CN219574481U - 摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种摄像镜头,其包括镜筒以及置于镜筒内的五片式透镜组和定位元件组,五片式透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其中,第五透镜具有负光焦度,其像侧面至摄像镜头的成像面的距离在与光轴垂直且远离光轴的方向上先逐渐减小后逐渐增大;定位元件组包括第四定位元件和第五定位元件,第四定位元件置于第四透镜的像侧面且与第四透镜的像侧面接触,第五定位元件置于第五透镜的像侧面且与第五透镜的像侧面接触;其中,第五透镜的有效焦距f5、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5与第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔EP45满足:‑30.0<f5/(EP45‑CT5)≤‑5.0。
Description
技术领域
本申请涉及光学器件领域,具体涉及一种五片式摄像镜头。
背景技术
随着智能手机等便携式电子产品的快速发展,对智能手机等便携式电子产品中的摄像镜头的成像要求越来越严格,例如,通过对摄像镜头的光学设计,使得摄像镜头具有高成像质量。
对于五片式摄像镜头而言,最后一片透镜相对敏感,并且在实际设计过程中往往会忽略该透镜以及该透镜位置处的定位元件的合理性,从而会使得摄像镜头的慧差表现以及组立稳定性变差,严重影响摄像镜头的成像质量。
实用新型内容
本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中存在的至少一个问题或者其它问题的摄像镜头。
本申请的一方面提供了这样一种摄像镜头,其包括镜筒以及置于镜筒内的五片式透镜组和定位元件组,五片式透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其中,第五透镜具有负光焦度,其像侧面至摄像镜头的成像面的距离在与光轴垂直且远离光轴的方向上先逐渐减小后逐渐增大;定位元件组包括第四定位元件和第五定位元件,第四定位元件置于第四透镜的像侧面且与第四透镜的像侧面接触,第五定位元件置于第五透镜的像侧面且与第五透镜的像侧面接触;其中,第五透镜的有效焦距f5、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5与第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔EP45满足:-30.0<f5/(EP45-CT5)≤-5.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,第五透镜在光轴上的中心厚度CT5、第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔EP45、第四定位元件的物侧面的内径d4s与第五定位元件的像侧面的内径d5m满足:1.5≤(EP45/CT5)×(d5m/d4s)<6.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四定位元件的物侧面的内径d4s与第五定位元件的物侧面的内径d5s满足:0.5<d4s/R9+d5s/R10<8.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,定位元件组还包括置于第三透镜的像侧面且与第三透镜的像侧面接触的第三定位元件,其中,第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第四透镜在光轴上的中心厚度CT4、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34与第三定位元件和第四定位元件沿光轴的间隔EP34满足:-40.0<R8/(T34+CT4-EP34)<-3.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,第四透镜的有效焦距f4、第五透镜的有效焦距f5、第三定位元件和第四定位元件沿光轴的间隔EP34、第四定位元件的最大厚度CP4、第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔EP45满足:1.0≤(f4+f5)/(EP34+CP4+EP45)≤2.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,摄像镜头的光圈数Fno、第三定位元件的物侧面的内径d3s、第三定位元件的像侧面的内径d3m与第三定位元件的像侧面的外径D3m满足:0.5<Fno×((D3m-d3m)/d3s)≤3.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,定位元件组还包括第一定位元件和第二定位元件,第一定位元件置于第一透镜的像侧面且与第一透镜的像侧面接触,第二定位元件置于第二透镜的像侧面且与第二透镜的像侧面接触,其中,第二透镜的有效焦距f2、第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔T23、第一定位元件和第二定位元件沿光轴的间隔EP12与第二定位元件的最大厚度CP2满足:-150.0<f2/(EP12+CP2-T23)<-40.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,第一透镜的折射率N1、第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第二透镜的像侧面的曲率半径R2与第一定位元件的物侧面的内径d1s满足:2.0<N1×(R2-R1)/d1s<3.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,摄像镜头的入瞳直径EPD、镜筒的物侧端面的外径D0s与第一定位元件的物侧面的内径d1s满足:1.0<(D0s-d1s)/EPD<3.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,第一透镜的有效焦距f1、第一定位元件的物侧面的内径d1s与第一定位元件的物侧面的外径D1s满足:1.0≤f1/(D1s-d1s)≤5.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离Td、镜筒的像侧端面的内径d0m、第一定位元件的物侧面的内径d1s与镜筒的物侧端面和第一定位元件沿光轴的间隔EP01满足:1.5≤(d0m-d1s)/(Td-EP01)<2.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,摄像镜头的总有效焦距f、第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离Td与镜筒的像侧端面的内径d0m满足:1.3<f×(Td/d0m)≤2.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,定位元件组还包括第一定位元件、第二定位元件和第三定位元件,第一定位元件置于第一透镜的像侧面且与第一透镜的像侧面接触,第二定位元件置于第二透镜的像侧面且与第二透镜的像侧面接触,第三定位元件置于第三透镜的像侧面且与第三透镜的像侧面接触,其中,摄像镜头还满足:0<R2i/dis<11,i=1、2、3或5,i取1时,R2i表示第一透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第一定位元件的物侧面的内径;i取2时,R2i表示第二透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第二定位元件的物侧面的内径;i取3时,R2i表示第三透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第三定位元件的物侧面的内径;i取5时,R2i表示第五透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第五定位元件的物侧面的内径。
根据本申请的一个示例性实施方式,第一透镜和第四透镜具有正光焦度,第二透镜具有负光焦度。
根据本申请的一个示例性实施方式,摄像镜头还满足:|f3|>|fn|,|f2|>|fn|,n=1、4或5,其中,f2为第二透镜的有效焦距,f3为第三透镜的有效焦距,fn为第n透镜的有效焦距。
本申请通过控制第五透镜的有效焦距以及第五透镜在光轴上的中心厚度,同时配合控制第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔,能够最大限度地调整视场峰值以及外视场的场曲,有效控制摄像镜头的前端光学透镜的像差,使得摄像镜头具有良好的慧差表现,并且在使得摄像镜头满足像差设计的前提下,还可提升摄像镜头的组立稳定性及成像质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出了根据本申请的摄像镜头的参数示意图;
图2示出了根据本申请第一实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;
图3示出了根据本申请第一实施方式的实施例1的摄像镜头的整体示意图;
图4示出了根据本申请第一实施方式的实施例2的摄像镜头的整体示意图;
图5示出了根据本申请第一实施方式的实施例3的摄像镜头的整体示意图;
图6A至图6D分别示出了根据本申请第一实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图7示出了根据本申请第二实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;
图8示出了根据本申请第二实施方式的实施例1的摄像镜头的整体示意图;
图9示出了根据本申请第二实施方式的实施例2的摄像镜头的整体示意图;
图10示出了根据本申请第二实施方式的实施例3的摄像镜头的整体示意图;
图11A至图11D分别示出了根据本申请第二实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图12示出了根据本申请第三实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;
图13示出了根据本申请第三实施方式的实施例1的摄像镜头的整体示意图;
图14示出了根据本申请第三实施方式的实施例2的摄像镜头的整体示意图;
图15示出了根据本申请第三实施方式的实施例3的摄像镜头的整体示意图;
图16A至图16D分别示出了根据本申请第二实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图17示出了根据本申请第四实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;
图18示出了根据本申请第四实施方式的实施例1的摄像镜头的整体示意图;
图19示出了根据本申请第四实施方式的实施例2的摄像镜头的整体示意图;
图20示出了根据本申请第四实施方式的实施例3的摄像镜头的整体示意图;以及
图21A至图21D分别示出了根据本申请第四实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。
应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲,附图中所示出的球面或非球面的形状通过实例的方式示出。即,球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中,近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近物侧的表面称为该透镜的物侧面,每个透镜最靠近像侧的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过于形式化意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图2至图5、图7至图10、图12至图15以及图17至图20所示,根据本申请示例性实施方式的摄像镜头可包括镜筒以及置于镜筒内的五片式透镜组。镜筒具有一物侧端面、一像侧端面、一外环面和一内环面,其中,内环面被配置为阶梯形且由物侧端至像侧面依次增大。五片式透镜组可包括沿着光轴由物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其中,第五透镜具有负光焦度,其像侧面至摄像镜头的成像面的距离在与光轴垂直且远离光轴的方向上先逐渐减小后逐渐增大。在第一透镜至第五透镜中,任意相邻两透镜之间均可具有空气间隔。
摄像镜头还可以包括置于镜筒内的定位元件组,定位元件组可包括第四定位元件和第五定位元件,第四定位元件置于第四透镜的像侧面且与第四透镜的像侧面接触,第五定位元件置于第五透镜的像侧面且与第五透镜的像侧面接触。其中,第五透镜的有效焦距f5、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5与第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔EP45可以满足:-30.0<f5/(EP45-CT5)≤-5.0。通过控制第五透镜的有效焦距以及第五透镜在光轴上的中心厚度,同时配合控制第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔,能够最大限度地调整视场峰值以及外视场的场曲,有效控制摄像镜头的前端光学透镜的像差,使得摄像镜头具有良好的慧差表现,并且在使得摄像镜头满足像差设计的前提下,还可提升摄像镜头的组立稳定性及成像质量。
在其他的示例中,定位元件组还可以包括第一定位元件、第二定位元件和第三定位元件。其中,第一定位元件置于第一透镜的像侧面且与第一透镜的像侧面接触,第二定位元件置于第二透镜的像侧面且与第二透镜的像侧面接触,第三定位元件置于第三透镜的像侧面且与第三透镜的像侧面接触。合理使用定位元件能够有效规避杂光风险,减少对像质的干扰,进而提升摄像镜头的成像质量。
在示例性实施方式中,第一透镜和第四透镜具有正光焦度,第二透镜具有负光焦度。通过对透镜的光焦度进行合理分配,可在使得摄像镜头具有较小的光学总长的基础上,确保摄像镜头具有较大的总有效焦距。
在示例性实施方式中,摄像镜头还满足:|f3|>|fn|,|f2|>|fn|,n=1、4或5,其中,f2为第二透镜的有效焦距,f3为第三透镜的有效焦距,fn为第n透镜的有效焦距。通过控制第二透镜和第三透镜的有效焦距大于其他透镜的有效焦距,可确保第二透镜和第三透镜具有较大的光线偏转能力。
在示例性实施方式中,第五透镜在光轴上的中心厚度CT5、第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔EP45、第四定位元件的物侧面的内径d4s与第五定位元件的像侧面的内径d5m可以满足:1.5≤(EP45/CT5)×(d5m/d4s)<6.5。通过控制第四定位元件和第五定位元件的内径,可以有效控制光线在通过第五透镜时的成像质量,矫正轴外像差,从而提升摄像镜头整体的成像质量,同时配合控制第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔以及第五透镜在光轴上的中心厚度,提升摄像镜头的组立稳定性。
在示例性实施方式中,第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四定位元件的物侧面的内径d4s与第五定位元件的物侧面的内径d5s可以满足:0.5<d4s/R9+d5s/R10<8.5。通过控制第五透镜的物侧面和像侧面的曲率半径,有利于控制光线在通过第五透镜时的成像质量,使得边缘视场的光线角度位于合理范围内,有效降低摄像镜头的敏感性,同时配合控制第四定位元件和第五定位元件的物侧面的内径,有助于矫正轴外像差,从而提升摄像镜头整体的成像质量。
在示例性实施方式中,第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第四透镜在光轴上的中心厚度CT4、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34与第三定位元件和第四定位元件沿光轴的间隔EP34可以满足:-40.0<R8/(T34+CT4-EP34)<-3.5。通过控制第四透镜的曲率半径以及中心厚度,有助于控制摄像镜头的景深,以满足光学性能的要求,同时配合控制第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔以及第三定位元件和第四定位元件沿光轴的间隔,能够调整外视场的场曲,矫正轴外像差,从而提升摄像镜头的组立稳定性以及成像质量。
在示例性实施方式中,第四透镜的有效焦距f4、第五透镜的有效焦距f5、第三定位元件和第四定位元件沿光轴的间隔EP34、第四定位元件的最大厚度CP4、第四定位元件和第五定位元件沿光轴的间隔EP45可以满足:1.0≤(f4+f5)/(EP34+CP4+EP45)≤2.0。通过控制第四透镜和第五透镜的有效焦距,使得足够多的光线能够通过第四定位元件和第五定位元件,保证了摄像镜头的进光量,并使得外视场的相对照度得以提高,有利于矫正轴外像差,进而提升摄像镜头的成像质量。在使得摄像镜头满足光学性能的一定范围内的同时,通过对第四定位元件进行厚度缩减,使得摄像镜头内部的结构紧凑。
在示例性实施方式中,摄像镜头的光圈数Fno、第三定位元件的物侧面的内径d3s、第三定位元件的像侧面的内径d3m与第三定位元件的像侧面的外径D3m可以满足:0.5<Fno×((D3m-d3m)/d3s)≤3.0。第三定位元件在组装过程的偏移会直接影响摄像镜头的光栅大小,通过对第三定位元件的内外径进行约束,能够有效保证摄像镜头的光圈数Fno处于合理范围内。
在示例性实施方式中,第二透镜的有效焦距f2、第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔T23、第一定位元件和第二定位元件沿光轴的间隔EP12与第二定位元件的最大厚度CP2可以满足:-150.0<f2/(EP12+CP2-T23)<-40.0。通过控制第一定位元件和第二定位元件沿光轴的间隔以及第二定位元件的最大厚度,能够在保证通光量的同时平衡透镜像差,避免摄像镜头的有效径边缘结构产生的杂光,同时还可以通过调整第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔来调整摄像镜头的成像质量,保证光线的成像满足要求。
在示例性实施方式中,第一透镜的折射率N1、第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第二透镜的像侧面的曲率半径R2与第一定位元件的物侧面的内径d1s可以满足:2.0<N1×(R2-R1)/d1s<3.5。通过控制第一透镜的物侧面和像侧面的曲率半径,有利于控制光线在通过第一透镜时的成像质量,使得边缘视场的光线角度位于合理范围内,有效降低摄像镜头的敏感性,同时配合控制第一定位元件的物侧面的内径,有助于矫正轴外像差,从而提升摄像镜头整体的成像质量。
在示例性实施方式中,摄像镜头的入瞳直径EPD、镜筒的物侧端面的外径D0s与第一定位元件的物侧面的内径d1s可以满足:1.0<(D0s-d1s)/EPD<3.0。通过控制第一定位元件的物侧面的内径以及镜筒的物侧端面的外径,可以有效保证进光量,提升摄像镜头的整体像质,同时配合控制摄像镜头的入瞳直径,使得摄像镜头具有足够的光圈以获得所需的景深和照度。
在示例性实施方式中,第一透镜的有效焦距f1、第一定位元件的物侧面的内径d1s与第一定位元件的物侧面的外径D1s可以满足:1.0≤f1/(D1s-d1s)≤5.0。通过控制第一定位元件的物侧面的内外径,可在一定范围内稳定第一透镜的有效焦距,使得摄像镜头在组装过程中具有一定的精确度,减小透镜与透镜中心轴距的误差,提高摄像镜头的成像质量。
在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离Td、镜筒的像侧端面的内径d0m、第一定位元件的物侧面的内径d1s与镜筒的物侧端面和第一定位元件沿光轴的间隔EP01可以满足:1.5≤(d0m-d1s)/(Td-EP01)<2.5。通过控制第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离、镜筒的像侧端面的内径、第一定位元件的物侧面的内径与镜筒的物侧端面和第一定位元件沿光轴的间隔之间的相互关系,能够在保证摄像镜头的入射通光量满足要求以及使得摄像镜头具有足够的可调整空间的同时,对第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离进行约束,确保各个透镜在组装过程中的成型以及组立稳定性,使得透镜结构紧凑。
在示例性实施方式中,摄像镜头的总有效焦距f、第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离Td与镜筒的像侧端面的内径d0m可以满足:1.3<f×(Td/d0m)≤2.0。通过控制摄像镜头的总有效焦距、第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离与镜筒的像侧端面的内径之间的相互关系,能够保证各透镜的成型以及组装外观,使得摄像镜头可在一定的总有效焦距内达到性能要求,确保五片式透镜组在镜筒内的稳定性。
在示例性实施方式中,摄像镜头还可以满足:0<R2i/dis<11,i=1、2、3或5,其中,i取1时,R2i表示第一透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第一定位元件的物侧面的内径;i取2时,R2i表示第二透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第二定位元件的物侧面的内径;i取3时,R2i表示第三透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第三定位元件的物侧面的内径;i取5时,R2i表示第五透镜的像侧面的曲率半径,dis表示第五定位元件的物侧面的内径。第一透镜至第三透镜、第五透镜的像侧面为凹面。通过控制这些像侧面为凹面的透镜的像侧面的曲率半径与该透镜处的定位元件的物侧面的内径的比值,能够保证摄像镜头的通光量满足光学要求,并保证这些透镜在结构上的可调整性,以匹配不同大小的摄像镜头,还可以控制边缘视场表面的转角,降低摄像镜头的敏感性。利用上述定位元件可在阻拦成像光线中的多余光线的同时避免杂光鬼像的产生。
在示例性实施方式中,摄像镜头还包括光阑,光阑可设置于物侧与第一透镜之间。
根据本申请的上述实施方式的摄像镜头可采用五片透镜和多个定位元件。通过合理分配各透镜以及各定位元件的参数,能够降低摄像镜头的敏感性,改善摄像镜头的杂光现象,提升摄像镜头的组装稳定性以及成像质量。
在本申请的实施方式中,第一透镜至第五透镜中各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。非球面透镜的特点是:从透镜中心到透镜周边,曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同,非球面透镜具有更佳的曲率半径特性,具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后,能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差,进而改善成像质量。可选地,第一透镜至第五透镜中各透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成摄像镜头的透镜和定位元件的数量,来获得本说明书描述的各个结果和优点。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的摄像镜头的具体实施例。
第一实施方式
以下参照图2至图6D描述根据本申请第一实施方式的摄像镜头。图2示出了根据本申请第一实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;图3至图5分别示出了根据本申请第一实施方式的实施例1的摄像镜头110、实施例2的摄像镜头120、实施例3的摄像镜头130的整体示意图。
如图2至图5所示,摄像镜头110、120、130均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和定位元件组,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据需要设置于物侧与第一透镜E1之间。定位元件组包括:第一定位元件P1、第二定位元件P2、第三定位元件P3、第四定位元件P4和第五定位元件P5。定位元件可阻拦成像过程中的多余光线进入至下一透镜,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像镜头的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终在成像面S13上成像。
表1示出了第一实施方式的摄像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在本实施方式中,摄像镜头的总有效焦距f的值为3.13mm,摄像镜头的光圈数FNO的值为2.03。
在第一实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
其中,x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非球面的近轴曲率,c=1/R(即,近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面第i-th阶的修正系数。表2给出了可用于第一实施方式中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
第一实施方式的实施例1、2、3中的摄像镜头110、120和130的不同之处在于所包括的镜筒P0、定位元件的结构尺寸不同。表3给出了第一实施方式的摄像镜头110、120和130的镜筒P0、定位元件的一些参数,如d1s、D1s、d3s、d3m、D3m、d4s、d5s、d5m、d0m、D0s、EP01、EP12、CP2、EP34、CP4、EP45和d2s等,表3所列出的部分参数按照图1所示的标注方法来测量得到,表3所列出的参数的单位均为毫米(mm)。
表3
图6A示出了第一实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由摄像镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了第一实施方式的摄像镜头的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了第一实施方式的摄像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了第一实施方式的摄像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由系统后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6A至图6D可知,摄像镜头能够实现良好的成像质量。
第二实施方式
以下参照图7至图11D描述根据本申请第二实施方式的摄像镜头。图7示出了根据本申请第二实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;图8、图9、图10分别示出了根据本申请第二实施方式的实施例1的摄像镜头210、实施例2的摄像镜头220、实施例3的摄像镜头230的整体示意图。
如图7至图10所示,摄像镜头210、220、230均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和定位元件组,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据需要设置于物侧与第一透镜E1之间。定位元件组包括:第一定位元件P1、第二定位元件P2、第三定位元件P3、第四定位元件P4和第五定位元件P5。定位元件可阻拦成像过程中的多余光线进入至下一透镜,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像镜头的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终在成像面S13上成像。
表4示出了第二实施方式的摄像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表4
在本实施方式中,摄像镜头的总有效焦距f的值为3.13mm,摄像镜头的光圈数FNO的值为2.13。
在第二实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表5给出了可用于第二实施方式中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表5
第二实施方式的实施例1、2、3中的摄像镜头210、220和230的不同之处在于所包括的镜筒P0、定位元件的结构尺寸不同。表6给出了第二实施方式的摄像镜头210、220和230的镜筒P0、定位元件的一些参数,如d1s、D1s、d3s、d3m、D3m、d4s、d5s、d5m、d0m、D0s、EP01、EP12、CP2、EP34、CP4、EP45和d2s等,表6所列出的部分参数按照图1所示的标注方法来测量得到,表6所列出的参数的单位均为毫米(mm)。
表6
图11A示出了第二实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由摄像镜头后的会聚焦点偏离。图11B示出了第二实施方式的摄像镜头的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图11C示出了第二实施方式的摄像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图11D示出了第二实施方式的摄像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由系统后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图11A至图11D可知,摄像镜头能够实现良好的成像质量。
第三实施方式
以下参照图12至图16D描述根据本申请第三实施方式的摄像镜头。图12示出了根据本申请第三实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;图13、图14、图15分别示出了根据本申请第三实施方式的实施例1的摄像镜头310、实施例2的摄像镜头320、实施例3的摄像镜头330的整体示意图。
如图12至图15所示,摄像镜头310、320、330均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和定位元件组,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据需要设置于物侧与第一透镜E1之间。定位元件组包括:第一定位元件P1、第二定位元件P2、第三定位元件P3、第四定位元件P4和第五定位元件P5。定位元件可阻拦成像过程中的多余光线进入至下一透镜,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像镜头的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终在成像面S13上成像。
表7示出了第三实施方式的摄像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表7
在本实施方式中,摄像镜头的总有效焦距f的值为3.11mm,摄像镜头的光圈数FNO的值为2.00。
在第三实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表8给出了可用于第三实施方式中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表8
第三实施方式的实施例1、2、3中的摄像镜头310、320和330的不同之处在于所包括的镜筒P0、定位元件的结构尺寸不同。表9给出了第三实施方式的摄像镜头310、320和330的镜筒P0、定位元件的一些参数,如d1s、D1s、d3s、d3m、D3m、d4s、d5s、d5m、d0m、D0s、EP01、EP12、CP2、EP34、CP4、EP45和d2s等,表9所列出的部分参数按照图1所示的标注方法来测量得到,表9所列出的参数的单位均为毫米(mm)。
表9
图16A示出了第三实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由摄像镜头后的会聚焦点偏离。图16B示出了第三实施方式的摄像镜头的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图16C示出了第三实施方式的摄像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图16D示出了第三实施方式的摄像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由系统后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图16A至图16D可知,摄像镜头能够实现良好的成像质量。
第四实施方式
以下参照图17至图21D描述根据本申请第四实施方式的摄像镜头。图17示出了根据本申请第四实施方式的摄像镜头的五片式透镜组的结构示意图;图18、图19、图20分别示出了根据本申请第四实施方式的实施例1的摄像镜头410、实施例2的摄像镜头420、实施例3的摄像镜头430的整体示意图。
如图17至图20所示,摄像镜头410、420、430均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和定位元件组,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据需要设置于物侧与第一透镜E1之间。定位元件组包括:第一定位元件P1、第二定位元件P2、第三定位元件P3、第四定位元件P4和第五定位元件P5。定位元件可阻拦成像过程中的多余光线进入至下一透镜,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像镜头的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终在成像面S13上成像。
表10示出了第四实施方式的摄像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表10
在本实施方式中,摄像镜头的总有效焦距f的值为3.81mm,摄像镜头的光圈数FNO的值为2.17。
在第四实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表11给出了可用于第四实施方式中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表11
第四实施方式的实施例1、2、3中的摄像镜头410、420和430的不同之处在于所包括的镜筒P0、定位元件的结构尺寸不同。表12给出了第四实施方式的摄像镜头410、420和430的镜筒P0、定位元件的一些参数,如d1s、D1s、d3s、d3m、D3m、d4s、d5s、d5m、d0m、D0s、EP01、EP12、CP2、EP34、CP4、EP45和d2s等,表12所列出的部分参数按照图1所示的标注方法来测量得到,表12所列出的参数的单位均为毫米(mm)。
表12
图21A示出了第四实施方式的摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由摄像镜头后的会聚焦点偏离。图21B示出了第四实施方式的摄像镜头的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图21C示出了第四实施方式的摄像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图21D示出了第四实施方式的摄像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由系统后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图21A至图21D可知,摄像镜头能够实现良好的成像质量。
综上,第一实施方式至第四实施方式中的各实施例的条件式满足表13中所示的关系。
表13
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的实用新型范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (15)
1.摄像镜头,其特征在于,包括:
五片式透镜组,包括沿光轴从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其中,所述第五透镜具有负光焦度,其像侧面至所述摄像镜头的成像面的距离在与所述光轴垂直且远离所述光轴的方向上先逐渐减小后逐渐增大;
定位元件组,包括第四定位元件和第五定位元件,所述第四定位元件置于所述第四透镜的像侧面且与所述第四透镜的像侧面接触,所述第五定位元件置于所述第五透镜的像侧面且与所述第五透镜的像侧面接触;以及
镜筒,所述五片式透镜组和所述定位元件组置于所述镜筒中,
其中,所述第五透镜的有效焦距f5、所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5与所述第四定位元件和所述第五定位元件沿所述光轴的间隔EP45满足:-30.0<f5/(EP45-CT5)≤-5.0。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5、所述第四定位元件和所述第五定位元件沿所述光轴的间隔EP45、所述第四定位元件的物侧面的内径d4s与所述第五定位元件的像侧面的内径d5m满足:1.5≤(EP45/CT5)×(d5m/d4s)<6.5。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面的曲率半径R9、所述第五透镜的像侧面的曲率半径R10、所述第四定位元件的物侧面的内径d4s与所述第五定位元件的物侧面的内径d5s满足:0.5<d4s/R9+d5s/R10<8.5。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述定位元件组还包括置于所述第三透镜的像侧面且与所述第三透镜的像侧面接触的第三定位元件,
其中,所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8、所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4、所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34与所述第三定位元件和所述第四定位元件沿所述光轴的间隔EP34满足:-40.0<R8/(T34+CT4-EP34)<-3.5。
5.根据权利要求4所述的摄像镜头,其特征在于,所述第四透镜的有效焦距f4、所述第五透镜的有效焦距f5、所述第三定位元件和所述第四定位元件沿所述光轴的间隔EP34、所述第四定位元件的最大厚度CP4、所述第四定位元件和所述第五定位元件沿所述光轴的间隔EP45满足:1.0≤(f4+f5)/(EP34+CP4+EP45)≤2.0。
6.根据权利要求4所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头的光圈数Fno、所述第三定位元件的物侧面的内径d3s、所述第三定位元件的像侧面的内径d3m与所述第三定位元件的像侧面的外径D3m满足:0.5<Fno×((D3m-d3m)/d3s)≤3.0。
7.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述定位元件组还包括第一定位元件和第二定位元件,所述第一定位元件置于所述第一透镜的像侧面且与所述第一透镜的像侧面接触,所述第二定位元件置于所述第二透镜的像侧面且与所述第二透镜的像侧面接触,
其中,所述第二透镜的有效焦距f2、所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的空气间隔T23、所述第一定位元件和所述第二定位元件沿所述光轴的间隔EP12与所述第二定位元件的最大厚度CP2满足:-150.0<f2/(EP12+CP2-T23)<-40.0。
8.根据权利要求7所述的摄像镜头,其特征在于,所述第一透镜的折射率N1、所述第一透镜的物侧面的曲率半径R1、所述第二透镜的像侧面的曲率半径R2与所述第一定位元件的物侧面的内径d1s满足:2.0<N1×(R2-R1)/d1s<3.5。
9.根据权利要求7所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头的入瞳直径EPD、所述镜筒的物侧端面的外径D0s与所述第一定位元件的物侧面的内径d1s满足:1.0<(D0s-d1s)/EPD<3.0。
10.根据权利要求7所述的摄像镜头,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1、所述第一定位元件的物侧面的内径d1s与所述第一定位元件的物侧面的外径D1s满足:1.0≤f1/(D1s-d1s)≤5.0。
11.根据权利要求7所述的摄像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面的轴上距离Td、所述镜筒的像侧端面的内径d0m、所述第一定位元件的物侧面的内径d1s与所述镜筒的物侧端面和所述第一定位元件沿所述光轴的间隔EP01满足:1.5≤(d0m-d1s)/(Td-EP01)<2.5。
12.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头的总有效焦距f、所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面的轴上距离Td与所述镜筒的像侧端面的内径d0m满足:1.3<f×(Td/d0m)≤2.0。
13.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述定位元件组还包括第一定位元件、第二定位元件和第三定位元件,所述第一定位元件置于所述第一透镜的像侧面且与所述第一透镜的像侧面接触,所述第二定位元件置于所述第二透镜的像侧面且与所述第二透镜的像侧面接触,所述第三定位元件置于所述第三透镜的像侧面且与所述第三透镜的像侧面接触,
其中,所述摄像镜头还满足:0<R2i/dis<11,i=1、2、3或5,
其中,i取1时,R2i表示所述第一透镜的像侧面的曲率半径,dis表示所述第一定位元件的物侧面的内径;i取2时,R2i表示所述第二透镜的像侧面的曲率半径,dis表示所述第二定位元件的物侧面的内径;i取3时,R2i表示所述第三透镜的像侧面的曲率半径,dis表示所述第三定位元件的物侧面的内径;i取5时,R2i表示所述第五透镜的像侧面的曲率半径,dis表示所述第五定位元件的物侧面的内径。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的摄像镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第四透镜具有正光焦度,所述第二透镜具有负光焦度。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头还满足:|f3|>|fn|,|f2|>|fn|,n=1、4或5,其中,f2为所述第二透镜的有效焦距,f3为所述第三透镜的有效焦距,fn为第n透镜的有效焦距。
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