CN110542989B - 摄像镜头 - Google Patents

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CN110542989B CN201910770355.1A CN201910770355A CN110542989B CN 110542989 B CN110542989 B CN 110542989B CN 201910770355 A CN201910770355 A CN 201910770355A CN 110542989 B CN110542989 B CN 110542989B
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Abstract

本发明提供具有良好的光学特性且具有明亮的F值、广角、由6片透镜构成的摄像镜头。该摄像镜头从物侧起依次配置有具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有负屈折力的第六透镜，且满足给定的关系式。

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用CCD、CMOS等摄像元件的手机用相机组件、WEB摄像镜头等，同时具有良好的光学特性、FNO为2.20以下的明亮的F值(以下，设为FNO)、且全视场角(以下，设为2ω)为125°以上的广角的由6片透镜构成的摄像镜头。
背景技术
近年来，使用CCD、CMOS等摄像元件的各种摄像装置广泛普及。随着这些摄像元件的小型化、高性能化，迫切需求具有良好的光学特性、明亮的FNO且广角的摄像镜头。
与FNO明亮且具有良好的光学特性、广角且由6片透镜构成的摄像镜头相关的技术开发正在逐步推进。作为这种6片结构的摄像镜头，提出了一种如下的摄像镜头，该摄像镜头从物侧起依次由具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜以及具有负屈折力的第六透镜构成。
专利文献1的实施例所公开的摄像镜头是上述由6片透镜构成的摄像镜头，但是由于第三透镜、第四透镜的光焦度分配、第一透镜的物侧面的曲率半径与第一透镜的像侧面的曲率半径之比、第三透镜的阿贝数与第四透镜的阿贝数之比不充分，因此2ω＝119.4～119.6°、FNO＝2.44，广角化和FNO的明亮度不充分。
专利文献2的实施例所公开的摄像镜头是由6片透镜构成的摄像镜头，但是由于第三透镜的光焦度分配、第一透镜的物侧面的曲率半径与第一透镜的像侧面的曲率半径之比、第三透镜的阿贝数与第四透镜的阿贝数之比不充分，因此2ω＝119.9～120.0°、FNO＝2.24～2.28，广角化和FNO的明亮度不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-194576号公报
专利文献2：日本特开2019-8166号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的是提供具有良好的光学特性、明亮的F值、广角、由6片透镜构成的摄像镜头。
为了达成上述目标，对第三透镜，第四透镜的光焦度分配、第一透镜的物侧面的曲率半径与第一透镜的像侧面的曲率半径的比、第三透镜的阿贝数与第四透镜的阿贝数的比进行深入研究的结果是，发现能得到现有技术的课题得到改善的摄像镜头，从而实现了本发明。
用于解决课题的技术方案
本发明第一技术方案的摄像镜头从物侧起依次配置有具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜以及具有负屈折力的第六透镜，且满足下列关系式(1)～(4)：
1.35≤f3/f≤1.63 (1)
-10.00＜f4/f≤-3.50 (2)
0.20≤R1/R2≤0.80 (3)
3.50≤v3/v4≤4.10 (4)
其中，
F表示整个镜头系统的焦距，
f3表示第三透镜的焦距，
f4表示第四透镜的焦距，
R1表示第一透镜的物侧面的曲率半径，
R2表示第一透镜的像侧面的曲率半径，
v3表示第三透镜的阿贝数，
v4表示第四透镜的阿贝数。
本发明第二技术方案的摄像镜头是在第一技术方案的基础上，满足下列关系式(5)：
1.20≤R7/R8≤1.90 (5)
其中，
R7表示第四透镜的物侧面的曲率半径，
R8表示第四透镜的像侧面的曲率半径。
本发明第三技术方案的摄像镜头是在第一技术方案的基础上，满足下列关系式(6)：
-0.40≤f3/f4≤-0.10 (6)
其中，
f3表示第三透镜的焦距，
f4表示第四透镜的焦距。
发明效果
根据本发明，能够提供尤其适用于使用了高像素用CCD、CMOS等摄像元件的手机用相机组件、WEB摄像镜头等，同时具有良好的光学特性、明亮的F值、广角且由6片透镜构成的摄像镜头。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1的摄像镜头LA的结构示意图。
图2是示出本发明的实施例1的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变的图。
图3是示出本发明的实施例2的摄像镜头LA的结构示意图。
图4是示出本发明的实施例2的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变的图。
图5是示出本发明的实施例3的摄像镜头LA的结构示意图。
图6是示出本发明的实施例3的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变的图。
图7是示出本发明的实施例4的摄像镜头LA的结构示意图。
图8是示出本发明的实施例4的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变的图。
图9是示出本发明的实施例5的摄像镜头LA的结构示意图。
图10是示出本发明的实施例5的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变的图。
具体实施方式
对本发明涉及的摄像镜头的实施方式进行说明。该摄像镜头LA具备从物侧朝向像侧配置有第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6的6片结构的透镜系统。在第六透镜L6与像面之间配置有玻璃平板GF。作为该玻璃平板GF，设想了盖板玻璃以及各种滤光片等。在本发明中，玻璃平板GF可以配置在不同的位置，也可以是将其省略的结构。
第一透镜L1是具有负屈折力的透镜，第二透镜L2是具有正屈折力的透镜，第三透镜L3是具有正屈折力的透镜，第四透镜L4是具有负屈折力的透镜，第五透镜L5是具有正屈折力的透镜，第六透镜L6是具有负屈折力的透镜。这些6片透镜的透镜表面优选将所有面设为非球面，以便良好地校正各种像差。
该摄像镜头LA满足下列关系式(1)～(4)：
1.35≤f3/f≤1.63 (1)
-10.00＜f4/f≤-3.50 (2)
0.20≤R1/R2≤0.80 (3)
3.50≤v3/v4≤4.10 (4)
其中，
f表示整个镜头系统的焦距，
f3表示第三透镜的焦距，
f4表示第四透镜的焦距，
R1表示第一透镜的物侧面的曲率半径，
R2表示第一透镜的像侧面的曲率半径，
v3表示第三透镜的阿贝数，
v4表示第四透镜的阿贝数。
关系式(1)规定第三透镜L3的正屈折力。在关系式(1)的范围外时，难以实现FNO明亮且具有良好的光学特性的广角化，因此不优选。
关系式(2)规定第四透镜L4的负屈折力。在关系式(2)的范围外时，难以实现FNO明亮且具有良好的光学特性的广角化，因此不优选。
关系式(3)规定第一透镜L1的物侧面的曲率半径R1与第一透镜L2的像侧面的曲率半径之比。在关系式(3)的范围外时，难以实现FNO明亮且具有良好的光学特性的广角化，因此不优选。
关系式(4)规定第三透镜L3的阿贝数v3与第四透镜L4的阿贝数v4之比。在关系式(4)的范围外时，在FNO明亮且广角的状态下，难以补正像差，因此不优选。
摄像镜头LA满足下列关系式(5)：
1.20≤R7/R8≤1.90 (5)
其中，
R7表示第四透镜的物侧面的曲率半径，
R8表示第四透镜的像侧面的曲率半径。
关系式(5)规定第四透镜L4的物侧面的曲率半径R7与第四透镜L4的像侧面的曲率半径R8之比。在关系式(5)的范围内时，有利于实现FNO明亮且具有良好的光学特性的广角化，因此优选。
摄像镜头LA满足下列关系式(6)：
-0.40≤f3/f4≤-0.10 (6)
其中，
f3表示第三透镜的焦距，
f4表示第四透镜的焦距。
关系式(6)规定第三透镜L3的焦距f3与第四透镜L4的焦距f4之比。在关系式(6)的范围内时，在FNO明亮且广角的状态下，有利于补正像差，因此优选。
通过构成摄像镜头LA的6片透镜分别满足上述构成以及关系式，从而能够得到FNO明亮、广角且具有良好的光学特性的摄像镜头。
f：整个摄像镜头LA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；
f6：第六透镜L6的焦距；
FNO：F值；
2ω：全视场角；
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的物侧面的曲率半径；
R2：第一透镜L1的像侧面的曲率半径；
R3：第二透镜L2的物侧面的曲率半径；
R4：第二透镜L2的像侧面的曲率半径；
R5：第三透镜L3的物侧面的曲率半径；
R6：第三透镜L3的像侧面的曲率半径；
R7：第四透镜L4的物侧面的曲率半径；
R8：第四透镜L4的像侧面的曲率半径；
R9：第五透镜L5的物侧面的曲率半径；
R10：第五透镜L5的像侧面的曲率半径；
R11：第六透镜L6的物侧面的曲率半径；
R12：第六透镜L6的像侧面的曲率半径；
R13：玻璃平板GF的物侧面的曲率半径；
R14：玻璃平板GF的像侧面的曲率半径；
d：透镜的中心厚度或透镜间距离；
d1：第一透镜L1的中心厚度；
d2：从第一透镜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的中心厚度；
d4：从第二透镜L2的像侧面到开口光圈S1的轴上距离；
d5：从开口光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离；
d6：第三透镜L3的中心厚度；
d7：从第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离；
d8：第四透镜L4的中心厚度；
d9：从第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离；
d10：第五透镜L5的中心厚度；
d11：从第五透镜L5的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离；
d12：第六透镜L6的中心厚度；
d13：从第五透镜L6的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离；
d14：玻璃平板GF的中心厚度；
d15：从玻璃平板GF的像侧面到像面轴上距离；
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：第六透镜L6的d线的折射率；
nd7：玻璃平板GF的d线的折射率；
vd：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：第六透镜L5的阿贝数；
v7：玻璃平板GF的阿贝数；
TTL：光学总长(从第一透镜L1的物侧面到像面的轴上距离)；
LB：从第六透镜L6的像侧面到像面的轴上距离(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 (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。
为了方便，各透镜面的非球面使用了由式(7)表示的非球面。但是，本发明不限于该式(7)表示的非球面多项式形式。
(实施例1)
图1是示出实施例1的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例1的摄像镜头LA的第一透镜L1～第六透镜L6各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜的中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数νd如表1所示，圆锥系数k、非球面系数如表2所示，2ω、FNO、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IH如表3所示。
【表1】
Figure BDA0002173361280000091
参照波长＝588nm
【表2】
Figure BDA0002173361280000101
【表3】
2ω(°) 130.01
FNO 2.04
f(mm) 1.911
f1(mm) -15.808
f2(mm) 16.957
f3(mm) 3.097
f4(mm) -9.117
f5(mm) 1.712
f6(mm) -2.198
TTL(mm) 5.530
LB(mm) 1.230
IH(mm) 2.619
后述的表16示出实施例1～5的与由关系式(1)～(6)规定的参数对应的数值。
如表16所示，实施例1满足关系式(1)～(6)。
实施例1的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变如图2所示。此外，图中的场曲的S是相对于弧矢像面的场曲，T是相对于子午像面的场曲，在实施例2～5中也同样。可知，实施例1的摄像镜头LA如表3所示，FNO＝2.04明亮、2ω为130.01°的广角，且如图2所示，具有良好的光学特性。
(实施例2)
图3是表示实施例2的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例2的摄像镜头LA的第一透镜L1～第六透镜L6各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜的中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd如表4所示，圆锥系数k、非球面系数如表5所示，2ω、FNO、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IH如表6所示。
【表4】
Figure BDA0002173361280000121
参照波长＝588nm
【表5】
Figure BDA0002173361280000131
【表6】
2ω(°) 126.00
FNO 2.04
f(mm) 2.018
f1(mm) -22.419
f2(mm) 31.715
f3(mm) 2.747
f4(mm) -7.984
f5(mm) 1.754
f6(mm) -2.192
TTL(mm) 6.000
LB(mm) 1.146
IH(mm) 2.911
如表16所示，实施例2满足关系式(1)～(6)。
实施例2的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变如图4所示。可知，实施例2的摄像镜头LA如表6所示，FNO＝2.04明亮、2ω为126.00°的广角，且如图4所示，具有良好的光学特性。
(实施例3)
图5是表示实施例3的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例3的摄像镜头LA的第一透镜L1～第六透镜L6各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜的中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数νd如表7所示，圆锥系数k、非球面系数如表8是，2ω、FNO、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IH如表9所示。
【表7】
Figure BDA0002173361280000151
参照波长＝588nm
【表8】
Figure BDA0002173361280000161
【表9】
2ω(°) 130.03
FNO 2.04
f(mm) 1.826
f1(mm) -6.041
f2(mm) 14.551
f3(mm) 2.960
f4(mm) -17.501
f5(mm) 1.668
f6(mm) -2.071
TTL(mm) 5.397
LB(mm) 1.230
IH(mm) 2.619
如表16所示，实施例3满足关系式(1)～(6)。
实施例3的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变如图6所示。可知，实施例3的摄像镜头LA如表9所示，FNO＝2.04明亮、2ω为130.03°的广角，且如图6所示，具有良好的光学特性。
(实施例4)
图7是表示实施例4的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例4的摄像镜头LA的第一透镜L1～第六透镜L6各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜的中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd如表10所示，圆锥系数k、非球面系数如表11所示，2ω、FNO、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IH如表12所示。
【表10】
Figure BDA0002173361280000181
参照波长＝588nm
【表11】
Figure BDA0002173361280000191
【表12】
2ω(°) 130.03
FNO 2.04
f(mm) 1.845
f1(mm) -6.647
f2(mm) 12.166
f3(mm) 2.990
f4(mm) -14.738
f5(mm) 1.692
f6(mm) -2.103
TTL(mm) 5.399
LB(mm) 1.229
IH(mm) 2.619
如表16所示，实施例4满足关系式(1)～(6)。
实施例4的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变如图8所示。可知，实施例4的摄像镜头LA如表12所示，FNO＝2.04明亮、2ω为130.03°的广角，且如图8所示，具有良好的光学特性。
(实施例5)
图9是表示实施例5的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例5的摄像镜头LA的第一透镜L1～第六透镜L6各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜的中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd如表13所示，圆锥系数k、非球面系数如表14所示，2ω、FNO、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IH如表15所示。
【表13】
Figure BDA0002173361280000211
参照波长＝588nm
【表14】
Figure BDA0002173361280000221
【表15】
2ω(°) 130.04
FNO 2.04
f(mm) 1.869
f1(mm) -7.442
f2(mm) 10.878
f3(mm) 3.029
f4(mm) -12.090
f5(mm) 1.715
f6(mm) -2.142
TTL(mm) 5.400
LB(mm) 1.230
IH(mm) 2.619
如表16所示，实施例5满足关系式(1)～(6)。
实施例5的摄像镜头LA的球面像差、场曲、畸变如图10所示。可知，实施例5的摄像镜头LA如表15所示，FNO＝2.04明亮、2ω为130.04°的广角，且如图10所示，具有良好的光学特性。
表16示出实施例1～5的与由关系式(1)～(6)规定的参数对应的数值。
【表16】
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 备注
f3/f 1.621 1.361 1.621 1.621 1.621 (1)式
f4/f -4.771 -3.955 -9.584 -7.988 -6.469 (2)式
R1/R2 0.765 0.705 0.260 0.339 0.438 (3)式
v3/v4 3.996 3.996 4.000 3.775 3.573 (4)式
R7/R8 1.874 1.850 1.253 1.307 1.385 (5)式
f3/f4 -0.340 -0.344 -0.169 -0.203 -0.251 (6)式
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
L6：第六透镜
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的物侧面的曲率半径
R2：第一透镜L1的像侧面的曲率半径
R3：第二透镜L2的物侧面的曲率半径
R4：第二透镜L2的像侧面的曲率半径
R5：第三透镜L3的物侧面的曲率半径
R6：第三透镜L3的像侧面的曲率半径
R7：第四透镜L4的物侧面的曲率半径
R8：第四透镜L4的像侧面的曲率半径
R9：第五透镜L5的物侧面的曲率半径
R10：第五透镜L5的像侧面的曲率半径
R11：第六透镜L6的物侧面的曲率半径
R12：第六透镜L6的像侧面的曲率半径
R13：玻璃平板GF的物侧面的曲率半径
R14：玻璃平板GF的像侧面的曲率半径
d：透镜的中心厚度或透镜间距离
d1：第一透镜L1的中心厚度
d2：从第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的距离
d3：第二透镜L2的中心厚度
d4：从第二透镜L2的像侧面到开口光圈S1的轴上距离
d5：从开口光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离
d6：第三透镜L3的中心厚度
d7：从第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离
d8：第四透镜L4的中心厚度
d9：从第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离
d10：第五透镜L5的中心厚度
d11：从第五透镜L5的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离
d12：第六透镜L6的中心厚度
d13：从第五透镜L6的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离
d14：玻璃平板GF的中心厚度
d15：玻璃平板GF的像侧面到像面的轴上距离
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：第六透镜L6的d线的折射率
nd7：玻璃平板GF的d线的折射率。

Claims (3)

1.一种摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头共包含六片透镜，所述六片透镜从物侧起依次为：具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜以及具有负屈折力的第六透镜；所述第一透镜的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面；所述第二透镜的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面；所述第三透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凸面；所述第四透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；所述第五透镜的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面；所述第六透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；且满足下列关系式(1)～(4):
1.35≤f3/f≤1.63 (1)
-10＜f4/f≤-3.50 (2)
0.20≤R1/R2≤0.80 (3)
3.50≤v3/v4≤4.10 (4)
其中，
f表示整个镜头系统的焦距，
f3表示第三透镜的焦距，
f4表示第四透镜的焦距，
R1表示第一透镜的物侧面的曲率半径，
R2表示第一透镜的像侧面的曲率半径，
v3表示第三透镜的阿贝数，
v4表示第四透镜的阿贝数。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述摄像镜头满足下列关系式(5)：
1.20≤R7/R8≤1.90 (5)
其中，
R7表示第四透镜的物侧面的曲率半径，
R8表示第四透镜的像侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述摄像镜头满足下列关系式(6)：
-0.40≤f3/f4≤-0.10 (6)
其中，
f3表示第三透镜的焦距，f4表示第四透镜的焦距。
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