专利名称：摄像光学系统及利用该摄像光学系统的摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摄像光学系统及利用该摄像光学系统的摄像装置。
背景技术：
近年来，随着便携电话和便携终端机或个人笔记本电脑等的薄型化，使得将光学系统的高轴方向的长度薄型化至极限的照相机模块的需求增加。并且，为了应对这样的需求，研发出大量的由2 3个左右的非球面透镜构成的单焦点的光学系统。近年来，由于摄像元件技术的进步和市场需求的高涨而使得实现小型化的同时高像素、广角、价格低廉的照相机模块的需求增加。作为提高成像性能的同时缩短总长度的光学系统，目前有包括4 5个透镜的光学系统，所述光学系统例如在日本专利第4317933号公报、日本特开2007-264180号公报中记载。专利文献1中记载的光学系统使用了 4个透镜。并且，通过正、负、正、负的光焦度配置，良好地校正了色差、像散、像面弯曲等诸多像差。但是，根据该结构，在F值更加明亮的情况下，无法校正色像差、彗形像差、像散等轴外像差。专利文献2中记载的光学系统使用了 5个透镜。并且，为了提高相对高像素化的分辨率，良好地校正了色像差、彗形像差、像面弯曲等轴外像差。但是，根据该结构，在将光学系统小型化的情况下，失去透镜间隔的自由度。因此，不能够充分确保性能。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而研发的，本发明的目的在于提供作为明亮的光学系统，良好地校正了诸多像差的小型摄像光学系统及利用该摄像光学系统的摄像装置。为了解决上述课题并达到目的，本发明的摄像光学系统的特征在于，该摄像光学系统从物体侧起依次由如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜；具有负光焦度的第2透镜；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜；具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜；以及具有负光焦度的第5透镜，第3 透镜和第4透镜接合，第3透镜的中心部的负光焦度随着靠近周边部而逐渐增强，第4透镜的中心部的正光焦度随着靠近周边部而逐渐减弱，第3透镜与第4透镜之间的接合面是非球面，接合面在中心部及周边部相对于物体侧始终为凹面。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(1)，其中f3是第3透镜的焦距， f4是第4透镜的焦距。2. 5 < |f3/f4| < 100 (1)并且，根据本发明的优选实施例，在摄像光学系统的最接近物体的物体侧配置有光圈。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式O)，其中f34是第3透镜和第4 透镜的合成焦距，Π是第1透镜的焦距。0. 4 < fl/f34 < 2. 5 (2)
4
并且，根据本发明的优选实施例，对于所接合的透镜的接合面的曲率而言，相比于近轴区域，周边部的曲率更大。并且，根据本发明的优选实施例，所接合的透镜的接合面具有变曲点。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(3)，其中r6是第3透镜的物体侧的面的曲率半径，r8是第4透镜的像面侧的面的曲率半径。0. 75 < (r6+r8) / (r6-r8) < 4. 0 (3)并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式0)，其中fl是第1透镜的焦距， f是摄像光学系统整体的焦距。0. 3 < fl/f < 1. 4 (4)并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(5)，其中f5是第5透镜的焦距， f是摄像光学系统整体的焦距。0. 25 < |f5/f I < 1. 15 (5)并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式，其中TL是光轴上的从第1透镜的物体侧面的面顶至第5透镜的像侧面的面顶为止的距离，d5是光轴上的第2透镜与第3 透镜之间的空气间隔。0. 4 < d5/TL <1.8 (6)并且，本发明的摄像装置的特征在于，包括上述摄像光学系统和具有摄像面的电子摄像元件，并且摄像光学系统将自动对焦机构一体化。并且，根据本发明的优选实施例，将摄像光学系统和电子摄像元件一体化。
图1是沿着光轴表示本发明的摄像光学系统的实施例1的无限远物点对焦时的光学结构的剖面图。图2是表示实施例1中的摄像光学系统的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变、倍率色差的图。图3是沿着光轴表示本发明的摄像光学系统的实施例2的无限远物点对焦时的光学结构的剖面图。图4是表示实施例2中的摄像光学系统的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变、倍率色差的图。图5是沿着光轴表示本发明的摄像光学系统的实施例3的无限远物点对焦时的光学结构的剖面图。图6是表示实施例3中的摄像光学系统的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变、倍率色差的图。图7是沿着光轴表示本发明的摄像光学系统的实施例4的无限远物点对焦时的光学结构的剖面图。图8是表示实施例4中的摄像光学系统的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变、倍率色差的图。图9是沿着光轴表示本发明的摄像光学系统的实施例5的无限远物点对焦时的光学结构的剖面图。
图10是表示实施例5中的摄像光学系统的无限远物点对焦时的球面像差、像散、 畸变、倍率色差的图。图11是表示组装了根据本发明的摄像光学系统的数码照相机40的外观的前方立体图。图12是数码照相机40的后方立体图。图13是表示数码照相机40的光学结构的剖面图。图14是将作为物镜光学系统内置了本发明的摄像光学系统的信息处理装置的一例即个人电脑300的盖打开的状态下的前方立体图。图15是个人电脑300的摄影光学系统303的剖面图。图16是个人电脑300的侧面图。图17A是作为摄影光学系统内置了本发明的摄像光学系统的信息处理装置的一例即便携电话400的主视图，图17B是侧面图，图17C是摄影光学系统405的剖面图。
具体实施例方式在说明实施例之前，对本实施例的摄像光学系统的作用及效果进行说明。本实施例的摄像光学系统从物体侧起依次由如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜；具有负光焦度的第2透镜；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜；具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜；以及具有负光焦度的第5透镜，并且第3透镜和第4透镜接合，第3透镜的中心部的负光焦度随着靠近周边部而逐渐增强，第4透镜的中心部的正光焦度随着靠近周边部而逐渐减弱，第3 透镜和第4透镜的接合面是非球面，接合面在中心部及周边部相对于物体侧始终为凹面。根据所述5个透镜的结构，能够使主点的位置位于摄像光学系统的物体侧。由此， 能够使总长度相对于焦距足够小。从而，能够实现光学系统的总长度的缩短。并且，第3透镜和第4透镜接合。通过在光圈与像面之间的中间位置配置接合透镜而能够将倍率色差校正为更加合适。第3透镜的中心部的负光焦度随着靠近周边部而逐渐增强，第4透镜的中心部的正光焦度随着靠近周边部而逐渐减弱。由此，能够校正在周边容易提前出现的像面弯曲及倍率色差。第3透镜与第4透镜之间的接合面是非球面，接合面在中心部及周边部相对于物体侧始终为凹面。由此，能够抑制光线对于物体侧及像侧的面的入射角而良好地校正彗形
像差及像散。根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(A)，其中v3是第3透镜的阿贝数 (nd3-l) / (nF3-nC3)，v4 是第 4 透镜的阿贝数(nd4-l) / (nF4-nC4)，nd3、nC3、nF3 分别是第 3透镜的d线、C线、F线的折射率，nd4.nC4.nF4分别是第4透镜的d线、C线、F线的折射率。I v3-v41 > 20 (A)条件式(A)是关于第3透镜和第4透镜的阿贝数的关系式。通过满足条件式㈧， 能够良好地校正色差。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(1)，其中f3是第3透镜的焦距，f4是第4透镜的焦距。2. 5 < |f3/f4| < 100 (1)条件式(1)规定了接合透镜的负透镜和正透镜的焦距之比。通过满足条件式(1)， 能够使光学系统的总长度缩短，且良好地校正像差。在超过条件式(1)的上限值时，由于负透镜的光焦度变小，因此不能够充分校正色差。在低于条件式(1)的下限值时，第3透镜和第4透镜的合成焦距变长。因此，不能够将总长度小型化。另外，在缩短总长度的情况下，必须加大第1透镜的光焦度。在这种情况下，由于球面像差及彗形像差增大而使得难以校正像差。并且，根据本发明的优选实施例，在摄像光学系统的最接近物体的物体侧配置有光圈。由于在最接近物体的物体侧配置光圈，因此能够使出瞳离开像面。由此，入射到摄像元件周边部的光线的角度变小。因此，能够避免摄像元件周边部的光量即周边光量降低。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式O)，其中f34是第3透镜和第4 透镜的合成焦距，Π是第1透镜的焦距。0. 4 < fl/f34 < 2. 5 (2)在超过条件式⑵的上限值时，第1透镜的光焦度变小。在这种情况下，很难使主点的位置位于光学系统的物体侧。因此，难以缩短总长度。另外，也可以通过使第2透镜的光焦度变小来缩短总长度。但是，在这种情况下， 由于色差增大而难以确保光学性能。在低于条件式(2)的下限值时，第1透镜的光焦度变大。在这种情况下，特别是边缘光线高度变大，从而导致球面像差及彗形像差增大。即，难以校正这些像差。并且，光学系统整体的光焦度集中在第1透镜上，因此第1透镜的制造误差灵敏度变大。因此，最好不要低于条件式O)的下限值。并且，根据本发明的优选实施例，对于所接合的透镜的接合面的曲率而言，相比于近轴区域，周边部的曲率更大。即，所接合的透镜的接合面的形状优选为这样的曲率的形状。根据该结构，能够抑制光线对于物体侧及像侧的面的入射角。其结果，能够更好地校正彗形像差及像散。并且，根据本发明的优选实施例，所接合的透镜的接合面具有变曲点。根据该结构，能够抑制光线对于物体侧及像侧的面的入射角。其结果，特别是在光线高度高的位置处，能够更好地校正彗形像差及像散。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(3)，其中r6是第3透镜的物体侧的面的曲率半径，r8是第4透镜的像面侧的面的曲率半径。0. 75 < (r6+r8) / (r6-r8) < 4. 0 (3)条件式(3)规定了用于抑制光线对于第3透镜的物体侧及第4透镜的像侧的面的入射角而良好地校正彗形像差的同时，保持光学系统的远心性且实现缩短化的条件。在超过条件式(3)的上限值时，第3透镜的物体侧的面及第4透镜的像侧的面的负的曲率变得过小。其结果，轴外光束对于第3透镜的物体侧及第4透镜的像侧的面的入射角变得急剧而难以校正彗星像差。在低于条件式(3)的下限值时，由于第4透镜的像侧的面的负的曲率变得过大而使得来自第4透镜的射出角变小。因此，在实现光学系统的总长度的缩短化的同时确保远心性是困难的。而为了在实现光学系统的总长度的缩短化的同时确保远心性，也可以考虑加大来自第2透镜的射出角。但是，如果加大来自第2透镜的射出角，则彗形像差增加而导致性能恶化。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式0)，其中fl是第1透镜的焦距， f是整个摄像光学系统的焦距。0. 3 < fl/f <1.4 (4)条件式(4)规定了用于缩短光学系统的总长度，并且进行良好的像差校正的优选条件。在超过条件式(4)的上限值时，第1透镜的光焦度变小，因此很难使主点的位置位于光学系统的物体侧。因此，难以缩短总长度。在低于条件式(4)的下限值时，第1透镜的光焦度变大，因此特别是导致边缘光线高度变高。因此，球面像差及彗形像差增大而使得难以校正像差。并且，光学系统整体的光焦度集中在第1透镜上。因此，第1透镜的制造误差灵敏度变大。因此，并不是优选的。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(5)，其中f5是第5透镜的焦距， f是摄像光学系统整体的焦距。0. 25 < |f5/f I < 1. 15 (5)条件式(5)规定了用于缩短光线系统的总长度，确保光学性能的同时确保充分的后焦距长度的条件。在条件式(5)的值超过上限值的情况下，由于第5透镜的负光焦度变小，因此难以充分确保后焦距。并且，难以校正像面弯曲及畸变。在条件式(5)的值低于下限值时，第5透镜的负光焦度变大而导致难以缩短总长度。在这种情况下，为了缩短光学系统的总长度，必须增强第1透镜Ll及第3透镜L3的光焦度。但是，如果增强第1透镜Ll及第3透镜L3的光焦度，则难以校正像面弯曲等轴外像差。并且，根据本发明的优选实施例，满足以下条件式(6)，其中TL是光轴上的从第1 透镜的物体侧面的面顶到第5透镜的像侧面的面顶的距离，d5是光轴上的第2透镜与第3 透镜之间的空气间隔。0. 4 < d5/TL <1.8 (6)在低于条件式(6)的下限值时，第2透镜和第3透镜的轴外光束的光线高度之差变小。因此，承担高次像面弯曲的校正及畸变的校正的第3透镜的效果减小而使得校正变得困难。在超过条件式(6)的上限值时，虽然能够确保入射到第3透镜的轴外光束的宽度， 但取而代之的是，光学系统的总长度变长。并且，根据本发明的摄像装置，所述摄像装置包括上述摄像光学系统和具有摄像面的电子摄像元件，并且优选的是，所述摄像光学系统将自动对焦机构一体化。通过装载自动对焦机构，在所有被写体距离中均能够进行对焦。并且，根据本发明的优选实施例，将摄像光学系统和电子摄像元件一体化。通过将电子摄像元件一体化，能够将借助于摄像光学系统的光学图像转换成电信号。并且，选择能够在借助于αi的图像中央部和周边部减轻图像的亮度变化的电子摄像元件，能够提供小型且性能高的摄像装置。下面，参照附图详细说明本实施例的摄像光学系统及摄像装置的实施例。另外，本发明并不限于该实施例。下面，对实施例1中的摄像光学系统进行说明。图1是沿着光轴表示实施例1中的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的剖面图。图2是表示实施例1中的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图。并且，FNO表示F值，ω表示半视场角。另外，像差图中的符号在后述的实施例中也是共用的。如图1所示，实施例1的摄像光学系统从物体侧起依次由开口光圈S及如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜Ll ；具有负光焦度的第2透镜L2 ；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜L3;具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜L4 ；以及具有负光焦度的第5透镜L5。第3透镜L3和第4透镜L4接合。另外，在以下所有实施例中，透镜剖面图中，CG表示盖玻璃，I表示电子摄像元件的摄像面。第1透镜Ll是双凸正透镜。第2透镜L2是双凹负透镜。第3透镜L3是凹面朝向物体侧的负弯月透镜。第4透镜L4是凹面朝向物体侧的正弯月透镜。第5透镜L5是双凹负透镜。非球面设于第1透镜Ll 第5透镜L5的所有透镜的两面上。如图3所示，实施例2的摄像光学系统从物体侧起依次由开口光圈S及如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜Ll ；具有负光焦度的第2透镜L2 ；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜L3;具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜L4 ；以及具有负光焦度的第5透镜L5。第3透镜L3和第4透镜L4接合。第1透镜Ll是双凸正透镜。第2透镜L2是将凸面朝向物体侧的负弯月透镜。第 3透镜L3是凹面朝向物体侧的负弯月透镜。第4透镜L4是凹面朝向物体侧的正弯月透镜。 第5透镜L5是双凹负透镜。非球面设于第1透镜Ll 第5透镜L5的所有透镜的两面上。如图5所示，实施例3的摄像光学系统从物体侧起依次由开口光圈S及如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜Ll ；具有负光焦度的第2透镜L2 ；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜L3;具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜L4 ；以及具有负光焦度的第5透镜L5。第3透镜L3和第4透镜L4接合。第1透镜Ll是双凸正透镜。第2透镜L2是将凸面朝向物体侧的负弯月透镜。第3透镜L3是凹面朝向物体侧的负弯月透镜。第4透镜L4是凹面朝向物体侧的正弯月透镜。 第5透镜L5是双凹负透镜。非球面设于第1透镜Ll 第5透镜L5的所有透镜的两面上。如图7所示，实施例4的摄像光学系统从物体侧起依次由开口光圈S及如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜Ll ；具有负光焦度的第2透镜L2 ；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜L3;具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜L4 ；以及具有负光焦度的第5透镜L5。第3透镜L3和第4透镜L4接合。第1透镜Ll是双凸正透镜。第2透镜L2是双凹负透镜。第3透镜L3是凹面朝向物体侧的弯月形状的负透镜。第4透镜L4是凹面朝向物体侧的弯月形状的正透镜。第 5透镜L5是双凹负透镜。非球面设于第1透镜Ll 第5透镜L5的所有透镜的两面上。如图9所示，实施例5的摄像光学系统从物体侧起依次由开口光圈S及如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜Ll ；具有负光焦度的第2透镜L2 ；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜L3;具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜L4 ；以及具有负光焦度的第5透镜L5。第3透镜L3和第4透镜L4接合。第1透镜Ll是双凸正透镜。第2透镜L2是将凸面朝向物体侧的弯月形状的负透镜。第3透镜L3是凹面朝向物体侧的负弯月透镜。第4透镜L4是凹面朝向物体侧的正弯月透镜。第5透镜L5是双凹负透镜。非球面设于第1透镜Ll 第5透镜L5的所有透镜的两面上。下面，列举构成所述各实施例的摄像光学系统的光学部件的数值数据。另外，在各实施例的数值数据中，rl、r2、...表示各个透镜的曲率半径，dl、d2、...表示各个透镜的壁厚或空气间隔，ndl、nd2、...表示各个透镜在d线上的折射率，vdl、vd2、...表示各个透镜的阿贝数，Fno.表示F值，f表示系统整体的焦距，女标记表示非球面。并且，在将光轴方向取为z，将与光轴垂直的方向取为y，设圆锥系数为K，非球面系数为A4、A6、A8、A10时，非球面形状由以下式表示。ζ = (y2/r)/[l+{l-(1+K) (y/r)2}172]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12
并且，e表示10的取幂。另外，这些参数值的符号在后述的实施例的数 ι复数据中也共用。
数值实施例1
单位mm
面数据
面序号 rd ndvd
1(光圈)①-0. 24
2* 1.8561. 08 1. 5336755. 87
3* -5.9550. 05
4* -14338.3010. 35 1. 6142025. 60
100124]5*
0125]6*
0126]7*
0127]8*
0128]9*
2. 873 -4. 131 -5. 364 -1. 124
6. 298
0. 39 1. 61700 27. 20 0. 53 1. 52400 50. 40 0. 31
0. 50 1. 53367 55. 87
0129] 10* 1.575 0. 60
0130]11
0131]12
0132]像
像面
0.30 1. 51633 64. 14 0. 34 0.非球面数据第2面K = -0.608A4 = 5. 42282e-03，A6 = _1· 32665e_02，A8 = 1. 94497e_02，AlO = -1. 91967e_02第3面K =-1· 132A4 = -4. 75171e-02，A6 = _2· 13608e_02，A8 = 9. 22856e_03，AlO = -6. 73286e_03第4面Κ = -0·000A4 = -6. 15188e-02，A6 = _1· 79612e_02，A8 = 1. 89328e_02，AlO = 1. 80698e_03第5面K = -0. 638A4 = 1. 51281e-03，A6 = _7· 49025e_04，A8 = -4. 36510e_03，AlO = 1. 93490e_02， A12 = -5. 18466e-03第6面K = 11. 806A4 = -2. 53073e-03，A6 = _2· 22078e_02，A8 = 9. 10678e_03，AlO = -8. 28913e_04第7面K = 12. 640A4 = 6. 54414e-03，A6 = _1· 76564e_02，A8 = -1. 90853e_02，AlO = 1. 30128e_02第8面K = -3. 428A4 = -6. 43549e-02，A6 = 1. 07122e_02，A8 = -3. 24140e_03，AlO = 2. 44934e_03第9面K = O. 000A4 = -5. 06133e-02，A6 = 5. 36974e_03，A8 = 2. 44905e_03，AlO = -3. 59220e_04第10 面K = -9. 434A4 = -5. 61038e-02，A6 = 1. 38799e_02，A8 = -3. 24067e_03，AlO = 2. 79623e_04，A12 = 1. 00000e-06, A14 = -1. 00000e-06
1(光圈)OO-0. 24
2氺1. 8561.071.5336755.87
3氺-5. 6410.05
4氺53. 0100.351.6142025.60
5氺2. 7140.60
6氺-3. 9980.391.6170027.20
7氺-5. 5400.571.5240050.40
8氺-1. 1320.31
9氺-6.6760.501.5336755.87
10*1. 5530.60
11OO0.301.5163364.14
12OO0.33
0162]数值实施例2
0163]单位 mm
0164]面数据
0165]面序号 r
nd
vd0.
0178]像面oo
0179]非球面数据
0180]第2面
0181]K = -0.664
0182]A4 = 4. 66296e-03，A6 = -1. 36071e_02，A8 = 1. 86875e_02，AlO = -2. 06245e_02
0183]第3面
0184]K = O. 385
0185]A4 = -4. 90249e-02，A6 = _2· 06081e_02，A8 = 7. 38367e_03，AlO = -6. 46151e_03
0186]第4面
0187]K = -0. 006
0188]A4 = -6. 01656e-02，A6 = -1. 75157e_02，A8 = 1. 69188e_02，AlO = 3. 19289e_03
0189]第5面
0190]K = -0. 418
0191]A4 = 2. 74177e-03，A6 = _1· 43877e_03，A8 = -4. 05819e_03，AlO = 2. 00314e_02， A12 =-5. 18466e-03
0192]第6面0193]K =11.4000194]A4 =:-8 33075e--04，A6 =-1. 79773e--02，A8 = 9. 93857e-03，A10 = -1.63408e0195]第7面0196]K =13.5550197]A4 =:-4 59335e--03，A6 =-1. 80069e--02，A8 = -1. 14942e-02，A10 = 1.11751e0198]第8面0199]K =-3.508
A4 = -5. 93405e-02, A6 = 7. 94457e_03，A8 = 8. 39768e_04，AlO = 9. 37291e_04第9面K = O. 000A4 = -5. 07290e-02，A6 = 4. 38140e_03，A8 = 2. 80330e_03，AlO = -3. 93085e_04第10 面K = -9. 446A4 = -5. 47869e-02，A6 = 1. 32154e_02，A8 = _3· 18377e_03，AlO = 2. 81705e_04， A12 =1.00000e-06,A14 = -1. 00000e-06数值实施例3单位 mm面数据面序号1(光圈)2*3*4*5*6*7*8*9*10*
11
12像面非球面数第2 面K = -0. 657A4 = 7. 83905e-03，A6 = _7· 70433e_03，A8 = 1. 71064e_02，AlO = -1. 65701e_02第3 面K = O. 082A4 = -3. 75783e-02，A6 = _2· 83307e_02，A8 = 2. 93728e_03，AlO = -2. 60012e_04第4面K = O. 649A4 = -5. 07674e-02，A6 = _2· 78035e_02，A8 = 6. 14931e_03，AlO = 1. 22851e_02第5 面K = O. 951A4 = 5. 68456e-04，A6 = 6. 36465e_03，A8 = _2· 49656e_02，AlO = 3. 55404e_02， A12 =-5. 18466e-03
1.776 -11. 786 16.683
2.628 -4. 883 -19.594 -1. 038 -7. 442 1. 387
d
1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.
-0. 25 00 06 35 72 27 54 17 51 60 30 53
nd
1. 53367
1. 61420
61700 52400
53367
51633
vd
55. 87
25. 60
27. 20 50. 40
55. 87
64. 14
第6 面K = 14. 872A4 = 2. 01314e-03, A6 = 3. 35717e_03, A8 = 2. 08534e_03, AlO = -1. 76820e_03第 7 面K = 0. 182A4 = -4. 89104e-02, A6 = _3. 35508e_02, A8 = 1. 45463e_02第8 面K = -3. 632A4 = -2. 82201e-02,A6 = 6. 72065e_04,A8 = 1. 37424e-02,A10 = -3. 93443e_03第 9 面K = 0. OOOA4 = -3. 52124e-02,A6 = _2. 12477e_03,A8 = 4. 16451e_03,A10 = -5. 21474e_04第10 面K = -10. 231A4 = -5. 78997e-02,A6 = 1. 40719e_02,A8 = _3. 32962e-03,A10 = 2. 85041e-04, A12 =1.00000e-06,A14 = -1. 00000e_06数值实施例4单位 mm面数据面序号 rd nd vd1(光圈) ①-0. 152*2. 315 1. 20 1. 53367 60. 873*-6. 270 0. 084*-58.293 0.35 1.61420 25.605* 3. 746 0. 816* -4. 730 0.611.61700 27. 207* -5. 093 0. 66 1. 52400 50. 408* -1. 596 0. 679* -4. 354 0. 50 1. 53367 55. 8710* 2. 797 0. 8211 OO0.30 1.51633 64.1412 OO0. 34像面①0.非球面数据第2 面K = -0.905A4 = 1. 32337e-03,A6 = _5. 57899e_04,A8 = -L 43473e_03,A10 = _2. 22137e_03第 3 面K = 1. 862CN 102193169 A说 明 书12/15页A4 = -1. 09219e-02, A6 = -8. 04554e-03, A8 = -2. 35317e-03, AlO =-1.18504e-03第4 面K = 0. 002A4 = -3. 66422e-03,A6 = _2. 01230e-03,A8 = _5. 31835e_04,A10 = 4. 79498e_04第 5 面K = 4. 335A4 = 2. 70899e-03,A6 = -L 13574e_03,A8 = ~4. 90260e-04,A10 = 1. 80836e-03, A12 =-1. 62478e-04第 6 面K = 10. 316A4 = -7. 27178e-03,A6 = _3. 91332e_04,A8 = 1. 54472e_03,A10 = -1. 16789e_03第7 面K = -0. 141A4 = 1. 42977e-03,A6 = _2. 77270e_03,A8 = _6. 35765e-04,A10 = 3. 11470e_05第 8 面K = -2. 148A4 = -2. 89521e-04,A6 = ~7. 32016e_03,A8 = 2. 30191e_03,A10 = _2. 24670e_04第9面K = 0. OOOA4 = -7. 12690e-03,A6 = _3. 53107e_04,A8 = 3. 55327e_04,A10 = _2. 23638e_05第 10 面K = -12. 054A4 = -2. 27895e-02,A6 = 2. 94208e_03,A8 = ~4. 26294e_04,A10 = 2. 18443e-05, A12 =-9. 57743e-09, A14 = -1. 59351e_08数值实施例5单位 mm面数据面序号 rd nd vd1(光圈) ①-0. 242*1. 788 1. 03 1. 53367 55. 873*-8. 947 0. 054*37.841 0.35 1.61420 25.605*2. 962 0. 626*-3.561 0.29 1.61700 27.207*-4. 294 0. 60 1. 524005 0. 408*-0. 974 0. 109*-21.383 0.52 1.53367 55.8710*1.192 0. 60
11oo 0.30 1.51633 64.1412① 0. 59像面 oo 0.非球面数据第2面K = -0.717A4 = 5. 41868e-03, A6 = 7. 11784e_04，A8 = 6. 31601e_03，AlO = -1. 57879e_02第3面K =1.447A4 = -5. 82913e-02，A6 = _3· 17970e_02，A8 = 4. 34054e_03，AlO = 2. 33570e_03第4面K = -0. 013A4 = -6. 59541e-02，A6 = _2· 74697e_02，A8 = _3· 29402e_03，AlO = 2. 53063e_02第5 面K = O. 568A4 = 1. 04789e-02，A6 = _1· 26990e_02，A8 = _4· 40329e_03，AlO = 2. 10703e_02， A12 =-5. 00015e-03第6 面K = 9. 279A4 = 2. 04861e-02，A6 = 1. 50804e_02，A8 = 57867e_02，AlO = 9. 10052e_03， A12 =-1. 66094e-03第7 面K = O. 418A4 = -2. 22894e-02, A6 = 09510e_02第 8 面K = -3. 758A4 = -2. 84590e-02, A6 = -2. 51788e_03，A8 = 1 · 42327e_02，A10 =-3.83965e-03, A12 = 2. 13172e_05第 9 面K = O. 000A4 = -5. 12228e-02，A6 = 1. 95939e_03，A8 = 3. 64575e_03，AlO = -5. 41573e_04， A12 =4.33386e-06第10 面K = -9. 213A4 = -6. 09156e-02，A6 = 1. 43598e_02，A8 = _3. 33029e_03，AlO = 3. 02825e_04， A12 =-3. 58157e-06, A14 = -1. 00000e-06下面，列举各实施例中的条件式的值。条件式对应值实施例实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5
16
v3-v423. 223. 223. 223. 223. 2
f3/f4-12. 75-9. 92-5. 13-72. 05-17. 66
fl/f341. 041. 011. 230. 831. 26
(r6+r8)/(r6-r8)1. 752. 001. 542. 021. 75
fl/f0. 660. 660. 690. 610. 68
f5/f-0. 55-0. 55-0. 50-0. 57-0. 50
d5/TL0. 910. 910. 840. 900. 84另外，如上所述的本发明的摄像光学系统能够使用于利用CXD和CMOS等电子摄像元件对物体的像进行摄影的摄影装置、特别是数码照相机和数码摄像机、作为信息处理装置的一例的个人电脑、电话、便携终端、特别是便于携带的便携电话等中。下面，对其实施例进行例示。图11 图13表示将根据本发明的成像光学系统组装在数码照相机的摄影光学系统41上的结构的概念图。图11是表示数码照相机40的外观的前方立体图，图12是表示数码照相机40的外观的后方立体图，图13是表示数码照相机40的光学结构的剖面图。在该实施例的情况下，数码照相机40包括具有摄影用光路42的摄影光学系统 41、具有取景器用光路44的取景器光学系统43、快门45、闪光灯46、液晶显示监视器47等。 并且，当摄影者按压配置在照相机40的上部的快门45时，通过摄影光学系统41例如实施例1中的摄像光学系统48，与此联动地进行摄影。根据摄影光学系统41形成的物体像形成在(XD49的摄像面上。借助于该(XD49 而接收到的物体像介由图像处理装置51而作为电子图像显示在设于照相机背面的液晶显示监视器47上。并且，该图像处理装置51上设有存储器等，能够记录摄影的电子图像。另外，该存储器既可以与图像处理装置51分开而单独设置，也可以构成为借助于软盘和存储卡、MO等而进行电子记录输入的结构。另外，在取景器用光路44上配置有取景器用物镜光学系统53。该取景器用物镜光学系统53由盖透镜M、第1棱镜10、开口光圈2、第2棱镜20、对焦用透镜66构成。通过该取景器用物镜光学系统53，在成像面67上形成物体像。该物体像形成在像正立部件即波罗棱镜(Porro prism) 55的视场框57上。在该波罗棱镜55的后方配置有将构成正立正像的像引导至观察者眼球E中的目镜光学系统59。根据这样形成的数码照相机40，能够实现减少了摄影光学系统41的构成件数的小型化且薄型化的电子摄像装置。另外，该伸缩式数码照相机的摄像光学系统与所述各数值实施例的透镜剖面结构不同，但如上所述，搭载了所述各实施例的摄像光学系统。图14 16表示作为物镜光学系统内置了本发明的成像光学系统的信息处理装置的一例即个人电脑。图14是将个人电脑300的盖打开的状态下的前方立体图，图15是个人电脑300的摄影光学系统303的剖面图，图16是图18的侧面图。如图14 16所示，个人电脑300具有键盘301、信息处理装置和记录装置、监视器302、摄像光学系统303。在此，键盘301是用于操作者从外部输入信息的部件。关于信息处理装置和记录装置，省略了图示。监视器302是用于向操作者显示信息的部件。摄影光学系统303是用于对操作者自身以及周边的像进行摄影的部件。监视器302可以是液晶显示元件和CRT显示器等。作为液晶显示元件，有借助于未图示的背光从背面进行照明的透过式液晶显示元件和将来自前面的光反射而进行显示的反射型液晶显示元件。另外，图中摄影光学系统303 内置于监视器302的右上侧，但不限于该位置，也可以设于监视器302的周围和键盘301的周围的任意位置。该摄影光学系统303在摄影光路304上具有例如由实施例1的摄像光学系统构成的物镜光学系统100和接收像的电子摄像元件芯片162。这些部件内置于个人电脑300中。另外，该个人电脑的摄像光学系统与所述各数值实施例的透镜剖面结构不同，但如上所述，搭载了所述各实施例的摄像光学系统。在镜框的前端配置有用来保护物镜光学系统100的盖玻璃102。根据电子摄像元件芯片162而接收到的物体像介由端子166输入到个人电脑300 的处理装置。并且，最终物体像作为电子图像显示在监视器302上。在图14中，作为其一例，表示了由操作者摄影的图像305。另外，该图像305能够介由处理装置从远距离处显示到通信对象的个人电脑中。并且，利用因特网或电话向远距离处传送图像。图21表示作为摄影光学系统内置了本发明的摄像光学系统的信息处理装置的一例即电话、特别是便于携带的便携电话。图17(A)是便携电话400的主视图，图17(B)是侧面图，图17(C)是摄影光学系统405的剖面图。如图17(A) (C)所示，便携电话400具有麦克风部401、扬声器部402、输入盘403、监视器404、摄影光学系统405、天线406、处理装置。在此，麦克风部401用来将操作者的声音作为信息进行输入。扬声器部402用来输出通话对象的声音。输入盘403用于由操作者输入信息。监视器404用于显示操作者自身和通话对象等的摄影图像和电话号码等的信息。天线406用于进行通信电波的发送和接收。处理装置(未图示)用于进行图像信息和通信信息、输入信号等的处理。在此，监视器404是液晶显示元件。另外，图中，各结构的配置位置并不特定于此。 该摄影光学系统405具有配置在摄影光路407上的物镜光学系统100和对物体像进行接收的电子摄像元件芯片162。作为物镜光学系统100，例如使用实施例1中的摄像光学系统。 这些内置于便携电话400中。在镜框的前端配置有用于保护物镜光学系统100的盖玻璃102。根据电子摄像元件芯片162而进行接收的物体像介由端子166输入到未图示的图像处理装置。并且，最终物体像作为电子图像显示在监视器404上，或者显示在通信对象的监视器上，或者在两者上均进行显示。并且，处理装置中包括信号处理功能。向通信对象发送图像的情况下，根据该功能，将根据电子摄像元件芯片162而进行接收的物体像的信息转换为可发送的信号。另外，该信息处理装置的摄像光学系统与所述各数值实施例的透镜剖面结构不同，但如上所述，搭载了所述各实施例的摄像光学系统。另外，本发明在不脱离其宗旨的范围内可采取各种变形例。如上所述，本发明适用于小型且高性能的摄像光学系统中。根据本发明，可实现如下效果能够提供作为明亮的光学系统，良好地校正了诸多像差的小型的摄像光学系统及利用该摄像光学系统的摄像装置。
权利要求
1.一种摄像光学系统，其特征在于，所述摄像光学系统从物体侧起依次由如下5个透镜构成 具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜； 具有负光焦度的第2透镜；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜； 具有正光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜；以及具有负光焦度的第5透镜， 所述第3透镜和所述第4透镜进行了接合，所述第3透镜的中心部的负光焦度随着靠近周边部而逐渐增强，所述第4透镜的中心部的正光焦度随着靠近周边部而逐渐减弱，所述第3透镜与所述第4透镜之间的接合面是非球面，所述接合面在中心部及周边部相对于物体侧始终为凹面。
2.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 所述摄像光学系统满足以下条件式.2.5 < f 3/f4 < 100 (1)其中，f3是所述第3透镜的焦距，f4是所述第4透镜的焦距。
3.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 在所述摄像光学系统的最接近物体的物体侧配置有光圈。
4.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 所述摄像光学系统满足以下条件式.0. 4 < fl/f34 < 2. 5 (2)其中，f34是所述第3透镜和所述第4透镜的合成焦距，fl是所述第1透镜的焦距。
5.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，对于所接合的透镜的接合面的曲率而言，相比于近轴区域，周边部的曲率更大。
6.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 所接合的透镜的接合面具有变曲点。
7.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 所述摄像光学系统满足以下条件式.0. 75 < (r6+r8) / (r6-r8) <4.0 (3)其中，r6是所述第3透镜的物体侧的面的曲率半径，r8是所述第4透镜的像面侧的面的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 所述摄像光学系统满足以下条件式.0. 3 < fl/f <1.4 (4)其中，Π是所述第1透镜的焦距，f是所述摄像光学系统整体的焦距。
9.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 所述摄像光学系统满足以下条件式.0. 25 < f5/f < 1. 15 (5)其中，f5是所述第5透镜的焦距，f是所述摄像光学系统整体的焦距。
10.根据权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于， 所述摄像光学系统满足以下条件式0. 4 < d5/TL <1.8 (6)其中，TL是光轴上的从所述第1透镜的物体侧面的面顶到所述第5透镜的像侧面的面顶的距离，d5是光轴上的所述第2透镜与所述第3透镜之间的空气间隔。
11.一种摄像装置，其特征在于，所述摄像装置包括权利要求1所述的摄像光学系统和具有摄像面的电子摄像元件， 所述摄像光学系统一体化了自动对焦机构。
12.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置一体化了所述摄像光学系统和所述电子摄像元件。
全文摘要
本发明提供摄像光学系统及利用该摄像光学系统的摄像装置。该摄像光学系统从物体侧起依次由如下5个透镜构成具有正光焦度且为双凸面形状的第1透镜；具有负光焦度的第2透镜；具有负光焦度且为凹面朝向物体侧的弯月形状的第3透镜；具有正光焦度且为使凹面朝向物体侧的弯月形状的第4透镜；以及具有负光焦度的第5透镜，并且所述第3透镜和所述第4透镜接合，所述第3透镜的中心部的负光焦度随着靠近周边部而逐渐增强，所述第4透镜的中心部的正光焦度随着靠近周边部而逐渐减弱，并且所述第3透镜与所述第4透镜之间的接合面是非球面，所述接合面在中心部及周边部相对于物体侧始终为凹面。
文档编号H04N5/225GK102193169SQ20111004432
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月23日 优先权日2010年3月18日
发明者内田佳宏 申请人:奥林巴斯株式会社