CN205229553U - 摄像透镜以及具备摄像透镜的摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种实现了全长的缩短化以及高分辨率化的摄像透镜以及具备该摄像透镜的摄像装置。摄像透镜实质上由5个透镜构成，所述5个透镜从物侧起依次由具有正的光焦度且为凸面朝向物侧的弯月形状的第一透镜(L1)、具有负的光焦度且为凹面朝向像侧的形状的第二透镜(L2)、具有正的光焦度且为凸面朝向物侧的弯月形状的第三透镜(L3)、具有负的光焦度的第四透镜(L4)、以及具有负的光焦度且在像侧的面上具有至少一个拐点的第五透镜(L5)构成，所述摄像透镜满足规定的条件式。
Description
技术领域
本实用新型涉及使被摄物体的光学像在CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合器件)、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)等摄像元件上成像的固定焦点的摄像透镜、以及搭载该摄像透镜而进行拍摄的数码相机、带相机的便携电话机及信息便携终端(PDA：PersonalDigitalAssistance)、智能手机、平板型终端、以及便携型游戏机等摄像装置。
背景技术
伴随着个人计算机在一般家庭等中的普及，能够将拍摄到的风景、人物像等图像信息输入到个人计算机的数码相机得到迅速地普及。另外，在便携电话、智能手机或平板型终端中搭载图像输入用的相机模块的情况也变多。在具有这样的摄像功能的设备中使用CCD、CMOS等摄像元件。近年来，上述的摄像元件的紧凑化不断发展，从而对摄像设备整体以及搭载于该摄像设备的摄像透镜也要求紧凑性。并且同时，摄像元件的高像素化也正在发展，从而要求摄像透镜的高分辨率、高性能化。例如要求与五百万像素以上、更优选与八百万像素以上的高像素对应的性能。
为了满足这样的要求，考虑摄像透镜采用透镜片数较多的5片或6片结构。例如，在专利文献1以及2中提出了从物侧起依次由具有正的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜、具有负的光焦度的第四透镜、以及具有负的光焦度的第五透镜构成的5片结构的摄像透镜。
在先技术文献
专利文献1：中国实用新型第202583582号
专利文献2：日本特开2010-256608号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的课题
另一方面，尤其对在便携终端、智能手机或平板终端这样的薄型化不断发展的装置中使用的摄像透镜而言，透镜全长的缩短化的要求日益提高。为此，要求进一步缩短上述专利文献1以及2中记载的摄像透镜的全长。
本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在实现全长的缩短化的同时，从中心视场角到周边视场角都能够实现高成像性能的摄像透镜、以及搭载了该摄像透镜而能够得到高分辨率的摄像图像的摄像装置。
用于解决课题的方案
本实用新型的第一摄像透镜的特征在于，
所述摄像透镜由5个透镜构成，
所述5个透镜从物侧起依次由以下透镜构成：
第一透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第二透镜，其具有负的光焦度，且为凹面朝向像侧的形状；
第三透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第四透镜，其具有负的光焦度；以及
第五透镜，其具有负的光焦度，且在像侧的面上具有至少一个拐点，
所述摄像透镜满足下述条件式。
-3＜f1/f23＜-0.38(1)
-1＜f/f2＜-0.82(2-2)
-0.18＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.5(3)
其中，
f1：所述第一透镜的焦距；
f23：所述第二透镜与所述第三透镜的合成焦距；
f：整个***的焦距；
f2：所述第二透镜的焦距；
R3f：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R3r：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
本实用新型的第二摄像透镜的特征在于，
所述摄像透镜由5个透镜构成，
所述5个透镜从物侧起依次由以下透镜构成：
第一透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第二透镜，其具有负的光焦度，且为双凹形状；
第三透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第四透镜，其具有负的光焦度；以及
第五透镜，其具有负的光焦度，且在像侧的面上具有至少一个拐点，
所述摄像透镜满足下述条件式。
-3＜f1/f23＜-0.38(1)
-1＜f/f2＜-0.82(2-2)
其中，
f1：所述第一透镜的焦距；
f23：所述第二透镜与所述第三透镜的合成焦距；
f：整个***的焦距；
f2：所述第二透镜的焦距。
根据本实用新型的第一以及第二摄像透镜，在整体为5片这一透镜结构中，使第一透镜至第五透镜的各透镜要素的结构最佳化，因此即便缩短全长也能够实现具有高分辨性能的透镜***。
需要说明的是，在本实用新型的第一以及第二摄像透镜中，“由5个透镜构成”是指，本实用新型的摄像透镜除了5个透镜之外，也包括实质上不具有屈光力的透镜、光阑、玻璃罩等透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖修正机构等机构部分等。另外，上述的透镜的面形状、光焦度的符号针对包含有非球面的透镜是在近轴区域考虑的。
在本实用新型的第一以及第二摄像透镜中，通过进一步采用并满足以下的优选结构，能够使光学性能更加良好。
本实用新型的第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
-0.18＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.5(3)
其中，
R3f：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R3r：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
-0.45＜Pair67＜-0.1(4)
其中，
Pair67：所述第三透镜与所述第四透镜之间的空气透镜的光焦度(1/焦距)。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
0.5＜f·tanω/R5r＜10(5)
其中，
ω：半视场角；
R5r：所述第五透镜的像侧的面的曲率半径。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
-0.46＜f/f45＜0(6)
其中，
f45：所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
1.6＜Nd3(7)
其中，
Nd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的折射率。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
νd3＜30(8)
其中，
νd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
-2＜f1/f23＜-0.4(1-1)。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
-0.15＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.2(3-1)。
其中，
R3f：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R3r：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
-0.4＜Pair67＜-0.2(4-1)
其中，
Pair67：所述第三透镜与所述第四透镜之间的空气透镜的光焦度(1/焦距)。
本实用新型的第一以及第二摄像透镜优选满足以下的条件式。
0.7＜f·tanω/R5r＜3(5-1)
其中，
ω：半视场角；
R5r：所述第五透镜的像侧的面的曲率半径。
在本实用新型的第一以及第二摄像透镜中，优选还具备孔径光阑，该孔径光阑配置在比第二透镜的物侧的面靠物侧的位置。
在本实用新型的第一以及第二摄像透镜中，优选还具备孔径光阑，该孔径光阑配置在比第一透镜的物侧的面靠物侧的位置。本实用新型的摄像装置具备本实用新型的摄像透镜。
在本实用新型的摄像装置中，能够基于由本实用新型的摄像透镜得到的高分辨率的光学像而得到高分辨率的摄像信号。
实用新型效果
根据本实用新型的摄像透镜，在整体为5片这一透镜结构中，使各透镜要素的结构最佳化，且尤其适当地构成了第一透镜以及第五透镜的形状因此在缩短全长的同时，能够实现从中心视场角到周边视场角都具有高成像性能的透镜***。
另外，根据本实用新型的摄像装置，输出与由本实用新型的具有高成像性能的摄像透镜形成的光学像对应的摄像信号，因此能够得到高分辨率的摄影图像。
附图说明
图1表示本实用新型的一个实施方式的摄像透镜的第一结构例，是与实施例1对应的透镜剖视图。
图2表示本实用新型的一个实施方式的摄像透镜的第二结构例，是与实施例2对应的透镜剖视图。
图3表示本实用新型的一个实施方式的摄像透镜的第三结构例，是与实施例3对应的透镜剖视图。
图4表示本实用新型的一个实施方式的摄像透镜的第四结构例，是与实施例4对应的透镜剖视图。
图5表示本实用新型的一个实施方式的摄像透镜的第五结构例，是与实施例5对应的透镜剖视图。
图6表示本实用新型的一个实施方式的摄像透镜的第六结构例，是与实施例6对应的透镜剖视图。
图7是图1所示的摄像透镜的光线图。
图8是表示本实用新型的实施例1的摄像透镜的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散(像面弯曲)，(C)表示歪曲像差，(D)表示倍率色差。
图9是表示本实用新型的实施例2的摄像透镜的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散(像面弯曲)，(C)表示歪曲像差，(D)表示倍率色差。
图10是表示本实用新型的实施例3的摄像透镜的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散(像面弯曲)，(C)表示歪曲像差，(D)表示倍率色差。
图11是表示本实用新型的实施例4的摄像透镜的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散(像面弯曲)，(C)表示歪曲像差，(D)表示倍率色差。
图12是表示本实用新型的实施例5的摄像透镜的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散(像面弯曲)，(C)表示歪曲像差，(D)表示倍率色差。
图13是表示本实用新型的实施例6的摄像透镜的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散(像面弯曲)，(C)表示歪曲像差，(D)表示倍率色差。
图14是表示作为具备本实用新型的摄像透镜的便携电话终端的摄像装置的图。
图15是表示作为具备本实用新型的摄像透镜的智能手机的摄像装置的图。
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地说明。
图1示出本实用新型的第一实施方式的摄像透镜的第一结构例。该结构例与后述的第一数值实施例(表1、表2)的透镜结构对应。同样，图2～图6示出与后述的第二至第六实施方式的数值实施例(表3～表12)的透镜结构对应的第二至第六结构例的剖面结构。在图1～图6中，标号Ri表示以将最靠物侧的透镜要素的面设为第一个而随着朝向像侧(成像侧)依次增加的方式标注了标号的第i个面的曲率半径。标号Di表示第i个面与第i+1个面之间的在光轴Z1上的面间隔。需要说明的是，各结构例的基本结构均相同，因此以下以图1所示的摄像透镜的结构例为基础进行说明，并根据需要对图2～图6的结构例也进行说明。另外，图7是图1所示的摄像透镜L的光路图，示出来自位于无限远距离的物点的轴上光束2以及最大视场角的光束3的各光路。
本实用新型的实施方式的摄像透镜L适合在使用了CCD、CMOS等摄像元件的各种摄像设备中使用，尤其适合在比较小型的便携终端设备、例如数码相机、带相机的便携电话机、智能手机、平板型终端以及PDA等中使用。该摄像透镜L沿着光轴Z1从物侧起依次具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。
图14示出作为本实用新型的实施方式的摄像装置1的便携电话终端的外观图。本实用新型的实施方式的摄像装置1构成为具备：本实施方式的摄像透镜L；和对与由该摄像透镜L形成的光学像对应的摄像信号进行输出的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置在该摄像透镜L的成像面(像面R14)上。
图15示出作为本实用新型的实施方式的摄像装置501的智能手机的外观图。本实用新型的实施方式的摄像装置501构成为具备相机部541，该相机部541具有：本实施方式的摄像透镜L；和对与由该摄像透镜L形成的光学像对应的摄像信号进行输出的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置在该摄像透镜L的成像面(摄像面)上。
在第五透镜L5与摄像元件100之间，也可以根据装配透镜的相机侧的结构而配置各种光学构件CG。例如，也可以配置摄像面保护用的玻璃罩、红外线截止滤光片等平板状的光学构件。在这种情况下，例如也可以使用在平板状的玻璃罩上实施具有红外线截止滤光片、ND滤光片等滤光片效果的涂层而得到的构件、或者具有同样的效果的材料来作为光学构件CG。
另外，也可以不使用光学构件CG，而对第五透镜L5实施涂层等来使其具有与光学构件CG同等的效果。由此，能够实现部件件数的削减和全长的缩短。
该摄像透镜L还优选具备配置在比第二透镜L2的物侧的面靠物侧的位置的孔径光阑St。这样，通过将孔径光阑St配置在比第二透镜L2的物侧的面靠物侧的位置，尤其在成像区域的周边部，能够抑制通过光学***的光线向成像面(摄像元件)的入射角增大。为了进一步提高该效果，优选将孔径光阑St配置在比第一透镜L1的物侧的面靠物侧的位置。需要说明的是，“配置在比第二透镜的物侧的面靠物侧的位置”是指，光轴方向上的孔径光阑的位置位于与轴上边缘光线和第二透镜L2的物侧的面的交点相同的位置或比该交点靠物侧的位置。同样，“配置在比第一透镜的物侧的面靠物侧的位置”是指，光轴方向上的孔径光阑的位置位于与轴上边缘光线和第一透镜L1的物侧的面的交点相同的位置或比该交点靠物侧的位置。
在本实施方式中，第四以及第五结构例的透镜(图4、5)是孔径光阑St配置在比第一透镜L1的物侧的面靠物侧的位置的结构例，第一、第二、第三以及第六结构例的透镜(图1、2、3、6)是孔径光阑St配置在比第二透镜L2的物侧靠物侧的位置的结构例。需要说明的是，在此示出的孔径光阑St并不一定表示大小、形状，而表示光轴Z1上的位置。
需要说明的是，在将孔径光阑St配置在比第二透镜L2的物侧的面靠物侧的位置的情况下，在比第一透镜L1的物侧的面靠物侧的位置还可以具备用于抑制杂光成分、重影成分的消杂光光阑。在本实施方式中，第一、第二、第三以及第六结构例的透镜(图1、2、3、6)是具备消杂光光阑的结构例。需要说明的是，在图1、图2、图3以及图6中，对消杂光光阑标注参照标号St1，对孔径光阑标注参照标号St2。在这种情况下，孔径光阑St2是用于限制Fno.的光阑，消杂光光阑St1成为限制周边视场角的光束的光阑。
并且，在将孔径光阑St(或消杂光光阑)在光轴方向上配置在比第一透镜L1的物侧的面靠物侧的位置的情况下，优选将孔径光阑St配置在比第一透镜L1的面顶点靠像侧的位置。这样，在将孔径光阑St配置在比第一透镜L1的面顶点靠像侧的位置的情况下，能够缩短包含孔径光阑St在内的摄像透镜的全长。另外，在本实施方式中，孔径光阑St配置在比第一透镜L1的面顶点靠像侧的位置，但不限定于此，孔径光阑St也可以配置在第一透镜L1的面顶点上，还可以配置在比面顶点靠物侧的位置。在孔径光阑St配置在比第一透镜L1的面顶点靠物侧的位置的情况下，与孔径光阑St配置在比第一透镜L1的面顶点靠像侧的位置的情况相比，从确保周边光量的观点来看稍有不利，但在成像区域的周边部，能够更好地抑制通过光学***的光线向成像面(摄像元件)的入射角增大。
另外，如图1、2、3、6所示的第一、第二、第三以及第六实施方式的摄像透镜那样，也可以将孔径光阑St(St2)在光轴方向上配置在第一透镜L1与第二透镜L2之间。在这种情况下，能够对像面弯曲进行良好地修正。需要说明的是，在将孔径光阑St在光轴方向上配置在第一透镜L1与第二透镜L2之间的情况下，与将孔径光阑St在光轴方向上配置在比第一透镜L1的物侧的面靠物侧的位置的情况相比，虽然不利于确保远心性，即不利于使主光线成为尽量平行于光轴的状态(使得摄像面处的入射角度接近零)，但通过应用在近年伴随着摄像元件技术的发展而实现的摄像元件，能够实现合适的光学性能，其中，该摄像元件与以往相比减少了因入射角度的增大而引起的受光效率的降低、混色的产生。
在该摄像透镜L中，第一透镜L1在光轴附近具有正的光焦度，且在光轴附近为凸面朝向物侧的弯月形状。如在各实施方式中也示出的那样，通过使最靠物侧的透镜即第一透镜L1具有正的光焦度且在光轴附近为凸面朝向物侧的弯月形状，能够使第一透镜L1的后侧主点位置容易靠近物侧，从而适当地缩短全长。
第二透镜L2在光轴附近具有负的光焦度，且在光轴附近为凹面朝向像侧的形状。由此，能够在对色差进行良好地修正的同时适当地实现全长的缩短化。另外，第二透镜L2也可以为双凹形状。由此，尤其能够对球面像差进行良好地修正。
第三透镜L3在光轴附近具有正的光焦度。由此，能够对球面像差进行更好地修正。另外，第三透镜L3在光轴附近为凸面朝向物侧的弯月形状。由此，能够使第三透镜L3的后侧主点位置更适当地靠近物侧，因此能够适当地实现全长的缩短化。
第四透镜L4在光轴附近具有负的光焦度。通过使第四透镜L4和后述的第五透镜L5为在光轴附近具有负的光焦度的透镜，能够由第四透镜L4和第五透镜L5分担负的光焦度，因此有利于歪曲像差的修正以及减小中间视场角的光线向像面的入射角。另外，通过使第四透镜L4和第五透镜L5为在光轴附近具有负的光焦度的透镜，在将第一透镜L1至第三透镜L3视为一个具有正的光焦度的光学***，将第四透镜L4和第五透镜L5视为具有负的光焦度的一个光学***时，能够使摄像透镜整体为远距型的结构，因此能够使摄像透镜整体的后侧主点位置靠近物侧，从而能够适当地缩短全长。另外，如第一实施方式所示，第四透镜L4也可以是凹面朝向物侧的弯月形状。由此，能够对像散进行适当地修正。
第五透镜L5在光轴附近具有负的光焦度。通过在摄像透镜的最靠像侧的位置配置在光轴附近具有负的光焦度的透镜，能够更适当地使摄像透镜整体为远距型的结构，从而能够适当地缩短全长。另外，通过第五透镜L5在光轴附近具有负的光焦度，能够对像面弯曲进行适当地修正。另外，当第五透镜L5在光轴附近为凹面朝向像侧的情况下，能够在更适当地实现全长的缩短化的同时对像面弯曲进行良好地修正。为了进一步提高该效果，如各实施方式所示，优选第五透镜L5在光轴附近为凹面朝向像侧的弯月形状。
另外，第五透镜L5在像侧的面的有效直径内具有至少一个拐点。第五透镜L5的像侧的面上的“拐点”是指，第五透镜L5的像侧的面形状相对于像侧从凸形状向凹形状(或从凹形状向凸形状)切换的点。只要拐点的位置在第五透镜L5的像侧的面的有效直径内，则能够配置在从光轴到半径方向外侧的任意的位置。如各实施方式所示，通过使第五透镜L5的像侧的面为具有至少一个拐点的形状，尤其在成像区域的周边部，能够抑制通过光学***的光线向成像面(摄像元件)的入射角增大。
根据上述摄像透镜L，在整体为5片这一透镜结构中，使第一至第五透镜L1～L5的各透镜要素的结构最佳化，因此能够在缩短全长的同时实现具有高分辨性能的透镜***。
该摄像透镜L为了实现高性能化，优选第一透镜L1至第五透镜L5中的各个透镜的至少一个面使用非球面。
另外，优选构成摄像透镜L的各透镜L1～L5为单透镜而非接合透镜。这是因为，与使各透镜L1～L5中的任一个为接合透镜的情况相比，非球面数更多，因此各透镜的设计自由度变高，从而能够适当地实现全长的缩短化。
接下来，对如上那样构成的摄像透镜L的与条件式相关的作用以及效果进行更详细地说明。
首先，第一透镜L1的焦距f1、以及第二透镜L2与第三透镜L3的合成焦距f12优选满足以下的条件式(1)。
-3＜f1/f23＜-0.38(1)
条件式(1)用于规定第一透镜L1的焦距f1相对于第二透镜L2与第三透镜L3的合成焦距f23的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(1)的下限以下的方式维持第一透镜L1的焦距f1，从而第二透镜L2与第三透镜L3的负的合成光焦度相对于第一透镜L1的光焦度而变小，能够适当地缩短全长。通过以避免成为条件式(1)的上限以上的方式确保第一透镜L1的光焦度，从而第二透镜L2与第三透镜L3的负的合成光焦度相对于第一透镜L1的光焦度而变大，尤其能够对轴上色差进行良好地修正。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(1-1)，进一步优选满足条件式(1-2)。
-2＜f1/f23＜-0.4(1-1)
-1＜f1/f23＜-0.41(1-2)
另外，第二透镜L2的焦距f2以及整个***的焦距f优选满足以下的条件式(2)。
-3＜f/f2＜-0.75(2)
条件式(2)用于规定整个***的焦距f相对于第二透镜L2的焦距f2的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(2)的下限以下的方式维持第二透镜L2的光焦度，从而第二透镜L2的光焦度相对于整个***的光焦度不会变得过强，能够适当地缩短全长。通过以避免成为条件式(2)的上限以上的方式确保第二透镜L2的光焦度，从而第二透镜L2的光焦度相对于整个***的光焦度不会变得过弱，尤其能够对轴上色差进行良好地修正。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(2-1)，进一步优选满足条件式(2-2)。
-2＜f/f2＜-0.8(2-1)
-1＜f/f2＜-0.82(2-2)
第三透镜L3的物侧的面的近轴曲率半径R3f以及第三透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径R3r优选满足以下的条件式(3)。
-0.18＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.5(3)
条件式(3)用于规定第三透镜L3的物侧的面的近轴曲率半径R3f以及第三透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径R3r的优选数值范围。通过以避免成为条件式(3)的下限以下的方式设定第三透镜L3的物侧的面的近轴曲率半径R3f以及第三透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径R3r，能够适当地实现全长的缩短化。通过以避免成为条件式(3)的上限以上的方式设定第三透镜L3的物侧的面的近轴曲率半径R3f以及第三透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径R3r，能够对球面像差进行良好地修正。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(3-1)，进一步优选满足条件式(3-2)。
-0.15＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.2(3-1)
-0.12＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0(3-2)
第三透镜L3与第四透镜L4之间的空气透镜的光焦度Pair67(1/焦距)优选满足以下的条件式(4)。
-0.45＜Pair67＜-0.1(4)
条件式(4)用于规定第三透镜L3与第四透镜L4之间的空气透镜的光焦度Pair67的优选数值范围。通过以避免成为条件式(4)的下限以下的方式维持第三透镜L3与第四透镜L4之间的空气透镜的光焦度，能够对歪曲像差进行良好地修正。通过以避免成为条件式(4)的上限以上的方式确保第三透镜L3与第四透镜L4之间的空气透镜的光焦度，能够对像散进行良好地修正。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(4-1)，进一步优选满足条件式(4-2)。
-0.4＜Pair67＜-0.2(4-1)
-0.35＜Pair67＜-0.25(4-2)
另外，整个***的焦距f、半视场角ω、第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径R5r优选满足以下的条件式(5)。
0.5＜f·tanω/R5r＜10(5)
条件式(5)用于规定近轴像高(f·tanω)相对于第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径R5r的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(5)的下限以下的方式设定相对于第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径R5r的近轴像高(f·tanω)，从而作为摄像透镜的最靠像侧的面的第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径R5r的绝对值相对于近轴像高(f·tanω)不会变得过大，能够在实现全长的缩短化的同时对像面弯曲进行充分地修正。另外，通过以避免成为条件式(5)的上限以上的方式设定相对于第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径R5r的近轴像高(f·tanω)，从而作为摄像透镜的最靠像侧的面的第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径R5r的绝对值相对于近轴像高(f·tanω)不会变得过小，尤其在中间视场角，能够抑制通过光学***的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。为了进一步提高该效果，优选满足条件式(5-1)。
0.7＜f·tanω/R5r＜3(5-1)
另外，第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45以及整个***的焦距f优选满足以下的条件式(6)。
-0.46＜f/f45＜0(6)
条件式(6)用于规定整个***的焦距f相对于第四透镜L4与第五透镜L5的合成焦距f45的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(6)的下限以下的方式维持第四透镜L4与第五透镜L5的合成光焦度，从而第四透镜L4与第五透镜L5的合成光焦度相对于整个***的光焦度不会变得过强，尤其在中间视场角，能够抑制通过光学***的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。通过以避免成为条件式(6)的上限以上的方式确保第四透镜L4与第五透镜L5的合成光焦度，从而第四透镜L4与第五透镜L5的合成光焦度相对于整个***的光焦度不会变得过弱，能够在对像面弯曲进行良好地修正的同时适当地缩短全长。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(6-1)，进一步优选满足条件式(6-2)。
-0.45＜f/f45＜0(6-1)
-0.42＜f/f45＜-0.2(6-2)
另外，第三透镜L3的材质的相对于d线的折射率Nd3优选满足以下的条件式(7)。
1.6＜Nd3(7)
条件式(7)用于规定第三透镜L3的材质的相对于d线的折射率Nd3的优选数值范围。通过以避免成为条件式(7)的下限以下的方式维持第三透镜L3的折射率Nd3，尤其能够对像面弯曲进行良好地修正。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(7-1)。
1.62＜Nd3(7-1)
另外，第三透镜L3的材质的相对于d线的阿贝数νd3优选满足以下的条件式(8)。
νd3＜30(8)
条件式(8)用于规定第三透镜L3的材质的相对于d线的阿贝数νd3的优选数值范围。通过以避免成为条件式(8)的下限以下的方式维持第三透镜L3的阿贝数νd3，尤其能够对倍率色差进行良好地修正。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(8-1)。
νd3＜25(8-1)
接下来，参照图2～图6对本实用新型的第二至第六实施方式的摄像透镜进行详细地说明。在图1～图6所示的第一至第六实施方式的摄像透镜中，第一透镜L1至第五透镜L5的所有的面为非球面形状。另外，本实用新型的第二至第六实施方式的摄像透镜与第一实施方式同样地由5个透镜构成，所述5个透镜从物侧起依次由具有正的光焦度且为凸面朝向物侧的弯月形状的第一透镜L1、具有负的光焦度且凹面朝向像侧的第二透镜L2、具有正的光焦度且为凸面朝向物侧的弯月形状的第三透镜L3、具有负的光焦度的第四透镜L4、以及具有负的光焦度且在像侧的面上具有至少一个拐点的第五透镜L5构成。因此，在以下的第二至第六实施方式中，仅对各透镜的其他详细结构进行说明。另外，在第一至第六实施方式之间彼此共用的结构的作用效果分别具有相同的作用效果，因此对顺序靠前的实施方式的结构及其作用效果进行说明，并省略其他的实施方式的共用的结构及其作用效果的重复说明。
图2所示的第二实施方式的摄像透镜L构成为第四透镜L4具有凹面朝向像侧的弯月形状，除了第四透镜L4具有凹面朝向像侧的弯月形状以外，与第一实施方式共用第一透镜L1至第五透镜L5的结构。通过使第四透镜L4具有凹面朝向像侧的弯月形状，能够适当地缩短全长。另外，在第二实施方式中，通过与第一实施方式共用的第一透镜L1至第五透镜L5的各结构，能够得到与第一实施方式的各个对应的结构相同的作用效果。需要说明的是，第二实施方式的摄像透镜L不满足条件式(3-2)、(7)、(8)。
图3～图6所示的第三至第六实施方式的摄像透镜L与第一实施方式共用第一透镜L1至第五透镜L5的透镜结构，根据上述的透镜的各结构，能够得到与第一实施方式的各个对应的结构相同的作用效果。需要说明的是，第三实施方式的摄像透镜L不满足条件式(6-2)。
如以上说明的那样，根据本实用新型的实施方式的摄像透镜，在整体为5片这一透镜结构中，使各透镜要素的结构最佳化，因此能够在缩短全长的同时实现具有高分辨性能的透镜***。
另外，通过适当地满足优选条件，能够实现更高的成像性能。另外，根据本实施方式的摄像装置，输出与由本实施方式的高性能的摄像透镜形成的光学像对应的摄像信号，因此从中心视场角到周边视场角都能够得到高分辨率的摄影图像。
接下来，对本实用新型的实施方式的摄像透镜的具体的数值实施例进行说明。以下，归纳多个数值实施例来进行说明。
后述的表1以及表2示出与图1所示的摄像透镜的结构对应的具体的透镜数据。尤其在表1中示出其基本的透镜数据，在表2中示出关于非球面的数据。在表1所示的透镜数据的面番号Si一栏中，针对实施例1的摄像透镜，示出以将最靠物侧的透镜要素的面作为第一个(将孔径光阑St作为第一个)而随着朝向像侧依次增加的方式标注了标号的第i个面的编号。在曲率半径Ri一栏中，与在图1中标注的符号Ri对应地示出从物侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。在面间隔Di一栏中，也同样地示出从物侧起第i个面Si与第i+1个面Si+1的在光轴上的间隔(mm)。在Ndj一栏中，示出从物侧起第j个光学要素的相对于d线(587.56nm)的折射率的值。在νdj一栏中，示出从物侧起第j个光学要素的相对于d线的阿贝数的值。需要说明的是，在各透镜数据中，分别示出整个***的焦距f(mm)和后焦距Bf(mm)的值作为各数据。需要说明的是，该后焦距Bf表示空气换算后的值。
在该实施例1的摄像透镜中，第一透镜L1至第五透镜L5的两面均为非球面形状。在表1的基本透镜数据中，示出光轴附近的曲率半径(近轴曲率半径)的数值作为上述的非球面的曲率半径。
在表2中示出实施例1的摄像透镜的非球面数据。在作为非球面数据示出的数值中，记号“E”表示其后面的数值为以10为底数的“幂指数”，示出由该以10为底数的指数函数表示的数值乘以“E”前面的数值。例如，“1.0E-02”表示“1.0×10-2”。
作为非球面数据，记载有由以下的式(A)表示的非球面形状的式中的各系数Ai、KA的值。更详细而言，Z表示从位于距光轴为高度h的位置的非球面上的点向非球面的顶点的切面(垂直于光轴的平面)引出的垂线的长度(mm)。
Z＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Ai·hi...(A)
其中，
Z：非球面的深度(mm)
h：从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)
C：近轴曲率＝1/R
(R：近轴曲率半径)
Ai：第i次(i为3以上的整数)的非球面系数
KA：非球面系数。
与以上的实施例1的摄像透镜同样地，在表3～表12中，作为实施例2至实施例6示出与图2～图6所示的摄像透镜的结构对应的具体的透镜数据。在上述的实施例1～6的摄像透镜中，第一透镜L1至第五透镜L5的两面均为非球面形状。
需要说明的是，在实施例1中，在第一透镜L1的面顶点的位置配置有直径为1.70mm的消杂光光阑，在实施例2中，在从第一透镜L1的面顶点向像侧移0.101mm的位置配置有直径为1.67mm的消杂光光阑，在实施例3中，在从第一透镜L1的面顶点向像侧移0.145mm的位置配置有直径为1.56mm的消杂光光阑，在实施例6中，在从第一透镜L1的面顶点向像侧移0.144mm的位置配置有直径为1.59mm的消杂光光阑，但在表1、3、5、11中省略。图8(A)～(D)分别示出实施例1的摄像透镜的球面像差、像散、畸变(歪曲像差)以及倍率色差(倍率的色差)图。在表示球面像差、像散(像面弯曲)、畸变(歪曲像差)的各像差图中，示出以d线(波长587.56nm)作为基准波长的像差。在球面像差图、倍率色差图中，也示出关于g线(波长435.83nm)、F线(波长486.1nm)以及C线(波长656.27nm)的像差。在像散图中，实线示出径向(S)的像差，虚线示出切向(T)的像差。另外，Fno.表示F值，ω表示半视场角。
同样地，在图9(A)～(D)至图13(A)～(D)中示出关于实施例2至实施例6的摄像透镜的各种像差。
另外，在表13中关于各实施例1～6分别归纳示出与本实用新型的各条件式(1)～(8)相关的值。
由以上的各数值数据以及各像差图可知，关于各实施例，即便缩短全长也实现了高成像性能。
需要说明的是，本实用新型的摄像透镜不限于实施方式以及各实施例，而能够进行各种变形实施。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值等不限定于各数值实施例示出的值。能够采取其他的值。
另外，在各实施例中，全部是以固定焦点使用的前提下的记载，但也能够采用焦距可调的结构。例如，也能够采用使透镜***整体伸缩、或使一部分透镜在光轴上移动而能够自动调焦的结构。
【表1】
实施例1
f＝3.826，Bf＝0.982
＊非球面
【表2】
【表3】
实施例2
f＝4.140，Bf＝1.116
＊非球面
【表4】
【表5】
实施例3
f＝3.864，Bf＝0.976
＊非球面
【表6】
【表7】
实施例4
f＝3.867，Bf＝1.061
＊非球面
【表8】
【表9】
实施例5
f＝3.880，Bf＝1.008
＊非球面
【表10】
【表11】
实施例6
f＝3.882，Bf＝1.006
＊非球面
【表12】
【表13】
Claims (16)
1.一种摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜由5个透镜构成，
所述5个透镜从物侧起依次由以下透镜构成：
第一透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第二透镜，其具有负的光焦度，且为凹面朝向像侧的形状；
第三透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第四透镜，其具有负的光焦度；以及
第五透镜，其具有负的光焦度，且在像侧的面上具有至少一个拐点，
所述摄像透镜满足下述条件式：
-3＜f1/f23＜-0.38(1)
-1＜f/f2＜-0.82(2-2)
-0.18＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.5(3)
其中，
f1：所述第一透镜的焦距；
f23：所述第二透镜与所述第三透镜的合成焦距；
f：整个***的焦距；
f2：所述第二透镜的焦距；
R3f：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R3r：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.15＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.2(3-1)。
3.一种摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜由5个透镜构成，
所述5个透镜从物侧起依次由以下透镜构成：
第一透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第二透镜，其具有负的光焦度，且为双凹形状；
第三透镜，其具有正的光焦度，且为凸面朝向物侧的弯月形状；
第四透镜，其具有负的光焦度；以及
第五透镜，其具有负的光焦度，且在像侧的面上具有至少一个拐点，
所述摄像透镜满足下述条件式：
-3＜f1/f23＜-0.38(1)
-1＜f/f2＜-0.82(2-2)
其中，
f1：所述第一透镜的焦距；
f23：所述第二透镜与所述第三透镜的合成焦距；
f：整个***的焦距；
f2：所述第二透镜的焦距。
4.根据权利要求3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.18＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.5(3)
其中，
R3f：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R3r：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
5.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.45＜Pair67＜-0.1(4)
其中，
Pair67：所述第三透镜与所述第四透镜之间的空气透镜的光焦度(1/焦距)。
6.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
0.5＜f·tanω/R5r＜10(5)
其中，
ω：半视场角；
R5r：所述第五透镜的像侧的面的曲率半径。
7.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还具备孔径光阑，所述孔径光阑配置在比所述第二透镜的物侧的面靠物侧的位置。
8.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.46＜f/f45＜0(6)
其中，
f45：所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距。
9.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
1.6＜Nd3(7)
其中，
Nd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的折射率。
10.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
νd3＜30(8)
其中，
νd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数。
11.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-2＜f1/f23＜-0.4(1-1)。
12.根据权利要求3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.15＜(R3f-R3r)/(R3f+R3r)＜0.2(3-1)
其中，
R3f：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R3r：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
13.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
-0.4＜Pair67＜-0.2(4-1)
其中，
Pair67：所述第三透镜与所述第四透镜之间的空气透镜的光焦度(1/焦距)。
14.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足以下的条件式：
0.7＜f·tanω/R5r＜3(5-1)
其中，
ω：半视场角；
R5r：所述第五透镜的像侧的面的曲率半径。
15.根据权利要求1或3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还具备孔径光阑，所述孔径光阑配置在比所述第一透镜的物侧的面靠物侧的位置。
16.一种摄像装置，其中，
所述摄像装置具有权利要求1至15中任一项所述的摄像透镜。
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