專利名稱：：成像光學系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及數字照相機、帶攝像功能的移動電話、掃描儀等固體攝像元件中使用的成像光學系統(tǒng)。
背景技術：
：近年來，對數字照相機或帶攝像功能的移動電話等的小型化的要求日益強烈，其結果，也強烈希望實現這些設備中使用的成像光學系統(tǒng)的小型化。專利文獻l以及專利文獻2等公開了在數字照相機、帶攝像功能的移動電話、掃描儀等固體攝像元件中使用的成像光學系統(tǒng)。為了使成像光學系統(tǒng)小型化，有減小透鏡到像面的距離的方法以及實施廣角化的方法。但是，采用這些方法將產生如下問題針對固體攝像元件的像面的入射角度變大，并且，色差、像散、像面彎曲以及畸變等變大。如果針對固體攝像元件的像面的入射角度大，則無法使固體攝像元件高效地成像。而當色差、像散、像面彎曲以及畸變等變大時，攝像裝置的分辨率以及畫質降低。專利文獻1:日本特開2007-286153號公報專利文獻2:日本特開2007-219079號公報因此，存在對如下的小型成像光學系統(tǒng)的需求該成像光學系統(tǒng)的針對固體攝像元件的像面的入射角度小，且降低了色差、像散、像面彎曲以及畸變像差。
發(fā)明內容本發(fā)明的第一方式的成像光學系統(tǒng)從物體側到像面?zhèn)染哂凶鳛殡p凸透鏡的第1透鏡；作為雙凹透鏡的第2透鏡；作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡；以及作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡。光圈相對于第l透鏡的像側的面，被配置在物體側。設fi是第i透鏡的焦距的絕對值、f是光學系統(tǒng)整體的焦距的絕對值、vdi是第i透鏡的阿貝數、TTL是從第1透鏡的物體側的面和光圈面之中的位于物體側的面到像面的距離，則本發(fā)明的第一方式的成像光學系統(tǒng)滿足以下各式0.425<fVf4<0.7(1)25<vd2<28(2)50<vdl、vd3、vd4<57(3)0.595<f2/f4<1.05(4)1.5<^<2.2(5)f!<f3(6)1.05<TTL/f<1.18(7)。在本發(fā)明的第一方式的成像光學系統(tǒng)中，通過組合正屈光度、負屈光度、正屈光度、負屈光度這4個透鏡，有利于降低成像光學系統(tǒng)的球面像差，因此分辨率提高。另外，通過組合作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡和作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡，能夠減小像面彎曲。另外，由于光圈相對于第1透鏡的像側的面被配置在物體側，因此能夠使光學系統(tǒng)小型化。利用滿足上述式(1)至(7)的結構，能夠實現這樣的小型成像光學系統(tǒng)其針對固體攝像元件的像面的入射角度小，且降低了色差、像散、像面彎曲以及畸變像差。本發(fā)明的第二方式的成像光學系統(tǒng)從物體側到像面?zhèn)染哂凶鳛殡p凸透鏡的第1透鏡；作為雙凹透鏡的第2透鏡；作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡；以及作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡。光圈相對于第l透鏡的像側的面，被配置在物體側。設fi是第i透鏡的焦距的絕對值、fD。E是衍射光柵的焦距的絕對值、f是光學系統(tǒng)整體的焦距的絕對值、TTL是從第1透鏡的物體側的面和光圈面之中的位于物體側的面到像面的距離，則本發(fā)明的第二方式的成像光學系統(tǒng)滿足以下各式0.425<fVf4<0.7(1)1.5<^<2.2(5)f!<f3(6)1.05<TTL/f<1.18(7)15<f腿/f<100(8)。在本發(fā)明的第二方式的成像光學系統(tǒng)中，通過組合正屈光度、負屈光度、正屈光度、負屈光度這4個透鏡，有利于降低成像光學系統(tǒng)的球面像差，因此分辨率提高。另外，通過組合作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡和作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡，能夠減小像面彎曲。另外，由于光圈相對于第1透鏡的像側的面被配置在物體側，因此能夠使光學系統(tǒng)小型化。利用滿足上述式(1)以及(5)至(8)的結構，能夠實現這樣的小型成像光學系統(tǒng)其針對固體攝像元件的像面的入射角度小，且降低了色差、像散、像面彎曲以及畸變像差。圖1是示出實施例1的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖2是示出實施例1的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖3是示出實施例2的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖4是示出實施例2的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖5是示出實施例3的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖6是示出實施例3的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖7是示出實施例4的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖8是示出實施例4的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖9是示出實施例5的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖10是示出實施例5的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖11是示出實施例6的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖12是示出實施例6的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖13是示出實施例7的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。圖14是示出實施例7的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。具體實施例方式圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。本實施方式的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡1、第2透鏡2、第3透鏡3以及第4透鏡4。光圈相對于第1透鏡的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡1、第2透鏡2、第3透鏡3以及第4透鏡4之后的光透過玻璃板5而到達像面6。下面，對本發(fā)明的成像光學系統(tǒng)的特征進行說明。4個透鏡的種類本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)從物體側到像面?zhèn)染哂凶鳛殡p凸透鏡的第1透鏡；作為雙凹透鏡的第2透鏡；作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡；以及作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡。通過組合正屈光度、負屈光度、正屈光度、負屈光度這4個透鏡，能夠降低成像光學系統(tǒng)的球面像差，因此分辨率提高。通過在物體側使用作為雙凸透鏡的第1透鏡以及作為雙凹透鏡的第2透鏡，能夠用比使用一組彎月透鏡的情況更小的垂度來確定透鏡的形狀，能夠降低制造成本。另外，通過組合作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡以及作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡，能夠減小像面彎曲。在以下說明中，將第i透鏡(i為l4的整數)的焦距的絕對值設為fi，將光學系統(tǒng)整體的焦距的絕對值設為f。第1透鏡的焦距與第4透鏡的焦距的絕對值之比本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)構成為滿足下式0.425<fVf4<0.7(1)。如果減小f乂^的值，則能夠維持成像光學系統(tǒng)的總長和背焦，同時能夠減小針對像面上的像素元件的入射角度。對于f/f4的值為0.425以下的成像光學系統(tǒng)而言，成像光學系統(tǒng)的彗形像差大，因此不理想。而對于f/f4的值為0.7以上的成像光學系統(tǒng)，由于光相對于像面上的像素元件的入射角度大，因此也不理想。光學系統(tǒng)整體的焦距的絕對值與第1透鏡的焦距之比本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)構成為滿足下式1.5<f/f丄<2.2(5)。對于f/^的值為1.5以下的成像光學系統(tǒng)，難以實現小型化。而對于f/^的值為2.2以上的成像光學系統(tǒng)，其第l透鏡的加工的容限誤差小，因此不容易制造。第1透鏡的焦距與第3透鏡的焦距的比較本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)構成為滿足下式f!<f3(6)。通過使第1透鏡具有正的最大屈光度，使得主點位置向物體側移動，因此容易使成像光學系統(tǒng)小型化?？傞L與整體焦距之比將從第1透鏡的物體側的面和光圈面之中的位于物體側的面到像面的距離(成像光學系統(tǒng)的總長)設為TTL，則本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)構成為滿足下式1.05<TTL/f<1.18(7)。對于TTL/f的值為1.05以下的成像光學系統(tǒng)，光相對于像面上的像素元件的入射角度變大，因此不理想。而TTL/f的值為1.18以上的成像光學系統(tǒng)則難以實現小型化。6阿貝數將第i透鏡的阿貝數設為Vdi，則本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)構成為滿足下式25<vd2<28(2)50<vdl、vd3、vd4<57(3)。光圈被配置為，相對于具有正屈光度的第l透鏡的像側的面，位于物體側，因此，當具有負屈光度的第2透鏡使用高折射率高分散透鏡時，能夠有效地降低色差。第2透鏡的焦距的絕對值與第4透鏡的焦距的絕對值之比本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)構成為滿足下式0.595<f2/f4<1.05(4)。f2/f4的值為0.595以下的成像光學系統(tǒng)的色差校正過度。而f2/f4的值為1.05以上的成像光學系統(tǒng)則由于色差校正不足而無法實現高分辨率。衍射光柵可以不使用高折射率高分散透鏡進行色差消除，而是使用衍射光柵來進行色差消除。設衍射光柵的焦距為f皿，則本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)構成為滿足下式15<fD0E/f<100(8)。在衍射光柵的光路差函數0為0-C2xhS+C4xh"+'.'的情況下，用fD。E=1/(2C2)來定義衍射光柵的焦距fD。E。其中，光路差函數是針對歸一化波長587.56nm的衍射次數一次函數。在光路差函數的表達式中，h表示距光軸的距離，C2以及C4表示常數。對于fD。E的值為15以下的成像光學系統(tǒng)，其色差消除不充分，因此無法充分提高分辨率。而f,的值為100以上的成像光學系統(tǒng)的色差消除過度。另外，衍射光柵的光柵周期短，不容易制造。下面，對本發(fā)明的實施例1至7進行說明。實施例的成像光學系統(tǒng)的規(guī)格表1及表2是示出實施例1至7的成像光學系統(tǒng)的規(guī)格的表。表1中表示焦距的數值的單位為"毫米"。其它數值為無量綱數。表2中表示CRA的數值的單位為"度"。其它數值的單位為"毫米"。在表1中，ndi表示第i透鏡針對波長為587.6納米的光的折射率。另外，Fno.為表示光學系統(tǒng)整體的亮度的F數。在表2中，EFL表示光學系統(tǒng)整體的有效焦距。另外，CRA表示主光線相對于像面上的像素元件的最大入射角度。入射角度在像的周邊部為最大。BF表示背焦。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例1圖1是示出實施例1的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。實施例1的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡1、第2透鏡2、第3透鏡3以及第4透鏡4。光圈11相對于第1透鏡1的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡1的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡1、第2透鏡2、第3透鏡3以及第4透鏡4之后的光透過玻璃板5而到達像面6。圖2是示出實施例1的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖2(a)是示出軸上色差的圖。圖2(a)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖2(a)的縱軸表示光線在光圈中的通過位置?？v軸的"0"表示光線通過光圈中心，縱軸的"1"表示光線通過光圈邊緣。圖2(b)是示出像散以及像面彎曲的圖。圖2(b)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖2(b)的縱軸表示像高(單位是毫米)。虛線表示子午像面的位置，實線表示弧矢像面的位置。圖2(c)是示出畸變像差的圖。圖2(c)的橫軸表示畸變像差(畸變distortion)。圖2(c)的縱軸表示像高(單位是毫米)。表3是示出實施例1的成像光學系統(tǒng)的透鏡數據的表。在表3中，光圈的面間隔是指以光圈位置為基準、以像側為正(Plus)時的第2面的位置。關于其它面，例如，第2面(第1透鏡的物體側的面)的面間隔是指第2面與第3面(第2透鏡的像側的面)之間的間隔。表4是示出表示第2面至第9面的非球面形狀的式子的系數及常數的表。在將成像光學系統(tǒng)的光軸設為z軸、將與光軸垂直的面上的坐標設為x、y的正交坐標系中，非球面形狀是通過使下式表示的二次曲線繞光軸即z軸旋轉而得到的光軸對稱旋轉面。其中，k是決定二次曲線的形狀的常數，c是中心曲率。另外，A為校正系數。式1h"x2+y21C=——Rch2mZ=-,^T十2Aih'表3面編號注釋面間隔(mm)折射率阿貝數面形狀光圈-0.17312第一透鏡0.5601.5156.1非球面3第一透鏡0.0901非球面4第二透鏡0.3801.60526.6非球面5第二透鏡0.6201非球面6第三透鏡0.5401.5156.1非球面9<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>瞎cocmcoloco00cmocm00cmocoocococoooco娥1~1"od1~1第8面CD1~1cn3coco寸1~1coo寸co1~1cmo寸寸coo寸oo卜第7面coCD1~11~1寸00cmcmocm1~1cmo0000odoo1~1cmo寸cm瞎cd寸olo1~1寸cmo寸looo1~1oolo寸娥1~1第5面00CD卜1~11~1卜cocmolo1~1olo1~1ocmlo1~1cmolo卜第4面OiCDOicd1~1ooocmoco1~1oloo1~1ocoCDcmo00第3面CD1~100ooooco寸1~1ocmloo寸寸1~1olo寸1~1第2面1~1cm寸ooocoo寸卜coo00odcmo001~1coolocm1~1非球面系數寸CD00o實施例2圖3是示出實施例2的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。實施例2的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡201、第2透鏡202、第3透鏡203以及第4透鏡204。光圈2011相對于第1透鏡201的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡201的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡201、第2透鏡202、第3透鏡203以及第4透鏡204之后的光透11過玻璃板205而到達像面206。圖4是示出實施例2的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖4(a)是示出軸上色差的圖。圖4(a)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖4(a)的縱軸表示光線在光圈中的通過位置?？v軸的"0"表示光線通過光圈中心，縱軸的"1"表示光線通過光圈邊緣。圖4(b)是示出像散以及像面彎曲的圖。圖4(b)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖4(b)的縱軸表示像高(單位是毫米)。虛線表示子午像面的位置，實線表示弧矢像面的位置。圖4(c)是示出畸變像差的圖。圖4(c)的橫軸表示畸變像差(畸變)。圖4(c)的縱軸表示像高(單位是毫米)。表5是示出實施例2的成像光學系統(tǒng)的透鏡數據的表。在表5中，光圈的面間隔是指以光圈位置為基準、以像側為正時的第2面的位置。關于其它面，例如，第2面(第l透鏡的物體側的面)的面間隔是指第2面與第3面(第2透鏡的像側的面)之間的間隔。表6是示出表示第2面至第9面的非球面形狀的式子的系數及常數的表。在將成像光學系統(tǒng)的光軸設為z軸、將與光軸垂直的面上的坐標設為x、y的正交坐標系中，非球面形狀是通過使下式表示的二次曲線繞光軸即z軸旋轉而得到的光軸對稱旋轉面。其中，k是確定二次曲線形狀的常數，c是中心曲率。另外，A為校正系數。式2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實施例3圖5是示出實施例3的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。實施例3的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡301、第2透鏡302、第3透鏡303以及第4透鏡304。光圈3011相對于第1透鏡301的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡301的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡3Q1、第2透鏡3Q2、第3透鏡303以及第4透鏡304之后的光透過玻璃板305而到達像面306。圖6是示出實施例3的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖6(a)是示出軸上色差的圖。圖6(a)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖6(a)的縱軸表示光線在光圈中的通過位置?？v軸的"0"表示光線通過光圈中心，縱軸的"1"表示光線通過光圈邊緣。圖6(b)是示出像散以及像面彎曲的圖。圖6(b)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖6(b)的縱軸表示像高(單位是毫米)。虛線表示子午像面的位置，實線表示弧矢像面的位置。圖6(c)是示出畸變像差的圖。圖6(c)的橫軸表示畸變像差(畸變)。圖6(c)的縱軸表示像高(單位是毫米)。表7是示出實施例3的成像光學系統(tǒng)的透鏡數據的表。在表7中，光圈的面間隔是指以光圈位置為基準、以像側為正時的第2面的位置。關于其它面，例如，第2面(第l透鏡的物體側的面)的面間隔是指第2面與第3面(第2透鏡的像側的面)之間的間隔。表8是示出表示第2面至第9面的非球面形狀的式子的系數及常數的表。在將成像光學系統(tǒng)的光軸設為z軸、將與光軸垂直的面上的坐標設為x、v的正交坐標系中，非球面形狀是通過使下式表示的二次曲線繞光軸即z軸旋轉而得到的光軸對稱旋轉面。其中，k是確定二次曲線形狀的常數，c是中心曲率。另外，A為校正系數。式3h"X2+y21C=——RZ=——/Q，+2Aih1l+Vl—(l+k)cVi=i表7面編號注釋面間隔折射率阿貝數面形狀光圈-0.16912第一透鏡0.5601.5156.1非球面3第一透鏡0.0901非球面4第二透鏡0.3801.60526.6非球面5第二透鏡0.7481非球面6第三透鏡0.5401.5156.1非球面15<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表8<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實施例4圖7是示出實施例4的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。實施例4的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡401、第2透鏡402、第3透鏡403以及第4透鏡404。光圈4011相對于第1透鏡401的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡401的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡401、第2透鏡402、第3透鏡403以及第4透鏡404之后的光透過玻璃板405而到達像面406。圖8是示出實施例4的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖8(a)是示出軸上色差的圖。圖8(a)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖8(a)的縱軸表示光線在光圈中的通過位置?？v軸的"0"表示光線通過光圈中心，縱軸的"1"表示光線通過光圈邊緣。圖8(b)是示出像散以及像面彎曲的圖。圖8(b)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖8(b)的縱軸表示像高(單位是毫米)。虛線表示子午像面的位置，實線表示弧矢像面的位置。圖8(c)是示出畸變像差的圖。圖8(c)的橫軸表示畸變像差(畸變)。圖8(c)的縱軸表示像高(單位是毫米)。表9是示出實施例4的成像光學系統(tǒng)的透鏡數據的表。在表9中，光圈的面間隔是指以光圈位置為基準、以像側為正時的第2面的位置。關于其它面，例如，第2面(第l透鏡的物體側的面)的面間隔是指第2面與第3面(第2透鏡的像側的面)之間的間隔。表10是示出表示第2面至第9面的非球面形狀的式子的系數及常數的表。在將成像光學系統(tǒng)的光軸設為z軸、將與光軸垂直的面上的坐標設為x、y的正交坐標系中，非球面形狀是通過使下式表示的二次曲線繞光軸即z軸旋轉而得到的光軸對稱旋轉面。其中，k是確定二次曲線形狀的常數，c是中心曲率。另外，A為校正系數。式4h"X2+y21<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>表9<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表IO<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>實施例5圖9是示出實施例5的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。實施例5的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡501、第2透鏡502、第3透鏡503以及第4透鏡504。光圈5011相對于第1透鏡501的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡501的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡501、第2透鏡502、第3透鏡503以及第4透鏡504之后的光透過玻璃板505而到達像面506。圖10是示出實施例5的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖10(a)是示出軸上色差的圖。圖10(a)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖10(a)的縱軸表示光線在光圈中的通過位置。縱軸的"0"表示光線通過光圈中心，縱軸的"1"表示光線通過光圈邊緣。圖10(b)是示出像散以及像面彎曲的圖。圖10(b)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖10(b)的縱軸表示像高(單位是毫米)。虛線表示子午像面的位置，實線表示弧矢像面的位置。圖10(c)是示出畸變像差的圖。圖10(c)的橫軸表示畸變像差(畸變)。圖10(c)的縱軸表示像高(單位是毫米)。表11是示出實施例5的成像光學系統(tǒng)的透鏡數據的表。在表11中，光圈的面間隔是指以光圈位置為基準、以像側為正時的第2面的位置。關于其它面，例如，第2面(第l透鏡的物體側的面)的面間隔是指第2面與第3面(第2透鏡的像側的面)之間的間隔。表12是示出表示第2面至第9面的非球面形狀的式子的系數及常數的表。在將成像光學系統(tǒng)的光軸設為z軸、將與光軸垂直的面上的坐標設為x、y的正交坐標系中，非球面形狀是通過使下式表示的二次曲線繞光軸即z軸旋轉而得到的光軸對稱旋轉面。其中，k是確定二次曲線形狀的常數，c是中心曲率。另外，A為校正系數。式5<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>實施例6圖11是示出實施例6的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。實施例6的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡601、第2透鏡602、第3透鏡603以及第4透鏡604。光圈6011相對于第1透鏡601的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡601的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡601、第2透鏡602、第3透鏡603以及第4透鏡604之后的光透過玻璃板605而到達像面606。圖12是示出實施例6的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖12(a)是示出軸上色差的圖。圖12(a)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖12(a)的縱軸表示光線在光圈中的通過位置?？v軸的"0"表示光線通過光圈中心，縱軸的"1"表示光線通過光圈邊緣。圖12(b)是示出像散以及像面彎曲的圖。圖12(b)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖12(b)的縱軸表示像高(單位是毫米)。虛線表示子午像面的位置，實線表示弧矢像面的位置。圖12(c)是示出畸變像差的圖。圖12(c)的橫軸表示畸變像差(畸變)。圖12(c)的縱軸表示像高(單位是毫米)。表13是示出實施例6的成像光學系統(tǒng)的透鏡數據的表。在表13中，光圈的面間隔是指以光圈位置為基準、以像側為正時的第2面的位置。關于其它面，例如，第2面(第l透鏡的物體側的面)的面間隔是指第2面與第3面(第2透鏡的像側的面)之間的間隔。表14是示出表示第2面至第9面的非球面形狀的式子的系數及常數的表。在將成像光學系統(tǒng)的光軸設為z軸、將與光軸垂直的面上的坐標設為x、y的正交坐標系中，非球面形狀是通過使下式表示的二次曲線繞光軸即z軸旋轉而得到的光軸對稱旋轉面。其中，k是確定二次曲線形狀的常數，c是中心曲率。另外，A為校正系數。式6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>表13<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>實施例7圖13是示出實施例7的成像光學系統(tǒng)的結構的圖。實施例7的成像光學系統(tǒng)從物體側到像側具有第1透鏡701、第2透鏡702、第3透鏡703以及第4透鏡704。光圈7011相對于第1透鏡701的像側的面，位于物體側，且相對于第1透鏡701的物體側的面的頂點，位于像側。透過第1透鏡701、第2透鏡702、第3透鏡703以及第4透鏡704之后的光透過玻璃板705而到達像面706。圖14是示出實施例7的成像光學系統(tǒng)的像差的圖。圖14(a)是示出軸上色差的圖。圖14(a)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖14(a)的縱軸表示光線在光圈中的通過位置?？v軸的"0"表示光線通過光圈中心，縱軸的"1"表示光線通過光圈邊緣。圖14(b)是示出像散以及像面彎曲的圖。圖14(b)的橫軸表示光軸方向的焦點位置(單位是毫米)。圖14(b)的縱軸表示像高(單位是毫米)。虛線表示子午像面的位置，實線表示弧矢像面的位置。圖14(c)是示出畸變像差的圖。圖14(c)的橫軸表示畸變像差(畸變)。圖14(c)的縱軸表示像高(單位是毫米)。表15是示出實施例7的成像光學系統(tǒng)的透鏡數據的表。在表15中，光圈的面間隔是指以光圈位置為基準、以像側為正時的第2面的位置。關于其它面，例如，第2面(第l透鏡的物體側的面)的面間隔是指第2面與第3面(第2透鏡的像側的面)之間的間隔。表16是示出表示第2面至第9面的非球面形狀的式子的系數及常數的表。在將成像光學系統(tǒng)的光軸設為z軸、將與光軸垂直的面上的坐標設為x、y的正交坐標系中，非球面形狀是通過使下式表示的二次曲線繞光軸即z軸旋轉而得到的光軸對稱旋轉面。其中，k是確定二次曲線形狀的常數，c是中心曲率。另外，A為校正系數。式7h=A/x2+y21C=—RCh2mZ=——,"+2Aih1l+^l—(l+k)cVi=i第1透鏡701在像側的面上具備衍射光柵。衍射光柵的光路差函數0表示為0=C2xh2+C4xh4+...。其中，光路差函數是針對歸一化波長587.56nm的衍射次數一次的函數。在光路差函數式中，h表示距光軸的距離，C2及C4表示常數。表17是示出光路差函數中的常數的表。表15面編號注釋面間隔折射率阿貝數面形狀光圈-0.16612第一透鏡0.5361.5156.1非球面27<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>下面，對本發(fā)明的實施方式的特征進行說明。光圈的位置本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)的光圈相對于第1透鏡的像側的面位于物體側，且相對于第1透鏡的物體側的面的頂點位于像側。通過使光圈相對于第1透鏡的像側的面位于物體側、且相對于第1透鏡的物體側的面的頂點位于像側，能夠減小成像光學系統(tǒng)整體的尺寸(從第1透鏡的物體側的面以及光圈面中位于物體側的面到像面的距離)。第2透鏡的折射率在本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)中，ridi為第i透鏡針對波長為587.6納米的光的折射率，且滿足下式1.6<nd2<1.62(9)。通過增大第2透鏡的折射率，能夠增大透鏡的屈光度，能夠擴大光束的中心光線的范圍。其結果，能夠減小像面周邊部的中心光線的入射角度。此外，式(9)的下限值以及上限值是指可用于透鏡的塑料材料中、全烯烴(fullolefin)聚酯的折射率范圍。該材料的折射率高，吸水性低且容易形成薄壁，因此優(yōu)選將其作為本發(fā)明的成像光學系統(tǒng)的透鏡材料。第1、第3以及第4透鏡的折射率在本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)中，ridi為第i透鏡針對波長為587.6納米的光的折射率，且滿足下式ndl<1.515(10)nd3<1.515(11)nd4<1.515(12)。當減小透鏡的折射率時，透鏡加工的容限誤差增大。因此，優(yōu)選第1、第3以及第4透鏡的折射率比第2透鏡的折射率小。F數在本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)中，Fno.為表示光學系統(tǒng)整體的亮度的F數，且滿足下式2.75<Fno.<3.0(13)。對于Fno.為2.75以下的成像光學系統(tǒng)，透鏡加工的容限誤差以及組裝的容限誤差小，因此不容易制造。對于Fno.為3.0以上的成像光學系統(tǒng)，由于其光量不足而容易發(fā)生手抖等。而且，其數值孔徑(NA)小，分辨率低。透鏡的材料本發(fā)明的實施方式的成像光學系統(tǒng)中的透鏡均由塑料形成。因此，透鏡均可通過鑄模成型來制作，適合于批量生產。30權利要求一種成像光學系統(tǒng)，該成像光學系統(tǒng)從物體側到像面?zhèn)染哂凶鳛殡p凸透鏡的第1透鏡；作為雙凹透鏡的第2透鏡；作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡；以及作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡，在該成像光學系統(tǒng)中，光圈相對于第1透鏡的像側的面，被配置在物體側，設fi是第i透鏡的焦距的絕對值、f是光學系統(tǒng)整體的焦距的絕對值、vdi是第i透鏡的阿貝數、TTL是從第1透鏡的物體側的面和光圈面之中的位于物體側的面到像面的距離，則該成像光學系統(tǒng)滿足以下各式0.425＜f1/f4＜0.7(1)25＜vd2＜28(2)50＜vd1、vd3、vd4＜57(3)0.595＜f2/f4＜1.05(4)1.5＜f/f1＜2.2(5)f1＜f3(6)1.05＜TTL/f＜1.18(7)。2.—種成像光學系統(tǒng)，該成像光學系統(tǒng)從物體側到像面?zhèn)染哂凶鳛殡p凸透鏡的第1透鏡；作為雙凹透鏡的第2透鏡；作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡；以及作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡，在該成像光學系統(tǒng)中，光圈相對于第1透鏡的像側的面，被配置在物體側，在第1透鏡的像側的面上具有衍射光柵，設4是第i透鏡的焦距的絕對值、f皿是衍射光柵的焦距、f是光學系統(tǒng)整體的焦距的絕對值、TTL是從第1透鏡的物體側的面和光圈面之中的位于物體側的面到像面的距離，則該成像光學系統(tǒng)滿足以下各式0.425<fVf4<0.7(1)1.5<f/f丄<2.2(5)4<f3(6)1.05<TTL/f<1.18(7)15<fD0E/f<100(8)。3.根據權利要求1或2所述的成像光學系統(tǒng)，其中，光圈相對于第1透鏡的物體側的面的頂點，位于像側。4.根據權利要求13中任意一項所述的成像光學系統(tǒng)，其中，設ridi為第i透鏡針對波長為587.6納米的光的折射率，則該成像光學系統(tǒng)還滿足下式1.6<nd2<1.62(9)。5.根據權利要求14中任意一項所述的成像光學系統(tǒng)，其中，設ridi為第i透鏡針對波長為587.6納米的光的折射率，則該成像光學系統(tǒng)還滿足以下各式ndl<1.515(10)nd3<1.515(11)nd4<1.515(12)。6.根據權利要求15中任意一項所述的成像光學系統(tǒng)，其中，設Fno.為表示光學系統(tǒng)整體的亮度的F數，則該成像光學系統(tǒng)還滿足下式2.75<Fno.<3.0(13)。7.根據權利要求16中任意一項所述的成像光學系統(tǒng)，其中，透鏡均由塑料形成。全文摘要本發(fā)明提供一種小型的成像光學系統(tǒng)，其針對固體攝像元件的像面的入射角度小，且降低了色差、像散、像面彎曲以及畸變像差。本發(fā)明的第一方式的成像光學系統(tǒng)從物體側到像面?zhèn)染哂凶鳛殡p凸透鏡的第1透鏡；作為雙凹透鏡的第2透鏡；作為朝像側凸出的正彎月透鏡的第3透鏡；作為朝物體側凸出的負彎月透鏡的第4透鏡。光圈相對于第1透鏡的像側的面被配置在物體側。設fi是第i透鏡的焦距的絕對值、f是光學系統(tǒng)整體的焦距的絕對值、vdi是第i透鏡的阿貝數、TTL是從第1透鏡的物體側的面和光圈面之中的位于物體側的面到像面的距離，則本發(fā)明的第一方式的成像光學系統(tǒng)滿足0.425<f1/f4<0.7(1)；25<vd2<28(2)；50<vd1、vd3、vd4<57(3)；0.595<f2/f4<1.05(4)；1.5<f/f1<2.2(5)；f1<f3(6)；1.05<TTL/f<1.18(7)。文檔編號G02B13/00GK101755230SQ20088002550公開日2010年6月23日申請日期2008年8月28日優(yōu)先權日2008年2月13日發(fā)明者坂上典久申請人:納盧克斯株式會社