CN104597587B - 摄像镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种摄像镜头，其从物侧到像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面且为非球面；具有屈折力的第二透镜；具有负屈折力的第三透镜，其物侧表面为凹面而像侧表面为凸面，且均为非球面；具有正屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面而像侧表面为凹面、均为非球面，且至少一个面存在至少一个反曲点；镜头满足以下关系式：0.6<T12/T23<2.0；‑1.48≤f1/f3<‑0.7；‑8<(R7+R8)/(R7‑R8)<‑3；其中，T12为第一透镜及第二透镜在摄像镜头的光轴上的间距，T23为第二透镜及第三透镜在摄像镜头的光轴上的间距，f1为第一透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，R7为第四透镜物侧表面的曲率半径，R8为第四透镜像侧表面的曲率半径。如此，可以获得高成像质量且小尺寸的摄像镜头。

Description

摄像镜头

技术领域

本发明涉及成像技术，特别涉及一种摄像镜头。

背景技术

随着技术的发展，便携式电子产品已经走入普通大众的生活，其摄像功能也是备受人们关注，因此市场对于小型化的摄像镜头的需求一直较大。一般摄影镜头的感光元件为感光耦合元件或互补性氧化金属半导体元件两种，随着半导体制程技术的精进，感光元件的像素尺寸缩小，整体尺寸越来越小，因此，市场对电子产品中摄像镜头小型化、高性能化的要求越来越高。

然而，目前的三片式或四片式摄像镜头的镜头尺寸和成像质量不能满足市场的要求，市场需要一种成像质量良好，并能进一步缩小总长的摄像镜头。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明需要提供一种摄像镜头，其从物侧到像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面且为非球面；

具有屈折力的第二透镜；

具有负屈折力的第三透镜，其物侧表面为凹面而像侧表面为凸面，且均为非球面；

具有正屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面而像侧表面为凹面、均为非球面，且至少一个面存在至少一个反曲点；

所述镜头满足以下关系式：

0.6<T12/T23<2.0；

-1.48≤f1/f3<-0.7；

-8<(R7+R8)/(R7-R8)<-3；

其中，T12为所述第一透镜及所述第二透镜在所述摄像镜头的光轴上的间距，T23为所述第二透镜及所述第三透镜在所述摄像镜头的光轴上的间距，f1为所述第一透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，R7为所述第四透镜物侧表面的曲率半径，R8为所述第四透镜像侧表面的曲率半径。

在某些实施方式中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜均由塑料制成。

在某些实施方式中，所述摄像镜头还包括光阑，所述光阑设置于被摄物与第二透镜之间。

在某些实施方式中，所述摄像镜头满足以下关系式：

|f12/f34|<0.4；

其中,f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距。

在某些实施方式中，所述摄像镜头满足以下关系式：

-1.5<f/f3<-0.5；及

-4<(R5+R6)/(R5-R6)<0；

其中,f为所述摄像镜头的有效焦距，R5为所述第三透镜的物侧表面的曲率半径，R6为所述第三透镜的像侧表面的曲率半径。

在某些实施方式中，所述摄像镜头满足以下关系式：

0.5<f/f1<1.3；

其中，f为所述摄像镜头的有效焦距。

在某些实施方式中，所述摄像镜头满足以下关系式：

0.9<f/f4<2.0；

其中,f为所述摄像镜头的有效焦距，f4为所述第四透镜的焦距。

在某些实施方式中，所述摄像镜头满足以下关系式：

关系式：TTL/ImgH<1.7；

其中，TTL为所述摄像镜头的总长，ImgH为所述摄像镜头的成像面上有效像素区域直径的一半。

在某些实施方式中，所述摄像镜头满足以下关系式：

37°<semi-FOV<42°；

其中，semi-FOV为所述摄像镜头最大视场角的一半。

在某些实施方式中，所述第一透镜的像侧表面为凹面。

在某些实施方式中，所述第二透镜具有负屈折力，其物侧表面为凹面，像侧表面为凸面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明较佳实施方式的摄像镜头的实施例1的示意图；

图2是实施例1的摄像镜头产生的轴上色差图(mm)；

图3是实施例1的摄像镜头产生的像散图(mm)；

图4是实施例1的摄像镜头产生的畸变图(％)；

图5是实施例1的摄像镜头产生的倍率色差图(μm)；

图6是本发明较佳实施方式的摄像镜头的实施例2的示意图；

图7是实施例2的摄像镜头产生的轴上色差图(mm)；

图8是实施例2的摄像镜头产生的像散图(mm)；

图9是实施例2的摄像镜头产生的畸变图(％)；

图10是实施例2的摄像镜头产生的倍率色差图(μm)；

图11是本发明较佳实施方式的摄像镜头的实施例3的示意图；

图12是实施例3的摄像镜头产生的轴上色差图(mm)；

图13是实施例3的摄像镜头产生的像散图(mm)；

图14是实施例3的摄像镜头产生的畸变图(％)；

图15是实施例3的摄像镜头产生的倍率色差图(μm)；

图16是本发明较佳实施方式的摄像镜头的实施例4的示意图；

图17是实施例4的摄像镜头产生的轴上色差图(mm)；

图18是实施例4的摄像镜头产生的像散图(mm)；

图19是实施例4的摄像镜头产生的畸变图(％)；

图20是实施例4的摄像镜头产生的倍率色差图(μm)；

图21是本发明较佳实施方式的摄像镜头的实施例5的示意图；

图22是实施例5的摄像镜头产生的轴上色差图(mm)；

图23是实施例5的摄像镜头产生的像散图(mm)；

图24是实施例5的摄像镜头产生的畸变图(％)；

图25是实施例5的摄像镜头产生的倍率色差图(μm)。

图26是本发明较佳实施方式的摄像镜头的实施例6的示意图；

图27是实施例6的摄像镜头产生的轴上色差图(mm)；

图28是实施例6的摄像镜头产生的像散图(mm)；

图29是实施例6的摄像镜头产生的畸变图(％)；

图30是实施例6的摄像镜头产生的倍率色差图(μm)。

图31是本发明较佳实施方式的摄像镜头的实施例7的示意图；

图32是实施例7的摄像镜头产生的轴上色差图(mm)；

图33是实施例7的摄像镜头产生的像散图(mm)；

图34是实施例7的摄像镜头产生的畸变图(％)；及

图35是实施例7的摄像镜头产生的倍率色差图(μm)。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明较佳实施方式的摄像镜头从物侧到像侧包括具有正屈折力的第一透镜E1、具有屈折力的第二透镜E2、具有负屈折力的第三透镜E3、具有正屈折力的第四透镜E4及滤光片E5。第一透镜E1包括物侧表面S1和像侧表面S2；第二透镜E2包括物侧表面S3和像侧表面S4；第三透镜E3包括物侧表面S5和像侧表面S6；第四透镜E4包括物侧表面S7和像侧表面S8；滤光片E5包括物侧表面S9及像侧表面S10。其中，物侧表面S1为凸面，且为非球面；物侧表面S5为凹面，像侧表面S6为凸面，且物侧表面S5和像侧表面S6均为非球面；物侧表面S7为凸面，像侧表面S8为凹面，且物侧表面S7和像侧表面S8均为非球面，物侧表面S7和像侧表面S8中至少一个面含有至少一个反曲点。使用时，摄像镜头成像于像面S11。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

-1.48≤f1/f3<-0.7；

其中，f1为第一透镜E1的焦距，f3为第三透镜E3的焦距。

满足上式要求，可合理分配透镜曲折力，保证成像质量的同时有效缩短摄像镜头总长度。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

0.6<T12/T23<2.0；

其中，T12为第一透镜E1及第二透镜E2在摄像镜头的光轴上的间距，T23为第二透镜E2及第三透镜E3在摄像镜头的光轴上的间距。

满足上式要求，可恰当分配透镜之间的间距，减小摄像镜头的总长，并降低摄像镜头的组装难度，让组装流程顺利、简便的进行。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

-8<(R7+R8)/(R7-R8)<-3；

其中，R7为第四透镜物侧表面的曲率半径，R8为第四透镜像侧表面的曲率半径。

满足上式，配合像侧表面S8设置反曲点，可有利于减小光线入射于成像面S11的角度，从而提升成像质量。

本发明较佳实施方式的摄像镜头中，第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3及第四透镜E4均由塑料制成，各透镜厚薄均匀，提升了透镜的工艺性，易于制造，符合生产和加工的要求。

本发明较佳实施方式的摄像镜头还包括光阑STO。光阑STO设置于被摄物与第二透镜E2之间。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

|f12/f34|<0.4；

其中，f12为第一透镜E1和第二透镜E2的组合焦距，f34为第三透镜E3和第四透镜E4的组合焦距。

满足上式，对焦距的整体分配可使摄像镜头的总长缩短，另外，f1与f2、f3与f4的光焦度合理分配(f2为第二透镜E2的焦距而f4为第四透镜E4的焦距)，有利于各像差的修正。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

-1.5<f/f3<-0.5；及

-4<(R5+R6)/(R5-R6)<0；

其中，f为摄像镜头的有效焦距，R5为第三透镜E3的物侧表面S5的曲率半径，R6为第三透镜E3的像侧表面S6的曲率半径。

上两式对第三透镜E3的要求，有利于缩短摄像镜头的总长、改善匹兹伐和数(petzval sum)，并减小色差的影响。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

0.5<f/f1<1.3；

满足上式要求，第一透镜E1具有正屈折力，配合其物侧表面S1为凸面，可以有效的扩大视场角，并缩短摄像镜头的总长。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

0.9<f/f4<2.0；

满足上述要求，配合第四透镜E4的物侧表面S7和像侧表面S8至少一个面存在至少一个反曲点，可有利于提高摄像镜头的成像质量。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

TTL/ImgH<1.7；

其中，TTL为摄像镜头的总长，ImgH为摄像镜头的成像面上有效像素区域直径的一半。

满足上式要求，有利于摄像镜头的小型化。

本发明较佳实施方式的摄像镜头满足以下关系式：

37°<Semi-FOV<42°；

其中，semi-FOV为摄像镜头最大视场角的一半。

本发明较佳实施方式的摄像镜头的总长小于3mm，为超薄镜头，并且镜头的视场角也较大。

在某些实施方式中，第一透镜E1的物侧表面S1为凹面。

在某些实施方式中，第二透镜E2具有负屈折力，其物侧表面S3为凹面，像侧表面S4为凸面。

在某些实施方式中，第一至第四透镜E1-E4均为非球面镜片，非球面的面形由以下公式决定：

其中，h是非球面上任一点到光轴的高度，c是顶点曲率，k是锥形常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数。

在下面各个具体实施例中，参考波长为d光(d-line)：555nm。

实施例1

实施例1中，摄像镜头满足下面表格的条件：

表1

表2

另外，f1＝2.25mm；f2＝-43.65mm；f3＝-2.48mm；f4＝1.97mm及f＝2.03mm；TTL＝2.65mm；光阑值为：2.2。

图2是实施例1的摄像镜头的轴上色差图(mm)，图3是实施例1的摄像镜头的像散图(mm)，图4是实施例1的摄像镜头的畸变图(％)，图5是实施例1的摄像镜头倍率色差图(um)，可见，摄像镜头的像差得到有效控制。

实施例2

实施例2中，摄像镜头满足下面表格的条件：

表3

表4

另外，f1＝2.16mm；f2＝25.88mm；f3＝-1.73mm；f4＝1.71mm及f＝2.05mm；TTL＝2.57mm；光阑值为：2.2。

图7是实施例2的摄像镜头的轴上色差图(mm)，图8是实施例2的摄像镜头的像散图(mm)，图9是实施例2的摄像镜头的畸变图(％)，图10是实施例2的摄像镜头倍率色差图(um)，可见，摄像镜头的像差得到有效控制。

实施例3

实施例3中，摄像镜头满足下面表格的条件：

表5

表6

另外，f1＝1.96mm；f2＝-11.73mm；f3＝-2.15mm；f4＝1.89mm及f＝2.06mm；TTL＝2.66mm；光阑值为：2.2。

图12是实施例3的摄像镜头的轴上色差图(mm)，图13是实施例3的摄像镜头的像散图(mm)，图14是实施例3的摄像镜头的畸变图(％)，图15是实施例3的摄像镜头倍率色差图(um)，可见，摄像镜头的像差得到有效控制。

实施例4

实施例4中，摄像镜头满足下面表格的条件：

表7

表8

另外，f1＝2.30mm；f2＝1325.6mm；f3＝-2.20mm；f4＝1.86mm及f＝2.0mm；TTL＝2.52mm；光阑值为：2.2。

图17是实施例4的摄像镜头的轴上色差图(mm)，图18是实施例4的摄像镜头的像散图(mm)，图19是实施例4的摄像镜头的畸变图(％)，图20是实施例4的摄像镜头倍率色差图(um)，可见，摄像镜头的像差得到有效控制。

实施例5

实施例5中，摄像镜头满足下面表格的条件：

表9

表10

另外，f1＝2.18mm；f2＝-16.49mm；f3＝-1.48mm；f4＝1.28mm及f＝2.18mm；TTL＝2.77mm；光阑值为：2.2。

图22是实施例5的摄像镜头的轴上色差图(mm)，图23是实施例5的摄像镜头的像散图(mm)，图24是实施例5的摄像镜头的畸变图(％)，图25是实施例5的摄像镜头倍率色差图(um)，可见，摄像镜头的像差得到有效控制。

实施例6

实施例6中，摄像镜头满足下面表格的条件：

表11

表12

另外，f1＝1.94mm；f2＝-9.06mm；f3＝-1.53mm；f4＝1.37mm及f＝2.15mm；TTL＝2.69mm；光阑值为：2.2。

图27是实施例6的摄像镜头的轴上色差图(mm)，图28是实施例6的摄像镜头的像散图(mm)，图29是实施例6的摄像镜头的畸变图(％)，图30是实施例6的摄像镜头倍率色差图(um)，可见，摄像镜头的像差得到有效控制。

实施例7

实施例7中，摄像镜头满足下面表格的条件：

表13

表14

另外，f1＝2.19mm；f2＝-41.51mm；f3＝-2.85mm；f4＝2.11mm及f＝1.95mm；TTL＝2.52mm；光阑值为：2.2。

图32是实施例7的摄像镜头的轴上色差图(mm)，图33是实施例7的摄像镜头的像散图(mm)，图34是实施例7的摄像镜头的畸变图(％)，图35是实施例7的摄像镜头倍率色差图(um)，可见，摄像镜头的像差得到有效控制。

在实施例1-7中，各条件式满足下面表格的条件：

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、折射率/阿贝系数或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、折射率/阿贝系数或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种摄像镜头，其特征在于从物侧到像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面且为非球面；

具有屈折力的第二透镜；

具有负屈折力的第三透镜，其物侧表面为凹面而像侧表面为凸面，且均为非球面；

具有正屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面而像侧表面为凹面、均为非球面，且至少一个面存在至少一个反曲点；

所述镜头满足以下关系式：

0.6<T12/T23<2.0；

-1.48≤f1/f3<-0.7；及

-8<(R7+R8)/(R7-R8)<-3；

其中，T12为所述第一透镜及所述第二透镜在所述摄像镜头的光轴上的间距，T23为所述第二透镜及所述第三透镜在所述摄像镜头的光轴上的间距，f1为所述第一透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，R7为所述第四透镜物侧表面的曲率半径，R8为所述第四透镜像侧表面的曲率半径。

2.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜均由塑料制成。

3.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头还包括光阑，所述光阑设置于被摄物与第二透镜之间。

4.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头满足以下关系式：

|f12/f34|<0.4；

其中,f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距。

5.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头满足以下关系式：

-1.5<f/f3<-0.5；及

-4<(R5+R6)/(R5-R6)<0；

其中,f为所述摄像镜头的有效焦距，R5为所述第三透镜的物侧表面的曲率半径，R6为所述第三透镜的像侧表面的曲率半径。

6.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头满足以下关系式：

0.5<f/f1<1.3；

其中，f为所述摄像镜头的有效焦距。

7.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头满足以下关系式：

0.9<f/f4<2.0；

其中,f为所述摄像镜头的有效焦距，f4为所述第四透镜的焦距。

8.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头满足以下关系式：

TTL/ImgH<1.7；

其中，TTL为所述摄像镜头的总长，ImgH为所述摄像镜头的成像面上有效像素区域直径的一半。

9.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头满足以下关系式：

37°<semi-FOV<42°；

其中，semi-FOV为所述摄像镜头最大视场角的一半。

10.如权利要求1-9任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧表面为凹面。

11.如权利要求10所述的摄像镜头，其特征在于，所述第二透镜具有负屈折力，其物侧表面为凹面，像侧表面为凸面。