摄像透镜、摄像装置以及移动终端的制作方法

摄像透镜、摄像装置以及移动终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及摄像透镜、摄像装置以及移动终端。本实用新型的目的在于提供一种由5个透镜构成的摄像透镜，其虽然与现有类型的摄像透镜相比结构更加小型，但因其而产生的漫射光却较少，且可对各种像差进行良好的修正。摄像透镜（10）使被拍摄体像形成于摄像元件（51）的摄像面（被投影面）（I），并且自物体侧起按顺序依次具备在光轴（AX）附近凸面朝向物体侧的正的第一透镜（L1）、在光轴（AX）附近形成为负透镜的第二透镜（L2）、第三透镜（L3）、第四透镜（L4）、以及在光轴（AX）附近凹面朝向像侧的负的第五透镜（L5）。在该摄像透镜（10）中，通过使第三透镜的像侧面具有拐点、且有效直径的7成以上的局部或者整体具有负的屈光度，使得以最大像高成像的光线束中的周缘光线在第三透镜（L3）的像侧面（S32）上折，因此易于使从第三透镜（L3）通过后的光线相对于光轴（AX）具有较大的角度，从而有利于低背化。
【专利说明】摄像透镜、摄像装置以及移动终端
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及抑制了漫射光的小型的摄像透镜、摄像装置以及移动终端，本实用新型尤其涉及具有5个透镜且适合低背的摄像透镜、摄像装置以及移动终端。
【背景技术】
[0002]近年来，伴随着采用了 CCD (Charged Coupled Device)型图像传感器、或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型图像传感器等的摄像元件的摄像元件的高性能化及小型化，具备摄像装置的手机、移动信息终端逐渐得到普及。进而，最近受到搭载于上述这种移动信息终端的显示元件的大型化及高精细化的影响，对于摄像元件也追求高像素化，从而针对搭载于这些摄像装置的摄像透镜的进一步高性能化的要求逐渐高涨。作为具有这种用途的摄像透镜，由于与由3个透镜或4个透镜构成的透镜相比能够实现高性能化，因此提出了由5个透镜构成的摄像透镜的方案(例如参照专利文献I)。另一方面，还追求移动信息终端的薄型化，对搭载于摄像装置的摄像透镜的低背化的要求也随之高涨，从而为了实现高性能化而需要在增加透镜的个数的同时也实现同等或者进一步的低背化。然而，若低背化得以发展，光沿光轴方向前进的距离虽然缩短但沿垂直于光轴的方向前进的距离却并未变化，因此光线在透镜内具有相对于光轴较大的角度。结果，光易于射入到透镜的有效区域以外，从而导致易于产生漫射光。
[0003]为了应对这种漫射光，作为具有不同于开口光阑的遮光光阑、且由5个透镜构成的摄像透镜而公开了如下摄像透镜，该摄像透镜构成为自物体侧起按顺序依次具备具有正的折射力的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及至少单面成为具有拐点的非球面的第五透镜，并且，该摄像透镜还具备在从第一透镜至第三透镜之间被固定的遮光光阑、以及在从第三透镜至第五透镜之间被固定的遮光光阑(参照专利文献2)。
[0004]然而，上述专利文献2所记载的摄像透镜，第三透镜的像侧面的形状接近不具有拐点的凸面，在实现了低背化的情况下，以周边像高成像的光束中的周缘光线的发散仅仅取决于第二透镜的凹面，从而会因较强的折射而产生较大的像差，难以实现高性能化。
[0005][专利文献I]国际公开2010/024198号
[0006][专利文献2]中国实用新型公告第202330849号说明书
实用新型内容
[0007]本实用新型是鉴于上述【背景技术】中所提及的问题而完成的，其目的在于提供一种由5个透镜构成的摄像透镜，该摄像透镜虽然与现有类型的摄像透镜相比结构更加小型，但是因其而产生的漫射光却较少，而且可对各种像差进行良好的修正。
[0008]此处，虽然是以小型的摄像透镜的标准来衡量，但是在本实用新型中却以能够满足下式的水平的小型化为目标。
[0009]L/2Y〈0.90…(15)
[0010]其中，[0011]L:光轴上的从摄像透镜整个系统的最靠近物体侧的透镜面到像侧焦点的距离
[0012]2Y:摄像元件的摄像面的对角线长(摄像元件的矩形有效像素区域的对角线长)
[0013]此处，像侧焦点说的是平行于光轴的平行光线入射到摄像透镜时的像点。此外，当在摄像透镜的最靠近像侧的面与像侧焦点位置之间配置有光学低通滤波器、红外线截止滤波器、或者摄像元件套件中的密封玻璃(seal glass)等的平行平板时，在针对平行平板部分换算成真空距离的基础上对上述L的值进行计算。
[0014]对于L/2Y的值而言，更优选其处于下式的范围。
[0015]L/2Y〈0.78…(15')
[0016]为了达成上述目的，本实用新型所涉及的摄像透镜自物体侧起按顺序依次具备凸面朝向物体侧的正的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及凹面朝向像侧的第五透镜，第五透镜的像侧面为非球面、且在有效直径范围内具有拐点，第二透镜与第三透镜中的至少一方是负透镜，开口光阑比第三透镜靠物体侧，在第三透镜与第四透镜之间以及第四透镜与第五透镜之间具有遮光光阑，第三透镜的像侧面具有拐点、且其有效直径的7成以上的局部或者整体具有负的屈光度。
[0017]在本实用新型所涉及的摄像透镜中，因第一透镜的凸面朝向物体侧而使得整个系统的主点位置靠近物体侧，从而有助于光学全长的缩短。另外，由于通过将第五透镜的像侧面设为凹面而能够延长后焦距，因此能够确保为了配置AF机构等所需的期望的后焦距。进而，由于通过将第五透镜的像侧面设为在有效直径范围内具有拐点的非球面而能够将周边像高的光线朝像面入射时的入射角抑制为较小的角度，因此能够提高使用了摄像元件时的传感器的受光效率。由于通过将开口光阑配置成比第三透镜靠物体侧而能够使出射光瞳远离像面，因此能够将传感器入射角`抑制为较小的角度。
[0018]为了使如本实用新型这样具有5个透镜的摄像透镜实现低背化，需要通过将正的屈光度汇集于5个透镜中的物体侧的透镜而使整个系统的主点位置靠近物体侧，进而需要通过缩短各透镜之间的间隔而减小透镜在光学全长上所占的区域。进而，若实现了大口径化，则由于在第一透镜的物体侧的凸面产生较大的球面像差，因此需要在第二透镜以后的透镜修正球面像差。在该情况下，由于轴上光线高度较高的负透镜能够有效地修正球面像差，因此通过将靠近物体侧、且轴上光线高度较高的第二透镜和第三透镜中的至少一方作为负透镜而能够有效地修正球面像差。然而，随着低背化的发展，以大于最大视角的视角射入到摄像透镜的光线在从上述负透镜通过以后具有相对于光轴的较大的角度，因此上述光线射入到第四透镜、第五透镜的有效直径以外的范围而易于产生漫射光。
[0019]因此，在第一摄像透镜中，通过在第三透镜与第四透镜之间、以及第四透镜与第五透镜之间配置遮光光阑而能够避免产生漫射光。另外，因第三透镜的像侧面在有效直径位置处朝像侧倾斜而使得以最大像高成像的光线束中的周缘光线在第三透镜的像侧面上折，因此易于使从第三透镜通过后的光线相对于光轴具有较大的角度，从而有利于低背化。
[0020]另外，第三透镜的像侧面具有拐点，其有效直径的7成以上的局部或整体具有负的屈光度。此处，有效直径的7成以上意味着从达到有效直径的7成的边界到有效直径外缘的带状区域。另外，负的屈光度说的是当平行光线入射时光线朝远离光轴的方向折射，而当平行光线在有效直径内的局部朝远离光轴的方向折射时，该面的局部具有负的屈光度。这样，通过使第三透镜的有效直径的7成以上的局部或者整体具有负的屈光度，使得以最大像高成像的光线束中的周缘光线在第三透镜的像侧面上折，因此，易于使从第三透镜通过以后的光线具有相对于光轴的较大的角度，从而有利于实现低背化。
[0021]此处，对于第一透镜的物体侧面或者第五透镜的像侧面而言，当仅以R这一项并利用最小二乘法对有效直径的5成为止的形状进行拟合时，若曲率中心处于空气侧则将其定义为凹，若该曲率中心处于介质侧则将其定义为凸。另外，仅在本说明书中，若未进行特殊声明，则对于光轴附近、光轴周围使用上述定义。
[0022]此外，根据本实用新型的具体的方面，开口光阑能够配置成比第二透镜靠物体侧。
[0023]在本实用新型的另一方面中，满足如下条件式(2)。
[0024]0.75<?Φ/?ζ<2.5— (2)
[0025]其中，
[0026](1Φ…第四透镜与第五透镜之间的遮光光阑的开口部分的内径、和第三透镜与第四透镜之间的遮光光阑的开口部分的内径之差
[0027]dz:第四透镜与第五透镜之间的遮光光阑和第三透镜与第四透镜之间的遮光光阑的光轴方向上的间隔
[0028]通过将第三透镜与第四透镜之间的遮光光阑I以及第四透镜与第五透镜之间的遮光光阑II设计成满足条件式(2)而能够避免产生漫射光。通过使条件式(2)中的(1φ/dz的值高于下限，第三透镜与第四透镜之间的遮光光阑I的直径小于第四透镜与第五透镜之间的遮光光阑II的直径，即使针对从第三透镜射出、且具有相对于光轴的较大的角度的光线而言，也能够充分地对第四透镜的凸缘部进行遮光，因此，能够防止因朝第四透镜的凸缘部入射的光线而产生的 漫射光。另一方面，通过使(ΙΦ/dz的值低于条件式(2)的上限，第四透镜与第五透镜之间的遮光光阑II的直径并不过度大于第三透镜与第四透镜之间的遮光光阑I的直径，因此能够充分地对第五透镜的凸缘部进行遮光，因此，能够防止因朝第五透镜的凸缘部入射的光线而产生的漫射光。
[0029]其中，对于(ΙΦ/dz的值而言，更优选将其设定为处于下述两个数学式中的任一个的范围。
[0030]1.2<?Φ/?ζ<2.5— (2')
[0031]0.90<?Φ/?ζ<2.0— (2'')
[0032]在本实用新型的另一方面中，满足如下条件式(3 )。
[0033]0.03〈et6/f〈0.10…(3)
[0034]其中，
[0035]et6:第三透镜的像侧面的有效直径位置与第四透镜的物体侧面的有效直径位置之间的光轴方向上的间隔
[0036]f:摄像透镜整个系统的焦点距离(在以下数学式中的定义也相同)
[0037]通过使条件式(3)中的et6/f的值高于下限，能够确保将遮光光阑I配置于第三透镜与第四透镜的周围的间隔。另一方面，通过使et6/f的值低于条件式(3)中的上限，能够防止因间隔变得过大而对低背化造成障碍。
[0038]其中，et6/f的值更优选处于下式的范围。
[0039]0.05〈et6/f〈0.08…(3,)
[0040]在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(4 )。[0041]40〈 θ S7〈80...(4)
[0042]其中，
[0043]θ S7:第四透镜的物体侧面的有效直径的7成以上的范围的最大面角度(° )
[0044]通过使条件式(4)中的θ S7的值高于下限，对于在第三透镜中折射而具有相对于光轴的较大的角度的光线而言，通过使其形成为接近垂直的面角度而能够将折射角抑制成较小的角度，因此能够抑制彗形像差的产生。另一方面，通过使9S7的值低于条件式(4)中的上限，能够防止因面角度变得过大而使成形性受损。
[0045]其中，θ S7的值更优选处于下式的范围。
[0046]50〈 θ S7〈75...(4')
[0047]在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(5 )。
[0048]|Sag6|/f〈0.10...(5)
[0049]其中，
[0050]Sag6:第三透镜的像侧面的弛垂量最大值
[0051]通过将|Sag6|/f的值设定成满足条件式(5)的范围而减小第三透镜的像侧面的弛垂量，因此能够减小透镜全长中的、第三透镜所占的相对于光轴方向的区域，从而有助于实现低背化。
[0052]其中，|Sag6|/f的值更优选处于下式的范围。
[0053]|Sag6|/f〈0.05…(5')
[0054]在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(6 )。
[0055]_15〈 θ S6〈15...(6)
[0056]其中，
[0057]θ S6:第三透镜的像侧面的有效直径的9成以上的范围的最大面角度(° )
[0058]通过将θ S6的值设定成满足条件式(6)的范围，能够使得以周边像高成像的光线束的周缘光线以发散的方式折射，因此容易使得该光线在从第三透镜通过以后具有相对于光轴的较大的角度，从而有助于低背化。
[0059]其中，θS6的值更优选处于下式的范围。
[0060]-10< θ S6<10— (6')
[0061 ] 在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(7 )。
[0062]0.65〈|Sag7|/d7〈l.50…(7)
[0063]其中，
[0064]|Sag7|:第四透镜的物体侧面的弛垂量最大值
[0065]d7:第四透镜的中心厚度
[0066]通过使条件式(7)中的|Sag7|/d7的值高于上限而增大第四透镜的物体侧面在摄像透镜内所占的光轴方向上的区域，因此使得第四透镜的物体侧面的形状自由度增大，能够使其形成为相对于从第三透镜通过后的光线难以产生像差的形状。另一方面，通过使
Sag7|/d7的值低于条件式(7)的上限，使得第四透镜的物体侧面的弛垂量不会变得过大，从而对于实现低背化效果显著。
[0067]其中，|Sag7|/d7的值更优选处于下式的范围。
[0068]0.75〈|Sag7|/d7〈l.30…(7')[0069]在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(8)。
[0070]0.45< θ r6/ Θ r4<l.00— (8)
[0071]其中，
[0072]Θ r4:第二透镜的像侧面的对角像高光束中的距光轴较远的一侧的周缘光线的折射角
[0073]Θ r6:第三透镜的像侧面的对角像高光束中的距光轴较远的一侧的周缘光线的折射角
[0074]通过使条件式(8)中的θ r6/ Θ r4的值高于下限而能够利用第二透镜的像侧面与第三透镜的像侧面来分担光线的上折，因此能够将像差的产生几率抑制为较小。另一方面，通过使θ r6/ Θ r4的值低于条件式(8)的上限，能够防止因光线在第三透镜的上折程度过强而导致产生像差。 [0075]其中，Θ r6/ Θ r4的值更优选处于下式的范围。
[0076]0.50< θ r6/ Θ r4<0.90— (8;)
[0077]在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(9 )。
[0078]0.05〈et8/f〈0.20…(9)
[0079]其中，
[0080]et8:第四透镜的像侧面的有效直径位置与第五透镜的物体侧面的有效直径位置之间的光轴方向上的间隔
[0081]通过使条件式(9)中的et8/f的值高于下限，能够确保将遮光光阑II配置于第四透镜与第五透镜之间的间隔，通过使et8/f的值低于条件式(9)中的上限，能够防止因第四透镜与第五透镜之间的间隔变得过大而对低背化造成障碍。
[0082]其中，et8/f的值更优选处于下式的范围。
[0083]0.07〈et8/f〈0.15…(9')
[0084]在本实用新型的又一方面中，第五透镜为负透镜，且满足如下条件式(10)。
[0085]45〈v5〈70...(10)
[0086]其中，
[0087]v5:第五透镜的阿贝数
[0088]通过将第五透镜设为负透镜而能够实现低背化且能够确保某种程度的后焦距，因此能够减小污垢、伤痕等附着于透镜时所产生的影响。另外，虽然因第五透镜的像侧面具有拐点而使得其周边部具有正的屈光度，但是通过将第五透镜的阿贝数v5设定成高于条件式(10)的下限而能够抑制在第五透镜的周边部产生色差，从而能够减小倍率色差，由此实现高性能化。另一方面，通过使阿贝数v5低于条件式(10)的上限，由于是负透镜，因此由此还能够抑制轴上色差。
[0089]其中，v5的值更优选处于下式的范围。
[0090]50〈v5〈60...(10')
[0091 ] 在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(11)。
[0092]1.45〈η1〈1.65...(11)
[0093]其中，
[0094]nl:第一透镜的折射率[0095]随着低背化的发展，使得整个系统的主点位置靠近物体侧，因此第一透镜的物体侧面的凸面的曲率半径减小。因而，入射到入射光瞳的周缘的光形成较大的球面像差。特别是在实现了大口径化的情况下，球面像差显著增大，从而对高性能化造成障碍。因而，通过使第一透镜的折射率nl高于条件式(11)的下限，即便面角度变得缓和也能够形成相同的焦点距离，因此能够防止在物体侧的凸出度较大的凸面产生较大的球面像差。另外，相反，若第一透镜的折射率升高则会导致第一透镜的前侧主点与后侧主点之间的间隔增大，因而使得与焦点距离有关的后侧主点靠近像侧，从而使得焦点距离缩短而导致广角化。若为了使第一透镜的后侧主点靠近物体侧而使第一透镜本身靠近物体侧，则光学全长增大，从而不利于实现低背化。使物体侧的凸面的凸出度增强而使其接近月牙形状，由此能够在保持光学全长不变的状态下使后侧主点靠近物体侧，然而，如此一来却会产生较大的球面像差。因此，通过使第一透镜的折射率nl低于条件式(11)的上限，能够实现低背化但却不会使物体侧的凸面的凸出度变得过大，从而将在第一透镜所产生的球面像差抑制为较小。
[0096]其中，nl的值更优选处于下式的范围。
[0097]1.50〈η1〈1.60…(11')
[0098]在本实用新型的又一方面中，第二透镜是负透镜。这样，通过将第二透镜设为负透镜，能够利用光线高度较高的第二透镜来对在第一透镜所产生的色差、球面像差进行修正，因此能够有效地进行修正而有助于实现高性能化。
[0099]在本实用新型的又一方面中，第二透镜的像侧面的曲率半径的绝对值小于该第二透镜的物体侧面的曲率半径的绝对值。能够将朝向第二透镜的物体侧面的光线入射角抑制为较小的角度，并能够适当地进行球面像差的修正，从而能够确保高性能。
[0100]在本实用新型的又一方面中，第二透镜的像侧面的有效直径的7成以上的局部或者整体具有负的屈光度。或者，第二透镜的像侧面在有效直径位置处朝像侧倾斜。这样，通过使第二透镜的像侧面在外周侧具有负的屈光度、或者使第二透镜的像侧面的有效直径位置处的面朝像侧倾斜，能够易于使以周边像高成像的光束的周缘光线以发散的方式折射，因此有利于实现低背化、且有利于对倍率色差的修正。
[0101 ] 在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(12 )。
[0102]15〈ν2〈30…(12)
[0103]其中，
[0104]v2:第二透镜的阿贝数
[0105]通过将第二透镜的阿贝数v2设定成低于条件式(12)的上限而能够对在第一透镜所产生的轴上色差与倍率色差进行修正。另一方面，通过使阿贝数v2高于条件式(12)的上限，能够防止对色差进行过剩修正。
[0106]其中，v2的值更优选处于下式的范围。
[0107]20〈v2〈25…(12')
[0108]在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(13 )。
[0109]-0.2〈f/f4〈2.0…(13)
[0110]其中，
`[0111]f4:第四透镜的焦点距离
[0112]通过使与第四透镜的焦点距离有关的f/f4的值低于条件式(13)的上限，能够防止因第四透镜的正的屈光度变得过强而导致整个系统的焦点距离缩短，进而导致造成所需程度以上的广角化。另外，通过使第四透镜的焦点距离f4高于条件式(13)的下限，能够防止因第四透镜的负的屈光度变得过强而导致整个系统的焦点距离增大，进而导致造成望远化。
[0113]在本实用新型的又一方面中，满足如下条件式(14)。
[0114]1.Kfl23/f<l.7...(14)
[0115]其中，
[0116]fl23:第一透镜至第三透镜的合成焦点距离
[0117]通过使与第一透镜至第三透镜的合成焦点距离有关的fl23/f的值处于条件式
(14)的范围，能够使第一透镜至第三透镜的正的屈光度变得恰到好处，从而能够防止因正的屈光度过强而导致产生像差，且能够减小光学全长。
[0118]在本实用新型的又一方面中，开口光阑比第二透镜靠物体侧，第二透镜及第五透镜是负透镜，且满足如下条件式(13)。
[0119]-0.2<f/f4<2.0— (13)
[0120]在本实用新型的又一方面中，还具备实质上不具有屈光度的透镜。
[0121]为了达成上述目的，本实用新型所涉及的摄像装置具备上述摄像透镜以及摄像元件。通过使用本实用新型的摄像透镜，能够获得漫射光较少、且对各种像差的修正的效果良好的小型的摄像装置。
[0122]为了达成上述目的，本实用新型所涉及的移动终端具备上述摄像装置。
【专利附图】

【附图说明】
[0123]图1是对具备本实用新型的一实施方式的摄像透镜的摄像装置进行说明的图。
[0124]图2是对透镜、遮光光阑的状态进行说明的局部放大剖视图。
[0125]图3是对具备图1的摄像装置的移动终端进行说明的框图。
[0126]图4A及图4B分别是移动终端的表面侧及背面侧的立体图。
[0127]图5是对第四透镜的物体侧面进行具体说明的图。
[0128]图6是实施例1的摄像透镜的剖视图。
[0129]图7A?图7E是实施例1的摄像透镜的像差图。
[0130]图8是实施例2的摄像透镜的剖视图。
[0131]图9A?图9E是实施例2的摄像透镜的像差图。
[0132]图10是实施例3的摄像透镜的剖视图。
[0133]图1lA?图1lE是实施例3的摄像透镜的像差图。
[0134]图12是实施例4的摄像透镜的剖视图。
[0135]图13A?图13E是实施例4的摄像透镜的像差图。
[0136]图14是实施例5的摄像透镜的剖视图。
[0137]图15A?图15E是实施例5的摄像透镜的像差图。
[0138]图16是实施例6的摄像透镜的剖视图。
[0139]图17A?图17E是实施例6的摄像透镜的像差图。
[0140]图18是实施例7的摄像透镜的剖视图。[0141]图19A~图19E是实施例7的摄像透镜的像差图。
[0142]图20是实施例8的摄像透镜的剖视图。
[0143]图21A~图21E是实施例8的摄像透镜的像差图。
[0144]图22是实施例9的摄像透镜的剖视图。
[0145]图23A~图23E是实施例9的摄像透镜的像差图。
【具体实施方式】
[0146]以下，参照图1等对本实用新型的一实施方式的摄像透镜进行说明。其中，图1中举例示出的摄像透镜10的结构与后述的实施例1的摄像透镜15等的结构具体而言是不同的。
[0147]图1是对具备本实用新型的一实施方式的摄像透镜的照相机组件进行说明的剖视图。
[0148]照相机组件50具备:形成被拍摄体像的摄像透镜10 ;检测通过摄像透镜10而形成的被拍摄体像的摄像元件51 ;从背后保持上述摄像元件51并具有配线等的配线基板52 ；以及镜筒部54，该镜筒部54保持摄像透镜10等并具有开口部0P，来自物体侧的光束从该开口部OP入射。摄像透镜10具有使被拍摄体像形成于摄像元件51的像面或摄像面(被投影面)I的功能。该照相机组件50虽然被组装于后述的摄像装置而使用，但是也将其单独称作摄像装置。
[0149]摄像透镜10自物体侧起按顺序依次具备开口光阑AS、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第`五透镜L5。摄像透镜10的结构小型紧凑，其小型化的目标为使其尺寸达到满足以下数学式(15)的水平。
[0150]L/2Y〈0.90…(15)
[0151]此处，L表示摄像透镜10整个系统的从最靠近物体侧的透镜面Sll到像侧焦点的光轴AX上的距离，2Y表示摄像元件51的摄像面对角线长度(摄像元件51的矩形有效像素区域的对角线长度)，像侧焦点说的是平行于光轴AX的平行光线入射到摄像透镜10时的像点。通过使上述各参数满足上述范围而能够实现照相机组件50整体的小型化。
[0152]此外，当在摄像透镜10的最靠近像侧的面S52与像侧焦点位置之间配置有光学低通滤波器、红外线截止滤波器或者摄像元件套件(package)的密封玻璃等的平行平板F时，针对平行平板F部分，在将其换算为真空距离的基础上再计算上述L的值。另外，更优选使其处于下式的范围。
[0153]L/2Y〈0.78…(15')
[0154]摄像元件51是包括固体摄像元件的传感器芯片。摄像元件51的光电转换部51a包括CXD (电荷耦合元件)、CMOS (互补金属氧化物半导体)，按照RGB中的每种颜色对入射光进行光电转换，并将其模拟信号输出。作为受光部的光电转换部51a的表面成为像面或摄像面(被投影面)I。
[0155]配线基板52具有相对于其它部件(例如镜筒部54)将摄像元件51排列固定的作用。配线基板52能够接受从外部电路供给的用于驱动摄像元件51、驱动机构55的电压、信号，还能够向上述外部电路输出检测信号。
[0156]在摄像元件51的摄像透镜10侧，利用未图示的保持部件将平行平板F配置固定成覆盖摄像元件51等。
[0157]镜筒部54收纳并保持摄像透镜10。镜筒部54例如具有驱动机构55a，该驱动机构55a使构成摄像透镜10的透镜LI?L5中的任意的一个以上透镜沿光轴AX移动，由此能够进行摄像透镜10的对焦的动作。驱动机构55a例如具备音圈马达(voice coil motor)与引导件，使得特定的透镜沿光轴AX进行往返移动。
[0158]参照图2等对保持于镜筒部54内的摄像透镜10的状态进行说明。构成摄像透镜10的第一?第五透镜LI?L5分别具有支承用的凸缘部39，借助凸缘部39而与相邻的透镜层叠，并将这些透镜保持于镜筒部分54a内。在这些透镜LI?L5之间以隔着凸缘部39的方式配置有第一?第四遮光光阑FSl?FS4，以防止产生漫射光。第一?第四遮光光阑FSl?FS4例如由金属的薄板形成。在镜筒部分54a的物体侧形成有将透镜LI的有效直径的周围覆盖这样的开口光阑AS。
[0159]接下来，参照图3、图4A及图4B对搭载有图1中举例示出的照相机组件50的手机等其他移动终端300的一例进行说明。
[0160]移动终端300是智能电话(smart phone)之类的移动通信终端,其具备:具有照相机组件50的摄像装置100 ;统一控制各部并执行与各种处理对应的程序的控制部(CPU)310 ;显示操作部320，该显示操作部320是显示与通信相关的数据以及拍摄的影像等、且受理用户的操作的触摸面板；包括电源开关等的操作部330 ;用于经由天线341而实现与外部服务器等之间的各种信息通信的无线通信部340 ;对移动终端300的系统程序、各种处理程序以及终端ID等的所需的各种数据进行存储的存储部(ROM) 360 ;临时存储部(RAM) 370，该临时存储部370被用作临时存储由控制部310执行的各种处理程序或数据、处理数据、或者摄像装置100的摄像数据等的工作区域。
[0161]除了已经说明的照相机组件50以外，摄像装置100还具备控制部103、光学系统驱动部105、摄像元件驱动部107、图像存储器108等。
[0162]控制部103控制摄像装置100的各部。控制部103包括CPU(Central ProcessingUnit)、RAM (Random Access Memory)> ROM (Read Only Memory)等，通过从 ROM 读出并在RAM中展开的各种程序与CPU的协同作业而执行各种处理。此外，控制部310以能够通信的方式与摄像装置100的控制部103连接，从而能够发送并接收控制信号、图像数据。
[0163]当通过控制部103的控制来进行对焦、曝光等时，光学系统驱动部105使摄像透镜10的第一及第二驱动机构55a进行动作而控制摄像透镜10的状态。光学系统驱动部105以下述方式使摄像透镜10进行对焦动作，即，使驱动机构55a进行动作从而使摄像透镜10中的特定的透镜适当地沿光轴AX移动。
[0164]当通过控制部103的控制而进行曝光等时，摄像元件驱动部107控制摄像元件51的动作。具体而言，摄像元件控制部107基于时间信号进行控制以驱动摄像元件51进行扫描。另外，摄像元件驱动部107将从摄像元件51输出的检测信号或作为光电转换信号的模拟信号转换为数码形式的图像数据。进而，摄像元件驱动部107能够对由摄像元件51检测出的图像信号实施畸变修正、色彩修正、压缩等的各种图像处理。
[0165]图像存储器108从摄像元件驱动部107接受数码化后的图像信号，并将其作为能够读取及写入的图像数据而进行存储。
[0166]此处，对包括上述摄像装置100的移动终端300的拍摄动作进行说明。当将移动终端300设定成作为照相机而进行动作的照相机模式时，进行对被拍摄体的监视(透过透镜图像显示)以及图像拍摄的执行。在监视过程中，借助摄像透镜10而获得的被拍摄体的图像形成于摄像元件51的摄像面1 (参照图1)。摄像元件51被摄像元件驱动部107驱动而进行扫描，并输出一个画面的与在每个固定周期内成像的光图像对应的、作为光电转换输出的模拟信号。
[0167]对于上述模拟信号而言，在附设于摄像元件51的电路中针对RGB的各种原色分量适当地进行增益调整，然后再将其转换为数码数据。对该数码数据进行包括像素插补处理以及Y修正处理在内的颜色处理，从而生成数码值的亮度信号Y以及色差信号Cb、Cr (图像数据)并将这些信号存储于图像存储器108。从图像存储器108中定期地读取被存储的数码数据并生成与其对应的视频信号，进而经由控制部103及控制部310而将该视频信号输出到显示操作部320。
[0168]该显示操作部320在监视过程中作为检影器(f1nder)而发挥功能，并实时地显示摄像图像。在该状态下，随时基于用户经由显示操作部320所进行的操作输入并通过光学系统驱动部150的驱动来对摄像透镜10的对焦、曝光等进行设定。
[0169]在这种监视状态下，通过用户适当地对显示操作部320进行操作而拍摄得到静止图像数据。按照显示操作部320的操作内容而读取存储于图像存储器108的一个画面的图像数据，并利用摄像元件驱动部107对该图像数据进行压缩。该压缩后的图像数据经由控制部103及控制部310而被记录于例如RAM370等。
[0170]此外，上述摄像装置100是本实用新型的优选的摄像装置的一例，本实用新型并不局限于此。
[0171]即，搭载有照相机组件50或摄像透镜10的摄像装置，并不局限于内置于智能电话之类的移动终端300,还可以内置于手机、PHS (Personal Handyphone System)等，也可以内置于PDA (Personal D1g1tal Ass1stant)、平板电脑、移动电脑、数码照相机、摄像机等。
[0172]以下，返回到图1等，对作为本实用新型的一实施方式的摄像透镜10进行详细说明。图1所示的摄像透镜10使得被拍摄体像形成于摄像元件51的摄像面(被投影面)1，该摄像透镜10自物体侧起按顺序依次具备:凸面朝向物体侧的正的第一透镜L1 ;在光轴AX附近形成为负透镜的第二透镜L2 ;第三透镜L3 ;第四透镜L4 ;以及凹面朝向像侧的负的第五透镜L5。在上述摄像透镜10中，第五透镜L5的像侧面S52是非球面、且在有效直径范围内具有拐点P。另外，对于第二透镜L2而言，像侧面S22的曲率半径的绝对值小于物体侧面S21的曲率半径的绝对值。第二透镜L2的像侧面S22在上端的有效直径位置处朝像侧倾斜。第三透镜L3的像侧面S32具有非球面形状，并具有拐点P、且在上端的有效直径位置处朝像侧倾斜。第四透镜L4的物体侧面S41具有非球面形状。摄像透镜10在比第三透镜L3靠物体侧的位置具有开口光阑AS，开口光阑AS在图示的例子中配置成比第一透镜L1靠物体侧。对于摄像透镜10而言，在第三透镜L3与第四透镜L4之间具有第三遮光光阑FS3，在第四透镜L4与第五透镜L5之间具有第四遮光光阑FS4，在图示的例子中，还在第一透镜L1与第二透镜L2之间具有第一遮光光阑FS1，并在第二透镜L2与第三透镜L3之间具有第二遮光光阑FS2。此外，在本实施方式中，虽然将第二透镜L2设为负透镜，但是也可以将第三透镜L3设为负透镜，还可以将第二透镜L2及第三透镜L3均设为负透镜。无论在上述何种情况下，第三透镜L3的有效直径的7成以上的局部或者整体都具有负屈光度。[0173]根据上述摄像透镜10，第一透镜LI的物体侧面Sll凸出，有利于光学全长的缩短。另外，将第二透镜L2配置成负透镜，从而能够提高色差的修正效果。进而，将第五透镜L5的像侧面S52设置成凹陷，从而易于确保为了配置AF机构等所需的期望的后焦距(backfocus)。进而，使第五透镜L5的像侧面S52形成为在有效直径范围内具有拐点P的非球面，由此能够将周边像高的光线LA朝像面入射时的入射角抑制为较小的角度，从而能够提高使用了摄像元件51时的摄像面I的受光效率。将开口光阑AS配置成比第三透镜L3靠物体侧(更优选为比第二透镜L2靠物体侧)，由此能够使出射光瞳远离像面，从而能够将朝向摄像面I的入射角抑制为较小的角度。
[0174]另外，在上述摄像透镜10中，通过在第三透镜L3与第四透镜L4之间以及第四透镜L4与第五透镜L5之间配置遮光光阑FS3、FS4等而避免产生漫射光。另外，通过使第三透镜L3的像侧面S32在与虚线交叉的有效直径位置处朝像侧倾斜，使得以最大像高成像的光线束中的周缘光线在第三透镜L3的像侧面S32上折，因此易于使从第三透镜L3通过后的光线相对于光轴AX具有较大的角度，从而有利于低背化。
[0175]除了上述第三透镜的像侧面的特征以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(I)。
[0176]0.015〈AS 7 / f < 0.07...(I)
[0177]其中，值AS7表示第四透镜L4的物体侧面S41的非球面形状、和将第四透镜L4的物体侧面S41的有效直径位置与中心点连结的球面形状SP (参照图5)中的最大偏离量(mm)，值f表示摄像透镜10整个系统的焦点距离。
[0178]此外，本实施方式的摄像透镜10更优选满足下述条件式(I')。
[0179]0.02 < A S 7 / `f < 0.05...(I')
[0180]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(2)。
[0181]0.75 < d Φ / d z < 2.5...(2)
[0182]其中，值(1Φ表示第四透镜L4与第五透镜L5之间的第四遮光光阑FS4的口径(开口部分的内径)、和第三透镜L3与第四透镜L4之间的第三遮光光阑FS3的口径(开口部分的内径)的差，值dz表示第四透镜L4与第五透镜L5之间的第四遮光光阑FS4、和第三透镜L3与第四透镜L4之间的第三遮光光阑FS3在光轴AX方向上的间隔。
[0183]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(2')、条件式(2'')中的至少一方。
[0184]1.2 < d Φ / d z < 2.5...(2')
[0185]0.90 < d Φ / d z < 2.0...(2'')
[0186]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(3)。
[0187]0.03 < e t 6 / f < 0.10...(3)
[0188]其中，值et6表示第三透镜L3的像侧面S32的有效直径位置与第四透镜L4的物体侧面S41的有效直径位置在光轴AX方向上的间隔。
[0189]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(3')。
[0190]0.05 < e t 6 / f < 0.08...(3')[0191]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(4)。
[0192]40 < Θ S 7 < 80…(4)
[0193]其中，值Θ S7表示第四透镜L4的物体侧面S41的有效直径的7成以上的范围的最大面角度(° )。
[0194]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(4')。
[0195]50 < Θ S 7 < 75…(4')
[0196]此处，当利用真空蒸镀法将防止反射膜设置于透镜的光学面时，通常已知会在面角度较大的部位形成厚度较薄的膜。若膜厚减薄，与设计膜厚的情况相比，透过率波长特性会朝短波长侧偏移，从而使得防止反射的效果得以实现的波长带的长波长侧的光的反射率升高。因此，若满足条件式(4)，则第四透镜L4的物体侧面S41的有效直径范围内的面角度增大，从而引发上述现象，在透镜周边部无法获得所需的透过率波长特性。因此，有时仅针对第四透镜L4的物体侧面S41的防止反射膜，将其设计成与摄像透镜10的其它光学面的防止反射膜不同。例如，将第四透镜L4的物体侧面S41的防止反射膜的厚度设定成，使得与光轴AX所成角度Θ为O度而入射的光的反射率在波长带为420nm~750nm的范围内达到1.5%以下，并且，将其他光学面的防止反射膜设定成，使得与光轴AX所成角度Θ为O度而入射的光的反射率在波长带为420nm~650nm的范围内达到1%以下。
[0197]除了第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(5)。
[0198]I S a g 6 I / f < 0.10...(5)`[0199]其中，值I Sag6 |表示第三透镜L3的像侧面S32的弛垂量最大值。
[0200]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(5')。
[0201]I S a g 6 I / f < 0.05...(5')
[0202]除了第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(6)。
[0203]— 15 < Θ S 6 < 15...(6)
[0204]其中，值Θ S6表示第三透镜L3的像侧面S32的有效直径的9成以上的范围内的最大面角度(° )。
[0205]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(6')。
[0206]— 10 < Θ S 6 < 10...(6')
[0207]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(7)。
[0208]0.65<|Sag7|/d7<l.50...(7)
[0209]其中，值|Sag7|表示第四透镜L4的物体侧面S41的弛垂量最大值，值d7表示第四透镜L4的中心厚度。
[0210]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(7')。
[0211]0.75<|Sag7|/d7<l.30...(7')
[0212]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(8)。[0213]0.45 < Θ r 6 / θ r 4 < 1.00...(8)
[0214]其中，值θ r4表示第二透镜L2的像侧面S22的对角像高光束中的距光轴AX较远的一侧的周缘光线LA2的折射角，值Θ r6表示第三透镜L3的像侧面S32的对角像高光束中的距光轴AX较远的一侧的周缘光线LA2的折射角。
[0215]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(8')。
[0216]0.50 < Θ r 6 / Θ r 4 < 0.90...(8')
[0217]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(9)。
[0218]0.05 < e t 8 / f < 0.20...(9)
[0219]其中，值et8表示第四透镜L4的像侧面S42的有效直径位置与第五透镜L5的物体侧面S51的有效直径位置之间的在光轴AX方向上的间隔。
[0220]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(9')。
[0221]0.07 < e t 8 / f < 0.15...(9')
[0222]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(10)。
[0223]45 < V 5 < 70…(10)
[0224]其中，值v5表示第`五透镜L5的阿贝数。
[0225]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(10')。
[0226]50 < V 5 < 60 …(10')
[0227]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(11)。
[0228]1.45 < η I < 1.65...(11)
[0229]其中，值nl表示第一透镜LI的折射率。
[0230]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(11')。
[0231]1.50 < η I < 1.60...(11')
[0232]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(12)。
[0233]15 < V 2 < 30…(12)
[0234]其中，值ν2表示第二透镜L2的阿贝数。
[0235]此外，更优选本实施方式的摄像透镜10满足下述的条件式(12')。
[0236]20 < V 2 < 25…(12')
[0237]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(13)。
[0238]— 0.2<f/f4<2.0...(13)
[0239]其中，值f4表示第四透镜L4的焦点距离。
[0240]除了上述第三透镜的像侧面的特征等以外，本实施方式的摄像透镜10还满足已经说明的条件式(14)。
[0241]1.1 < f 123 / f < 1.7...(14)
[0242]其中，值f 123表示第一透镜LI至第三透镜L3的合成焦点距离。[0243]虽然并未在本实施方式的摄像透镜10中进行图示，但是还能够具备实质上不具有屈光度的透镜。
[0244][实施例]
[0245]以下对本实用新型所涉及的摄像透镜的具体实施例进行说明。在各实施例中， 意味着曲率半径，d意味着轴上面间隔，nd意味着透镜材料的相对于d线的折射率，vd意味着透镜材料的阿贝数，“eff.dia.”意味着有效直径。另外，在各面的标号之后记载有的面是具有非球面形状的面，非球面的形状以面的顶点作为原点，将X轴取作光轴AX方向，将垂直于光轴AX的方向上的高度设为h，从而利用以下的“数学式I ”来表示。
[0246][数学式I]
【权利要求】
1.一种摄像透镜，其特征在于， 该摄像透镜自物体侧起依次具备凸面朝向物体侧的正的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及凹面朝向像侧的第五透镜， 所述第五透镜的像侧面为非球面、且在有效直径范围内具有拐点， 所述第二透镜与所述第三透镜中的至少一方是负透镜， 开口光阑比所述第三透镜靠近物体侧， 在所述第三透镜与所述第四透镜之间以及所述第四透镜与所述第五透镜之间具有遮光光阑， 所述第三透镜的像侧面具有拐点、且该第三透镜的像侧面的有效直径的7成以上的局部或者整体具有负的屈光度。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(2)，
0.75<?Φ/?ζ<2.5...(2) 其中，(1Φ表示所述第四透镜与所述第五透镜之间的遮光光阑的开口部分的内径、和所述第三透镜与所述第四透镜之间的遮光光阑的开口部分的内径之差，dz表示所述第四透镜与所述第五透 镜之间的遮光光阑和所述第三透镜与所述第四透镜之间的遮光光阑的光轴方向上的间隔。
3.根据权利要求2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(2')，
1.2<?Φ/?ζ<2.5...(2')。
4.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(3)，
0.03〈et6/f〈0.10…(3) 其中，et6表示所述第三透镜的像侧面的有效直径位置与所述第四透镜的物体侧面的有效直径位置的光轴方向上的间隔，f表示摄像透镜整个系统的焦点距离。
5.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(4)，
40〈 Θ S7〈80...(4) 其中，Θ S7表示所述第四透镜的物体侧面的有效直径的7成以上的范围的最大面角度。
6.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 所述开口光阑比所述第二透镜靠近物体侧。
7.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(5)，
Sag6 I /f<0.10...(5) 其中，|Sag6|表示所述第三透镜的像侧面的弛垂量最大值，f表示摄像透镜整个系统的焦点距离。
8.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(6)，-15< Θ S6〈15...(6) 其中，Θ S6表示所述第三透镜的像侧面的有效直径的9成以上的范围的最大面角度。
9.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(7)， 0.65〈|Sag7|/d7〈l.50…(7) 其中，|Sag7|表示所述第四透镜的物体侧面的弛垂量最大值，d7表示所述第四透镜的中心厚度。
10.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(8)，
0.45〈 θ r6/ Θ r4<l.00...(8) 其中，Θ r4表示所述第二透镜的像侧面的对角像高光束中的距光轴远的一侧的周缘光线的折射角，Θ r6表示所述第三透镜的像侧面的对角像高光束中的距光轴远的一侧的周缘光线的折射角。
11.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(9)，
0.05〈et8/f〈0.20…(9) 其中，et8表示所述第四透镜的像侧面的有效直径位置与所述第五透镜的物体侧面的有效直径位置的光轴方向上的间隔，f表示摄像透镜整个系统的焦点距离。
12.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 所述第五透镜为负透镜，且满足如下条件式(10)， 45〈v5〈70…(10) 其中，v5表示所述第五透镜的阿贝数。
13.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(11)，
1.45〈nl〈l.65…(11) 其中，nl表示所述第一透镜的折射率。
14.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 所述第二透镜是负透镜。
15.根据权利要求14所述的摄像透镜，其特征在于， 所述第二透镜的像侧面的曲率半径的绝对值小于所述第二透镜的物体侧面的曲率半径的绝对值。
16.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 所述第二透镜的像侧面的有效直径的7成以上的局部或者整体具有负的屈光度。
17.根据权利要求14所述的摄像透镜，其特征在于， 所述第二透镜的像侧面的有效直径的7成以上的局部或者整体具有负的屈光度。
18.根据权利要求14所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(12)， 15〈v2〈30…(12) 其中，v2表示所述第二透镜的阿贝数。
19.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(13)，
-0.2<f/f4<2.0— (13) 其中，f4表示所述第四透镜的焦点距离，f表示摄像透镜整个系统的焦点距离。
20.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 满足如下条件式(14)，
1.Kfl23/ f<l.7...(14) 其中，Π23表示所述第一透镜至所述第三透镜的合成焦点距离，f表示摄像透镜整个系统的焦点距离。
21.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 所述开口光阑比所述第二透镜靠近物体侧，所述第二透镜及所述第五透镜是负透镜，且满足如下条件式(13)，
-0.2<f/f4<2.0— (13) 其中，f4表示所述第四透镜的焦点距离，f表示摄像透镜整个系统的焦点距离。
22.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于， 还具备实质上不具有屈光度的透镜。
23.一种摄像装置，其特征在于， 所述摄像装置具备摄像元件、以及权利要求1至22中任一项所述的摄像透镜。
24.一种移动终端，其特征在于， 所述移动终端具备权利要求23所述的摄像装置。
【文档编号】G02B13/18GK203480114SQ201320342551
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2013年2月8日
【发明者】川崎贵志 申请人:柯尼卡美能达株式会社