CN101365975A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了在高温环境下光学性能也不会劣化，各种像差被良好地校正，光程长短，而且能确保有足够后焦距的摄像镜头。该摄像镜头含有第一接合型复合透镜14、孔径光阑、第二接合型复合透镜16和第三接合型复合透镜18，按照从物侧到像侧由第一接合型复合透镜14、孔径光阑、第二接合型复合透镜16和第三接合型复合透镜18依次排列构成。第一接合型复合透镜14中，从物侧到像侧按照第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的顺序排列；第二接合型复合透镜16中，从物侧到像侧按照第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的顺序排列；第三接合型复合透镜18中，从物侧到像侧按照第七透镜L7、第八透镜L8和第九透镜L9的顺序排列。第一透镜及第三透镜、第四透镜及第六透镜、第七透镜及第九透镜由固性树脂材料形成，第二透镜、第五透镜和第八透镜由光学玻璃材料形成。

Description

摄像镜头
技术领域
本发明涉及尤其适合安装于手机等的摄像镜头。
技术背景
内置了数码相机的手机中，摄像镜头安装于印刷电路板上。采用回流焊接(Reflow Soldering)处理法作为在印刷电路板上实际安装摄像镜头的方法。以下，也可简称回流焊接处理法为回流焊接。回流焊接法是指，在印刷电路板上需连接电子部件处预置焊球，设置电子部件之后加热，利用焊球融化后再冷却来焊接电子部件。
一般来说，在大批量生产过程中，采用实施回流焊接处理的回流焊接工程作为，在印刷电路板上安装电子部件或摄像镜头等部件的实际安装法。通过回流焊接工程，既能降低在印刷电路板上安装部件类的费用，又能保持一定的生产质量。
在制造具有摄像镜头的手机的回流焊接工程中，电子部件当然需要设置于印刷电路板的特定位置上，摄像镜头本身或用于固定摄像镜头的底座也需设置于印刷电路板上。
为了降低制造费用以及确保镜头性能，安装在手机上的摄像镜头基本上以塑料材料制造。因而，在回流焊接工程中，为了防止由于在高温环境中摄像镜头产生热变形而不能保持其光学性能，使用了抗热性底座部件以便安装摄像镜头。
即，在回流焊接工程中，先在手机的印刷电路板上装配用于安装摄像镜头的抗热性底座部件，回流焊接工程结束后才将摄像镜头安装入该底座内，从而防止摄像镜头暴露于回流焊接工程的高温环境中(例如，参照专利文献1～3)。可是因为使用了用于安装摄像镜头的抗热性底座部件，使制造工艺复杂，且产生包含了该抗热性底座部件费用的制造费用增加的问题。
另外，近来，考虑到手机会放置于暂时处于高温环境的汽车内等，即使手机本身被置放于150℃以上的高温环境下，也需要保证装配于该手机内的摄像镜头的光学性能不能劣化。先有的采用塑料材料构成的摄像镜头不能完全满足这个要求。
为了实现摄像镜头在高温环境下也能保持其光学性能，可采用以高软化温度的模制玻璃材料形成的摄像镜头(例如，参照专利文献4)。这样，因为高软化温度的模制玻璃材料的软化温度能达到几百度以上，虽然可以回避由于高温热环境下摄像镜头的光学性能降低的问题，现阶段，由于利用模制玻璃材料形成摄像镜头的制造费用非常昂贵，所以基本上不能普及。
装配于手机等内的摄像镜头，除了上述的热特性外，还必须满足以下与光学特性有关的条件。即，光程长必须短，光程长定义为从摄像镜头物体侧的入射面到成像面(也称为摄像面)的距离。换而言之，在设计透镜时，光程长对摄像镜头的组合焦距的比必须小。以手机为例，该光程长至少要比手机本身的厚度短。
以从摄像镜头像侧的出射面到摄像面的距离而定义的后焦距应尽可能长。即在设计透镜时，应尽可能使后焦距对焦距的比值大。这是因为在摄像镜头和摄像面之间必须***滤波器或保护玻璃等配件。
除此以外，作为摄像镜头，各种像差及画像的畸变必须被校正到足够小的程度，以致于不被肉眼所感知，且足以满足摄像元件(或称「像素」)的集成密度的要求。换而言之，各种像差需要被良好地校正，以下，也称各种像差被良好地校正了的画像为「良好的画像」。
【专利文献1】特开平2006-121079号公报
【专利文献2】特开平2004-328474号公报
【专利文献3】特开平3755149号公报
【专利文献4】特开平2005-067999号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是为了提供适合装配于手机等内的摄像镜头，这种确保了抗热性的摄像镜头，即使在回流焊接工序中，或者装配在手机等内部后即便被暂时放置于设计说明书中的最高温度环境下，光学性能也不劣化。
另外，本发明提供光程长短到能装配在手机等内，后焦距长到能在摄像镜头和摄像面之间可***滤波器或保护玻璃等配件，而且能得到良好的画像的摄像镜头。
解决方法
为了达到上述目的本发明的第一摄像镜头含有第一接合型复合透镜、孔径光阑、第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜，它们按照从物侧到像侧由第一接合型复合透镜、孔径光阑、第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜依次排列构成。
第一接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第一透镜、第二透镜和第三透镜的顺序排列；第二接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第四透镜、第五透镜和第六透镜的顺序排列；第三接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第七透镜、第八透镜和第九透镜的顺序排列。
第一透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜、第七透镜和和第九透镜由固性树脂材料形成；第二透镜、第五透镜和第八透镜由具有高软化温度的玻璃材料形成。其中，第一透镜和第二透镜直接结合且第二透镜和第三透镜直接结合；第四透镜和第五透镜直接结合且第五透镜和第六透镜直接结合；第七透镜和第八透镜直接结合且第八透镜和第九透镜直接结合。
本发明的第二摄像镜头具有孔径光阑(第一光阑)、第一接合型复合透镜、第二光阑、第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜，它们按照从物侧到像侧由孔径光阑(第一光阑)、第一接合型复合透镜、第二光阑、第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜依次排列构成。
第一接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第一透镜、第二透镜和第三透镜的顺序排列；第二接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第四透镜、第五透镜和第六透镜的顺序排列；第三接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第七透镜、第八透镜和第九透镜的顺序排列。
第一透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜、第七透镜和和第九透镜由固性树脂材料形成；第二透镜、第五透镜和第八透镜由具有高软化温度的玻璃材料形成。其中，第一透镜和第二透镜直接结合且第二透镜和第三透镜直接结合；第四透镜和第五透镜直接结合且第五透镜和第六透镜直接结合；第七透镜和第八透镜直接结合且第八透镜和第九透镜直接结合。
这里，固性树脂(Curable Resin)材料为，热固树脂(Thermosetting Resin)材料或紫外光固性树脂(UV-Curable Resin)之一。
上述第一以及第二摄像镜头满足以下的条件式(1)至(12)。
0≤|N2-N1|≤0.1       (1)
0≤|N2-N3|≤0.1       (2)
0≤|v2-v1|≤30.0      (3)
0≤|v2-v3|≤30.0      (4)
0≤|N5-N4|≤0.1       (5)
0≤|N5-N6|≤0.1       (6)
0≤|v5-v4|≤30.0      (7)
0≤|v5-v6|≤30.0      (8)
0≤|N8-N7|≤0.1       (9)
0≤|N8-N9|≤0.1       (10)
0≤|v8-v7|≤30.0      (11)
0≤|v8-v9|≤30.0      (12)
式中，
N1：第一透镜的折射率
N2：第二透镜的折射率
N3：第三透镜的折射率
v1：第一透镜的阿贝数
v2：第二透镜的阿贝数
v3：第三透镜的阿贝数
N4：第四透镜的折射率
N5：第五透镜的折射率
N6：第六透镜的折射率
v4：第四透镜的阿贝数
v5：第五透镜的阿贝数
v6：第六透镜的阿贝数
N7：第七透镜的折射率
N8：第八透镜的折射率
N9：第九透镜的折射率
v7：第七透镜的阿贝数
v8：第八透镜的阿贝数
v9：第九透镜的阿贝数
另外，上述第一以及第二摄像镜头中的第一透镜至第九透镜的形状可如下所示。
第二透镜、第五透镜及第八透镜可以由平行平面玻璃板构成。平行平面玻璃板也可称为光学平行玻璃板(Optical-parallel GlassPlate)。平行平面玻璃板一般不被称为透镜，本发明的说明书中为了说明方便，将平行平面玻璃板作为透镜面的曲率半径为无穷大的特殊情况统称为透镜。
第二透镜、第五透镜及第八透镜为平行平面玻璃板时，可采用，第一透镜为该第一透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜(Planoconvex Lens)，第三透镜为该第三透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凹面的平凹透镜(Planoconcave Lens)，第四透镜为该第四透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凹面的平凹透镜，第六透镜为该第六透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凸面的平凸透镜，第七透镜为该第七透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜，第九透镜为该第九透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凹面的平凹透镜。
第二透镜、第五透镜及第八透镜为平行平面玻璃板时，也可采用，第一透镜为该第一透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜，第三透镜为该第三透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凸面的平凸透镜，第四透镜为该第四透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凹面的平凹透镜，第六透镜为该第六透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凸面的平凸透镜，第七透镜为该第七透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜，第九透镜为该第九透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凹面的平凹透镜。
另外，第二透镜可为凸面朝向物侧的弯月形透镜(MenisusLens)，第一透镜为该第一透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的透镜，第三透镜为该第三透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凹面的透镜，第五透镜为凸面朝向像侧的弯月形透镜，第四透镜为该第四透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凹面的透镜，第六透镜为该第六透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凸面的透镜，第八透镜为双侧面为凸面的双凸透镜(Biconvex Lens)，第七透镜为该第七透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的透镜，第九透镜为该第九透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凹面的透镜。
另外，第二透镜可为双侧面为凸面的双凸透镜，第一透镜为该第一透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的透镜，第三透镜为该第三透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凸面的透镜，第五透镜为凸面朝向像侧的弯月形透镜，第四透镜为该第四透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凹面的透镜，第六透镜为该第六透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凸面的透镜，第八透镜为凸面朝向像侧的弯月形透镜，第七透镜为该第七透镜近轴上朝向物侧的物侧面是凸面的透镜，第九透镜为该第九透镜近轴上朝向像侧的像侧面是凹面的透镜。
第二透镜、第五透镜及第八透镜，可如上所述使用平行平面玻璃板、弯月形透镜或双凸透镜，也可不局限于此利用凹透镜等。第二透镜、第五透镜及第八透镜的形状，可由分别形成在其两侧的由树脂形成的第一透镜及第三透镜、第四透镜及第六透镜、第七透镜及第九透镜的制造方便决定，或本发明的摄像镜头的设计方便而决定。
即，若第二透镜、第五透镜及第八透镜采用弯月形透镜、凸透镜或凹透镜等具有曲面构成的透镜来实现时，第二透镜、第五透镜及第八透镜的两侧与树脂透镜分别结合产生的结合面，与采用平行平面玻璃板来实现的情况相比，结合面增大所以结合力也相应增强。另外，因为增大了作为提高像差等透镜性能的设计参数的，第二透镜、第五透镜及第八透镜面的曲率半径的选择范围，所以本发明的摄像镜头也变得容易设计。
另一方面，由于减小第二透镜、第五透镜及第八透镜的曲率半径(增大曲率)，在形成接合型复合透镜(第一、第二及第三接合型复合透镜)时，难以避免气泡侵入结合界面。如果第二透镜、第五透镜及第八透镜采用不是平行平面玻璃板的弯月形透镜等时，与采用平行平面玻璃板的情况相比其制造费用会增加。
在形成本发明的第一及第二摄像镜头时，第一透镜的物侧面、第三透镜的像侧面，第四透镜的物侧面、第六透镜的像侧面、第七透镜的物侧面和第九透镜的像侧面适宜采用非球面构成。
另外，在形成本发明的第一及第二摄像镜头时，作为第一透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜、第七透镜和第九透镜材料的固化性树脂(Curable Resin)材料适宜采用含有透明粘合剂的透明固化性硅树脂(Transparent Curable Silicone Resin)。规定透明的意义为，对于可见光的光吸收量小到对实际应用没有影响的程度(即透明)。
发明的效果
本发明的第一及第二摄像镜头为，构成该摄像镜头的第一接合型复合透镜中，第一透镜和第三透镜由固化性树脂材料构成，它们以从两侧夹持以高软化温度玻璃材料构成的第二透镜的形状而直接结合；第二接合型复合透镜中的，第四透镜和第六透镜由固化性树脂材料构成，它们以从两侧夹持以高软化温度玻璃材料构成的第五透镜的形状而直接结合；第三接合型复合透镜中的，第七透镜和第九透镜由固化性树脂材料构成，它们以从两侧夹持以高软化温度玻璃材料构成的第八透镜的形状而直接结合。
这里，高软化温度玻璃材料是指，其软化温度比回流焊接处理温度或接合型复合透镜的设计书中的最高环境温度都高的玻璃材料。而且以下的说明中，在讨论热性能时称玻璃材料为高软化温度玻璃材料，在讨论光学性能时称玻璃材料为光学玻璃材料。
固化性树脂材料经过固化处理后，即使在一定温度以上的高温中也不会软化。固化性树脂材料具有的这种性质，与塑料材料等可塑性树脂材料所具有的在所谓的软化温度(也称为玻璃转形温度)以上就软化且可塑化的性质不同。固化性树脂材料一旦经过固化处理固化后，其几何形状不会改变。
即使第一透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜、第七透镜和第九透镜置于高温环境下，透镜的几何形状也不改变且光学性能也不会劣化。另外，第二透镜、第五透镜和第八透镜由具有高软化温度的玻璃材料构成，在高温环境下其光学性能也不会劣化。这里高温环境指比回流焊接处理的温度或者摄像镜头的设计书中的最高温度两者都高的温度环境。
所以，第一接合型复合透镜、第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜即使在回流焊接工程以及假定的接合型复合透镜的最高使用温度的高温环境中，也能确保其光学性能。
另外，一般来说，若只用固化性树脂形成单个透镜时，在固化过程中会产生透镜面的曲面形状改变等问题。可是，第一透镜和第二透镜直接结合，而且第二透镜和第三透镜直接结合。第四透镜和第五透镜直接结合，而且第五透镜和第六透镜直接结合。第七透镜和第八透镜直接结合，而且第八透镜和第九透镜直接结合。即，第一透镜和第三透镜直接结合且成从两侧夹持以高软化温度玻璃材料构成的第二透镜的形状；第四透镜和第六透镜直接结合且成从两侧夹持以高软化温度玻璃材料构成的第五透镜的形状；第七透镜和第九透镜直接结合且成从两侧夹持以高软化温度玻璃材料构成的第八透镜的形状。这样，第一透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜、第七透镜和第九透镜不会产生曲面形状在固化过程中变形等问题。
这里，直接结合指，除了在透镜A与透镜B之间不可避免存在的中介外，结合透镜A与透镜B时不特意使用任何中介。对于透镜A与透镜B，例如上述第一透镜与透镜A对应而第二透镜与透镜B对应。对于第二及第三透镜、第四及第五透镜、第五及第六透镜、第七及第八透镜和第八及第九透镜的各组合也可同理对应。
以下对本发明的摄像镜头的光学特性进行说明。
本发明摄像镜头的光学结构的指导原则为，利用折射率等光学特性尽可能均一的单个接合型复合透镜实现像差校正和成像这两个任务。即，构成本发明的摄像镜头的第一接合型复合透镜的第1～第3透镜的各自的折射率和阿贝数之间适宜不存在大的差异。另外，构成第二接合型复合透镜的第4～第6透镜的各自的折射率和阿贝数之间适宜不存在大的差异。另外，构成第三接合型复合透镜的第7～第9透镜的各自的折射率和阿贝数之间适宜不存在大的差异。
换而言之，第1～第3透镜、第4～第6透镜和第7～第9透镜的各自的折射率和阿贝数均相等的情况为理想状态。可是，在现实情况中，找到折射率和阿贝数完全相等的光学玻璃材料与固化性树脂材料的组合极其困难。
所以，本发明的发明人通过多次仿真及实验样品确认了，第一、第二及第三各接合型复合透镜的，构成材料的光学玻璃材料与固化性树脂材料之间的折射率以及阿贝数的差值分别在什么程度之内，才能得到良好的画像的摄像镜头。结果确认，只要满足上述条件式(1)～(12)就能构成具有良好的画像的摄像镜头。
即，只要使第一透镜的折射率N1与第二透镜的折射率N2之差、第二透镜的折射率N2与第三透镜的折射率N3之差、第四透镜的折射率N4与第五透镜的折射率N5之差、第五透镜的折射率N5与第六透镜的折射率N6之差、第七透镜的折射率N7与第八透镜的折射率N8之差和第八透镜的折射率N8与第九透镜的折射率N9之差分别在0.1以内，就能得到足够小的畸变像差、像散以及色/球面像差从而形成良好的画像。
另外，第一透镜的阿贝数v1与第二透镜的阿贝数v2之差、第二透镜的阿贝数v2与第三透镜的阿贝数v3之差、第四透镜的阿贝数v4与第五透镜的阿贝数v5之差、第五透镜的阿贝数v5与第六透镜的阿贝数v6之差、第七透镜的阿贝数v7与第八透镜的阿贝数v8之差和第八透镜的阿贝数v8与第九透镜的阿贝数v9之差分别在30以内，就能得到足够小的畸变像差、像散以及色/球面像差从而形成良好的画像。
由以下实施例可知，只要满足上述(1)～(12)的条件式，就能实现光程长短到能装配在手机等内，后焦距长到能在摄像镜头和摄像面之间可***滤波器或保护玻璃等配件，而且能得到良好的画像的摄像镜头。
本发明的第一摄像镜头具有，将确定入射光瞳的孔径光阑配置在第一接合型复合透镜和第二接合型复合透镜之间的特点。因此，该孔径光阑具有能除去由第一接合型复合透镜产生的耀光的机能。
另外，本发明的第二摄像镜头具有，将确定入射光瞳的孔径光阑(第一光阑)配置在第一接合型复合透镜前面即第一接合型复合透镜的物侧的特点。因此，能使入射光瞳接近物侧，使主光线以接近于垂直角度入射到画像面，从而能防止产生阴影。所以，第二摄像镜头能设定为大入射光瞳，从而能实现小F数即明亮的镜头。由以下的实施例可知，第二摄像镜头的实施例2、3及5中示范的摄像镜头的F数，比第一摄像镜头的实施例1及4中示范的摄像镜头的F数要小。
另一方面，第一摄像镜头具有，在制造工程中容易改变F数的特点。即，为了改变摄像镜头的F数，只要改变孔径光阑的大小即可，因为孔径光阑配置在第一接合型复合透镜和第二接合型复合透镜之间，只要交换孔径光阑就能改变F数。
可是，第二摄像镜头中，因为孔径光阑配置在第一接合型复合透镜前面，需要追溯到摄像镜头形成时用于固定第一至第三接合型复合透镜的圆筒的制作阶段，使圆筒的前端起孔径光阑作用而设计圆筒开口的大小。即，每次改变F数值，就必须重新设计摄像镜头的固定圆筒，及重新制作制造摄像镜头的固定圆筒的铸模。
如上说明可知，第一摄像镜头及第二摄像镜头各自具有不同的特点。选用何种摄像镜头，根据摄像镜头的使用对象(手机或数码相机等)而进行适宜选择的范畴。
附图说明
【图1】第一发明撮像镜头的剖面图
【图2】第一实施例的撮像镜头的剖面图
【图3】第一实施例的撮像镜头的畸变像差图
【图4】第一实施例的撮像镜头的像散图
【图5】第一实施例的撮像镜头的色差/球差图
【图6】第二发明撮像镜头的剖面图
【图7】第二实施例的撮像镜头的剖面图
【图8】第二实施例的撮像镜头的畸变像差图
【图9】第二实施例的撮像镜头的像散图
【图10】第二实施例的撮像镜头的色差/球差图
【图11】第三实施例的撮像镜头的剖面图
【图12】第三实施例的撮像镜头的畸变像差图
【图13】第三实施例的撮像镜头的像散图
【图14】第三实施例的撮像镜头的色差/球差图
【图15】第四实施例的撮像镜头的剖面图
【图16】第四实施例的撮像镜头的畸变像差图
【图17】第四实施例的撮像镜头的像散图
【图18】第四实施例的撮像镜头的色差/球差图
【图19】第五实施例的撮像镜头的剖面图
【图20】第五实施例的撮像镜头的畸变像差图
【图21】第五实施例的撮像镜头的像散图
【图22】第五实施例的撮像镜头的色差/球差图
【图23】接合型复合透镜的制造工序的说明图
符号说明
10：摄像元件
12：保护玻璃
14：第一接合型复合透镜
16：第二接合型复合透镜
18：第三接合型复合透镜
20、30：铸造模具
24、34：透明固化性硅树脂
26：光学玻璃
36：第一透镜的物侧面
38：第三透镜的像侧面
S：光阑(孔径光阑)
S1：第一孔径光阑
S2：第二孔径光阑
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
L6：第六透镜
L7：第七透镜
L8：第八透镜
L9：第九透镜
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。这些图仅图示本发明的一个构成例，在能帮助理解本发明程度上概括说明各构成部件的剖面形状和配置关系，本发明并不只局限于这些图示例。此外，以下说明中使用的特定的材料以及条件，这些材料以及条件仅仅是适当的例子，本发明并不只局限于这些实施例的形式。
图1为本发明的第一摄像镜头的结构图。图6为本发明的第二摄像镜头的结构图。实施例1及实施例4表示本发明的第一摄像镜头的实施例。另外，实施例2、实施例3及实施例5表示本发明的第二摄像镜头的实施例。
如图1及图6所示，以L1、L2和L3分别表示构成第一接合型复合透镜14的第一、第二透镜以及第三透镜。以L4、L5和L6分别表示构成第二接合型复合透镜16的第四、第五透镜以及第六透镜。另外，以L7、L8和L9分别表示构成第三接合型复合透镜18的第七、第八透镜以及第九透镜。
如图1所示的本发明的第一摄像镜头中，配置在第一接合型复合透镜14和第二接合型复合透镜16之间的光阑S起孔径光阑的作用，确定入射光瞳的位置。
另一方面，如图6所示的本发明的第二摄像镜头中，配置在第一接合型复合透镜14前面(第一透镜的前侧r2)的第一光阑S1起孔径光阑的作用，确定入射光瞳的位置。另外，设置在第一接合型复合透镜14和第二接合型复合透镜16之间的第二孔径光阑S2，用于防止引起画像的对比度减少现象的耀光(即Flare)或画像浸润现象的浸润(即Smear)的作用。
即，本发明的第二摄像镜头中，因为第一光阑S1是起决定摄像镜头的基本特性作用的孔径光阑，例如确定入射光瞳的位置、规定F数和决定畸变像差及像散等各像差特性，所以是本发明的必要构成元件。与此相对，因为第二光阑S2是为了改善提高画像对比度，即附加特性的构成元件，虽然最好配置它，即使不配置它本发明的摄像透镜也能成立。
在不产生误解的情况下，ri(i＝1，2，3，...，17)除了用作表示轴上曲率半径的变量以外，还可作为识别透镜、保护玻璃面或摄像面的符号(例如，r2被用来表示构成第一接合型复合透镜14的第一透镜L1的物侧的表面等)。
这些图中所示的ri(i＝1，2，3，...，17)和di(i＝1，2，3，...，16)等参数的具体数值由下面的表1至表5给出。下标i，按照从物侧到像侧顺序，对应于光阑、各透镜的表面序号、透镜的厚度或透镜表面间隔。即，
ri为第i表面的轴上曲率半径，
di为第i表面到第(i+1)表面的距离，
Nj为第j透镜的折射率
vj为第j透镜材料的阿贝数
这里，j＝1，2，3，...，9分别表示第1、第2、第3、...，第9透镜。
图1及图6中定义的表面序号ri(i＝1，2，3，...，17)和表面间隔di(i＝1，2，3，...，16)等符号，在图2、图7、图11、图15及图19中为了避免图面烦琐而省略表示。
图1及图6中以线段表示光阑的开口部。因为为了定义从镜头面到光阑面的距离，必须明确地表示光阑面与光轴的交点。图2、图7、图11、图15及图19中分别表示第一实施例至第五实施例的撮像镜头的剖面图，与上述的图1及图6相反，光阑的开口部敞开，以开口部的端部为始点用两条直线代表遮断光线的光阑本身。这是因为为了表示主光线等光线，需要反映光阑的实际状态，所以把光阑的开口部敞开表示。
光程长L，在第一摄像镜头中为从第一透镜的物侧面r1到到摄像面的距离，在第二摄像镜头中为从第一光阑S1到到摄像面的距离。后焦距bf表示构成第三接合型复合透镜18的第九透镜L9的像侧面到摄像面的距离。这里的后焦距bf表示，在摘除了保护玻璃的情况下测量而得到的第九透镜L9的像侧面到摄像面的长度。
在表1至表5中分别给出构成第一至第五实施例中的摄像镜头的第一至第三接合型复合透镜的厚度、构成这些透镜的第一至第九透镜的曲面的曲率半径、这些透镜的设置间隔及有关这些透镜与光阑设置关系等数据。在表1至表5的各栏中与表面序号一起表示第1、第2、第3、...，第9透镜的非球面数据。另外，轴上曲率半径ri(i＝1，2，3，...，14)，在物侧面呈凸时取正值，在像侧面呈凸时取负值。
因为第二透镜为平行平面玻璃板时的两面、第五透镜为平行平面玻璃板时的两面、第八透镜为平行平面玻璃板时的两面、光阑S、第1光阑S1、第2光阑S2及保护玻璃(或滤波器等)的表面为平面，所以以∞表示曲率半径。另外，因为摄像面为平面，对于表1及4中表示摄像面的r16，省略表示r16＝∞。另外，对于表2、3及5中表示摄像面的r17，省略表示r17＝∞。
本发明中使用的非球面由下式给出。
Z＝ch2/[1+[1-(1+k)c2h2]+1/2]+A0h4+B0h6+C0h8+D0h10
式中，
Z：距表面顶点的切平面的距离
c：面的近轴曲率
h：距光轴的高度
k：圆锥常数
A0：4级非球面系数
B0：6级非球面系数
C0：8级非球面系数
D0：10级非球面系数
本说明书的表1至表5中，以指数形式表示非球面系数的数值，例如「e-1」代表「10-1」。焦距f值表示，第一接合型复合透镜、第二接合型复合透镜与第三接合型复合透镜的组合焦距。各实施例中，以Fno表示透镜亮度指标的开放F数(也被称为开放F数)。开放F数表示设计孔径光阑直径为最大时的F数。另外，正方形像面的对角线长2Y表示像高。Y表示正方形像面的对角线长的一半。
下面参照图1至图22分别说明第一至第五实施例的摄像镜头。
图3、图8、图12、图16及图20表示畸变像差，按照相应的至光轴的距离(纵轴以像面内至光轴的最大距离为100表示)表示像差(横轴采用百分率表示正切条件下的不满足量)。图4、图9、图13、图17及图21表示像散，像散曲线与畸变像差曲线相同，对应于纵轴所示的至光轴的距离(％)，横轴表示其像差量(mm单位)，图中分别表示了子午面和弧矢面的像差量(mm单位)。
图5、图10、图14、图18及图22表示色差/球差曲线，对应于纵轴的入射高h，相应的像差量(mm单位)以横轴表示。纵轴的入射高h换算为F数表示。例如，Fno为3.4的透镜，对应于纵轴的入射高h＝100％处，F＝3.4。
另外，色差/球差曲线中，示明了相对于C线(波长656.3nm的光)，d线(波长587.6nm的光)，e线(波长546.1nm的光)，F线(波长486.1nm的光)以及g线(波长435.8nm的光)的像差量。
以下，由表1至表5汇总给出第一至第五实施例中的有关透镜部件的曲率半径(mm单位)、透镜表面间距(mm单位)、透镜材料的折射率、透镜材料的阿贝数、焦距、F数值和非球面系数。并且，摄像镜头的轴上曲率半径及透镜面间隔，以组合焦距f为1.00mm进行归一化后的数值表示。
在第一至第五实施例中，使用固性树脂材料的透明固性硅树脂，作为构成第一接合型复合透镜14的第一透镜L1以及第三透镜L3、第二接合型复合透镜16的第四透镜L4以及第六透镜L6、第三接合型复合透镜18的第七透镜L7以及第九透镜L9的材料。而采用玻璃材料的光学玻璃(BK7等)为第二透镜L2、第五透镜L5以及第八透镜L8的材料。这里，BK7是肖特公司(SCHOTT GLASS)对硼硅酸盐玻璃(BorosilicateGlass)类的总称。现在，光学玻璃BK7由多个玻璃制造商生产。
销售的光学玻璃BK7的折射率和阿贝数会根据不同制造厂商或制造批量而不同。在以下所述的实施例中使用的，构成第二透镜L2、第五透镜L5和第八透镜L8的光学玻璃BK7(OHARA股份有限公司(OHARA INC.)制造)对d线(波长587.6nm的光)的折射率为1.5168而阿贝数为64.0。
这里，固性树脂(Curable Resin)材料为，热固树脂(Thermosetting Resin)材料或紫外光固性树脂(UV-Curable Resin)之一。
透明固性硅树脂是指对可见光透明，并且短时间处于150℃左右的高温环境中，不会产生透镜几何形变而且其光学性能也不会劣化的硅树脂。这里所说的透明固性硅树脂，可以从如，硅树脂的提供厂商的以[透明固性硅树脂]名称出售的硅树脂中适当选择。
第一透镜L1和第二透镜L2直接结合、第二透镜L2和第三透镜L3直接结合。第四透镜L4和第五透镜L5直接结合、第五透镜L5和第六透镜L6直接结合。另外，第七透镜L7和第八透镜L8直接结合、第八透镜L8和第九透镜L9直接结合。
构成第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6、第七透镜L7和第九透镜L9的固性树脂材料，适宜使用富士高分子工业股份有限公司(Fuji Polymer Industries Co.，Ltd)SMX-7852、SMX-7877和道康宁股份有限公司(Dow Corning Toray Co.)的SR-7010。这些热固性硅树脂的折射率和阿贝数会根据不同制造厂商而不同，即使是相同的商品名折射率和阿贝数也会多少有所不同。在以下的实施例中，示明透镜材料相对d线(波长587.6nm的光)的折射率和阿贝数。
本发明的第一摄像透镜如图1所示，含有第一接合型复合透镜14、光阑S(孔径光阑)、第二接合型复合透镜16和第三接合型复合透镜18，从物侧到像侧按照第一接合型复合透镜14、光阑S(孔径光阑)、第二接合型复合透镜16和第三接合型复合透镜18的顺序排列构成。
本发明的第二摄像透镜如图6所示，具有第一光阑S1、第一接合型复合透镜14、第二光阑S2、第二接合型复合透镜16和第三接合型复合透镜18，从物侧到像侧按照第一光阑S1、第一接合型复合透镜14、第二光阑S2、第二接合型复合透镜16和第三接合型复合透镜18的顺序排列构成。
第一接合型复合透镜14中，从物侧到像侧按照第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的顺序排列。第二接合型复合透镜16中，从物侧到像侧按照第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的顺序排列。另外，第三接合型复合透镜18中，从物侧到像侧按照第七透镜L7、第八透镜L8和第九透镜L9的顺序排列。
在第三接合型复合透镜18与摄像元件10之间***保护玻璃12。保护玻璃的材料为折射率为1.5613而阿贝数为64.0的光学玻璃BK7(HOYA股份有限公司(HOYA CORPORATION)制造)。在下述的表1至表5中，保护玻璃12的折射率和阿贝数，分别以N＝1.5613和v＝64.0表示。
在表1至表5中分别给出第一至第五实施例中的摄像镜头的轴上曲率半径ri(i＝1，2，3，...，16)、表面间距di(i＝1，2，3，...，16)、透镜构成材料的折射率、阿贝数和非球面系数。第一接合型复合透镜、第二接合型复合透镜和第二接合型复合透镜的组合焦距f以1.00mm进行归一化。
构成第一接合型复合透镜14的第一透镜L1的物侧面以及第三透镜L3的像侧面为非球面。构成第二接合型复合透镜16的第四透镜L4的物侧面以及第六透镜L6的像侧面为非球面。构成第三接合型复合透镜18的第七透镜L7的物侧面以及第九透镜L9的像侧面为非球面。
实施例1
Figure A200780000575D00261
实施例2
Figure A200780000575D00271
实施例3
实施例4
实施例5
Figure A200780000575D00282
第一实施例
实施例1为本发明的第一摄像透镜的实施例，第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6、第七透镜L7和第九透镜L9由含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料SMX-7852(富士高分子工业股份有限公司制造)构成，第二透镜L2、第五透镜L5和第八透镜L8由光学玻璃BK7(OHARA股份有限公司制造)构成。
(A)第一透镜L1的折射率N1＝1.51000mm
(B)第二透镜L2的折射率N2＝1.51633mm
(C)第三透镜L3的折射率N3＝1.51000mm
(D)第一透镜L1的阿贝数v1＝56.0
(E)第二透镜L2的阿贝数v2＝64.0
(F)第三透镜L3的阿贝数v3＝56.0
(G)第四透镜L4的折射率N4＝1.51000mm
(H)第五透镜L5的折射率N5＝1.51633mm
(I)第六透镜L6的折射率N6＝1.51000mm
(J)第四透镜L4的阿贝数v4＝56.0
(K)第五透镜L5的阿贝数v5＝64.0
(L)第六透镜L6的阿贝数v6＝56.0
(M)第七透镜L4的折射率N7＝1.51000mm
(N)第八透镜L5的折射率N8＝1.51633mm
(O)第九透镜L6的折射率N9＝1.51000mm
(P)第七透镜L4的阿贝数v7＝56.0
(Q)第八透镜L5的阿贝数v8＝64.0
(R)第九透镜L6的阿贝数v9＝56.0
因为IN2-N1|＝|N2-N3|＝IN5-N4|＝|N5-N6|＝|N8-N7|＝|N8-N9|＝0.00633，所以满足下面的条件(1)、(2)、(5)、(6)、(9)及(10)。另外，|v2-v1|＝|v2-v3|＝|v5-v4|＝|v5-v6|＝|v8-v7|＝|v8-v9|＝5.0，所以满足下面的条件(3)、(4)、(7)、(8)、(11)及(12)。
条件(1)、(2)、(5)、(6)、(9)及(10)分别表示由下面所示的式(1)、式(2)、式(5)、式(6)、式(9)及式(10)给出的条件。而条件(3)、(4)、(7)、(8)、(11)及(12)分别表示由下面所示的式(3)、式(4)、式(7)、式(8)、式(11)及式(12)给出的条件。
0≤|N2-N1|≤0.1         (1)
0≤|N2-N3|≤0.1       (2)
0≤|v2-v1|≤30.0      (3)
0≤|v2-v3|≤30.0      (4)
0≤|N5-N4|≤0.1       (5)
0≤|N5-N6|≤0.1       (6)
0≤|v5-v4|≤30.0      (7)
0≤|v5-v6|≤30.0      (8)
0≤|N8-N7|≤0.1       (9)
0≤|N8-N9|≤0.1       (10)
0≤|v8-v7|≤30.0      (11)
0≤|v8-v9|≤30.0      (12)
条件(1)至(12)分别表示由式(1)至(12)给出的条件。在以后的说明中(第二至第五实施例的说明)也相同。
图2为实施例1的撮像镜头的剖面图。如图2所示，孔径光阑S设于第一接合型复合透镜14与第二接合型复合透镜16之间。因为孔径光阑S的光阑面为平面，在表1中以r5＝∞表示。另外，F数值Fno为3.4。
如表1所示，因为r2＝∞及r3＝∞，所以第二透镜L2为平行平面玻璃板。因为r7＝∞及r8＝∞，所以第五透镜L5为平行平面玻璃板。因为r11＝∞及r12＝∞，所以第八透镜L8为平行平面玻璃板。
因为r1取正值而r4也取正值，第一透镜L1是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的平凸透镜，第三透镜L3是近轴上像侧面凹面为朝向像侧的平凹透镜。因为r6取负值而r9也取负值，第四透镜L4是近轴上的物侧面为凹面朝向物侧的平凹透镜，第六透镜L6是近轴上的像侧面为凸面朝像侧的平凸透镜。因为r10取正值而r13也取正值，第七透镜L7是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的平凸透镜，第九透镜L9是近轴上像侧面凹面为朝向像侧的平凹透镜。
如图2所示，相对于焦距f＝1.00mm，光程长L为1.229足够短，后焦距bf为0.399mm，因此能确保充分的长度。
图3示明畸变像差曲线1-1，图4示明像散曲线(对子午面的像差曲线1-2和对弧矢面的像差曲线1-3)，而图5示明色差/球差曲线(相对于g线的像差曲线1-4，相对于F线的像差曲线1-5，相对于e线的像差曲线1-6和相对于d线的像差曲线1-7，相对于C线的像差曲线1-8)。
图3和图4的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图3和图4中，100％对应于0.586mm。另外，图5的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于3.4。图3的横轴表示像差(％)，图4及图5的横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高100％(像高0.586mm)处，像差量的绝对值达到最大为5.41％。而像高小于0.586mm时，其像差量的绝对值均小于5.41％。
像散在像高100％(像高0.586mm)处，对子午面的像差量的绝对值达到最大为0.0675mm。而像高小于0.586mm时，其像差量的绝对值均小于0.0675mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线1-4的绝对值达到最大为0.0234mm，像差量的绝对值在0.0234mm以内。
即，由实施例1的摄像透镜，光程长短到能装配在手机等内，后焦距长到能在摄像镜头和摄像面之间可***滤波器或保护玻璃等配件，而且能得到良好的画像。
第二实施例
实施例2为本发明的第二摄像透镜的实施例，第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6、第七透镜L7和第九透镜L9由含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料SMX-7852(富士高分子工业股份有限公司制造)构成，第二透镜L2、第五透镜L5和第八透镜L8由光学玻璃BK7(OHARA股份有限公司制造)构成。
第一至第九透镜各自的构成材料与上述实施例1相同。因为|N2-N1|＝|N2-N3|＝|N5-N4|＝|N5-N6|＝|N8-N7|＝|N8-N9|＝0.00633，所以满足下面的条件(1)、(2)、(5)、(6)、(9)及(10)。另外，|v2-v1|＝Iv2-v3|＝|v5-v4|＝|v5-v6|＝|v8-v7|＝|v8-v9|＝5.0，所以满足下面的条件(3)、(4)、(7)、(8)、(11)及(12)。
图7为实施例2的撮像镜头的剖面图。如图7所示，起孔径光阑作用的第一光阑S1，设于构成接合型复合透镜14的第一透镜L1的第1面(物侧的面)与光轴的交点处。起防止耀光或浸润现象作用的第二光阑S2，设置于第一接合型复合透镜14和第二接合型复合透镜16之间。
因为第1光阑S1的光阑面由平面r1构成，所以在表2中以r1＝∞表示。因为第2光阑S2由平面r6构成，所以在表2中以r6＝∞表示。另外，F数值Fno为2.9。
如表2所示，因为r3＝∞及r4＝∞，所以第二透镜L2为平行平面玻璃板。因为r8＝∞及r9＝∞，所以第五透镜L5为平行平面玻璃板。因为r12＝∞及r13＝∞，所以第八透镜L8为平行平面玻璃板。
因为r2取正值而r4取负值，第一透镜L1是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的平凸透镜，第三透镜L3是近轴上像侧面凸面为朝向像侧的平凸透镜。因为r7取负值而r10也取负值，第四透镜L4是近轴上的物侧面为凹面朝向物侧的平凹透镜，第六透镜L6是近轴上的像侧面为凸面朝像侧的平凸透镜。因为r11取正值而r14也取正值，第七透镜L7是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的平凸透镜，第九透镜L9是近轴上像侧面凹面为朝向像侧的平凹透镜。
如图7所示，相对于焦距f＝1.00mm，光程长L为1.079足够短，后焦距bf为0.352mm，因此能确保充分的长度。
图8示明畸变像差曲线2-1，图9示明像散曲线(对子午面的像差曲线2-2和对弧矢面的像差曲线2-3)，而图10示明色差/球差曲线(相对于g线的像差曲线2-4，相对于F线的像差曲线2-5，相对于e线的像差曲线2-6和相对于d线的像差曲线2-7，相对于C线的像差曲线2-8)。
图8和图9的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图8和图9中，100％对应于0.630mm。另外，图10的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于2.9。图8的横轴表示像差(％)，图9及图10的横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高100％(像高0.630mm)处，像差量的绝对值达到最大为1.68％。而像高小于0.630mm时，其像差量的绝对值均小于1.68％。
像散在像高100％(像高0.630mm)处，对子午面的像差量的绝对值达到最大为0.0292mm。而像高小于0.630mm时，其像差量的绝对值均小于0.0292mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线2-4的绝对值达到最大为0.0534mm，像差量的绝对值在0.0534mm以内。
即，由实施例2的摄像透镜，光程长短到能装配在手机等内，后焦距长到能在摄像镜头和摄像面之间可***滤波器或保护玻璃等配件，而且能得到良好的画像。
第三实施例
实施例3为本发明的第二摄像透镜的实施例，第一透镜L1、第三透镜L3、第七透镜L7和第九透镜L9由含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料SR-7010(道康宁股份有限公司(Dow Corning Toray Co.)制造)构成；第二透镜L2和第八透镜L8由光学玻璃BK7(OHARA股份有限公司制造)构成；第五透镜L5由光学玻璃E-F5(HOYA股份有限公司(HOYA CORPORATION)制造)构成；第四透镜L4和第六透镜L6由含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料SMX-7877(富士高分子工业股份有限公司制造)构成。
(A)第一透镜L1的折射率N1＝1.51000mm
(B)第二透镜L2的折射率N2＝1.51633mm
(C)第三透镜L3的折射率N3＝1.51000mm
(D)第一透镜L1的阿贝数v1＝35.0
(E)第二透镜L2的阿贝数v2＝64.0
(F)第三透镜L3的阿贝数v3＝35.0
(G)第四透镜L4的折射率N4＝1.60000mm
(H)第五透镜L5的折射率N5＝1.60342mm
(I)第六透镜L6的折射率N6＝1.60000mm
(J)第四透镜L4的阿贝数v4＝30.0
(K)第五透镜L5的阿贝数v5＝38.0
(L)第六透镜L6的阿贝数v6＝30.0
(M)第七透镜L4的折射率N7＝1.53000mm
(N)第八透镜L5的折射率N8＝1.51633mm
(O)第九透镜L6的折射率N9＝1.53000mm
(P)第七透镜L4的阿贝数v7＝35.0
(Q)第八透镜L5的阿贝数v8＝64.0
(R)第九透镜L6的阿贝数v9＝35.0
因为|N2-N1|＝|N2-N3|＝|N8-N7|＝|N8-N9|＝0.01367、|N5-N4|＝|N5-N6|＝0.00342，所以满足下面的条件(1)、(2)、(5)、(6)、(9)及(10)。另外，|v2-v1|＝|v2-v3|＝|v8-v7|＝|v8-v9|＝29.0、|v5-v4|＝|v5-v6|＝8.0，所以满足下面的条件(3)、(4)、(7)、(8)、(11)及(12)。
图11为实施例3的撮像镜头的剖面图。如图11所示，起孔径光阑作用的第一光阑S1，设于构成接合型复合透镜14的第一透镜L1的第1面(物侧的面)与光轴的交点处。起防止耀光或浸润现象作用的第二光阑S2，设置于第一接合型复合透镜14和第二接合型复合透镜16之间。
因为第1光阑S1的光阑面由平面r1构成，所以在表3中以r1＝∞表示。因为第2光阑S2由平面r6构成，所以在表3中以r6＝∞表示。另外，F数值Fno为2.96。
如表3所示，因为r3＝∞及r4＝∞，所以第二透镜L2为平行平面玻璃板。因为r8＝∞及r9＝∞，所以第五透镜L5为平行平面玻璃板。因为r12＝∞及r13＝∞，所以第八透镜L8为平行平面玻璃板。
因为r2取正值而r4取负值，第一透镜L1是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的平凸透镜，第三透镜L3是近轴上像侧面凸面为朝向像侧的平凸透镜。因为r7取负值而r10也取负值，第四透镜L4是近轴上的物侧面为凹面朝向物侧的平凹透镜，第六透镜L6是近轴上的像侧面为凸面朝像侧的平凸透镜。因为r11取正值而r14也取正值，第七透镜L7是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的平凸透镜，第九透镜L9是近轴上像侧面凹面为朝向像侧的平凹透镜。
如图11所示，相对于焦距f＝1.00mm，光程长L为1.137足够短，后焦距bf为0.391mm，因此能确保充分的长度。
图12示明畸变像差曲线3-1，图13示明像散曲线(对子午面的像差曲线3-2和对弧矢面的像差曲线3-3)，而图14示明色差/球差曲线(相对于g线的像差曲线3-4，相对于F线的像差曲线3-5，相对于e线的像差曲线3-6和相对于d线的像差曲线3-7，相对于C线的像差曲线3-8)。
图12和图13的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图12和图13中，100％对应于0.631mm。另外，图14的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于2.96。图12的横轴表示像差(％)，图13及图14的横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高100％(像高0.631mm)处，像差量的绝对值达到最大为1.52％。而像高小于0.631mm时，其像差量的绝对值均小于1.52％。
像散在像高80％(像高0.505mm)处，对子午面的像差量的绝对值达到最大为0.0147mm。而像高小于0.631mm时，其像差量的绝对值均小于0.0147mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线3-4的绝对值达到最大为0.0435mm，像差量的绝对值在0.0435mm以内。
即，由实施例3的摄像透镜，光程长短到能装配在手机等内，后焦距长到能在摄像镜头和摄像面之间可***滤波器或保护玻璃等配件，而且能得到良好的画像。
第四实施例
实施例4为本发明的第一摄像透镜的实施例，第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6、第七透镜L7和第九透镜L9由含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料SMX-7852(富士高分子工业股份有限公司制造)构成，第二透镜L2、第五透镜L5和第八透镜L8由光学玻璃BK7(OHARA股份有限公司制造)构成。
第一至第九透镜各自的构成材料与上述实施例1及实施例2相同。因为|N2-N1|＝|N2-N3|＝|N5-N4|＝|N5-N6|＝|N8-N7|＝|N8-N9|＝0.00633，所以满足下面的条件(1)、(2)、(5)、(6)、(9)及(10)。另外，|v2-v1|＝|v2-v3|＝|v5-v4|＝|v5-v6|＝|v8-v7|＝|v8-v9|＝5.0，所以满足下面的条件(3)、(4)、(7)、(8)、(11)及(12)。
图15为实施例4的撮像镜头的剖面图。如图15所示，孔径光阑S设于第一接合型复合透镜14与第二接合型复合透镜16之间。因为孔径光阑S的光阑面为平面，在表4中以r5＝∞表示。另外，F数值Fno为3.40。
如表4所示，因为r2取正值且r3也取正值，所以第二透镜L2为凸面朝向物侧的弯月型透镜。因为r7取负值且r8也取负值，所以第五透镜L5为凸面为朝向像侧的弯月型透镜。因为r11取正值而r12取负值所以第八透镜L8为双侧面均为凸面的双凸透镜。
因为r1取正值，所以第一透镜L1是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的透镜；因为r4取正值，所以第三透镜L3是近轴上像侧面凹面为朝向像侧的透镜。
因为r6取负值，所以第四透镜L4是近轴上的物侧面为凹面朝向物侧的透镜；因为r9取负值，所以第六透镜L6是近轴上的像侧面为凸面朝像侧的透镜。
因为r10取正值，所以第七透镜L7是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的透镜；因为r13也取正值，所以第九透镜L9是近轴上像侧面凹面为朝向像侧的透镜。
如图15所示，相对于焦距f＝1.00mm，光程长L为1.235足够短，后焦距bf为0.391mm，因此能确保充分的长度。
图16示明畸变像差曲线4-1，图17示明像散曲线(对子午面的像差曲线4-2和对弧矢面的像差曲线4-3)，而图18示明色差/球差曲线(相对于g线的像差曲线4-4，相对于F线的像差曲线4-5，相对于e线的像差曲线4-6和相对于d线的像差曲线4-7，相对于C线的像差曲线4-8)。
图16和图17的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图16和图17中，100％对应于0.572mm。另外，图18的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于3.4。图16的横轴表示像差(％)，图17及图18的横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高100％(像高0.572mm)处，像差量的绝对值达到最大为4.58％。而像高小于0.572mm时，其像差量的绝对值均小于4.58％。
像散在像高70％(像高0.400mm)处，对弧矢面的像差量的绝对值达到最大为0.0098mm。而像高小于0.572mm时，其像差量的绝对值均小于0.0098mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线4-4的绝对值达到最大为0.0221mm，像差量的绝对值在0.0221mm以内。
即，由实施例4的摄像透镜，光程长短到能装配在手机等内，后焦距长到能在摄像镜头和摄像面之间可***滤波器或保护玻璃等配件，而且能得到良好的画像。
第五实施例
实施例5为本发明的第二摄像透镜的实施例，第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6、第七透镜L7和第九透镜L9由含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料SMX-7852(富士高分子工业股份有限公司)构成，第二透镜L2、第五透镜L5和第八透镜L8由光学玻璃BK7(OHARA股份有限公司制造)构成。
第一至第九透镜各自的构成材料与上述实施例1、2及4相同。因为|N2-N1|＝|N2-N3|＝|N5-N4|＝|N5-N6|＝|N8-N7|＝|N8-N9|＝0.00633，所以满足下面的条件(1)、(2)、(5)、(6)、(9)及(10)。另外，|v2-v1|＝|v2-v3|＝Iv5-v4|＝|v5-v6|＝|v8-v7|＝|v8-v9|＝5.0，所以满足下面的条件(3)、(4)、(7)、(8)、(11)及(12)。
图19为实施例5的撮像镜头的剖面图。如图19所示，起孔径光阑作用的第一光阑S1，设于构成接合型复合透镜14的第一透镜L1的第1面(物侧的面)与光轴的交点处。起防止耀光或浸润现象作用的第二光阑S2，设置于第一接合型复合透镜14和第二接合型复合透镜16之间。
因为第1光阑S1的光阑面由平面r1构成，所以在表5中以r1＝∞表示。因为第2光阑S2由平面r6构成，所以在表5中以r6＝∞表示。另外，F数值Fno为2.80。
如表5所示，因为r3取正值而r4取负值，所以第二透镜L2为双侧面均为凸面的双凸透镜。因为r7取负值且r8也取负值，所以第五透镜L5为凸面为朝向像侧的弯月型透镜。因为r12取负值而r13也取负值，所以第八透镜L8为凸面为朝向像侧的弯月型透镜。
因为r2取正值，所以第一透镜L1是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的透镜；因为r5取负值，所以第三透镜L3是近轴上像侧面凸面为朝向像侧的透镜。
因为r7取负值，所以第四透镜L4是近轴上的物侧面为凹面朝向物侧的透镜；因为r10取负值，所以第六透镜L6是近轴上的像侧面为凸面朝像侧的透镜。
因为r11取正值，所以第七透镜L7是近轴上物侧面为凸面朝向物侧的透镜；因为r14也取正值，所以第九透镜L9是近轴上像侧面凹面为朝向像侧的透镜。
如图19所示，相对于焦距f＝1.00mm，光程长L为1.079足够短，后焦距bf为0.350mm，因此能确保充分的长度。
图20示明畸变像差曲线5-1，图21示明像散曲线(对子午面的像差曲线5-2和对弧矢面的像差曲线5-3)，而图22示明色差/球差曲线(相对于g线的像差曲线5-4，相对于F线的像差曲线5-5，相对于e线的像差曲线5-6和相对于d线的像差曲线5-7，相对于C线的像差曲线5-8)。
图20和图21的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图20和图21中，100％对应于0.620mm。另外，图22的像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于2.80。图20的横轴表示像差(％)，图21及图22的横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高100％(像高0.620mm)处，像差量的绝对值达到最大为1.26％。而像高小于0.620mm时，其像差量的绝对值均小于1.26％。
像散在像高100％(像高0.620mm)处，对子午面的像差量的绝对值达到最大为0.0444mm。而像高小于0.620mm时，其像差量的绝对值均小于0.0444mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线5-4的绝对值达到最大为0.0416mm，像差量的绝对值在0.0416mm以内。
即，由实施例5的摄像透镜，光程长短到能装配在手机等内，后焦距长到能在摄像镜头和摄像面之间可***滤波器或保护玻璃等配件，而且能得到良好的画像。
从第一至第五实施例的摄像镜头的说明可知，只要把构成摄像镜头的各透镜设计成为满足上述条件式(1)至(12)，就可解决本发明的课题。即，可以得到不仅各种像差能够被良好地校正，而且能确保足够后焦距及短光程长的摄像镜头。
通过上述说明可知，本发明的摄像镜头，既适合用作手机，个人电脑或数码相机中内置照相机的镜头，也适合用作携带信息终端(PDA：personal digital assistants)的内置照相机的镜头，同样适合用作具有画像识别功能的玩具的内置摄像机的摄像镜头，以及适合用作监视，检查或者防犯设备等的内置摄像机的摄像镜头。
接合型复合透镜的制造方法
参照图23(A)至(G)，说明接合型复合透镜的制造工程。这里虽然以第一接合型复合透镜为例进行说明，对于第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜也同样适用。对于第二接合型复合透镜，只要将以下说明中的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3分别读作第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6即可。对于第三接合型复合透镜，只要将以下说明中的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3分别读作第七透镜L7、第八透镜L8和第九透镜L9即可。另外，以下展开的接合型复合透镜的制造方法的说明中，第一接合型复合透镜简称为接合型复合透镜。
图23(A)至(G)为接合型复合透镜的制造工程的说明图。包含以下所述的为了形成第一透镜至第三透镜而使用的圆筒形模具(Die)的中心线，沿该中心线方向剖切该模具而得的切口的剖面图由图23(A)至(F)图示。图23(B)、(C)、(E)及(F)的图示包括作为接合型复合透镜的构成材料的硅树脂或光学玻璃。另外，包含以图23(A)至(F)说明的制造工程而形成的接合型复合透镜的光轴，沿该光轴方向剖切该接合型复合透镜而得的切口的剖面图由图23(G)图示。
图23(A)是为了形成与第一透镜L1相结合的第二透镜L2的模具20的剖面图。模具20的内侧壁为圆筒形的圆筒，为了给第一透镜L1的物侧面r2整形，其底面23的曲面形状为朝上凸的凸形。即，底面23的形状成与第一透镜L1的物侧面r2的曲面形状相同。
图23(B)显示模具20中注入了固化前的液态透明固化性硅树脂24的状态。以下说明的接合型复合透镜的制造工程中，虽然以使用热固性树脂的情况为例进行说明，也可以利用紫外线固化树胶。
热固性树脂，一般是指成形时利用高温而固化的塑料。热固性树脂的固化过程中，从链状的细长高分子叉出的侧链与别的高分子的侧链结合产生交联反应，交联反应由于高温而展开，通过高分子之间的三维结合来固定从而实现固化。因为交联反应是不可逆反应，一旦固化的热固性树脂在加热也不会软化。
另外，本发明中使用的热固性树脂适宜混杂填充料和粘合剂。这是为了确保第一透镜L1与第二透镜L2之间以及第二透镜L2与第三透镜L3之间有充分的结合强度，足以保证在摄像镜头的使用过程中不会剥落。
另一方面，紫外线固性树脂，一般是指由单体、低聚合物(为高分子与单体的中间物且是树胶的主要成分)、光引发剂和添加剂构成的树脂。当紫外线照射在该混合物上时，由于光聚合反应光引发剂从液态的单体(树脂的稀释剂是构成固性树脂的一部分)状态转换为固态的高分子状态。另外，紫外线固性树脂与上述热固性树脂同样，适宜混杂填充料和粘合剂。
图23(C)图示，第二透镜L2的光学玻璃26的一面与固化前的液态透明固化性硅树脂24的表面28紧贴设置的状态。在该状态下将模具20加热到透明固化性硅树脂24的固化温度，使透明固化性硅树脂24固化。透明固化性硅树脂24热固化后将模具20冷却，并将透明固化性硅树脂24与光学玻璃26成结合状态的复合透镜取出。该状态的复合透镜为，由第一透镜L1和第二透镜L2直接结合而成的2枚一组透镜。
本发明的发明人确认了上述第一至第五实施例的摄像镜头中的第一透镜L1和第二透镜L2能构成具有足够的结合强度，足以保证作为撮像镜头使用的强度。
图23(D)是模具30的剖面图，模具30是为了形成将第三透镜L3附加结合于，由上述第一透镜L1和第二透镜L2结合构成的复合透镜。模具30与模具20相同，内侧壁为圆筒形的圆筒，为了给第三透镜L3的像侧面r5整形，其底面32的曲面形状为朝上凸的凸形。即，底面32的形状与第三透镜L3的像侧面r5的曲面形状相同。
图23(E)显示模具30中注入了固化前的液态透明固化性硅树脂34的状态。透明固化性硅树脂34可使用与上述透明固化性硅树脂24相同的树胶，或使用不同的树胶均可。不管是哪种情况，只要符合本发明的有关接合型复合透镜的设计，选择适宜的硅树胶使用即可。
图23(F)图示，由上述第一透镜L1和第二透镜L2结合构成的复合透镜中的第二透镜L2的与结合第一透镜L1侧相反的侧面，和固化前的液状透明固化性硅树脂34的表面40紧密接触的状态。由上述第一透镜L1和第二透镜L2结合构成的复合透镜表示，由透明固化性硅树脂24与光学玻璃26(第二透镜L2)构成的2枚一组的接合型复合透镜。
图23(F)所示的状态下，将模具30加热到透明固化性硅树脂34的固化温度，使透明固化性硅树脂34固化。因为这时透明固化性硅树脂24已经热固化，即使加热到透明固化性硅树脂34的固化温度，也不会产生形变。
透明固化性硅树脂34固化后冷却模具30，与上述第一透镜L1和第二透镜L2结合构成的2枚一组接合型复合透镜，结合了固化后的透明固化性硅树脂34(作为第三透镜L3形成)状态下的接合型复合透镜(本发明的三枚一组的接合型复合透镜)取出。
本发明的发明人确认了上述第一至第五实施例的摄像镜头中的第二透镜L2和第三透镜L3的结合强度，能形成能保证无论在制造工程中还是在撮像镜头使用过程中都不会剥落的强度。
图23(G)是沿经过上述制造工程制成的接合型复合透镜的光轴方向剖切的剖面图。第一透镜L1采用透明固化性硅树脂24、第二透镜L2采用光学玻璃26和第三透镜L3采用透明固化性硅树脂34。图23(G)中图示的接合型复合透镜，第一透镜L1的物侧面36为凸面朝向物侧，而第三透镜L3的像侧面38为凹面朝向像侧。
参照图23(A)至(G)说明的接合型复合透镜的制造工程是，假设制造第二透镜L2为平行平面玻璃板，第一透镜L1为朝向物侧的物侧面36为凸面的平凸透镜，第三透镜L3为朝向像侧的像侧面38为凹面的平凹透镜的接合型复合透镜时，使用的模具的制造工程。可是，即使是透镜面凹凸朝向不同的接合型复合透镜，很显然也可以利用同样的工程制造。第一透镜L1的物侧面36的形状由模具20的底面22的形状决定。而第三透镜L3的像侧面38的形状由模具30的底面32的形状决定。即，模具20与模具30的底面形状，分别与第一透镜L1的物侧面36和第三透镜L3的像侧面38的形状吻合即可。
参照图23(A)至(G)说明的接合型复合透镜的制造工程中，因为第一透镜及第三透镜采用热固性树脂构成，必须有模具20及模具30加热及加工的温度控制装置。因为如何构成该温度控制装置不属于接合型复合透镜的设计范畴，所以在图23(A)至(G)中省略温度控制装置。
另外，第一透镜L1和第三透镜L3由紫外线固性树脂形成的情况，利用从模具20及模具30的上方紫外线能照射到紫外线固性树脂的接合型复合透镜的制造装置设计即可。

Claims (10)

1.一种摄像镜头，具有以下特点：
含有第一接合型复合透镜、孔径光阑、第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜，
按照从物侧到像侧由上述第一接合型复合透镜、上述孔径光阑、上述第二接合型复合透镜和上述第三接合型复合透镜顺序排列构成，
上述第一接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第一透镜、第二透镜和第三透镜的顺序排列，
上述第二接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第四透镜、第五透镜和第六透镜的顺序排列，
上述第三接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第七透镜、第八透镜和第九透镜的顺序排列，
上述第一透镜、上述第三透镜、上述第四透镜、上述第六透镜、上述第七透镜和上述第九透镜由固性树脂材料形成，
上述第二透镜、上述第五透镜和上述第八透镜由具有高软化温度的玻璃材料构成，
上述第一透镜和上述第二透镜直接结合、上述第二透镜和上述第三透镜直接结合、上述第四透镜和上述第五透镜直接结合、上述第五透镜和上述第六透镜直接结合，上述第七透镜和上述第八透镜直接结合、上述第八透镜和上述第九透镜直接结合，
该摄像镜头满足以下条件(1)至(12)：
0≤|N2-N1|≤0.1    (1)
0≤|N2-N3|≤0.1    (2)
0≤|v2-v1|≤30.0   (3)
0≤|v2-v3|≤30.0   (4)
0≤|N5-N4|≤0.1    (5)
0≤|N5-N6|≤0.1    (6)
0≤|v5-v4|≤30.0   (7)
0≤|v5-v6|≤30.0    (8)
0≤|N8-N7|≤0.1     (9)
0≤|N8-N9|≤0.1     (10)
0≤|v8-v7|≤30.0    (11)
0≤|v8-v9|≤30.0    (12)
式中，
N1：上述第一透镜的折射率
N2：上述第二透镜的折射率
N3：上述第三透镜的折射率
v1：上述第一透镜的阿贝数
v2：上述第二透镜的阿贝数
v3：上述第三透镜的阿贝数
N4：上述第四透镜的折射率
N5：上述第五透镜的折射率
N6：上述第六透镜的折射率
v4：上述第四透镜的阿贝数
v5：上述第五透镜的阿贝数
v6：上述第六透镜的阿贝数
N7：上述第七透镜的折射率
N8：上述第八透镜的折射率
N9：上述第九透镜的折射率
v7：上述第七透镜的阿贝数
v8：上述第八透镜的阿贝数
v9：上述第九透镜的阿贝数
2.一种摄像镜头，具有以下特点：
具有孔径光阑(第一光阑)、第一接合型复合透镜、第二光阑、第二接合型复合透镜和第三接合型复合透镜，
按照从物侧到像侧由上述孔径光阑、上述第一接合型复合透镜、上述第二光阑、上述第二接合型复合透镜和上述第三接合型复合透镜顺序排列构成，
上述第一接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第一透镜、第二透镜和第三透镜的顺序排列，
上述第二接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第四透镜、第五透镜和第六透镜的顺序排列，
上述第三接合型复合透镜中，从物侧到像侧按照第七透镜、第八透镜和第九透镜的顺序排列，
上述第一透镜、上述第三透镜、上述第四透镜、上述第六透镜、上述第七透镜和上述第九透镜由固性树脂材料形成，
上述第二透镜、上述第五透镜和上述第八透镜由具有高软化温度的玻璃材料构成，
上述第一透镜和上述第二透镜直接结合、上述第二透镜和上述第三透镜直接结合、上述第四透镜和上述第五透镜直接结合、上述第五透镜和上述第六透镜直接结合，上述第七透镜和上述第八透镜直接结合、上述第八透镜和上述第九透镜直接结合，
该摄像镜头满足以下条件(1)至(12)：
0≤|N2-N1|≤0.1    (1)
0≤|N2-N3|≤0.1    (2)
0≤|v2-v1|≤30.0   (3)
0≤|v2-v3|≤30.0   (4)
0≤|N5-N4|≤0.1    (5)
0≤|N5-N6|≤0.1    (6)
0≤|v5-v4|≤30.0   (7)
0≤|v5-v6|≤30.0   (8)
0≤|N8-N7|≤0.1    (9)
0≤|N8-N9|≤0.1    (10)
0≤|v8-v7|≤30.0   (11)
0≤|v8-v9|≤30.0   (12)
式中，
N1：上述第一透镜的折射率
N2：上述第二透镜的折射率
N3：上述第三透镜的折射率
v1：上述第一透镜的阿贝数
v2：上述第二透镜的阿贝数
v3：上述第三透镜的阿贝数
N4：上述第四透镜的折射率
N5：上述第五透镜的折射率
N6：上述第六透镜的折射率
v4：上述第四透镜的阿贝数
v5：上述第五透镜的阿贝数
v6：上述第六透镜的阿贝数
N7：上述第七透镜的折射率
N8：上述第八透镜的折射率
N9：上述第九透镜的折射率
v7：上述第七透镜的阿贝数
v8：上述第八透镜的阿贝数
v9：上述第九透镜的阿贝数
3.权利要求1所述的摄像镜头，具有如下特点：
上述第二透镜为平行平面玻璃板，
上述第一透镜为近轴上该第一透镜朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜，
上述第三透镜为近轴上该第三透镜朝向像侧的像侧面是凹面的平凹透镜，
上述第五透镜为平行平面玻璃板，
上述第四透镜为近轴上该第四透镜朝向物侧的物侧面是凹面的平凹透镜，
上述第六透镜为近轴上该第六透镜朝向像侧的像侧面是凸面的平凸透镜，
上述第八透镜为平行平面玻璃板，
上述第七透镜为近轴上该第七透镜朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜，
上述第九透镜为近轴上该第九透镜朝向像侧的像侧面是凹面的平凹透镜。
4.权利要求2所述的摄像镜头，具有如下特点：
上述第二透镜为平行平面玻璃板，
上述第一透镜为近轴上该第一透镜朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜，
上述第三透镜为近轴上该第三透镜朝向像侧的像侧面是凸面的平凸透镜，
上述第五透镜为平行平面玻璃板，
上述第四透镜为近轴上该第四透镜朝向物侧的物侧面是凹面的平凹透镜，
上述第六透镜为近轴上该第六透镜朝向像侧的像侧面是凸面的平凸透镜，
上述第八透镜为平行平面玻璃板，
上述第七透镜为近轴上该第七透镜朝向物侧的物侧面是凸面的平凸透镜，
上述第九透镜为近轴上该第九透镜朝向像侧的像侧面是凹面的平凹透镜。
5.权利要求1所述的摄像镜头，具有如下特点：
上述第二透镜为凸面朝向物侧的弯月形透镜，
上述第一透镜是近轴上该第一透镜朝向物侧的物侧面为凸面的透镜，
上述第三透镜是近轴上该第三透镜朝向像侧的像侧面为凹面的透镜，
上述第五透镜为凸面朝向像侧的弯月形透镜，
上述第四透镜是近轴上该第四透镜朝向物侧的物侧面为凹面的透镜，
上述第六透镜是近轴上该第六透镜朝向像侧的像侧面为凸面的透镜，
上述第八透镜为双侧面为凸面的双凸透镜，
上述第七透镜是近轴上该第七透镜朝向物侧的物侧面为凸面的透镜，
上述第九透镜是近轴上该第九透镜朝向像侧的像侧面为凹面的透镜。
6.权利要求2所述的摄像镜头，具有如下特点：
上述第二透镜为双侧面为凸面的双凸透镜，
上述第一透镜是近轴上该第一透镜朝向物侧的物侧面为凸面的透镜，
上述第三透镜是近轴上该第三透镜朝向像侧的像侧面为凸面的透镜，
上述第五透镜为凸面朝向像侧的弯月形透镜，
上述第四透镜是近轴上该第四透镜朝向物侧的物侧面为凹面的透镜，
上述第六透镜是近轴上该第六透镜朝向像侧的像侧面为凸面的透镜，
上述第八透镜为凸面朝向像侧的弯月形透镜，
上述第七透镜是近轴上该第七透镜朝向物侧的物侧面为凸面的透镜，
上述第九透镜是近轴上该第九透镜朝向像侧的像侧面为凹面的透镜。
7.权利要求1所述的摄像镜头，具有如下特点：
上述第一透镜的物侧面、上述第三透镜的像侧面、上述第四透镜的物侧面、上述第六透镜的像侧面、上述第七透镜的物侧面和上述第九透镜的像侧面为非球面。
8.权利要求2所述的摄像镜头，具有如下特点：
上述第一透镜的物侧面、上述第三透镜的像侧面、上述第四透镜的物侧面、上述第六透镜的像侧面、上述第七透镜的物侧面和上述第九透镜的像侧面为非球面。
9.权利要求1所述的摄像镜头，具有上述固性树脂材料为含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料的特点。
10.权利要求2所述的摄像镜头，具有上述固性树脂材料为含有透明粘合剂的透明固性硅树脂材料的特点。
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