專利名稱：攝像透鏡、照相機(jī)模組以及攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使被攝體的光學(xué)像成像在CCD (Charge Coupled Device)或 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等攝像元件上的攝像透 鏡、將由該攝像透鏡形成的光學(xué)像轉(zhuǎn)換成攝像信號的照相機(jī)模組、以及搭載該 攝像透鏡而進(jìn)行攝影的數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)或帶照相機(jī)手機(jī)以及個(gè)人數(shù)字助理 (PDA: Personal Digital Assistance)等攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
近幾年，伴隨個(gè)人電腦向一般家庭等普及，可將攝影的風(fēng)景或人物像等圖 像信息輸入個(gè)人電腦的數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)正在急速普及。另外，在手機(jī)中搭載圖像 輸入用照相機(jī)模組的情況也日益增加。CCD或CMOS等攝像元件被使用于具有這 種攝像功能的設(shè)備。近幾年，這些攝像元件的緊湊化發(fā)展，對于攝像設(shè)備整體 以及搭載于此的攝像透鏡也要求緊湊性。而且同時(shí)，攝像元件的高像素化也正 在發(fā)展，要求攝像透鏡的高分辨、高性能化。
專利文獻(xiàn)1乃至7公開有由3片或4片透鏡構(gòu)成的攝像透鏡。如這些文獻(xiàn) 所記載，尤其作為4片構(gòu)成的攝像透鏡，已知的有從物體側(cè)依次配置為正、 負(fù)、正、正放大率的構(gòu)成，或配置為正、負(fù)、正、負(fù)放大率的構(gòu)成。這種4片 構(gòu)成的攝像透鏡的情況，最靠近攝像側(cè)的透鏡的近軸(光軸附近)的物體側(cè)的 面大多為凸形狀。另一方面，在專利文獻(xiàn)7的實(shí)施例5、 9公開有如下構(gòu)成即 正、負(fù)、正、負(fù)的放大率配置，最靠近攝像側(cè)的透鏡的光軸附近的物體側(cè)的面 形狀為凹。
專利文獻(xiàn)1專利公開2002 — 221659號公報(bào)專利文獻(xiàn)2專利公開2004 — 302057號公報(bào)專利文獻(xiàn)3專利公開2004 — 341013號公報(bào)專利文獻(xiàn)4專利公開2005 — 24581號公報(bào)專利文獻(xiàn)5專利公開2005 —24889號公報(bào)專利文獻(xiàn)6專利第3424030號公報(bào)
專利文獻(xiàn)7專利公開2007 — 17984號公報(bào) 如上所述，近幾年的攝像元件的小型化及高像素化正在發(fā)展。尤其，對于 攜帶用照相機(jī)模組的攝像透鏡，以往主要要求成本方面和緊湊性，但最近在攜 帶用照相機(jī)模組中，也出現(xiàn)攝像元件的高像素化發(fā)展的傾向，對于性能方面的 要求也日益變高。因此，期待著綜合考慮了成本方面、性能方面以及緊湊性的 多種多樣的透鏡的開發(fā)，在性能方面，期待著考慮搭載于數(shù)碼相機(jī)的、廉價(jià)且 高性能的攝像透鏡的開發(fā)。在上述各專利文獻(xiàn)記載的透鏡，例如在兼顧成像性 能和緊湊性方面存在不充分之處。另外，在專利文獻(xiàn)7公開有多樣種類的4片構(gòu) 成的攝像透鏡，但很難說關(guān)于各構(gòu)成例充分研究了最適宜條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題點(diǎn)而提出的，其目的在于，提供一種實(shí)現(xiàn)了全長縮短 化并可實(shí)現(xiàn)高成像性能的攝像透鏡、搭載其攝像透鏡并可獲得高分辨的攝像信 號的照相機(jī)模組以及攝像設(shè)備。
本發(fā)明的第1觀點(diǎn)所涉及的攝像透鏡，從物體側(cè)依次具備第1透鏡，其 具有正的放大率；第2透鏡，其具有負(fù)的放大率；第3透鏡，其像側(cè)的面為凸 面且具有正的放大率；第4透鏡，其物體側(cè)的面在光軸附近為凹面或平面，且 具有負(fù)的放大率，并且構(gòu)成為滿足以下條件式，其中，f:整體焦距，f4:第4 透鏡的焦距
0. 28〈|f4/f |〈0. 60 ……(1)。
本發(fā)明的第2觀點(diǎn)所涉及的攝像透鏡，從物體側(cè)依次具備第1透鏡，具
有正的放大率；第2透鏡，具有負(fù)的放大率；第3透鏡，像側(cè)的面為凸面且具 有正的放大率；第4透鏡，物體側(cè)的面于光軸附近為凹面或平面且具有負(fù)的放
大率，并且構(gòu)成為滿足以下條件式。其中，f:整體焦距，fl:第1透鏡的焦 距，
0. 50<fl/f<l,10 ……(2)。
在本發(fā)明的第1或第2觀點(diǎn)所涉及的攝像透鏡，整體為4片的透鏡構(gòu)成中， 適當(dāng)設(shè)定各透鏡的形狀及放大率，滿足規(guī)定條件式，由此，有利于全長縮短化 的同時(shí)有利于獲得高成像性能。尤其，在本發(fā)明的攝像透鏡，成為盡管將最靠 近攝像側(cè)的透鏡(第4透鏡)的光軸附近的物體側(cè)的面形狀設(shè)為凹面或平面， 但有利于全長縮短化和成像性能的構(gòu)成。
并且，更進(jìn)一步，通過適當(dāng)采用并滿足以下優(yōu)選構(gòu)成，可設(shè)為更加有利于 全長縮短化或成像性能的構(gòu)成。
在本發(fā)明的第1或第2觀點(diǎn)所涉及的攝像透鏡中，優(yōu)選適當(dāng)選擇性地滿足以
下條件式。其中，f2為第2透鏡的焦距，f3為第3透鏡的焦距。"l為第l透鏡的 對于d線的阿貝數(shù)，u2為第2透鏡的對于d線的阿貝數(shù)。D4為第2透鏡和第3透鏡 的光軸上的間隔。R5為第3透鏡的物體側(cè)的面的曲率半徑，R6為第3透鏡的像側(cè) 的面的曲率半徑。
通過適當(dāng)選擇性地滿足這些，各透鏡構(gòu)成被進(jìn)一步最佳化，更有利于全長 縮短化或成像性能。<formula>complex formula see original document page 9</formula>3)
<formula>complex formula see original document page 9</formula>4)<formula>complex formula see original document page 9</formula> (5)<formula>complex formula see original document page 9</formula> (6)
<formula>complex formula see original document page 9</formula>7)
另外，第l透鏡優(yōu)選為雙凸形狀。另外，第2透鏡優(yōu)選為將凸面朝向物體側(cè) 的彎月形狀。另外，優(yōu)選分別在第l透鏡、第2透鏡、第3透鏡、第4透鏡中，至 少l面含有非球面。
另外，第1透鏡、第2透鏡、第3透鏡、第4透鏡也可分別由樹脂材料構(gòu)成。 由此，有利于降低制造成本。但，為謀求高性能化，例如由玻璃材料構(gòu)成第l
透鏡也可。
另外，本發(fā)明的第1或第2觀點(diǎn)所涉及的透鏡，在光軸上，第l透鏡中的物 體側(cè)的面頂點(diǎn)位置和第l透鏡中的像側(cè)的面頂點(diǎn)位置之間也可配置有光闌。優(yōu) 選，配置在更靠近物體側(cè)，例如在光軸上，第l透鏡中的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置 和第l透鏡中的物體側(cè)的面邊緣位置之間。
根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)模組，具備本發(fā)明的第1或第2觀點(diǎn)所涉及的攝像透 鏡，以及輸出與由該攝像透鏡形成的光學(xué)像相對應(yīng)的攝像信號的攝像元件。
在基于本發(fā)明的照相機(jī)模組中，根據(jù)由本發(fā)明的攝像透鏡的高分辨的光學(xué) 像，可獲得高分辨的攝像信號。另外，由于根據(jù)本發(fā)明的攝像透鏡可謀求全長 縮短化，所以，與攝像透鏡組合的照相機(jī)模組整體可謀求小型化。
根據(jù)本發(fā)明的攝像設(shè)備，具備根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)模組。
基于本發(fā)明的攝像設(shè)備中，基于由本發(fā)明的照相機(jī)模組獲得的高分辨的光
學(xué)像，可獲得高分辨的攝像信號，根據(jù)該攝像信號，可獲得高分辨的攝像圖
根據(jù)本發(fā)明的第1或第2觀點(diǎn)所涉及的攝像透鏡，在整體為4片的透鏡構(gòu)成 中，適當(dāng)設(shè)定各透鏡的形狀及放大率，滿足規(guī)定條件式，所以，在全長縮短化 的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)高成像性能。
另外，根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)模組，輸出與由全長縮短化且具有高成像性能 的上述本發(fā)明的攝像透鏡形成的光學(xué)像相對應(yīng)的攝像信號，所以，可謀求模組 整體的小型化的同時(shí)，可獲得高分辨的攝像信號。
另外，根據(jù)本發(fā)明的攝像設(shè)備，由于搭載了上述本發(fā)明的照相機(jī)模組，所 以，可謀求照相機(jī)部分的小型化，并可獲得高分辨的攝像信號，并可由該攝像 信號獲得高分辨的攝像圖像。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第1構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例1的透鏡剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第2構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例2的透鏡剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第3構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例3的透鏡剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第4構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例4的透鏡剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第5構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例5的透鏡剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第6構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例6的透鏡剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第7構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例7的透鏡剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第8構(gòu)成例的圖，是 對應(yīng)于實(shí)施例8的透鏡剖面圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A)表 示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A)
表示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A) 表示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A) 表示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施例5所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A) 表示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例6所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A) 表示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施例7所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A) 表示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例8所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A) 表示基本透鏡數(shù)據(jù)，(B)表示有關(guān)非球面的數(shù)據(jù)。
圖17是關(guān)于各實(shí)施例綜合表示有關(guān)條件式的值的圖。 圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例5所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例6所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例7所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施例8所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖， (A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。
圖26是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的照相機(jī)模組的一構(gòu)成例的立體圖。
圖27是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像設(shè)備的一構(gòu)成例的立體圖。 圖中
Gl —第1透鏡，G2 —第2透鏡，G3 —第3透鏡，G4 —第4透鏡，St —孔徑 光闌，Ri —從物體側(cè)第i個(gè)透鏡面的曲率半徑，Di—從物體側(cè)第i個(gè)和第i + l 個(gè)透鏡面的面間隔，Zl —光軸。
具體實(shí)施例方式
以下，參照圖面，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第1構(gòu)成例。此構(gòu)成 例，對應(yīng)于下述第1數(shù)值實(shí)施例(圖9 (A) 、 (B))的透鏡構(gòu)成。同樣，將 對應(yīng)于下述第2乃至第8數(shù)值實(shí)施例的透鏡構(gòu)成的第2至第8構(gòu)成例的剖面構(gòu) 成示于圖2 圖8。在圖1 圖8中，符號Ri表示，將最靠近物體側(cè)的透鏡要 素的面作為第1個(gè)(將光闌St作為第0個(gè))，以隨著朝向像側(cè)(成像側(cè))而 依次增加的方式附上符號的第i個(gè)面的曲率半徑。符號Di表示，第i個(gè)面和 第i+l個(gè)面的光軸Zl上的面間隔。另外，由于所有各構(gòu)成例的基本構(gòu)成相 同，因此，在以下，以圖1所示的攝像透鏡的構(gòu)成例為基本進(jìn)行說明，根據(jù)需 要，關(guān)于圖2 圖8的構(gòu)成例也進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡，適用于使用了 CCD或CMOS等攝像元件的各 種攝像設(shè)備，尤其是比較小型的便攜終端設(shè)備，例如數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)、帶照相機(jī) 的手機(jī)以及PDA等。此攝像透鏡，沿光軸Zl從物體側(cè)依次具備光闌St、第1 透鏡Gl、第2透鏡G2、第3透鏡G3、第4透鏡G4。在此攝像透鏡的成像面 (攝像面)Simg配置有CCD等攝像元件(未圖示)。在第4透鏡G4和成像面 (攝像面)之間，也可配置有用于保護(hù)攝像面的玻璃罩、紅外線截止濾光片或 低通濾波器等光學(xué)部件CG。
光闌St優(yōu)選為光學(xué)性孔徑光闌，被配置在最靠近物體側(cè)。在此，[最靠近 物體側(cè)]是指，如圖2及圖5的構(gòu)成例，在光軸Zl上的第1透鏡Gl的物體側(cè) 的面頂點(diǎn)位置配置有光闌St的情況，除此之外，還包括如其他構(gòu)成例在第1 透鏡Gl的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置和像側(cè)的面頂點(diǎn)位置之間配置有光鬧St的情 況。光闌St優(yōu)選配置在更靠近物體側(cè)，例如，在光軸上，第1透鏡G1中的物
體側(cè)的面頂點(diǎn)位置和第1透鏡Gl中的物體側(cè)的面的邊緣位置E (參照圖4)之間。
第1透鏡Gl具有正的放大率(Z，一)。第1透鏡Gl優(yōu)選在光軸附近為 雙凸形狀。第2透鏡G2具有負(fù)的放大率。第2透鏡G2優(yōu)選為將凸面朝向物體 側(cè)的彎月形狀。第3透鏡G3在光軸附近像側(cè)的面為凸面且具有正的放大率。 第3透鏡G3的物體側(cè)的面，例如在光軸附近被設(shè)為凹面。其中，如圖5的構(gòu) 成例，也可使第3透鏡G3的物體側(cè)的面在光軸附近為凸面。
第4透鏡G4，物體側(cè)的面在光軸附近為凹面或平面，且具有負(fù)的放大率。 另外，在圖1 圖7的構(gòu)成例，第4透鏡G4的物體側(cè)的面在光軸附近為凹面， 在圖8的構(gòu)成例中被設(shè)為平面。
優(yōu)選分別在第1透鏡Gl、第2透鏡G2、第3透鏡G3、第4透鏡G4中，至 少1面含有非球面。尤其，第4透鏡G4優(yōu)選為像側(cè)的面在光軸附近在像側(cè)為 凹形狀、在周邊部在像側(cè)為凸形狀的非球面。
在此，尤其是設(shè)為非球面形狀時(shí)，第2透鏡G2、第3透鏡G3、第4透鏡 G4，與第1透鏡Gl相比容易成為復(fù)雜的形狀，而且，形狀容易變大。因此， 第2透鏡G2、第3透鏡G3、第4透鏡G4，在加工性或制造成本方面優(yōu)選由樹 脂材料構(gòu)成。第1透鏡Gl也在重視制造成本的情況下，優(yōu)選由樹脂材料構(gòu) 成。但，為謀求高性能化，也可由玻璃材料構(gòu)成第1透鏡G1。
此攝像透鏡，優(yōu)選滿足以下條件式(1) 、 (2)中的至少一個(gè)。其中，f 為整體的焦距，f4為第4透鏡G4的焦距，fl為第l透鏡的焦距。
0. 28〈|f4/f |〈0. 60 ...... (1)
0. 50〈fl/f〈l. 10 ...... (2)
另外，優(yōu)選適當(dāng)選擇性地滿足以下條件。其中，f2為第2透鏡G2的焦距， f3為第3透鏡G3的焦距。ul為第l透鏡Gl的對于d線的阿貝數(shù)，"2為第2透鏡G2 的對于d線的阿貝數(shù)。D4為第2透鏡G2和第3透鏡G3的光軸上的間隔。R5為第3透
0, 5<|f2/f|<3. "' (3)
0 , 2 < f 3 / f < 1. 5 ( 4) 2 0 "1 i 2 ( 5 )
0, l<D4/i<0. 3- (6)
1 R. 5 I 〉 I R 6 I ….'(7 )
鏡G3的物體側(cè)的面的曲率半徑，R6為第3透鏡G3的像側(cè)的面的曲率半徑。
圖26表示組裝了本實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的照相機(jī)模組的一構(gòu)成例。
另外，圖27 (A) 、 (B)作為搭載了圖26的照相機(jī)模組的攝像設(shè)備的一例，
表示帶照相機(jī)手機(jī)。
圖27 (A) 、 (B)所示的帶照相機(jī)的手機(jī)具備上部筐體2A和下部筐體 2B， 二者向圖27 (A)的箭頭方向旋轉(zhuǎn)自如地構(gòu)成。下部筐體2B設(shè)有操作鍵 21等。上部筐體2A設(shè)有照相機(jī)部1 (圖27 (B))及顯示部22 (圖27 (A)) 等。顯示部22由LCD (液晶面板)或EL (Electro — Luminescence)面板等顯 示面板構(gòu)成。顯示部22被配置在折疊時(shí)成為內(nèi)面的一側(cè)。在此顯示部22，除 顯示有關(guān)電話功能的各種菜單之外，還可顯示由照相機(jī)部l攝影的圖像等。照 相機(jī)部1被配置在例如上部筐體2A的背面?zhèn)?。但，設(shè)置照相機(jī)部1的位置， 并不限定于此。
照相機(jī)部1具有本實(shí)施方式所涉及的照相機(jī)模組。此照相機(jī)模組，如圖26 所示，具備收納攝像透鏡20的鏡筒3;支持鏡筒3的支持基板4;以及設(shè)于支 持基板4中對應(yīng)于攝像透鏡20的成像面的位置的攝像元件(未圖示)。此照 相機(jī)模組還具備柔性基板5，其電連接在支持基板4上的攝像元件，以及外 部連接端子6，其被構(gòu)成為可電連接在柔性基板5，并可電連接在帶照相機(jī)的 手機(jī)等中的終端設(shè)備本體側(cè)的信號處理電路。這些構(gòu)成要素被構(gòu)成為一體。
在圖26所示的照相機(jī)模組，由攝像透鏡20形成的光學(xué)像由攝像元件被轉(zhuǎn) 換成電攝像信號，該攝像信號通過柔性基板5及外部連接端子6，被輸出至攝 像設(shè)備本體側(cè)的信號處理電路。在此，此照相機(jī)模組中，通過將本實(shí)施方式所 涉及的攝像透鏡作為攝像透鏡20使用，可獲得充分進(jìn)行了像差校正的高分辨 的攝像信號。在攝像設(shè)備本體側(cè)，根據(jù)該攝像信號可生成高分辨的圖像。
另外，本實(shí)施方式所涉及的攝像設(shè)備，不限定于帶照相機(jī)的手機(jī)，也可以 是例如數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)或PDA等。
接著，進(jìn)一步詳細(xì)說明如以上構(gòu)成的攝像透鏡的作用及效果，尤其是有關(guān) 條件式的作用及效果。
在本實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡，整體為4片的透鏡構(gòu)成中，將各透鏡的 放大率配置從物體側(cè)依次設(shè)為正、負(fù)、正、負(fù)，適當(dāng)設(shè)定各透鏡的面形狀，同 時(shí)，滿足規(guī)定條件式，由此，有利于全長縮短化，同時(shí)，有利于獲得高成像性 能。尤其在此攝像透鏡，成為盡管將最靠近攝像側(cè)的透鏡(第4透鏡G4)的光 軸附近的物體側(cè)的面形狀設(shè)為凹面或平面，但有利于全長縮短化和成像性能的 構(gòu)成。另外，通過第4透鏡G4具有負(fù)的放大率，有利于確保后焦距。假設(shè)，
若第4透鏡G4的正的放大率過強(qiáng)，則難以確保充分的后焦距。
另外，在此攝像透鏡，通過分別在第1透鏡G1、第2透鏡G2、第3透鏡 G3、第4透鏡G4中，至少l面采用非球面，而更有利于像差性能的維持。尤 其，在第4透鏡G4，與第1透鏡G1、第2透鏡G2、第3透鏡G3相比，光束按 每視角分離。因此，將最靠近攝像元件的最終透鏡面即第4透鏡G4的像側(cè)的 面在光軸附近設(shè)為面向像側(cè)為凹形狀、在周邊部面向像側(cè)為凸形狀，由此，每 視角的像差被適當(dāng)校正，光束向攝像元件的入射角度被控制在一定角度以下。 從而，可減輕成像面整個(gè)領(lǐng)域的光通量不均勻度，并有利于像面彎曲或畸變等 的校正。
通常，在攝像透鏡，優(yōu)選為焦闌性(亍l/i y卜！J 、乂夕)即向攝像元件的 主光線的入射角度對于光軸近乎平行(攝像面的入射角度相對于攝像面的法線 近似于零)。為確保此焦闌性，光闌St盡量被配置在物體側(cè)為理想。另一方 面，若光闌St被配置在從第1透鏡Gl的物體側(cè)的透鏡面進(jìn)一步向物體側(cè)方向 離開的位置，則由于該量(光闌St和最靠近物體側(cè)的透鏡面的距離)作為光 路長而被加算，所以不利于整體構(gòu)成的緊湊化。從而，將光闌St配置在與光 軸Zl上的第1透鏡Gl的物體側(cè)的透鏡面頂點(diǎn)位置相同的位置、或第1透鏡Gl 的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置和像側(cè)的面頂點(diǎn)位置之間，由此，在謀求全長縮短化的 同時(shí)，可確保焦闌性。在更重視確保焦闌性時(shí)，在光軸上，在第1透鏡G1中 的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置和第1透鏡Gl中的物體側(cè)的面端緣位置E (參照圖4) 之間配置光闌St即可。
以下，關(guān)于各條件式的具體意義進(jìn)行說明。
條件式(1)關(guān)于第4透鏡G4的焦距f4，若高于此數(shù)值范圍而第4透鏡G4 的放大率(Z々一)變小，則全長縮短化變得困難。若低于此數(shù)值范圍，則第 4透鏡G4的放大率變強(qiáng)，為了消除它不得不也增強(qiáng)第3透鏡G3的放大率，因 此，軸外性能劣化。
為獲得更良好的性能，條件式(1)的數(shù)值范圍優(yōu)選為以下范圍。
<formula>complex formula see original document page 15</formula> ……(1A)
條件式(2)有關(guān)第1透鏡G1的焦距fl，若低于此數(shù)值范圍則第1透鏡G1 的放大率變得過強(qiáng)，從而導(dǎo)致球面像差的增加，并難以確保后焦距。若高于此 數(shù)值范圍則全長縮短化變得困難，難以校正像面彎曲及像散。
為獲得更良好的性能，條件式(2)的數(shù)值范圍優(yōu)選為以下范圍。
0. 50<fl/f<l. 00 ……(2A)
條件式(3)關(guān)于第2透鏡G2的焦距f2，若低于此數(shù)值范圍則第2透鏡G2 的放大率變得過強(qiáng)，從而導(dǎo)致像差增大。若高于此數(shù)值范圍則放大率變得過 小，難以校正像面彎曲及像散。
為獲得更良好的性能，條件式(3)的數(shù)值范圍優(yōu)選為以下范圍。
0. 7<|f2/f |<2. 7 ...... (3A)
條件式(4)關(guān)于第3透鏡G3的焦距f3，若低于此數(shù)值范圍而第3透鏡G3 的正的放大率變得過強(qiáng)，則性能劣化，也難以確保后焦距。若高于此數(shù)值范圍 則正的放大率變得過弱，難以進(jìn)行充分的像差校正。
為獲得更良好的性能，條件式(4)的數(shù)值范圍優(yōu)選為以下范圍。
0. 3〈f3/f〈l. 1 ...... (4A)
條件式(5)規(guī)定第1透鏡G1及第2透鏡G2的分散，通過滿足此數(shù)值范 圍，可謀求降低軸上色像差。
為獲得更良好的性能，條件式(5)的數(shù)值范圍優(yōu)選為以下范圍。 20〈 u l— u 2〈35 ...... (5A)
條件式(6)關(guān)于第2透鏡G2及第3透鏡G3之間的間隔和整體的焦距f， 若高于此數(shù)值范圍則全長縮短化變得困難，若低于此數(shù)值范圍則無法充分確保 第2透鏡G2及第3透鏡G3之間的間隔。
為獲得更良好的性能，條件式(6)的數(shù)值范圍優(yōu)選為以下范圍。
0. 14<D4/f〈0. 25 ...... (6A)
條件式(7)有關(guān)第3透鏡G3的曲率半徑，為了校正在第1透鏡G1及第2 透鏡G2中產(chǎn)生的像差，優(yōu)選物體側(cè)的面的曲率半徑R5的絕對值比像側(cè)的面的 曲率半徑R6相對地大。
如以上說明，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡，能夠?qū)崿F(xiàn)全長縮短化， 并能夠?qū)崿F(xiàn)高成像性能。另外，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的照相機(jī)模組，由于使 得成為輸出與由全長縮短化并具有高成像性能的攝像透鏡形成的光學(xué)像相對應(yīng) 的攝像信號的結(jié)構(gòu)，所以，可謀求模組整體的小型化，并可獲得高分辨的攝像 信號。另外，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的攝像設(shè)備，由于搭載了該照相機(jī)模組， 所以，可謀求照相機(jī)部分的小型化，并可獲得高分辨的攝像信號，通過該攝像 信號，可獲得高分辨的攝像圖像。
實(shí)施例
接著，關(guān)于本實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的具體數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說明。在
以下，綜合第1乃至第8的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖9 (A) 、 (B)表示對應(yīng)于圖1所示的攝像透鏡構(gòu)成的具體透鏡數(shù)據(jù)。 尤其，在圖9 (A)表示其基本透鏡數(shù)據(jù)，在圖9 (B)表示有關(guān)非球面的數(shù) 據(jù)。在圖9 (A)所示的透鏡數(shù)據(jù)中的面號碼Si欄，關(guān)于實(shí)施例l所涉及的攝 像透鏡，示出了將最靠近物體側(cè)的透鏡要素的面作為第l個(gè)(將光闌St作為 第0個(gè))以隨著朝向像側(cè)而依次增加的方式附上符號的第i個(gè)面的號碼。在曲 率半徑Ri欄，對應(yīng)于圖1中附上的符號Ri，表示從物體側(cè)第i個(gè)面的曲率半 徑值(mm)。關(guān)于面間隔Di欄，同樣表示從物體側(cè)第i個(gè)面Si和第i+l個(gè)面 Si + 1的光軸上的間隔(mm)。在Ndj欄，表示從物體側(cè)第j個(gè)光學(xué)要素的對于 d線(587.6nnO的折射率值。在udj欄，表示從物體側(cè)第j個(gè)光學(xué)要素的對 于d線的阿貝數(shù)值。在圖9 (A)的欄外，作為諸數(shù)據(jù)，表示整個(gè)系統(tǒng)的焦距f (mm) 、 F號碼(Fno.)值。
此實(shí)施例1所涉及的攝像透鏡，第1透鏡Gl乃至第4透鏡G4的兩面皆為 非球面形狀。在圖9 (A)的基本透鏡數(shù)據(jù)，作為這些非球面的曲率半徑，表示 光軸附近的曲率半徑的數(shù)值。
在圖9 (B)表示實(shí)施例1的攝像透鏡中的非球面數(shù)據(jù)。作為非球面數(shù)據(jù)表 示的數(shù)值中，記號"E"，表示緊接其后的數(shù)值是以IO為底的"冪指數(shù)"，表 示用其以IO為底的指數(shù)函數(shù)表示的數(shù)值乘于"E"之前的數(shù)值。例如，若 [1.0E —02]，則表示[1.0X10一2]。
作為非球面數(shù)據(jù)，記上由以下式(A)表示的非球面形狀的式中的各系數(shù) Ai、 K的值。更具體而言，Z表示從離開光軸高度h的位置的非球面上的點(diǎn)， 向非球面的頂點(diǎn)的接平面(垂直于光軸的平面)所引畫的垂線的長度(mm)。 在實(shí)施例l的攝像透鏡，各非球面作為非球面系數(shù)Ai，有效地使用第3次 第 10次系數(shù)A3 A10而表示。
Z=C h7{l+(l—K C' hW2Ai , h1……(A)
其中，
Z:非球面的深度(mm)
h:離開光軸的透鏡面的距離(高度)(腿)
K:離心率
C:近軸曲率4/R
(R:近軸曲率半徑) Ai:第i次(i為3以上的整數(shù))的非球面系數(shù)。
與以上的實(shí)施例1的攝像透鏡同樣，將對應(yīng)于圖2所示的攝像透鏡構(gòu)成的
具體透鏡數(shù)據(jù)作為實(shí)施例2，示于圖IO (A) 、 (B)。另外，同樣地，將對應(yīng) 于圖3 圖8所示的攝像透鏡構(gòu)成的具體透鏡數(shù)據(jù)作為實(shí)施例3乃至實(shí)施例 8，示于圖ll (A) 、 (B) 圖16 (A) 、 (B)。在這些實(shí)施例2 8，與實(shí)施 例1的攝像透鏡同樣，第1透鏡Gl乃至第4透鏡G4的兩面皆為非球面形狀。
另外，在實(shí)施例3及實(shí)施例6，第1透鏡G1由玻璃材料而成，第2透鏡G2 乃至第4透鏡G4由樹脂材料而成。在其他實(shí)施例，第1透鏡G1乃至第4透鏡 G4皆由樹脂材料而成。
另外，在圖17，對于各實(shí)施例綜合表示有關(guān)上述各條件式的值。如圖17 所示，關(guān)于實(shí)施例1 6及實(shí)施例8，皆在各條件式的數(shù)值范圍內(nèi)。關(guān)于實(shí)施例 7，雖脫離了條件式(1)的數(shù)值范圍，但滿足所有其他條件式的數(shù)值范圍。
另外，為了參考，作為比較例，表示對應(yīng)于專利文獻(xiàn)7 (專利公開2007 — 17984號公報(bào))的實(shí)施例5、 9的構(gòu)成中的各條件式的值。將專利文獻(xiàn)7的實(shí)施 例5作為比較例1，將實(shí)施例9作為比較例2記載。在比較例l、 2，尤其不滿 足條件式(1) 、 (2)的數(shù)值范圍，在這一點(diǎn)上不同于本實(shí)施例的構(gòu)成。
圖18 (A) 圖18 (C)分別表示實(shí)施例1的攝像透鏡中的球面像差、像 散、畸變(畸變)。在各像差圖表示以d線(587.6nm)為基準(zhǔn)波長的像差。 在球面像差圖還表示對于g線(波長435. 8nm) 、 C線(波長656. 3nm)的像 差。在像散圖中，實(shí)線表示弧矢方向，虛線表示正切方向的像差。Fno.表示F 值，"表示半視角。
同樣，將關(guān)于實(shí)施例2的攝像透鏡的諸像差示于圖19 (A) 圖19 (C)。 同樣，將關(guān)于實(shí)施例3的攝像透鏡的諸像差示于圖20 (A) 圖20 (C)，將 關(guān)于實(shí)施例4的攝像透鏡的諸像差示于圖21 (A) 圖21 (C)，將關(guān)于實(shí)施 例5的攝像透鏡的諸像差示于圖22 (A) 圖22 (C)，將關(guān)于實(shí)施例6的攝 像透鏡的諸像差示于圖23 (A) 圖23 (C)，將關(guān)于實(shí)施例7的攝像透鏡的 諸像差示于圖24 (A) 圖24 (C)，將關(guān)于實(shí)施例8的攝像透鏡的諸像差示 于圖25 (A) 圖25 (C)。
如從以上各數(shù)值數(shù)據(jù)及各像差圖可知，關(guān)于各實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了全長縮短化 且高成像性能。
另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式及各實(shí)施例，可進(jìn)行各種變形實(shí)施。 例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔及折射率值等，不限定于上述各數(shù)值實(shí) 施例所示的值，可取其他值。
權(quán)利要求
1.一種攝像透鏡，其特征在于，從物體側(cè)依次具備第1透鏡，其具有正的放大率；第2透鏡，其具有負(fù)的放大率；第3透鏡，其像側(cè)的面為凸面且具有正的放大率；第4透鏡，其物體側(cè)的面在光軸附近為凹面或平面，且具有負(fù)的放大率，并且滿足以下條件式0.28＜|f4/f|＜0.60……(1)其中，f整體焦距，f4第4透鏡的焦距。
2. —種攝像透鏡，其特征在于，第1透鏡，其具有正的放大率； 第2透鏡，其具有負(fù)的放大率； 第3透鏡，其像側(cè)的面為凸面且具有正的放大率； 第4透鏡，其物體側(cè)的面在光軸附近為凹面或平面，且具有負(fù)的放 大率，并且滿足以下條件式0. 50<fl/f〈l. 10 ……(2)其中，f:整體焦距，fl:第l透鏡的焦距。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像透鏡，其特征在于， 還滿足以下條件式0.5〈if2/f|<3 ...... (3)0. 2〈f3/f<1.5 ……(4)其中，f2:第2透鏡的焦距， f3:第3透鏡的焦距。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于， 還滿足以下條件式20< u l— u2 ...... (5)其中，Ul:第l透鏡相對于d線的阿貝數(shù)， U2:第2透鏡相對于d線的阿貝數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第l透鏡為雙凸形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于， 所述第2透鏡為將凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀，且滿足以下條件式0. KD4/K0. 3 ...... (6)其中，D4:第2透鏡和第3透鏡的光軸上的間隔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像透鏡，其特征在于， 還滿足以下條件式-|R5|>|R6| ……(7)其中，R5:第3透鏡的物體側(cè)的面的曲率半徑， R6:第3透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，在所述第1透鏡、所述第2透鏡、所述第3透鏡、和所述第4透鏡 的每個(gè)中，至少l個(gè)面含有非球面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第1透鏡，所述第2透鏡，所述第3透鏡，所述第4透鏡分別由樹 脂材料構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第1透鏡，由玻璃材料構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像透鏡，其特征在于，在光軸上，在所述第l透鏡中的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置和所述第l透鏡 中的像側(cè)的面頂點(diǎn)位置之間配置有光闌。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像透鏡，其特征在于-所述光闌，在光軸上，被配置在所述第l透鏡的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置 和所述第l透鏡的物體側(cè)的面端緣位置之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，還滿足以下條件式0. 5<|f2/f|〈3 ……(3) 0. 2<f3/f<1.5 ……(4) 其中，f2:第2透鏡的焦距， f3:第3透鏡的焦距。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，還滿足以下條件式20〈 u l— u 2 ...... (5)其巾，ul:第l透鏡相對于d線的阿貝數(shù)， U2:第2透鏡相對于d線的阿貝數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第1透鏡為雙凸形狀。
16. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于， 所述第2透鏡為將凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀，且滿足以下條件式0. 1〈D4/f〈0. 3 ...... (6)其中，D4:第2透鏡和第3透鏡的光軸上的間隔。
17. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于， 還滿足以下條件式其中，R5:第3透鏡的物體側(cè)的面的曲率半徑， R6:第3透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，在所述第1透鏡、所述第2透鏡、所述第3透鏡、和所述第4透鏡 的每個(gè)中，至少l個(gè)面含有非球面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于， 所述第1透鏡，所述第2透鏡，所述第3透鏡，所述第4透鏡分別由樹脂材料構(gòu)成。
20. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第1透鏡，由玻璃材料構(gòu)成。
21. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，在光軸上，所述第l透鏡的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置和所述第l透鏡的像側(cè)的面頂點(diǎn)位置之間配置有光闌。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的攝像透鏡，其特征在于所述光闌，在光軸上，被配置在所述第l透鏡的物體側(cè)的面頂點(diǎn)位置 和所述第l透鏡的物體側(cè)的面端緣位置之間。
23. —種照相機(jī)模組，其特征在于， 具備權(quán)利要求l所述的攝像透鏡；以及攝像元件，其輸出與由所述攝像透鏡形成的光學(xué)像相對應(yīng)的攝像信
24. —種照相機(jī)模組，其特征在于，具備權(quán)利要求2所述的攝像透鏡；以及攝像元件，其輸出與由所述攝像透鏡形成的光學(xué)像相對應(yīng)的攝像信號。
25. —種攝像設(shè)備，其特征在于， 具備權(quán)利要求23所述的照相機(jī)模組。
26.—種攝像設(shè)備，其特征在于，具備權(quán)利要求24所述的照相機(jī)模組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像透鏡、照相機(jī)模組以及攝像設(shè)備，其從物體側(cè)依次具備第1透鏡(G1)，具有正的放大率；第2透鏡(G2)，其具有負(fù)的放大率；第3透鏡(G3)，其像側(cè)的面為凸面且具有正的放大率；第4透鏡(G4)，其物體側(cè)的面于光軸附近為凹面或平面且具有負(fù)的放大率，并且滿足以下條件式，f為整體焦距，f4為第4透鏡(G4)的焦距0.28＜|f4/f|＜0.60。從而能夠在全長縮短化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高成像性能，并可獲得高分辨的攝像信號。
文檔編號G02B9/34GK101344632SQ200810098699
公開日2009年1月14日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者谷山實(shí) 申請人:富士能株式會社