CN105629436A - 成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种成像镜头，沿其光轴方向从物端到像端依序包括第一至第五透镜及一成像面。其中第一、三、四透镜具有正屈亮度；第二、五透镜具有负屈亮度。所述成像镜头满足以下条件式：R1F>0，R1R<0，R2F>R2R>0，R3F>0，R3R<0，R4F<0，R4R<0，R5F<0，R5R>0，其中，R1F至R5F依次为第一至第五透镜物端表面的曲率半径；R1R至R5R依次为第一至第五透镜像端表面的曲率半径。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头领域，尤其涉及一种成像镜头。
背景技术
先前智能型手机一般包括成像镜头，且消费者对成像镜头的要求逐渐提升，不仅希望成像镜头具有高画素，同时也希望成像镜头轻薄化，满足低高度的要求。所述低高度是指从镜头的第一面到成像面的距离（即成像系统的总长）要短。但是现在的成像镜头不能同时满足上述两种要求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种成像镜头，同时满足高画素、低高度等条件。
一种成像镜头，沿其光轴方向从物端到像端依序包括：一个具有正屈亮度的第一透镜、一个具有负屈亮度的第二透镜、一个具有正屈亮度的第三透镜、一个具有正屈亮度的第四透镜、一个具有负屈亮度的第五透镜及一成像面；所述第一透镜包括一个第一物端表面及一个第一像端表面；所述第二透镜包括一个第二物端表面及一个第二像端表面；所述第三透镜包括一个第三物端表面及一个第三像端表面；所述第四透镜包括一个第四物端表面及一个第四像端表面；所述第五透镜包括一个第五物端表面及第五像端表面；所述成像镜头满足以下条件式：R1F>0，R1R<0，R2F>R2R>0，R3F>0，R3R<0，R4F<0，R4R<0，R5F<0，R5R>0，其中，R1F为第一透镜的第一物端表面的曲率半径；R1R为第一透镜的第一像端表面的曲率半径；R2F为第二透镜的第二物端表面的曲率半径；R2R为第二透镜的第二像端表面的曲率半径；R3F为第三透镜的第三物端表面的曲率半径；R3R为第三透镜的第三像端表面的曲率半径；R4F为第四透镜的第四物端表面的曲率半径；R4R为第四透镜的第四像端表面的曲率半径；R5F为第五透镜的第五物端表面的曲率半径；R5R为第五透镜的第五像端表面的曲率半径。
满足上述条件的成像镜头，同时具有高画素、低高度等特点。
附图说明
图1系本发明较佳实施方式的成像镜头的结构示意图。
图2系本发明实施方式的成像镜头的色差图。
图3系本发明实施方式的成像镜头的畸变图。
主要元件符号说明
| 成像镜头 | 100 |
| 光圈 | 101 |
| 第一透镜 | 10 |
| 第一物端表面 | S11 |
| 第一像端表面 | S12 |
| 第二透镜 | 20 |
| 第二物端表面 | S21 |
| 第二像端表面 | S22 |
| 第三透镜 | 30 |
| 第三物端表面 | S31 |
| 第三像端表面 | S32 |
| 第四透镜 | 40 |
| 第四物端表面 | S41 |
| 第四像端表面 | S42 |
| 第五透镜 | 50 |
| 第五物端表面 | S51 |
| 第五像端表面 | S52 |
| 红外线滤光片 | 60 |
| 成像面 | 61 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施方式提供的一种成像镜头100，沿其光轴方向从物端到像端依序包括：一个光圈101、一个具有正屈亮度的第一透镜10、一个具有负屈亮度的第二透镜20、一个具有正屈亮度的第三透镜30、一个具有正屈亮度的第四透镜40、一个具有负屈亮度的第五透镜50、一红外线滤光片60、及一成像面61。所述红外线滤光片60以玻璃制成。取像时，光线是先经过所述光圈101、所述第一透镜10、所述第二透镜20、所述第三透镜30、所述第四透镜40、所述第五透镜50及所述红外线滤光片60，成像于所述成像面61上。
所述第一透镜10包括一个第一物端表面S11及一个第一像端表面S12。所述第二透镜20包括一个第二物端表面S21及一个第二像端表面S22。所述第三透镜30包括一个第三物端表面S31及一个第三像端表面S32。所述第四透镜40包括一个第四物端表面S41及一个第四像端表面S42。所述第五透镜50包括一个第五物端表面S51及一个第五像端表面S52。所述第一物端表面S11、所述第一像端表面S12、所述第二物端表面S21、所述第三物端表面S31、所述第三像端表面S32、所述第四像端表面S41均为凸面。所述第二像端表面S22、所述第四物端表面S41均为凹面。所述第五透镜50为弯月型镜片，在靠近光轴处，所述第五物端表面S51、所述第五像端表面S52均为凹面。所述第一透镜10、所述第二透镜20、所述第三透镜30、所述第四透镜40、所述第五透镜50均为非球面透镜。
所述成像镜头100满足下列条件式：
(1)R1F>0,R1R<0
(2)R2F>R2R>0
(3)R3F>0,R3R<0
(4)R4F<0,R4R<0
(5)R5F<0,R5R>0
其中，R1F为第一透镜10的第一物端表面S11的曲率半径；R1R为第一透镜10的第一像端表面S12的曲率半径；R2F为第二透镜10的第二物端表面S11的曲率半径；R2R为第二透镜10的第二像端表面S12的曲率半径；R3F为第三透镜10的第三物端表面S11的曲率半径；R3R为第三透镜10的第三像端表面S12的曲率半径；R4F为第四透镜10的第四物端表面S11的曲率半径；R4R为第四透镜10的第四像端表面S12的曲率半径；R5F为第五透镜10的第五物端表面S11的曲率半径；R5R为第五透镜10的第五像端表面S12的曲率半径。
条件式(1)是为了使得第一透镜10的正屈光力强度加强，可以缩短整个成像镜头10的系统总长；条件式(2)可使得第二透镜20达到负屈光力以平衡第一透镜10所产生之色像差、球差、慧差；条件式(3)可使得第三透镜30达到正屈光力，以帮助第一透镜10分摊系统所需的正屈光力；条件式（4）可使第四透镜40像侧面达到正屈光力，可平衡第五透镜50产生的像差、畸变。
进一步，所述成像镜头100还满足以下条件式：
(6)0.60<R1F/F<0.62
其中，F为成像镜头100的有效焦距。
条件式(6)可助于修正成像镜头100之球差、慧差。
进一步，所述成像镜头100还满足以下条件式：
(7)-10<1/(|R4R|-R5R)<-4
条件式(7)可助于修正畸变相差与像散像差
(8)4.05<F1/F+F3/F<4.2
其中，F1为第一透镜10的有效焦距，F3为第三透镜30的有效焦距。
条件式(8)可助于修正多数像差尤其是球面像差，并达成低高度之要求，若小于下限则容易引进高阶之球面像差，若大于上限则不容易达到低高度之要求。
(9)2<Vd1/Vd2<2.5
其中，Vd1为第一透镜10的阿贝数，Vd2为第二透镜20的阿贝数。
条件式(9)藉由第一、第二透镜10、20的阿贝数搭配可有效控制色像差之条件，尤其为倍率色差。
通过将表1-2(请参阅下文)的资料代入上述表达式，可获得本发明第一实施方式的成像镜头100中各透镜表面的非球面形状。
下列各表中分别列有由物端到像端依序排列的光学表面，其中，R为各透镜的光学表面的曲率半径、D为为对应的光学表面到后一个光学表面的轴上距离(两个光学表面截得光轴的长度)、Nd为对应透镜组对d光(波长为587纳米)的折射率，Vd为d光在对应透镜的阿贝数(Abbenumber)。
本发明一实施方式所提供的成像镜头100的各光学组件满足表1-2的条件。
表1
| 表面 | 透镜表面 | R（mm） | D（mm） | Nd | Vd |
| 被摄物 | 平面 | 无穷大 | 1000 | --- | --- |
| 光圈 | 平面 | 无穷大 | 0 | --- | --- |
| 第一物端表面 | 非球面 | 1.866 | 0.491635 | 1.543915 | 55.9512 |
| 第一像端表面 | 非球面 | -6 | 0.040553 | --- | --- |
| 第二物端表面 | 非球面 | 26.8124 | 0.237698 | 1.64283 | 22.43732 |
| 第二像端表面 | 非球面 | 2.005229 | 0.260455 | --- | --- |
| 第三物端表面 | 非球面 | 7.74876 | 0.522151 | 1.543915 | 55.9512 |
| 第三像端表面 | 非球面 | -20.7277 | 0.475804 | --- | --- |
| 第四物端表面 | 非球面 | -7.55017 | 0.488924 | 1.543915 | 55.9512 |
| 第四像端表面 | 非球面 | -1.02835 | 0.404133 | --- | --- |
| 第五物端表面 | 非球面 | -4.59699 | 0.310492 | 1.543915 | 55.9512 |
| 第五像端表面 | 非球面 | 1.182929 | 0.255434 | --- | --- |
| 保护盖 | 平面 | 无穷大 | 0.21 | 1.5168 | 64.16734 |
| 空气 | 平面 | 无穷大 | 0.473299 | --- | --- |
| 成像面 | 平面 | 无穷大 | --- | --- | --- |
表2
| 表面 | K | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 |
| 第一物端表面 | -0.694918 | -0.03922 | 0.155993 | -0.422314 | 0.312486 | -0.04308 | -0.057191 |
| 第一像端表面 | -199.14327 | 1.09E-03 | -0.085319 | 0.01174 | -0.29961 | 0.439345 | -0.072231 |
| 第二物端表面 | 86.169495 | 0.118585 | -0.177857 | -0.166928 | 0.451357 | -0.147257 | -7.54E-03 |
| 第二像端表面 | -4.073505 | -0.03236 | 0.104207 | -0.052301 | -0.051758 | 0.088658 | -9.48E-03 |
| 第三物端表面 | 44.854346 | -0.13927 | 0.031716 | -0.010281 | 0.048778 | -0.039957 | 0.033182 |
| 第三像端表面 | 0 | -0.09935 | -0.03104 | 0.014014 | 4.38E-03 | -0.021671 | 0.0221 |
| 第四物端表面 | 31.670751 | -0.01802 | 0.011425 | -0.022784 | 5.11E-03 | -1.21E-03 | 2.20E-04 |
| 第四像端表面 | -4.232212 | -0.07135 | 0.068786 | -0.015184 | -2.11E-03 | 9.21E-04 | -3.07E-05 |
| 第四像端表面 | -80.211101 | -0.10504 | 0.024869 | 2.41E-03 | -1.27E-03 | 1.11E-04 | -8.75E-07 |
| 第四像端表面 | -7.341302 | -0.06314 | 0.019327 | -4.60E-03 | 5.38E-04 | -2.17E-05 | -1.98E-07 |
本实施方式的成像镜头100的色差、畸变分别如图2到图3所示。图2中，所述成像镜头100分别为针对f线(波长为470纳米(nm))，g线(波长为510nm)，h线(波长为550nm)，j线（波长为610nm），k线（波长为650nm）而观察到的色差值曲线。总体而言，本实施方式的成像镜头100对可见光(波长范围在400nm-700nm之间)产生的色差值控制在(-0.5um，1.2um)范围内。
图3中，曲线为畸变特性曲线。由图可知，本实施方式的成像镜头100的畸变量被控制在(0，2.5%)范围内。
本发明的成像镜头，通过上述公式的限制，使得所述成像镜头具有高画素、及低高度等特点，从而提高所述成像镜头的成像品质。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种成像镜头，沿其光轴方向从物端到像端依序包括：一个具有正屈亮度的第一透镜、一个具有负屈亮度的第二透镜、一个具有正屈亮度的第三透镜、一个具有正屈亮度的第四透镜、一个具有负屈亮度的第五透镜及一成像面；所述第一透镜包括一个第一物端表面及一个第一像端表面；所述第二透镜包括一个第二物端表面及一个第二像端表面；所述第三透镜包括一个第三物端表面及一个第三像端表面；所述第四透镜包括一个第四物端表面及一个第四像端表面；所述第五透镜包括一个第五物端表面及第五像端表面；所述成像镜头满足以下条件式：R1F>0，R1R<0，R2F>R2R>0，R3F>0，R3R<0，R4F<0，R4R<0，R5F<0，R5R>0，其中，R1F为第一透镜的第一物端表面的曲率半径；R1R为第一透镜的第一像端表面的曲率半径；R2F为第二透镜的第二物端表面的曲率半径；R2R为第二透镜的第二像端表面的曲率半径；R3F为第三透镜的第三物端表面的曲率半径；R3R为第三透镜的第三像端表面的曲率半径；R4F为第四透镜的第四物端表面的曲率半径；R4R为第四透镜的第四像端表面的曲率半径；R5F为第五透镜的第五物端表面的曲率半径；R5R为第五透镜的第五像端表面的曲率半径。
2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述成像镜头还需满足以下条件式：0.60<R1F/F<0.62，其中，F为成像镜头的有效焦距。
3.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述成像镜头还需满足以下条件式：-10<1/(|R4R|-R5R)<-4。
4.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述成像镜头还需满足以下条件式：4.05<F1/F+F3/F<4.2，其中，F1为第一透镜的有效焦距，F3为第三透镜的有效焦距。
5.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述成像镜头还需满足以下条件式：2<Vd1/Vd2<2.5，其中，Vd1为第一透镜的阿贝数，Vd2为第二透镜的阿贝数。
6.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述成像镜头还包括一个光圈，所述光圈位于所述第一透镜的物侧。
7.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述成像镜头还包括一个红外线滤光片，所述红外线滤光片位于所述第五透镜与所述成像面之间。
8.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述第一物端表面、所述第一像端表面、所述第二物端表面、所述第三物端表面、所述第三像端表面、及所述第四像端表面均为凸面，所述第二像端表面、所述第四物端表面均为凹面，所述第五透镜为弯月型镜片，在靠近光轴处，所述第五物端表面和所述第五像端表面为凹面。
9.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：所述第一物端表面、所述第一像端表面、所述第二物端表面、所述第二像端表面、所述第三物端表面、所述第三像端表面、所述第四物端表面、所述第四像端表面、所述第五物端表面及所述第五像端表面均为非球面。
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|---|---|---|---|
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Citations (3)
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| CN202502289U (zh) * | 2011-07-19 | 2012-10-24 | 大立光电股份有限公司 | 光学影像撷取系统 |
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2014
- 2014-11-28 CN CN201410700437.6A patent/CN105629436A/zh active Pending
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