專利名稱：攝像鏡頭及使用了該攝像鏡頭的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于搭載有攝像裝置的例如便攜式電話機(jī)等的小型移動(dòng)產(chǎn)品 的攝像鏡頭和使用了該攝像鏡頭的攝像裝置。
背景技術(shù)：
近年，搭載了攝像裝置(照相機(jī)模塊)的例如便攜式電話機(jī)等小型移動(dòng)產(chǎn)品得到 普及，使用這樣的小型移動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)單的照片拍攝已成為普遍現(xiàn)象。而且，作為搭載在這 樣的小型移動(dòng)產(chǎn)品中的小型攝像裝置用的攝像鏡頭，基于與1片結(jié)構(gòu)乃至2片結(jié)構(gòu)的透鏡 相比能夠高性能化的理由，提出了一種3片結(jié)構(gòu)的鏡頭，該透鏡從物體側(cè)向像面?zhèn)纫来闻?置有第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1中記載的攝像鏡頭具有從物體側(cè)向像面?zhèn)纫来闻渲玫娜缦聵?gòu)件第一 透鏡，具有正光焦度；第二透鏡，具有負(fù)光焦度，并且由物體側(cè)的透鏡面是凹面的凸凹透鏡 構(gòu)成；以及第三透鏡，具有正光焦度。在此，使用具有負(fù)光焦度的透鏡作為第二透鏡是特殊 地為了良好地修正色像差。此外，在專利文獻(xiàn)1中提出的攝像鏡頭中，通過使第一 第三透 鏡全部使用塑料透鏡，達(dá)到了低成本化。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-317743號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)1中記載的攝像鏡頭中，由于使用了具有負(fù)光焦度的透鏡作為 第二透鏡，因此，難以實(shí)現(xiàn)近年要求的光學(xué)全長(zhǎng)的進(jìn)一步縮短化。此外，在專利文獻(xiàn)1中記載的攝像鏡頭中，由于第一透鏡和第二透鏡相對(duì)于光學(xué) 系統(tǒng)整體的焦距的倍率(光焦度)大，因此，各結(jié)構(gòu)透鏡的偏心等的制造誤差對(duì)像差產(chǎn)生很 大影響。從而，在專利文獻(xiàn)1中記載的攝像鏡頭中，恐怕不能與百萬像素以上的高像素的攝 像元件相匹配。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種攝像鏡頭和使用了該攝像鏡頭的攝像裝置，該攝像鏡 頭解決了以往技術(shù)中的上述問題，是能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化(小型化、薄型化)、低成本化，并且， 能夠與搭載在便攜式電話機(jī)等小型移動(dòng)產(chǎn)品中的百萬像素以上的高像素?cái)z像元件相匹配 的3片結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的，其特征在于，具有從物體側(cè)向像面?zhèn)纫来闻渲?的如下構(gòu)件第一透鏡，具有正光焦度，在像面?zhèn)鹊耐哥R面上形成有衍射光學(xué)元件；第二透 鏡，具有正光焦度，由像面?zhèn)鹊耐哥R面為凸面的凸凹透鏡構(gòu)成；以及第三透鏡，具有負(fù)光焦 度，在設(shè)光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距為f，上述第一透鏡的焦距為Π，上述第二透鏡的焦距
為f2，上述第三透鏡的焦距為f3，上述衍射光學(xué)元件的光焦度為時(shí)，滿足下述條件式 ⑴ ⑷0. 9 < fl/f < 1. 3…(1)
0. 7 < f2/f < 1. 1-0. 8 < f3/f < -0. 6-0. 3 < f · Φη0Ρ < 0.
…⑵ …⑶
..(4)。上述條件式(1)是關(guān)于上述第一透鏡對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)整體的光焦度平衡的條件式。 若fl/f在0. 9以下或1. 3以上，則難以既保證光學(xué)系統(tǒng)全長(zhǎng)小，又能良好地修正球面像差 和非點(diǎn)像差。上述條件式(2)是關(guān)于上述第二透鏡對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)整體的光焦度平衡的條件式。 若f2/f在0. 7以下或1. 1以上，則難以既保證光學(xué)系統(tǒng)全長(zhǎng)小，又能良好地修正球面像差 和非點(diǎn)像差。上述條件式(3)是關(guān)于上述第三透鏡對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)整體的光焦度平衡的條件式。 若f3/f在-0. 8以下或-0. 6以上，則難以既保證光學(xué)系統(tǒng)全長(zhǎng)小，又能良好地修正球面像
差和非點(diǎn)像差。上述條件式(4)是關(guān)于形成在上述第一透鏡上的上述衍射光學(xué)元件的光焦度的 條件式。若f· Φ·在-0.3以下或0.5以上，則難以保證光學(xué)全長(zhǎng)與光線像差和色像差的 良好平衡。由于以上原因，根據(jù)上述本發(fā)明的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)，能夠提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊 化(小型化、薄型化)，并且能夠良好地修正各個(gè)像差，能夠與搭載在便攜式電話機(jī)等小型 移動(dòng)產(chǎn)品中的百萬像素以上的高像素?cái)z像元件相匹配的高性能的3片結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭。此 外，如上所述，根據(jù)上述本發(fā)明的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)，不論透鏡材料如何，都能夠與百萬像素 以上的高像素?cái)z像元件相匹配，因此，通過使用塑料作為透鏡材料，也能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。在上述本發(fā)明的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)中，上述第一 第三透鏡最好都是塑料透鏡。根 據(jù)該最優(yōu)例子，包括衍射光學(xué)元件的成形在內(nèi)的第一 第三透鏡的成形變得容易，并且，在 材料成本乃至制造成本方面也有利。此外，本發(fā)明涉及的攝像裝置的結(jié)構(gòu)的特征在于，是具有將與被攝體相對(duì)應(yīng)的光 信號(hào)變換成圖像信號(hào)進(jìn)行輸出的攝像元件和使上述被攝體的像成像在上述攝像元件的攝 像面上的攝像鏡頭的攝像裝置，使用了上述本發(fā)明的攝像鏡頭作為上述攝像鏡頭。根據(jù)上述本發(fā)明的攝像裝置的結(jié)構(gòu)，通過使用上述本發(fā)明的攝像鏡頭作為攝像鏡 頭，能提供一種緊湊且高性能的攝像裝置，以及搭載有該攝像裝置的緊湊且高性能的便攜 式電話機(jī)等的移動(dòng)產(chǎn)品。發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種攝像鏡頭和使用了該攝像鏡頭的攝像裝置， 該攝像鏡頭是能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化(小型化、薄型化)、低成本化，并且，是能夠與搭載在便攜式 電話機(jī)等小型移動(dòng)產(chǎn)品中的百萬像素以上的高像素?cái)z像元件相匹配的3片結(jié)構(gòu)。


圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)的配置圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1中的攝像鏡頭的像差圖((a)是球面像差的圖(軸上色 像差的圖)，(b)是非點(diǎn)像差的圖，(c)是歪曲像差的圖)。圖3是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)的配置圖。
4
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2中的攝像鏡頭的像差圖((a)是球面像差的圖(軸上色 像差的圖)，(b)是非點(diǎn)像差的圖，(C)是歪曲像差的圖)。圖5是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)的配置圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施例3中的攝像鏡頭的像差圖((a)是球面像差的圖(軸上色 像差的圖)，(b)是非點(diǎn)像差的圖，(c)是歪曲像差的圖)。附圖標(biāo)記說明
1、7、13第一透鏡
2、8、14第二透鏡
3、9、15第三透鏡
4、10、16孔徑光闌
5、11、17平行平板
6、12、18攝像鏡頭
S攝像面
具體實(shí)施例方式以下，使用實(shí)施方式，進(jìn)一步具體地說明本發(fā)明。[第一實(shí)施方式]圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)的配置圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的攝像鏡頭6具有從物體側(cè)(圖1中左側(cè))向像面?zhèn)?圖 1中右側(cè))依次配置的如下構(gòu)件孔徑光闌4 ；第一透鏡1，具有正光焦度，在像面?zhèn)鹊耐哥R 面上形成有衍射光學(xué)元件；第二透鏡2，具有正光焦度，由像面?zhèn)鹊耐哥R面是凸面的凸凹透 鏡構(gòu)成；以及第三透鏡3，具有負(fù)光焦度。攝像鏡頭6是對(duì)攝像元件(例如CCD)的攝像面S 形成光學(xué)影像(使被攝體的影像成像)的攝像用的單焦點(diǎn)透鏡，攝像元件將與被攝體對(duì)應(yīng) 的光信號(hào)變換成圖像信號(hào)后輸出。并且，使用攝像元件和攝像鏡頭6構(gòu)成攝像裝置。在此，形成有衍射光學(xué)元件的透鏡面(以下稱作“衍射光學(xué)元件面”)的形狀由例 如下述(數(shù)學(xué)式1)給出(關(guān)于后述的第二和第三實(shí)施方式也同樣)。[數(shù)學(xué)式1]φ (p ) = (2 π / λ 0) (C2 P 2+C4 ρ 4)Y= PX(歸一化半徑)其中，在上述(數(shù)學(xué)式1)中，Φ (P)表示相位函數(shù)，Y表示距離光軸的高度，Cn表 示η次的相位系數(shù)，λ ^表示設(shè)計(jì)波長(zhǎng)。再有，通過設(shè)衍射次數(shù)為Μ，將Φ (P)進(jìn)行形狀變 換來決定X。第一透鏡1由物體側(cè)的透鏡面是凸面的凸凹透鏡構(gòu)成。第三透鏡3由雙凹透鏡構(gòu)成。第一 第三透鏡1 3的各透鏡面可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)為非球面，透鏡面的非球面形狀 用下述(數(shù)學(xué)式2)給出(關(guān)于后述的第二和第三實(shí)施方式也同樣)。[數(shù)學(xué)式2]
權(quán)利要求
一種攝像鏡頭，其特征在于，具有從物體側(cè)向像面?zhèn)纫来闻渲玫娜缦聵?gòu)件第一透鏡，具有正光焦度，在像面?zhèn)鹊耐哥R面上形成有衍射光學(xué)元件；第二透鏡，具有正光焦度，由像面?zhèn)鹊耐哥R面為凸面的凸凹透鏡構(gòu)成；以及第三透鏡，具有負(fù)光焦度，在設(shè)光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距為f，上述第一透鏡的焦距為f1，上述第二透鏡的焦距為f2，上述第三透鏡的焦距為f3，上述衍射光學(xué)元件的光焦度為φDOE時(shí)，滿足下述條件式(1)～(4)0.9＜f1/f＜1.3 …(1)0.7＜f2/f＜1.1 …(2) 0.8＜f3/f＜ 0.6 …(3) 0.3＜f·φDOE＜0.5…(4)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像鏡頭，其特征在于， 上述第一 第三透鏡都是塑料透鏡。
3.一種攝像裝置，具有攝像元件，將與被攝體相對(duì)應(yīng)的光信號(hào)變換成圖像信號(hào)來進(jìn) 行輸出；以及攝像鏡頭，使上述被攝體的像成像在上述攝像元件的攝像面上，其特征在于，使用了權(quán)利要求1或2中記載的攝像鏡頭作為上述攝像鏡頭。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化(小型化、薄型化)、低成本化，并且，能夠與搭載在便攜式電話機(jī)等小型移動(dòng)產(chǎn)品中的百萬像素以上的高像素的攝像元件相匹配的3片結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭。本發(fā)明是一種具有從物體側(cè)向像面?zhèn)纫来闻渲昧巳缦聵?gòu)件的攝像鏡頭(6)孔徑光闌(4)；第一透鏡(1)，具有正光焦度，在像面?zhèn)鹊耐哥R面上形成有衍射光學(xué)元件；第二透鏡(2)，具有正光焦度，由像面?zhèn)鹊耐哥R面是凸面的凸凹透鏡構(gòu)成；第三透鏡(3)，具有負(fù)光焦度。在設(shè)光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距為f，第一透鏡(1)的焦距為f1，第二透鏡(2)的焦距為f2，第三透鏡(3)的焦距為f3，上述衍射光學(xué)元件的光焦度為φDOE時(shí)，滿足下述條件式(1)～(4)0.9＜f1/f＜1.3…(1)、0.7＜f2/f＜1.1…(2)、-0.8＜f3/f＜-0.6…(3)、-0.3＜f·φDOE＜0.5…(4)。
文檔編號(hào)G02B13/00GK101946200SQ20098010511
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者井場(chǎng)拓巳, 山下優(yōu)年 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社