专利名称：摄像镜头及使用了该摄像镜头的摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于搭载有摄像装置的例如便携式电话机等的小型移动产品 的摄像镜头和使用了该摄像镜头的摄像装置。
背景技术：
近年，搭载了摄像装置(照相机模块)的例如便携式电话机等小型移动产品得到 普及，使用这样的小型移动产品进行简单的照片拍摄已成为普遍现象。而且，作为搭载在这 样的小型移动产品中的小型摄像装置用的摄像镜头，基于与1片结构乃至2片结构的透镜 相比能够高性能化的理由，提出了一种3片结构的镜头，该透镜从物体侧向像面侧依次配 置有第一透镜、第二透镜和第三透镜(例如，参照专利文献1)。专利文献1中记载的摄像镜头具有从物体侧向像面侧依次配置的如下构件第一 透镜，具有正光焦度；第二透镜，具有负光焦度，并且由物体侧的透镜面是凹面的凸凹透镜 构成；以及第三透镜，具有正光焦度。在此，使用具有负光焦度的透镜作为第二透镜是特殊 地为了良好地修正色像差。此外，在专利文献1中提出的摄像镜头中，通过使第一 第三透 镜全部使用塑料透镜，达到了低成本化。专利文献1 日本特开2004-317743号公报但是，在专利文献1中记载的摄像镜头中，由于使用了具有负光焦度的透镜作为 第二透镜，因此，难以实现近年要求的光学全长的进一步缩短化。此外，在专利文献1中记载的摄像镜头中，由于第一透镜和第二透镜相对于光学 系统整体的焦距的倍率(光焦度)大，因此，各结构透镜的偏心等的制造误差对像差产生很 大影响。从而，在专利文献1中记载的摄像镜头中，恐怕不能与百万像素以上的高像素的摄 像元件相匹配。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摄像镜头和使用了该摄像镜头的摄像装置，该摄像镜 头解决了以往技术中的上述问题，是能够实现紧凑化(小型化、薄型化)、低成本化，并且， 能够与搭载在便携式电话机等小型移动产品中的百万像素以上的高像素摄像元件相匹配 的3片结构。为了达到上述目的，本发明涉及的，其特征在于，具有从物体侧向像面侧依次配置 的如下构件第一透镜，具有正光焦度，在像面侧的透镜面上形成有衍射光学元件；第二透 镜，具有正光焦度，由像面侧的透镜面为凸面的凸凹透镜构成；以及第三透镜，具有负光焦 度，在设光学系统整体的焦距为f，上述第一透镜的焦距为Π，上述第二透镜的焦距
为f2，上述第三透镜的焦距为f3，上述衍射光学元件的光焦度为时，满足下述条件式 ⑴ ⑷0. 9 < fl/f < 1. 3…(1)
0. 7 < f2/f < 1. 1-0. 8 < f3/f < -0. 6-0. 3 < f · Φη0Ρ < 0.
…⑵ …⑶
..(4)。上述条件式(1)是关于上述第一透镜对于光学系统整体的光焦度平衡的条件式。 若fl/f在0. 9以下或1. 3以上，则难以既保证光学系统全长小，又能良好地修正球面像差 和非点像差。上述条件式(2)是关于上述第二透镜对于光学系统整体的光焦度平衡的条件式。 若f2/f在0. 7以下或1. 1以上，则难以既保证光学系统全长小，又能良好地修正球面像差 和非点像差。上述条件式(3)是关于上述第三透镜对于光学系统整体的光焦度平衡的条件式。 若f3/f在-0. 8以下或-0. 6以上，则难以既保证光学系统全长小，又能良好地修正球面像
差和非点像差。上述条件式(4)是关于形成在上述第一透镜上的上述衍射光学元件的光焦度的 条件式。若f· Φ·在-0.3以下或0.5以上，则难以保证光学全长与光线像差和色像差的 良好平衡。由于以上原因，根据上述本发明的摄像镜头的结构，能够提供一种能够实现紧凑 化(小型化、薄型化)，并且能够良好地修正各个像差，能够与搭载在便携式电话机等小型 移动产品中的百万像素以上的高像素摄像元件相匹配的高性能的3片结构的摄像镜头。此 外，如上所述，根据上述本发明的摄像镜头的结构，不论透镜材料如何，都能够与百万像素 以上的高像素摄像元件相匹配，因此，通过使用塑料作为透镜材料，也能够实现低成本化。在上述本发明的摄像镜头的结构中，上述第一 第三透镜最好都是塑料透镜。根 据该最优例子，包括衍射光学元件的成形在内的第一 第三透镜的成形变得容易，并且，在 材料成本乃至制造成本方面也有利。此外，本发明涉及的摄像装置的结构的特征在于，是具有将与被摄体相对应的光 信号变换成图像信号进行输出的摄像元件和使上述被摄体的像成像在上述摄像元件的摄 像面上的摄像镜头的摄像装置，使用了上述本发明的摄像镜头作为上述摄像镜头。根据上述本发明的摄像装置的结构，通过使用上述本发明的摄像镜头作为摄像镜 头，能提供一种紧凑且高性能的摄像装置，以及搭载有该摄像装置的紧凑且高性能的便携 式电话机等的移动产品。发明效果如上所述，根据本发明，能够提供一种摄像镜头和使用了该摄像镜头的摄像装置， 该摄像镜头是能够实现紧凑化(小型化、薄型化)、低成本化，并且，是能够与搭载在便携式 电话机等小型移动产品中的百万像素以上的高像素摄像元件相匹配的3片结构。
图1是示出本发明的第一实施方式中的摄像镜头的结构的配置图。图2是本发明的实施例1中的摄像镜头的像差图((a)是球面像差的图(轴上色 像差的图)，(b)是非点像差的图，(c)是歪曲像差的图)。图3是示出本发明的第二实施方式中的摄像镜头的结构的配置图。
4
图4是本发明的实施例2中的摄像镜头的像差图((a)是球面像差的图(轴上色 像差的图)，(b)是非点像差的图，(C)是歪曲像差的图)。图5是示出本发明的第三实施方式中的摄像镜头的结构的配置图。图6是本发明的实施例3中的摄像镜头的像差图((a)是球面像差的图(轴上色 像差的图)，(b)是非点像差的图，(c)是歪曲像差的图)。附图标记说明
1、7、13第一透镜
2、8、14第二透镜
3、9、15第三透镜
4、10、16孔径光阑
5、11、17平行平板
6、12、18摄像镜头
S摄像面
具体实施例方式以下，使用实施方式，进一步具体地说明本发明。[第一实施方式]图1是示出本发明的第一实施方式中的摄像镜头的结构的配置图。如图1所示，本实施方式的摄像镜头6具有从物体侧(图1中左侧)向像面侧(图 1中右侧)依次配置的如下构件孔径光阑4 ；第一透镜1，具有正光焦度，在像面侧的透镜 面上形成有衍射光学元件；第二透镜2，具有正光焦度，由像面侧的透镜面是凸面的凸凹透 镜构成；以及第三透镜3，具有负光焦度。摄像镜头6是对摄像元件(例如CCD)的摄像面S 形成光学影像(使被摄体的影像成像)的摄像用的单焦点透镜，摄像元件将与被摄体对应 的光信号变换成图像信号后输出。并且，使用摄像元件和摄像镜头6构成摄像装置。在此，形成有衍射光学元件的透镜面(以下称作“衍射光学元件面”)的形状由例 如下述(数学式1)给出(关于后述的第二和第三实施方式也同样)。[数学式1]φ (p ) = (2 π / λ 0) (C2 P 2+C4 ρ 4)Y= PX(归一化半径)其中，在上述(数学式1)中，Φ (P)表示相位函数，Y表示距离光轴的高度，Cn表 示η次的相位系数，λ ^表示设计波长。再有，通过设衍射次数为Μ，将Φ (P)进行形状变 换来决定X。第一透镜1由物体侧的透镜面是凸面的凸凹透镜构成。第三透镜3由双凹透镜构成。第一 第三透镜1 3的各透镜面可以适当地设为非球面，透镜面的非球面形状 用下述(数学式2)给出(关于后述的第二和第三实施方式也同样)。[数学式2]
权利要求
一种摄像镜头，其特征在于，具有从物体侧向像面侧依次配置的如下构件第一透镜，具有正光焦度，在像面侧的透镜面上形成有衍射光学元件；第二透镜，具有正光焦度，由像面侧的透镜面为凸面的凸凹透镜构成；以及第三透镜，具有负光焦度，在设光学系统整体的焦距为f，上述第一透镜的焦距为f1，上述第二透镜的焦距为f2，上述第三透镜的焦距为f3，上述衍射光学元件的光焦度为φDOE时，满足下述条件式(1)～(4)0.9＜f1/f＜1.3 …(1)0.7＜f2/f＜1.1 …(2) 0.8＜f3/f＜ 0.6 …(3) 0.3＜f·φDOE＜0.5…(4)
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于， 上述第一 第三透镜都是塑料透镜。
3.一种摄像装置，具有摄像元件，将与被摄体相对应的光信号变换成图像信号来进 行输出；以及摄像镜头，使上述被摄体的像成像在上述摄像元件的摄像面上，其特征在于，使用了权利要求1或2中记载的摄像镜头作为上述摄像镜头。
全文摘要
本发明提供一种能够实现紧凑化(小型化、薄型化)、低成本化，并且，能够与搭载在便携式电话机等小型移动产品中的百万像素以上的高像素的摄像元件相匹配的3片结构的摄像镜头。本发明是一种具有从物体侧向像面侧依次配置了如下构件的摄像镜头(6)孔径光阑(4)；第一透镜(1)，具有正光焦度，在像面侧的透镜面上形成有衍射光学元件；第二透镜(2)，具有正光焦度，由像面侧的透镜面是凸面的凸凹透镜构成；第三透镜(3)，具有负光焦度。在设光学系统整体的焦距为f，第一透镜(1)的焦距为f1，第二透镜(2)的焦距为f2，第三透镜(3)的焦距为f3，上述衍射光学元件的光焦度为φDOE时，满足下述条件式(1)～(4)0.9＜f1/f＜1.3…(1)、0.7＜f2/f＜1.1…(2)、-0.8＜f3/f＜-0.6…(3)、-0.3＜f·φDOE＜0.5…(4)。
文档编号G02B13/00GK101946200SQ20098010511
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月1日 优先权日2008年9月3日
发明者井场拓巳, 山下优年 申请人:松下电器产业株式会社