使用的用語(yǔ)在本說(shuō)明 書(shū)中如下定義。
[0054](a)折射率為,相對(duì)于d線的波長(zhǎng)(587. 56nm)的折射率。
[0055] (b)阿貝數(shù)為,在將相對(duì)于d線、F線(波長(zhǎng)486. 13nm)、C線(波長(zhǎng)656. 28nm)的折 射率分別設(shè)為nd、nF、nC、將阿貝數(shù)設(shè)為Vd的情況下,通過(guò)
[0056]vd= (nd-l)/ (nF-nC)
[0057] 的定義式求出的阿貝數(shù)Vd。
[0058] (c)在對(duì)透鏡使用了「凹」、「凸」或者「凹凸透鏡」這樣的記載的情況下,這些表示 在光軸附近(透鏡的中心附近)的透鏡形狀。
[0059] (d)構(gòu)成接合透鏡的各單透鏡中的折射力(光學(xué)能力(power)、焦點(diǎn)距離的倒數(shù))的 記載為單透鏡的透鏡面的兩側(cè)為空氣的情況下的能力。
[0060] (e)由于在復(fù)合型非球面透鏡中使用的樹(shù)脂材料只有基板玻璃材料的附加的功 能,所以不作為單獨(dú)的光學(xué)部件來(lái)處理,設(shè)為與基板玻璃材料具有非球面時(shí)相同的處理,透 鏡個(gè)數(shù)也作為一個(gè)來(lái)處理。并且,透鏡折射率也設(shè)為成為基板的玻璃材料的折射率。復(fù)合 型非球面透鏡為在成為基板的玻璃材料上涂抹薄的樹(shù)脂材料而成為非球面形狀的透鏡。
[0061] (f)關(guān)于接合透鏡中的透鏡個(gè)數(shù),接合透鏡全體不是一個(gè),由構(gòu)成接合透鏡的單透 鏡的個(gè)數(shù)來(lái)表示。
[0062] <實(shí)施的一方式的攝像光學(xué)系統(tǒng)的說(shuō)明>
[0063] 圖1是用于實(shí)施方式的攝像光學(xué)系統(tǒng)的說(shuō)明的、示意性地表示了其結(jié)構(gòu)的透鏡剖 面圖。圖2是表示主光線的像面入射角的定義的示意圖。另外,以下,如圖2所示,主光線 的像面入射角為在對(duì)于攝像面的入射光線中最大視角的主光線相對(duì)于在像面樹(shù)立的垂線 的角度(deg、度)a,像面入射角a將在射出瞳位置比像面位于物體側(cè)時(shí)的主光線角度設(shè) 為正方向。
[0064] 圖1中,該攝像光學(xué)系統(tǒng)1是在將光學(xué)像變換為電信號(hào)的攝像元件18的受光面上 形成物體(被攝體)的光學(xué)像的系統(tǒng),且是由從物體側(cè)向像側(cè)依次由第1至第5透鏡11~ 15的5個(gè)透鏡構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)。攝像元件18配置為其受光面與攝像光學(xué)系統(tǒng)1的像面大 致一致(像面=攝像面)。另外,圖1中例示的攝像光學(xué)系統(tǒng)1為與后述的實(shí)施例1的攝像 光學(xué)系統(tǒng)IA(圖5)相同的結(jié)構(gòu)。
[0065] 并且,在該攝像光學(xué)系統(tǒng)1中,第1至第5透鏡11~15全部轉(zhuǎn)出而沿著光軸方向 移動(dòng)而進(jìn)行聚焦。
[0066] 此外,第1透鏡11具有正的折射力,且是兩凸形狀,第2透鏡12具有負(fù)的折射力, 且是凹面朝向像側(cè)的形狀,第3透鏡13具有正的折射力,且是凸面朝向物體側(cè)的形狀,第4 透鏡14具有正的折射力,且是凸面朝向像側(cè)的形狀,并且,第5透鏡15具有負(fù)的折射力,且 是凹面朝向像側(cè)的形狀。更具體而言,在圖1所示的例中,第1透鏡11是兩面為凸形狀且 兩凸的正透鏡,第2透鏡12是凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡形狀的負(fù)凹凸透鏡透鏡,第3透鏡 13是凸面朝向物體側(cè)的凹凸透鏡形狀的正凹凸透鏡透鏡,第4透鏡14是凸面朝向像側(cè)的凹 凸透鏡形狀的正凹凸透鏡透鏡,并且,第5透鏡15是凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡形狀的負(fù)凹 凸透鏡透鏡。這些第1至第5透鏡11~15的兩面為非球面。
[0067]此外,在圖1所示的例中,第3透鏡13在物體側(cè)面的、沿著光軸AX包含光軸AX的 透鏡剖面的輪廓線中,在從光軸AX的交點(diǎn)朝向有效區(qū)域端的情況下具有拐點(diǎn)。并且,第3 透鏡13進(jìn)一步在像側(cè)面也具有拐點(diǎn)。此外,第4透鏡14優(yōu)選在物體側(cè)面以及像側(cè)面中的 至少一面具有拐點(diǎn),在圖1所示的例中,第4透鏡14在物體側(cè)面以及像側(cè)面的兩面具有拐 點(diǎn)。并且,第5透鏡15在其中心(光軸附近)具有負(fù)的折射力,隨著朝向有效區(qū)域端而負(fù)的 折射力變?nèi)?,在沿著光軸AX包含光軸AX的透鏡剖面的輪廓線中從光軸AX的交點(diǎn)朝向所述 有效區(qū)域端的情況下具有垂接點(diǎn)。
[0068] 這里,拐點(diǎn)是指,在透鏡的有效半徑內(nèi)、沿著光軸的透鏡剖面(沿著光軸包含光軸 的透鏡剖面)的輪廓線上的各個(gè)點(diǎn)中,將所述輪廓線進(jìn)行二階微分的情況下,其符號(hào)的正負(fù) 逆轉(zhuǎn)的點(diǎn)。有效區(qū)域是指在設(shè)計(jì)上被設(shè)定為以光學(xué)方式作為透鏡而使用的區(qū)域的區(qū)域。 [0069]此外,垂接點(diǎn)是指,在透鏡的有效半徑內(nèi)、沿著光軸的透鏡剖面(沿著光軸包含該 光軸的透鏡剖面)的輪廓線的曲線上的各個(gè)點(diǎn)中,非球面頂點(diǎn)的接平面成為與光軸垂直的 平面的非球面上的點(diǎn)。
[0070]這些第1至第5透鏡11~15例如既可以是玻璃模型透鏡,例如也可以是塑料等 的樹(shù)脂材料制透鏡。尤其,當(dāng)搭載在便攜終端中的情況下,從輕量化和低成本化的觀點(diǎn)出發(fā) 以及從加工性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選樹(shù)脂材料制透鏡。圖1所示的例中,這些第1至第5透鏡 11~15為樹(shù)脂材料制透鏡。
[0071]此外,該攝像光學(xué)系統(tǒng)1在將第3透鏡13的阿貝數(shù)設(shè)為v3、將攝像光學(xué)系統(tǒng)1全 部系統(tǒng)的焦點(diǎn)距離設(shè)為f、將第3透鏡13的物體側(cè)面的近軸曲率半徑設(shè)為r5的情況下,滿 足下述(1)以及(2)的條件式。
[0072] 15 <v3 < 31...... (1)
[0073]I<r5/f< 65...... (2)
[0074]并且,在該攝像光學(xué)系統(tǒng)1中,例如開(kāi)口光圈等的光學(xué)光圈16配置在第1透鏡11的物體側(cè)。
[0075]此外,在該攝像光學(xué)系統(tǒng)1的像側(cè)、即第4透鏡14中的像側(cè),配置有濾波器17和 攝像元件18。濾波器17是平行平板狀的光學(xué)元件,是示意性地表示了各種光學(xué)濾波器、攝 像元件18的玻璃罩(密封玻璃)等的元件。根據(jù)使用用途、攝像元件、攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)等,能夠 適當(dāng)?shù)嘏渲霉鈱W(xué)性低通濾波器、紅外線截止濾波器等的光學(xué)濾波器。攝像元件18是,根據(jù) 通過(guò)該攝像光學(xué)系統(tǒng)1而成像的被攝體的光學(xué)像中的光量而光電變換為R(紅)、G(綠)、B (藍(lán))的各成分的圖像信號(hào)并輸出到預(yù)定的圖像處理電路(未圖示)的元件。由此,物體側(cè)的 被攝體的光學(xué)像通過(guò)攝像光學(xué)系統(tǒng)1沿著其光軸AX以預(yù)定的倍率導(dǎo)入攝像元件18的受光 面,通過(guò)攝像元件18拍攝所述被攝體的光學(xué)像。
[0076]這樣的結(jié)構(gòu)的攝像光學(xué)系統(tǒng)1通過(guò)由5個(gè)第1至第5透鏡11~15構(gòu)成,使各個(gè) 第1至第5透鏡11~15具有上述光學(xué)特性,將這些5個(gè)第1至第5透鏡11~15從物體 側(cè)向像側(cè)依次配置,從而能夠小型且更好地校正各像差。尤其,通過(guò)如上所述那樣規(guī)定第3 透鏡13的光學(xué)特性,本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系統(tǒng)1能夠適當(dāng)?shù)嘏渲脤?duì)于軸外光線的光學(xué)能 力和色散,連周邊像高也能夠?qū)崿F(xiàn)較好的性能。
[0077] 更詳細(xì)而言,攝像光學(xué)系統(tǒng)1成為從物體側(cè)依次配置由第1透鏡11、第2透鏡12、 第3透鏡13以及第4透鏡14構(gòu)成的正透鏡組、負(fù)的第5透鏡的所謂的遠(yuǎn)距(tel印hoto)類(lèi) 型,且對(duì)攝像光學(xué)系統(tǒng)(攝像透鏡)1的全長(zhǎng)的縮短化有利的透鏡結(jié)構(gòu)。
[0078]并且,通過(guò)在第1至第5透鏡11~15的5個(gè)結(jié)構(gòu)中的2個(gè)、在圖1所示的例中第 2以及第5透鏡12、15成為負(fù)透鏡,從而能夠使具有發(fā)散作用的面多,Petzval和的校正變 得容易。其結(jié)果,該攝像光學(xué)系統(tǒng)1連畫(huà)面周邊部也能夠確保良好的成像性能。
[0079]此外,優(yōu)選在5個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)中、最靠近像側(cè)而配置的第5透鏡15的像側(cè)面成為非 球面,如上所述那樣,圖1所示的例的攝像光學(xué)系統(tǒng)1的第5透鏡15的像側(cè)面成為非球面。 在該攝像光學(xué)系統(tǒng)1中,通過(guò)將最靠近像側(cè)而配置的第5透鏡15的像側(cè)面設(shè)為非球面,從 而畫(huà)面周邊部的各像差得以良好地校正。此外,在該攝像光學(xué)系統(tǒng)1中,成為第5透鏡15 在與光軸的交點(diǎn)以外的位置具有垂接點(diǎn)IP52、IP52的非球面形狀。通過(guò)這個(gè)結(jié)構(gòu),容易確 保像側(cè)光束的遠(yuǎn)心(telecentric)特性。
[0080]并且,第3透鏡13成為凸面朝向物體側(cè)的形狀,且在物體側(cè)面的、沿著光軸包含光 軸的透鏡剖面的輪廓線中,在從光軸AX的交點(diǎn)朝向有效區(qū)域端的情況下具有拐點(diǎn)。通過(guò)這 個(gè)結(jié)構(gòu),在攝像光學(xué)系統(tǒng)1中,能夠適當(dāng)?shù)嘏渲脤?duì)于軸外光線的光學(xué)的能力,軸外光束的像 面彎曲得以良好地校正。
[0081]此外,第4透鏡14具有正的折射力且成為凸面朝向像側(cè)的形狀。通過(guò)這個(gè)結(jié)構(gòu), 在攝像光學(xué)系統(tǒng)1中,能夠?qū)⒃诘?透鏡12中大幅跳起的軸外光線在各面中的折射角抑制 得小并導(dǎo)入第5透鏡15,其結(jié)果,軸外的像差得以良