CN105278078A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提供由具有优秀的光学特性，超薄、广角，且高通光量的5个镜头广角透镜构成组成的摄像镜头。该摄像镜头从物侧开始依次配置：具有正折射率的第1透镜、具有负折射率的第2透镜、具有负折射率的第3透镜、具有正折射率的第4透镜、具有负折射率的第5透镜，且摄像镜头具有满足所规定条件式的特征。

Description

摄像镜头
【技术领域】
本发明涉及一种便携式电子设备用的摄像镜头。
【背景技术】
近年，使用CCD和CMOS等摄像元件的各种摄像装置广泛普及起来。随着摄像元件小型化、高性能化发展，社会更需求具有优秀的光学特性、超薄且高通光量(Fno)的广角摄像镜头。
与由具有优秀的光学特性，超薄且高通光量F值(Fno)的5个广角透镜组成的摄像镜头相关的技术开发在逐步推进。其提出方案的摄像镜头由5个透镜组成，从物侧开始依次是具有正折射率的第1透镜、具有负折射率的第2透镜、具有负折射率的第3透镜、具有正折射率的第4透镜、具有负折射率的第5透镜。
日本专利文献特开2015-072424中实施例1、3、4、5所展示的摄像镜头由上述5个透镜组成，此外，日本专利文献特开2015-060171中实施例1～4所展示的摄像镜头由上述5个透镜组成。
但是，日本专利文献特开2015-072424中实施例1、3、4、5所展示的摄像镜头中，第1透镜的折射率分配，第1、第2透镜的形状以及第4透镜的像侧到第5透镜的物侧之间的轴上距离与透镜群整体焦点距离的比例设置不充分，所以Fno＝2.25、2ω≦74.6°、TTL/IH≧1.517、广角、超薄化以及Fno通光量不足。
此外，日本专利文献特开2015-060171中实施例1～4所展示的摄像镜头中，但是第2透镜的形状不充分，所以Fno≧2.25、2ω≦75.6°、广角化程度不佳以及Fno通光量不足。
因此，有必要提供一种具有良好的光学特性、超薄且高通光量的5个广角透镜构成的摄像镜头。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种具有良好的光学特性、超薄且高通光量的5个广角透镜构成的摄像镜头。
本发明的技术方案如下：一种摄像镜头，该摄像镜头从物侧开始依次配置有：具有正折射率的第1透镜、具有负折射率的第2透镜、具有负折射率的第3透镜、具有正折射率的第4透镜、具有负折射率的第5透镜，并且摄像镜头具有满足以下条件式(1)～(5)的特征：
0.67≦f1/f≦0.80(1)
-40.00≦f3/f≦-15.00(2)
-1.20≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-0.95(3)
-0.20≦(R3+R4)/(R3-R4)≦0.28(4)
0.11≦d8/f≦0.15(5)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f1：第1透镜的焦点距离；
f3：第3透镜的焦点距离；
R1：第1透镜的物侧的曲率半径；
R2：第1透镜的像侧的曲率半径；
R3：第2透镜的物侧的曲率半径；
R4：第2透镜的像侧的曲率半径；
d8：第4透镜的像侧到第5透镜的物侧的轴上距离。
优选的，该摄像镜头具有满足以下条件式(6)的特征：
0.05≦d6/f≦0.15(6)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
d6：第3透镜的像侧到第4透镜的物侧的轴上距离。
本发明的有益效果在于：本发明的摄像镜头具有良好的光学特性、超薄且高通光量。
【附图说明】
图1为与本发明一种实施方式相关的摄像镜头LA的构成示意图；
图2为本发明的摄像镜头LA的实施例1的构成示意图；
图3为本发明的摄像镜头LA实施例1的球面像差(轴上色像差)示意图；
图4为本发明的摄像镜头LA实施例1的倍率色像差示意图；
图5为本发明的摄像镜头LA实施例1像面弯曲和歪曲像差示意图；
图6为本发明的摄像镜头LA实施例2的构成示意图；
图7为本发明的摄像镜头LA实施例2的球面像差(轴上色像差)示意图；
图8为本发明的摄像镜头LA实施例2的倍率色像差示意图；
图9为本发明的中摄像镜头LA实施例2中像面弯曲和歪曲像差示意图；
图10为本发明的摄像镜头LA实施例3的构成示意图；
图11为本发明的摄像镜头LA实施例3的球面像差(轴上色像差)示意图；
图12为本发明的摄像镜头LA实施例3的倍率色像差示意图；
图13为本发明的中摄像镜头LA实施例3中像面弯曲和歪曲像差示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
参考设计图来说明与本发明相关的摄像镜头的一种实施方式。图1所示为本发明摄像镜头的一种实施方式的构成图。摄像镜头LA是由5个透镜群组成，从物侧到像侧依次配置第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5。在第5透镜L5和成像面之间，配置有玻璃平板GF。玻璃平板GF是玻璃盖片、或者是拥有IR截止滤光等功能的滤光片。或者，玻璃平板GF也可不设置在第5镜头L5和成像面之间。
第1透镜L1具有正折射率，第2透镜L2具有负折射率，第3透镜L3具有负折射率，第4透镜L4具有正折射率，第5透镜L5具有负折射率。为能较好补正像差问题，最好将这5个透镜表面设计为非球面形状。
摄像镜头LA是以满足以下条件式(1)～(5)为特征的摄像镜头。
0.67≦f1/f≦0.80(1)
-40.00≦f3/f≦-15.00(2)
-1.20≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-0.95(3)
-0.20≦(R3+R4)/(R3-R4)≦0.28(4)
0.11≦d8/f≦0.15(5)
其中
f：透镜群整体的焦点距离
f1：第1透镜的焦点距离
f3：第3透镜的焦点距离
R1：第1透镜的物侧的曲率半径
R2：第1透镜的像侧的曲率半径
R3：第2透镜的物侧的曲率半径
R4：第2透镜的像侧的曲率半径
d8：第4透镜的像侧到第5透镜的物侧的轴上距离。
条件式(1)规定了第1透镜L1的正折射率。超过条件式(1)的下限规定值时，第1透镜L1的正折射率会过强，难以补正像差等问题，同时不利于镜头向广角化发展，相反，超过上限规定值时，第1透镜L1的折射率会变过弱，镜头难以向超薄化发展。
条件式(2)规定了第3透镜L3的负折射率。在条件式(2)的范围外，随着镜头向广角化和超薄化发展，难以补正轴上和轴外的色像差问题。
条件式(3)规定了第1镜头透镜L1的形状。在条件式(3)的范围外，随着镜头向广角化和超薄化发展，更不利于补正球面像差等的高次像差问题。
条件式(4)规定了第2透镜L2的形状。在条件式(4)的范围外，随着镜头向广角化和超薄化发展，难以补正轴上色像差问题。
条件式(5)规定了第4透镜L4的像侧到第5透镜L5的物侧的距离和镜头群整体的焦点距离之比。在条件式(5)的范围外，不利于镜头向广角化和超薄化发展。
不仅如此，摄像镜头LA还满足以下条件式(6)。
0.05≦d6/f≦0.15(6)
其中
f：透镜群整体的焦点距离
d6：第3透镜的像侧到第4透镜的物侧的轴上距离。
条件式(6)规定了第3透镜L3的像侧到第4透镜L4的物侧的距离和镜头群整体的焦点距离之比。在条件式(6)的范围外，不利于镜头向广角化和超薄化发展。
由于构成摄像镜头LA的5个镜头透镜都具有前面所述的构成且满足所有条件式，所以制造出由具有优秀的光学特性、TTL(光学长度)/IH(像高)≦1.35、超薄、广角2ω≧78°、Fno≦2.2并且具有高通光量的5个透镜组成的摄像镜头成为可能。
f：全部摄像镜头LA的焦点距离；
f1：第1透镜L1的焦点距离；
f2：第2透镜L2的焦点距离；
f3：第3透镜L3的焦点距离；
f4：第4透镜L4的焦点距离；
f5：第5透镜L5的焦点距离；
Fno：F值；
2ω:全画角；
S1：开口光圈；
R：光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；
R1：第1透镜L1的物侧的曲率半径；
R2：第1透镜L1的像侧的曲率半径；
R3：第2透镜L2的物侧的曲率半径；
R4：第2透镜L2的像侧的曲率半径；
R5：第3透镜L3的物侧的曲率半径；
R6：第3透镜L3的像侧的曲率半径；
R7：第4透镜L4的物侧的曲率半径；
R8：第4透镜L4的像侧的曲率半径；
R9：第5透镜L5的物侧的曲率半径；
R10：第5透镜L5的像侧的曲率半径；
R11：玻璃平板GF的物面侧面的曲率半径；
R12：玻璃平板GF的像侧的曲率半径；
d：透镜的中心厚度，或者透镜之间的距离；
d0：从开口光圈S1到第1透镜L1的物侧的轴上距离；
d1：第1透镜L1的中心厚度；
d2：第1透镜L1的像侧到第2透镜L2的物侧的距离；
d3：第2透镜L2的中心厚度；
d4：第2透镜L2的像侧到第3透镜L3的物侧的轴上距离；
d5：第3透镜L3的中心厚度；
d6：第3透镜L3的像侧到第4透镜L4的物侧的轴上距离；
d7：第4透镜L4的中心厚度；
d8：第4透镜L4的像侧到第5透镜L5的物侧的轴上距离；
d9：第5透镜L5的中心厚度；
d10：第5透镜L5的像侧到玻璃平板GF的物侧的轴上距离；
d11：玻璃平板GF的中心厚度；
d12：玻璃平板GF的像侧到成像面的轴上距离；
nd：d线的折射率；
nd1：第1透镜L1的d线的折射率；
nd2：第2透镜L2的d线的折射率；
nd3：第3透镜L3的d线的折射率；
nd4：第4透镜L4的d线的折射率；
nd5：第5透镜L5的d线的折射率；
nd6：玻璃平板GF的d线的折射率；
v：阿贝数；
v1：第1透镜L1的阿贝数；
v2：第2透镜L2的阿贝数；
v3：第3透镜L3的阿贝数；
v4：第4透镜L4的阿贝数；
v5：第5透镜L5的阿贝数；
v6：玻璃平板GF的阿贝数；
TTL：光学长度(第1透镜L1的物侧到成像面的轴上距离)
LB：第5透镜L5的像侧到成像面的轴上距离(包含玻璃平板GF的厚度)
IH：像高
y＝(x2/R)/[1+{1-(k+1)(x2/R2)}1/2]
+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16(7)
其中，R是轴上的曲率半径，k是圆锥系数，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16是非球面系数。
为方便起见，各个透镜面的非球面使用条件式(7)中所示的非球面。但是，不限于这种(7)表示的非球面多项式形式。
【实施例1】
图2是实施例1中摄像镜头LA的配置构成图。表1的数据有：实施例1中构成摄像镜头LA的第1透镜L1～第5透镜L5的物侧以及成像面侧的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、折射率nd、阿贝数v。表2中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。
表1
表2
后出现的表7所显示的数值有：实施例1～3中各数值以及条件式(1)～(6)所规定的参数对应的数值。
如表7所示，实施例1满足条件式(1)～(6)。
图3是实施例1中摄像镜头LA的球面像差(轴上色像差)示意图，图4是倍率色像差示意图，图5是像面弯面和歪曲像差示意图。另外，图5的像面弯曲S是与矢状成像面相对的像面弯曲，T是与正切成像面相对的像面弯曲。在实施例2、3中也是如此。实施例1中摄像镜头LA的2ω＝81.4°、TTL/IH＝1.342、Fno＝2.2且透镜为超薄、高通光量的广角，如图3～5所示不难理解其具有优秀的光学特性。
【实施例2】
图6是实施例2中摄像镜头LA的配置构成图。表3显示的是构成实施例2中摄像镜头LA的第1透镜L1～第5透镜L5各个透镜的物侧以及成像面侧的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、折射率nd、阿贝数v。表4显示的是圆锥系数k和非球面系数像侧。
表3
表4
如表7所示，实施例2满足条件式(1)～(6)。
图7是实施例2中摄像镜头LA的球面像差(轴上色像差)示意图，图8是倍率色像差示意图，图9是像面弯面和歪曲像差示意图。如图7～9所示，实施例2中摄像镜头LA的全画角2ω＝81.9°、TTL/IH＝1.342、Fno＝2.2，且镜头为超薄、高通光量的广角镜头，这就不难理解为其具有优秀的光学特性。
【实施例3】
图10是实施例3中摄像镜头LA的配置构成图。表5显示的是构成实施例3中摄像镜头LA的第1透镜L1～第5透镜L5各个透镜的物体面侧以及成像面侧的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、折射率nd、阿贝数v。表6显示的是圆锥系数k和非球面系数。
表5
表6
如表7所示，实施例3满足条件式(1)～(6)。
图11是实施例3中摄像镜头LA的球面像差(轴上色像差)示意图，图12是倍率色像差示意图，图13是像面弯面和歪曲像差示意图。实施例3中摄像镜头LA的2ω＝82.0°、TTL/IH＝1.342、Fno＝2.2且透镜为超薄、高通光量的广角，如图11～13所示不难理解其具有优秀的光学特性。
表7中的数值分别是各个实施例中的各种数值、条件式(1)～(6)规定的与参数相关数值。另外，表Ⅹ所示的单位分别是2ω(°)、f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、f5(mm)、TTL(mm)、LB(mm)、IH(mm)。
表7
【符号的说明】
摄像镜头
S1：开口光圈；
L1：第1透镜；
L2：第2透镜；
L3：第3透镜；
L4：第4透镜；
L5：第5透镜；
GF：玻璃平板；
R：光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；
R1：第1透镜L1的物侧的曲率半径；
R2：第1透镜L1的像侧的曲率半径；
R3：第2透镜L2的物侧的曲率半径；
R4：第2透镜L2的像侧的曲率半径；
R5：第3透镜L3的物侧的曲率半径；
R6：第3透镜L3的像侧的曲率半径；
R7：第4透镜L4的物侧的曲率半径；
R8：第4透镜L4的像侧的曲率半径；
R9：第5透镜L5的物侧的曲率半径；
R10：第5透镜L5的像侧的曲率半径；
R11：玻璃平板GF的物面侧面的曲率半径；
R12：玻璃平板GF的像侧的曲率半径；
d：透镜的中心厚度与透镜之间的距离；
d0：从开口光圈S1到第1透镜L1的物侧的轴上距离；
d1：第1透镜L1的中心厚度；
d2：第1透镜L1的像侧到第2透镜L2的物侧的距离；
d3：第2透镜L2的中心厚度；
d4：第2透镜L2的像侧到第3透镜L3的物侧的轴上距离；
d5：第3透镜L3的中心厚度；
d6：第3透镜L3的像侧到第4透镜L4的物侧的轴上距离；
d7：第4透镜L4的中心厚度；
d8：第4透镜L4的像侧到第5透镜L5的物侧的轴上距离；
d9：第5透镜L5的中心厚度；
d10：第5透镜L5的像侧到玻璃平板GF的物侧的轴上距离；
d11：玻璃平板GF的中心厚度；
d12：玻璃平板GF的像侧到成像面的轴上距离。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种摄像镜头，其特征在于，该摄像镜头从物侧开始依次配置有：具有正折射率的第1透镜、具有负折射率的第2透镜、具有负折射率的第3透镜、具有正折射率的第4透镜、具有负折射率的第5透镜，并且摄像镜头具有满足以下条件式(1)～(5)的特征：
0.67≦f1/f≦0.80(1)
-40.00≦f3/f≦-15.00(2)
-1.20≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-0.95(3)
-0.20≦(R3+R4)/(R3-R4)≦0.28(4)
0.11≦d8/f≦0.15(5)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f1：第1透镜的焦点距离；
f3：第3透镜的焦点距离；
R1：第1透镜的物侧的曲率半径；
R2：第1透镜的像侧的曲率半径；
R3：第2透镜的物侧的曲率半径；
R4：第2透镜的像侧的曲率半径；
d8：第4透镜的像侧到第5透镜的物侧的轴上距离。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，该摄像镜头具有满足以下条件式(6)的特征：
0.05≦d6/f≦0.15(6)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
d6：第3透镜的像侧到第4透镜的物侧的轴上距离。
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