CN105759399A - 成像镜头 - Google Patents

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Abstract

一种成像镜头沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜、第二透镜及第三透镜。第一透镜为双凸透镜具有正屈光力。第二透镜为双凹透镜具有负屈光力。第三透镜具有正屈光力。第一透镜及第二透镜胶合成胶合透镜，此胶合透镜具有正屈光力。该第一透镜以及该第二透镜满足以下条件：1.29≤f12/f≤1.34，其中，f12为该第一透镜以及该第二透镜的组合有效焦距，f为该成像镜头的有效焦距。

Description

成像镜头
技术领域
本发明有关于一种成像镜头。
背景技术
目前手机镜头为了达到小型化、轻量化，其镜头中所使用的透镜都采用塑料材质制成。但是，使用全塑料透镜的镜头其温度效应较大，成像质量容易受到环境温度影响。已知的成像镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的成像镜头，才能同时满足小型化、轻量化、低温度效应等需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的成像镜头不能同时满足小型化、轻量化、低温度效应等需求的缺陷，提供一种成像镜头，其镜头总长度短小、温度效应较低，但是仍具有良好的光学性能，镜头分辨率也能满足要求。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种成像镜头，沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜、第二透镜及第三透镜。第一透镜为双凸透镜具有正屈光力。第二透镜具有负屈光力。第三透镜具有正屈光力。第一透镜及第二透镜胶合成胶合透镜，此胶合透镜具有正屈光力。
其中第二透镜为双凹透镜。
其中第三透镜为凸凹透镜，第三透镜的凸面朝向物侧凹面朝向像侧。
其中第一透镜及第二透镜满足以下条件：1.29≤f12/f≤1.34；其中，f12为第一透镜及第二透镜的组合有效焦距，f为成像镜头的有效焦距。
其中第一透镜及第二透镜满足以下条件：1.03≤f12/TTL≤1.05；其中，f12为第一透镜及第二透镜的组合有效焦距，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离。
其中第一透镜满足以下条件：0.58≤f1/f≤0.61；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f为成像镜头的有效焦距。
其中第二透镜满足以下条件：-0.73≤f2/f≤-0.70；其中，f2为第二透镜的有效焦距，f为成像镜头的有效焦距。
其中第三透镜满足以下条件：4.10≤f3/f≤5.12；其中，f3为第三透镜的有效焦距，f为成像镜头的有效焦距。
其中成像镜头满足以下条件：0.78≤f/TTL≤0.80；其中，f为成像镜头的有效焦距，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离。
其中第一透镜及第二透镜由玻璃材质制成，第三透镜由塑料材质制成。
其中第一透镜的物侧面及像侧面至少有一面为非球面表面，第二透镜的物侧面及像侧面至少有一面为非球面表面，第三透镜的物侧面及像侧面皆为非球面表面。
本发明的成像镜头，可更包括光圈，设置于物侧与第一透镜之间。
实施本发明的成像镜头，具有以下有益效果：成像镜头能有效的缩短镜头总长度、有效的修正像差、提升镜头分辨率、降低环境温度对成像质量的影响。
附图说明
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。
图1是依据本发明的成像镜头的第一实施例的透镜配置与光路示意图。
图2A是图1的成像镜头的纵向像差图。
图2B是图1的成像镜头的场曲图。
图2C是图1的成像镜头的畸变图。
图2D是图1的成像镜头的横向色差图。
图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置与光路示意图。
图4A是图3的成像镜头的纵向像差图。
图4B是图3的成像镜头的场曲图。
图4C是图3的成像镜头的畸变图。
图4D是图3的成像镜头的横向色差图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是依据本发明的成像镜头的第一实施例的透镜配置与光路示意图。成像镜头1沿着光轴OA1从物侧至像侧依序包括光圈ST1、第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13及滤光片OF1。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA1上。第一透镜L11为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S12为非球面表面，像侧面S13为球面表面。第二透镜L12为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S14为球面表面，像侧面S15为非球面表面。第一透镜L11与第二透镜L12胶合成胶合透镜L1G，胶合透镜L1G具有正屈光力。第三透镜L13为凸凹透镜具有正屈光力由塑料材质制成，其物侧面S16为凸面，像侧面S17为凹面，物侧面S16与像侧面S17皆为非球面表面。滤光片OF1其物侧面S18与像侧面S19皆为平面。
另外，为使本发明的成像镜头能保持良好的光学性能，第一实施例中的成像镜头1需满足底下六条件：
1.29≤f12/f≤1.34(1)
1.03≤f12/TTL≤1.05(2)
0.58≤f1/f≤0.61(3)
-0.73≤f2/f≤-0.70(4)
4.10≤f3/f≤5.12(5)
0.78≤f/TTL≤0.80(6)
其中，f112为第一透镜L11及第二透镜L12的组合有效焦距，f1为成像镜头1的有效焦距，TTL1为第一透镜L11的物侧面S12至成像面IMA1于光轴OA1上的距离，f11为第一透镜L11的有效焦距，f12为第二透镜L12的有效焦距，f13为第三透镜L13的有效焦距。
利用上述透镜与光圈ST1的设计，使得成像镜头1能有效的缩短镜头总长度、有效的修正像差、提升镜头分辨率、降低环境温度对成像质量的影响。
表一为图1中成像镜头1的各透镜的相关参数表，表一数据显示第一实施例的成像镜头1的有效焦距等于1.116mm、光圈值等于2.8、视角等于61.0度。
表一
表一中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：
z＝ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12
其中：
c：曲率；
h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；
k：圆锥系数；
A～E：非球面系数。
表二为表一中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～E为非球面系数。
表二
第一实施例的成像镜头1其第一透镜L11及第二透镜L12的组合有效焦距f112＝1.447mm，成像镜头1的有效焦距f1＝1.116mm，第一透镜L11的物侧面S12至成像面IMA1于光轴OA1上的距离TTL1＝1.404mm，第一透镜L11的有效焦距f11＝0.652mm，第二透镜L12的有效焦距f12＝-0.787mm，第三透镜L13的有效焦距f13＝5.705mm。由上述数据可得到f112/f1＝1.2965、f112/TTL1＝1.0308、f11/f1＝0.5844、f12/f1＝-0.7052、f13/f1＝5.1124、f1/TTL1＝0.7945，皆能满足上述条件(1)至条件(6)的要求。
另外，第一实施例的成像镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2A至图2D看出。图2A所示的，是第一实施例的成像镜头1的纵向像差(LongitudinalAberration)图。图2B所示的，是第一实施例的成像镜头1的场曲(FieldCurvature)图。图2C所示的，是第一实施例的成像镜头1的畸变(Distortion)图。图2D所示的，是第一实施例的成像镜头1的横向色差(LateralColor)图。
由图2A可看出，第一实施例的成像镜头1对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.0105mm至0.009mm之间。由图2B可看出，第一实施例的成像镜头1对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.06㎜至0.00㎜之间。由图2C可看出，第一实施例的成像镜头1对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于0.0％至1.0％之间。由图2D可看出，第一实施例的成像镜头1对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线于不同视场高度所产生的横向色差值介于-1.0μm至0.75μm之间。显见第一实施例的成像镜头1的纵向像差、场曲、畸变、横向色差都能被有效修正，镜头分辨率也能满足要求，从而得到较佳的光学性能。
请参阅图3，图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置与光路示意图。成像镜头2沿着光轴OA2从物侧至像侧依序包括光圈ST2、第一透镜L21、第二透镜L22、第三透镜L23及滤光片OF2。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA2上。第一透镜L21为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S22为非球面表面，像侧面S23为球面表面。第二透镜L22为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S24为球面表面，像侧面S25为非球面表面。第一透镜L21与第二透镜L22胶合成胶合透镜L2G，胶合透镜L2G具有正屈光力。第三透镜L23为凸凹透镜具有正屈光力由塑料材质制成，其物侧面S26为凸面，像侧面S27为凹面，物侧面S26与像侧面S27皆为非球面表面。滤光片OF2其物侧面S28与像侧面S29皆为平面。
另外，为使本发明的成像镜头能保持良好的光学性能，第二实施例中的成像镜头2需满足底下六条件：
1.29≤f12/f≤1.34(7)
1.03≤f12/TTL≤1.05(8)
0.58≤f1/f≤0.61(9)
-0.73≤f2/f≤-0.70(10)
4.10≤f3/f≤5.12(11)
0.78≤f/TTL≤0.80(12)
其中，f212为第一透镜L21及第二透镜L22的组合有效焦距，f2为成像镜头2的有效焦距，TTL2为第一透镜L21的物侧面S22至成像面IMA2于光轴OA2上的距离，f21为第一透镜L21的有效焦距，f22为第二透镜L22的有效焦距，f23为第三透镜L23的有效焦距。
利用上述透镜与光圈ST2的设计，使得成像镜头2能有效的缩短镜头总长度、有效的修正像差、提升镜头分辨率、降低环境温度对成像质量的影响。
表三为图3中成像镜头2的各透镜的相关参数表，表三数据显示第二实施例的成像镜头2的有效焦距等于1.117mm、光圈值等于2.4、视角等于61.0度。
表三
表三中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：
z＝ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12
其中：
c：曲率；
h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；
k：圆锥系数；
A～E：非球面系数。
表四为表三中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～E为非球面系数。
表四
第二实施例的成像镜头2其第一透镜L21及第二透镜L22的组合有效焦距f212＝1.493mm，成像镜头2的有效焦距f2＝1.117mm，第一透镜L21的物侧面S22至成像面IMA2于光轴OA2上的距离TTL2＝1.427mm，第一透镜L21的有效焦距f21＝0.678mm，第二透镜L22的有效焦距f22＝-0.807mm，第三透镜L23的有效焦距f23＝4.588mm。由上述数据可得到f212/f2＝1.3368、f212/TTL2＝1.0459、f21/f2＝0.6067、f22/f2＝-0.7226、f23/f2＝4.1071、f2/TTL2＝0.7824，皆能满足上述条件(7)至条件(12)的要求。
另外，第二实施例的成像镜头2的光学性能也可达到要求，这可从图4A至图4D看出。图4A所示的，是第二实施例的成像镜头2的纵向像差(LongitudinalAberration)图。图4B所示的，是第二实施例的成像镜头2的场曲(FieldCurvature)图。图4C所示的，是第二实施例的成像镜头2的畸变(Distortion)图。图4D所示的，是第二实施例的成像镜头2的横向色差(LateralColor)图。
由图4A可看出，第二实施例的成像镜头2对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.0135mm至0.009mm之间。由图4B可看出，第二实施例的成像镜头2对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.08㎜至0.00㎜之间。由图4C可看出，第二实施例的成像镜头2对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于0.0％至1.2％之间。由图4D可看出，第二实施例的成像镜头2对波长为0.470μm、0.555μm、0.650μm的光线于不同视场高度所产生的横向色差值介于-1.0μm至0.75μm之间。显见第二实施例的成像镜头2的纵向像差、场曲、畸变、横向色差都能被有效修正，镜头分辨率也能满足要求，从而得到较佳的光学性能。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (11)

1.一种成像镜头，其特征在于，沿着光轴从物侧至像侧依序包括：
第一透镜，该第一透镜为双凸透镜具有正屈光力；
第二透镜，该第二透镜为双凹透镜具有负屈光力；以及
第三透镜，该第三透镜具有正屈光力；
其中该第一透镜以及该第二透镜胶合成胶合透镜，该胶合透镜具有正屈光力；
其中该第一透镜以及该第二透镜满足以下条件：
1.29≤f12/f≤1.34
其中，f12为该第一透镜以及该第二透镜的组合有效焦距，f为该成像镜头的有效焦距。
2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第二透镜为双凹透镜。
3.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第三透镜为凸凹透镜，该第三透镜的凸面朝向该物侧凹面朝向该像侧。
4.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第一透镜以及该第二透镜满足以下条件：
1.03≤f12/TTL≤1.05
其中，f12为该第一透镜以及该第二透镜的组合有效焦距，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面于该光轴上的距离。
5.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第一透镜满足以下条件：
0.58≤f1/f≤0.61
其中，f1为该第一透镜的有效焦距，f为该成像镜头的有效焦距。
6.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第二透镜满足以下条件：
-0.73≤f2/f≤-0.70
其中，f2为该第二透镜的有效焦距，f为该成像镜头的有效焦距。
7.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第三透镜满足以下条件：
4.10≤f3/f≤5.12
其中，f3为该第三透镜的有效焦距，f为该成像镜头的有效焦距。
8.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
0.78≤f/TTL≤0.80
其中，f为该成像镜头的有效焦距，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面于该光轴上的距离。
9.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第一透镜以及该第二透镜由玻璃材质制成，该第三透镜由塑料材质制成。
10.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第一透镜的物侧面以及像侧面至少有一面为非球面表面，该第二透镜的物侧面以及像侧面至少有一面为非球面表面，该第三透镜的物侧面以及像侧面皆为非球面表面。
11.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，更包括光圈，设置于该物侧与该第一透镜之间。
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