CN105487204A - 摄像镜头 - Google Patents

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CN105487204A CN201510766954.8A CN201510766954A CN105487204A CN 105487204 A CN105487204 A CN 105487204A CN 201510766954 A CN201510766954 A CN 201510766954A CN 105487204 A CN105487204 A CN 105487204A
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Abstract

本发明提供一种摄像镜头，其由物侧开始依次配置有：开口光圈；正折射率的第一透镜；负折射率的第二透镜；负折射率的第三透镜；正折射率的第四透镜；负折射率的第五透镜；同时满足以下条件：0.70≤f1/f≤0.78、-1.90≤f2/f≤-1.30、-400.00≤f3/f≤-65.00、-1.20≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.00、1.20≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.90、0.08≤d6/f≤0.13。

Description

摄像镜头
【技术领域】
本发明涉及一种摄像镜头，尤其涉及一种适用于使用高像素CCD、CMOS等摄像元件的手机相机组件、WEB摄像镜头等的摄像镜头。
【背景技术】
近年，使用CCD或CMOS等摄像原件的各种摄像装置广泛普及起来，随着这种摄像元件的小型化、高性能化发展，社会更需求具有优秀光学特性、超薄且具有高通光量F值的广角摄像镜头。
由具有优秀的光学特性，超薄且高通光量F值的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，从物侧开始依次包括；具有正折射率的第一透镜；具有负折射率的第二透镜；具有负折射率的第三透镜；具有正折射率的第四透镜；具有负折射率的第五透镜。
特开2014-197105号公报中实施例4～6所展示的摄像镜头由上述5个透镜组成，但是第一透镜、第二透镜、第三透镜的折射率配置以及第四透镜的形状设置不充分，所以Fno≥2.64、2ω≤65.0°、广角化程度不充分，以及Fno通光量不足。
特开2014-197104号公报中实施例1～5展示的摄像镜头是由上述5个透镜组成，但是第一透镜的折射率分配以及第四透镜的形状设置不充分，所以广角化2ω≤71.4°不充分。
因此，实有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供具有优秀的光学特性、超薄且高通光量F值的5个广角透镜构成的摄像镜头。
为实现上述目的，在对第一透镜、第二透镜、第三透镜的折射率配置、第一透镜、第四透镜的形状设置以及第三透镜的像侧到第四透镜的物侧之间的轴上距离与透镜群整体的焦点距离的比例进行认真研讨后，提出改善以往技术的摄像镜头方案，于是形成本发明。本发明可采用如下技术方案：一种摄像镜头，所述摄像镜头从物侧开始依次配置有：开口光圈、具有正折射率的第一透镜、具有负折射率的第二透镜、具有负折射率的第三透镜、具有正折射率的第四透镜、具有负折射率的第五透镜，并且摄像镜头要满足以下条件(1)～(6)的特征：
0.70≤f1/f≤0.78(1)
-1.90≤f2/f≤-1.30(2)
-400.00≤f3/f≤-65.00(3)
-1.20≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.00(4)
1.20≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.90(5)
0.08≤d6/f≤0.13(6)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f1：第一透镜的焦点距离；
f2：第二透镜的焦点距离；
f3：第三透镜的焦点距离；
R1：第一透镜的物侧的曲率半径；
R2：第一透镜的像侧的曲率半径；
R7：第四透镜的物侧的曲率半径；
R8：第四透镜的像侧的曲率半径；
d6：第三透镜的像侧到第四透镜的物侧的轴上距离。
优选的，所述摄像镜头具有满足以下条件(7)的特征：
0.07≤d8/f≤0.15(7)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
d8：第四透镜的像侧到第五透镜的物侧的轴上距离。
优选的，所述摄像镜头具有满足以下条件(8)的特征：
0.50≤f4/f≤0.80(8)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f4：第四透镜的焦点距离。
优选的，所述摄像镜头具有满足以下条件(9)的特征：
-0.80≤f5/f≤-0.45(9)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f5：第五透镜的焦点距离。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供尤其适用于使用高像素用的CCD、CMOS等摄像元件的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头的摄像镜头，该摄像镜头同时具有优秀的光学特性，TTL(光学长度)/IH(像高)≤1.50、超薄、广角2ω≥74°、由Fno≤2.2且拥有高通光量的5个透镜组成。
【附图说明】
图1为与本发明相关的一种实施方式的摄像镜头LA的结构示意图；
图2为本发明摄像镜头LA第一实施例的结构示意图；
图3为本发明摄像镜头LA第一实施例的球面像差(轴上色像差)示意图；
图4为本发明摄像镜头LA第一实施例的倍率色像差示意图；
图5为本发明摄像镜头LA第一实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图；
图6为本发明摄像镜头LA的第二实施例的结构示意图；
图7为本发明摄像镜头LA第二实施例的球面像差(轴上色像差)示意图；
图8为本发明摄像镜头LA第二实施例的倍率色像差示意图；
图9为本发明摄像镜头LA第二实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图；
图10为本发明摄像镜头LA第三实施例的结构示意图；
图11为本发明摄像镜头LA第三实施例的球面像差(轴上色像差)示意图；
图12为本发明摄像镜头LA第三实施例的像差倍率色像差示意图；
图13为本发明摄像镜头LA第三实施例的像面弯曲和歪曲像差示意图。
【主要元件符号说明】
LA：摄像镜头；
S1：开口光圈；
L1：第一透镜；
L2：第二透镜；
L3：第三透镜；
L4：第四透镜；
L5：第五透镜；
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：第一透镜L1的物侧的曲率半径；
R2：第一透镜L1的像侧的曲率半径；
R3：第二透镜L2的物侧的曲率半径；
R4：第二透镜L2的像侧的曲率半径；
R5：第三透镜L3的物侧的曲率半径；
R6：第三透镜L3的像侧的曲率半径；
R7：第四透镜L4的物侧的曲率半径；
R8：第四透镜L4的像侧的曲率半径；
R9：第五透镜L5的物侧的曲率半径；
R10：第五透镜L5的像侧的曲率半径；
R11：玻璃平板GF的物侧的曲率半径；
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到第一透镜L1的物侧的轴上距离；
d1：第一透镜L1的中心厚度；
d2：第一透镜L1的像侧到第二透镜L2的物侧的距离；
d3：第二透镜L2的中心厚度；
d4：第二透镜L2的像侧到第三透镜L3的物侧的轴上距离；
d5：第三透镜L3的中心厚度；
d6：第三透镜L3的像侧到第四透镜L4的物侧的轴上距离；
d7：第四透镜L4的中心厚度；
d8：第四透镜L4的像侧到第五透镜L5的物侧的轴上距离；
d9：第五透镜L5的中心厚度；
d10：第五透镜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。
【具体实施方式】
下面结合附图，对本发明作详细说明。
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，从物侧到成像面像侧依次配置开口光圈S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5。在第五透镜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。
第一透镜L1具有正折射率，第二透镜L2具有负折射率，第三透镜L3具有负折射率，第四透镜L4具有正折射率，第五透镜L5具有负折射率。为能较好补正像差问题，这5个透镜表面设计为非球面形状。
摄像镜头LA满足以下条件式(1)～(6)：
0.70≤f1/f≤0.78(1)
-1.90≤f2/f≤-1.30(2)
-400.00≤f3/f≤-65.00(3)
-1.20≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.00(4)
1.20≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.90(5)
0.08≤d6/f≤0.13(6)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f1：第一透镜的焦点距离；
f2：第二透镜的焦点距离；
f3：第三透镜的焦点距离；
R1：第一透镜的物侧的曲率半径；
R2：第一透镜的像侧的曲率半径；
R7：第四透镜的物侧的曲率半径；
R8：第四透镜的像侧的曲率半径；
d6：第三透镜的像侧到第四透镜的物侧的轴上距离。
条件式(1)规定了第一透镜L1的正折射率。超出条件式(1)的下限规定时，第一透镜L1的正折射率会过强，难以补正各像差等问题，同时不利于镜头向广角化发展，相反，超过上限规定时，第一透镜的折射率会过弱，镜头难以实现超薄化。
条件式(2)规定了第二透镜L2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)规定了第三透镜L3的负折射率。在条件式(3)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(4)规定了第一透镜L1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，不利于补正球面像差等的高次像差问题。
条件式(5)规定了第四透镜L4的形状。通过满足条件式(5)，使镜头向广角化和超薄化发展变得有效。
条件式(6)规定了从第三透镜L3的像侧到第四透镜L4的物侧之间的距离与透镜群整体的焦点距离的比例。在条件式(6)的范围外，不利于镜头向广角化和超薄化发展。
满足以下条件式(7)：
0.07≤d8/f≤0.15(7)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
d8：第四透镜的像侧到第五透镜的物侧的轴上距离。
条件式(7)规定了从第四透镜L4的像侧到第五透镜L5物侧面的距离和透镜群整体的焦点距离的比。条件式(7)范围外的，不利于透镜向广角化和超薄化发展。
第四透镜L4是有正折射率的透镜，满足以下条件(8)：
0.50≤f4/f≤0.80(8)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离
f4：第四透镜的焦点距离。
条件(8)规定了第四透镜L4的正折射率。通过满足条件式(8)，使镜头向广角化和超薄化发展变得有效。
第五透镜L5是有负折射率的透镜，满足以下条件式(9)：
～0.80≤f5/f≤～0.45(9)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f5：第五透镜的焦点距离。
条件式(9)规定了第五透镜L5的负折射率。通过满足条件式(9)，镜头可实现广角化和超薄化，并且可确保第五透镜的像侧到成像面的轴上距离。
由于构成摄像透镜LA的5个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)≤1.50、超薄、广角2ω≥74°、Fno≤2.2具有高通光量的5个透镜组成的摄像镜头成为可能。
实施例：
f：摄像镜头LA整体的焦点距离；
f1：第一透镜L1的焦点距离；
f2：第二透镜L2的焦点距离；
f3：第三透镜L3的焦点距离；
f4：第四透镜L4的焦点距离；
f5：第五透镜L5的焦点距离；
Fno：F值；
2ω：全视角；
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：第一透镜L1的物侧的曲率半径；
R2：第一透镜L1的像侧的曲率半径；
R3：第二透镜L2的物侧的曲率半径；
R4：第二透镜L2的像侧的曲率半径；
R5：第三透镜L3的物侧的曲率半径
R6：第三透镜L3的像侧的曲率半径；
R7：第四透镜L4的物侧的曲率半径；
R8：第四透镜L4的像侧的曲率半径；
R9：第五透镜L5的物侧的曲率半径；
R10：第五透镜L5的像侧的曲率半径；
R11：玻璃平板GF的物侧的曲率半径；
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到第一透镜L1的物侧的轴上距离；
d1：第一透镜L1的中心厚度；
d2：第一透镜L1的像侧到第二透镜L2的物侧的距离；
d3：第二透镜L2的中心厚度；
d4：第二透镜L2的像侧到第三透镜L3的物侧的轴上距离
d5：第三透镜L3的中心厚度
d6：第三透镜L3的像侧到第四透镜L4的物侧的轴上距离；
d7：第四透镜L4的中心厚度；
d8：第四透镜L4的像侧到第五透镜L5的物侧的轴上距离；
d9：第五透镜L5的中心厚度；
d10：第五透镜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：第一透镜L1的d线的折射率；
nd2：第二透镜L2的d线的折射率；
nd3：第三透镜L3的d线的折射率；
nd4：第四透镜L4的d线的折射率；
nd5：第五透镜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：第一透镜L1的阿贝数；
v2：第二透镜L2的阿贝数；
v3：第三透镜L3的阿贝数；
v4：第四透镜L4的阿贝数；
v5：第五透镜L5的阿贝数；
v6：玻璃平板GF的阿贝数；
TTL：光学长度(第一透镜L1的物侧到成像面的轴上距离)；
LB：第五透镜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(10)
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以条件式(10)表示的非球面。但是不限于条件式(10)表示的非球面多项式。
第一实施例：
图2是实施例1中摄像镜头LA的配置构成图。表1列出了实施例1中构成摄像镜头LA的第一透镜L1～第五透镜L5的物侧以及像侧的曲率半径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中列出了圆锥系数k、非球面系数。
表1：
表2：
后续的表7所显示的数值有：实施例1～3中各数值以及条件式(1)～(9)所规定的参数对应的数值。
如表7所示，实施例1满足条件(1)～(9)。
图3示出了实施例1中摄像镜头LA的球面像差(轴上色像差)，图4是倍率色像差，图5是成像面弯面和歪曲像差。另外，图5的成像面弯曲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＝78.7°、TTL/IH＝1.433、Fno＝2.09且透镜为超薄、高通光量的广角，如图3～5所示不难理解为何具有优秀的光学特性。
第二实施例：
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的第一透镜L1～第五透镜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。
表3：
表4：
如表7所示，实施例2满足条件(1)～(9)。
图7示出了实施例2中摄像镜头LA的球面像差(轴上色像差)，图8所示为实施例2中摄像镜头LA的倍率色像差，图9所示为实施例2中摄像镜头LA的像面弯面和歪曲像差。如图7～9所示，实施例2中摄像镜头LA的全视角2ω＝76.8°、TTL/IH＝1.460、Fno＝2.09，且镜头为超薄、高通光量的广角镜头，由此可以理解其优秀的光学特性。
第三实施例：
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的第一透镜L1～第五透镜L5各个透镜的物侧以及像侧的曲率半径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(1)～(9)。
图11所示为实施例3中摄像镜头LA的球面像差(轴上色像差)，图12所示为实施例3中摄像镜头LA的倍率色像差，图13所示为实施例3中摄像镜头LA的像面弯面和歪曲像差。实施例3中摄像镜头LA的2ω＝82.7°、TTL/IH＝1.327、Fno＝2.12且透镜为超薄、高通光量的广角，如图11～13所示，由此可以理解其具有优秀的光学特性。
表7中的数值分别是实施例中的各种数值、条件(1)～(9)规定的与参数相关数值。另外、表7中所示的单位分别是2ω(°)、f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、f5(mm)、TTL(mm)、LB(mm)、IH(mm)。
表7：
第一实施例 第二实施例 第三实施例 备注
f1/f 0.766 0.713 0.758 (1)式
f2/f -1.499 -1.367 -1.798 (2)式
f3/f -352.911 -353.231 -70.469 (3)式
(R1+R2)/(R1-R2) -1.159 -1.008 -1.002 (4)式
(R7+R8)/(R7-R8) 1.297 1.356 1.860 (5)式
d6/f 0.109 0.098 0.117 (6)式
d8/f 0.123 0.114 0.146 (7)式
f4/f 0.723 0.702 0.793 (8)式
f5/f -0.611 -0.558 -0.631 (9)式
Fno 2.09 2.09 2.12
2ω 78.7 76.8 82.7
TT/IH 1.433 1.460 1.327
f 3.489 3.650 3.424
f1 2.673 2.602 2.594
f2 -5.231 -4.988 -6.157
f3 -1231.306 -1289.292 -241.286
f4 2.522 2.562 2.714
f5 -2.133 -2.037 -2.161
TTL 4.203 4.284 4.098
LB 0.946 0.952 0.992
IH 2.934 2.934 3.088
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 (4)

1.一种摄像镜头，其特征在于：所述摄像镜头从物侧开始依次配置有：开口光圈、具有正折射率的第一透镜、具有负折射率的第二透镜、具有负折射率的第三透镜、具有正折射率的第四透镜、具有负折射率的第五透镜，并且摄像镜头要满足以下条件(1)～(6)的特征：
0.70≤f1/f≤0.78(1)
-1.90≤f2/f≤-1.30(2)
-400.00≤f3/f≤-65.00(3)
-1.20≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.00(4)
1.20≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.90(5)
0.08≤d6/f≤0.13(6)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f1：第一透镜的焦点距离；
f2：第二透镜的焦点距离；
f3：第三透镜的焦点距离；
R1：第一透镜的物侧的曲率半径；
R2：第一透镜的像侧的曲率半径；
R7：第四透镜的物侧的曲率半径；
R8：第四透镜的像侧的曲率半径；
d6：第三透镜的像侧到第四透镜的物侧的轴上距离。
2.如权利要求1所记载的摄像镜头，其特征在于：所述摄像镜头具有满足以下条件(7)的特征：
0.07≤d8/f≤0.15(7)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
d8：第四透镜的像侧到第五透镜的物侧的轴上距离。
3.如权利要求1所记载的摄像镜头，其特征在于：所述摄像镜头具有满足以下条件(8)的特征：
0.50≤f4/f≤0.80(8)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f4：第四透镜的焦点距离。
4.如权利要求1所记载的摄像镜头，其特征在于：所述摄像镜头具有满足以下条件(9)的特征：
-0.80≤f5/f≤-0.45(9)
其中：
f：透镜群整体的焦点距离；
f5：第五透镜的焦点距离。
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