CN111538132B - 摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学镜头领域,公开了一种摄像镜头,该摄像镜头自物侧至像侧依序包含:具有正屈折力的第一透镜,具有负屈折力的第二透镜,具有正屈折力的第三透镜,具有正屈折力的第四透镜,具有负屈折力的第五透镜,具有正屈折力的第六透镜,以及具有负屈折力的第七透镜;且满足所规定的关系式。该摄像镜头具有薄型、广角的优点,并且具有良好的光学特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像镜头,特别是涉及一种适用于高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头、TTL(光学总长)/IH(像高)<1.30及薄型以及全视角(以下表示为2ω)在80°以上的、并且具有良好光学特性的七个透镜构成的摄像镜头。
背景技术
近年来,广泛普及了使用CCD或CMOS等摄像元件的各种摄像装置。随着这些摄像元件的小型化和高性能化,迫切需求薄型、广角并且具有良好的光学特性的摄像镜头。
因此,目前正在推进关于薄型、广角并且具有良好的光学特性的七个透镜构成的摄像镜头的技术开发。对比文件1“特开2014-102408号公报”记载了作为这七个透镜构成的摄像镜头,该摄像镜头从物侧依序由具有正屈折力的第一透镜,具有负屈折力的第二透镜,具有正屈折力的第三透镜,具有正屈折力的第四透镜,具有负屈折力的第五透镜,具有正屈折力的第六透镜,具有负屈折力的第七透镜构成。
对比文件1“特开2014-102408号公报”的实施例一、二、六、七、八、九、十中公开的摄像镜头,第一透镜的阿贝数和第二透镜的阿贝数之差,第一透镜的阿贝数和第三透镜的阿贝数之差,第一透镜的焦距和第二透镜的焦距之比,第五透镜的功率分配不充分,因此薄型化以及广角化不充分。
发明内容
本发明的目的是提供一种薄型、广角并且具有良好的光学特性的七个透镜构成的摄像镜头。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种摄像镜头,该摄像镜头共包含七片透镜,所述七片透镜自物侧至像侧依序为:具有正屈折力的第一透镜,具有负屈折力的第二透镜,具有正屈折力的第三透镜,具有正屈折力的第四透镜,具有负屈折力的第五透镜,具有正屈折力的第六透镜,以及具有负屈折力的第七透镜;
摄像镜头整体的焦距为f,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第五透镜的焦距为f5,第一透镜的阿贝数为ν1,第二透镜的阿贝数为ν2,第三透镜的阿贝数为ν3,满足下列关系式(1)~(4):
50.00≦ν1-ν2≦70.00 (1);
50.00≦ν1-ν3≦70.00 (2);
-0.25≦f1/f2≦-0.10 (3);
-100.00≦f5/f≦-25.00 (4)。
优选的,所述第三透镜的焦距为f3,且满足下列关系式(5):
25.00≦f3/f≦48.00 (5)。
优选的,所述第四透镜的焦距为f4,且满足下列关系式(6):
35.00≦f4/f≦300.00 (6)。
本发明的有益效果在于:根据本发明的摄像镜头,通过合理控制第一透镜的阿贝数与第二透镜的阿贝数之差、第一透镜的阿贝数与第三透镜的阿贝数之差、第一透镜的焦距与第二透镜的焦距之比、以及第五透镜的功率分配,能够实现TTL(光学总长)/IH(像高)<1.30、薄型以及2ω>80°广角的良好光学特性。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的摄像镜头的结构示意图;
图2是本发明第一实施方式的摄像镜头的轴向像差、场曲、畸变示意图;
图3是本发明第二实施方式的摄像镜头的结构示意图;
图4是本发明第二实施方式的摄像镜头的轴向像差、场曲、畸变示意图;
图5是本发明第三实施方式的摄像镜头的结构示意图;
图6是本发明第三实施方式的摄像镜头的轴向像差、场曲、畸变示意图;
图7是本发明第四实施方式的摄像镜头的结构示意图;
图8是本发明第四实施方式的摄像镜头的轴向像差、场曲、畸变示意图;
图9是本发明第五实施方式的摄像镜头的结构示意图;
图10是本发明第五实施方式的摄像镜头的轴向像差、场曲、畸变示意图。
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,该摄像镜头LA,从物侧至像侧依序包含第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7的七个透镜结构的透镜系统。在第七透镜L7与像面Si之间配置有光学过滤片GF。作为该光学过滤片GF,可以为玻璃盖板及各种过滤器等。在本发明中,光学过滤片GF也可以配置在不同的位置,也可以省略该结构。
第一透镜L1是具有正屈折力的透镜,第二透镜L2是具有负屈折力的透镜,第三透镜L3是具有正屈折力的透镜,第四透镜L4是具有正屈折力的透镜,第五透镜L5是具有负屈折力的透镜,第六透镜L6是具有正屈折力的透镜,第七透镜L7是具有负屈折力的透镜。为了良好地校正各种像差,这七个透镜表面的整个表面优选具有非球面形状。
定义摄像镜头LA整体的焦距为f,第一透镜L1的焦距为f1,第二透镜L2的焦距为f2,第五透镜L5的焦距为f5,第一透镜L1的阿贝数为ν1,第二透镜L2的阿贝数为ν2,第三透镜L3的阿贝数为ν3,该摄像镜头LA满足下列关系式(1)~(4)。
50.00≦ν1-ν2≦70.00 (1)
50.00≦ν1-ν3≦70.00 (2)
-0.25≦f1/f2≦-0.10 (3)
-100.00≦f5/f≦-25.00 (4)
关系式(1)规定了第一透镜L1的阿贝数v1与第二透镜L2的阿贝数v2之差。在关系式(1)的范围外,伴随着广角、薄型化,难以补正轴上、轴外的色像差,所以不优选。
关系式(2)规定了第一透镜L1的阿贝数v1与第三透镜L3的阿贝数v3之差。在关系式(2)的范围外,伴随着广角、薄型化,难以补正轴上、轴外的色像差,所以不优选。
关系式(3)规定了第一透镜L1的焦距f1与第二透镜L2的焦距f2之比。在关系式(3)的范围外,伴随着广角、薄型化,难以补正轴上、轴外的色像差,所以不优选。
关系式(4)规定了第五透镜L5的负屈折力。在关系式(4)的范围外,具有良好的光学特性的广角、薄型化变得困难,因此不优选。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3的焦距为f3,满足下列关系式(5):
25.00≦f3/f≦48.00 (5)
关系式(5)规定第三透镜L3的正屈折力。在关系式(5)的范围内,具有良好的光学特性的广角、薄型化。
第四透镜L4具有正屈折力,第四透镜L4的焦距为f4,满足下列关系式(6):
35.00≦f4/f≦300.00 (6)
关系式(6)规定了第四透镜L4的正屈折力。在关系式(6)的范围内,具有良好的光学特性的广角、薄型化。
构成摄像镜头LA的七个透镜分别通过上述结构和满足上述关系式,能够得到由TTL(光学总长)/IH(像高)<1.30和薄型的、2ω>80°的广角且具有良好的光学特性的七个透镜构成的摄像镜头。
以下,使用具体实施方式对本发明的摄像镜头LA进行说明。在各实施方式中描述的符号表示如下。另外,焦距、轴上距离、轴上厚度、曲率半径、像高的单位为毫米,缩写“mm”。
LA:摄像镜头
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
L7:第七透镜
GF:光学过滤片
f:摄像镜头LA整体的焦距
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
f7:第七透镜L7的焦距
Fno:F数
2ω:视场角
Stop: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:第七透镜L7的物侧面的曲率半径
R14:第七透镜L7的像侧面的曲率半径
R15:光学过滤片GF的物侧面的曲率半径
R16:光学过滤片GF的像侧面的曲率半径
d:透镜的轴上厚度或透镜之间的轴上距离
d0:从光圈STOP到第一透镜L1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的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离
d11:第六透镜L6的轴上厚度
d12:第六透镜L6的像侧面到第七透镜L7的物侧面的轴上距离
d13:第七透镜L7的轴上厚度
d14:第七透镜L7的像侧面到光学过滤片GF的物侧面的轴上距离
d15:光学过滤片GF的轴上厚度
d16:光学过滤片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:第七透镜L7的d线的折射率
ndg:光学过滤片GF的d线的折射率
νd:阿贝数
ν1:第一透镜L1的阿贝数
ν2:第二透镜L2的阿贝数
ν3:第三透镜L3的阿贝数
ν4:第四透镜L4的阿贝数
ν5:第五透镜L5的阿贝数
ν6:第六透镜L6的阿贝数
ν7:第七透镜L7的阿贝数
νg:光学过滤片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:从第七透镜L7的像侧面到像面的轴上距离(包括光学过滤片GF的厚度)
IH:像高
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的摄像镜头LA的配置的结构图。表1示出第一实施方式的摄像镜头LA的第一透镜L1至第七透镜L7的设计数据,包括曲率半径R、轴上厚度或轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd以及有效半径,其中,折射率nd、阿贝数vd以及有效半径的数据对应波长为588.0nm。
【表1】
参考波长=588nm
表2示出本发明第一实施方式的摄像镜头LA中各透镜的圆锥系数和非球面系数。
【表2】
其中,k是圆锥系数,A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20是非球面系数。
y=(x2/R)/[1+{1-(k+1)(x2/R2)}1/2]+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16+A18x18+A20x20 (7)
为方便起见,各个透镜面的非球面使用上述公式(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。
表3示出本发明第一实施方式的摄像镜头LA的2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、LB、IH的数据。
【表3】
2ω(°) | 83.02 |
Fno | 1.88 |
f(mm) | 6.278 |
f1(mm) | 5.545 |
f2(mm) | -22.345 |
f3(mm) | 157.568 |
f4(mm) | 220.345 |
f5(mm) | -627.136 |
f6(mm) | 20.476 |
f7(mm) | -6.317 |
TTL(mm) | 7.202 |
LB(mm) | 0.958 |
IH(mm) | 5.644 |
后出现的表16示出第一实施方式至第五实施方式关于关系式(1)-(6)中已规定的参数所对应的值。
如表16所示,第一实施方式满足关系式(1)-(6)。
图2示出了波长为486.0nm、588.0nm、666.0nm的光经过第一实施方式的摄像镜头LA的轴向像差示意图、以及588.0nm的光经过第一实施方式的摄像镜头LA的场曲和畸变示意图。另外,图2的场曲示意图中的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲,在之后的第二实施方式至第五实施方式中也一样。
第一实施方式的摄像镜头LA为2ω=83.02°、TTL/IH=1.276,具有广角、薄型的优点,及如图2所示,其轴上、轴外的色像差得到充分补正,具有良好的光学特性。
(第二实施方式)
图3是表示第二实施方式的摄像镜头LA的配置的结构图。表4示出构成第二实施方式的摄像镜头LA的第一透镜L1至第七透镜L7的设计数据,包括曲率半径R、轴上厚度或轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd以及有效半径,其中,折射率nd、阿贝数vd以及有效半径的数据对应波长为588.0nm。
【表4】
参考波长=588nm
表5示出本发明第二实施方式的摄像镜头LA中各透镜的圆锥系数和非球面系数。
【表5】
表6示出本发明第二实施方式的摄像镜头LA的2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、LB、IH的数据。
【表6】
2ω(°) | 83.02 |
Fno | 1.88 |
f(mm) | 6.277 |
f1(mm) | 5.836 |
f2(mm) | -33.346 |
f3(mm) | 229.096 |
f4(mm) | 1051.329 |
f5(mm) | -392.287 |
f6(mm) | 16.309 |
f7(mm) | -6.005 |
TTL(mm) | 7.202 |
LB(mm) | 0.979 |
IH(mm) | 5.644 |
如表16所示,第二实施方式满足关系式(1)-(6)。
图4示出了波长为486.0nm、588.0nm、666.0nm的光经过第二实施方式的摄像镜头LA的轴向像差示意图、以及588.0nm的光经过第二实施方式的摄像镜头LA的场曲和畸变示意图。
第二实施方式的摄像镜头LA为2ω=83.02°、TTL/IH=1.276,具有广角、薄型的优点,及如图4所示,其轴上、轴外的色像差得到充分补正,具有良好的光学特性。
(第三实施方式)
图5是表示第三实施方式的摄像镜头LA的配置的结构图。表7示出构成第三实施方式的摄像镜头LA的第一透镜L1至第七透镜L7的设计数据,包括曲率半径R、轴上厚度或轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd以及有效半径,其中,折射率nd、阿贝数vd以及有效半径的数据对应波长为588.0nm。
【表7】
参考波长=588nm
表8示出本发明第三实施方式的摄像镜头LA中各透镜的圆锥系数和非球面系数。
【表8】
表9示出本发明第三实施方式的摄像镜头LA的2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、LB、IH的数据。
【表9】
2ω(°) | 83.01 |
Fno | 2.10 |
f(mm) | 6.287 |
f1(mm) | 6.048 |
f2(mm) | -54.950 |
f3(mm) | 301.125 |
f4(mm) | 1879.671 |
f5(mm) | -157.792 |
f6(mm) | 21.187 |
f7(mm) | -6.321 |
TTL(mm) | 7.184 |
LB(mm) | 1.062 |
IH(mm) | 5.644 |
如表16所示,第三实施方式满足关系式(1)-(6)。
图6示出了波长为486.0nm、588.0nm、666.0nm的光经过第三实施方式的摄像镜头LA的轴向像差示意图、以及588.0nm的光经过第三实施方式的摄像镜头LA的场曲和畸变示意图。
第三实施方式的摄像镜头LA为2ω=83.01°、TTL/IH=1.273,具有广角、薄型的优点,及如图6所示,其轴上、轴外的色像差得到充分补正,具有良好的光学特性。
(第四实施方式)
图7是表示第四实施方式的摄像镜头LA的配置的结构图。表10示出构成第四实施方式的摄像镜头LA的第一透镜L1至第七透镜L7的设计数据,包括曲率半径R、轴上厚度或轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd以及有效半径,其中,折射率nd、阿贝数vd以及有效半径的数据对应波长为588.0nm。
【表10】
参考波长=588nm
表11示出本发明第四实施方式的摄像镜头LA中各透镜的圆锥系数和非球面系数。
【表11】
表12示出本发明第四实施方式的摄像镜头LA的2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、LB、IH的数据。
【表12】
2ω(°) | 83.02 |
Fno | 1.87 |
f(mm) | 6.262 |
f1(mm) | 5.892 |
f2(mm) | -33.675 |
f3(mm) | 187.848 |
f4(mm) | 281.772 |
f5(mm) | -547.891 |
f6(mm) | 15.494 |
f7(mm) | -5.727 |
TTL(mm) | 7.202 |
LB(mm) | 0.964 |
IH(mm) | 5.644 |
如表16所示,第四实施方式满足关系式(1)-(6)。
图8示出了波长为486.0nm、588.0nm、666.0nm的光经过第四实施方式的摄像镜头LA的轴向像差示意图、以及588.0nm的光经过第四实施方式的摄像镜头LA的场曲和畸变示意图。
第四实施方式的摄像镜头LA为2ω=83.02°、TTL/IH=1.276,具有广角、薄型的优点,及如图8所示,其轴上、轴外的色像差得到充分补正,具有良好的光学特性。
(第五实施方式)
图9是表示第五实施方式的摄像镜头LA的配置的结构图。表13示出构成第五实施方式的摄像镜头LA的第一透镜L1至第七透镜L7的设计数据,包括曲率半径R、轴上厚度或轴上距离d、折射率nd、阿贝数vd以及有效半径,其中,折射率nd、阿贝数vd以及有效半径的数据对应波长为588.0nm。
【表13】
参考波长=588nm
表14示出本发明第五实施方式的摄像镜头LA中各透镜的圆锥系数和非球面系数。
【表14】
表15示出本发明第五实施方式的摄像镜头LA的2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、LB、IH的数据。
【表15】
2ω(°) | 83.02 |
Fno | 1.88 |
f(mm) | 6.275 |
f1(mm) | 5.850 |
f2(mm) | -33.437 |
f3(mm) | 276.116 |
f4(mm) | 1694.350 |
f5(mm) | -175.710 |
f6(mm) | 14.025 |
f7(mm) | -5.688 |
TTL(mm) | 7.202 |
LB(mm) | 0.959 |
IH(mm) | 5.644 |
如表16所示,第五实施方式满足关系式(1)-(6)。
图10示出了波长为486.0nm、588.0nm、666.0nm的光经过第五实施方式的摄像镜头LA的轴向像差示意图、以及588.0nm的光经过第五实施方式的摄像镜头LA的场曲和畸变示意图。
第五实施方式的摄像镜头LA为2ω=83.02°、TTL/IH=1.276,具有广角、薄型的优点,及如图10所示,其轴上、轴外的色像差得到充分补正,具有良好的光学特性。
表16示出了第一实施方式至第五实施方式中的关系式(1)-(6)中已规定的参数所对应的值。
【表16】
第一实施方式 | 第二实施方式 | 第三实施方式 | 第四实施方式 | 第五实施方式 | 备注 | |
v1-v2 | 50.055 | 62.262 | 69.740 | 62.262 | 62.262 | (1)式 |
v1-v3 | 50.055 | 62.262 | 69.740 | 62.262 | 62.262 | (2)式 |
f1/f2 | -0.248 | -0.175 | -0.110 | -0.175 | -0.175 | (3)式 |
f5/f | -99.900 | -62.500 | -25.100 | -87.500 | -28.000 | (4)式 |
f3/f | 25.100 | 36.500 | 47.900 | 30.000 | 44.000 | (5)式 |
f4/f | 35.100 | 167.500 | 299.000 | 45.000 | 270.000 | (6)式 |
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方式,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。
Claims (3)
1.一种摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头共包含七片透镜,所述七片透镜自物侧至像侧依序为:具有正屈折力的第一透镜,具有负屈折力的第二透镜,具有正屈折力的第三透镜,具有正屈折力的第四透镜,具有负屈折力的第五透镜,具有正屈折力的第六透镜,以及具有负屈折力的第七透镜;
所述摄像镜头的焦距为f,所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,所述第五透镜的焦距为f5,所述第一透镜的阿贝数为ν1,所述第二透镜的阿贝数为ν2,所述第三透镜的阿贝数为ν3,满足下列关系式(1)~(4):
50.00≦ν1-ν2≦70.00(1);
50.00≦ν1-ν3≦70.00(2);
-0.25≦f1/f2≦-0.10(3);
-100.00≦f5/f≦-25.00(4)。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述第三透镜的焦距为f3,且满足下列关系式(5):
25.00≦f3/f≦48.00(5)。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述第四透镜的焦距为f4,且满足下列关系式(6):
35.00≦f4/f≦300.00(6)。
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