CN204422850U

CN204422850U - 5枚光学元件构成的摄像镜头

Info

Publication number: CN204422850U
Application number: CN201520126471.7U
Authority: CN
Inventors: 桥本雅也
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Visionary Optics Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: JP2015187675A; US9671587B2; US20150277084A1; JP6274942B2

Abstract

以低成本得到对应低背化和广角化且明亮、高分辨率的5枚光学元件构成的摄像镜头。该摄像镜头是在固体摄像元件上形成被摄体的像的5枚光学元件构成的F值为2.4以下的摄像镜头，从物体侧到像侧按顺序具备：光焦度为正的第1光学元件组，其由第1透镜和第2透镜构成；光焦度为正的第2光学元件组，其由第3透镜构成；以及光焦度为负的第3光学元件组，其由第4透镜构成，在上述第4透镜的像侧的面上在光轴上以外的位置至少形成有1个反曲线点，在比上述第1光学元件组靠像侧的空气间隔内，配置有1枚作为第5光学元件的实质上不具有光焦度的双面为非球面的像差校正光学元件。

Description

5枚光学元件构成的摄像镜头

技术领域

本实用新型涉及一种在小型的摄像装置所使用的CCD传感器、C-MOS传感器的固体摄像元件上形成被摄体的像的摄像镜头，特别是，涉及推进小型化、低背化的智能电话、移动电话和PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)、游戏机、PC等信息终端设备以及附加有照相机功能的家电产品等所搭载的摄像装置中内置的5枚光学元件构成的摄像镜头。

在本实用新型中，光学元件之中是否为透镜的分类是根据在光轴上有无光焦度进行的。将在光轴上(近轴)具有光焦度的光学元件称为透镜。无透镜功能的光学元件无需变更整体的焦距就能够有助于改善周边部的像差。此外，关于透镜的面形状，所谓凸面、凹面，是指近轴(光轴近旁)的形状。另外，所谓形成于非球面的反曲线点，是指切平面与光轴垂直相交的非球面上的点。

背景技术

近年来，许多信息终端设备一般都已搭载照相机功能。另外，也已出现附带照相机的家电产品，例如通过使智能电话与家电产品进行通信，从外出地也已能通过设备中搭载的照相机实时地观看自己家的状况。可以设想这样使信息终端设备、家电产品融合了照相机功能并提高了消费者的便利性的商品开发在今后也将越来越发展。这样的设备所搭载的照相机的性能不仅要求当然具备与高像素化对应的高分辨力且透镜***为小型、低背、明亮的透镜***，还要求对应广视场角。

然而，得到低背、广视场角且明亮的摄像镜头时，画面周边部的像差校正是困难的，在整个画面范围内确保良好的光学性能是困难的。尽管通过采用玻璃材料作为透镜材料，能在一定程度上解决这些问题，但由于玻璃材料不适于大量生产，因此，在以低成本大量提供这方面存在问题。

以往，作为期望实现对应广视场角、高性能化的摄像镜头，例如已知如下专利文献1、2这样的摄像镜头。

在专利文献1中公开了一种摄像镜头，该摄像镜头具备从物体侧到像面侧按顺序配置的包括具有正的光焦度的双凸透镜的第1透镜、具有负的光焦度且像面侧的透镜面为凹面的第2透镜、包括具有正的光焦度且像面侧的透镜面为凸面的弯月形透镜的第3透镜以及具有负的光焦度、两个透镜面为非球面形状且像面侧的透镜面在光轴近旁为凹面的第4透镜。

另外，在专利文献2中公开了一种摄像镜头，该摄像镜头从物体侧按顺序包括正的第1透镜、正的第2透镜、负的第3透镜、正的第4透镜、负的第5透镜，期望实现小型化和各种像差的良好的校正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-271541号公报

专利文献2：日本特开2010-026434号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

在上述专利文献1所记载的摄像镜头中，光学全长为5.4mm的程度，实现了光学全长被抑制为摄像元件的有效摄像面的对角线的长度的0.9倍的程度的相对低背化。但是，由于是4枚透镜构成，因此像差校正不充分。另外，虽然实现了相对广角化，但F值为2.8的程度，因而对应近年来所要求的明亮的透镜***是困难的。

上述专利文献2所记载的摄像镜头是5枚透镜构成，因此，光学全长为7.8mm的程度，为摄像元件的有效摄像面的对角线的长度的1.1倍的程度，是不利于进一步低背化的构成。虽然作为5枚透镜构成的透镜***，实现了良好地校正各种像差且F值为2.0至2.5的程度的明亮的透镜***，但最大视场角仅能对应62°的程度，另外，若要谋求进一步广角化，则画面周边部的像差校正存在问题。

这样，在现有技术中，得到对应低背化和广角化且明亮、高分辨率的摄像镜头是困难的。

本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，以低成本提供尽管是采用5枚透镜的构成仍能充分应对低背化的要求且对应F2.4以下的明亮度和广视场角，并且良好地校正了各种像差的小型的摄像镜头。

此外，在此，所谓低背，是指光学全长比摄像元件的有效摄像面的对角线的长度短的程度，所谓广角，是指全视场角为70°以上的程度。另外，所谓摄像元件的有效摄像面的对角线的长度，是指以入射到摄像镜头的来自最大视场角的光线入射到摄像面的位置离光轴的垂直高度即最大像高为半径的有效摄像圆的直径。

用于解决问题的方案

本实用新型的摄像镜头是在固体摄像元件上形成被摄体的像的5枚光学元件构成的F值为2.4以下的摄像镜头，其特征在于，从物体侧到像侧按顺序具备：光焦度为正的第1光学元件组，其由作为第1光学元件的凸面朝向物体侧的具有正的光焦度的第1透镜和作为第2光学元件的凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第2透镜构成；光焦度为正的第2光学元件组，其由作为第3光学元件的凸面朝向像侧的具有正的光焦度的第3透镜构成；以及光焦度为负的第3光学元件组，其由作为第4光学元件的凹面朝向像侧的具有负的光焦度的双面为非球面的第4透镜构成，在上述第4透镜的像侧的面上在光轴上以外的位置至少形成有1个反曲线点，在比上述第1光学元件组靠像侧的空气间隔内，配置有1枚作为第5光学元件的实质上不具有光焦度的双面为非球面的像差校正光学元件。

上述构成的5枚光学元件构成的摄像镜头设为从物体侧按顺序配置有正的第1光学元件组、正的第2光学元件组以及负的第3光学元件组的所谓远摄型的光焦度排列，因此，形成了有利于低背化的构成。

在上述5枚光学元件构成的摄像镜头中，第1光学元件组利用正的第1透镜实现低背化，利用负的第2透镜良好地校正球面像差和色像差。第2光学元件组利用较强的正的第3透镜既维持低背化又进行彗差、场曲的校正。第3光学元件组利用负的第4透镜进行第3透镜所产生的球面像差的校正，并且，通过形成在像侧的面上在光轴上以外的位置至少具有1个反曲线点的非球面，恰当地控制场曲、畸变的校正和主光线入射到摄像元件的角度。实质上不具有光焦度的像差校正光学元件利用形成于双面的非球面形状良好地校正画面周边部的像差。

另外，在上述5枚光学元件构成的摄像镜头中，作为第5光学元件的实质上不具有光焦度的像差校正光学元件配置在第1光学元件组与第2光学元件组的空气间隔内、第2光学元件组与第3光学元件组的空气间隔内以及第3光学元件组与摄像面的空气间隔内的任一处，由此，利用形成于双面的非球面的效果，尤其能良好地校正配置在比像差校正光学元件靠物体侧的光学元件组的周边部的像差，因此，对从较广的视场角入射的光线的像差的改善，能有效地发挥作用。

另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式(1)、(2)：

(1)0.1＜TN/f＜0.5

(2)40＜νdN＜60

其中，

TN为配置像差校正光学元件的透镜间隔的光轴上的距离，

f为整个镜头***的焦距，

νdN为像差校正光学元件的相对于d线的阿贝数。

条件式(1)是规定像差校正光学元件的恰当的配置空间的条件式，是用于既维持低背化又良好地进行周边部的像差校正的条件。若超过条件式(1)的上限值，则配置像差校正光学元件的空间过宽，低背化变得困难。另一方面，若低于下限值，则配置像差校正光学元件的空间变窄，因此，在双面形成非球面形状会受到制约，进行良好的像差校正变得困难。此外，在像差校正光学元件配置于第4透镜与摄像面之间的情况下，条件式(1)中的配置像差校正光学元件的透镜间隔的光轴上的距离是指第4透镜的像侧的面至摄像面的光轴上的距离。

条件式(2)是关于像差校正光学元件的材料将阿贝数规定为恰当的范围的条件式，通过采用满足条件式(2)的材料即低色散的材料，能够良好地进行周边部的像差校正。

另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式(3)、(4)：

(3)4.0＜(d2/f)×100＜10.0

(4)0.4＜(t1/f)×100＜1.5

其中，

d2为第2透镜的光轴上的厚度，

t1为第1透镜与第2透镜的光轴上的空气间隔，

f为整个镜头***的焦距。

条件式(3)是恰当地规定第2透镜的光轴上的厚度的条件式，是用于既良好地保持第2透镜的成型性又维持低背化的条件。若超过条件式(3)的上限值，则第2透镜的光轴上的厚度过厚，因此，配置第2透镜的物体侧和像侧的空气间隔的确保变得困难，其结果是，容易成为全长较长的光学***。另一方面，若低于条件式(3)的下限值，则第2透镜的光轴上的厚度过薄，会损害透镜的成型性。

条件式(4)是将第1透镜与第2透镜的光轴上的空气间隔规定为恰当的范围的条件式，是用于维持低背化和良好的组装性的条件。若超过条件式(4)的上限值，则第1透镜与第2透镜的光轴上的间隔过宽，低背化变得困难并且畸变、场曲增大，因此不优选。另一方面，若低于条件式(4)的下限值，则第1透镜与第2透镜的光轴上的空气间隔过窄，组装时第1透镜与第2透镜接触的风险变高。

另外，在上述5枚光学元件构成的摄像镜头中，优选像差校正光学元件的双面所形成的非球面在物体侧、像侧均为随着从光轴离开而向朝向物体侧的方向变化的形状。通过形成这样的非球面形状，能抑制从像差校正光学元件出射的光线的角度，能抑制边缘光线的像差。因此，能够使伴随广角化和低F值而增大的周边部的像差的校正变得容易。

另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式(5)：

(5)0.85＜fLG1/f＜1.7

其中，

fLG1为第1光学元件组的焦距，

f为整个镜头***的焦距。

条件式(5)是将第1光学元件组的焦距与整个镜头***的焦距的比规定为恰当的范围的条件式，是用于低背化和色像差校正的条件。若超过条件式(5)的上限值，则第1光学元件组的正的光焦度变弱，因此，低背化变得困难。另一方面，若低于条件式(5)的下限值，则第1光学元件组的正的光焦度变强，因此，色像差的校正会不充分。

另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式(6)：

(6)0.3＜fLG2/f＜1.4

其中，

fLG2为第2光学元件组的焦距，

f为整个镜头***的焦距。

条件式(6)是将第2光学元件组的焦距与整个镜头***的焦距的比规定为恰当的范围的条件式，是用于低背化以及校正球面像差和彗差的条件。若超过条件式(6)的上限值，则第2光学元件组的正的光焦度变弱，因此，低背化变得困难。另一方面，若低于条件式(6)的下限值，则第2光学元件组的正的光焦度变强，因此，球面像差和彗差的校正会不充分。

另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式(7)：

(7)-1.2＜fLG3/f＜-0.2

其中，

fLG3为第3光学元件组的焦距，

f为整个镜头***的焦距。

条件式(7)是将第3光学元件组的焦距与整个镜头***的焦距的比规定为恰当的范围的条件式，是用于低背化以及校正球面像差和色像差的条件。若超过条件式(7)的上限值，则第3光学元件组的负的光焦度变强，因此，低背化变得困难。另一方面，若低于条件式(7)的下限值，则第3光学元件组的负的光焦度变弱，因此，球面像差和色像差的校正会不充分。

另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式(8)：

(8)0.7＜(r5+r6)/(r5-r6)＜6.5

其中，

r5为构成第2光学元件组的第3透镜的物体侧的面的曲率半径，

r6为构成第2光学元件组的第3透镜的像侧的面的曲率半径。

条件式(8)是规定构成第2光学元件组的第3透镜的形状的条件式，是用于既维持低背化又良好地进行球面像差的校正的条件。通过规定为条件式(8)的范围，第3透镜从双凸形状变为凸面朝向像侧的弯月形状。若超过条件式(8)的上限值，则第3透镜的弯月度变强，导致第3透镜的像侧主点位置向像侧移动，因此，光学全长变长从而低背化变得困难。而且，容易过度发生球面像差，利用第4透镜进行校正变得困难。另一方面，若变为低于条件式(8)的下限值的双凸形状，则虽然有利于低背化和抑制球面像差的发生，但第3透镜的像侧主点位置向物体侧移动，因此，后焦距的确保变得困难。

另外，优选上述5枚光学元件构成的摄像镜头满足以下条件式(9)、(10)：

(9)fLG1＞fLG2

(10)fLG2≥|fLG3|

其中，

fLG1为第1光学元件组的焦距，

fLG2为第2光学元件组的焦距，

fLG3为第3光学元件组的焦距。

条件式(9)是规定正的第1光学元件组与正的第2光学元件组的焦距的关系的条件式，是用于低背化和进行各种像差的良好的校正的条件。通过满足条件式(9)，防止第1光学元件组的正的光焦度变得过度，使第1光学元件组内的像差校正变得容易，并且通过对第2光学元件组赋予较强的正的光焦度使低背化的维持变得容易。另外，条件式(10)是规定正的第2光学元件组与负的第3光学元件组的焦距的关系的条件式，使得容易利用负的第3光学元件组校正为了低背化而具有较强的正的光焦度的第3透镜所产生的球面像差。

另外，在上述5枚光学元件构成的摄像镜头中，优选配置在第1光学元件组内的具有负的光焦度的光学元件的阿贝数为20至30的范围，其它3枚具有光焦度的光学元件的阿贝数为40至70的范围。通过使配置在第1光学元件组内的负的光学元件为高色散的材料，能够良好地进行轴上和倍率色像差的校正。另外，通过将其它3枚具有光焦度的光学元件选为低色散的材料，抑制倍率色像差的发生变得容易。另外，上述的阿贝数的范围还示出所有具有光焦度的光学元件均能由塑料材料构成，从而能得到低成本的摄像镜头。

实用新型效果

根据本实用新型，能够以低成本得到充分应对低背化的要求且对应F2.4以下的明亮度和广视场角，并且良好地校正了各种像差的小型的摄像镜头。

附图说明

图1是示出实施例1的摄像镜头的概略构成的图。

图2是示出实施例1的摄像镜头的球面像差的图。

图3是示出实施例1的摄像镜头的像散的图。

图4是示出实施例1的摄像镜头的畸变的图。

图5是示出实施例2的摄像镜头的概略构成的图。

图6是示出实施例2的摄像镜头的球面像差的图。

图7是示出实施例2的摄像镜头的像散的图。

图8是示出实施例2的摄像镜头的畸变的图。

图9是示出实施例3的摄像镜头的概略构成的图。

图10是示出实施例3的摄像镜头的球面像差的图。

图11是示出实施例3的摄像镜头的像散的图。

图12是示出实施例3的摄像镜头的畸变的图。

图13是示出实施例4的摄像镜头的概略构成的图。

图14是示出实施例4的摄像镜头的球面像差的图。

图15是示出实施例4的摄像镜头的像散的图。

图16是示出实施例4的摄像镜头的畸变的图。

图17是示出实施例5的摄像镜头的概略构成的图。

图18是示出实施例5的摄像镜头的球面像差的图。

图19是示出实施例5的摄像镜头的像散的图。

图20是示出实施例5的摄像镜头的畸变的图。

图21是示出实施例6的摄像镜头的概略构成的图。

图22是示出实施例6的摄像镜头的球面像差的图。

图23是示出实施例6的摄像镜头的像散的图。

图24是示出实施例6的摄像镜头的畸变的图。

图25是示出实施例7的摄像镜头的概略构成的图。

图26是示出实施例7的摄像镜头的球面像差的图。

图27是示出实施例7的摄像镜头的像散的图。

图28是示出实施例7的摄像镜头的畸变的图。

附图标记说明

ST 孔径光阑

LG1 第1光学元件组

LG2 第2光学元件组

LG3 第3光学元件组

L1 第1透镜

L2 第2透镜

L3 第3透镜

L4 第4透镜

NE 像差校正光学元件

IR 滤光片

IMG 摄像面

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。图1、图5、图9、图13、图17、图21和图25分别示出本实施方式的实施例1至7的摄像镜头的概略构成图。由于基本的透镜构成均是同样的，因此，在此主要参照实施例1的概略构成图对本实施方式的摄像镜头构成进行说明。

如图1所示，本实用新型的实施方式的5枚光学元件构成的摄像镜头从物体侧按顺序具备：光焦度为正的第1光学元件组LG1，其由作为第1光学元件的正的第1透镜L1和作为第2光学元件的负的第2透镜L2构成；光焦度为正的第2光学元件组LG2，其由作为第3光学元件的正的第3透镜L3构成；以及光焦度为负的第3光学元件组LG3，其由作为第4光学元件的双面为非球面的第4透镜L4构成，在第1光学元件组LG1与第2光学元件组LG2之间，配置有作为第5光学元件的实质上不具有光焦度的双面为非球面的像差校正光学元件NE。因此，本实施方式的摄像镜头由4枚具有光焦度的光学元件和1枚实质上不具有光焦度的像差校正光学元件共计5枚光学元件构成。另外，上述3个光学元件组从物体侧按顺序为正、正、负的光焦度排列，形成了有利于低背化即有利于缩短光学全长的构成。

在第3光学元件组LG3与摄像面IMG之间配置有红外线滤光片等滤光片IR。此外，也可以省略该滤光片IR。本实施方式的摄像镜头的光学全长、后焦距的值是以将滤光片IR按空气进行换算后的距离来定义的。另外，孔径光阑ST配置在第1透镜L1的物体侧。

在上述实施方式中，第1光学元件组LG1利用凸面朝向物体侧的弯月形状的具有较强的正的光焦度的第1透镜L1实现低背化，利用凹面朝向像侧的弯月形状的具有负的光焦度的第2透镜L2良好地校正了球面像差和色像差。第2光学元件组LG2利用凸面朝向像侧的弯月形状且具有较强的正的光焦度的双面为非球面的第3透镜L3既实现低背化又进行了彗差、场曲的校正。第3光学元件组LG3利用凹面朝向物体侧和像侧的双凹形状且具有负的光焦度的双面为非球面的第4透镜L4既有效地校正第3透镜L3所产生的球面像差，又进行了场曲和畸变的校正。另外，在第4透镜L4的像侧的面上在光轴上以外的位置形成有反曲线点，使得第4透镜L4的光焦度在周边部从负变为正。通过使第4透镜L4的光焦度在中心部至周边部的范围内恰当地变化，恰当地控制了场曲的校正和主光线入射到摄像元件的角度。而且，通过将在近轴处双面为平面且实质上不具有光焦度的双面为非球面的像差校正光学元件NE配置在第1光学元件组LG1与第2光学元件组LG2之间的空气间隔内，利用形成于双面的非球面使周边部的像差校正良好。

此外，配置于第1光学元件组LG1的第1透镜L1只要是凸面朝向物体侧的具有正的光焦度的透镜即可，也可以如其它实施例所示为凸面朝向物体侧和像侧的双凸形状。另外，配置于第1光学元件组LG1的第2透镜L2只要是凹面朝向像侧的具有负的光焦度的透镜即可，也可以如图5、图21所示的实施例2、实施例6那样为凹面朝向物体侧和像侧的双凹形状。另外，构成第2光学元件组LG2的第3透镜L3只要是凸面朝向像侧的正的光焦度的透镜即可，也可以如图13所示的实施例4那样为凸面朝向物体侧和像侧的双凸形状。而且，构成第3光学元件组LG3的第4透镜L4只要是凹面朝向像侧的具有负的光焦度的透镜即可，也可以如图9、图21、图25所示的实施例3、实施例6、实施例7那样为凹面朝向像侧的弯月形状。

另外，在近轴处为平面且实质上不具有光焦度的双面为非球面的像差校正光学元件NE的配置位置只要是比第1光学元件组LG1靠像侧的空气间隔内即可。在图21所示的实施例6中，是配置在第2光学元件组LG2与第3光学元件组LG3之间的例子，在图25所示的实施例7中，是配置在第3光学元件组LG3与摄像面IMG之间的例子。

孔径光阑ST配置在第1光学元件组LG1的物体侧。因此，出瞳位置远离摄像面IMG，从而容易确保远心性。

上述的实施方式中配置的实质上不具有光焦度的像差校正光学元件NE在近轴处为平行平板的形状，因此，不会对整个镜头***的光焦度产生影响，另外，不会对作为第1光学元件的第1透镜L1至作为第4光学元件的第4透镜L4这4枚透镜的光焦度产生影响。因此，能不使焦距、透镜的中心厚度等参数变化地仅校正周边部的像差。

另外，像差校正光学元件NE的双面所形成的非球面在物体侧、像侧均形成为随着从光轴X离开而向朝向物体侧的方向变化的形状。这样的非球面形状使抑制从像差校正光学元件NE出射的光线的角度、抑制边缘光线的像差变得容易。因此，能良好地改善伴随广角化和低F值而增大的周边部的像差。

本实施方式的5枚光学元件构成的摄像镜头通过满足以下条件式(1)至(10)，能起到优良的效果：

(1)0.1＜TN/f＜0.5

(2)40＜νdN＜60

(3)4.0＜(d2/f)×100＜10.0

(4)0.4＜(t1/f)×100＜1.5

(5)0.85＜fLG1/f＜1.7

(6)0.3＜fLG2/f＜1.4

(7)-1.2＜fLG3/f＜-0.3

(8)0.7＜(r5+r6)/(r5-r6)＜6.5

(9)fLG1＞fLG2

(10)fLG2≥|fLG3|

其中，

TN为配置像差校正光学元件NE的透镜间隔的光轴X上的距离，

f为整个镜头***的焦距，

νdN为像差校正光学元件NE的相对于d线的阿贝数，

d2为第2透镜L2的中心厚度，

t1为第1透镜L1与第2透镜L2的光轴上的空气间隔，

fLG1为第1光学元件组LG1的焦距，

fLG2为第2光学元件组LG2的焦距，

fLG3为第3光学元件组LG3的焦距，

r5为构成第2光学元件组的第3透镜L3的物体侧的面的曲率半径，

r6为构成第2光学元件组的第3透镜L3的像侧的面的曲率半径。

另外，本实施方式的5枚光学元件构成的摄像镜头通过满足以下条件式(1a)至(8a)，能起到更好的效果：

(1a)0.2＜TN/f＜0.50

(2a)50＜νdN＜60

(3a)4.2＜(d2/f)×100＜8.8

(4a)0.45＜(t1/f)×100＜1.4

(5a)0.95＜fLG1/f＜1.55

(6a)0.4＜fLG2/f＜1.3

(7a)-1.0＜fLG3/f＜-0.4

(8a)0.7＜(r5+r6)/(r5-r6)＜2.0

其中，各条件式的记号与上述的条件式(1)至(10)中的说明是同样的。

而且，本实施方式的5枚光学元件构成的摄像镜头通过满足以下条件式(1b)至(8b)，能起到特别好的效果：

(1b)0.25≤TN/f≤0.45

(2b)53≤νdN≤58

(3b)4.61≤(d2/f)×100≤7.95

(4b)0.49≤(t1/f)×100≤1.26

(5b)1.07≤fLG1/f≤1.40

(6b)0.44≤fLG2/f≤1.19

(7b)-0.93≤fLG3/f≤-0.45

(8b)0.92≤(r5+r6)/(r5-r6)≤1.87

通过满足条件式(1)，恰当地确保配置像差校正光学元件NE的空间，既维持低背化又使形成于像差校正光学元件NE的非球面形状的自由度提高，使周边部的像差校正良好。此外，关于条件式(1)中的TN，在像差校正光学元件NE配置于构成第3光学元件组LG3的第4透镜L4与摄像面IMG之间的情况下，配置像差校正光学元件NE的透镜间隔的光轴上的距离采用第4透镜L4的像侧的面至摄像面IMG的光轴上的距离。

通过满足条件式(2)，使得像差校正光学元件NE为低色散的材料，从而能良好地进行周边部的像差校正。

通过满足条件式(3)，使得第2透镜L2的光轴上的厚度为恰当的范围，既能良好地保持第2透镜的成型性，又能维持低背化。

通过满足条件式(4)，使得第1透镜L1与第2透镜L2的光轴上的空气间隔为恰当的范围，从而能维持低背化和良好的组装性。

通过满足条件式(5)，使得第1光学元件组LG1的焦距fLG1与整个镜头***的焦距f的比为恰当的范围，从而能低背化和进行良好的色像差校正。

通过满足条件式(6)，使得第2光学元件组LG2的焦距fLG2与整个镜头***的焦距f的比为恰当的范围，从而能低背化和进行良好的球面像差和彗差的校正。

通过满足条件式(7)，使得第3光学元件组LG3的焦距fLG3与整个镜头***的焦距f的比为恰当的范围，从而能低背化和进行良好的球面像差和色像差的校正。

通过满足条件式(8)，使得构成第2光学元件组LG2的第3透镜L3的形状为恰当的形状，使低背化和利用第4透镜L4的球面像差的校正变得容易。

通过满足条件式(9)，使得分配给第1光学元件组LG1和第2光学元件组LG2的正的光焦度为恰当的光焦度，能实现低背化。

通过满足条件式(10)，抑制构成较强的正的光焦度的第2光学元件组LG2的第3透镜L3所产生的球面像差的发生量，使利用第3光学元件组LG3的像差校正变得容易。

而且，在本实施方式的5枚光学元件构成的摄像镜头中，配置在第1光学元件组LG1内的具有负的光焦度的光学元件的阿贝数为20至30的范围，其它3枚具有光焦度的光学元件的阿贝数设为40至70的范围。通过使配置在第1光学元件组LG1内的负的光学元件为高色散的材料，良好地进行轴上和倍率色像差的校正，通过使其它3枚具有光焦度的光学元件为低色散的材料，抑制了倍率色像差的发生。另外，对于这样的阿贝数的范围，能采用塑料材料。而且，像差校正光学元件NE也能选择满足条件式(2)的塑料材料。因此，能实现可对应低成本化的摄像镜头。

在本实施方式中，所有的透镜面均以非球面形成。这些透镜面采用的非球面形状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、A12、A14、A16时由数学式1表示。

数学式1

Z = \frac{\frac{H^{2}}{R}}{1 + \sqrt{1 - (k + 1) \frac{H^{2}}{R^{2}}}} + A_{4} H^{4} + A_{6} H^{6} + A_{8} H^{8} + A_{10} H^{10} + A_{12} H^{12} + A_{14} H^{14} + A_{16} H^{16}

接着，示出本实施方式的摄像镜头的实施例。在各实施例中，f表示整个镜头***的焦距，Fno表示F值，ω表示半视场角，ih表示最大像高，TLA表示将滤光片IR除去时的光学全长。另外，i表示从物体侧开始数起的面编号，r表示曲率半径，d表示光轴X上的透镜面间的距离(面间隔)，Nd表示d线(基准波长)的折射率，νd表示相对于d线的阿贝数。此外，关于非球面，在面编号i之后附加*记号(星号)来表示。

实施例1

以下的表1示出基本的透镜数据。

表1

实施例1的摄像镜头如表8所示满足全部的条件式(1)至(10)。

图2是示出实施例1的摄像镜头的球面像差(mm)的图，图3是示出实施例1的摄像镜头的像散(mm)的图，图4是示出实施例1的摄像镜头的畸变(％)的图。球面像差图示出对F线(486nm)、d线(588nm)、C线(656nm)的各波长的像差量。另外，在像散图中分别示出弧矢像面S、子午像面T中的d线的像差量(在图6-8、图10-12、图14-16、图18-20、图22-24、图26-28中也是如此)。如图2-4所示，可知良好地校正了各像差。

另外，光学全长为4.91mm，尽管是5枚透镜构成，仍实现了低背化。而且，达到了约70°的广视场角和F1.9的明亮度。

实施例2

以下的表2示出基本的透镜数据。

表2

实施例2的摄像镜头如表8所示满足全部的条件式(1)至(10)。

图6是示出实施例2的摄像镜头的球面像差(mm)的图，图7是示出实施例2的摄像镜头的像散(mm)的图，图8是示出实施例2的摄像镜头的畸变(％)的图。如图6-8所示，可知良好地校正了各像差。

另外，光学全长为4.78mm，尽管是5枚透镜构成，仍实现了低背化。而且，达到了约70°的广视场角和F1.9的明亮度。

实施例3

以下的表3示出基本的透镜数据。

表3

实施例3的摄像镜头如表8所示满足全部的条件式(1)至(10)。

图10是示出实施例3的摄像镜头的球面像差(mm)的图，图11是示出实施例3的摄像镜头的像散(mm)的图，图12是示出实施例3的摄像镜头的畸变(％)的图。如图10-12所示，可知良好地校正了各像差。

另外，光学全长为4.83mm，尽管是5枚透镜构成，仍实现了低背化。而且，达到了约70°的广视场角和F2.0的明亮度。

实施例4

以下的表4示出基本的透镜数据。

表4

实施例4的摄像镜头如表8所示满足全部的条件式(1)至(10)。

图14是示出实施例4的摄像镜头的球面像差(mm)的图，图15是示出实施例4的摄像镜头的像散(mm)的图，图16是示出实施例4的摄像镜头的畸变(％)的图。如图14-16所示，可知良好地校正了各像差。

另外，光学全长为4.87mm，尽管是5枚透镜构成，仍实现了低背化。而且，达到了约70°的广视场角和F2.0的明亮度。

实施例5

以下的表5示出基本的透镜数据。

表5

实施例5的摄像镜头如表8所示满足全部的条件式(1)至(10)。

图18是示出实施例5的摄像镜头的球面像差(mm)的图，图19是示出实施例5的摄像镜头的像散(mm)的图，图20是示出实施例5的摄像镜头的畸变(％)的图。如图18-20所示，可知良好地校正了各像差。

另外，光学全长为4.43mm，尽管是5枚透镜构成，仍实现了低背化。而且，达到了约73°的广视场角和F2.1的明亮度。

实施例6

以下的表6示出基本的透镜数据。

表6

实施例6的摄像镜头如表8所示满足全部的条件式(1)至(10)。

图22是示出实施例6的摄像镜头的球面像差(mm)的图，图23是示出实施例6的摄像镜头的像散(mm)的图，图24是示出实施例6的摄像镜头的畸变(％)的图。如图22-24所示，可知良好地校正了各像差。

另外，光学全长为3.68mm，尽管是5枚透镜构成，仍实现了低背化。而且，达到了约72°的广视场角和F2.3的明亮度。

实施例7

以下的表7示出基本的透镜数据。

表7

实施例7的摄像镜头如表8所示满足全部的条件式(1)至(10)。

图26是示出实施例7的摄像镜头的球面像差(mm)的图，图27是示出实施例7的摄像镜头的像散(mm)的图，图28是示出实施例7的摄像镜头的畸变(％)的图。如图26-28所示，可知良好地校正了各像差。

另外，光学全长为3.78mm，尽管是5枚透镜构成，仍实现了低背化。而且，达到了约74°的广视场角和F2.2的明亮度。

如以上所说明的这样，本实用新型的实施方式的5枚光学元件构成的摄像镜头针对近年来需求越来越强烈的低背化，尽管是采用对4枚光学元件构成的摄像镜头增加1枚实质上不具有光焦度的像差校正光学元件的5枚这一构成枚数，仍能实现光学全长为5.0mm以下的小型的光学***。若将低背化率以光学全长TLA与最大像高ih之比(TLA/2ih)表示，则能实现0.85以下的程度。而且，能得到达到了全视场角为70°以上的广视场角和F2.4以下的明亮度，并且良好地校正了各种像差的低成本的摄像镜头。

表8示出实施例1至7的条件式(1)至(10)的值。

表8

工业上的可利用性

本实用新型的各实施方式的5枚透镜构成的摄像镜头在应用于推进小型化、低背化的智能电话、移动电话和PDA(Personal DigitalAssistant)等移动终端设备等、游戏机、PC等信息终端设备等以及附加有照相机功能的家电产品等所搭载的摄像装置中内置的光学***的情况下，能够有助于该装置的小型化并且实现照相机的高性能化。

Claims

1.一种5枚光学元件构成的摄像镜头，

是在固体摄像元件上形成被摄体的像的5枚光学元件构成的F值为2.4以下的摄像镜头，其特征在于，从物体侧到像侧按顺序具备：光焦度为正的第1光学元件组，其由作为第1光学元件的凸面朝向物体侧的具有正的光焦度的第1透镜和作为第2光学元件的凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第2透镜构成；光焦度为正的第2光学元件组，其由作为第3光学元件的凸面朝向像侧的具有正的光焦度的第3透镜构成；以及光焦度为负的第3光学元件组，其由作为第4光学元件的凹面朝向像侧的具有负的光焦度的双面为非球面的第4透镜构成，在上述第4透镜的像侧的面上在光轴上以外的位置至少形成有1个反曲线点，在比上述第1光学元件组靠像侧的空气间隔内，配置有1枚作为第5光学元件的实质上不具有光焦度的双面为非球面的像差校正光学元件。

2.根据权利要求1所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

上述像差校正光学元件配置在上述第1光学元件组与上述第2光学元件组之间。

3.根据权利要求1所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

上述像差校正光学元件配置在上述第2光学元件组与上述第3光学元件组之间。

4.根据权利要求1所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

上述像差校正光学元件配置在上述第3光学元件组的像侧。

5.根据权利要求1所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

在将配置上述像差校正光学元件的空气间隔的光轴上的距离设为TN，将整个镜头***的焦距设为f，将上述像差校正光学元件的相对于d线的阿贝数设为νdN时，满足以下条件式：

0.1＜TN/f＜0.5

40＜νdN＜60。

6.根据权利要求1所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第2透镜的光轴上的厚度设为d2，将上述第1透镜与上述第2透镜的光轴上的空气间隔设为t1，将整个镜头***的焦距设为f时，满足以下条件式：

4.0＜(d2/f)×100＜10.0

0.4＜(t1/f)×100＜1.5。

7.根据权利要求5所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

4.0＜(d2/f)×100＜10.0

0.4＜(t1/f)×100＜1.5。

8.根据权利要求1、6以及7中的任一项所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

上述像差校正光学元件的双面所形成的非球面在物体侧、像侧均为随着从光轴离开而向朝向物体侧的方向变化的形状。

9.根据权利要求1、6以及7中的任一项所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第1光学元件组的焦距设为fLG1，将整个镜头***的焦距设为f时，满足以下条件式：

0.85＜fLG1/f＜1.7。

10.根据权利要求1所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第2光学元件组的焦距设为fLG2，将整个镜头***的焦距设为f时，满足以下条件式：

0.3＜fLG2/f＜1.4。

11.根据权利要求9所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

0.3＜fLG2/f＜1.4。

12.根据权利要求1、10以及11中的任一项所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第3光学元件组的焦距设为fLG3，将整个镜头***的焦距设为f时，满足以下条件式：

-1.2＜fLG3/f＜-0.3。

13.根据权利要求1或5所述的5枚光学元件构成的摄像镜头，其特征在于，

在将构成上述第2光学元件组的上述第3透镜的物体侧的面的曲率半径设为r5，将构成上述第2光学元件组的上述第3透镜的像侧的面的曲率半径设为r6时，满足以下条件式：

0.7＜(r5+r6)/(r5-r6)＜6.5。