CN1704790A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了能良好校正各种像差，光程长短，而且能确保有充分的后焦距的摄像镜头。该摄像镜头按照从物体侧到像侧，由第一透镜L1、孔径光阑S1、第二透镜L2和第三透镜L3的顺序构成。第一透镜L1是以凸面朝向物体侧且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜L2是以凸面朝向像侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜L3是以凸面朝向物体侧的透镜。

Description

摄像镜头
技术领域
本发明涉及的摄像镜头尤其适合安装于以CCD或CMOS为摄像元件的手机与个人电脑的画像输入装置、数码相机、监视用CCD摄像机以及检查装置等。
背景技术
在上述的摄像镜头中，以摄像镜头的物体侧的入射面到摄像面(CCD等的成像面)的距离定义的光程长必须短。即在设计透镜时，摄像镜头的组合焦距对光程长的比必须小。以下，光程长短且焦距对光程长的比小的摄像镜头，也称为小型镜头。
以手机为例，摄像镜头的光程长至少要比手机本身的厚度短。另一方面，以从摄像镜头像侧的出射面到摄像面的距离定义的后焦距应尽可能长。即在设计透镜时，后焦距对焦距的比尽可能取大。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，各种像差及图像的畸变必须被校正到充分小的程度，以致于不被肉眼所感知，且足以满足摄像元件：imaging elements(或称「像素：pixels」)的集成密度的要求。以下，各种像差被良好地校正了的画像也被称为「良好的画像」。
如下所示，适用于使用了CCD，CMOS等固体摄像元件的，以携带型电脑和电视电话装置等为代表的摄像装置的，具有三层结构的摄像镜头已有报道。这些镜头都既能确保广视角，又能实现小型化轻量化。
其中，第一类的具有三层结构的摄像镜头已经公开，该摄像镜头能确保广视角，且能得到各种像差被良好地校正了的画像。(例如，参照特开平2001-075006号公报)
但是，该摄像镜头按照从物体侧开始，由具有不同屈光力的第一、第二和第三透镜的三枚透镜顺序排列构成。第一透镜具有正的屈光力，第二透镜具有负的屈光力，第三透镜具有正的屈光力，结果形成从物体侧到摄像面的距离(即光程长)过长的结构。而且，因第一透镜的物体侧配置有孔径光阑，使得不能缩小第三透镜的有效孔径，结果无法实现镜头的小型化。
另外，第二类至第四类具有三层结构的摄像镜头已经公开，这些摄像镜头均能确保广视角，各种像差被良好地校正，且实现了短焦距化。(例如，参照特开平2003-149548号公报，特开平2002-221659号公报，特开平2002-244030号公报)
但是，这些摄像镜头也如上述公开的摄像镜头一样，按照从物体侧开始，由具有不同的屈光力的第一、第二和第三透镜的三枚透镜顺序排列构成。第一透镜具有正的屈光力，第二透镜具有负的屈光力，第三透镜具有正的屈光力。该摄像镜头的组合焦距虽然能设计得短，然而后焦距和光程长都过长。而且由于利用了玻璃材料透镜，所以成本高。
还有，已经公开的第五类具有三层结构的摄像镜头中，通过采用非球面透镜和设计功率分配及透镜表面形状而实现摄像镜头的小型化。(例如，参照特开平2003-149545号公报)
但是，该摄像镜头按照从物体侧开始，由具有不同的屈光力的第一、第二和第三透镜的三枚透镜顺序排列构成。第一透镜具有负的屈光力，第二透镜具有正的屈光力，第三透镜具有负的屈光力，结果成为光程过长的摄像镜头。且因为利用了玻璃材料，所以成本高。
另外，已经公开的第六类具有三层结构的摄像镜头中，含有一组各自至少有一个非球面表面而且互相以凹面朝向对方的弯月形的塑性材料透镜，整个透镜***由三枚透镜组成。此摄像镜头在实现小型化和降低成本的同时，能够简单地抑制由于温度变化而引起的焦点移动。(例如，参照特开平10-301022号公报)
但是，此摄像镜头按照从物体侧开始，由具有不同的屈光力的第一、第二和第三透镜的三枚透镜顺序排列构成。第一透镜具有弱屈光力，第二透镜也具有弱屈光力，第三透镜具有正的屈光力。因此仅仅依靠第三透镜不能补偿第一透镜和第二透镜的屈光力，结果导致后焦距变长且光程长也变长。而且，因为第三透镜为玻璃透镜，所以不能完全降低成本。
另外，已经公开的第七类具有三层结构的摄像镜头中，整个透镜系分为前、后两组。该摄像镜头为，前组具有正的屈光力，后组具有负的屈光力的望速型结构。摄像镜头的光程长短且价格廉宜。(例如，参照特开平10-301021号公报)
但是，此透镜组按照从物体侧开始，由具有不同的屈光力的第一、第二和第三透镜的三枚透镜顺序排列构成。第一透镜具有负的屈光力，第二透镜具有正的屈光力，第三透镜具有负的屈光力，而且第二透镜与第三透镜的间隔大。因此，有光程长过长及第三透镜孔径过大的问题，不适合装载于手机与个人电脑的画像输入装置、数码相机、监视用CCD摄像机以及检查装置等。
另外，已经公开的第八类具有三层结构的摄像镜头中，从物体侧开始由两枚正透镜和一枚两面均为非球面且以凹面朝向像侧的负透镜组成。该负透镜从透镜中心到透镜周边，透镜的负功率逐渐变弱而在周边部透镜的功率转变为正。(例如，参照特开平2003-322792号公报)
但是，此透镜组的特点是相当于第三透镜L3的透镜从透镜中心到周边透镜的负功率逐渐变弱，透镜的功率转变为正的位置距透镜中心距离在透镜的有效孔径的0.7倍～1.0倍范围内。被公开的摄像镜头的实施例中，镜头的功率由负转变为正的转折点到透镜中心的距离分别为透镜有效孔径的0.96倍和0.97倍，几乎位于透镜的周边部。
如果把镜头的功率转变为正的转折点设于透镜的周边部，入射到透镜光轴与摄像面交点附近以及入射到透镜周边部的光，对摄像元件的入射角接近直角，然而入射到透镜光轴与摄像面交点到透镜周边部之间的光，对摄像元件的入射角就远离直角。也就是说，占画像重要部份的光对摄像元件的入射角远离直角，因为光从倾斜方向入射到摄像元件而在入射面的反射量增加，所以输送到摄像元件的光电转换面的光能量变小，因此产生这部份画像变暗的问题。
本发明的目的是为了提供适合用于以CCD或CMOS为摄像元件的摄像机的摄像镜头，该摄像镜头光程长短(光程长对焦距的比小)，后焦距尽量长(后焦距对焦距的比尽量大)，同时能获得良好的画像。
因为本发明中，因构成摄像镜头的所有透镜(三枚)均利用塑性材料形成，从而实现了低成本及轻量化。这里所指的塑性材料，是指可通过加热或/和加压而产生塑性变形而形成透镜且可以透过可见光的高分子物质。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的摄像镜头按照从物体侧到像侧，由第一透镜L1、孔径光阑S1、第二透镜L2和第三透镜L3的顺序构成。第一透镜L1是以凸面朝向物体侧且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜L2是以凸面朝向像侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜L3是以凸面朝向物体侧的透镜。
而且，第一透镜L1的两面、第二透镜L2的两面，而第三透镜L3至少有一面为非球面。
而且，根据本发明的实施例可知，此摄像镜头满足以下的条件式(1)至(5)。
0.35＜r1/r2＜0.45(1)
0.07＜D2/f＜0.1(2)
0.01＜D4/f＜0.04(3)
1.00＜d/f＜1.30(4)
0.3＜bf/f＜0.5(5)
式中，
f：摄像镜头的组合焦距
r1：第一透镜L1物体侧的光轴附近的曲率半径(轴上曲率半径)
r2：对第一透镜L1像侧的光轴附近的曲率半径(轴上曲率半径)
D2：第一透镜L1与第二透镜L2的间距
D4：第二透镜L2与第三透镜L3的间距
d：从第一透镜L1的物体侧面到摄像面的距离(空气中)
bf：从第三透镜L3的像侧面到摄像面的距离(空气中)
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bf，本文中指从第三透镜L3的像侧面r8到像面r11的距离。
另外，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3应由阿贝数为30到60范围内的材料形成。而且，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3透镜最好由环烯塑料或聚碳酸酯材料形成。
如果第一透镜L1和上述的第三透镜L3使用由环烯塑性材料形成的透镜，而第二透镜L2使用由聚碳酸酯形成的透镜，并且第三透镜L3为凸面朝向物体侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，结果会更加令人满意。
由摄像镜头的模拟结果可知，若第一透镜L1是以凸面朝向物体侧且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜L2是以凸面朝向像侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜L3的是以凸面朝向物体侧的透镜，则能缩短摄像镜头的光程长d。根据模拟结果还可知，若第二透镜L2利用折射率比第一透镜L1的材料大而阿贝数比第一透镜L1的材料小的材料，则能有效地降低色差/球差。
下面说明上述的条件式(1)至(5)对本发明的摄像镜头的意义。
条件式(1)为决定第一透镜L1的第1面的轴上曲率半径r1与第2面的轴上曲率半径r2的比r1/r2的条件。如果r1/r2值大于条件式(1)的下限，摄像镜头的后焦距足以确保能在摄像镜头与摄像面之间***保护玻璃或滤波器等配件，且能确保摄像镜头的后焦距在一定的长度范围内以致不会影响装载该摄像镜头的设备的小型化。而且能确保畸变像差充分小，同时第一透镜L1的第1面也容易加工。
如果r1/r2值小于条件式(1)的上限，则能确保畸变像差的绝对值充分小。而且，即使不增加非球面数，能确保此畸变像差充分小。
条件式(2)规定了以摄像镜头的组合焦距f将第一透镜L1到第二透镜L2之间的距离D2归一化的D2/f的应取值范围。如果D2/f值大于条件式(2)的下限，则能确保在第一透镜L1的像侧的表面r2与第二透镜L2的物体侧的表面r5之间有充分的距离***孔径光阑S1。换而言之，没有必要利用加工困难的工艺来缩小第一透镜L1和第二透镜L2的外形，就能充分确保***孔径光阑S1的空间。
另外，如果D2/f值小于条件式(2)的上限，就没有必要加大第一透镜L1和第二透镜L2的外形，从而实现摄像镜头的小型化。而且，像面的畸变像差也不会增大，从而得到良好的画像。
条件式(3)规定了以摄像镜头的组合焦距f把第二透镜L2到第三透镜L3之间的间距D4归一化的D4/f的应取值范围。如果D4/f值大于条件式(3)的下限，则能减小入射到像面的光线的对透镜光轴的倾斜角度，从而能避免像的周边部份因被透镜的周边遮掩而变暗的shading现象。
如果D4/f值小于条件式(3)的上限，则既能不增大畸变像差就可获得良好的画像，又能减小第三透镜L3的有效孔径，从而实现摄像镜头的小型化。
条件式(4)规定了以摄像镜头的组合焦距f把第一透镜L1的物体侧到摄像面的距离(空气中)d归一化了的d/f的应取值范围。距离(空气中)d为从第一透镜L1的物体侧到摄像面的距离，表示第一透镜L1的物体侧与摄像面之间不***除空气以外的任何透明物体(保护玻璃等)的条件下测量的距离。
如果d/f值大于条件式(4)的下限，就没有必要减薄第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的厚度，因而不会产生在加工树脂透镜时，树脂难以通过铸模的问题。而如果比值d/f小于条件式(4)的上限，则不会产生到达透镜的四周的光强与到达透镜中心部的光强相比过小的问题。因而不须加大构成摄像镜头的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的外形，就能增加到达透镜四周的光强，从而能实现摄像镜头的小型化。
条件式(5)规定了相对于摄像镜头的组合焦距f的后焦距bf的长度。如果bf值在条件式(5)的范围之内，就能在摄像镜头与摄像面之间***作为手机等的画像输入装置中经常需要的滤波器等配件。
所以，采用满足上述条件式(1)至(5)的所有条件的透镜结构，可以解决以上所述的问题点，能够实现具有良好的画像的小型摄像镜头。
另外，如果第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3由阿贝数为30到60范围内的材料形成，与利用阿贝数不在此范围内的材料相比，容易得到更好的画像。因为环烯塑料的阿贝数是56.2，而聚碳酸酯的阿贝数是30.0，所以这些材料可以用于本发明的摄像镜头。众所周知，环烯塑料及聚碳酸酯材料适合于利用已经成熟的射出整形法制造透镜。当然不必限定于特定的塑性材料，只要是阿贝数在30到60范围内的塑性材料或模制玻璃材料都可以利用。
另外，与环烯塑料相比，聚碳酸酯的折射率高且阿贝数小。因此，如果第一透镜L1和第三透镜L3利用环烯塑料形成，而第二透镜L2利用聚碳酸酯形成，则不仅能够缩短光程长，而且能够提高分辨率。
而且在后文中详细说明，如果第一透镜L1和第三透镜L3利用环烯塑料形成，而第二透镜L2利用聚碳酸酯形成，且第三透镜L3是以凸面朝向物体侧且具有负屈光力的弯月形透镜，则更能确保实现具有短光程长和高分辨率的摄像镜头。
附图说明
【图1】本发明的摄像镜头的剖面图。
【图2】第一实施例的摄像镜头的剖面图。
【图3】第一实施例的摄像镜头的畸变像差图。
【图4】第一实施例的摄像镜头的像散图。
【图5】第一实施例的摄像镜头的色差/球差图。
【图6】第二实施例的摄像镜头的剖面图。
【图7】第二实施例的摄像镜头的畸变像差图。
【图8】第二实施例的摄像镜头的像散图。
【图9】第二实施例的摄像镜头的色差/球差图。
【图10】第三实施例的摄像镜头的剖面图。
【图11】第三实施例的摄像镜头的畸变像差图。
【图12】第三实施例的摄像镜头的像散图。
【图13】第三实施例的摄像镜头的色差/球差图。
【图14】第四实施例的摄像镜头的剖面图。
【图15】第四实施例的摄像镜头的畸变像差图。
【图16】第四实施例的摄像镜头的像散图。
【图17】第四实施例的摄像镜头的色差/球差图。
【图18】实施例5的摄像镜头的剖面图。
【图19】实施例5的摄像镜头的畸变像差图。
【图20】实施例5的摄像镜头的像散图。
【图21】实施例5的摄像镜头的色差/球差图。
【图22】第六实施例的摄像镜头的剖面图。
【图23】第六实施例的摄像镜头的畸变像差图。
【图24】第六实施例的摄像镜头的像散图。
【图25】第六实施例的摄像镜头的色差/球差图。
【图26】本发明第一至第六实施例的摄像镜头的MTF图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。这些图仅在能帮助理解本发明程度上概括说明部件的形状、大小和配置关系。此外，以下说明中使用的数值以及其他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表示本发明的摄像镜头的结构图。在图1中定义的表面序号和表面间距等符号，在图2、图6、图10、图14、图18和图22中通用。
从物体侧开始顺次为第1、第2和第3的透镜分别以L1、L2和L3表示。10表示构成摄像面的摄像元件，12表示分隔摄像面与透镜组的保护玻璃。S1表示孔径光阑而r3和r4表示构成孔径光阑S1的表面。在不产生误解的情况下，ri(i＝1，2，3，...，11)除了用作表示轴上曲率半径值的变数之外，还用作识别透镜，保护玻璃或摄像面的符号(例如，r1用来表示第一透镜的物体侧的表面)。
此图中所示的ri(i＝1，2，3，...，11)和di(i＝1，2，3，...，10)等参数的具体数值由下面的表1至表6给出。下标i，按照从物体侧到像侧顺序，对应各透镜的表面序号、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表面与第(i+1)表面的表面间距，
Ni为由第i表面和第(i+1)表面构成的透镜的材料的折射率
vi为由第i表面和第(i+1)表面构成的透镜的材料的阿贝数
光程长d为从d1叠加至d7后再与后焦距bf相加的和值。后焦距bf为光轴上第三透镜的像侧面与摄像面的间隔。这里，后焦距bf为取出插在第三透镜L3与摄像面之间的保护玻璃12后的测量值。换而言之，因为保护玻璃的折射率大于1，所以从第三透镜的像侧面到摄像面***了保护玻璃后的几何距离比没有保护玻璃时长。具体增长的长度取决于***的保护玻璃的折射率和厚度。因此，为了把后焦距bf定义成与是否***保护玻璃无关的摄像镜头的固有参数，后焦距bf定义为取出保护玻璃后的测量值。另外，第一透镜L1与第二透镜L2的间距D2＝d2+d3+d4，第二透镜L2到第三透镜L3的间距D4＝d6。
非球面数据在表1至表6各栏中与表面序号一起示明。因为孔径光阑S1的r3及r4表面、保护玻璃的两表面r9、r10以及摄像面r11都是平面，所以其曲率半径以∞表示。
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6中，非球面系数的数值以指数形式表示，例如「e-1」代表「10-1」。焦距f值表示，由第1至第3透镜组成的透镜组的组合焦距。
下面参照图2至图25分别说明第一至第六实施例。图2、图6、图10、图14、图18和图22分别示明透镜结构的简图。而图3、图7、图11、图15、图19和图23表示畸变像差曲线，图4、图8、图12、图16、图20和图24表示像散曲线，图5、图9、图13、图17、图21和图25表示色差/球差曲线。
畸变像差曲线按照对应的到光轴的距离(纵轴采用像面内距光轴的最大距离为100的百分率表示)表示像差量(横轴采用百分率表示正切条件的不满足量)。像散曲线与畸变像差曲线相同，按照对应的到光轴的距离，像差量(mm单位)以横轴表示，图中分别表示了子午面(meridional)和弧矢面(sagittal)的像差量(mm单位)。色差/球差曲线中，纵轴为入射高h(F数)，而相应的像差量(mm单位)以横轴表示。
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。折射率为相对于d线(587.6nm的光)的折射率。
以下汇总了有关第一至第六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、数值孔径和非球面系数。在第一至第六实施例中，各别以f1、f2和f3表示第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的焦距。
【表1】
第一实施例
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                非球面系数
  K   A0   B0   C0   D0
  r1＝0.296   3.005e-1   -8.640e-1   1.398e+1   -3.892e+2   5.465e+3
  d1＝0.2704   N1＝1.525   ν1＝56.2
  r2＝0.720   9.062   4.608   -1.552e+2   4.615e+4   -1.069e+6
  d2＝0.0148
  r3＝∞
  d3＝0.0123
  r4＝∞
  d4＝0.0492
  r5＝-0.310   1.593e-1   2.511   6.815e+2   -3.653e+4   6.896e+5
  d5＝0.2459   N5＝1.525   ν5＝56.2
  r6＝-0.446   -2.442e-1   7.378   6.553e+1   -9.128e+2   1.577e+3
  d6＝0.0369
  r7＝1.416
  d7＝0.2007   N7＝1.525   ν7＝56.2
  r8＝1.808   -1.211   -1.240e-1   5.397e-1   3.175e+1   -3.943e+1
  d8＝0.0608
  r9＝∞   -2.361   -5.596   1.749e+1   -7.991e+1   4.312e+2
  d9＝0.1140   N9＝1.500   ν9＝56.0
  r10＝∞
  d10＝0.2280
  r11＝∞
焦距f＝1.0mm                        f1＝0.79mm
数值孔径Fno＝3.4                    f2＝-5.14mm
                                    f3＝10.56mm
【表2】
第二实施例
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                   非球面系数
  K   A0   B0   C0   D0
  r1＝0.300   2.936e-1   -7.636e-1   1.153e+1   -3.543e+2   5.309e+3
  d1＝0.2752   N1＝1.525   ν1＝56.2
  r2＝0.748   9.804   4.541   -1.340e+2   4.140e+4   -9.523e+5
  d2＝0.0150
  r3＝∞
  d3＝0.0125
  r4＝∞
  d4＝0.0500
  r5＝-0.315   1.070e-1   2.635   6.477e+2   -3.272e+4   5.628e+5
  d5＝0.2502   N5＝1.525   ν5＝56.2
  r6＝-0.483   -1.867e-1   6.981   5.846e+1   -8.195e+2   1.463e+3
  d6＝0.0232
  r7＝1.183
  d7＝0.2158   N7＝1.525   ν7＝56.2
  r8＝1.784   -1.931   -1.458e-1   2.760e-1   2.766e+1   -3.098e+1
  d8＝0.0523
  r9＝∞   1.517   -5.334   1.586e+1   -7.114e+1   3.705e+2
  d9＝0.1160   N9＝1.500   ν9＝56.0
  r10＝∞
  d10＝0.2322
  r11＝∞
焦距f＝1.0mm           f1＝0.79mm
数值孔径Fno＝3.4       f2＝-3.57mm
                       f3＝5.96mm
【表3】
第三实施例
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                 非球面系数
  K   A0   B0   C0   D0
  r1＝0.296   1.085e-1   5.752e-1   -9.986e-1   7.337e+1   2.948e+3
  d1＝0.2790   N1＝1.525   ν1＝56.2
  r2＝0.738   1.041e+1   4.517   -3.163e+2   -3.377e+3   3.605e+5
  d2＝0.0129
  r3＝∞
  d3＝0.0107
  r4＝∞
  d4＝0.0665
  r5＝-0.257   5.540e-1   5.756   -5.728e+2   4.876e+4   -1.973e+6
  d5＝0.2253   N5＝1.525   ν5＝56.2
  r6＝-0.363   -2.358e-1   8.365   7.370e-1   1.006e+2   -1.699e+3
  d6＝0.0215
  r7＝2.596
  d7＝0.2682   N7＝1.525   ν7＝56.2
  r8＝5.926   2.837e+1   8.284e-2   -8.029e-1   3.318   -2.980e+1
  d8＝0.0509
  r9＝∞   2.513e+1   -5.310   1.391e+1   -2.237e+1   4.114e+1
  d9＝0.1073   N9＝1.500   ν9＝56.0
  r10＝∞
  d10＝0.2146
  r11＝∞
焦距f＝1.0mm         f1＝0.78mm
数值孔径Fno＝3.4     f2＝-6.27mm
                     f3＝8.56mm
【表4】
第四实施例
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                     非球面系数
  K   A0   B0   C0   D0
  r1＝0.295   1.154e-1   5.139e-1   -1.710   7.632e+1   2.940e+3
  d1＝0.2820   N1＝1.525   ν1＝56.2
  r2＝0.724   1.029e+1   4.678   -3.379e+2   -3.139e+3   4.502e+5
  d2＝0.0125
  r3＝∞
  d3＝0.0104
  r4＝∞
  d4＝0.0647
  r5＝-0.256   5.483e-1   6.432   -6.597e+2   6.007e+4   -2.437e+6
  d5＝0.2297   N5＝1.525   ν5＝56.2
  r6＝-0.366   -2.113e-1   8.971   -1.252   1.048e+2   -2.112e+3
  d6＝0.0209
  r7＝2.636
  d7＝0.2506   N7＝1.525   ν7＝56.2
  r8＝9.313   3.134e+1   1.331e-1   -4.695e-1   4.197   -4.096e+1
  d8＝0.0695
  r9＝∞   5.570e+1   -5.629   1.633e+1   -2.746e+1   6.040e+1
  d9＝0.1044   N9＝1.500   ν9＝56.0
  r10＝∞
  d10＝0.2090
  r11＝∞
焦距f＝1.0mm         f1＝0.77mm
数值孔径Fno＝3.4     f2＝-5.72mm
                     f3＝6.91mm
【表5】
第五实施例
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                 非球面系数
  K   A0   B0   C0   D0
  r1＝0.299   1.493e-1   4.282e-1   6.175e-1   -1.305e+1   4.431e+3
  d1＝0.2733   N1＝1.525   ν1＝56.2
  r2＝0.748   9.585   2.922   -1.409e+2   7.790e+3   -3.274e+5
  d2＝0.0131
  r3＝∞
  d3＝0.0109
  r4＝∞
  d4＝0.0656
  r5＝-0.262   4.477e-1   5.388   -3.525e+2   4.469e+4   -1.992e+6
  d5＝0.2186   N5＝1.525   ν5＝56.2
  r6＝-0.362   -3.852e-1   9.149   3.840   7.229e+1   -2.955e+3
  d6＝0.0219
  r7＝2.626
  d7＝0.2733   N7＝1.525   ν7＝56.2
  r8＝4.922   2.723e+1   4.776e-1   -2.570   6.475   -3.627e+1
  d8＝0.0084
  r9＝∞   -1.491e+2   -5.198   1.266e+1   -6.554   -9.668
  d9＝0.1271   N9＝1.500   ν9＝56.0
  r10＝∞
  d10＝0.2542
  r11＝∞
焦距f＝1.0mm             f1＝0.79mm
数值孔径Fno＝3.4         f2＝-7.42mm
                         f3＝10.30mm
【表6】
第六实施例
曲率半径(ri) 间距(di) 折射率(Ni) 阿贝数(vi)                                  非球面系数
  K   A0   B0   C0   D0
  r1＝0.290   1.784e-1   -3.272e-1   1.338e+1   -3.702e+2   5.659e+3
  d1＝0.2730   N1＝1.525   ν1＝56.2
  r2＝0.777   1.098e+1   2.983   -2.162e+1   7.146e+3   -3.417e+5
  d2＝0.0147
  r3＝∞
  d3＝0.0082
  r4＝∞
  d4＝0.0539
  r5＝-0.330   4.747e-1   4.033   -7.681e+2   5.775e+4   -2.042e+6
  d5＝0.2484   N5＝1.583   ν5＝30.0
  r6＝-0.448   -2.898e-1   8.951   -2.204e+1   5.668   -8.195e+2
  d6＝0.0360
  r7＝2.623
  d7＝0.1969   N7＝1.525   ν7＝56.2
  r8＝1.602   2.893e+1   5.449e-1   9.807e-1   -9.957   1.731
  d8＝0.0769
  r9＝∞   -1.498e+1   -5.362   2.138e+1   -4.449e+1   7.215e+1
  d9＝0.0985   N9＝1.500   ν9＝56.0
  r10＝∞
  d10＝0.1969
  r11＝∞
焦距f＝1.0mm             f1＝0.74mm
数值孔径Fno＝3.4         f2＝-9.52mm
                         f3＝-8.39mm
下面说明各实施例的特征。第一至第五实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材料为环烯塑料ZEONEX 480 R(ZEONEX是日本zeon股份有限公司的注册商标而480 R是其产品号)。而第六实施例中的第二透镜L2采用聚碳酸酯为材料来取代ZEONEX 480 R。
ZEONEX 480 R相对于d线的折射率是1.525，而聚碳酸酯相对于d线的折射率是1.583。ZEONEX 480 R的阿贝数是56.2，而聚碳酸酯的阿贝数是30.0。
第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的两表面均为非球面。换而言之，各实施例和比较例均有6个非球表面，从而满足第三透镜L3至少须有一个非球表面的条件。
根据模拟结果，如果这些透镜材料的阿贝数在30到60范围内，像差等透镜性能不会出现实质性的差异。换而言之，阿贝数如果在上述数值范围内，则可实现与已有的摄像镜头相比的，能够良好地校正各种像差的摄像镜头以达到本发明目的。
在透镜组与摄像面间，第一至第六实施例中分别***了具有红外线截止滤波功能的保护玻璃12。这些滤波器利用了玻璃材料(对d线的折射率是1.50)。以这些滤波器的存在为前提，计算了下面将要说明的各种像差。另外，下面说明的第一至第六实施例中整个摄像镜头的焦距，既组合焦距f设为1.0mm。
【第一实施例】
(A)第一透镜L1的物体侧曲率半径r1＝0.296mm
(B)第一透镜L1的像侧曲率半径r2＝0.720mm
(C)后焦距bf＝0.365mm
(D)从第一透镜L1的物体侧到摄像面的空气中距离，即，光程长d＝d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+bf＝1.195mm
(E)第一透镜L1与第二透镜L2的间距D2＝d2+d3+d4＝0.076mm
(F)第二透镜L2到第三透镜L3的间距D4＝d6＝0.0396mm
(G)第一透镜L1的焦距f1＝0.79mm
(H)第二透镜L2的焦距f2＝-5.14mm
(I)第三透镜L3的焦距f3＝10.56mm
因此，
(1)r1/r2＝0.296/0.720＝0.4111
(2)D2/f＝0.076/1.00＝0.076
(3)D4/f＝0.0369/1.00＝0.0369
(4)d/f＝1.195/1.00＝1.195
(5)bf/f＝0.365/1.00＝0.365
所以第一实施例中的透镜组，满足下面所有的条件式(1)至(5)。
0.35＜r1/r2＜0.45(1)
0.07＜D2/f＜0.1(2)
0.01＜D4/f＜0.04(3)
1.00＜d/f＜1.30(4)
0.3＜bf/f＜0.5(5)
下文中提及的条件式均指上述式(1)至式(5)的5个条件式。
孔径光阑S1如表1所示，设于第一透镜L1第2面的后侧0.0148mm(d2＝0.0148mm)处。另外，数值孔径(F数)为3.4。
图2示明第一实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm的后焦距为0.365mm，因此能确保充分的长度。
图3示明畸变像差曲线20，图4示明像散曲线(对子午面(meridional)的像差曲线22和对弧矢面(sagittal)的像差曲线24)，而图5示明色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线26，相对于d线的像差曲线28，相对于e线的像差曲线30，相对于F线的像差曲线32和相对于g线的像差曲线34)。
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％、80％、70％和60％，分别对应于0.534mm、0.427mm、0.374mm和0.320mm。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F3.4，横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高80％(像高0.427mm)处，像差量的绝对值达到最大为4.5919％。而像高小于0.534mm时，其像差量的绝对值均小于4.5919％。
像散在像高100％(像高0.534mm)处，对子午面(meridional)的像差量的绝对值达到最大为0.0273mm。而像高小于0.534mm时，其像差量的绝对值均小于0.0273mm。
色差/球差在入射高h为85％处，相对于g线的像差曲线34的像差量的绝对值达到最大为0.0235mm，像差量的绝对值在0.0235mm以内。
【第二实施例】
(A)第一透镜L1的物体侧曲率半径r1＝0.300mm
(B)第一透镜L1的像侧曲率半径r2＝0.748mm
(C)后焦距bf＝0.362mm
(D)从第一透镜L1的物体侧到摄像面的空气中的距离，即，光程长d＝d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+bf＝1.204mm
(E)第一透镜L1与第二透镜L2的间距D2＝d2+d3+d4＝0.078mm
(F)第二透镜L2到第三透镜L3的间距D4＝d6＝0.0232mm
(G)第一透镜L1的焦距f1＝0.79mm
(H)第二透镜L2的焦距f2＝-3.57mm
(I)第三透镜L3的焦距f3＝5.96mm
因此，
(1)r1/r2＝0.300/0.748＝0.4011
(2)D2/f＝0.078/1.00＝0.078
(3)D4/f＝0.0232/1.00＝0.0232
(4)d/f＝1.204/1.00＝1.204
(5)bf/f＝0.362/1.00＝0.362
所以第二实施例中的透镜组满足所有条件式。
孔径光阑S1如表2所示，设于第一透镜L1第2面的后侧0.015mm(d2＝0.015mm)处。另外，数值孔径(F数)为3.4。
图6示明第二实施例摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm的后焦距为0.362mm，因此能确保充分的长度。
图7示明畸变像差曲线36，图8示明像散曲线(对子午面(meridional)的像差曲线38和对弧矢面(sagittal)的像差曲线40)，而图9示明色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线42，相对于d线的像差曲线44，相对于e线的像差曲线46，相对于F线的像差曲线48和相对于g线的像差曲线50)。
图7和图8的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图7和图8中，100％、80％、70％和60％，分别对应与0.543mm、0.434mm、0.380mm和0.326mm。另外，图9像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于F3.4，横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高80％(像高0.434mm)处，像差量的绝对值达到最大为4.526％。而像高小于0.543mm时，其像差量的绝对值均小于4.526％。
像散在像高80％(像高0.434mm)处，对子午面(meridional)的像差量的绝对值达到最大为0.0175mm。而像高小于0.543mm时，其像差量的绝对值均小于0.0175mm。
色差/球差在入射高h为85％处，相对于g线的像差曲线50的像差量的绝对值达到最大为0.0230mm，像差量的绝对值在0.0230mm以内。
【第三实施例】
(A)第一透镜L1的物体侧曲率半径r1＝0.296mm
(B)第一透镜L1的像侧曲率半径r2＝0.738mm
(C)后焦距bf＝0.337mm
(D)从第一透镜L1的物体侧到摄像面的空气中的距离，即，光程长d＝d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+bf＝1.221mm
(E)第一透镜L1与第二透镜L2的间距D2＝d2+d3+d4＝0.09mm
(F)第二透镜L2到第三透镜L3的间距D4＝d6＝0.0215mm
(G)第一透镜L1的焦距f1＝0.78mm
(H)第二透镜L2的焦距f2＝-6.27mm
(I)第三透镜L3的焦距f3＝8.56mm
因此，
(1)r1/r2＝0.296/0.738＝0.4011
(2)D2/f＝0.09/1.00＝0.09
(3)D4/f＝0.0215/1.00＝0.0215
(4)d/f＝1.221/1.00＝1.221
(5)bf/f＝0.337/1.00＝0.337
所以第三实施例中的透镜组满足所有条件式。
孔径光阑S1如表3所示，设于第一透镜L1第2面的后侧0.0129mm(d2＝0.0129mm)处。另外，数值孔径(F数)为3.4。
图10示明第三实施例摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm的后焦距为0.337mm，因此能确保充分的长度。
图11示明畸变像差曲线52，图12示明像散曲线(对子午面(meridional)的像差曲线54和对弧矢面(sagittal)的像差曲线56)，而图13示明色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线58，相对于d线的像差曲线60，相对于e线的像差曲线62，相对于F线的像差曲线64和相对于g线的像差曲线66)。
图11和图12的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图11和图12中，100％、80％、70％和60％，分别对应与0.580mm、0.464mm、0.406mm和0.348mm。另外，图13像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于F3.4，横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高80％(像高0.464mm)处，像差量的绝对值达到最大为3.8995％。而像高小于0.580mm时，其像差量的绝对值均小于3.8995％。
像散在像高100％(像高0.580mm)处，对子午面(meridional)的像差量的绝对值达到最大为0.0192mm。而像高小于0.580mm时，其像差量的绝对值均小于0.0192mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线66的像差量的绝对值达到最大为0.0284mm，像差量的绝对值在0.0284mm以内。
【第四实施例】
(A)第一透镜L1的物体侧曲率半径r1＝0.295mm
(B)第一透镜L1的像侧曲率半径r2＝0.724mm
(C)后焦距bf＝0.348mm
(D)从第一透镜L1的物体侧到摄像面的空气中的距离，即，光程长d＝d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+bf＝1.219mm
(E)第一透镜L1与第二透镜L2的间距D2＝d2+d3+d4＝0.088mm
(F)第二透镜L2到第三透镜L3的间距D4＝d6＝0.0209mm
(G)第一透镜L1的焦距f1＝0.77mm
(H)第二透镜L2的焦距f2＝-5.72mm
(I)第三透镜L3的焦距f3＝6.91mm
因此，
(1)r1/r2＝0.295/0.724＝0.4075
(2)D2/f＝0.088/1.00＝0.088
(3)D4/f＝0.0209/1.00＝0.0209
(4)d/f＝1.219/1.00＝1.219
(5)bf/f＝0.348/1.00＝0.348
所以第四实施例中的透镜组满足所有条件式。
孔径光阑S1如表4所示，设于第一透镜L1第2面的后侧0.0125mm(d2＝0.0125mm)处。另外，数值孔径(F数)为3.4。
图14示明了第四实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm的后焦距为0.348mm，因此能确保充分的长度。
图15示明畸变像差曲线68，图16示明像散曲线(对子午面(meridional)的像差曲线70和对弧矢面(sagittal)的像差曲线72)，而图17示明色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线74，相对于d线的像差曲线76，相对于e线的像差曲线78，相对于F线的像差曲线80和相对于g线的像差曲线82)。
图15和图16的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图15和图16中，100％、80％、70％和60％，分别对应与0.564mm、0.451mm、0.395mm和0.338mm。另外，图17像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于F3.4，横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高80％(像高0.451mm)处，像差量的绝对值达到最大为3.6086％。而像高小于0.564mm时，其像差量的绝对值均小于3.6086％。
像散在像高100％(像高0.564mm)处，对子午面(meridional)的像差量达绝对值最大0.0148mm。而像高小于0.564mm时，其像差量的绝对值均小于0.0148mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线82的像差量的绝对值达到最大为0.0289mm，像差量的绝对值在0.0289mm以内。
【实施例5】
(A)第一透镜L1的物体侧曲率半径r1＝0.299mm
(B)第一透镜L1的像侧曲率半径r2＝0.748mm
(C)后焦距bf＝0.347mm
(D)从第一透镜L1的物体侧到摄像面的空气中的距离，即，光程长d＝d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+bf＝1.224mm
(E)第一透镜L1与第二透镜L2的间距D2＝d2+d3+d4＝0.0896mm
(F)第二透镜L2到第三透镜L3的间距D4＝d6＝0.0219mm
(G)第一透镜L1的焦距f1＝0.79mm
(H)第二透镜L2的焦距f2＝-7.42mm
(I)第三透镜L3的焦距f3＝10.30mm
因此，
(1)r1/r2＝0.299/0.748＝0.3997
(2)D2/f＝0.0896/1.00＝0.0896
(3)D4/f＝0.0219/1.00＝0.0219
(4)d/f＝1.224/1.00＝1.224
(5)bf/f＝0.347/1.00＝0.347
所以第五实施例中的透镜组满足所有条件式。
孔径光阑S1如表5所示，设于第一透镜L1第2面的后侧0.0131mm(d2＝0.0131mm)处。另外，数值孔径(F数)为3.4。
图18示明了第五实施例的摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm的后焦距为0.347mm，因此能确保充分的长度。
图19示明畸变像差曲线84，图20示明像散曲线(对子午面(meridional)的像差曲线86和对弧矢面(sagittal)的像差曲线88)，而图21示明色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线90，相对于d线的像差曲线92，相对于e线的像差曲线94，相对于F线的像差曲线96和相对于g线的像差曲线98)。
图19和图20的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图19和图20中，100％、80％、70％和60％，各别对应于0.585mm、0.468mm、0.409mm和0.351mm。另外，图21像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于F3.4，横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高80％(像高0.468mm)处，像差量的绝对值达到最大为4.4431％。而像高小于0.585mm时，其像差量的绝对值均小于4.4431％。
像散在像高100％(像高0.585mm)处，对子午面(meridional)的像差量的绝对值达到最大为0.0195mm。而像高小于0.585mm时，其像差量的绝对值均小于0.0195mm。
色差/球差在入射高h为100％处，相对于g线的像差曲线98的像差量的绝对值达到最大为0.0266mm，像差量的绝对值在0.0266mm以内。
【第六实施例】
(A)第一透镜L1的物体侧曲率半径r1＝0.290mm
(B)第一透镜L1的像侧曲率半径r2＝0.777mm
(C)后焦距bf＝0.34mm
(D)从第一透镜L1的物体侧到摄像面的空气中的距离，即，光程长d＝d1+d2+d3+d4+d5+d6+d7+bf＝1.17mm
(E)第一透镜L1与第二透镜L2的间距D2＝d2+d3+d4＝0.077mm
(F)第二透镜L2到第三透镜L3的间距D4＝d6＝0.036mm
(G)第一透镜L1的焦距f1＝0.74mm
(H)第二透镜L2的焦距f2＝-9.52mm
(I)第三透镜L3的焦距f3，f3＝-8.39mm
因此，
(1)r1/r2＝0.290/0.777＝0.3732
(2)D2/f＝0.077/1.00＝0.077
(3)D4/f＝0.036/1.00＝0.036
(4)d/f＝1.17/1.00＝1.17
(5)bf/f＝0.34/1.00＝0.34
所以第六实施例中的透镜组满足所有条件式。
孔径光阑S1如表6所示，设于第一透镜L1第2面的后侧0.0147mm(d2＝0.0147mm)处。另外，数值孔径(F数)为3.4。
图22示明第六实施例摄像镜头的剖面图。相对于焦距1.00mm的后焦距为0.34mm，因此能确保充分的长度。
图23示明畸变像差曲线100，图24示明像散曲线(对子午面(meridional)的像差曲线102和对弧矢面(sagittal)的像差曲线104)，而图25示明色差/球差曲线(相对于C线的像差曲线106，相对于d线的像差曲线108，相对于e线的像差曲线110，相对于F线的像差曲线112和相对于g线的像差曲线114)。
图23和图24的像差曲线的纵轴，以到光轴距离的百分比值表示像高。图23和图24中，100％、80％、70％和60％，各别对应与0.585mm、0.468mm、0.409mm和0.351mm。另外，图25像差曲线的纵轴表示入射高h(F数)，最大对应于F3.4，横轴表示像差量的大小。
畸变像差在像高80％(像高0.468mm)处，像差量的绝对值达到最大为2.2562％。而像高小于0.585mm时，其像差量的绝对值均小于2.2562％。
像散在像高100％(像高0.585mm)处，对子午面(meridional)的像差量的绝对值达到最大为0.0104mm。而像高小于0.585mm时，其像差量的绝对值均小于0.0104mm。
色差/球差在入射高h为50％处，相对于g线的像差曲线114的像差量的绝对值达到最大为0.0176mm，像差量的绝对值在0.0176mm以内。
第一至第五实施例中的第二透镜L2是由ZEONEX 480 R环烯塑料制成。而第六实施例中的第二透镜L2是以聚碳酸酯制成。因ZEONEX 480 R对d线的折射率是1.525，聚碳酸酯对d线的折射率是1.583，所以聚碳酸酯对d线的折射率高。
因此，第二透镜L2以折射率低的ZEONEX 480 R材料制成的第一至第五实施例的摄像镜头中，因为f3为正值，所以第三透镜L3为具有正的屈光力的透镜。而在第二透镜L2以折射率高的聚碳酸酯材料制成的第六实施例的摄像镜头中，，因为f3为负值，所以第三透镜L3为具有负的屈光力的透镜。
构成本发明的摄像镜头的第一透镜L1是决定摄像镜头的组合焦距的主要因素。而第二透镜L2是决定此摄像镜头的分辨率的主要因素，提高第二透镜L2材料的折射率就能够提高分辨率。第三透镜L3能起减小入射到摄像面的光的对光轴的倾斜角的作用。通过减小入射到摄像面的光的对光轴的倾斜角，可以避免因像的周边被透镜的四周遮掩而变暗的shading现象。
随着第二透镜L2的材料的折射率的增加，第三透镜L3的屈光力，即f3最佳值相应变化。因此在本发明的第六实施例中，第三透镜L3的屈光力被设为负值。
提高第二透镜L2的材料的折射率就能提高分辨率的原因在于，材料的折射率越高其阿贝数则倾向于越小。环烯塑料和聚碳酸酯相比，折射率较低的环烯塑料的阿贝数比折射率较高的聚碳酸酯的阿贝数大。因此，由具有正的屈光力的第一透镜L1产生的色差和由具有负的屈光力的第二透镜L2产生的色差互相抵消，结果导致色差减小。由于色差变小，分辨率也随之提高。
参照图5、图9、图13、图17、图21和图25，对第一至第六实施例的色差/球差特性进行比较发现，表示相对于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)和g线(波长435.8nm的光)的像差值的像差曲线，尤其在第六实施例中，集中在以0点为中心的附近。同时还发现，第一至第五实施例的表示色差/球差特性的像差曲线，对于C线至g线范围的光，没有象第六实施例的像差曲线那样密集，彼此间有较大的间距。
相对于C线至g线范围的光的像差曲线集中在以0点为中心的附近，表明该摄像镜头的色差小，因次可以推知该摄像镜头的分辨率也得以提高。
为了说明与第一至第五实施例的摄像镜头的分辨率相比，具有表示色差/球差特性的像差曲线在0点附近最集中的特征的第六实施例的分辨率最高，以下对各实施例的调制传递函数(MTF：ModulationTransfer Function)具体说明。MTF为表示，光学系的从物体到像的空间滤波特性的光学传递函数(OTF：Optical Transfer Function)的绝对值的函数，它决定了物体和像的对比度。
摄像镜头的MTF越大，则可推知该摄像镜头具有越高的分辨能力。图26示明本发明的第一至第六实施例的摄像镜头的画像中心的MTF。横轴表示空间频率(单位：数/mm)，纵轴表示MTF的百分比值。
图26中以A，B，C，D，E和F表示的曲线，分别对应于第一至第六实施例的摄像镜头的MTF。以F表示的曲线在图26的最上面，由此可知第六实施例的MTF最大。远离摄像镜头的画像中心处的相对与子午面(meridional)和弧矢面(sagittal)的MTF与上述的中心的MTF的特征相同，即以F表示的曲线在图26的最上面，所以省略详述。
由上可知，第二透镜L2采用聚碳酸酯材料的第六实施例的摄像镜头的分辨率最高。
而且，根据该摄像镜头的发明人对构成该摄像镜头的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的最佳组合的研究结果，发现如第六实施例那样，利用比第一透镜L1的材料的折射率高(阿贝数小)的材料制成第二透镜L2，则能够缩短光程长。比较第一至第六实施例的d/f值，可知第六实施例的d/f值为1.17，比第一至第五实施例中的任何一个都小。
换而言之，第六实施例的摄像镜头的结构，与第一至第五实施例的摄像镜头结构相比，有既能够提高镜头的分辨率，又能够缩短光程长的优点。但是，聚碳酸酯与环烯塑料相比耐热性差。所以，必须根据利用本发明的摄像镜头的对象，决定采用是第一至第五实施例的摄像镜头结构还是采用第六实施例的摄像镜头结构。
而且，第一至第六实施例的任一摄像镜头均具有适合安装到以CCD或CMOS为摄像元件的小型摄像机上的摄像镜头所必须的性能。
从上述对本发明的摄像镜头的说明可知，通过设计能满足条件式(1)至(5)的摄像镜头中的各透镜，就可解决本发明拟解决的课题。即，可以获得各种像差被良好校正，既能确保充分的后焦距又能保持短光程长的摄像镜头。
上述的实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，采用了ZEONEX 480 R或聚碳酸酯塑性材料，然而实施例以外的塑性材料，甚至不是塑性材料，例如模制玻璃玻璃等，只要是满足了实施例中说明的各种条件的材料，不管是玻璃材料还是其他材料都可以利用。
在手机等中，在第三透镜L3和摄像面r11之间，***了作为红外线截止滤波器的保护玻璃12。以现有的技术，只要第三透镜L3和摄像面r11的间距在0.95mm以上，就可确保能***保护玻璃12。
作为安装到现有的手机等的摄像镜头，光程长最好小于5mm。根据本发明的第一至第六实施例中描述的摄像镜头，由条件式1.00＜d/f＜1.30(4)可知，光程长最大为焦距的1.30倍。这里，按光程长为焦距的1.30倍的假定条件设计，若光程长为5mm，则焦距为3.85mm。由关于后焦距的条件式0.3＜bf/f＜0.5(5)，可知，若f＝3.85，(5)式变为1.15＜bf＜1.92，即能确保后焦距长度最小为1.15mm。
摄像镜头安装到现有的手机等上时，第三透镜L3的像侧面到摄像面的间距必须在0.95mm以上。而本发明的摄像镜头，能确保后焦距至小为1.15mm，所以能充分确保从第三透镜L3的像侧面到摄像面所必须的间距。
第一至第六实施例的摄像镜头中，相对于具有非球面的第三透镜L3的像侧面顶点的切面(与光轴垂直的平面)的倾斜角为0的切面所对应的非球面上的切点到光轴的距离，即，从该透镜的中心到四周随着透镜的负功率逐渐减弱，透镜的功率反转为正时，非球面上的点到光轴的距离，具体如下所述。若把透镜的有效孔径归一化用1来表示，该非球面上的转折点到透镜中心的距离分别为：第一实施例的摄像镜头为58.5％，第二实施例的摄像镜头为59.5％，第三实施例的摄像镜头为28.3％，第四实施例的摄像镜头为20.4％，实施例5的摄像镜头为29.8％，第六实施例的摄像镜头为55.3％。因此，即使位于光轴与摄像面的交点到透镜周边部之间，对摄像元件的入射角也不会远离直角。因而，占画像重要部份的透镜周边部到透镜中心之间的光的入射角不会远离直角，所以这部份画像变暗的问题不会发生。
如上所示，根据本发明的摄像镜头，不仅各种像差能被良好地校正且光程长短，而且能够获得良好的画像，且能确保充分的后焦距。
如上所述可知，本发明的摄像镜头，既适合用作手机，个人电脑或数码相机的内置摄象机的摄像镜头，也适合用作携带信息终端(PDA：personal digital assistants)的内置摄像机的摄像镜头，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，检查或防犯设备等的内置摄像机的摄像镜头。

Claims (5)

1、一种摄像镜头具有第一透镜L1、孔径光阑S1、第二透镜L2和第三透镜L3，按照从物体侧到像侧，由第一透镜L1、孔径光阑S1、第二透镜L2和第三透镜L3的顺序排列构成。
在该摄像镜头中，第一透镜L1是以凸面朝向物体侧且具有正的屈光力的弯月形透镜，第二透镜L2是以凸面朝向像侧且具有负的屈光力的弯月形透镜，第三透镜L3是以凸面朝向物体侧的透镜，第一透镜L1和第二透镜L2的两个表面均为非球面，而第三透镜L3中至少有一个表面为非球面，且满足以下条件。
0.35＜r1/r2＜0.45                  (1)
0.07＜D2/f＜0.1                     (2)
0.01＜D4/f＜0.04                    (3)
1.00＜d/f＜1.30                      (4)
0.3＜bf/f＜0.5                      (5)
式中，
f：摄像镜头的组合焦距
r1：第一透镜L1的物体侧的光轴附近的曲率半径(轴上曲率半径)
r2：第一透镜L1的像侧的于光轴附近的曲率半径(轴上曲率半径)
D2：第一透镜L1与第二透镜L2的间距
D4：第二透镜L2与第三透镜L3的间距
d：从第一透镜L1的物体侧面到摄像面的距离(空气中)
bf：从第三透镜L3的像侧面到摄像面的距离(空气中)
2、权利要求1所述的摄像镜头中，构成该摄像镜头的上述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，是由阿贝数在30至60范围内的材料形成。
3、权利要求1所述的摄像镜头中，构成该摄像镜头的上述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，是由环烯塑性材料形成。
4、权利要求1所述的摄像镜头中，构成该摄像镜头的上述第一透镜L1和第三透镜L3是由环烯塑性材料，而第二透镜L2是由聚碳酸酯材料形成。
5、权利要求1所述的摄像镜头中，构成该摄像镜头的上述第一透镜L1和第三透镜L3是由环烯塑性材料，第二透镜L2是由聚碳酸酯材料形成，并且第三透镜L3是以凸面朝向物体侧且具有负的屈光力的弯月形透镜。
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