1.本发明涉及具备将物体光聚光于摄像部的透镜和沿其光轴方向驱动透镜的驱动装置的光学系统及相机模块。
背景技术：2.作为现有技术，已知有一种将整套保持有多个摄像透镜的透镜筒送出的全组送出方式的相机模块，该相机模块具备用于拍摄被摄体的多个摄像透镜、保持该多个摄像透镜的透镜筒以及驱动透镜筒的透镜驱动装置(专利文献1)。
3.另外，为了减小搭载相机模块的智能手机的厚度，已知有如下的全组送出方式的相机模块(专利文献2)：在多个摄像透镜的前段具备棱镜、反射镜等反射元件，利用该反射元件能够使来自被摄体的光的光轴方向从与智能手机背面垂直的方向向与智能手机背面平行的方向倾斜。现有技术文献现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本国专利第5611533号说明书(2014年9月12日登记)专利文献2：美国专利第10371928号说明书(2019年8月6日登记)
技术实现要素：本发明所要解决的技术问题
5.然而，在上述的专利文献1中，需要用于使摄像透镜在光轴方向上移动与全组送出方式的送出量的长度对应的量的间隙，因此，特别是在具备焦距大的望远透镜的相机模块中，送出量变长，因此大型化，存在相机模块的小型化、薄型化变得困难这样的问题。
6.另外，为了解决上述问题，在如上述专利文献2所述那样将全组送出方式与折弯光学系统组合的情况下，在透镜与反射元件之间，需要基于透镜驱动装置的透镜的全组送出量以上的间隙距离。
7.根据此间隙距离，光线扩展相当于透镜的视场角的量。如果光线扩展，则反射元件也需要变大，相机模块的厚度、轨迹也变大。
8.因此，在本方式的情况下，如果想要得到全组送出量长的相机模块，则同样地存在相机模块大型化且难以实现小型化、薄型化的问题。
9.本发明的一个方式的目的在于实现光学系统及相机模块的小型化、薄型化。解决问题的方案
10.为了解决上述问题，本发明的一方面所涉及的光学系统的特征为包括：第一透镜组，其包含两片以上的透镜且作为整体具有正的光焦度并接收物体光；第二透镜组，其包含一片以上的透镜且作为整体具有负的光焦度并配置于所述第一透镜组的后段，用以将所述物体光聚光于摄像部；以及透镜驱动装置，其使所述第二透镜组在沿着该第二透镜组的光
轴的方向上移动，在聚焦于发出所述物体光的近距离物体处的聚焦中，在沿着所述光轴的方向上的所述第一透镜组与所述摄像部之间的距离不变，若设置为如下：f：第一透镜组及第二透镜组的整体的实际焦距、f2：第二透镜组的焦距、ih：第一透镜组及第二透镜组的整体的最大像高、ttl：从位于第一透镜组中的最靠近物体侧的透镜的物体侧的面到成像面的距离、fno：第一透镜组及第二透镜组的整体的f值、de1：第一透镜组整体的光学有效直径、de2：第二透镜组整体的光学有效直径，此时，所述第一透镜组及所述第二透镜组满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
11.为了解决上述问题，本发明的一方面所涉及的相机模块的特征包括：本发明的一方面所涉及的光学系统；以及摄像部，其对经由所述光学系统而被聚光的物体光进行光电转换。发明效果
12.根据本发明的一个方面，可以实现光学系统及相机模块的小型化、薄型化。
附图说明
13.图1是第一实施方式所涉及的相机模块的立体图。图2是图1所示的a-a矢视剖视图。图3是设置在上述相机模块中的光学部的构成图。图4是设置在第二实施方式所涉及的相机模块中的光学部的构成图。图5是设置在第三实施方式所涉及的相机模块中的光学部的构成图。图6是设置在第四实施方式所涉及的相机模块中的光学部的构成图。图7是设置在第五实施方式所涉及的相机模块中的光学部的构成图。图8是比较例所涉及的相机模块的立体图。图9是图8所示的b-b矢视剖视图。图10是其他比较例所涉及的相机模块的立体图。
具体实施方式
14.〔第一实施方式〕以下，详细说明本发明的一个实施方式。图1是第一实施方式所涉及的相机模块300的立体图。图2是图1所示的a-a向视剖视图，其相当于将相机模块300的中央部沿光轴方向切断后的剖视图。
15.相机模块300具备光学系统304以及摄像部306，摄像部306具有将经过该光学系统
304的物体光聚光的成像面307，并对物体光进行光电转换。
16.光学系统304具有第一透镜组g1、第二透镜组g2及透镜驱动装置305，其中，第一透镜组g1包括两枚以上的透镜且作为整体具有正的光焦度并接收物体光，第二透镜组g2包括一枚以上的透镜且作为整体具有负的光焦度并配置于第一透镜组g1的后段用以将物体光聚光，透镜驱动装置305使第二透镜组g2在沿着第二光轴302的方向上移动。
17.透镜驱动装置305以音圈电机(vcm)方式进行动作。
18.而且，相机模块300还具备配置在比光学系统304的第一透镜组g1靠前段的反射元件303。反射元件303将沿着第一光轴301放出的物体光沿着第二光轴302引导到光学系统304。光学系统304将物体光沿着第二光轴302聚光于成像面307。
19.第一透镜组g1和摄像部306固定于壳体bs，使得在聚焦于发出物体光的近距离物体处的聚焦中，在沿着第二光轴302的方向上的第一透镜组g1与摄像部306之间的距离不变。
20.在此，若设置为如下：f：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的实际焦距、f2：第二透镜组g2的焦距、ih：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的最大像高、ttl：从位于第一透镜组g1中的最靠近物体侧的透镜的物体侧的面到成像面的距离、fno：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的f值、de1：第一透镜组g1整体的光学有效直径、de2：第二透镜组g2整体的光学有效直径，此时，第一透镜组g1及上述第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
21.条件式(1)规定第二透镜组g2的焦距f2相对于光学系统304的焦距f的优选的比率。当该比率低于条件式(1)的下限值-6.0时，第二透镜组g2的屈光力变大，近距离物体对焦时的像差变动、特别是像面弯曲和彗形像差的变动变大。另外，当该比率超过条件式(1)的上限值-2.0时，第二透镜组g2的屈光力变小且近距离物体对焦时的第二透镜组g2的移动量变大，因此不优选。
22.条件式(2)规定光学系统304的35mm等效焦距。通过满足本条件，35mm等效焦距为50mm以上，例如，通过与35mm等效焦距为25mm的照相机组合，能够实现2倍以上的变焦比。
23.条件式(3)规定光学系统304的长焦比。当低于条件式(3)的下限值0.7时，光学系统304变小，但像差变大，近距离物体对焦时的像差变动、特别是像面弯曲的变动变大。另外，当超过条件式(3)的上限值1.0时，光学系统304变大，因此不优选。
24.条件式(4)规定光学系统304的f值。若低于条件式(4)的下限值1.6，则光学系统304的厚度变大且球面像差、彗差变大而不优选。另外，当超过条件式(4)的上限值7.0时，在
取入的光量少的光学系统304的基础上由于折射界限使分辨率变差，因此不优选。
25.条件式(5)规定第一透镜组g1和第二透镜组g2的光学有效直径的大小。通过满足本条件，能够减小作为聚焦透镜的第二透镜组g2，有利于透镜驱动装置305的小型化。
26.第一透镜组g1包含具有正的光焦度的第一透镜l1和具有负的光焦度的第二透镜l2。第二透镜组g2包含具有负的光焦度的第三透镜l3。
27.在此，若设置为如下：a：从第一透镜组g1和第二透镜组g2的整体的主点到位于5cm到1m的近距离被摄体的距离、d：从无限远聚焦到a位置的被摄体处所需的第二透镜组g2的驱动距离，此时，距离a、驱动距离d和焦距f2满足以下条件式：a
×
d/f2＜0.3(50＜a＜1000)
ꢀꢀꢀ
式(6)。
28.如图2所示，第一实施方式所涉及的相机模块300构成为具备反射元件303、光学系统304以及摄像部306，其中，反射元件303配置在最靠被摄体侧且沿着第二光轴302引导来自被摄体的沿着第一光轴301的光，光学系统304配置在比该反射元件303靠后段，摄像部306进行经由光学系统304的光的光电转换。
29.光学系统304包括第一透镜组g1、第二透镜组g2以及透镜驱动装置305，其中，第一透镜组g1包括位于最靠近反射元件303附近的第一透镜l1，第二透镜组g2配置在比第一透镜组g1靠后段的位置，透镜驱动装置305使该第二透镜组g2向与第二光轴302大致一致的方向移动。
30.另外，相机模块300还具备内含于光学系统304的孔径光圈st、配置在摄像部306的前方的红外线截止滤光器ir、直接或间接地支承上述的全部构成部件的壳体bs。
31.反射元件303将从被摄体沿着第一光轴301前进的光线折弯并沿着第二光轴302引导并向光学系统304传递。反射元件303折弯光线的角度、即第一光轴301与第二光轴302之间的角度优选为90度，但能够适当变更，并不限定于90度。
32.另外，反射元件303能够适当地使用棱镜、反射板(镜)等各种反射材料，但从加工精度出发，优选使用棱镜。
33.而且，反射元件303由相机模块300的壳体bs支承，但通过在反射元件303与壳体bs之间设置驱动机构，如后所述，能够实现光学式抖动修正功能。
34.光学系统304使通过反射元件303沿着第二光轴302被引导的光线聚光于摄像部306的成像面307上而成像。
35.光学系统304具备第一透镜组g1、第二透镜组g2以及孔径光圈st，且由壳体bs支承，但通过在光学系统304与壳体bs之间设置驱动机构，如后所述，能够实现光学式抖动修正功能。
36.此外，如后所述，与本实施方式所涉及的相机模块300的光学性能相关的各种实施方式通过光学系统304中的第一透镜l1～第五透镜l5的各构成来实现。
37.透镜驱动装置305通过在与第二光轴302大致一致的方向上驱动第二透镜组g2来进行聚焦。
38.透镜驱动装置305已知有使用步进马达的装置、使用压电元件的装置、以及使用vcm的装置等各种装置，并不限定于任一种。但是，从尺寸、性能、价格方面来看，期望使用
vcm的透镜驱动装置305。
39.光学系统304使通过反射元件303沿着第二光轴302被引导的光线聚光于摄像部306上而成像。
40.摄像部306是通过光电转换而将通过光学系统304聚光于成像面307的光线转换为电信号的传感器器件。电信号经过软件处理，最终向图像输出。
41.摄像部306通过在与壳体bs之间设置驱动机构，如后所述，能够实现光学式抖动修正功能。
42.红外线截止滤光器ir具有从入射到摄像部306的光将红外线光截止的作用。
43.另外，若异物(垃圾)直接附着在摄像部306上，则聚光被遮挡，图像大幅劣化，因此通过将红外线截止滤光器ir设置于比摄像部306靠前方的位置，红外线截止滤光器ir也具有降低异物直接附着在摄像部306上的风险的作用。
44.此外，本实施方式所涉及的相机模块300能够通过将反射元件303以任意的两个轴为旋转轴进行转动，从而实现光学式抖动修正的构成。
45.上述构成包括抖动检测单元、控制器、驱动部以及保持部件，其中，抖动检测单元用于检测手抖动的状态，控制器基于从抖动检测单元输出的信号控制反射元件303的驱动部，驱动部用于使反射元件303转动，保持部件保持反射元件303并传递驱动部的运动而使反射元件303运动。
46.或者，本实施方式所涉及的相机模块300也能够通过使光学系统304平行于任意的两个轴移动来实现光学式手抖校正的构成。
47.上述构成包括抖动检测单元、控制器、驱动部以及保持部件，其中，抖动检测单元用于检测手抖动的状态，控制器基于从抖动检测单元输出的信号控制光学系统304的驱动部，驱动部用于使光学系统304移动，保持部件保持光学系统304并传递驱动部的运动而使光学系统304运动。
48.或者，本实施方式所涉及的相机模块也能够通过使摄像部306与任意的两个轴平行地移动来实现光学式的手抖校正。
49.上述构成包括抖动检测单元、控制器、驱动部以及保持部件，其中，抖动检测单元用于检测手抖动的状态，控制器基于从抖动检测单元输出的信号控制摄像部306的驱动部，驱动部用于使摄像部306移动，保持部件保持摄像部306并传递驱动部的运动而使摄像部306运动。
50.由于任一构成都通过构成部件的两轴的驱动来实现光学式手抖校正，因此，例如，如将反射元件303的旋转轴设为一轴，将光学系统304的移动轴称为另一轴那样，通过将其它部件的驱动方向各组合一轴，都能够实现光学式手抖校正。
51.由于一般已知实现这些光学式手抖校正的构成，因此省略详细的说明以及图示。
52.以下，基于图3以及表示本实施方式所涉及的透镜数据的表1，对与本实施方式所涉及的光学系统304相关的一实施方式进行说明。
53.[表1]f＝23.3mm(35mm等效f＝240mm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a＝500mmfno＝4.4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
d＝0.14mmω＝5.0deg.
ih＝2.050mmttl＝20.17mm面数据(inf)nf)非球面数据 面2面3面4面5面6面7k0.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00a4-2.092e-042.201e-031.137e-036.965e-04-7.633e-03-1.316e-02a6-9.473e-06-3.767e-055.083e-053.803e-051.253e-031.341e-03a8-2.189e-072.126e-06-6.176e-08-8.285e-07-1.116e-04-1.358e-04a100.000e+000.000e+000.000e+000.000e+004.111e-06-2.696e-06
[0054]
另外，在表1中，f表示光学系统304的全系统的焦距，fno表示f值，ω表示半视场角(度)，ih表示最大像高。另外，i表示从被摄体侧计数的表面编号，r表示曲率半径，t表示光轴上的透镜表面间距，nd表示d线的屈光率，νd表示相对于d线的阿贝数，ttl表示从位于第一透镜组g1的最靠反射元件303附近的透镜的物体侧的面到摄像部306的距离。另外，关于非球面，在表面编号i之后附加*(星号)的符号来表示。
[0055]
另外，在将光轴方向的轴设为z、将与光轴正交的方向的高度设为h、将圆锥系数设为k、将非球面系数设为a4、a6、a8、a10时，透镜面的非球面所采用的非球面形状由下述式1表示。后述的表2～表5也同样。
[0056]
[数学式1]
[0057]
图3示出了第一实施方式所涉及的相机模块300中的光学系统304的光学透镜的概略构成图。由从物体侧起依次具备光圈st、作为整体具有正的光焦度的第一透镜组g1、作为整体具有负的光焦度的第二透镜组g2构成，第一透镜组g1由具有正的光焦度的第一透镜l1和具有负的光焦度的第二透镜l2构成，第二透镜组g2由具有负的光焦度的第三透镜l3构成。
[0058]
关于第一实施方式，在上述表1中示出透镜数据。
[0059]
关于第一实施方式所涉及的透镜，如果实际焦距f为23.3mm，35mm等效焦距为大致240mm，双镜照相机的广角侧的35mm等效焦距为24mm，则能够以双镜照相机实现变焦比率大约10倍。
[0060]
在此，则为：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的实际焦距f＝23.3mm、第二透镜组g2的第三透镜l3的焦距f2＝-7.00mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体最大像高ih＝2.050mm、从位于第一透镜组g1中的最靠近物体侧的第一透镜l1的物体侧的面到成像面307的距离ttl＝20.17mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的f值fno＝4.4、第一透镜组g1整体的光学有效直径de1＝5.3mm、第二透镜组g2整体的光学有效直径de2＝4.4mm。
[0061]
因此，第一实施方式所涉及的第一透镜组g1及第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0062]
关于第一实施方式所涉及的光学系统304，通过将第三透镜l3驱动到像侧，从而能够从无限远摄影到近距离摄影进行聚焦。在1/(4.4)型传感器的情况下，透镜聚焦到摄影距离最近50cm处的透镜送出量为0.14mm，但若以以往的透镜的全组送出方式进行同样的聚焦，则需要1.1mm的透镜送出量。
[0063]
〔第二实施方式〕以下，说明本发明的其他实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。
[0064]
图4是第二实施方式所涉及的相机模块中设置的光学系统304的构成图。光学系统304的第一透镜组g1以及第二透镜组g2的构成与第一实施方式相同。
[0065]
[表2]f＝23.4mm(35mm等效f＝245mm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a＝500mmfno＝4.4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
d＝0.09mmω＝4.9deg.ih＝2.050mmttl＝20.11mm
面数据(inf)面数据(inf)非球面数据 面2面3面4面5面6面7k0.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00a4-1.736e-043.285e-031.806e-04-3.758e-04-6.854e-03-1.237e-02a68.428e-06-6.316e-051.274e-041.392e-041.167e-031.175e-03a8-1.411e-063.193e-06-2.031e-06-3.854e-06-9.539e-05-7.002e-05a100.000e+000.000e+000.000e+000.000e+003.052e-06-8.449e-06
[0066]
在表2中示出设置在第二实施方式的相机模块的光学系统304中的透镜数据。
[0067]
关于第二实施方式所涉及的透镜，如果实际焦距为23.4mm，35mm等效焦距为大致245mm，双镜照相机的广角侧的35mm等效焦距为24mm，则能够以双镜照相机实现变焦比率大约10.2倍。
[0068]
在此，则为：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的实际焦距f＝23.4mm、第二透镜组g2的第三透镜l3的焦距f2＝-5.77mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体最大像高ih＝2.050mm、从位于第一透镜组g1中的最靠近物体侧的第一透镜l1的物体侧的面到成像面307的距离ttl＝20.11mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的f值fno＝4.4、第一透镜组g1整体的光学有效直径de1＝5.3mm、第二透镜组g2整体的光学有效直径de2＝4.6mm。
[0069]
因此，第二实施方式所涉及的第一透镜组g1及第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、
ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0070]
关于第二实施方式所涉及的透镜，通过将第三透镜l3驱动到像侧，从而能够从无限远摄影到近距离摄影进行聚焦。在1/(4.4)型传感器的情况下，透镜聚焦到摄影距离最近50cm处的透镜送出量为0.09mm，但如果以以往的透镜的全组送出方式进行同样的聚焦，则需要1.0mm的透镜送出量。
[0071]
〔第三实施方式〕图5是第三实施方式所涉及的设置于相机模块的光学系统304的构成图。光学系统304的第一透镜组g1以及第二透镜组g2的构成与第一实施方式相同。
[0072]
[表3]f＝34.2mm(35mm等效f＝360mm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a＝500mmfno＝4.9
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
d＝0.18mmω＝3.4deg.ih＝2.050mmttl＝29.19mm面数据(inf)面数据(inf)非球面数据 面2面3面4面5面6面7k0.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00a4-8.826e-051.673e-031.560e-031.083e-03-5.234e-03-8.307e-03
a65.042e-06-2.896e-05-8.054e-06-1.872e-075.556e-045.883e-04a8-5.788e-071.763e-077.270e-09-2.018e-07-2.745ι05-1.985e-05a100.000e+000.000e+000.000e+000.000e+005.165e-07-9.871e-07
[0073]
在表3中示出设置在第三实施方式的相机模块的光学系统304中的透镜数据。
[0074]
关于第三实施方式所涉及的透镜，如果实际焦距f为34.2mm，35mm等效焦距为大致360mm，双镜照相机的广角侧的35mm等效焦距为24mm，则能够以双镜照相机实现变焦比率大约15倍。
[0075]
在此，则为：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的实际焦距f＝34.2mm、第二透镜组g2的第三透镜l3的焦距f2＝-8.40mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体最大像高ih＝2.050mm、从位于第一透镜组g1中的最靠近物体侧的第一透镜l1的物体侧的面到成像面307的距离ttl＝29.19mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的f值fno＝4.9、第一透镜组g1整体的光学有效直径de1＝7.0mm、第二透镜组g2整体的光学有效直径de2＝5.7mm。
[0076]
因此，第三实施方式所涉及的第一透镜组g1及第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0077]
关于第三实施方式所涉及的透镜，通过将第三透镜l3驱动到像侧，从而能够从无限远摄影到近距离摄影进行聚焦。在1/(4.4)型传感器的情况下，透镜聚焦到摄影距离最近50cm处的透镜送出量为0.18mm，但如果以以往的透镜的全组送出方式进行同样的聚焦，则需要2.5mm的透镜送出量。
[0078]
〔第四实施方式〕图6是第四实施方式所涉及的相机模块中设置的光学系统304的构成图。均由从物体侧起依次具备光圈st、整体具有正的光焦度的第一透镜组g1和整体具有负的光焦度的第二透镜组g2构成。第一透镜组g1由具有正的光焦度的第一透镜l1、具有负的光焦度的第二透镜l2和具有正的光焦度的第三透镜l3构成。第二透镜组g2由具有正的光焦度的第四透镜l4和具有负的光焦度的第五透镜l5构成。
[0079]
[表4]f＝20.9mm(35mm等效f＝220mm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a＝500mmfno＝3.8
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
d＝0.14mmω＝5.5deg.ih＝2.050mmttl＝19.00mm面数据(inf)
表面编号i曲率半径r(mm)表面间距t(mm)屈光率nd阿贝数νd被摄体无穷无穷
ꢀꢀ
1(光圈)无穷-0.433
ꢀꢀ
2*9.1301.9301.54455.933*-10.9750.664
ꢀꢀ
4*-32.8190.6001.65021.535*-16.1072.085
ꢀꢀ
6*20.5671.4651.53555.697*-6.3180.020
ꢀꢀ
8*29.8110.7191.65021.539*无穷0.020
ꢀꢀ
10*无穷0.6001.53555.6911*2.9378.595
ꢀꢀ
12无穷0.3001.51764.2013无穷2.000
ꢀꢀ
摄像面无穷
ꢀꢀꢀ
非球面数据
[0080]
在表4中示出设置在第四实施方式的相机模块的光学系统304中的透镜数据。
[0081]
关于第四实施方式所涉及的透镜，如果实际焦距为20.9mm，35mm等效焦距为大致220mm，双镜照相机的广角侧的35mm等效焦距为24mm，则能够以双镜照相机实现变焦比率大约9.2倍。
[0082]
在此，则为：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的实际焦距f＝20.9mm、第二透镜组g2的第三透镜l3的焦距f2＝-6.37mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体最大像高ih＝2.050mm、从位于第一透镜组g1中的最靠近物体侧的第一透镜l1的物体侧的面到成像面307的距离ttl＝19.00mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的f值fno＝3.8、第一透镜组g1整体的光学有效直径de1＝5.5mm、第二透镜组g2整体的光学有效直径de2＝4.3mm。
[0083]
因此，第四实施方式所涉及的第一透镜组g1及第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0084]
关于第四实施方式所涉及的透镜，通过将第二透镜组g2驱动到像侧，从而能够从无限远摄影到近距离摄影进行聚焦。在1/(4.4)型传感器的情况下，透镜聚焦到摄影距离最近50cm处的透镜送出量为0.14mm，但如果以以往的透镜的全组送出方式进行同样的聚焦，则需要0.92mm的透镜送出量。
[0085]
〔第五实施方式〕图7是第五实施方式所涉及的相机模块中设置的光学系统304的构成图。光学系统
304的第一透镜组g1和第二透镜组g2的构成与第四实施方式相同。
[0086]
[表5]f＝28.2mm(35mm等效f＝300mm)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a＝500mmfno＝4.4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
d＝0.25mmω＝4.1deg.ih＝2.050mmttl＝25.88mm面数据(inf)面数据(inf)非球面数据 面2面3面4面5面6面7k0.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00a41.977e-042.213e-04-1.570e-03-9.404e-044.302e-048.809e-04a64.230e-06-2.304e-06-1.751e-05-1.275e-05-3.136e-05-1.951e-05a80.000e+000.000e+001.241e-061.475e-060.000e+000.000e+00a100.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00 面8面9面10面11
ꢀꢀ
k0.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00
ꢀꢀ
a4-1.094e-04-2.198e-03-2.414e-033.584e-04
ꢀꢀ
a6-4.476e-054.790e-046.320e-04-5.577e-05
ꢀꢀ
a87.647e-07-3.889e-05-3.910e-054.458e-05
ꢀꢀ
a109.472e-081.121e-06-5.745e-08-7.033e-06
ꢀꢀ
[0087]
在表5中示出设置在第五实施方式的相机模块的光学系统304中的透镜数据。
[0088]
关于第五实施方式所涉及的透镜，如果实际焦距f为28.2mm，35mm等效焦距为大致300mm，双镜照相机的广角侧的35mm等效焦距为24mm，则能够以双镜照相机实现变焦比率大约12.5倍。
[0089]
在此，则为：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的实际焦距f＝28.2mm、第二透镜组g2的第三透镜l3的焦距f2＝-7.63mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体最大像高ih＝2.050mm、从位于第一透镜组g1中的最靠近物体侧的第一透镜l1的物体侧的面到成像面307的距离ttl＝25.88mm、第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的f值fno＝4.4、第一透镜组g1整体的光学有效直径de1＝6.4mm、第二透镜组g2整体的光学有效直径de2＝4.9mm。
[0090]
因此，第三实施方式所涉及的第一透镜组g1及第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0091]
关于第五实施方式所涉及的透镜，通过将第二透镜组g2驱动到像侧，从而能够从无限远摄影到近距离摄影进行聚焦。在1/(4.4)型传感器的情况下，透镜聚焦到摄影距离最近50cm处的透镜送出量为0.25mm，但如果以以往的透镜的全组送出方式进行同样的聚焦，则需要1.7mm的透镜送出量。
[0092]
(比较例)图8是比较例所涉及的相机模块100的立体图。相机模块100是专利文献1所示的直型相机模块。相机模块100由作为摄像光学系统的光学部1、用于驱动光学部1的透镜驱动装置2和对经由光学部1的光进行光电转换的摄像部3构成。光学部1被保持在透镜驱动装置2的内部。摄像部3由传感器部4和供传感器部4安装的基板5构成。相机模块100是在基板5上按传感器部4、透镜驱动装置2的顺序沿光轴方向层叠的构成。在以下的说明中，为了方便，将光学部1侧设为上方，将摄像部3侧设为下方。
[0093]
图9是图8所示的b-b矢视剖视图。首先，基于图9，对相机模块100的整体结构进行说明。图9是将相机模块100的中央部沿光轴方向切断后的剖视图。
[0094]
光学部1是形成被摄体像的摄像光学系统，其将外部的光导向摄像部3的传感器部4。光学部1由多个(图9中为3片)摄像透镜6和用于保持摄像透镜6的透镜筒7构成。透镜筒7固定于透镜驱动装置2。摄像透镜6的光轴与透镜筒7的轴心一致。
[0095]
在相机模块100中搭载有vcm(音圈马达)型的透镜驱动装置2。透镜驱动装置2利用
电磁力沿光轴方向驱动光学部1。即，透镜驱动装置2使摄像透镜6在从无限远端到微距端之间上下移动。由此，相机模块100发挥自动对焦功能。将整套保持有这样的摄像透镜的透镜筒7送出的方式称为全组送出方式。
[0096]
透镜驱动装置2具有可动部以及固定部，其中，可动部在摄像透镜6的驱动时沿光轴方向移动，以使光学部1(摄像透镜6)沿光轴方向移动，固定部在摄像透镜6的驱动时位置不变动。可动部收容于固定部的内部。可动部由透镜保持部8及线圈10构成，固定部由轭11、永磁体12、罩盖14以及基底15构成。
[0097]
在透镜保持部8的外周端部(凸缘部)固定有线圈10。线圈10从透镜保持部8的外周端部(底部)延伸设置至光入射侧(后述的开口13侧)。
[0098]
基底15构成透镜驱动装置2的底部，在基底15的背面设置有传感器部4。在基底15的中央部，为了确保光路而形成有开口16。
[0099]
轭11是筒状的部件，其构成透镜驱动装置2的侧面部。轭11将可动部收纳于内部。轭11固定在基底15上。在轭11的上方设有罩盖14。罩盖14构成透镜驱动装置2的上部(顶面)。
[0100]
在轭11的内侧面，以与线圈10对置的方式配置有由永磁体12构成的磁路。
[0101]
透镜驱动装置2利用由线圈10和永磁体12产生的电磁力使摄像透镜6在光轴方向上驱动。具体而言，在本实施方式中，能够利用使电流流过由永磁体12形成的磁场中的线圈10而产生的力使摄像透镜6(透镜保持部8)在光轴方向上驱动。
[0102]
另外，在透镜驱动装置2中，在透镜保持部8的上下表面(顶面和底面)设置有板簧9a、9b。板簧9a、9b沿光轴方向按压透镜保持部8。即，板簧9a、9b通过弹力，辅助性地将透镜保持部8支承为能够在光轴方向上移动。板簧9a、9b具有螺旋状的图案。板簧9a、9b的一端固定于可动部，另一端固定于固定部即可。
[0103]
如图9所示，在相机模块100的组装状态下，形成在透镜保持部8的底面上的突起19与基底15抵接，同时通过板簧9a、9b的弹性力，由此透镜保持部8向下方施加作用力。
[0104]
上述的以往的直型相机模块100的厚度由从透镜前端到摄像元件表面的光学长度、摄像元件、基板等的厚度以及用于聚焦的相机模块的全组送出量规定。将该光学长度和全组送出量相加的值称为光学全长。
[0105]
其中，一般而言，光学长度与焦距(视角)成比例，透镜的全组送出量如下式所示与焦距的平方大致成比例。d＝b-f＝f2/(a-f)≈f2/a(但f《《a)在此，a为从透镜的主点到被摄体的距离，b为从透镜的主点到成像面的距离，f为实际焦距，d为从无限远向a位置的聚焦所需的透镜的全组送出量。
[0106]
例如，以往的直线构造的相机模块100主要采用广角透镜，采用35mm等效焦距为25mm左右。关于上述光学长度和全组送出量，在1/2型传感器的情况下，光学长度为5mm，10cm聚焦的全组送出量根据上述的数学式则为约0.2mm。
[0107]
然而，近年来，出现了具备有多个相机模块的被称为多眼透镜搭载或多镜头照相机搭载的智能手机等的电子设备。这除了广角照相机之外，还搭载有具备超广角、长焦透镜的相机模块，组合数字校正并向使用者提供变焦照相机那样的使用便利性。
[0108]
在用双镜头照相机使变焦比率为4倍的情况下，广角侧的35mm等效焦距为25m时，长焦侧采用长焦侧的35mm等效焦距为100mm的光学系统。在上述光学长度和全组送出量为1/2型传感器的情况下，光学长度为19mm，全组送出量约为4.2mm，成为采用了相同尺寸的传感器的照相机的约4倍以上的模块厚度。因此，长焦侧的传感器尺寸大多较小，但在1/4型传感器的情况下，光学长度也为10mm，全组送出量约为1.2mm成为2倍以上的厚度。
[0109]
因此，为了减小该望远侧的相机模块的厚度，提出了如图10所示的折弯型光学系统的相机模块结构。图10是其他比较例所涉及的相机模块200的立体图。
[0110]
如图10所示，该折弯型的相机模块200具备棱镜、反射镜等反射元件208，能够使光轴方向从与智能手机背面垂直的方向205向与智能手机背面平行的方向206倾斜。
[0111]
然而，在图10所示的相机模块200中，在将全组送出方式与折弯光学系统组合的情况下，在透镜筒214与反射元件208之间，需要基于透镜驱动装置的透镜筒214的全组送出量以上的间隙距离。根据此间隙距离，光线扩展相当于透镜的视场角的量。如果光线扩展，则反射元件208也需要变大，相机模块200的厚度、轨迹也变大。
[0112]
因此，如果想要得到全组送出量长的透镜驱动装置，则相机模块200大型化，小型化、薄型化变得困难。
[0113]
透镜驱动装置的大型化导致功耗的增加，对搭载相机模块200的电子设备的电池持续时间、终端的小型化有影响，结果对电池成本有影响。
[0114]
另外，无论直型、折弯型，vcm方式的透镜驱动装置通常是利用弹簧支承透镜驱动装置的可动部的构造。因此，当焦距、全组送出量变大时，该弹簧的反作用力也变大。其结果，产生需要很大的推力以及因弹簧的变形量变大而对弹簧施加极大的变形等问题。弹簧的变形诱发透镜驱动装置的动作轴相对于光轴的倾斜，并由于倾斜的光学系统，导致拍摄画质的降低。
[0115]
与此相对，在第一至第五实施方式所涉及的相机模块300的光学系统304中，包括两枚以上的透镜且作为整体具有正的光焦度并接收物体光的第一透镜组g1、包括一枚以上的透镜且作为整体具有负的光焦度并配置于第一透镜组g1的后段用以将物体光聚光于摄像部的第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0116]
因此，能够通过使第二透镜组g2在沿着该第二光轴302的方向上移动来进行向发出物体光的近距离物体的对焦。因此，上述对焦不需要采用全组送出方式，通过仅送出第二透镜组g2就能够进行。其结果，能够实现光学系统304、相机模块300的小型化、薄型化。
[0117]
〔总结〕本发明的方式1所涉及的光学系统304包括：第一透镜组g1，其包含两片以上的透镜(第一透镜l1和第二透镜l2)且作为整体具有正的光焦度并接收物体光；第二透镜组g2，其包含一片以上的透镜(第三透镜l3)且作为整体具有负的光焦度并配置于所述第一透镜组g1的后段，用以将所述物体光聚光于摄像部306；以及透镜驱动装置305，其使所述第二透
镜组g2在沿着该第二透镜组g2的光轴(第二光轴302)的方向上移动，在聚焦于发出所述物体光的近距离物体处的聚焦中，在沿着所述光轴(第二光轴302)的方向上的所述第一透镜组g1与所述摄像部306之间的距离不变，若设置为如下：f：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的实际焦距、f2：第二透镜组g2的焦距、ih：第一透镜组及第二透镜组g2的整体的最大像高、ttl：从位于第一透镜组g1中的最靠近物体侧的透镜的物体侧的面到成像面的距离、fno：第一透镜组g1及第二透镜组g2的整体的f值、de1：第一透镜组g1整体的光学有效直径、de2：第二透镜组g2整体的光学有效直径，此时，所述第一透镜组g1及所述第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0118]
根据上述构成，包括两枚以上的透镜且作为整体具有正的光焦度并接收物体光的第一透镜组g1、包括一枚以上的透镜且作为整体具有负的光焦度并配置于第一透镜组g1的后段用以将物体光聚光于摄像部的第二透镜组g2满足以下条件式：-6.0＜f/f2＜-2.0
ꢀꢀꢀ
条件式(1)、ih/f＜0.4
ꢀꢀꢀ
条件式(2)、0.7＜ttl/f＜1.0
ꢀꢀꢀ
条件式(3)、1.6＜fno＜7.0
ꢀꢀꢀ
条件式(4)、de2＜de1
ꢀꢀꢀ
条件式(5)。
[0119]
因此，向发出物体光的近距离物体的聚焦可通过使第二透镜组在沿着其光轴的方向上移动来实现。因此，上述对焦不需要采用全组送出方式，通过仅送出第二透镜组就能够进行。其结果，能够实现光学系统的小型化、薄型化。
[0120]
本发明的方式2所涉及的光学系统304优选为，在上述方式1中，所述第一透镜组g1包含具有正的光焦度的第一透镜l1和具有负的光焦度的第二透镜l2，所述第二透镜组g2包含具有负的光焦度的第三透镜l3。
[0121]
根据上述构成，能够实现具备第一透镜组和第二透镜组的光学系统的小型化、薄型化，其中，第一透镜组包括具有正的光焦度的第一透镜和具有负的光焦度的第二透镜，第二透镜组包括具有负的光焦度的第三透镜。
[0122]
本发明的方式3所涉及的光学系统304优选为，在上述方式2中，所述第一透镜组g1还包含具有正的光焦度的第四透镜l4，所述第二透镜组g2还包含具有正的光焦度的第五透镜l5。
[0123]
根据上述构成，能够实现具备第一透镜组和第二透镜组的光学系统的小型化、薄型化，其中，第一透镜组包括具有正的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜以及
具有正的光焦度的第四透镜，第二透镜组包括具有负的光焦度的第三透镜以及具有正的光焦度的第五透镜。
[0124]
本发明的方式4所涉及的光学系统304优选为，在上述方式1至4的任一个方式中，在此，若设置为如下：a：从第一透镜组g1和第二透镜组g2的整体的主点到位于5cm到1m的近距离被摄体的距离、d：从无限远聚焦到a位置的被摄体处所需的第二透镜组g2的驱动距离，此时，所述距离a、所述驱动距离d和所述焦距f2满足：a
×
d/f2＜0.3(50＜a＜1000)
ꢀꢀꢀ
式(6)。
[0125]
根据上述构成，条件式(6)规定聚焦所需的透镜驱动装置的驱动量，通过满足本条件，有利于透镜驱动装置的进一步简化。
[0126]
本发明的方式5所涉及的相机模块300包括：本发明的方式1至4的任一个方式所涉及的光学系统304；以及摄像部306，其具有将经由所述光学系统304的物体光聚光的成像面307，且对物体光进行光电转换。
[0127]
根据上述构成，相机模块具备本发明所涉及的光学系统以及将经由光学系统的物体光聚光的摄像部。因此，能够实现相机模块的小型化、薄型化。
[0128]
本发明的方式6所涉及的相机模块300优选为，在上述方式5中，透镜驱动装置305以音圈电机(vcm)方式进行动作。
[0129]
vcm方式一般作为小型的相机模块的致动器装置使用，这从尺寸、性能、价格方面考虑，在本发明中是优选的。
[0130]
本发明的方式7所涉及的相机模块300优选为，在上述方式5或6中，还包括：反射元件303，其配置在比所述光学系统304的第一透镜组g1靠前段，所述反射元件303将沿着第一光轴301放出的所述物体光沿着第二光轴302引导，所述光学系统304将所述物体光沿着所述第二光轴302聚光于所述成像面307。
[0131]
根据上述构成，能够形成折弯型光学系统的相机模块结构，且能够使光轴方向从与智能手机背面垂直的方向向与智能手机背面平行的方向倾斜，这在本发明中是优选的。
[0132]
本发明不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围中进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。附图标记说明
[0133]
300
ꢀꢀꢀ
相机模块301
ꢀꢀꢀ
第一光轴302
ꢀꢀꢀ
第二光轴303
ꢀꢀꢀ
反射元件304
ꢀꢀꢀ
光学系统305
ꢀꢀꢀ
透镜驱动装置306
ꢀꢀꢀ
摄像部307
ꢀꢀꢀ
成像面g1
ꢀꢀꢀꢀ
第一透镜组
g2
ꢀꢀꢀꢀ
第二透镜组l1
ꢀꢀꢀꢀ
第一透镜l2
ꢀꢀꢀꢀ
第二透镜l3
ꢀꢀꢀꢀ
第三透镜l4
ꢀꢀꢀꢀ
第四透镜l5
ꢀꢀꢀꢀ
第五透镜