发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头,其减小镜片的光学有效半口径,使得镜头体积缩小,从而实现镜头的轻量化和小型化。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头,由物侧至像侧依序包括:一光圈,一具有正屈折力的第一透镜,一具有负屈折力的第二透镜,一具有负屈折力的第三透镜,一具有正屈折力的第四透镜,以及一具有负屈折力的第五透镜;整体摄像光学镜头的焦距为f,所述第一透镜的焦距为f1,所述第三透镜的焦距为f3,所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜的折射率为n4,所述第四透镜的像侧面到所述第五透镜的物侧面的轴上距离为d8,所述第四透镜的像侧面的有效半口径为SD8,整体摄像光学镜头的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.5<f1/f<1,1.55<n4<1.7,-3<f3/f4<-0.5,0.2<SD8/ImgH<0.5,0.07<d8/TTL<0.3。
本发明实施方式相对于现有技术而言,所述摄像光学镜头的焦距、第一透镜的焦距、第三透镜的焦距、第四透镜的焦距、第四透镜的折射率、四透镜的有效半口径大小、第四透镜的像侧面到所述第五透镜的物侧面的轴上距离以及摄像光学镜头的光学总长满足上述关系式时,可以控制/调整各透镜的屈折力大小配置,同时,第四透镜采用高折射率光学材料,使第四透镜的折射率满足上式时,可以减小第四透镜的有效半口径大小,进而可以使得整体摄像光学镜头体积缩小,从而实现摄像光学镜头的轻量化和小型化。
另外,体摄像光学镜头的焦距为f,所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,所述第三透镜的焦距为f3,所述第四透镜的焦距为f4,所述第五透镜的焦距为f5,满足下列关系式:0.5<f1/f<1,-4<f2/f<-1,-6<f3/f<-1.5,1<f4/f<5,-4<f5/f<-1。
另外,所所述第一透镜的折射率为n1,所述第二透镜的折射率为n2,所述第三透镜的折射率为n3,所述第五透镜的摄射率为n5,满足下列关系式:1.4<n1<1.55,1.55<n2<1.7,1.55<n3<1.7,1.4<n5<1.55。
另外,所述第一透镜的阿贝数为v1,所述第二透镜的阿贝数为v2,所述第三透镜的阿贝数为v3,所述第四透镜的阿贝数为v4,所述第五透镜的阿贝数为v5,满足下列关系式:50<v1<65,10<v2<35,10<v3<35,10<v4<35,50<v5<65。
另外,所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜的材质均为塑料。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
参考附图,本发明提供了一种摄像光学镜头10。图1所示为本发明实施例的摄像光学镜头10,该摄像光学镜头10包括五个透镜。具体的,所述摄像光学镜头10,由物侧至像侧依序包括:光圈St、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、以及具有负屈折力的第五透镜L5。第五透镜L5和像面Si之间可设置有光学过滤片(filter)GF等光学元件。
第一透镜L1具有正屈折力,其能够有效减少系统长度,其物侧面向外凸出为凸面,光圈St设置于被摄物与第一透镜L1之间。第二透镜L2具有负屈折力。第三透镜L3具有负屈折力。第四透镜L4具有正屈折力,本实施例中,第四透镜L4的像侧面均为凸面。第五透镜L5具有负屈折力,本实施例中,第五透镜L5物侧面为凸面,像侧面为凹面。
在此,定义整体摄像光学镜头10的焦距为f,所述第一透镜L1的焦距为f1,所述第三透镜L3的焦距为f3,所述第四透镜L4的焦距为f4,所述第四透镜L4的焦距为n4,所述第四透镜L4的像侧面到所述第五透镜L5的物侧面的轴上距离为d8,所述第四透镜L4的像侧面的有效半口径为SD8,整体摄像光学镜头的最大像高为ImgH,整体摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.5<f1/f<1,1.55<n4<1.7,-3<f3/f4<-0.5,0.2<SD8/ImgH<0.5,0.07<d8/TTL<0.3。
本发明实施方式相对于现有技术而言,所述摄像光学镜头10的焦距f以及第一透镜L1的焦距f1、第三透镜L2的焦距f2以及第四透镜L4的焦距f4、第四透镜L4的折射率n4、第四透镜L4的像侧面有效半口径SD8、第四透镜L4的像侧面到所述第五透镜L5的物侧面的轴上距离d8以及摄像光学镜头的光学总长TTL,满足上述关系式时,可以控制/调整各透镜的屈折力大小配置,同时第四透镜L4采用高折射率光学材料,使第四透镜L4的折射率n4满足上式时,可以减小第四透镜L4的像侧面的有效半口径大小,进而可以使得整体摄像光学镜头10体积缩小,从而实现摄像光学镜头10的轻量化和小型化。
具体的,本发明实施例中,整体摄像光学镜头10的焦距为f,所述第一透镜L1的焦距为f1,所述第二透镜L2的焦距为f2,所述第三透镜L3的焦距为f3,所述第四透镜L4的焦距为f4,所述第五透镜L5的焦距为f5,单位:毫米(mm),满足下列关系式:0.5<f1/f<1,-4<f2/f<-1,-6<f3/f<-1.5,1<f4/f<5,-4<f5/f<-1。如此设计,能够使得整体摄像光学镜头10的光学总长TTL尽量变短,维持小型化的特性。
具体地,在发明实施例中,所述第一透镜L1的焦距为n1,所述第二透镜L2的焦距为n2,所述第三透镜L3的焦距为n3,所述第五透镜L5的焦距为n5,满足下列关系式:1.4<n1<1.55,1.55<n2<1.7,1.55<n3<1.7,1.4<n5<1.55。第二透镜L2、第三透镜L3采用高折射率光学材料,能够有效减少系统色差。第五透镜L5采用低折射率光学材料,可以有效降低系统尺寸。
具体地,在本发明实施方式中,所述第一透镜L1的阿贝数为v1,所述第二透镜L2的阿贝数为v2,所述第三透镜L3的阿贝数为v3,所述第四透镜L4的阿贝数为v4,所述第五透镜L5的阿贝数为v5,满足下列关系式:50<v1<65,10<v2<35,10<v3<35,10<v4<35,50<v5<65。第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4采用低阿贝数光学材料,能够有效减少系统色差。
本发明的摄像光学镜头10中,各透镜的材质可为玻璃或塑胶,若透镜的材质为玻璃,则可以增加本发明光学系统屈折力配置的自由度,若透镜材质为塑胶,则可以有效降低生产成本。
本发明实施例中,所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜的材质均为塑料,可以有效降低生产成本。
此外,透镜的表面可以设置为非球面,非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变数,用以消减像差,进而缩减透镜使用的数目,因此可以有效降低本发明摄像光学镜头的总长度。本发明实施例中,各个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。
本发明实施例通过上述关系式时,可以控制/调整各透镜的屈折力大小配置,同时可以使得整体摄像光学镜头10的体积缩小,从而实现摄像光学镜头10的高性能小型化、头部窄化、灵敏度提高。
优选的,所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点,以满足高品质的成像需求,具体的可实施方案,参下所述。
以下示出了依据本发明实施例的摄像光学镜头10的设计数据。
表1、表2示出本发明实施例的摄像光学镜头10的数据。
【表1】
各符号的含义如下:
f:摄像光学镜头10的焦距;
f1:第一透镜L1的焦距;
f2:第二透镜L2的焦距;
f3:第三透镜L3的焦距;
f4:第四透镜L4的焦距;
f5:第五透镜L5的焦距;
f12:第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距。
【表2】
其中,R1、R2为第一透镜L1的物侧面、像侧面,R3、R4为第二透镜L2的物侧面、像侧面,R5、R6为第三透镜L3的物侧面、像侧面,R7、R8为第四透镜L4的物侧面、像侧面,R9、R10为第五透镜L5的物侧面、像侧面,R11、R12为光学过滤片GF的物侧面、像侧面。其他各符号的含义如下。
d0:光圈St到第一透镜L1的物侧面的轴上距离;
d1:第一透镜L1的轴上厚度;
d2:第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离;
d3:第二透镜L2的轴上厚度;
d4:第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离;
d5:第三透镜L3的轴上厚度;
d6:第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离;
d7:第四透镜L4的轴上厚度;
d8:第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离;
d9:第五透镜L5的轴上厚度;
d10:第五透镜L5的像侧面到光学过滤片GF的物侧面的轴上距离;
d11:光学过滤片GF的轴上厚度;
d12:光学过滤片GF的像侧面到像面的轴上距离;
SD1:第一透镜L1的物侧面的有效半口径;
SD2:第一透镜L1的像侧面的有效半口径;
SD3:第一透镜L2的物侧面的有效半口径;
SD8:第二透镜L2的像侧面的有效半口径;
SD5:第一透镜L3的物侧面的有效半口径;
SD6:第三透镜L3的像侧面的有效半口径;
SD7:第一透镜L4的物侧面的有效半口径;
SD8:第四透镜L4的像侧面的有效半口径;
SD9:第五透镜L5的物侧面的有效半口径;
SD10:第五透镜L5的像侧面的有效半口径;
nd1:第一透镜L1的折射率;
nd2:第二透镜L2的折射率;
nd3:第三透镜L3的折射率;
nd4:第四透镜L4的折射率;
nd5:第五透镜L5的折射率;
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;
表3示出本发明实施例的摄像光学镜头10中各透镜的非球面数据。
表3
表4、表5示出本发明实施例的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中,R1、R2分别代表第一透镜L1的物侧面和像侧面,R3、R4分别代表第二透镜L2的物侧面和像侧面,R5、R6分别代表第三透镜L3的物侧面和像侧面,R7、R8分别代表第四透镜L4的物侧面和像侧面,R9、R10分别代表第五透镜L5的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。
【表4】
|
反曲点个数 |
反曲点位置1 |
反曲点位置2 |
反曲点位置3 |
R1 |
1 |
0.935 |
|
|
R2 |
1 |
0.485 |
|
|
R3 |
0 |
|
|
|
R4 |
0 |
|
|
|
R5 |
1 |
0.095 |
0.955 |
|
R6 |
3 |
0.215 |
0.885 |
0.995 |
R7 |
2 |
0.925 |
1.055 |
|
R8 |
2 |
0.855 |
1.045 |
|
R9 |
3 |
0.285 |
1.255 |
2.325 |
R10 |
3 |
0.515 |
2.215 |
2.515 |
【表5】
|
驻点个数 |
驻点位置1 |
驻点位置2 |
R1 |
0 |
|
|
R2 |
1 |
0.845 |
|
R3 |
0 |
|
|
R4 |
0 |
|
|
R5 |
1 |
0.155 |
|
R6 |
1 |
0.385 |
|
R7 |
0 |
|
|
R8 |
0 |
|
|
R9 |
2 |
0.515 |
2.015 |
R10 |
1 |
1.075 |
|
图2、图3分别示出了波长为470nm、510nm、555nm、610nm和650nm的光经过实施例的摄像光学镜头10后的轴上色差以及倍率色差示意图。图4则示出了波长为555nm的光经过实施例的摄像光学镜头10后的像散场曲及畸变示意图。
以下表6按照上述条件式列出了本实施例中对应各条件式的数值。显然,本实施例的摄像光学镜头10满足上述的条件式。
【表6】
在本实施例中,所述摄像光学镜头的入瞳直径为1.88777mm,整体摄像光学镜头的最大像高ImgH为3.238mm,对角线方向的视场角为77.81°。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。