5枚光学元件构成的摄像镜头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种在小型的摄像装置所使用的C⑶传感器、C-MOS传感器的固 体摄像元件上形成被摄体的像的摄像镜头，特别是，涉及推进小型化、低背化的智能电话、 移动电话和PDA (Personal Digital Assistant :个人数字助理）、游戏机、PC等信息终端设 备以及附加有照相机功能的家电产品等所搭载的摄像装置中内置的5枚光学元件构成的 摄像镜头。
[0002] 在本实用新型中，光学元件之中是否为透镜的分类是根据在光轴上有无光焦度进 行的。将在光轴上（近轴）具有光焦度的光学元件称为透镜。无透镜功能的光学元件无需 变更整体的焦距就能够有助于改善周边部的像差。此外，关于透镜的面形状，所谓凸面、凹 面，是指近轴（光轴近旁）的形状。另外，所谓形成于非球面的反曲线点，是指切平面与光 轴垂直相交的非球面上的点。
【背景技术】
[0003] 近年来，许多信息终端设备一般都已搭载照相机功能。另外，也已出现附带照相机 的家电产品，例如通过使智能电话与家电产品进行通信，从外出地也已能通过设备中搭载 的照相机实时地观看自己家的状况。可以设想这样使信息终端设备、家电产品融合了照相 机功能并提高了消费者的便利性的商品开发在今后也将越来越发展。这样的设备所搭载的 照相机的性能不仅要求当然具备与高像素化对应的高分辨力且透镜系统为小型、低背、明 亮的透镜系统，还要求对应广视场角。
[0004] 然而，得到低背、广视场角且明亮的摄像镜头时，画面周边部的像差校正是困难 的，在整个画面范围内确保良好的光学性能是困难的。尽管通过采用玻璃材料作为透镜材 料，能在一定程度上解决这些问题，但由于玻璃材料不适于大量生产，因此，在以低成本大 量提供这方面存在问题。
[0005] 以往，作为期望实现对应广视场角、高性能化的摄像镜头，例如已知如下专利文献 1、2这样的摄像镜头。
[0006] 在专利文献1中公开了一种摄像镜头，该摄像镜头具备从物体侧到像面侧按顺序 配置的包括具有正的光焦度的双凸透镜的第1透镜、具有负的光焦度且像面侧的透镜面为 凹面的第2透镜、包括具有正的光焦度且像面侧的透镜面为凸面的弯月形透镜的第3透镜 以及具有负的光焦度、两个透镜面为非球面形状且像面侧的透镜面在光轴近旁为凹面的第 4透镜。
[0007] 另外，在专利文献2中公开了一种摄像镜头，该摄像镜头从物体侧按顺序包括正 的第1透镜、正的第2透镜、负的第3透镜、正的第4透镜、负的第5透镜，期望实现小型化 和各种像差的良好的校正。
[0008] 现有抟术f献
[0009] 专利f献
[0010] 专利文献1 :日本特开2010-271541号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2010-026434号公报 【实用新型内容】
[0012] 实用新塑要解决的问题
[0013] 在上述专利文献1所记载的摄像镜头中，光学全长为5. 4_的程度，实现了光学全 长被抑制为摄像元件的有效摄像面的对角线的长度的〇. 9倍的程度的相对低背化。但是， 由于是4枚透镜构成，因此像差校正不充分。另外，虽然实现了相对广角化，但F值为2. 8 的程度，因而对应近年来所要求的明亮的透镜系统是困难的。
[0014] 上述专利文献2所记载的摄像镜头是5枚透镜构成，因此，光学全长为7. 8_的程 度，为摄像元件的有效摄像面的对角线的长度的1. 1倍的程度，是不利于进一步低背化的 构成。虽然作为5枚透镜构成的透镜系统，实现了良好地校正各种像差且F值为2. 0至2. 5 的程度的明亮的透镜系统，但最大视场角仅能对应62°的程度，另外，若要谋求进一步广角 化，则画面周边部的像差校正存在问题。
[0015] 这样，在现有技术中，得到对应低背化和广角化且明亮、高分辨率的摄像镜头是困 难的。
[0016] 本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，以低成本提供尽管是采用5 枚透镜的构成仍能充分应对低背化的要求且对应F2. 4以下的明亮度和广视场角，并且良 好地校正了各种像差的小型的摄像镜头。
[0017] 此外，在此，所谓低背，是指光学全长比摄像元件的有效摄像面的对角线的长度短 的程度，所谓广角，是指全视场角为70°以上的程度。另外，所谓摄像元件的有效摄像面的 对角线的长度，是指以入射到摄像镜头的来自最大视场角的光线入射到摄像面的位置离光 轴的垂直高度即最大像高为半径的有效摄像圆的直径。
[0018] 用于解决问题的方案
[0019] 本实用新型的摄像镜头是在固体摄像元件上形成被摄体的像的5枚光学元件构 成的F值为2. 4以下的摄像镜头，其特征在于，从物体侧到像侧按顺序具备：光焦度为正的 第1光学元件组，其由作为第1光学元件的凸面朝向物体侧的具有正的光焦度的第1透镜 和作为第2光学元件的凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第2透镜构成；光焦度为正的第 2光学元件组，其由作为第3光学元件的凸面朝向像侧的具有正的光焦度的第3透镜构成； 以及光焦度为负的第3光学元件组，其由作为第4光学元件的凹面朝向像侧的具有负的光 焦度的双面为非球面的第4透镜构成，在上述第4透镜的像侧的面上在光轴上以外的位置 至少形成有1个反曲线点，在比上述第1光学元件组靠像侧的空气间隔内，配置有1枚作为 第5光学元件的实质上不具有光焦度的双面为非球面的像差校正光学元件。
[0020] 上述构成的5枚光学元件构成的摄像镜头设为从物体侧按顺序配置有正的第1光 学元件组、正的第2光学元件组以及负的第3光学元件组的所谓远摄型的光焦度排列，因 此，形成了有利于低背化的构成。
[0021] 在上述5枚光学元件构成的摄像镜头中，第1光学元件组利用正的第1透镜实现 低背化，利用负的第2透镜良好地校正球面像差和色像差。第2光学元件组利用较强的正 的第3透镜既维持低背化又进行彗差、场曲的校正。第3光学元件组利用负的第4透镜进 行第3透镜所产生的球面像差的校正，并且，通过形成在像侧的面上在光轴上以外的位置 至少具有1个反曲线点的非球面，恰当地控制场曲、畸变的校正和主光线入射到摄像元件 的角度。实质上不具有光焦度的像差校正光学元件利用形成于双面的非球面形状良好地校 正画面周边部的像差。
[0022] 另外，在上述5枚光学元件构成的摄像镜头中，作为第5光学元件的实质上不具有 光焦度的像差校正光学元件配置在第1光学元件组与第2光学元件组的空气间隔内、第2 光学元件组与第3光学元件组的空气间隔内以及第3光学元件组与摄像面的空气间隔内的 任一处，由此，利用形成于双面的非球面的效果，尤其能良好地校正配置在比像差校正光学 元件靠物体侧的光学元件组的周边部的像差，因此，对从较广的视场角入射的光线的像差 的改善，能有效地发挥作用。
[0023] 另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式（1)、（2):
[0024] (1)0.1 < TN/f < 0. 5
[0025] (2) 40 < V dN < 60
[0026] 其中，
[0027] TN为配置像差校正光学元件的透镜间隔的光轴上的距离，
[0028] f为整个镜头系统的焦距，
[0029] V dN为像差校正光学元件的相对于d线的阿贝数。
[0030] 条件式（1)是规定像差校正光学元件的恰当的配置空间的条件式，是用于既维持 低背化又良好地进行周边部的像差校正的条件。若超过条件式（1)的上限值，则配置像差 校正光学元件的空间过宽，低背化变得困难。另一方面，若低于下限值，则配置像差校正光 学元件的空间变窄，因此，在双面形成非球面形状会受到制约，进行良好的像差校正变得困 难。此外，在像差校正光学元件配置于第4透镜与摄像面之间的情况下，条件式（1)中的配 置像差校正光学元件的透镜间隔的光轴上的距离是指第4透镜的像侧的面至摄像面的光 轴上的距离。
[0031] 条件式（2)是关于像差校正光学元件的材料将阿贝数规定为恰当的范围的条件 式，通过采用满足条件式（2)的材料即低色散的材料，能够良好地进行周边部的像差校正。
[0032] 另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式（3)、（4):
[0033] (3)4. 0 < (d2/f) XlOO < 10. 0
[0034] (4)0. 4 < (tl/f) XlOO < I. 5
[0035] 其中，
[0036] d2为第2透镜的光轴上的厚度，
[0037] tl为第1透镜与第2透镜的光轴上的空气间隔，
[0038] f为整个镜头系统的焦距。
[0039] 条件式（3)是恰当地规定第2透镜的光轴上的厚度的条件式，是用于既良好地保 持第2透镜的成型性又维持低背化的条件。若超过条件