CN103018887A - 微型摄像镜头 - Google Patents

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CN103018887A CN2012105805775A CN201210580577A CN103018887A CN 103018887 A CN103018887 A CN 103018887A CN 2012105805775 A CN2012105805775 A CN 2012105805775A CN 201210580577 A CN201210580577 A CN 201210580577A CN 103018887 A CN103018887 A CN 103018887A
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Abstract

本发明提供一种微型摄像镜头，所述镜头从物方到像方依次包括五片透镜，第一透镜为正光焦度的物面侧凸的镜片，第四透镜为正光焦度的像面侧凸的镜片，第五透镜为负光焦度的双凹形状的镜片；所述透镜满足下列公式：|f2.3.4.5|/f＞3，其中，|f2.3.4.5|为第2,3,4,5透镜的组合焦距的绝对值；f为整个系统的焦距；还满足f2.3.4/f＜0.7，其中，f2.3.4为第2，3，4镜片的组合焦距；f为整个系统的焦距。解决了解像力和镜头尺寸之间的矛盾，达到了高解像薄型的要求。

Description

微型摄像镜头
技术领域
本发明涉及一种成像光学系统，特别是关于一种应用于手机相机的微型成像透镜系统。
背景技术
目前随着CMOS芯片技术的发展，芯片的像素尺寸越来越小，对相配套的光学系统的成像质量要求也越来越高，手机或数码相机的光学镜头尺寸却变得越来越小；一般的薄型镜头由于尺寸小，镜片数量也比较少，无法满足高质量的解析要求，这样势必要增加镜片的数量，同时使得镜头尺寸也比较大，这样就出现了一个矛盾。公开号为“CN101046542”、公开日为“2007.10.03”、名称为“摄像透镜”的发明专利，针对这个矛盾提出了一种5组透镜构成的光学成像系统，该镜头内的五组透镜从物方到像方依次由具有正屈光度的第一透镜、具有负屈光度的第二透镜、具有正屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜和具有正或负屈光度的第五透镜构成。虽然这种系统解决了解像力和镜头尺寸之间的矛盾，达到了高解像薄型的要求，但是还存在一些不理想的地方：第五透镜的形状决定了镜头尺寸无法做的更小，镜头后焦距也很难做的更长；第四透镜和第五透镜的波浪形状镜片不利于加工；各组透镜之间的光焦度分配和偏心公差之间无法取得更好的平衡，故还存在一些设计上的不利和加工上的难度。
发明内容
本发明采用了五片塑料非球面镜片，通过不同的光焦度分配，克服了现有技术的缺陷，对目前的规格要求以及性能要求提出了一种新的解决方案。
所述镜头从物方到像方依次包括五片透镜，第一透镜为正光焦度的物面侧凸的镜片，第四透镜为正光焦度的像面侧凸的镜片，第五透镜为负光焦度的双凹形状的镜片；所述透镜满足下列公式：
|f2.3.4.5|/f＞3
其中，|f2.3.4.5|为第2,3,4,5透镜的组合焦距的绝对值；f为整个系统的焦距；
f2.3.4/f＜0.7
其中，f2.3.4为第2，3，4镜片的组合焦距；f为整个系统的焦距。
0.45<(∑CT)/Td<0.76
其中，∑CT为光轴上所有具光焦度的透镜的厚度总和；Td为第一镜片的物侧面至第五镜片的像侧面的距离。
所述镜头的光阑设置于第一透镜和第二透镜之间。
所述镜头至少有一个面为非球面。
所述镜头的镜片材质为塑料。
本发明提供的微型摄像镜头，通过不同的光焦度分配，实现良好的光学特性，可以方便的安装于各类便携影像要求的数码产品中。
附图说明
图1是本发明的实施例1的示意图；
图2是实施例1的轴上色差图（mm）；
图3是实施例1的像散图（mm）；
图4是实施例1的畸变图（%）；
图5是实施例1的倍率色差图（μm）；
图6是本发明的实施例2的示意图；
图7是实施例2的轴上色差图（mm）；
图8是实施例2的像散图（mm）；
图9是实施例2的畸变图（%）；
图10是实施例2的倍率色差图（μm）；
图11是本发明的实施例3的示意图；
图12是实施例3的轴上色差图（mm）；
图13是实施例3的像散图（mm）；
图14是实施例3的畸变图（%）；
图15是实施例3的倍率色差图（μm）；
图16是本发明的实施例4的示意图；
图17是实施例4的轴上色差图（mm）；
图18是实施例4的像散图（mm）；
图19是实施例4的畸变图（%）；
图20是实施例4的倍率色差图（μm）；
具体实施方式
实施例1中，如图1所示，所述微型摄像镜头，从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜，所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片，第二透镜E2为负光焦度的镜片，第三透镜E3为负光焦度的镜片，第四透镜E4为正光焦度的像面侧凸的镜片，第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向，所述第一透镜E1两面为S1、S2，光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5，第三透镜E3两面为S6、S7，第四透镜E4两面为S8、S9，第五透镜E5两面为S10、S11，滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=3.381；f1=2.955；f2=-11.83；f3=-26.320；f4=1.303；f5=-1.257；f＝2.655；
|f2.3.4.5|/f＝19800；
f2.3.4/f＝0.527；
(∑CT)/Td=0.683
系统参数：1/4”感光器件光圈值2.4
表1：
表面类型 曲率半径 厚度 材料 有效口径 圆锥系数
球面 无穷 无穷 无穷
非球面 1.0984 0.4395 1.544/5604 1.4396 -5.0048
非球面 2.9567 0.0782 1.0538 -33.4089
球面 无穷 0.3390 0.9342 0.0000
非球面 -3.4939 0.2000 1.639/23.29 1.2158 29.1800
非球面 -6.5983 0.0446 1.4707 43.1824
非球面 8.0553 0.2203 1.639/23.29 1.6110 78.1937
非球面 5.4018 0.1563 1.9563 -99.9900
非球面 -3.7519 0.5242 1.544/56.04 2.0392 12.3390
非球面 -0.6274 0.1643 2.5045 -3.3688
非球面 -6.6847 0.3000 1.531/56.04 3.7000 6.9552
非球面 0.7561 0.2146 3.9289 -7.4440
球面 无穷 0.2100 1.517/64.17 4.4324 0.0000
球面 无穷 0.4900 4.5297 0.0000
球面 无穷 4.9144
表2是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16：
表2：
A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
4.8653E-01 -4.2546E-01 6.4783E-01 -2.9776E-01 0 0 0
1.9629E-01 -2.2603E-01 2.4897E-01 -3.4925E-01 0 0 0
-1.6130E-01 -2.0405E-01 -1.0749E+0 3.0268E+00 0 0 0
-3.4789E-01 3.0207E-01 -9.5895E-01 1.1700E+00 0 0 0
-5.4155E-01 2.8246E-01 5.0039E-01 -8.6381E-01 0 0 0
-2.1025E-01 -4.2698E-02 2.1001E-01 -1.6595E-01 0 0 0
2.2763E-02 6.5571E-02 -2.3386E-01 1.5064E-01 0 0 0
-2.3847E-01 2.1696E-01 3.5149E-02 -4.6164E-02 0 0 0
-2.3180E-01 1.5631E-01 -3.7336E-02 3.2167E-03 0 0 0
-2.4637E-01 2.2297E-01 -1.6169E-01 7.4532E-02 -2.1118E-02 3.2868E-03 -2.1166E-04
实施例2中，如图6所示，所述微型摄像镜头，从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜，所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片，第二透镜E2为负光焦度的镜片，第三透镜E3为负光焦度的镜片，第四透镜E4为正光焦度的像面侧凸的镜片，第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向，所述第一透镜E1两面为S1、S2，光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5，第三透镜E3两面为S6、S7，第四透镜E4两面为S8、S9，第五透镜E5两面为S10、S11，滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=4.351；f1=4.008；f2=-7.30；f3=-194.178；f4=1.216；f5=-1.326；f=3.124；
|f2.3.4.5|/f=3.113；
f2.3.4/f=0.410；
(∑CT)/Td=0.752；
系统参数：1/3.2”感光器件光圈值2.4
表1
表面类型 曲率半径 厚度 材料 有效口径 圆锥系数
球面 无穷 无穷 无穷
非球面 1.3653 0.5489 1.544/56.04 1.7539 -4.9764
非球面 3.1164 0.0954 1.2444 -13.4344
球面 无穷 0.3387 1.0860 0.0000
非球面 -6.4519 0.2601 1.635/23.28 1.4248 77.7354
非球面 17.2273 0.0474 1.8620 -282.4181
非球面 2.8267 0.2519 1.635/23.28 2.1357 -2.3826
非球面 2.6678 0.1743 2.6187 -5.6636
非球面 -6.7001 0.9472 1.544/56.04 2.8116 20.0401
非球面 -0.6341 0.0964 3.1176 -4.0231
非球面 1.8252 0.2714 1.531/56.04 4.6889 -20.7240
非球面 0.4830 0.4377 5.0236 -4.2232
球面 无穷 0.3000 1.517/64.17 5.5155 0.0000
球面 无穷 0.5819 5.6526 0.0000
球面 无穷 6.0696
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16：
表2：
A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
2.5598E-01 -1.2627E-01 1.3437E-01 -4.1955E-02 -3.5285E-02 0 0
8.2597E-02 -1.9239E-01 8.5708E-01 -2.7529E+00 2.8355E+00 0 0
-7.6368E-02 -1.2909E-01 -6.8985E-01 1.0550E+00 -1.2417E+00 0 0
-1.9388E-01 3.4685E-02 -1.9803E-01 1.5092E-01 -5.5096E-02 0 0
-4.0244E-01 9.0088E-02 2.0134E-01 -5.4193E-02 -4.9386E-02 0 0
-2.1633E-01 4.1679E-02 7.1469E-02 -2.6503E-02 -2.6777E-03 0 0
-6.9359E-03 4.8013E-02 -4.3077E-02 2.5087E-02 -4.9600E-03 0 0
-2.0581E-01 6.9859E-02 1.9704E-02 -4.2878E-03 -8.6806E-04 0 0
-1.7340E-01 5.7386E-02 -7.9216E-03 5.3015E-04 -1.6067E-05 0 0
-1.3837E-01 7.6764E-02 -3.6726E-02 1.1430E-02 -2.1373E-03 2.1656E-04 -9.0492E-06
实施例3中，如图11所示，所述微型摄像镜头，从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜，所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片，第二透镜E2为负光焦度的镜片，第三透镜E3为负光焦度的镜片，第四透镜E4为正焦度的像面侧凸的镜片，第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向，所述第一透镜E1两面为S1、S2，光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5，第三透镜E3两面为S6、S7，第四透镜E4两面为S8、S9，第五透镜E5两面为S10、S11，滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=4.436；f1=4.007；f2=-8.266；f3=-38.417；f4=1.319；f5=-1.515；f=3.182；
|f2.3.4.5|/f=3.117；
f2.3.4/f=0.444；
(∑CT)/Td=0.755；
系统参数：1/3.2”感光器件光圈值2.4
表1
表面类型 曲率半径 厚度 材料 有效口径 圆锥系数
球面 无穷 无穷 无穷
非球面 1.4089 0.5352 1.544/56.04 1.7580 -5.1795
非球面 3.4270 0.0914 1.2610 -24.8618
球面 无穷 0.3358 1.1176 0.0000
非球面 -7.3840 0.2506 1.635/23.28 1.4768 89.5172
非球面 18.9311 0.0538 1.7958 49.0385
非球面 4.1018 0.2535 1.635/23.28 1.8532 -13.9632
非球面 3.4308 0.1038 2.3438 -17.2947
非球面 -7.3097 1.0153 1.544/56.04 2.5632 25.4515
非球面 -0.6877 0.1648 2.9983 -3.6883
非球面 3.9292 0.2500 1.531/56.04 3.7354 -45.0815
非球面 0.6549 0.4734 4.4114 -4.9968
球面 无穷 0.3000 1.517/64.17 5.2699
球面 无穷 0.6088 5.4472
球面 无穷 6.0288
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16：
表2：
A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
2.5020E-01 -1.4509E-01 1.8265E-01 -1.0082E-01 2.6761E-02 0 0
1.0321E-01 -1.9327E-01 9.9404E-01 -2.8719E+00 2.8354E+00 0 0
-4.6509E-02 -8.2733E-02 -5.2671E-01 1.0482E+00 -9.8438E-01 0 0
-2.1741E-01 9.7021E-02 -2.0983E-01 1.1691E-01 -1.1337E-01 0 0
-4.5409E-01 7.4180E-02 1.8470E-01 -6.9713E-02 -7.2776E-02 0 0
-2.4118E-01 3.7614E-02 7.5053E-02 -2.3023E-02 -1.6745E-03 0 0
-3.0398E-02 5.6771E-02 -4.0371E-02 2.5893E-02 -6.7499E-03 0 0
-1.7395E-01 6.2735E-02 1.6806E-02 -4.9670E-03 -9.9906E-04 0 0
-1.6846E-01 5.4359E-02 -8.7775E-03 5.2539E-04 -1.0195E-06 0 0
-1.4211E-01 7.7615E-02 -3.6999E-02 1.1402E-02 -2.1390E-03 2.1652E-04 -9.2659E-06
实施例4中，如图16所示，所述微型摄像镜头，从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜，所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片，第二透镜E2为负光焦度的镜片，第三透镜E3为负光焦度的镜片，第四透镜E4为正光焦度的像面侧凸的镜片，第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向，所述第一透镜E1两面为S1、S2，光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5，第三透镜E3两面为S6、S7，第四透镜E4两面为S8、S9，第五透镜E5两面为S10、S11，滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=3.726；f1=3.360；f2=-10.657；f3=-34.921；f4=0.959；f5=-0.965；f=2.567；
|f2.3.4.5|/f=3.168；
f2.3.4/f=0.375；
(∑CT)/Td=0.75；
系统参数：1/4”感光器件光圈值2.4
表1：
Figure BDA00002659729100081
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16：
表2：
A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
4.3796E-01 -4.8669E-01 8.1537E-01 -8.3994E-01 2.6111E-01 0 0
1.4688E-01 -6.8436E-01 4.9846E+00 -2.1889E+01 3.2287E+01 0 0
-7.2969E-02 -5.9885E-02 -2.3076E+00 5.4794E+00 -1.1460E+01 0 0
-4.6205E-01 3.4412E-01 -1.0501E+00 4.6555E-01 -2.6988E+00 0 0
-9.2841E-01 1.5256E-01 7.8153E-01 -6.2382E-01 -7.9006E-01 0 0
-4.5416E-01 9.2763E-02 3.7359E-01 -1.4340E-01 -8.4454E-02 0 0
-6.1475E-02 1.7990E-01 -1.9357E-01 1.9305E-01 -1.0093E-01 0 0
-3.1644E-01 1.8648E-01 7.8578E-02 -3.5396E-02 -9.0671E-03 0 0
-3.0157E-01 1.7095E-01 -3.9437E-02 4.2668E-03 -2.6989E-04 0 0
-2.4711E-01 2.3377E-01 -1.7684E-01 8.5263E-02 -2.4754E-02 3.9538E-03 -2.6813E-04
图2是实施例1的轴上色差图（mm），图3是实施例1的像散图（mm），图4是实施例1的畸变图(%)，图5是实施例1的倍率色差图（μm）。
图7是实施例2的轴上色差图（mm），图8是实施例2的像散图（mm），图9是实施例2的畸变图(%)，图10是实施例2的倍率色差图（μm）。
图12是实施例3的轴上色差图（mm），图13是实施例3的像散图（mm），图14是实施例3的畸变图(%)，图15是实施例3的倍率色差图（μm）。
图17是实施例4的轴上色差图（mm），图18是实施例4的像散图（mm），图19是实施例4的畸变图(%)，图20是实施例4的倍率色差图（μm）。
通过每个实施例的轴上色差图、像散图、畸变图和倍率色差图，可以看出本发明具有良好的光学性能。
虽然上面针对微型摄像镜头描述了本发明的原理以及具体实施方式，但是在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，而并非用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种微型摄像镜头，其特征在于：所述镜头从物方到像方依次包括五片透镜，第一透镜为正光焦度的物面侧凸的镜片，第四透镜为正光焦度的像面侧凸的镜片，第五透镜为负光焦度的双凹形状的镜片；所述透镜满足下列公式： 
|f2.3.4.5|/f＞3 
其中，|f2.3.4.5|为第2,3,4,5透镜的组合焦距的绝对值；f为整个系统的焦距。 
2.根据权利要求1所述的微型摄像镜头，其特征在于： 
f2.3.4/f＜0.7 
其中，f2.3.4为第2，3，4镜片的组合焦距；f为整个系统的焦距。 
3.根据权利要求1所述的微型摄像镜头，其特征在于：所述镜头满足： 
0.45<(∑CT)/Td<0.76 
其中，∑CT为光轴上所有具光焦度的透镜的厚度总和；Td为第一镜片的物侧面至第五镜片的像侧面的距离。 
4.根据权利要求1所述的微型摄像镜头，其特征在于：所述镜头的光阑设置于第一透镜和第二透镜之间。 
5.根据权利要求1所述的微型摄像镜头，其特征在于：所述镜头至少有一个面为非球面。 
6.根据权利要求1所述的微型摄像镜头，其特征在于：所述镜头的镜片材质为塑料。 
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