜头全长的缩短化。为了进一步提高该效果，优选为满足条件式(4 -1)，更进一步优选为满足条件式(4 一 2)。
[0097]- 0.29 < f/f345 < 0.2 (4 — 1)
[0098]- 0.28 < f/f345 < 0.1 (4 — 2)
[0099]更优选为，第二透镜L2的焦距f2以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(5)。
[0100]- 0.95 < f/f2 <- 0.65 (5)
[0101]条件式(5)规定整个系统的焦距f相对于第二透镜L2的焦距f2的比的优选数值范围。以避免成为条件式(5)的下限以下的方式维持第二透镜L2的光焦度，从而第二透镜L2的负光焦度相对于整个系统的光焦度不会过强，能够适当地将镜头全长缩短化。以避免成为条件式(5)的上限以上的方式确保第二透镜L2的光焦度，从而第二透镜L2的负光焦度相对于整个系统的光焦度不会过弱，特别是能够良好地对轴上色差进行校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(5 — I)。
[0102]- 0.9 < f/f2 <- 0.68 (5 — 1)
[0103]更优选为，第三透镜L3的焦距f3以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(6)。
[0104]0.05 < f/f3 < 0.95 (6)
[0105]条件式(6)规定整个系统的焦距f相对于第三透镜L3的焦距f3的比的优选数值范围。以避免成为条件式￠)的下限以下的方式确保第三透镜L3的光焦度，从而第三透镜L3的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会过弱，能够适当地将镜头全长缩短化。以避免成为条件式出)的上限以上的方式维持第三透镜L3的光焦度，从而第三透镜L3的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会过强，能够对球面像差良好地进行校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式出-1)，更进一步优选为满足条件式出一 2)。
[0106]0.06 < f/f3 < 0.9 (6—1)
[0107]0.1 < f/f3 < 0.7 (6 — 2)
[0108]更优选为，第四透镜L4的焦距f4以及整个系统的焦距f满足以下的条件式(J)。
[0109]0.48 < f/f4 < 1.57 (7)
[0110]条件式(7)规定整个系统的焦距f相对于第四透镜L4的焦距f4的比的优选数值范围。以避免成为条件式(7)的下限以下的方式确保第四透镜L4的光焦度，从而第四透镜L4的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会过弱，特别是在中间视角中能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，通过避免成为条件式(7)的下限以下，能够对畸变以及倍率的色差适当地进行校正。以避免成为条件式(7)的上限以上的方式维持第四透镜L4的光焦度，从而第四透镜L4的正光焦度相对于整个系统的光焦度不会过强，特别是能够对球面像差和像散良好地进行校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(7 — I)。
[0111]0.5 < f/f4 < 1.56 (7 — I)
[0112]如以上说明的那样，根据本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头L，在作为整体为5片这样的镜头结构中，使各镜头要素的结构最优化，因此能够实现具有广角、从中心视角到周边视角具有较高的成像性能的镜头系统。
[0113]另外，本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头通过满足适当优选的条件，能够实现更高的成像性能。另外，根据本实施方式所涉及的摄像装置，输出与由本实施方式所涉及的高性能的摄像镜头形成的光学图像对应的摄像信号，因此能够从中心视角到周边视角得到高分辨率的摄影图像。
[0114]接下来，对本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头的具体的数值实施例进行说明。以下，将多个数值实施例汇总而进行说明。
[0115]后述的表I以及表2表示与图1所示的摄像镜头的结构对应的具体的镜头数据。特别是，表I表示其基本的镜头数据，表2表示与非球面相关的数据。在表I所示的镜头数据中的面编号Si的栏，对于实施例1所涉及的摄像镜头，将最靠物体侧的镜头要素的面作为第一个(将开口光圈St作为第三个)，以随着朝着像侧而依次增加的方式表示标注了附图标记的第i个面的编号。在曲率半径Ri的栏，与图1中标注的附图标记Ri对应地，表示从物体侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。对于面间隔Di的栏，也同样地表示从物体侧起第i个面Si与第i+Ι个面Si+Ι的光轴上的间隔(mm)。在Ndj的栏,表示从物体侧起第j个光学要素对d线(587.6nm)的折射率的值。在v dj的栏，表示从物体侧起第j个光学要素对d线的阿贝数的值。另外，在各镜头数据中，作为各数据，分别示出整个系统的焦距f (mm)和后焦距Bf (mm)。另外，该后焦距Bf表不空气换算后的值。
[0116]该实施例1所涉及的摄像镜头的第一透镜LI至第五透镜L5的两面全部成为非球面形状。在表I的基本镜头数据中，作为这些非球面的曲率半径，示出光轴附近的曲率半径(近轴曲率半径)的数值。
[0117]表2表示实施例1的摄像镜头中的非球面数据。在作为非球面数据而表示的数值中，记号“E”表示其紧接着的数值是以10为底数的“幂指数”，并表示由该以10为底数的指数函数表示的数值乘以“E”之前的数值。例如，如果是“1.0E — 02”，则表示是“1.0X 10_2”。
[0118]作为非球面数据，记载由以下的式(A)所表示的非球面形状的式中的各系数A1、KA的值。更详细而言，Z表示从处于离光轴高度h的位置的非球面上的点向非球面的顶点的切平面(与光轴垂直的平面)下垂的垂线的长度(mm)。
[0119]Z = C* h2/{l+(l-KA.C2.h2)1/2} + XAi.h1 (A)
[0120]其中，
[0121]Z为非球面的深度(mm)，
[0122]h为从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)，
[0123]C为近轴曲率=1/R(R:近轴曲率半径)，
[0124]Ai为第i次(i是3以上的整数)的非球面系数，
[0125]KA为非球面系数。
[0126]与以上的实施例1的摄像镜头同样地，表3?表10表示与图2?图5所示的摄像镜头的结构对应的具体的镜头数据作为实施例2至实施例5。在这些实施例1?5所涉及的摄像镜头中，第一透镜LI至第五透镜L5的两面全部成为非球面形状。
[0127]图7(A)?(D)分别表示实施例1的摄像镜头中的球面像差、像散、畸变、倍率色差(倍率的色差)图。在表示球面像差、像散(像面弯曲)、失真的各像差图中，表示以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图、倍率色差图中也示出关于F线(波长486.lnm)、C线(波长656.3nm)的像差。另外，在球面像差图中也示出关于g线(波长435.8nm)的像差。在像散图中，实线表示弧矢方向(S)的像差，虚线表示切向方向(T)的像差。另外，Fn0.表不F值，ω表不半视角。
[0128]同样，图8(A)?⑶至图11 (A)?⑶表不关于实施例2至实施例5的摄像镜头的各像差。
[0129]另外，表11表示对于各实施例1?5分别汇总本实用新型所涉及的与条件式
(I)?(7)相关的值而成的表。
[0130]如从以上的各数值数据以及各像差图所得知的那样，对于各实施例，实现将镜头全长缩短化并且也具有较大的图像尺寸和较高的成像性能的摄像镜头。
[0131]另外，在上述各表中，记载以预定位数舍入后的数值。作为各数值的单位，对于角度使用“。”，对于长度使用“mm”。可是，这是一例，光学系统即使进行比例放大或者比例缩小也能够使用，因此也能够使用其他适当的单位。
[0132]另外，本实用新型的摄像镜头不限于实施方式以及各实施例，能够进行各种变形实施。例如，各镜头成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值等不限于由各数值实施例所示的值，能够采取其他值。
[0133]另外，在各实施例中，全部是以固定焦点而使用的前提下的记载，但是也可以设为能够调焦的结构。例如也能够设为将镜头系统整体伸出或使一部分透镜在光轴上移动而能够自动对焦的结构。
[0134]【表I】
[0135]实施例1
[0136]f = 3.962, Bf = 0.913
[0137]
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[0138]*:非球面
[0139]【表2】
[0140]
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[0141]【表3】
[0142]实施例2
[0143]f = 3.873，Bf = 0.998
[0144]
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[0145]*:非球面
[0146]【表4】
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[0148]【表5】
[0149]实施例3
[0150]f = 4.206，Bf = 0.619
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[0152]*:非球面
[0153]【表6】
[0154]
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[0155]【表7】
[0156]实施例4
[0157]f = 3.843，Bf = 0.886
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[0159]*:非球面
[0160]【表8】
[0161]
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[0162]【表9】
[0163]实施例5
[0164]f = 3.865，Bf = 0.914
[0165]SiRi__PrNd__Pdi
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[0166]*:非球面
[0167]【表10】
[0168]
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[0169]【表11】
[0170]
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[0171]另外，上述的近轴曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数均是由光学测定领域的专业人员按照以下的方法进行测定而求得的数据。
[0172]近轴曲率半径使用超高精度三维测量仪UA3P (松下生产科技株式会社制)对透镜进行测定，通过以下的步骤进行求算。临时对近轴曲率半径RmOn是自然数)和圆锥系数Km进行设定而输入到UA3P，根据这些和测定数据并使用UA3P附带的拟合(fitting)功能来算出非球面形状的式子的第η次非球面系数An。在上述的非球面形状的式(A)中，认为C =1/Rm，KA = Km-10根据Rm、Km、An和非球面形状的式子，算出与距离光轴的高度h对应的光轴方向上的非球面的深度Z。在距离光轴的各高度h中，求出所算出的深度Z与实测值的深度Z’之差，并对该差是否在预定范围内进行判别，在预定范围内的情况下，将所设定的Rm作为近轴曲率半径。另一方面，在差在预定范围外的情况下，直至在距离光轴的各高度h中算出的深度Z与实测值的深度Z’之差成为预定范围内为止，对用于该差的计算的RmW及Km的至少一方的值进行变更并作为Rm+1和Km+1进行设定而输入到UA3P，进行与上述同样的处理，重复对在距离光轴的各高度h中算出的深度Z与实测值的深度Z’之差是否在预定范围内进行判别的处理。另外，这里所说的预定范围内设为200nm以内。另外，作为h的范围，设为与透镜最大外径的O?1/5以内对应的范围。
[0173]面间隔使用组透镜测长用的中心厚/面间隔测定装置OptiSurf (Tr1ptics制)而测定并求算。
[0174]折射率使用精密折射计KPR-2000 (株式会社岛津制作所制)并将被检物的温度设为25°C的状态进行测定而求算。设利用d线(波长587.6nm)进行测定时的折射率为Nd。同样，设利用e线(波长546.1nm)进行测定时的折射率为Ne，设利用F线(波长486.1nm)进行测定时的折射率为NF，设利用C线(波长656.3nm)进行测定时的折射率为NC，设利用g线(波长435.8nm)进行测定时的折射率为Ng。关于d线的阿贝数vd通过将由上述的测定而得到的Nd、NF、NC代入vd = (Nd -1)/(NF-NC)的式子进行计算而求算。
【权利要求】
1.一种摄像镜头，其特征在于，实质上由5个透镜构成，所述5个透镜从物体侧起依次是:第一透镜，具有正光焦度，并将凸面朝向物体侧；第二透镜，具有负光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；第三透镜，具有正光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；第四透镜，具有正光焦度，且是将凸面朝向像侧的弯月形状；及第五透镜，具有负光焦度，将凹面朝向像侧，且像侧的面具有至少一个拐点，所述摄像镜头满足下述条件式:1.15 < f/fl < 1.7 (I)其中，f为整个系统的焦距，Π为所述第一透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，还满足下述的条件式:-1.48 < f/f45 < O (2)其中，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距。
3.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-1.5 < fl2/f45 < O (3)其中，Π2为所述第一透镜与所述第二透镜的合成焦距，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距。
4.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-0.3 < f/f345 < 0.35 (4)其中，f345为从所述第三透镜到所述第五透镜的合成焦距。
5.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-0.95 < f/f2 <- 0.65 (5)其中，f2为所述第二透镜的焦距。
6.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，所述第一透镜是弯月形状。
7.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，还具备配置于比所述第二透镜的物体侧的面靠物体侧的开口光圈。
8.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，所述第五透镜是双凹形状。
9.根据权利要求8所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:0.05 < f/f3 < 0.95 (6)其中，f3为所述第三透镜的焦距。
10.根据权利要求8所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:0.48 < f/f4 < 1.57 (7)其中，f4为所述第四透镜的焦距。
11.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:1.22 < f/fl < 1.6 (1 — 1)。
12.根据权利要求2所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-1.25 < f/f45 < O (2—1)其中，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距。
13.根据权利要求3所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-1.45 < fl2/f45 <- 0.05 (3—1)其中，Π2为所述第一透镜与所述第二透镜的合成焦距，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距。
14.根据权利要求4所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-0.29 < f/f345 < 0.2 (4—1)其中，f345为从所述第三透镜到所述第五透镜的合成焦距。
15.根据权利要求5所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-0.9 < f/f2 <- 0.68 (5—1)其中，f2为所述第二透镜的焦距。
16.根据权利要求11所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:1.25 < f/fl < 1.55 (1 — 2)。
17.根据权利要求12所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:-1.1 < f/f45 <- 0.05 (2 — 2)其中，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距。
18.根据权利要求9所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:0.06 < f/f3 < 0.9 (6 -1)其中，f3为所述第三透镜的焦距。
19.根据权利要求10所述的摄像镜头，其中，还满足以下的条件式:0.5 < f/f4 < 1.56 (7 -1)其中，f4为所述第四透镜的焦距。
20.一种摄像装置，具有权利要求1至19中任一项所述的摄像镜头。
【文档编号】G02B13/00GK204028446SQ201420508701
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】米山一也, 野田隆行, 石井良明 申请人:富士胶片株式会社