CN111722365A - 摄像镜头 - Google Patents

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CN111722365A CN202010592210.XA CN202010592210A CN111722365A CN 111722365 A CN111722365 A CN 111722365A CN 202010592210 A CN202010592210 A CN 202010592210A CN 111722365 A CN111722365 A CN 111722365A
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Abstract

本发明提供一种低高度、广角且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头。该摄像镜头从物侧起依次配置有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、具有负屈折力的第四透镜、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，且满足给定的关系式。

Description

摄像镜头
技术领域
本发明涉及摄像镜头，尤其涉及适合于采用高像素用CCD、CMOS等摄像元件的便携式用模块相机、WEB相机等的、低高度化为TTL(光学长度)/IH(像高)＜1.30、全视场角(以下，设为2ω)为80°以上的广角且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头。
背景技术
近年，采用CCD、CMOS等摄像元件的各种摄像装置广泛普及。伴随这些摄像元件的小型化、高性能化，寻求低高度、广角且具有良好的光学特性的摄像镜头。
与低高度、广角且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头相关的技术开发正在推进。作为该7片透镜结构的摄像镜头，在专利文献1中提出了如下摄像镜头：从物侧起依次利用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、具有负屈折力的第四透镜、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而构成。
关于专利文献1的实施例中公开的摄像镜头，最大像高的畸变、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四透镜的阿贝数之差、第一透镜的焦距与第二透镜的焦距之比、第五透镜的光焦度分配不充分，因此低高度化不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2015-132664号公报
发明内容
(发明所要解决的课题)
本发明的目的在于，提供低高度、广角且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头。
(用于解决课题的技术方案)
为了达成上述目标，对最大像高的畸变、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四透镜的阿贝数之差、第一透镜的焦距与第二透镜的焦距之比、第五透镜的光焦度分配进行了锐意探讨，结果发现可得到改善了现有技术的课题的摄像镜头，从而完成本发明。
技术方案1记载的摄像镜头从物侧起依次配置有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、具有负屈折力的第四透镜、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，且满足下列关系式(1)～(5)：
5.00≤DMI≤15.00 (1)
50.00≤ν1－ν2≤70.00 (2)
50.00≤ν1－ν4≤70.00 (3)
－0.35≤f1/f2≤－0.15 (4)
－2.00≤f5/f≤－0.50 (5)
其中，
DMI表示最大像高的畸变，
ν1表示第一透镜的阿贝数，
ν2表示第二透镜的阿贝数，
ν4表示第四透镜的阿贝数，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f1表示第一透镜的焦距，
f2表示第二透镜的焦距，
f5表示第五透镜的焦距。
技术方案2记载的摄像镜头是在技术方案1记载的摄像镜头的基础上，满足下列关系式(6)：
－5.00≤R9/R10≤－0.20 (6)
其中，
R9表示第五透镜的物侧面的曲率半径，
R10表示第五透镜的像侧面的曲率半径。
技术方案3记载的摄像镜头是在技术方案1记载的摄像镜头的基础上，满足下列关系式(7)：
0.02≤R1/R2≤0.35 (7)
其中，
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。
(发明效果)
根据本发明，尤其能提供一种摄像镜头，适合于采用高像素用CCD、CMOS等摄像元件的便携式用模块相机、WEB相机等，低高度化为TTL(光学长度)/IH(像高)＜1.30，保证2ω＞80°以上的广角，且具有良好的光学特性，利用7片透镜而构成。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的摄像镜头LA的概略构成的图。
图2是表示本发明的实施例1的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变的图。
图3是表示本发明的实施例2的摄像镜头LA的概略构成的图。
图4是表示本发明的实施例2的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变的图。
图5是表示本发明的实施例3的摄像镜头LA的概略构成的图。
图6是表示本发明的实施例3的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变的图。
图7是表示本发明的实施例4的摄像镜头LA的概略构成的图。
图8是表示本发明的实施例4的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变的图。
图9是表示本发明的实施例5的摄像镜头LA的概略构成的图。
图10是表示本发明的实施例5的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变的图。
具体实施方式
针对本发明所涉及的摄像镜头的实施方式进行说明。该摄像镜头LA具备透镜系统，该透镜系统是从物侧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、第六透镜L6以及第七透镜L7的7片透镜结构。在第七透镜L7与像面之间配置玻璃平板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可以配置于不同位置，还可以省略。
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是具有负屈折力的透镜，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。关于这7片透镜的表面，为了良好地校正诸像差，期望将所有面设为非球面形状。
该摄像镜头LA满足下列关系式(1)～(5)：
5.00≤DMI≤15.00 (1)
50.00≤ν1－ν2≤70.00 (2)
50.00≤ν1－ν4≤70.00 (3)
－0.35≤f1/f2≤－0.15 (4)
－2.00≤f5/f≤－0.50 (5)
其中，
DMI：最大像高的畸变
ν1：第一透镜的阿贝数
ν2：第二透镜的阿贝数
ν4：第四透镜的阿贝数
f：摄像镜头整体的焦距
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距
f5：第五透镜的焦距。
关系式(1)规定最大像高的畸变。若超过关系式(1)的下限值，虽然诸像差的校正容易，但低高度化变难，因此不优选，若超过上限值，虽然对低高度化有利，但诸像差的校正变难，因此不优选。
关系式(2)规定第一透镜L1的阿贝数ν1与第二透镜L2的阿贝数ν2之差。通过处于关系式(2)的范围内，从而伴随低高度化，轴上、轴外的色差的校正容易，因此优选。
关系式(3)规定第一透镜L1的阿贝数ν1与第四透镜L4的阿贝数ν4之差。通过处于关系式(3)的范围内，从而伴随低高度化，轴上、轴外的色差的校正容易，因此优选。
关系式(4)规定第一透镜L1的焦距f1与第二透镜L2的焦距f2之比。通过处于关系式(4)的范围内，从而伴随低高度化，轴上、轴外的色差的校正容易，因此优选。
关系式(5)规定第五透镜L5的负屈折力。通过处于关系式(5)的范围内，从而伴随低高度化，轴上、轴外的色差的校正容易，因此优选。
第五透镜L5具有负屈折力，满足下列关系式(6)：
－5.00≤R9/R10≤－0.20 (6)
其中，
R9：第五透镜的物侧面的曲率半径
R10：第五透镜的像侧面的曲率半径。
关系式(6)规定第五透镜L5的物侧的曲率半径R9与第五透镜L5的像侧面的曲率半径R10之比。通过处于关系式(6)的范围内，从而伴随低高度化，诸像差的校正容易，因此优选。
第一透镜L1具有正屈折力，满足下列关系式(7)：
0.02≤R1/R2≤0.35 (7)
其中，
R1：第一透镜的物侧面的曲率半径
R2：第一透镜的像侧面的曲率半径。
关系式(7)规定第一透镜L1的物侧的曲率半径R1与第一透镜L1的像侧面的曲率半径R2之比。通过处于关系式(7)的范围内，从而伴随低高度化，诸像差的校正容易，因此优选。
构成摄像镜头LA的7片透镜分别满足上述构成以及关系式，从而能得到低高度化为TTL(光学长度)/IH(像高)＜1.30、保证2ω＞80°以上的广角且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头。
(实施例)
以下，使用实施例来说明本发明的摄像镜头LA。各实施例记载的记号如下所示。此外，距离、半径以及中心厚度的单位是mm。
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值
2ω：全视场角
S1：开口光圈
R：光学面的曲率半径，透镜的情况下为中心曲率半径
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：玻璃平板GF的物侧面的曲率半径
R16：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
d0：从开口光圈S1到第一透镜L1的物侧面的轴上距离
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的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离
d5：第三透镜L3的中心厚度
d6：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
d7：第四透镜L4的中心厚度
d8：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
d9：第五透镜L5的中心厚度
d10：从第五透镜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的中心厚度
d12：从第六透镜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的中心厚度
d14：从第七透镜L7的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离
d15：玻璃平板GF的中心厚度
d16：从玻璃平板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：第七透镜L7的d线的折射率
ndg：玻璃平板GF的d线的折射率
ν：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：玻璃平板GF的阿贝数
TTL：光学长度(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+A18x18+A20x20 (8)
为方便起见，各透镜面的非球面使用式(8)中所示的非球面。然而，本发明不限于该式(8)的非球面多项式。
(实施例1)
图1是表示实施例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～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数ν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、f7、TTL、IH如表3所示。
(表1)
Figure BDA0002556027110000091
参照波长＝588nm
(表2)
Figure BDA0002556027110000101
(表3)
2ω(°) 82.30
Fno 1.85
f(mm) 6.087
f1(mm) 6.003
f2(mm) -17.400
f3(mm) 23.720
f4(mm) -47.963
f5(mm) -12.144
f6(mm) 5.213
f7(mm) -4.717
TTL(mm) 7.197
LB(mm) 0.979
IH(mm) 5.600
后述的表16示出与各实施例1～5的关系式(1)～(7)规定的参数对应的值。
实施例1如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例1的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变如图2所示。此外，图的场曲的S是针对弧矢像面的场曲，T是针对子午像面的场曲，在实施例2～5中也同样。实施例1的摄像镜头LA如图2所示可知，2ω＝82.30°，广角低高度化为TTL/IH＝1.285，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～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v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、f7、TTL、IH如表6所示。
(表4)
Figure BDA0002556027110000121
参照波长＝588nm
(表5)
Figure BDA0002556027110000131
(表6)
2ω(°) 82.30
Fno 1.85
f(mm) 5.564
f1(mm) 6.617
f2(mm) -42.690
f3(mm) 15.456
f4(mm) -139.785
f5(mm) -2.810
f6(mm) 2.289
f7(mm) -4.124
TTL(mm) 7.075
LB(mm) 1.097
IH(mm) 5.600
实施例2如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例2的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变如图4所示。实施例2的摄像镜头LA如图4所示可知，2ω＝82.30°，广角低高度化为TTL/IH＝1.263，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～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v如表7所示，圆锥系数k、非球面系数如表8所示，2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、IH如表9所示。
(表7)
Figure BDA0002556027110000151
参照波长＝588nm
(表8)
Figure BDA0002556027110000161
(表9)
2ω(°) 81.48
Fno 1.90
f(mm) 5.905
f1(mm) 6.379
f2(mm) -28.301
f3(mm) 169.496
f4(mm) -28.497
f5(mm) -9.152
f6(mm) 3.965
f7(mm) -5.614
TTL(mm) 7.197
LB(mm) 1.120
IH(mm) 5.600
实施例3如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例3的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变如图6所示。实施例3的摄像镜头LA如图6所示可知，2ω＝81.48°，广角低高度化为TTL/IH＝1.285，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～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v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、f7、TTL、IH如表12所示。
(表10)
Figure BDA0002556027110000181
参照波长＝588nm
(表11)
Figure BDA0002556027110000191
(表12)
2ω(°) 84.18
Fno 1.85
f(mm) 5.504
f1(mm) 5.886
f2(mm) -29.428
f3(mm) 14.220
f4(mm) -35.203
f5(mm) -5.504
f6(mm) 3.191
f7(mm) -3.895
TTL(mm) 7.034
LB(mm) 1.110
IH(mm) 5.600
实施例4如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例4的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变如图8所示。实施例4的摄像镜头LA如图8所示可知，2ω＝84.18°，广角低高度化为TTL/IH＝1.256，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～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v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、f7、TTL、IH如表15所示。
(表13)
Figure BDA0002556027110000211
参照波长＝588nm
(表14)
Figure BDA0002556027110000221
(表15)
2ω(°) 80.98
Fno 1.85
f(mm) 6.078
f1(mm) 5.478
f2(mm) -18.260
f3(mm) 24.266
f4(mm) -12.442
f5(mm) -10.333
f6(mm) 3.853
f7(mm) -4.384
TTL(mm) 7.197
LB(mm) 1.127
IH(mm) 5.600
实施例5如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例5的摄像镜头LA的球差、场曲、畸变如图10所示。实施例5的摄像镜头LA如图10所示可知，2ω＝80.98°，广角低高度化为TTL/IH＝1.285，具有良好的光学特性。
表16示出与实施例1～5的关系式(1)～(7)规定的参数对应的值。
(表16)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 备注
DMI 5.030 14.793 9.938 12.259 7.671 (1)式
v1-v3 69.941 50.011 62.262 63.235 56.075 (2)式
v1-v4 69.941 50.011 62.262 63.235 56.075 (3)式
f1/f2 -0.345 -0.155 -0.225 -0.200 -0.300 (4)式
f5/f -1.995 -0.505 -1.550 -1.000 -1.700 (5)式
R9/R10 -0.205 -2.200 -4.995 -1.500 -3.800 (6)式
R1/R2 0.205 0.346 0.280 0.299 0.250 (7)式

Claims (3)

1.一种摄像镜头，其特征在于，
从物侧起依次配置有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、具有负屈折力的第四透镜、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，且满足下列关系式(1)～(5)：
5.00≤DMI≤15.00 (1)
50.00≤ν1－ν2≤70.00 (2)
50.00≤ν1－ν4≤70.00 (3)
－0.35≤f1/f2≤－0.15 (4)
－2.00≤f5/f≤－0.50 (5)
其中，
DMI表示最大像高的畸变，
ν1表示第一透镜的阿贝数，
ν2表示第二透镜的阿贝数，
ν4表示第四透镜的阿贝数，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f1表示第一透镜的焦距，
f2表示第二透镜的焦距，
f5表示第五透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述摄像镜头满足下列关系式(6)：
－5.00≤R9/R10≤－0.20 (6)
其中，
R9表示第五透镜的物侧面的曲率半径，
R10表示第五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(7)：
0.02≤R1/R2≤0.35 (7)
其中，
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。
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