摄像镜头制造技术

本发明专利技术提供一种适于小型且高密度像素的摄像元件并适当地校正了像差的、高画质、低成本、小型的摄像镜头。从物体侧依次由第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜构成，由非球面形成所有透镜的两面，并且在第1透镜的物体侧的面到第3透镜的物体侧的面中的任一个面上形成发挥色像差校正功能的衍射光学面，由塑料材料构成所有透镜。

【技术实现步骤摘要】
摄像镜头
本专利技术涉及在CCD（ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件）传感器、CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体）传感器等摄像元件上形成被摄体的像的摄像镜头，尤其涉及搭载于移动电话等移动信息终端（PDA：PersonalDigitalAssistant，个人数字助理）上的小型摄像镜头。
技术介绍
近年来，绝大多数移动电话上搭载有相机功能。最近，还出现了搭载有匹敌数字静物相机（digitalstillcamera）的高分辨率的相机功能的移动电话。此外，实现这种相机功能的摄像装置对应于移动电话的小型化、薄型化的要求而日益小型化。组装在摄像装置中的摄像镜头也必然被强烈要求小型化。此外，还强烈要求实现了能够充分适用于摄像元件的高像素化、高分辨率化的高光学性能的摄像镜头。随着摄像元件的小型化、高像素化，像素尺寸日益微细化、高密度化。最近，提出了像素间距低于1.4微米的摄像元件。对与这种摄像元件相对应的摄像镜头要求的性能，只是像差小并不足够。因为还强烈要求具有充分的分辨率的明亮的光学系统、即镜头的大孔径比化。以往，多提出了3枚构成的摄像镜头，但为了适用于上述摄像元件，也提出了4枚构成、5枚构成的摄像镜头。例如，专利文献1所公开的摄像镜头从物体侧开始依次由物体侧的面为凸形状的正的第1透镜、凹面朝向像面侧的负的弯月形的第2透镜、凸面朝向像面侧的正的弯月形的第3透镜、以及两面为非球面形状且像面侧的面在光轴附近为凹形状的正或负的第4透镜构成。在该构成中，通过将第1透镜和第2透镜的阿贝数设定在优选的范围内，可获得轴上色像差和倍率色像差的校正效果；通过将第2透镜和第1透镜的焦距之比以及第3透镜和第4透镜的焦距之比设定在优选的范围内，可确保远心（telecentric）特性并进行轴上色像差和倍率色像差的校正，同时确保整个镜头系统的小型化。此外，专利文献2、专利文献3所公开的摄像镜头通过成为5枚构成而解决了4枚构成的问题点，提出了实用的镜头。专利文献专利文献1：日本特开2007-219079号公报专利文献2：日本特开2007-264180号公报专利文献3：日本特开2010-197665号公报
技术实现思路
根据专利文献1，能够获得比较良好的像差。但是，为了在对应于上述的小型化、高密度化的摄像元件的同时获得充分的分辨率，要求F/2.4左右的大的孔径比。在专利文献1中，光学全长(totaltracklength:TTL)较长，因此难以小型化。此外，难以在确保大孔径比的同时实现良好的像差校正。专利文献2和专利文献3解决了4枚构成的摄像镜头的问题而提出了实用的镜头，但摄像镜头的构成枚数较多，因此不利于低成本化。此外，由于多使用制造公差灵敏的透镜，因此在制造成本方面也不利。进而，多用玻璃材料从而也不利于低成本化。此外，在专利文献2和专利文献3中，若为了低成本化而选择塑料透镜，则材料的选项极少，因此存在难以兼顾色像差校正以及其他像差校正的问题。本专利技术鉴于上述现有技术的问题，其目的在于提供一种与近年来的移动电话的薄型化相对应、小型、有效地校正色像差且良好地校正其他各像差、大孔径比且高性能的摄像镜头。为了解决上述问题，在本专利技术中，从物体侧依次配置第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜而构成，由非球面形成所有透镜的两面，并且在第1透镜的物体侧的面到第3透镜的物体侧的面中的任一个面上形成发挥色像差校正功能的衍射（diffraction）光学面，由塑料材料构成所有透镜。通过上述构成，能够良好地校正各像差，并且通过在最适当的面上形成衍射光学面，而实现了色像差的良好校正。衍射光学面由产生以光程差函数定义的光程差的起伏（relief）构成。相对于通常的玻璃材料的e线中的阿贝数为25至80，衍射光学面的e线的阿贝数约为-3.3、具有以负号示出约大一位的色散(dispersion)的性质。为了校正色像差，已知的是至少组合两种色散不同的材料，但通过进一步在适当的面上形成衍射光学面，能够更有效地实现色像差校正。在未使用衍射光学面的一般的镜头系统中，通常将用于色像差校正的高色散材料的透镜配置在靠近孔径光阑的位置。同样，通过将衍射光学面也配置在靠近孔径光阑的位置，对轴上和轴外的色像差的校正有效。在本专利技术中，在第1透镜的物体侧的面到第3透镜的物体侧的面中的任一个面上形成衍射光学面。本专利技术的透镜构成中，为了获得色像差的校正效果，使第2透镜的光焦度为负并且采用色散大的材料。但是，仅通过材料的组合，校正效果有限，怎么都会有色像差残存。因此，本专利技术为了有效地降低该残存的色像差，而将衍射光学面形成在镜头系统的最适当的位置，能够良好地校正轴上和轴外色像差。此外，在本专利技术中，为了制造的容易性和低成本化，用塑料材料构成所有的透镜。众所周知，在光学系统中能够选择的塑料材料有限制。即，无法对塑料材料要求如玻璃材料那样的高折射率及低色散的特性。以往，使所有透镜为塑料材料时，难以同时全部校正各像差、场曲(fieldcurvature)以及色像差。在本专利技术中，衍射光学面起到适当校正色像差的作用，从而易于进行色像差以外的各像差的校正。因此，即使所有的透镜都采用塑料材料，也可以实现像差被良好校正的低成本的摄像镜头。上述构成的摄像镜头，第1透镜为双凸透镜，第2透镜为双凹透镜，第3透镜为凹面朝向物体侧的、具有正光焦度的弯月形透镜，第4透镜为双凹透镜，将孔径光阑配置在第1透镜的物体侧的面上。对使第1透镜为双凸透镜的效果进行说明。第3透镜、第4透镜位于成像面附近，因此成像于光轴上的光线的通过区域狭窄，对轴上色像差校正的参与较小。因此，轴上色像差的校正变成由第1透镜和第2透镜进行，必然需要将第1透镜的光焦度设定得较强。在此，为了将第1透镜的球面像差的产生以及公差灵敏度抑制得较低并平衡性良好地校正其他像差，使第1透镜为双凸形状较为有效。此外，第2透镜为双凹透镜，在进行色像差校正的同时对像散(astigmatism)和慧差的校正起到了较大的作用。优选第2透镜的物体侧的面的曲率半径比像侧的面大。由此，能够有效地校正倍率的色像差、轴外的各像差。但是，另一方面相对于大孔径比化、广视场角化、光学全长缩短化，若将第2透镜的物体侧的面设定成比像侧的面大的曲率半径，存在轴外像差恶化的倾向。此外，第2透镜的像侧的面的负的光焦度若变得过强，则存在公差灵敏度严格的倾向。在本专利技术中通过将衍射光学面形成在适当的位置而解决了这些问题。此外，使第3透镜为物体侧的面为凹面的具有正光焦度的弯月形透镜，使第4透镜为具有负光焦度的双凹透镜，从而实现了光学全长的缩短化并良好地校正了与轴外光学相关的各像差。通过使第3透镜为凹面朝向物体侧的具有正光焦度的弯月形透镜，能够在维持适当的后焦距的同时抑制光学全长的增大。此外，通过使第4透镜为双凹形状的透镜，确保了畸变的降低以及入射到摄像元件的主光线角度的远心特性。进而，通过将孔径光阑配置在第1透镜的物体侧的面上，能够将入射到摄像元件的主光线角度抑制在一定的范围内。此外，上述构成的摄像镜头的特征在于，满足以下的条件式：(1)0.83<f/f12<1.04(2)-0.05<f/f34<0.08(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像元件用的摄像镜头，其特征在于，从物体侧依次配置第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜而构成，由非球面形成所有透镜的两面，并且在第1透镜的物体侧的面到第3透镜的物体侧的面中的任一个面上形成发挥色像差校正功能的衍射光学面，由塑料材料构成所有透镜。

【技术特征摘要】
2011.06.30 JP 2011-1466491.一种摄像元件用的摄像镜头，其特征在于，从物体侧依次配置第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜而构成，上述第1透镜为双凸透镜，上述第2透镜为双凹透镜，上述第3透镜为凹面朝向物体侧的、具有正光焦度的弯月形透镜，上述第4透镜为双凹透镜，由非球面形成所有透镜的两面，并且在第1透镜的物体侧的面到第3透镜的物体侧的面中的任一个面上形成发挥色像差校正功能的衍射光学面，由塑料材料构成所有透镜，并满足以下的条件式(1)～(4)：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木久则，松冈和雄，
申请(专利权)人：康达智株式会社，
类型：发明
国别省市：