摄像透镜和设置有该摄像透镜的摄像装置制造方法
【专利摘要】在摄像透镜中，实现在分辨上的提高和在全长上的缩短。一种大致由五个透镜构成的摄像透镜，由从物体侧顺次布置的如下构件构成：第一非球面透镜（L1），具有在物体侧上的凸面和正屈光力；第二非球面透镜（L2），具有在像侧上的凹面和负屈光力；第三非球面透镜（L3），在光轴附近具有正屈光力；第四非球面透镜（L4），具有负屈光力；和第五非球面透镜（L5），是在像侧上具有凹面和负屈光力的凹凸透镜，并且满足预定的条件表达式。
【专利说明】摄像透镜和设置有该摄像透镜的摄像装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在诸如CXD (电荷耦合器件)、CM0S (互补金属氧化物半导体)等的图像传感器上形成被摄体的光学图像的摄像透镜和一种摄像装置，该摄像装置具有安装于其上以执行摄像的摄像透镜，诸如数字静态相机、装有相机的蜂窝电话、智能电话、平板终端、个人数字助理(PDA)等。
【背景技术】
[0002]最近，随着个人计算机到家庭等的推广，能够将对景观、人等摄像而获得的图像信息输入到个人计算机的数字静态相机已经被迅速推广。此外，越来越多的蜂窝电话具有用于输入图像的内置相机模块。具有摄像能力的这样的器件利用诸如CCD、CMOS等的图像传感器。最近，这些类型的图像传感器的尺寸已经大幅度减小，并且因此，摄像器件总体上和将被安装在这样的器件上的摄像透镜也已经被要求具有更加紧凑的大小。同时，图像传感器的像素计数已经增加，从而促使摄像透镜在分辨率和性能上的提高的增长的需求。例如，需要对应于诸如大于2MP并且更优选地大于5MP的高像素计数的性能。
[0003]对于这样的需求，可想到的是，利用具有相对大数量的透镜的五透镜构造，以便例如实现在全长上的缩短和在分辨率上的提高(参考专利文献I至5)。
[0004][现有技术文献]
[0005][专利文献]
[0006]专利文献1:日本未审查专利公开N0.2007-264180
[0007]专利文献2:日本未审查专利公开N0.2007-298572
[0008]专利文献3:日本未审查专利公开N0.2010-256608
[0009]专利文献4:日本未审查专利公开N0.2011-085733
[0010]专利文献5:美国专利N0.7，911，911
【发明内容】
[0011]然而，在专利文献I或2中描述的五元件透镜中，在轴向色像差上需要更加令人满意的校正。在专利文献3或4中描述的摄像透镜需要在全长上的进一步的缩短。在专利文献5中描述的摄像透镜具有全长相对于图像传感器的大小的大比率，并且当通过按比例延长将该摄像透镜应用于具有满足较高像素计数的需求的大小的图像传感器时，全长变得很长，使得终究需要进一步缩短全长。
[0012]鉴于上文描述的情况，已经研发了本发明，并且具体地，本发明的一个目的是提供一种在轴向色像差和图像形成区域的周边区域上的色像差上得到良好校正的摄像透镜，从而能够以缩短的全长实现从中心视角到周边视角的高图像形成性能。本发明的进一步的目的是提供一种具有摄像透镜的摄像装置，该摄像透镜安装于摄像装置上并且能够获取高分辨率图像。
[0013]本发明的摄像透镜是大致由五个透镜构成的摄像透镜，由从物体侧以此顺序布置的如下构件构成:
[0014]第一透镜，在光轴附近具有物体侧上的凸面并且在光轴附近具有正屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状；
[0015]第二透镜，在光轴附近具有像侧上的凹面并且在光轴附近具有负屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状；
[0016]第三透镜，在光轴附近具有正屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状；
[0017]第四透镜，在光轴附近具有负屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状；和
[0018]第五透镜，该第五透镜是在光轴附近具有像侧上的凹面、并且在光轴附近具有负屈光力且在至少一个面上具有非球面形状的凹凸透镜，
[0019]其中摄像透镜被构造成满足下文给出的条件表达式:
[0020]2<f3/fl<20-------------------(2)；
[0021]1.10<|f4/f5-----------------(3);和
[0022]V d4<35-----------------------(4)，
[0023]其中，
[0024]fl是第一透镜的焦 距；
[0025]f3是第三透镜的焦距；
[0026]f4是第四透镜的焦距；
[0027]f5是第五透镜的焦距；并且
[0028]V d4是第四透镜相对于d线的阿贝数。
[0029]如本文中使用的术语“大致由五个透镜构成”表示本发明的摄像透镜除了五个透镜之外，包括:大致无任何屈光力的透镜；透镜以外的光学元件，诸如孔径光阑、盖玻片等；透镜凸缘；透镜镜筒；图像传感器；和诸如相机抖动校正机构等的机构。
[0030]根据本发明的摄像透镜，各透镜元件的结构在总共五个透镜的透镜构造中被优化。具体地，这允许实现在轴向色像差和在图像形成区域的周边区域中的色像差上得以良好校正并且从中心到周边视角具有高图像形成性能的透镜系统，同时缩短全长。具体地，摄像透镜被构造成使得第一和第三透镜的焦距满足表达式(2)，使得能够使第一和第三透镜的屈光力平衡，并且在图像形成区域的中心和周边区域中的性能被满意地维持，同时缩短全长。此外，摄像透镜被构造成使得第四和第五透镜的焦距满足表达式(3)，使得第四透镜的负屈光力的强度变得适当，并且由第五透镜引起的场曲和横向色像差能够被维持在能够良好校正的范围内。再者，摄像透镜被构造成使得第四透镜满足表达式(4)，使得在图像形成区域的周边区域中的轴向色像差和横向色像差被满意地校正，同时缩短全长。
[0031]在本发明的摄像透镜中，对下列优选构造的进一步的采纳和满足可以进一步提高光学性能。
[0032]优选地，本发明的摄像透镜满足下文给出的条件表达式(I )。相对于第二透镜的条件表达式(I)的满足可以减小阿贝数vd2并且增加分散，因此，轴向色像差被满意地校正，并且图像形成区域的中心区域中的分辨率被维持。为了进一步增强有利的效果，更优选的是，摄像透镜满足条件表达式(l-ι )。
[0033]vd2<35-----------------------(I)
[0034]V d2<30-----------------------(1-1)[0035]其中，V d2是第二透镜相对于d线的阿贝数。
[0036]优选地，本发明的摄像透镜满足下文给出的条件表达式(2-1)。相对于第一和第三透镜的条件表达式(2-1)的满足允许第一和第三透镜的屈光力被更加满意地平衡，因而在图像形成区域的中心和周边区域中的性能被更加满意地维持，同时缩短全长。
[0037]2.2<f3/fl<20-----------------(2-1)
[0038]优选地，本发明的摄像透镜满足下文给出的条件表达式(3-1)。相对于第四和第五透镜的焦距的条件表达式(3-1)的满足允许第四透镜的屈光力的强度变得更加适当，因而由第五透镜引起的场曲和横向色像差能够更加满意地被维持在能够良好校正的范围内。
[0039]1.K|f4/f5|<50---------------(3-1)
[0040]优选地，本发明的摄像透镜满足下文给出的条件表达式(4-1 )。相对于第四透镜的条件表达式(4-1)的满足允许在图像形成区域的周边区域中的轴向色像差和横向色像差被更加满意地校正，同时全长缩短被更加满意地实现。
[0041]V d4<30-----------------------(4-1)
[0042]优选地，本发明的摄像透镜包括布置在第一透镜的物体侧上的孔径光阑。这允许相对于全长在图像形成平面与光瞳之间设置更大的距离，因而图像传感器上的入射角减小，并且实现较高的光学性能。
[0043]本发明的摄像装置是设置有本发明的摄像透镜的摄像装置。
[0044]根据本发明的摄像装置，基于由本发明的摄像透镜获得的高分辨率光学图像，可以获得高分辨率图像信号。
[0045]根据本发明的摄像透镜，各透镜元件的结构在总共五个透镜的透镜构造中被优化。具体地，除第三透镜的焦距与第一透镜的焦距之间的比率以及第四透镜的焦距与第五透镜的焦距之间的比率的适当的设置之外，摄像透镜被构造成使得第四透镜的分散变得适当。具体地，这允许实现在轴向色像差上得以良好校正并且从中心到周边视角具有高图像形成性能的透镜系统，同时缩短全长。
[0046]此外，根据本发明的摄像装置，根据由上文描述的本发明的高性能摄像透镜形成的光学图像输出摄像信号，使得可以基于摄像信号来获取高分辨率图像。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]图1示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第一构造示列，其是对应于示例I的透镜的截面图。
[0048]图2示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第二构造示列，其是对应于示例2的透镜的截面图。
[0049]图3示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第三构造示列，其是对应于示例3的透镜的截面图。
[0050]图4示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第四构造示列，其是对应于参考示例4的透镜的截面图。
[0051]图5示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第五构造示列，其是对应于参考示例5的透镜的截面图。
[0052]图6示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第六构造示列，其是对应于示例6的透镜的截面图。
[0053]图7示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第七构造示列，其是对应于示例7的透镜的截面图。
[0054]图8示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第八构造示列，其是对应于示例8的透镜的截面图。
[0055]图9示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第九构造示列，其是对应于示例9的透镜的截面图。
[0056]图10示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第十构造示列，其是对应于示例10的透镜的截面图。
[0057]图11示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第十一构造示列，其是对应于示例11的透镜的截面图。
[0058]图12示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第十二构造示列，其是对应于示例12的透镜的截面图。
[0059]图13示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第十三构造示列，其是对应于示例13的透镜的截面图。
[0060]图14示出根据本发明的示例I的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0061]图15示出根据本发明的示例2的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0062]图16示出根据本发明的示例3的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0063]图17示出根据本发明的参考示例4的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0064]图18示出根据本发明的参考示例5的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0065]图19示出根据本发明的示例6的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0066]图20示出根据本发明的示例7的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0067]图21示出根据本发明的示例8的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0068]图22示出根据本发明的示例9的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0069]图23示出根据本发明的示例10的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0070]图24示出根据本发明的示例11的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0071]图25示出根据本发明的示例12的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。[0072]图26示出根据本发明的示例13的摄像透镜的各种类型的像差的像差图示，其中(A)示出球面像差，(B)示出像散(场曲)，并且(C)示出畸变。
[0073]图27示出作为设置有本发明的摄像透镜的蜂窝电话终端的摄像装置。
[0074]图28示出作为设置有本发明的摄像透镜的智能电话终端的摄像装置。
【具体实施方式】
[0075]在下文中，将结合附图详细地描述本发明的实施例。
[0076]图1示出根据本发明的实施例的摄像透镜的第一构造示例。该构造示例对应于将在稍后描述的第一数值示例(表1、表14)的透镜构造。同样地，在图2和图3中分别示出对应于将在稍后描述的第二和第三数值示例(表2至3和表15至16)的透镜构造的第二和第三构造示例。此外，在图6至图13中分别示出对应于第六至第十三数值示例(表6至表13和表19至表26)的透镜构造的第六至第十三构造示例。此外，在图4、图5中分别以截面示出第四和第五参考示例(表4、表5和表17、表18)的构造。在图1至图13中，符号Ri表示第i个面的曲率半径，曲率半径朝像侧(成像侧)顺次地增加，且最物体侧的透镜元件面被视为第一个面。符号Di表示在光轴Zl上的第i个面与第(i+Ι)个面之间的面距离。由于基本构造在各构造示例中是相同的，所以在下文中将基于在图1中所示的构造示例和图2至图3的构造示例作出描述，并且将根据需要描述图6至图13。
[0077]根据本实施例的摄像透镜L被适当地应用于使用图像传感器的各种类型的摄像器件，所述图像传感器诸如CCD或CMOS。它对于诸如数字静态相机、装有相机的蜂窝电话、智能电话、平板终端、PDA等的相对小的便携式终端器件是特别有用的。摄像透镜L具有从物体侧沿着光轴Zl顺次布置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、和第五透镜L5。
[0078]图27示出蜂窝电话终端的概略图，该蜂窝电话终端是根据本实施例的摄像装置I。根据本实施例的摄像装置I包括根据本实施例的摄像透镜L和根据由摄像透镜L形成的光学图像输出摄像信号的诸如CXD的图像传感器100 (图1)。图像传感器100布置在摄像透镜L的图像形成面(摄像面)上。
[0079]图28示出智能电话的概略图，该智能电话是根据本发明的实施例的摄像装置501。摄像装置501包括具有根据本实施例的摄像透镜L的相机部和根据由摄像透镜L形成的光学图像输出摄像信号的诸如CXD的图像传感器100 (图1)。图像传感器100布置在摄像透镜L的图像形成面(摄像面)上。
[0080]根据透镜所安装到的相机侧上的结构，各种类型的光学构件CG可以布置在第五透镜L5与图像传感器100之间。例如，诸如用于保护摄像面的盖玻片或红外线截止滤光件的板状光学构件可以被布置。在这种情况下，例如，带有施加于其上的具有诸如红外线截止滤光件或ND滤光件的过滤效应的涂层的板状盖玻片可以被用作光学构件CG。
[0081]此外，可以省略光学构件CG，并且第五透镜L5可以设置有具有与CG的效果相同的效果的涂层。这可以有助于使用的部件的数量的减少和全长的缩短。
[0082]摄像透镜L还具有孔径光阑St。孔径光阑St是光学孔径光阑并且优选被布置在第一透镜LI之前或之后。例如，孔径光阑St优选是所谓的“前孔径光阑”，其中，孔径光阑布置在最物体侧。如本文中所使用的术语“前孔径光阑”表示孔径光阑被布置在光轴方向上的对应于在轴向边缘光线与第一透镜LI的物体侧的面的交点的位置或在交点的物体侧上。在本实施例中，第一至第三构造示例的透镜和第六至第十三构造示例的透镜(图1至3和图6至13)是对应于前孔径光阑的构造示例。对前孔径光阑的利用允许相对于全长在图像形成面与光瞳之间设置更长的距离，因而图像传感器上的入射角减小，并且实现较高的光学性能。
[0083]摄像透镜L在第一透镜LI至第五透镜L5中的各个的至少一个面上使用非球面用于性能提闻。
[0084]在摄像透镜L中，第一透镜LI在光轴附近具有正屈光力。第一透镜LI在光轴附近具有物体侧上的凸透镜。这允许容易地校正球面像差。
[0085]第二透镜L2在光轴附近具有负屈光力。第二透镜L2在光轴附近具有像侧上的凹面，使得场曲可以被满意地校正。
[0086]第三透镜L3在光轴附近具有正屈光力。
[0087]第四透镜在光轴附近具有负屈光力。第四透镜L4的“周边区域”具有使得像侧的面的切线在像侧上与光轴相交的形状。如本文中使用的术语“周边区域”表示在从光轴沿径向方向向外测的、对应于透镜的50%的区域外侧的区域。以这种方式，通过形成第四透镜L4，使得在光轴附近像侧的面朝像侧是凹的，并且在像侧的面的周边区域中，像侧的面的切线在像侧上与光轴相交，可以减少轴向色像差和横向色像差的发生。特别地，不仅仅像侧的面，如果第四透镜L4的物体侧的面具有在周边区域中的形状，使得物体侧的面的切线在像侧上与光轴相交，则上文描述的有利的效果变得更加明显。
[0088]第五透镜L5是在光轴附近具有负屈光力的凹凸透镜。第五透镜L5在光轴附近具有像侧上的凹面。以这种方式，通过形成在像侧上具有凹面的第五透镜L5，可以满意地校正场曲。
[0089]构成摄像透镜L的透镜LI至L5中的各个不是粘合透镜而是单个透镜。与透镜LI至L5中的任一个是粘合透镜相比，这提供更多非球面，实现较高的设计弹性并且可以令人满意地缩短全长。
[0090]现在将描述以上述方式构造的摄像透镜L的功能和有利效果。特别地，将详细地描述相对于条件表达式而言的功能和有利的效果。
[0091 ] 首先，优选的是，第二透镜L2相对于d线的阿贝数V d2满足下文给出的条件表达式(I)。
[0092]vd2<35-----------------------(I)
[0093]如果第二透镜L2超过条件表达式(I)的上限，则轴向色像差增加，并且在图像形成区域的中心区域中的分辨率下降。因此，通过满足相对于第二透镜L2的条件表达式(I)以减小阿贝数vd2并且增加分散作为发散透镜，可以令人满意地校正轴向色像差，并且可以适当地保持在图像形成区域的中心区域中的分辨率。从该观点来看，更优选的是，满足条件表达式(1-1 )，并且进一步优选的是，满足条件表达式(1-2)。
[0094]V d2<30-----------------------(1-1)
[0095]vd2<25-----------------------(1-2)
[0096]第三透镜的焦距f3和第一透镜的焦距fl满足下文给出的条件表达式(2)。
[0097]2<f3/fl<20-------------------(2)[0098]如果第三透镜L3的焦距f3和第一透镜LI的焦距f I的值是落在表达式(2)的下限以下的值，则第一透镜LI的屈光力相对于第三透镜L3变得弱，并且第一透镜LI的焦距Π变大，使得透镜的全长变长。因此，通过将第三透镜L3的焦距f3和第一透镜LI的焦距fl的值设置成满足表达式(2)的下限，可以平衡第一透镜LI的屈光力和第三透镜L3的屈光力，使得第一透镜LI的屈光力相对于第三透镜L3的屈光力而言不会变得太弱，并且第一透镜LI的焦距fl可以被保持在适当的范围内，因而可以令人满意地缩短全长。如果第三透镜L3的焦距f3和第一透镜LI的焦距Π的值是超出表达式(2)的上限的值，则缩短全长变得容易但是第一透镜LI的屈光力相对于第三透镜L3变强，并且在图像形成区域的周边区域与中心区域之间的光学性能的差异变大，从而导致周边区域中下降的分辨率。因此，通过将第三透镜L3的焦距f3和第一透镜LI的焦距Π的值设置成满足表达式(2)的上限，可以平衡第一透镜LI的屈光力和第三透镜L3的屈光力，使得第一透镜LI的屈光力相对于第三透镜L3的屈光力而言不会变得太强，并且从中心到周边区域的整个范围可以实现良好的光学性能。从该观点来看，更优选的是满足条件表达式(2-1 )，并且进一步优选的是，满足条件表达式(2-2)。[0099]2.2<f3/fl<20-----------------(2-1)
[0100]2.5<f3/fl<12-----------------(2-2)
[0101]第五透镜的焦距f4和第五透镜的焦距f5满足下文给出的条件表达式(3)。
[0102]1.10<|f4/f5-----------------(3)
[0103]如果第四透镜L4的焦距f4和第五透镜L5的焦距f5落到表达式(3)的下限之下，则第四透镜L4的负屈光力相对于第五透镜L5的负屈光力变强，并且变得难以令人满意地校正第五透镜L5的场曲或横向色像差。因此，通过将第四透镜L4的焦距f4和第五透镜L5的焦距f5设置成满足表达式(3)的下限，可以平衡第四透镜L4的屈光力和第五透镜L5的屈光力，使得第四透镜L4的屈光力相对于第五透镜L5的屈光力而言不会变得太强，使得可以令人满意地校正第五透镜L5的场曲或横向色像差。从该观点来看，更优选的是满足条件表达式(3-1)，并且进一步优选的是，满足条件表达式(3-2)。在具有短全长的用于蜂窝电话等的摄像透镜中，具体地，图像传感器上的入射角随着图像高度上的增加而增加的趋势显著。因此，优选的是，控制相对于图像传感器的入射角以便从中心图像高度到周边图像高度不变得太大，从而防止各种问题，包括由相对于图像传感器的入射角上的增加而引起的在光接收效率的下降和混色。如果超过下文给出的条件表达式(3-1)的上限，则具体地，在中间图像高度处，难以充分地控制图像传感器上的入射角的增加。因此，通过满足条件表达式(3-1)的上限，可以令人满意地控制图像传感器上的入射角从而在中间图像高度处不会变得太大。从该观点来看，更优选的是，满足条件表达式(3-2)。
[0104]1.K|f4/f5|<50---------------(3-1)
[0105]1.5<|f4/f5|<15---------------(3-2)
[0106]第四透镜相对于d线的阿贝数满足下文给出的条件表达式(4 )。
[0107]V d4<35-----------------------(4)
[0108]如果第四透镜相对于d线的阿贝数vd4超过条件表达式(4)的上限，则难以在令人满意地缩短全长的同时维持在图像形成区域的周边区域中的横向色像差的性能。因此，通过让第四透镜相对于d线的阿贝数V d4满足条件表达式(4)，可以令人满意地缩短全长，同时可以改进轴向色像差和横向色像差。从该观点来看，更优选的是满足条件表达式(4-1),并且进一步优选的是，满足条件表达式(4-2)。
[0109]V d4<30-----------------------(4-1)
[0110]V d4<25-----------------------(4-2)
[0111]如上所述，根据本实施例的摄像透镜L，各透镜元件的结构在总共五个透镜的透镜构造中被优化。特别地，透镜L被构造成使得第四透镜的分散变得适当，并且在第一与第三透镜之间的焦距的比率和在第四与第五透镜之间的焦距的比率被适当地设置。这允许实现具体在轴向色像差上得以良好校正并且从中心到周边视角具有高图像形成性能的透镜系统，同时缩短全长。
[0112]此外，通过视情况满足优选条件，提高透镜L的可制造性，并且可以实现高图像形成性能。再者，根据本实施例的摄像装置，根据由本实施例的高性能摄像透镜L形成的光学图像输出摄像信号，使得可以获取高分辨率图像。
[0113]接着，将描述根据本实施例的摄像透镜的特定数值示例。在下文中，将一同地描述多个数值示例。
[0114]稍后示出的表1和表14指示对应于图1中所示的摄像透镜的构造的特定透镜数据，其中，表1主要指示基本透镜数据，而表14指示相对于非球面的数据。在表1中所示的透镜数据中的面序号Si的列指示示例I的第i个面序号，该面序号朝像侧顺次地增加，且最物体侧的透镜元件面被视为第一个面(孔径光阑St被视为第O个面)。曲率半径Ri的列指示从物体侧起的第i个面的曲率半径的值(mm)，符号Ri对应于图1中的符号Ri。同样，面距离Di的列指示在光轴上的第i个面Si与第(i+Ι)个面Si+Ι之间的距离(mm)。Ndj的列指示从物体侧起的第j个光学元件相对于d线(587.56nm)而言的折射率的值。v dj的列指示第j个光学元件相对于d线的阿贝数。
`[0115]在根据示例I的摄像透镜中，第一透镜L2至第五透镜L5中的各个在两侧上均具有非球面形状。在表1中的基本透镜数据中，光轴附近的曲率半径(近轴曲率半径)的值被指示作为这些非球面的曲率半径。
[0116]表14指示示例I的摄像透镜的非球面数据。在被指示为非球面数据的值中，符号“E”表示随后的值是以10为基数的“指数”，并且符号“E”前面的数值乘以由以10为基数的指数函数表示的数值。例如，“1.0E-02”是“1.0X10—2”。
[0117]关于非球面数据，指示在由下文给出的公式(A)表示的非球面表达式中的系数Ai和K中的各个的值。更具体地，Z是从在距离光轴高度h处的非球面上的点向所述非球面的顶点的切平面(与光轴正交的平面)绘制的垂直线的长度(mm)。
[0118]Z=C.h2/{l+(l-K.C2.h2) 1/2}+ ΣAi.h1-----(A)
[0119]其中:
[0120]Z是非球面的深度；
[0121]h是从光轴到透镜面的距离(高度)(mm);
[0122]c是近轴曲率(=1/R);
[0123]R是近轴曲率半径；
[0124]Ai是第i阶(i是大于或等于3的整数)的非球面系数；并且
[0125]K是非球面系数。[0126]如在上文描述的示例I的摄像透镜中，对应于图2中所示的摄像透镜的构造的特定透镜数据被视为示例2并且在表2和表15中示出，并且对应于在图3中所示的摄像透镜的构造的特定透镜数据被视为示例3并且在表3和表16中示出。同样地，对应于在图6至图13中所示的摄像透镜的构造的特定透镜数据被示为示例6至13并且在表6至表13以及表19至表26中不出。注意，表4、表5和表17、18中还不出图4和图5中所不的参考不例的透镜数据。在根据示例2、3和示例6至13的摄像透镜中，全部第一透镜LI至第五透镜L5中的各个在两侧上均具有非球面形状。
[0127]此外，表27总结各示例和参考示例的上文描述的条件表达式中的每一个的值。表27进一步包括整体系统的F数Fno和焦距作为附加数据。在下文的表I至表13中描述的各示例和参考示例的透镜数据中，“mm”被用作长度单位，但是也还可以使用任何其它适当的单位，因为可以使用按比例扩大或缩小的光学系统。
[0128]图14的(A)至(C)分别示出示例I的摄像透镜的球面像差、像散(场曲)、和畸变(畸变像差)。各像差图示指示相对于d线(波长587.56nm)的像差。球面像差和像散的图示还指示相对于g线(波长435.83nm)和C线(波长656.27nm)的像差。在像散的图示中，实线指不矢状方向(S)上的像差，并且虚线指不在切线方向(T)上的像差。Fno表不F值，并且Y表示图像高度(Y)。
[0129]同样地，在图15的(A)至(C)中示出示例2的摄像透镜的各种像差。类似地，在图16的(A)至(C)以及图19的(A)至(C)至图26的(A)至(C)中示出示例3以及示例6至13的摄像透镜的各种像差。图17的(A)至(C)以及图18的(A)至(C)分别示出参考示例4和5的各种类型的像差。如从各数值数据和像差图示中得知，在各示例中实现高图像形成性能连同全长上的缩短。
[0130]如从各数值数据和像差图示中得知，在各示例中实现高图像形成性能连同全长上的缩短。
[0131]应理解，本发明并不限于上述实施例，并且可以实现各示例和各种修改。例如，各透镜部件的曲率半径的值、面距离、折射率、阿贝数、非球面系数等不受到在各数值示例中所示的那些的限制，并且其它值也是可能的。
[0132]此外，在各示例中，假设使用摄像透镜作为固定焦距透镜做出描述。但是，可以利用允许调焦的构造。例如，利用允许通过松动整个透镜系统或移动光轴上的一些透镜进行自动聚焦的构造。
[0133][表I]
【权利要求】
1.一种大致由五个透镜构成的摄像透镜，由从物体侧顺次布置的如下构件构成: 第一透镜，在光轴附近在物体侧上具有凸面并且在光轴附近具有正屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状； 第二透镜，在所述光轴附近在像侧上具有凹面并且在所述光轴附近具有负屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状； 第三透镜，在所述光轴附近具有正屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状； 第四透镜，在所述光轴附近具有负屈光力，且在至少一个面上具有非球面形状；和第五透镜，所述第五透镜是在所述光轴附近在所述像侧上具有凹面并且在所述光轴附近具有负屈光力且在至少一个面上具有非球面形状的凹凸透镜， 其中，所述摄像透镜被构造成满足下文给出的条件表达式: 2<f3/fl<20 (2)； 1.10<|f4/f5 (3);和 Vd4〈35 (4)， 其中: Vd4是所述第四 透镜相对于d线的阿贝数； Π是所述第一透镜的焦距； f3是所述第三透镜的焦距； f4是所述第四透镜的焦距；并且 f5是所述第五透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，进一步满足下文给出的条件表达式: vd2<35 (1)， 其中，V d2是所述第二透镜相对于d线的阿贝数。
3.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其中，孔径光阑布置在所述第一透镜的所述物体侧上。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的摄像透镜，进一步满足下文给出的条件表达式:
2.2<f3/fl<20 (2-1)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的摄像透镜，进一步满足下文给出的条件表达式:
1.K|f4/f5|<50 (3-1) ο
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的摄像透镜，进一步满足下文给出的条件表达式: Vd4<30 (4-1)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的摄像透镜，进一步满足下文给出的条件表达式:
Vd2<30 (1-1)， 其中，V d2是所述第二透镜相对于d线的阿贝数。
8.一种设置有根据权利要求1所述的摄像透镜的摄像装置。
【文档编号】G02B13/18GK103502868SQ201280021189
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2011年7月25日
【发明者】筱原义和 申请人:富士胶片株式会社