CN109541781A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种由8片透镜构成、具有优秀光学特性、超薄、广角而且F数明亮的由8个透镜构成的摄像镜头，其从物侧开始依次配置有：具有正屈折力的第1透镜、具有负屈折力的第2透镜、具有负屈折力的第3透镜、具有正屈折力的第4透镜、具有负屈折力的第5透镜、具有正屈折力的第6透镜、具有正屈折力的第7透镜、具有负屈折力的第8透镜，并具有满足所规定条件的特征。

Description

摄像镜头
【技术领域】
本发明是涉及摄像镜头的发明。尤其涉及适用于使用高像素CCD、CMOS等摄像元件的手机相机组件、WEB摄像镜头等，同时具有优秀光学特性、TTL(光学长度)/IH(像高)≤1.65、超薄、视场角(以下称为2ω)在70°以上广角、而且F数(以下简称为Fno)1.45以下的由8片透镜构成的摄像镜头。
【背景技术】
近年，使用CCD和CMOS等摄像原件的各种摄像装置广泛普及起来。随着这些摄像元件小型化、高性能化发展，社会更需求具有优秀光学特性、超薄、广角而且具有明亮Fno的摄像镜头。
相关技术中提出一种具有明亮Fno的由8个透镜构成的摄像镜头。
相关技术实施例中所公开的摄像镜头，由于各透镜的屈折力从第1透镜到第8透镜为正负正负正负负负、正负正负正正负负、正正负正负正负负、正正负正正正负负，所以Fno＝1.20～1.60明亮，但是TTL/IH＞1.90超薄化不充分。
【发明内容】
本发明的目的是提供具有优秀光学特性、超薄、广角而且F数明亮的由8个透镜构成的摄像镜头。
为达成上述目标，在对将各透镜的屈折力从第1透镜到第8透镜设为正负负正负正正负，第1透镜的焦距和第2透镜的焦距之比、第1透镜的焦距和第3透镜的焦距之比进行认真研讨后，提出改善以往技术的摄像镜头方案，于是形成本发明。
权利要求1所述的摄像镜头是，所述摄像镜头，从物侧开始依次配置有：具有正屈折力的第1透镜、具有负屈折力的第2透镜、具有负屈折力的第3透镜、具有正屈折力的第4透镜、具有负屈折力的第5透镜、具有正屈折力的第6透镜、具有正屈折力的第7透镜、具有负屈折力的第8透镜，并且满足以下条件公式(1)～(2)：
-0.20≤f1/f2≤-0.10 (1)；
-0.20≤f1/f3≤-0.10 (2)；
其中，
f1:第1透镜的焦距；
f2:第2透镜的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
优选的，所述摄像镜头满足下列条件公式(3)：
0.80≤f2/f3≤1.20 (3)；
其中，
f2:第2透镜的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
优选的，所述摄像镜头满足下列条件公式(4)：
1.00≤f1/f≤1.50 (4)；
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f1:第1透镜的焦距。
优选的，所述摄像镜头满足下列条件公式(5)：
-8.00≤f2/f≤-5.00 (5)；
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f2:第2透镜的焦距。
优选的，所述摄像镜头满足下列条件公式(6)：
-8.00≤f3/f≤-5.00 (6)；
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
根据本发明，提供摄像镜头由8个透镜组成，其具有优秀光学特性、TTL(光学长度)/IH(像高)≤1.65超薄，2ω≧70°以上广角，而且Fno≤1.45以下明亮Fno。本发明的摄像镜头尤其适用于使用高像素CCD、CMOS等摄像元件的手机相机组件、WEB摄像镜头等。
【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的构成展示图。
图2上述摄像镜头LA的具体实施例1的构成展示图。
图3实施例1中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图4实施例1中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图5实施例1中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
图6上述摄像镜头LA的具体实施例2的构成展示图。
图7实施例2中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图8实施例2中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图9实施例2中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
图10上述摄像镜头LA的具体实施例3的构成展示图。
图11实施例3中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图12实施例3中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图13实施例3中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
图14上述摄像镜头LA的具体实施例4的构成展示图。
图15实施例4中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图16实施例4中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图17实施例4中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
图18上述摄像镜头LA的具体实施例5的构成展示图。
图19实施例5中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图20实施例5中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图21实施例5中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
图22上述摄像镜头LA的具体实施例6的构成展示图。
图23实施例6中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图24实施例6中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图25实施例6中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
【具体实施方式】
参考附图来说明与本发明相关的摄像镜头的一种实施方式。图1示出本发明一实施方式的摄像镜头的构成图。该摄像镜头LA是由8个透镜构成，从物侧到成像面侧依次配置第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7、第8透镜L8。在第8透镜L8和像面之间，配置有玻璃平板GF。该玻璃平板GF可以使用玻璃盖片或具有IR截止功能的滤光片。在第8镜头L8和像面之间不设置玻璃平板GF也可以。
第1透镜L1具有正屈折力，第2透镜L2具有负屈折力，第3透镜L3具有负屈折力，第4透镜L4具有正屈折力，第5透镜L5具有负屈折力，第6透镜L6具有正屈折力，第7透镜L7具有正屈折力，第8透镜L8具有负屈折力。为能较好补正像差问题，最好将这8个透镜表面设计为非球面。
该摄像镜头LA是满足以下条件公式(1)～(2)的摄像镜头：
-0.20≤f1/f2≤-0.10 (1)；
-0.20≤f1/f3≤-0.10 (2)；
其中，
f1:第1透镜的焦距；
f2:第2透镜的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
条件公式(1)规定了第1透镜L1的焦距f1和第2透镜L2的焦距f2之比。在条件公式(1)的范围外，难以补正Fno≤1.45轴上、轴外色像差。
在此，最好是将条件公式(1)的数值范围设定在以下条件公式(1-A)的数值范围内：
-0.18≤f1/f2≤-0.15 (1-A)。
条件公式(2)规定了第1透镜L1的焦距f1和第3透镜L3的焦距f3之比。在条件公式(2)的范围外，难以补正Fno≤1.45轴上、轴外色像差。
在此，最好是将条件公式(2)的数值范围设定在以下条件公式(2-A)的数值范围内：
-0.18≤f1/f3≤-0.15 (2-A)。
第2透镜L2、第3透镜L3具有负屈折力，并满足下列条件公式(3)：
0.80≤f2/f3≤1.20 (3)。
其中，
f2:第2透镜的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
条件公式(3)规定了第2透镜L2的焦距f2和第3透镜L3的焦距f3之比。在条件公式(3)的范围外，难以补正Fno≤1.45轴上、轴外色像差。
在此，最好是将条件公式(3)的数值范围设定在以下条件公式(3-A)的数值范围内：
0.90≤f2/f3≤1.10 (3-A)。
第1透镜L1具有正屈折力，并满足下列条件公式(4)：
1.00≤f1/f≤1.50 (4)。
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f1:第1透镜的焦距。
条件公式(4)规定了第1透镜L1的正屈折力。在条件公式(4)的范围外，难以向Fno≤1.45超薄、广角化发展。
在此，最好是将条件公式(4)的数值范围设定在以下条件公式(4-A)的数值范围内：
1.05≤f1/f≤1.20 (4-A)。
第2透镜L2具有负屈折力，并满足下列条件公式(5)：
-8.00≤f2/f≤-5.00 (5)。
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f2:第2透镜的焦距。
条件公式(5)规定了第2透镜L2的负屈折力。在条件公式(5)的范围外，难以补正Fno≤1.45轴上、轴外色像差。
在此，最好是将条件公式(5)的数值范围设定在以下条件公式(5-A)的数值范围内：
-7.00≤f2/f≤-6.00 (5-A)。
第3透镜L3具有负屈折力，并满足下列条件公式(6)：
-8.00≤f3/f≤-5.00 (6)。
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
条件公式(6)规定了第3透镜L3的负屈折力。在条件公式(6)的范围外，难以补正Fno≤1.45轴上、轴外色像差。
在此，最好是将条件公式(6)的数值范围设定在以下条件公式(6-A)的数值范围内：
-7.00≤f3/f≤-6.00 (6-A)。
由于构成摄像镜头LA的8个透镜分别满足前面所述的构成和条件公式，所以制造出具有优秀的光学特性、TTL(光学长度)/IH(像高)≤1.65、超薄，2ω≧70°以上广角，而且具有Fno≤1.45F数的摄像镜头成为可能。
下面关于本发明的摄像镜头LA，采用实施例进行说明。各实施例中所记载的符号如下所示。距离、半径与中心厚度的单位为mm。
f:摄像镜头LA整体的焦距；
f1:第1透镜L1的焦距；
f2:第2透镜L2的焦距；
f3:第3透镜L3的焦距；
f4:第4透镜L4的焦距；
f5:第5透镜L5的焦距；
f6:第6透镜L6的焦距；
f7:第7透镜L7的焦距；
f8:第8透镜L8的焦距；
Fno:F数；
2ω:视场角；
STOP：开口光圈；
S1:光圈1；
S2:光圈2；
S3:光圈3；
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的物侧面的曲率半径；
R2:第1透镜L1的像侧面的曲率半径；
R3:第2透镜L2的物侧面的曲率半径；
R4:第2透镜L2的像侧面的曲率半径；
R5:第3透镜L3的物侧面的曲率半径；
R6:第3透镜L3的像侧面的曲率半径；
R7:第4透镜L4的物侧面的曲率半径；
R8:第4透镜L4的像侧面的曲率半径；
R9:第5透镜L5的物侧面的曲率半径；
R10:第5透镜L5的像侧面的曲率半径；
R11:第6透镜L6的物侧面的曲率半径；
R12:第6透镜L6的像侧面的曲率半径；
R13:第7透镜L7的物侧面的曲率半径；
R14:第7透镜L7的像侧面的曲率半径；
R15:第8透镜L8的物侧面的曲率半径；
R16:第8透镜L8的像侧面的曲率半径；
R17:玻璃平板GF的物侧面的曲率半径；
R18:玻璃平板GF的像侧面的曲率半径；
d:透镜的中心厚度或者透镜之间的轴上距离；
d1:第1透镜L1的中心厚度；
d2:第1透镜L1的像侧面到第2透镜L2的物侧面的距离；
d3:第2透镜L2的中心厚度；
d4:第2透镜L2的像侧面到第3透镜L3的物侧面的轴上距离；
d5:第3透镜L3的中心厚度；
d6:第3透镜L3的像侧面到第4透镜L4的物侧面的轴上距离；
d7:第4透镜L4的中心厚度；
d8:第4透镜L4的像侧面到第5透镜L5的物侧面的轴上距离；
d9:第5透镜L5的中心厚度；
d10:第5透镜L5的像侧面到第6透镜L6的物侧面的轴上距离；
d11:第6透镜L6的中心厚度；
d12:第6透镜L6的像侧面到第7透镜L7的物侧面的轴上距离；
d13:第7透镜L7的中心厚度；
d14:第7透镜L7的像侧面到第8透镜L8的物侧面的轴上距离；
d15:第8透镜L8的中心厚度；
d16:第8透镜L8的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离；
d17:玻璃平板GF的中心厚度；
d18:玻璃平板GF的像侧面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:第6透镜L6的d线的折射率；
nd7:第7透镜L7的d线的折射率；
nd8:第8透镜L8的d线的折射率；
nd9:玻璃平板GF的d线的折射率；
νd:阿贝数；
ν1:第1透镜L1的阿贝数；
ν2:第2透镜L2的阿贝数；
ν3:第3透镜L3的阿贝数；
ν4:第4透镜L4的阿贝数；
ν5:第5透镜L5的阿贝数；
ν6:第6透镜L6的阿贝数；
ν7:第7透镜L7的阿贝数；
ν8:第8透镜L8的阿贝数；
v9:玻璃平板GF的阿贝数；
TTL:光学长度(从第1透镜L1的物侧面到成像面的轴上距离)；
LB:第8透镜L8的像侧面到成像面的轴上距离(包含玻璃平板GF的厚度)；
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公式(7)中所示的非球面。但是，本发明不限于该公式(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中的数据有:实施例1中构成摄像镜头LA的第1透镜L1～第8透镜L8的物侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、折射率nd、阿贝数vd、有效半径。表2中的数据有:圆锥系数k、非球面系数。表3中的数据有：2ω、F、F2、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、TTL、IH、TTL/IH。
【表1】
【表2】
【表3】
2ω(°) 73.6
Fno 1.27
f(mm) 5.162
f1(mm) 5.455
f2(mm) -34.467
f3(mm) -32.337
f4(mm) 38.791
f5(mm) -26.735
f6(mm) 46.588
f7(mm) 3.621
f8(mm) -2.925
TTL(mm) 6.380
LB(mm) 1.055
IH(mm) 3.928
TTL/IH 1.624
后出现的表19示出实施例1～6中各种数值与条件公式(1)～(6)中已规定的参数所对应的值。
如表19所示，实施例1满足条件公式(1)～(6)。
实施例1中摄像镜头LA的轴向像差见图3，倍率色差见图4，场曲和畸变见图5所示。另外，图5的场曲S是与弧矢像面相对的场曲，T是与子午像面相对的场曲，T是与子午像面相对的场曲。在实施例2～6中也是如此。实施例1中摄像镜头LA如表3所示，广角、超薄且Fno明亮，如图3～5所示，这就不难理解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4中的数据有：实施例2中构成摄像镜头LA的第1透镜L1～第8透镜L8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轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd、有效半径。表5中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。表6中的数据有：2ω、F、F2、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、TTL、IH、TTL/IH。
【表4】
【表5】
【表6】
如表19所示，实施例2满足条件公式(1)～(6)。
实施例2中摄像镜头LA的轴向像差见图7，倍率色差见图8，场曲和畸变见图9所示。实施例2中摄像镜头LA如表6所示，广角、超薄且Fno明亮，如图7～9所示，这就不难理解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7中的数据有：实施例3中构成摄像镜头LA的第1透镜L1～第8透镜L8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轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd、有效半径。表8中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。表8中的数据有：2ω、F、F2、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、TTL、IH、TTL/IH。
【表7】
【表8】
【表9】
2ω(°) 73.5
Fno 1.29
f(mm) 5.156
f1(mm) 5.470
f2(mm) -33.943
f3(mm) -32.091
f4(mm) 39.497
f5(mm) -27.254
f6(mm) 43.863
f7(mm) 3.597
f8(mm) -2.901
TTL(mm) 6.380
LB(mm) 1.068
IH(mm) 3.928
TTL/IH 1.624
如表19所示，实施例3满足条件公式(1)～(6)。
实施例3中摄像镜头LA的轴向像差见图11，倍率色差见图12，场曲和畸变见图13所示。实施例3中摄像镜头LA如表9所示，广角、超薄且Fno明亮，如图11～13所示，这就不难理解具有优秀的光学特性。
(实施例4)
图14是实施例4中摄像镜头LA的配置构成图。表10中的数据有：实施例4中构成摄像镜头LA的第1透镜L1～第8透镜L8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轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd、有效半径。表11中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。表12中的数据有：2ω、F、F2、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、TTL、IH、TTL/IH。
【表10】
【表11】
【表12】
2ω(°) 73.8
Fno 1.26
f(mm) 5.142
f1(mm) 5.452
f2(mm) -34.611
f3(mm) -32.591
f4(mm) 39.015
f5(mm) -25.422
f6(mm) 47.020
f7(mm) 3.562
f8(mm) -2.927
TTL(mm) 6.374
LB(mm) 1.056
IH(mm) 3.928
TTL/IH 1.623
如表19所示，实施例4满足条件公式(1)～(6)。
实施例4中摄像镜头LA的轴向像差见图15，倍率色差见图16，场曲和畸变见图17所示。实施例4中摄像镜头LA如表12所示，广角、超薄且Fno明亮，如图15～17所示，这就不难理解具有优秀的光学特性。
(实施例5)
图18是实施例5中摄像镜头LA的配置构成图。表13中的数据有：实施例5中构成摄像镜头LA的第1透镜L1～第8透镜L8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轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd、有效半径。表14中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。表15中的数据有：2ω、F、F2、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、TTL、IH、TTL/IH。
【表13】
【表14】
【表15】
如表19所示，实施例5满足条件公式(1)～(6)。
实施例5中摄像镜头LA的轴向像差见图19，倍率色差见图20，场曲和畸变见图21所示。实施例5中摄像镜头LA如表15所示，广角、超薄且Fno明亮，如图19～21所示，这就不难理解具有优秀的光学特性。
(实施例6)
图22是实施例6中摄像镜头LA的配置构成图。表16中的数据有：实施例6中构成摄像镜头LA的第1透镜L1～第8透镜L8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轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd、有效半径。表17中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。表18中的数据有：2ω、F、F2、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、TTL、IH、TTL/IH。
【表16】
【表17】
【表18】
如表19所示，实施例6满足条件公式(1)～(6)。
实施例6中摄像镜头LA的轴向像差见图23，倍率色差见图24，场曲和畸变见图25所示。实施例6中摄像镜头LA如表18所示，广角、超薄且Fno明亮，如图23～25所示，这就不难理解具有优秀的光学特性。
后出现的表19示出实施例1～6的条件公式(1)～(6)中已规定的参数所对应的值。
【表19】
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
f1/f2 -0.158 -0.160 -0.161 -0.158 -0.179 -0.162 条件式(1)
f1/f3 -0.169 -0.171 -0.170 -0.167 -0.170 -0.168 条件式(2)
f2/f3 1.066 1.070 1.058 1.062 0.951 1.041 条件式(3)
f1/f 1.057 1.075 1.061 1.060 1.079 1.118 条件式(4)
f2/f -6.677 -6.737 -6.583 -6.731 -6.032 -6.916 条件式(5)
f3/f -6.264 -6.294 -6.224 -6.338 -6.342 -6.641 条件式(6)
本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (5)

1.一种摄像镜头，其特征在于，从物侧开始依次配置有：具有正屈折力的第1透镜、具有负屈折力的第2透镜、具有负屈折力的第3透镜、具有正屈折力的第4透镜、具有负屈折力的第5透镜、具有正屈折力的第6透镜、具有正屈折力的第7透镜、具有负屈折力的第8透镜，并且满足以下条件公式(1)～(2)：
-0.20≤f1/f2≤-0.10 (1)；
-0.20≤f1/f3≤-0.10 (2)；
其中，
f1:第1透镜的焦距；
f2:第2透镜的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于:满足下列条件公式(3)：
0.80≤f2/f3≤1.20 (3)；
其中，
f2:第2透镜的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于:满足下列条件公式(4)：
1.00≤f1/f≤1.50 (4)；
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f1:第1透镜的焦距。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于:满足下列条件公式(5)：
-8.00≤f2/f≤-5.00 (5)；
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f2:第2透镜的焦距。
5.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于:满足下列条件公式(6)：
-8.00≤f3/f≤-5.00 (6)；
其中，
f:整体摄像镜头的焦距；
f3:第3透镜的焦距。
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