摄像透镜和摄像装置.pdf

公开了摄像透镜和摄像装置，它们具有支持高分辨率摄像元件的满意光学性能，并且高度微型化和重量轻。该摄像装置以从物体侧起的顺序由下述部分配置：第一透镜，具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，具有正或负光焦度；第三透镜，具有负光焦度；第四透镜，具有正光焦度；以及，第五透镜，具有负光焦度，满足下面的条件公式（1、2、3）：(1)0.80

权利要求书一种成像透镜，以从物体侧起的下述顺序包括：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度，所述成像透镜满足下面的条件表达式（1）、（2）和（3）：
(1)0.80<f1/f<1.40，
(2)f1/|f3|<1.50，以及
(3)‑0.20<f1/f2<0.90，
其中
f表示整个透镜系统的焦距，
f1表示所述第一透镜的焦距，
f2表示所述第二透镜的焦距，以及
f3表示所述第三透镜的焦距。
根据权利要求1所述的成像透镜，其中，满足下面的条件表达式（4）：
(4)(vd1+vd2)/2‑vd3>20
其中
vd1表示所述第一透镜的阿贝数
vd2表示所述第二透镜的阿贝数，以及
vd3表示所述第三透镜的阿贝数。
根据权利要求1或2所述的成像透镜，其中，整个透镜系统的焦距和第五透镜的焦距之间的关系满足下面的条件表达式（5）：
(5)0.5<|f5|/f<1.8
其中
f表示所述整个透镜系统的焦距，以及
f5表示所述第五透镜的焦距。
根据权利要求1至3的任何一项所述的成像透镜，其中，所述第一透镜具有面向物体侧的凸表面。
根据权利要求1至3的任何一项所述的成像透镜，其中，所述第三透镜具有面向成像平面侧的凹表面。
根据权利要求1至3的任何一项所述的成像透镜，其中，所述第二透镜具有面向成像平面侧的凸表面。
一种成像装置，包括成像透镜和被配置为将由所述成像透镜形成的光学图像转换为电信号的成像元件，
其中，所述成像透镜以从物体侧起的下述顺序包括：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度。所述成像透镜满足下面的条件表达式（1）、（2）和（3）：
(1)0.80<f1/f<1.40，
(2)f1/|f3|<1.50，以及
(3)‑0.20<f1/f2<0.90，
其中
f表示整个透镜系统的焦距，
f1表示所述第一透镜的焦距，
f2表示所述第二透镜的焦距，以及
f3表示所述第三透镜的焦距。

说明书摄像透镜和摄像装置
技术领域
本发明涉及一种成像透镜和成像装置。更具体地，本发明涉及适合于诸如数字照像机或配备了相机的便携电话装置的小型成像装置的成像透镜和使用该成像透镜的成像装置，该小型成像装置使用固态成像元件，诸如CCD（电荷耦合器件）或CMOS（互补金属氧化物半导体）。
背景技术
一般已知诸如配备了相机的便携电话装置和数字照像机的成像装置，该成像装置使用大约3‑5百万像素固态成像硬件，诸如CCD或CMOS，并且在其上安装了大约2.8的光圈Fno的成像透镜。
现在要求这样的成像装置在尺寸上更小，并且，要求在那些成像装置上安装的成像透镜具有比以前更小的尺寸和更短的光学总长。
近些年来，在诸如配备了相机的便携电话装置的小型成像装置中，成像元件已经变得更小，并且变得能够处理较大数量的像素。几乎等同于数字照像机的具有高像素成像元件的模型已经变得普遍。因此，要求在小型成像装置上安装的成像透镜具有适合于这样的高像素固态成像装置的高透镜性能。
而且，存在对于具有更亮的光圈Fno的透镜的需要，以防止因为当在暗处拍摄图像时引起的噪声导致的图像质量变差。这样的小型和高性能成像透镜的每个需要具有四透镜结构或具有更多透镜的结构（例如，参见专利文件1至5）。
引用列表
专利文件
专利文件1：日本公开专利申请No.2004‑4566
专利文件2：日本公开专利申请No.2002‑365530
专利文件3：日本公开专利申请No.2006‑293324
专利文件4：日本公开专利申请No.2009‑294527
专利文件5：日本公开专利申请No.2010‑26434
发明内容
在专利文件1中公开的传统透镜具有三透镜结构，该结构在缩短光学总长上是最有益的结构。然而，近些年来，存在对于具有高分辨能力和小色（像）差的透镜的需求，因为成像元件涉及大量的像素。为了实现该两个特征，具有三透镜结构的透镜没有足够的透镜来校正像差，并且难以使用这样的三透镜结构来实现期望的光学性能。
在专利文件1中公开的传统透镜具有四透镜结构。该传统透镜以优选的方式来校正各种像差，但是其光学总长太长，不能实现小尺寸。而且，在专利文件2中公开的透镜中，第一透镜的光焦度（power）和第二透镜的光焦度很强。因为第二透镜的光焦度特别强，所以在制造上的灵敏度很高，导致在生产率上的降低。
而且，在专利文件2中公开的透镜中，存在当因为第一透镜的强光焦度导致使得光圈Fno更亮时出现的球面像差和彗形像差（coma aberration）的很大的不利影响，并且，特别难以保持在外围部分处的高性能。
专利文件3中公开的传统透镜具有四透镜结构，并且具有高水平的像差校正能力。然而，透镜的总长太大，不能实现小尺寸。而且，在专利文件3中公开的透镜中，第三透镜的两个表面具有凸形状。因此，难以使用该透镜来校正像差，并且在制造上的灵敏度高。
而且，当外围光束被在专利文件3中公开的透镜全反射时，全反射的外围光束被另一个表面进一步反射，并且进入成像元件。结果，可能形成幻象，并且显著地使得图像质量变差。
专利文件4中公开的传统透镜具有5透镜结构，并且具有高水平的像差校正能力。然而，透镜的总长也太大，不能实现小尺寸。一般，通过向具有四透镜结构的透镜加上校正透镜来形成专利文件4中公开的这个透镜。如果光学总长缩短，则第一透镜的光焦度变得太强。结果，不能成功地校正当使得光圈Fno更亮时在第一透镜中出现的诸如球面像差或彗形像差的像差。
专利文件5中公开的传统透镜有具有高水平的像差校正能力的5透镜结构。然而，第一透镜相对于整个系统的焦距的光焦度弱，并且未实现在尺寸和高度（厚度）上的有效减小。
已经根据上面的情况作出了本发明，并且本发明要提出一种很小和薄的成像透镜和成像装置，该成像透镜实现高得足以用于具有8百万像素或更多的高像素成像元件的光学性能。
为了解决上面的问题，本发明的一种成像透镜以从物体侧起的下述顺序包括：第一透镜，其具有正光焦度（refractive power）；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度。成像透镜满足下面的条件表达式（1）、（2）和（3）：
(1)0.80<f1/f<1.40
(2)f1/|f3|<1.50
(3)‑0.20<f1/f2<0.90
其中
f：整个透镜系统的焦距
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距，以及
f3：第三透镜的焦距。
而且，在成像透镜中，满足下面的条件表达式（4）：
(4)(vd1+vd2)/2‑vd3>20
其中
vd1：第一透镜的阿贝（Abbe）数
vd2：第二透镜的阿贝数，以及
vd3：第三透镜的阿贝数。
在成像透镜中，在整个透镜系统的焦距和第五透镜的焦距之间的关系满足下面的条件表达式（5）：
(5)0.5<|f5|/f<1.8
其中
f：整个透镜系统的焦距，以及
f5：第五透镜的焦距。
这个成像透镜的基本特征在于，以从物体侧起的下述顺序来提供：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度，并且，在整个透镜系统中，正光焦度是向前的。
在成像透镜中，如果将光学总长缩短以减小尺寸，则具有四透镜结构的第一透镜的曲率半径变得更小，并且，光焦度增大。结果，球面像差校正变得困难。而且，在成像透镜中，如果使得透镜光圈更大并且使得Fno更小（更亮）以实现较高的图像质量，则彗形像差校正变得困难。
为了有效地校正当尺寸增大并且光圈变大时变得更大的球面像差和彗形像差，具有四透镜结构的第一透镜在成像透镜中被划分为二。两个分透镜（第一透镜和第二透镜）彼此以光焦度互补，而与划分之前相比较，像差校正平面的数量增加二个。
利用在成像透镜中的该布置，通过第二透镜来抑制已经在第一透镜中出现的球面像差和彗形像差，并且也可以通过两个新形成的校正平面来校正其他像差。
虽然在成像透镜中分离，但是第一透镜和第二透镜彼此很接近，使得已经在第一透镜和第二透镜中出现的色（像）差可以被第三透镜抵消。
在成像透镜中，在分离的第一透镜和第二透镜之间设置孔径光阑。因此，可以比在孔径光阑比第一透镜更接近物体侧的情况更有效地校正畸变。这也有助于在光学灵敏度上的降低，并且装配在制造过程中变得更容易。
对于成像透镜指定的条件表达式（1）是用于指定在这样的透镜结构中相对于整个透镜系统的光焦度向第一透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果超过由条件表达式（1）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太大，并且离轴(off‑axis)像差校正，特别是像散（astigmatism）和场曲校正(fieldcurvature correction)变得困难。结果，减小了在制造时的装配的容易度。
另一方面，如果未达到由条件表达式（1）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不能缩短光学总长，并且可能降低紧凑度。根据这一点，满足条件表达式（1）是在成像透镜中缩短光学全长中的必要条件。
对于这个成像透镜指定的条件表达式（2）涉及向第一透镜和第三透镜的适当功率分配。绝对值被用作第三透镜的焦距，因为第三透镜具有负光焦度。
如果未达到由条件表达式（2）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太强。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且像差校正变得困难。
另一方面，如果超过由条件表达式（2）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不允许第一透镜和第三透镜执行适当的消色（achromatizing）。结果，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。而且，在其中存在强电源的成像环境中，渗色（color bleeding）（杂散光（flare））出现，不利地影响图像质量。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（2），使得成像透镜比传统透镜更薄，并且可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
而且，对于这个成像透镜指定的条件表达式（3）是涉及向第一透镜和第二透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果未达到由这个条件表达式（3）限定的下限值，则第二透镜的光焦度变得太弱，并且在第一透镜上承担了大比例的负载。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且校正球面像差和离轴彗形像差变得困难。这也阻碍了利用第三透镜消色，并且因此，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。
另一方面，如果超过由条件表达式（3）限定的上限值，则第二透镜的光焦度变得太强。结果，在制造上的灵敏度变得更高，并且在制造时降低了装配的容易度。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（3），使得在优化对于第一透镜和第二透镜的光焦度分配的同时可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
对于这个成像透镜指定的条件表达式（4）限定了在d线单波长处的第一至第三透镜的阿贝数。阿贝数落在由条件表达式（4）限定的范围内的这样的玻璃材料用于第一透镜、第二透镜和第三透镜的每个，使得可以执行良好的色（像）差校正，而不在每个透镜的光焦度上有大的增大。
如果在成像透镜中未达到由条件表达式（4）限定的下限值，则渗色（杂散光）出现，不利地影响图像质量。如果满足条件表达式（4），则每个透镜的光焦度不变得很强。因此，可以在周围区域中抑制彗形像差和场曲的出现，而且，可以有效地抑制在制造上的灵敏度。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（4），使得可以执行良好的色（像）差校正，并且，在周围区域中抑制彗形像差和场曲的出现，以降低在制造上的灵敏度。
而且，对于这个成像透镜指定的条件表达式（5）是涉及相对于整个透镜系统的光焦度向第五透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果未达到由条件表达式（5）限定的下限值，则第五透镜的光焦度变得太强。结果，适当的场校正（用于实现从轴至周围区域的均匀的分辨能力的校正）变得困难。而且，光学灵敏度变得较高，并且在制造中降低了装配容易度。
另一方面，如果超过由条件表达式（5）限定的上限值，则第五透镜的光焦度变得太弱，并且适当的像差校正，特别是场校正（根据Petzval定律）变得困难。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（5），使得在优化相对于整个透镜系统向第五透镜的光焦度分配的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
在成像透镜中，第一透镜具有面向物体侧的凸表面，并且具有正光焦度。因此，在提高光焦度的同时，可以使用第一透镜、第二透镜和第三透镜来实现消色效果。
在成像透镜中，第三透镜在成像平面侧具有凹表面。因此，即使当离轴光束被凹表面全反射时，全反射的离轴光束漫射到透镜外围部分，并且被防止直接进入诸如CCD或CMOS的固态成像元件。因此，可以防止幻像的形成。
在成像透镜中，第三透镜在成像平面侧上具有凹表面，以有效地校正场曲和彗形像差。而且，在成像透镜中，第四透镜有具有正光焦度的弯月形状，以有效地校正像差，特别是场曲和像散。
而且，在成像透镜中，第二透镜具有面向成像平面侧的凸表面，并且具有正或负光焦度。因此，可以使用第二透镜和第三透镜来实现消色效果。
在成像透镜中，满足上述的条件，使得可以减小因为幻像和杂散光导致的对比度变差，并且，在使得成像透镜很小和薄的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
本发明的成像装置包括成像透镜和将由成像透镜形成的光学图像转换为电信号的成像元件。成像透镜以从物体侧起的下述顺序包括：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度。成像透镜满足下面的条件表达式（1）、（2）和（3）：
(1)0.80<f1/f<1.40
(2)f1/|f3|<1.50
(3)‑0.20<f1/f2<0.90
其中
f：整个透镜系统的焦距
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距，以及
f3：第三透镜的焦距。
在这个成像装置中的成像透镜的基本特征在于，以从物体侧起的下述顺序来提供：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度，并且，在整个透镜系统中，正光焦度是向前的。
在成像透镜中，如果将光学总长缩短以减小尺寸，则具有四透镜结构的第一透镜的曲率半径变得更小，并且，光焦度增大。结果，球面像差校正变得困难。而且，在成像透镜中，如果使得透镜光圈更大并且使得Fno更小（更亮）以实现较高的图像质量，则彗形像差校正变得困难。
为了有效地校正当尺寸增大并且光圈变大时变得更大的球面像差和彗形像差，具有四透镜结构的第一透镜在成像透镜中被划分为二。两个分透镜（第一透镜和第二透镜）彼此以光焦度互补，而与划分之前相比较，像差校正平面的数量增加二个。
利用在成像透镜中的该布置，通过第二透镜来抑制已经在第一透镜中出现的球面像差和彗形像差，并且也可以通过两个新形成的校正平面来校正其他像差。
虽然在成像透镜中分离，但是第一透镜和第二透镜彼此很接近，使得已经在第一透镜和第二透镜中出现的色（像）差可以被第三透镜抵消。
在成像透镜中，在分离的第一透镜和第二透镜之间设置孔径光阑。因此，可以比在孔径光阑比第一透镜更接近物体侧的情况更有效地校正畸变。这也有助于在光学灵敏度上的降低，并且装配在制造过程中变得更容易。
对于成像透镜指定的条件表达式（1）是用于指定在这样的透镜结构中相对于整个透镜系统的光焦度向第一透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果超过由条件表达式（1）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太大，并且离轴像差校正，特别是像散和场曲校正变得困难。结果，减小了在制造时的装配的容易度。
另一方面，如果未达到由条件表达式（1）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不能缩短光学总长，并且可能降低紧凑度。根据这一点，满足条件表达式（1）是在成像透镜中缩短光学全长中的必要条件。
对于这个成像透镜指定的条件表达式（2）涉及向第一透镜和第三透镜的适当的功率分配。绝对值被用作第三透镜的焦距，因为第三透镜具有负光焦度。
如果未达到由条件表达式（2）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太强。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且像差校正变得困难。
另一方面，如果超过由条件表达式（2）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不允许第一透镜和第三透镜执行适当的消色。结果，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。而且，在其中存在强电源的成像环境中，渗色（杂散光）出现，不利地影响图像质量。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（2），使得成像透镜比传统透镜更薄，并且可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
而且，对于这个成像透镜指定的条件表达式（3）是涉及向第一透镜和第二透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果未达到由这个条件表达式（3）限定的下限值，则第二透镜的光焦度变得太弱，并且在第一透镜上承担了大比例负载。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且校正球面像差和离轴彗形像差变得困难。这也阻碍了利用第三透镜消色，并且因此，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。
另一方面，如果超过由条件表达式（3）限定的上限值，则第二透镜的光焦度变得太强。结果，在制造上的灵敏度变得更高，并且在制造时降低了装配的容易度。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（3），使得在优化对于第一透镜和第二透镜的光焦度分配的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
根据本发明，一种成像透镜以从物体侧起的下述顺序包括：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度。成像透镜满足下面的条件表达式（1）、（2）和（3）：
(1)0.80<f1/f<1.40
(2)f1/|f3|<1.50
(3)‑0.20<f1/f2<0.90
其中
f：整个透镜系统的焦距
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距，以及
f3：第三透镜的焦距。
这个成像透镜的基本特征在于，以从物体侧起的下述顺序来提供：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度，并且，在整个透镜系统中，正光焦度是向前的。
在成像透镜中，如果将光学总长缩短以减小尺寸，则具有四透镜结构的第一透镜的曲率半径变得更小，并且，光焦度增大。结果，球面像差校正变得困难。而且，在成像透镜中，如果使得透镜光圈更大并且使得Fno更小（更亮）以实现较高的图像质量，则彗形像差校正变得困难。
为了有效地校正当尺寸增大并且光圈变大时变得更大的球面像差和彗形像差，具有四透镜结构的第一透镜在成像透镜中被划分为二。两个分透镜（第一透镜和第二透镜）彼此以光焦度互补，而与划分之前相比较，像差校正平面的数量增加二个。
利用在成像透镜中的该布置，通过第二透镜来限制已经在第一透镜中出现的球面像差和彗形像差，并且也可以通过两个新形成的校正平面来校正其他像差。
虽然在成像透镜中分离，但是第一透镜和第二透镜彼此很接近，使得已经在第一透镜和第二透镜中出现的色（像）差可以被第三透镜抵消。
在成像透镜中，在分离的第一透镜和第二透镜之间设置孔径光阑。因此，可以比在孔径光阑比第一透镜更接近物体侧的情况更有效地校正畸变。这也有助于在光学灵敏度上的降低，并且装配在制造过程中变得更容易。
对于成像透镜指定的条件表达式（1）是用于指定在这样的透镜结构中相对于整个透镜系统的光焦度向第一透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果超过由条件表达式（1）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太大，并且离轴像差校正，特别是像散和场曲校正变得困难。结果，减小了在制造时的装配的容易度。
另一方面，如果未达到由条件表达式（1）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不能缩短光学总长，并且可能降低紧凑度。根据这一点，满足条件表达式（1）是在成像透镜中缩短光学全长的必要条件。
对于这个成像透镜指定的条件表达式（2）涉及向第一透镜和第三透镜的适当功率分配。绝对值被用作第三透镜的焦距，因为第三透镜具有负光焦度。
如果未达到由条件表达式（2）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太强。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且像差校正变得困难。
另一方面，如果超过由条件表达式（2）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不允许第一透镜和第三透镜执行适当的消色。结果，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。而且，在其中存在强电源的成像环境中，渗色（杂散光）出现，不利地影响图像质量。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（2），使得成像透镜比传统透镜更薄，并且可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
而且，对于这个成像透镜指定的条件表达式（3）是涉及向第一透镜和第二透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果未达到由这个条件表达式（3）限定的下限值，则第二透镜的光焦度变得太弱，并且在第一透镜上承担了大比例的负载。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且校正球面像差和离轴彗形像差变得困难。这也阻碍了利用第三透镜消色，并且因此，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。
另一方面，如果超过由条件表达式（3）限定的上限值，则第二透镜的光焦度变得太强。结果，在制造上的灵敏度变得更高，并且在制造时降低了装配的容易度。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（3），使得在优化对于第一透镜和第二透镜的光焦度分配的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
根据本发明，一种成像装置包括成像透镜和将由成像透镜形成的光学图像转换为电信号的成像元件。成像透镜以从物体侧起的下述顺序包括：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度。成像透镜满足下面的条件表达式（1）、（2）和（3）：
(1)0.80<f1/f<1.40
(2)f1/|f3|<1.50
(3)‑0.20<f1/f2<0.90
其中
f：整个透镜系统的焦距
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距，以及
f3：第三透镜的焦距。
在这个成像装置中的成像透镜的基本特征在于，以从物体侧起的下述顺序来提供：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度，并且，在整个透镜系统中，正光焦度是向前的。
在这个成像装置中的成像透镜的基本特征在于，以从物体侧起的下述顺序来提供：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度，并且，在整个透镜系统中，正光焦度是向前的。
在成像透镜中，如果将光学总长缩短以减小尺寸，则具有四透镜结构的第一透镜的曲率半径变得更小，并且，光焦度增大。结果，球面像差校正变得困难。而且，在成像透镜中，如果使得透镜光圈更大并且使得Fno更小（更亮）以实现较高的图像质量，则彗形像差校正变得困难。
为了有效地校正当尺寸增大并且光圈变大时变得更大的球面像差和彗形像差，具有四透镜结构的第一透镜在成像透镜中被划分为二。两个分透镜（第一透镜和第二透镜）彼此以光焦度互补，而与划分之前相比较，像差校正平面的数量增加二个。
利用在成像透镜中的该布置，通过第二透镜来抑制已经在第一透镜中出现的球面像差和彗形像差，并且也可以通过两个新形成的校正平面来校正其他像差。
虽然在成像透镜中分离，但是第一透镜和第二透镜彼此很接近，使得已经在第一透镜和第二透镜中出现的色（像）差可以被第三透镜抵消。
在成像装置的成像透镜中，在分离的第一透镜和第二透镜之间设置孔径光阑。因此，可以比在孔径光阑比第一透镜更接近物体侧的情况更有效地校正畸变。这也有助于在光学灵敏度上的降低，并且装配在制造过程中变得更容易。
对于成像透镜指定的条件表达式（1）是用于指定在这样的透镜结构中相对于整个透镜系统的光焦度向第一透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果超过由条件表达式（1）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太大，并且离轴像差校正，特别是像散和场曲校正变得困难。结果，减小了在制造时的装配的容易度。
另一方面，如果未达到由条件表达式（1）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不能缩短光学总长，并且可能降低紧凑度。根据这一点，满足条件表达式（1）是在成像透镜中缩短光学全长的必要条件。
对于这个成像透镜指定的条件表达式（2）涉及向第一透镜和第三透镜的适当的光焦度分配。绝对值被用作第三透镜的焦距，因为第三透镜具有负光焦度。
如果未达到由条件表达式（2）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太强。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且像差校正变得困难。
另一方面，如果超过由条件表达式（2）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不允许第一透镜和第三透镜执行适当的消色。结果，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。而且，在其中存在强电源的成像环境中，渗色（杂散光）出现，不利地影响图像质量。
因此，在成像装置中的成像透镜中，满足条件表达式（2），使得成像透镜比传统透镜更薄，并且可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
而且，对于这个成像透镜指定的条件表达式（3）是涉及向第一透镜和第二透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果未达到由这个条件表达式（3）限定的下限值，则第二透镜的光焦度变得太弱，并且在第一透镜上承担了大比例的负载。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且校正球面像差和离轴彗形像差变得困难。这也阻碍了利用第三透镜消色，并且因此，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。
另一方面，如果超过由条件表达式（3）限定的上限值，则第二透镜的光焦度变得太强。结果，在制造上的灵敏度变得更高，并且在制造时降低了装配的容易度。
因此，在成像装置中的成像透镜中，满足条件表达式（3），使得在优化对于第一透镜和第二透镜的光焦度分配的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
附图说明
图1是示出在第一数值示例中的成像透镜的结构的示意截面图。
图2示出指示在第一数值示例中的像差的特征曲线。
图3是示出在第二数值示例中的成像透镜的结构的示意截面图。
图4示出指示在第二数值示例中的像差的特征曲线。
图5是示出在第三数值示例中的成像透镜的结构的示意截面图。
图6示出指示在第三数值示例中的像差的特征曲线。
图7是示出在第四数值示例中的成像透镜的结构的示意截面图。
图8示出指示在第四数值示例中的像差的特征曲线。
图9是示出在第五数值示例中的成像透镜的结构的示意截面图。
图10示出指示在第五数值示例中的像差的特征曲线。
图11是示出在第六数值示例中的成像透镜的结构的示意截面图。
图12示出指示在第六数值示例中的像差的特征曲线。
图13是示出其上安装了本发明的成像装置的便携电话装置的外观的示意透视图。
图14是示出其上安装了本发明的成像装置的便携电话装置的外观的示意透视图。
图15是示出便携电话装置的电路配置的示意框图。
具体实施方式
下面是用于执行本发明的实施例的说明。以下面的顺序来进行说明。
1.实施例
2.根据该实施例的数值示例（第一至第六数值示例）
3.成像装置和便携电话装置的结构
4.其他实施例
<1.实施例>
[1‑1.成像透镜的结构]
在本发明的成像透镜中，以从物体侧起的下述顺序来提供：第一透镜，其具有正光焦度；孔径光阑；第二透镜，其具有正或负光焦度；第三透镜，其具有负光焦度；第四透镜，其具有正光焦度；以及，第五透镜，其具有负光焦度，并且，在整个透镜系统中，正光焦度是向前的。
在该成像透镜中，如果将光学总长缩短以减小尺寸，则具有四透镜结构的第一透镜的曲率半径变得更小，并且，光焦度增大。结果，球面像差校正变得困难。而且，在成像透镜中，如果使得透镜光圈更大并且使得Fno更小（更亮）以实现较高的图像质量，则彗形像差校正变得困难。
为了有效地校正当尺寸增大并且光圈变大时变得更大的球面像差和彗形像差，具有四透镜结构的第一透镜在成像透镜中被划分为二。两个分透镜（第一透镜和第二透镜）彼此以光焦度互补，而与划分之前相比较，像差校正平面的数量增加二个。
利用在成像透镜中的该布置，通过第二透镜来抑制已经在第一透镜中出现的球面像差和彗形像差，并且也可以通过两个新形成的校正平面来校正其他像差。
虽然在成像透镜中分离，但是第一透镜和第二透镜彼此很接近，使得已经在第一透镜和第二透镜中出现的色（像）差可以被第三透镜抵消。
在成像透镜中，在分离的第一透镜和第二透镜之间设置孔径光阑。因此，可以比在孔径光阑比第一透镜更接近物体侧的情况更有效地校正畸变。这也有助于光学灵敏度的降低，并且装配在制造过程中变得更容易。
而且，在该成像透镜中，优选的是，满足下面的条件表达式（1）、（2）和（3）：
(1)0.80<f1/f<1.40
(2)f1/|f3|<1.50
(3)‑0.20<f1/f2<0.90
其中
f：整个透镜系统的焦距
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距，以及
f3：第三透镜的焦距。
对于成像透镜指定的条件表达式（1）是用于指定在这样的透镜结构中相对于整个透镜系统的光焦度向第一透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果超过由条件表达式（1）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太大，并且离轴像差校正，特别是像散和场曲校正变得困难。结果，减小了在制造时的装配的容易度。
另一方面，如果未达到由条件表达式（1）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不能缩短光学总长，并且可能降低紧凑度。根据这一点，满足条件表达式（1）是在成像透镜中缩短光学全长的必要条件。
对于这个成像透镜指定的条件表达式（2）涉及向第一透镜和第三透镜的适当的光焦度分配。绝对值被用作第三透镜的焦距，因为第三透镜具有负光焦度。
如果未达到由条件表达式（2）限定的下限值，则第一透镜的光焦度变得太强。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且像差校正变得困难。
另一方面，如果超过由条件表达式（2）限定的上限值，则第一透镜的光焦度变得太弱，不允许第一透镜和第三透镜执行适当的消色。结果，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。而且，在其中存在强电源的成像环境中，渗色（杂散光）出现，不利地影响图像质量。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（2），使得成像透镜比传统透镜更薄，并且可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
而且，对于这个成像透镜指定的条件表达式（3）是涉及向第一透镜和第二透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果未达到由这个条件表达式（3）限定的下限值，则第二透镜的光焦度变得太弱，并且在第一透镜上承担了大比例的负载。结果，球面像差和离轴彗形像差出现增加，并且校正球面像差和离轴彗形像差变得困难。这也阻碍了利用第三透镜消色，并且因此，不能保持对于高像素成像元件足够高的光学性能。
另一方面，如果超过由条件表达式（3）限定的上限值，则第二透镜的光焦度变得太强。结果，在制造上的灵敏度变得更高，并且在制造时降低了装配的容易度。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（3），使得在优化对于第一透镜和第二透镜的光焦度分配的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
而且，在这个成像透镜中，优选的是，满足下面的条件表达式（4）：
(4)(vd1+vd2)/2‑vd3>20
其中
vd1：第一透镜的阿贝数
vd2：第二透镜的阿贝数，以及
vd3：第三透镜的阿贝数。
条件表达式（4）限定了在d线单波长处的第一至第三透镜的阿贝数。阿贝数落在由条件表达式（4）限定的范围内的这样的玻璃材料用于成像透镜中的第一透镜、第二透镜和第三透镜的每一个，使得可以执行良好的色（像）差校正，而不在每个透镜的光焦度上有大的增大。
如果在成像透镜中未达到由条件表达式（4）限定的下限值，则渗色（杂散光）出现，不利地影响图像质量。如果满足条件表达式（4），则每个透镜的光焦度不变得很强。因此，可以在周围区域中抑制彗形像差和场曲的出现，而且，可以有效地抑制在制造上的灵敏度。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（4），使得可以执行良好的色（像）差校正，并且在周围区域中抑制彗形像差和场曲的出现，以降低在制造上的灵敏度。
而且，在成像透镜中，在整个透镜系统的焦距和第五透镜的焦距之间的关系满足下面的条件表达式（5）：
(5)0.5<|f5|/f<1.8
其中
f：整个透镜系统的焦距，以及
f5：第五透镜的焦距。
对于这个成像透镜指定的条件表达式（5）是涉及相对于整个透镜系统的光焦度向第五透镜的适当光焦度分配的条件表达式。
如果未达到由条件表达式（5）限定的下限值，则第五透镜的光焦度变得太强。结果，适当的场校正（用于实现从轴至周围区域的均匀的分辨能力的校正）变得困难。而且，光学灵敏度变得较高，并且在制造中降低了装配容易度。
另一方面，如果超过由条件表达式（5）限定的上限值，则第五透镜的光焦度变得太弱，并且适当的像差校正，特别是场校正（根据Petzval定律）变得困难。
因此，在成像透镜中，满足条件表达式（5），使得在优化相对于整个透镜系统向第五透镜的光焦度分配的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
在成像透镜中，第一透镜具有面向物体侧的凸表面，并且具有正光焦度。因此，在提高光焦度的同时，可以使用第一透镜、第二透镜和第三透镜来实现消色效果。
在成像透镜中，第三透镜在成像平面侧具有凹表面。因此，即使当离轴光束被凹表面全反射时，全反射的离轴光束漫射到透镜外围部分，并且被防止直接进入诸如CCD或CMOS的固态成像元件。因此可以防止幻像的形成。
在成像透镜中，第三透镜在成像平面侧上具有凹表面，以有效地校正场曲和彗形像差。而且，在成像透镜中，第四透镜有具有正光焦度的弯月形状，以有效地校正像差，特别是场曲和像散。
而且，在成像透镜中，第二透镜具有面向成像平面侧的凸表面，并且具有正或负光焦度。因此，可以使用第二透镜和第三透镜来实现消色效果。
而且，在成像透镜中，第五透镜具有在光轴附近的负光焦度。并且因此在校正像差，特别是场曲上有效。第五透镜也在外围部分处具有凸表面，并且因此在校正像散和畸变中有效。
在变焦透镜中，满足上述的条件，使得可以减小因为幻像和杂散光导致的对比度变差，并且，在使得成像透镜很小和薄的同时，可以实现对于高像素成像元件足够高的光学性能。
<2.根据实施例的数值示例>
现在参见附图和表格，描述了向本发明的成像透镜应用具体数值的数值示例。要在数值示例中使用的符号的含义如下。
“Fno”表示F数，“f”表示整个透镜系统的焦距。“2ω”表示在相对角处的全场角度，“Si”表示从物体侧计数的第i个平面的平面编号。“Ri”表示第i平面的曲率半径，“di”表示从物体侧计数的第i平面和第（i+1）平面之间的在轴平面间隔，“ni”表示在d线处（在波长587.6nm处）的第i透镜的折射率，并且“vi”表示在d线处（在波长587.6nm处）的第i透镜的阿贝数。应当注意，相对于曲率半径的“∞”指示主平面是平坦平面。
在各个数值示例中使用的成像透镜的一些具有非球面透镜表面。当“Z”表示非球面的深度、“Y”表示从光轴起的高度、“R”表示曲率半径，“K”表示圆锥曲线常数，并且“Ai”表示第i（i是3或更大的整数）阶的非球面系数时，通过下面的数学公式1来限定非球面形状。