CN111766679A - 成像镜头 - Google Patents
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Abstract
一种成像镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜。第一透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第二透镜具有负屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第三透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第四透镜具屈光力。第五透镜具有正屈光力。第六透镜具有负屈光力。第七透镜具有负屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。成像镜头满足以下条件：1＜R71/R12＜3；其中，R12为第一透镜的像侧面的曲率半径，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径。
Description
技术领域
本发明有关于一种成像镜头。
背景技术
现今的成像镜头的发展趋势，除了不断朝向小型化发展外，随着不同的应用需求，还需具备大光圈、重量轻及高分辨率的能力，已知的成像镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的成像镜头，才能同时满足小型化、大光圈、重量轻及高分辨率的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的成像镜头无法同时满足小型化、大光圈、重量轻及高分辨率的需求的缺陷，提供一种成像镜头，其镜头总长度较短、光圈值较小、重量较轻、分辨率较高，但是仍具有良好的光学性能。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种成像镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜。第一透镜为弯月型透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第二透镜为弯月型透镜具有负屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第三透镜为弯月型透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第四透镜具有屈光力。第五透镜具有正屈光力。第六透镜具有负屈光力。第七透镜为弯月型透镜具有负屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透、第六透镜及第七透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。成像镜头满足以下条件：1＜R71/R12＜3；其中，R12为第一透镜的像侧面的曲率半径，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径。
其中第四透镜具有负屈光力，此第四透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧，第五透镜包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧，第六透镜包括凹面朝向物侧及另凹面朝向像侧。
其中第四透镜具有正屈光力，第四透镜包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧，第五透镜包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧，第六透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。
其中成像镜头满足以下条件：0.6＜f/(R71-R72)＜1.5；其中，f为成像镜头的有效焦距，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径，R72为第七透镜的像侧面的曲率半径。
其中成像镜头满足以下条件：2＜(R71-R12)/T7＜6；其中，R12为第一透镜的像侧面的曲率半径，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径，T7为第七透镜于光轴上的厚度。
其中成像镜头满足以下条件：4.5mm＜TTL/FNO＜6mm；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，FNO为成像镜头的光圈值。
其中成像镜头满足以下条件：8＜f1/T7＜13；其中，f1为第一透镜的有效焦距，T7为第七透镜于光轴上的厚度。
其中成像镜头满足以下条件：2＜f3/f＜3.5；其中，f3为第三透镜的有效焦距，f为成像镜头的有效焦距。
其中成像镜头满足以下条件：0＜D1/TTL＜1；其中，D1为第一透镜的光学有效直径，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距。
其中成像镜头满足以下条件：1.1＜f/D1＜2.6；其中，f为成像镜头的有效焦距，D1为第一透镜的光学有效直径。
实施本发明的成像镜头，具有以下有益效果：其镜头总长度较短、光圈值较小、重量较轻、分辨率较高，但是仍具有良好的光学性能。
附图说明
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。
图1是依据本发明的成像镜头的第一实施例的透镜配置示意图。
图2A是依据本发明的成像镜头的第一实施例的场曲(Field Curvature)图。
图2B是依据本发明的成像镜头的第一实施例的畸变(Distortion)图。
图2C是依据本发明的成像镜头的第一实施例的调变转换函数(ModulationTransfer Function)图。
图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置示意图。
图4A是依据本发明的成像镜头的第二实施例的场曲(Field Curvature)图。
图4B是依据本发明的成像镜头的第二实施例的畸变(Distortion)图。
图4C是依据本发明的成像镜头的第二实施例的调变转换函数(ModulationTransfer Function)图。
具体实施方式
本发明提供一种成像镜头，包括：第一透镜为弯月型透镜具有正屈光力，此第一透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧；第二透镜为弯月型透镜具有负屈光力，此第二透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧；第三透镜为弯月型透镜具有正屈光力，此第三透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧；第四透镜具有屈光力；第五透镜具有正屈光力；第六透镜具有负屈光力；及第七透镜为弯月型透镜具有负屈光力，此第七透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧；其中
第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透、第六透镜及第七透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中成像镜头满足以下条件：1＜R71/R12＜3；其中，R12为第一透镜的像侧面的曲率半径，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径。
请参阅底下表一、表二、表四及表五，其中表一及表四分别为依据本发明的成像镜头的第一实施例至第二实施例的各透镜的相关参数表，表二及表五分别为表一及表四中各个透镜的非球面表面的相关参数表。
图1、3分别为本发明的成像镜头的第一、二实施例的透镜配置示意图，其中第一透镜L11、L21具有正屈光力，其物侧面S12、S22为凸面，像侧面S13、S23为凹面，物侧面S12、S22与像侧面S13、S23皆为非球面表面。
第二透镜L12、L22具有负屈光力，其物侧面S14、S24为凸面，像侧面S15、S25为凹面，物侧面S14、S24与像侧面S15、S25皆为非球面表面。
第三透镜L13、L23具有正屈光力，其物侧面S16、S26为凸面，像侧面S17、S27为凹面，物侧面S16、S26与像侧面S17、S27皆为非球面表面。
第四透镜L14、L24具有屈光力，其物侧面S18、S28与像侧面S19、S29皆为非球面表面。
第五透镜L15、L25具有正屈光力，其物侧面S110、S210与像侧面S111、S211皆为非球面表面。
第六透镜L16、L26具有负屈光力，其物侧面S112、S212与像侧面S113、S213皆为非球面表面且至少一表面包括至少一反曲点，大约三分之二的物侧面的光学有效直径范围内的物侧面，其表面外型接近平面，三分之二的物侧面的光学有效直径至物侧面边缘的物侧面，其表面外型呈现凹面，约二分之一的像侧面的光学有效直径范围内的像侧面，其表面外型接近平面，二分之一的像侧面的光学有效直径至像侧面的边缘的像侧面，其表面外型呈现凸面。呈现远离光轴处朝向物侧弯曲，而近光轴处近似不弯曲呈现类似平面。从厚度来看，近光轴处厚度变化很小，透镜边缘的厚度变化较大，形成近光轴处厚度较薄而远离光轴处厚度较厚。如此一来，有利于缩短镜头总长度以达到镜头的微型化，以及减少色差与像差。
第七透镜L17、L27具有负屈光力，其物侧面S114、S214为凸面，像侧面S115、S215为凹面，物侧面S114、S214与像侧面S115、S215皆为非球面表面。
上述第三透镜L13、L23及第五透镜L15、L25同时具有正屈光力，可大幅的缩短成像镜头1、2的镜头总长度。
另外，成像镜头1、2至少满足底下其中一条件：
1＜R71/R12＜3 (1)
0.6＜f/(R71-R72)＜1.5 (2)
2＜(R71-R12)/T7＜6 (3)
4.5mm＜TTL/FNO＜6mm (4)
8＜f1/T7＜13 (5)
2＜f3/f＜3.5 (6)
0＜D1/TTL＜1 (7)
1.1＜f/D1＜2.6 (8)
其中，f为第一实施例至第二实施例中，成像镜头1、2的有效焦距。f1为第一实施例至第二实施例中，第一透镜L11、L21的有效焦距。f3为第一实施例至第二实施例中，第三透镜L13、L23的有效焦距。R12为第一实施例至第二实施例中，第一透镜L11、L21的像侧面S13、S23的曲率半径。R71为第一实施例至第二实施例中，第七透镜L17、L27的物侧面S114、S214的曲率半径。R72为第一实施例至第二实施例中，第七透镜L17、L27的像侧面S115、S215的曲率半径。TTL为第一实施例至第二实施例中，第一透镜L11、L21的物侧面S12、S22分别至成像面IMA1、IMA2于光轴OA1、OA2上的间距。T7为第一实施例至第二实施例中，第七透镜L17、L27于光轴OA1、OA2上的厚度，即第七透镜L17、L27的物侧面S114、S214至像侧面S115、S215于光轴OA1、OA2上的间距。FNO为第一实施例至第二实施例中成像镜头1、2的光圈值。D1为第一实施例至第二实施例中，第一透镜L11、L21的光学有效直径。使得成像镜头1、2能有效的缩短镜头总长度、有效的缩小光圈值、有效的减轻镜头重量、有效的提升分辨率、有效的修正像差、有效的修正色差。
现详细说明本发明的成像镜头的第一实施例。请参阅图1，成像镜头1沿着光轴OA1从物侧至像侧依序包括光圈ST1、第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13、第四透镜L14、第五透镜L15、第六透镜L16、第七透镜L17及滤光片OF1。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA1上。根据【具体实施方式】第一至十段落，其中：
第一透镜L11为弯月型透镜；第二透镜L12为弯月型透镜；第三透镜L13为弯月型透镜；第四透镜L14可更为弯月型透镜具有负屈光力，其物侧面S18为凸面，像侧面S19为凹面；第五透镜L15可更为弯月型透镜，其物侧面S110为凹面，像侧面S111为凸面；第六透镜L16可更为双凹透镜，其物侧面S112为凹面，像侧面S113为凹面；第七透镜L17为弯月型透镜；
滤光片OF1其物侧面S116与像侧面S117皆为平面。
利用上述透镜、光圈ST1及至少满足条件(1)至条件(8)其中一条件的设计，使得成像镜头1能有效的缩短镜头总长度、有效的缩小光圈值、有效的减轻镜头重量、有效的提升分辨率、有效的修正像差、有效的修正色差。
表一为图1中成像镜头1的各透镜的相关参数表。
表一
表一中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：
z＝ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16+Hh18+Ih20+Jh5+Lh7+Mh9
其中：
c：曲率；
h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；
k：圆锥系数；
A～J、L、M：非球面系数。
表二为表一中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～J、L、M为非球面系数。
表二
表三为第一实施例的成像镜头1的相关参数值及其对应条件(1)至条件(8)的计算值，由表三可知，第一实施例的成像镜头1皆能满足条件(1)至条件(8)的要求。
表三
| D<sub>1</sub> | 3.986193mm | ||||
| R<sub>71</sub>/R<sub>12</sub> | 1.47 | f/(R<sub>71</sub>-R<sub>72</sub>) | 0.95 | (R<sub>71</sub>-R<sub>12</sub>)/T<sub>7</sub> | 3.16 |
| TTL/FNO | 4.99mm | f<sub>1</sub>/T<sub>7</sub> | 8.83 | f<sub>3</sub>/f | 2.95 |
| D<sub>1</sub>/TTL | 0.55 | f/D<sub>1</sub> | 1.46 |
另外，第一实施例的成像镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2A至图2C看出。图2A所示的，是第一实施例的成像镜头1的场曲(FieldCurvature)图。图2B所示的，是第一实施例的成像镜头1的畸变(Distortion)图。图2C所示的，是第一实施例的成像镜头1的调变转换函数(Modulation Transfer Function)图。
由图2A可看出，第一实施例的成像镜头1其场曲(Field Curvature)介于-0.14mm至0.18mm之间。由图2B可看出，第一实施例的成像镜头1其畸变(Distortion)介于0％至3％之间。由图2C可看出，第一实施例的成像镜头1其调变转换函数(Modulation TransferFunction)值介于0.04至1.0之间。
显见第一实施例的成像镜头1的场曲(Field Curvature)、畸变(Distortion)都能被有效修正，镜头分辨率(Resolution)也都能满足要求，从而得到较佳的光学性能。
请参阅图3，图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置示意图。成像镜头2沿着光轴OA2从物侧至像侧依序包括光圈ST2、第一透镜L21、第二透镜L22、第三透镜L23、第四透镜L24、第五透镜L25、第六透镜L26、第七透镜L27及滤光片OF2。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA2上。根据【具体实施方式】第一至十段落，其中：
第一透镜L21为弯月型透镜；第二透镜L22为弯月型透镜；第三透镜L23为弯月型透镜；第四透镜L24可更为弯月型透镜具有正屈光力，其物侧面S28为凹面，像侧面S29为凸面；第五透镜L25可更为弯月型透镜，其表面型状凹凸与第一实施例中之第五透镜L15相同，在此皆不加以赘述；第六透镜L26可更为弯月型透镜，其物侧面S212为凸面，像侧面S213为凹面；第七透镜L27为弯月型透镜；
滤光片OF2其物侧面S216与像侧面S217皆为平面。
利用上述透镜、光圈ST2及至少满足条件(1)至条件(8)其中一条件的设计，使得成像镜头2能有效的缩短镜头总长度、有效的缩小光圈值、有效的减轻镜头重量、有效的提升分辨率、有效的修正像差、有效的修正色差。
表四为图3中成像镜头2的各透镜的相关参数表。
表四
表四中各个透镜的非球面表面凹陷度z的定义，与第一实施例中表一的各个透镜的非球面表面凹陷度z的定义相同，在此皆不加以赘述。
表五为表四中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～J、L、M为非球面系数。
表五
表六为第二实施例的成像镜头2的相关参数值及其对应条件(1)至条件(8)的计算值，由表六可知，第二实施例的成像镜头2皆能满足条件(1)至条件(8)的要求。
表六
| D<sub>1</sub> | 3.956mm | ||||
| R<sub>71</sub>/R<sub>12</sub> | 1.41 | f/(R<sub>71</sub>-R<sub>72</sub>) | 0.91 | (R<sub>71</sub>-R<sub>12</sub>)/T<sub>7</sub> | 4.25 |
| TTL/FNO | 4.68mm | f<sub>1</sub>/T<sub>7</sub> | 11.28 | f<sub>3</sub>/f | 2.49 |
| D<sub>1</sub>/TTL | 0.58 | f/D<sub>1</sub> | 1.46 |
另外，第二实施例的成像镜头2的光学性能也可达到要求，这可从图4A至图4C看出。图4A所示的，是第二实施例的成像镜头2的场曲(Field Curvature)图。图4B所示的，是第二实施例的成像镜头2的畸变(Distortion)图。图4C所示的，是第二实施例的成像镜头2的调变转换函数(Modulation Transfer Function)图。
由图4A可看出，第二实施例的成像镜头2其场曲(Field Curvature)介于-0.1mm至0.5mm之间。由图4B可看出，第二实施例的成像镜头2其畸变(Distortion)介于-1％至3.5％之间。由图4C可看出，第二实施例的成像镜头2其调变转换函数(Modulation TransferFunction)值介于0.01至1.0之间。
显见第二实施例的成像镜头2的场曲(Field Curvature)、畸变(Distortion)都能被有效修正，镜头分辨率(Resolution)也都能满足要求，从而得到较佳的光学性能。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种成像镜头，其特征在于，包括：
第一透镜为弯月型透镜具有正屈光力，该第一透镜包括凸面朝向物侧以及凹面朝向像侧；
第二透镜为弯月型透镜具有负屈光力，该第二透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧；
第三透镜为弯月型透镜具有正屈光力，该第三透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧；
第四透镜具有屈光力；
第五透镜具有正屈光力；
第六透镜具有负屈光力；以及
第七透镜为弯月型透镜具有负屈光力，该第七透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧；
其中该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透、第六透镜以及该第七透镜沿着光轴从该物侧至该像侧依序排列；
其中该成像镜头满足以下条件：
1＜R71/R12＜3；
其中，R12为该第一透镜的像侧面的曲率半径，R71为该第七透镜的物侧面的曲率半径。
2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：
该第四透镜具有负屈光力，该第四透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧；
该第五透镜包括凹面朝向该物侧以及凸面朝向该像侧；以及
该第六透镜包括凹面朝向该物侧以及另凹面朝向该像侧。
3.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于：
该第四透镜具有正屈光力，该第四透镜包括凹面朝向该物侧以及凸面朝向该像侧；
该第五透镜包括凹面朝向该物侧以及凸面朝向该像侧；以及
该第六透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
0.6＜f/(R71-R72)＜1.5；
其中，f为该成像镜头的有效焦距，R71为该第七透镜的物侧面的曲率半径，R72为该第七透镜的像侧面的曲率半径。
5.如权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
2＜(R71-R12)/T7＜6；
其中，R12为该第一透镜的像侧面的曲率半径，R71为该第七透镜的物侧面的曲率半径，T7为该第七透镜于该光轴上的厚度。
6.如权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
4.5mm＜TTL/FNO＜6mm；
其中，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面于该光轴上的间距，FNO为该成像镜头的光圈值。
7.如权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
8＜f1/T7＜13；
其中，f1为该第一透镜的有效焦距，T7为该第七透镜于该光轴上的厚度。
8.如权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
2＜f3/f＜3.5；
其中，f3为该第三透镜的有效焦距，f为该成像镜头的有效焦距。
9.如权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
0＜D1/TTL＜1；
其中，D1为该第一透镜的光学有效直径，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面于该光轴上的间距。
10.如权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
1.1＜f/D1＜2.6；
其中，f为该成像镜头的有效焦距，D1为该第一透镜的光学有效直径。
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