CN101373256B - 成像镜头 - Google Patents

成像镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN101373256B
CN101373256B CN2007102014386A CN200710201438A CN101373256B CN 101373256 B CN101373256 B CN 101373256B CN 2007102014386 A CN2007102014386 A CN 2007102014386A CN 200710201438 A CN200710201438 A CN 200710201438A CN 101373256 B CN101373256 B CN 101373256B
Authority
CN
China
Prior art keywords
imaging lens
eyeglass
curvature
lens
radius
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007102014386A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101373256A (zh
Inventor
林群翎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CN2007102014386A priority Critical patent/CN101373256B/zh
Priority to US11/946,311 priority patent/US7408723B1/en
Publication of CN101373256A publication Critical patent/CN101373256A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101373256B publication Critical patent/CN101373256B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明提供一种成像镜头，其从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片、具有正光焦度的第三镜片及具有负光焦度的第四镜片。成像镜头满足条件式：1＜T/F＜1.29；R3/F＞15；R7＞0，R6＜0。其中，T为成像镜头全长，F为成像镜头的有效焦距，R3，R6及R7分别为第二镜片物侧表面的曲率半径、第三镜片像侧表面的曲率半径及第四镜片物侧表面的曲率半径。成像镜头满足条件式：1＜T/F＜1.29，缩短成像镜头全长。满足条件式：R3/F＞15，修正单色像差。满足条件式：R7＞0，R6＜0修正畸变及场曲。因此，可在尺寸缩小同时提高分辨率。

Description

成像镜头
技术领域
本发明涉及成像技术，特别涉及一种成像镜头。
背景技术
近年来，随着半导体技术的发展，应用于成像***的影像感测器，如电荷耦合器(Charge Coupled Device，CCD)或补充性半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)装置，在提高像素的同时，朝小型化方向发展，以此满足消费者对成像***的成像品质及便携性的要求。
对应地，成像镜头需提高分辨率、缩小尺寸，以配合影像感测器组成高成像品质、小尺寸的成像***。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种高分辨率、小尺寸的成像镜头。
一种成像镜头，其从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片、具有正光焦度的第三镜片及具有负光焦度的第四镜片。该成像镜头满足条件式：
1＜T/F＜1.29；
R3/F＞15；
R7＞0，R6＜0。
其中，T为成像镜头全长(成像镜头第一个光学面到成像面的距离)，F为成像镜头的有效焦距，R3，R6及R7分别为该第二镜片物侧表面的曲率半径、该第三镜片像侧表面的曲率半径及该第四镜片物侧表面的曲率半径。
条件式：1＜T/F＜1.29用于限制成像镜头全长以得到较小尺寸的成像镜头。条件式：R3/F＞15用于修正单色像差，特别是球差(spherical aberration)。条件式：R7＞0，R6＜0用于进一步修正畸变(distortion)及场曲(field curvature)。综前，可得到高分辨率、小尺寸的成像镜头。
附图说明
图1为本发明实施例的成像镜头的***构成示意图。
图2为本发明实施例1的成像镜头的球差特性曲线图。
图3为本发明实施例1的成像镜头的场曲特性曲线图。
图4为本发明实施例1的成像镜头的畸变特性曲线图。
图5为本发明实施例2的成像镜头的球差特性曲线图。
图6为本发明实施例2的成像镜头的场曲特性曲线图。
图7为本发明实施例2的成像镜头的畸变特性曲线图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施例的成像镜头100从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一镜片10、具有负光焦度的第二镜片20、具有正光焦度的第三镜片30及具有负光焦度的第四镜片40。
成像镜头100成像时，光线自物侧入射成像镜头100，依次经第一镜片10、第二镜片20、第三镜片30及第四镜片40后汇聚(成像)于成像面99。设置CCD或CMOS的感测面(图未示)于成像面99处便可组成成像***。
为得到高分辨率、小尺寸的成像镜头100，成像镜头100满足条件式：
(1)1＜T/F＜1.29；
(2)R3/F＞15；
(3)R7＞0，R6＜0。
其中，T为成像镜头全长，F为成像镜头有效焦距，R3，R6及R7分别为算二镜片20物侧表面的曲率半径、第三镜片30像侧表面的曲率半径及第四镜片40物侧表面的曲率半径。
条件式(1)给出成像镜头全长T与成像镜头有效焦距F的关系，以限制成像镜头全长T，得到小尺寸的成像镜头100。具体地，在T/F＜1.29的情况下，已可得到较短的成像镜头全长，考虑到过分缩短成像镜头全长T，将产生较严重的单色像差，故，另限制T/F＞1，以控制单色像差在可以修正的范围内。
条件式(2)给出第二镜片20物侧表面的曲率半径R3与成像镜头有效焦距F的关系，以修正单色像差，特别是球差。另外，较大的曲率半径R3，使得第二镜片20易于制造/组装(镜片表面曲率小，易于制造/组装)，成像镜头全长T进一步缩短变得可能(镜片表面曲率小，利于缩短第一镜片10与第二镜片20间距)。
条件式(3)给出第三镜片30像侧表面的曲率半径R6及第四镜片40物侧表面的曲率半径R7需满足的关系，以进一步修正条件式(2)未能完全修正的畸变(distortion)及场曲(fieldcurvature)。
优选地，成像镜头100还满足关系式：
(4)D1＞D12。
其中，D1为第一镜片10轴上厚度(第一镜片10截得光轴的长度)，D12为第一镜片10与第二镜片20的轴上间距(第一镜片10与第二镜片20相对两个表面截得光轴的长度)。
条件式(4)给出第一镜片10轴上厚度D1与第一镜片10与第二镜片20轴上间距D12的关系，条件式(2)使得轴上间距D12缩短变得可能，条件式(4)对此进行限制，以缩短成像镜头全长T。
较优地，第四镜片40满足条件式：
(5)0.5＜R7/F＜1。
条件式(5)给出第四镜片40物侧表面的曲率半径R7与成像镜头有效焦距F的关系，用于在确保畸变及场曲正确修正的前提下，对成像镜头全长T进一步限制。具体地，R7/F＜1，有利于缩短成像镜头全长T。然而，R7/F过小，则可能导致畸变及场曲修正过度，故，另限制0.5＜R7/F。
更加优选地，第四镜片40还满足条件式：
(6)R7＞R8＞0。
其中，R8为第四镜片40像侧表面的曲率半径。
条件式(6)给出第四镜片40物侧表面的曲率半径R7与像侧表面的曲率半径R8的关系，以进一步修正场曲。另外，较大的曲率半径R7使得第四镜片40易于制造/组装，成像镜头全长T进一步缩短变得可能。
具体地，成像镜头100还包括设置于第一镜片10物侧的光阑96(aperture stop)。光阑96可限制轴外光线进入成像镜头100而产生较严重的畸变及场曲。将光阑96设置于第一镜片10物侧有利于缩短成像镜头全长T。为节约成本，缩短成像镜头全长T，可采用不透光材料涂布第一镜片10物侧表面外圈，充当光阑96。可以理解，光阑96如此设置还有利于缩短成像镜头全长。
另一方面，为修正色差(chromatic aberration)，还限定成像镜头100满足关系式：
(7)vd1＞55；vd2＜35。
其中，vd1，vd2分别为d光(波长为587.6纳米，下同)在第一镜片10及第二镜片20的阿贝数(abbe number)。
可以理解，为节约成本，实施例的第一镜片10、第二镜片20、第三镜片30及第四镜片40采用塑料材料制成(如射出成型，利于量产)。
更加具体地，成像镜头100成像时，光线还可能经过设置于成像镜头100像侧的红外滤光片98(infrared cut filter)及用于保护影像感测器的保护玻璃97(cover glass)。
以下结合图2至图7，以具体实施例进一步说明成像镜头100。具体实施例中，第一镜片10、第二镜片20、第三镜片30及第四镜片40的两个表面都采用非球面。
以镜片表面中心为原点，光轴为x轴，镜片表面的非球面面型表达式为：
x = ch 2 1 + 1 - ( k + 1 ) c 2 h 2 + Σ A i h i
其中，c为镜面表面中心的曲率，k是二次曲面系数，
Figure G2007102014386D00042
为从光轴到镜片表面的高度，∑Aihi表示对Aihi累加，i为自然数，Ai为第i阶的非球面面型系数。
另外，约定FNo为成像镜头100的光圈数，2ω为成像镜头100的视场角。R为对应表面的曲率半径，D为对应表面到后一个表面(像侧)的轴上距离(两个表面截得光轴的长度)，Nd为对应镜片(滤光片)对d光的折射率(下同)，vd为d光在对应镜片(滤光片)的阿贝数(下同)。
实施例1
实施例1的成像镜头100满足表1及表2所列的条件，且F＝3.88毫米(millimeter，mm)，FNo＝2.83，2ω＝64.34°。
表1
    表面     R(mm)     D(mm)     Nd     vd
    第一镜片物侧表面     1.818128     0.8278386     1.53     1.53
    第一镜片像侧表面     -3.7951     0.1     -     -
    第二镜片物侧表面     84.63214     0.42     56     56
    第二镜片像侧表面     1.849785     0.4590938     -     -
    第三镜片物侧表面     -3.738917     0.8128965     1.621     1.5231
    第三镜片像侧表面     -1.252325     0.1     -     -
    第四镜片物侧表面     2.22937     0.515     31     55
    第四镜片像侧表面     0.9878145     0.2794997     -     -
    红外滤光片物侧表面     无穷大     0.3     1.53     1.5168
    红外滤光片像侧表面     无穷大     0.55     -     -
    保护玻璃物侧表面     无穷大     0.55     56     64.167336
    保护玻璃像侧表面     无穷大     0.05     -     -
    成像面     无穷大     -     -     -
表2
Figure G2007102014386D00051
实施例1的成像镜头100的球差特性曲线、场曲特性曲线及畸变的特性曲线分别如图2、图3及图4所示。图2中，曲线g，d及c分别为g光(波长为435.8纳米，下同)、d光及c光(波长为656.3纳米，下同)于成像镜头100的球差特性曲线(下同)。可见，实施例1的成像镜头100对可见光(400-700纳米)产生的球差被控制在-0.03mm~0.03mm间。图3中，曲线t及s为子午场曲(tangential field curvature)特性曲线及弧矢场曲(sagittal field curvature)特性曲线(下同)。可见，子午场曲值及弧矢场曲值被控制在-0.03mm~0.03mm间。图4中，曲线dis为畸变特性曲线(下同)。可见，畸变量被控制在-2％~2％间。综前，尽管成像镜头100尺寸缩小，其产生的球差、场曲及畸变却被控制(修正)在较小的范围内。
实施例2
实施例2的成像镜头100满足表3及表4所列的条件，且F＝4mm，FNo＝2.83，2ω＝62.78°。
表3
Figure G2007102014386D00052
表4
  表面   表面非球面面型参数
  第一镜片物侧表面   k＝-0.3361029；A<sub>4</sub>＝-0.008063887；A<sub>6</sub>＝-0.032207101；A<sub>8</sub>＝0.017305872；A<sub>10</sub>＝-0.054943848
  第一镜片像侧表面   k＝-43.05209；A<sub>4</sub>＝-0.10187049；A<sub>6</sub>＝-0.14561382 A<sub>8</sub>＝；0.2551684；A<sub>10</sub>＝-0.18919689
  第二镜片物侧表面   k＝7979.142；A<sub>4</sub>＝-0.025710951；A<sub>6</sub>＝-0.30978399；A<sub>8</sub>＝0.47361255；A<sub>10</sub>＝-0.25752608
  第二镜片像侧表面   k＝0.2349351；A<sub>4</sub>＝-0.001481595；A<sub>6</sub>＝-0.11972324；A<sub>8</sub>＝0.1391097；A<sub>10</sub>＝-0.049031954
  第三镜片物侧表面   k＝-11.44333；A<sub>4</sub>＝0.034197274；A<sub>6</sub>＝-0.088036075；A<sub>8</sub>＝0.04703408；A<sub>10</sub>＝-0.02147164
  第三镜片像侧表面   k＝-4.29671；A<sub>4</sub>＝-0.08720955；A<sub>6</sub>＝0.045472193；A<sub>8</sub>＝-0.022745709；A<sub>10</sub>＝0.009350425
  第四镜片物侧表面   k＝-8.304533；A<sub>4</sub>＝-0.13151434；A<sub>6</sub>＝0.032815582；A<sub>8</sub>＝-0.000926807；A<sub>10</sub>＝-0.000249353
  第四镜片像侧表面   k＝-5.285415；A<sub>4</sub>＝-0.087299428；A<sub>6</sub>＝0.020602218；A<sub>8</sub>＝-0.004611341；A<sub>10</sub>＝0.000458899
实施例2的成像镜头100的球差特性曲线、场曲特性曲线及畸变的特性曲线分别如图5、图6及图7所示。图5中，可见光产生的球差被控制在-0.03mm~0.03mm间。图6中，子午场曲值及弧矢场曲值被控制在-0.03mm~0.03mm间。图7中，畸变量被控制在-2％~2％间。综前，尽管成像镜头100尺寸缩小，其产生的球差、场曲及畸变却被控制(修正)在较小的范围内。
本发明的成像镜头满足条件式：1＜T/F＜1.29，缩短成像镜头全长。满足条件式：R3/F＞15，修正单色像差。满足条件式：R7＞0，R6＜0修正畸变及场曲。因此，可在尺寸缩小同时提高分辨率。
应该指出，上述实施例仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种成像镜头，其从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片、具有正光焦度的第三镜片及具有负光焦度的第四镜片；其特征在于，该成像镜头满足条件式：
1＜T/F＜1.29；
R3/F＞15；
R7＞0，R6＜0；
其中，T为成像镜头全长，F为成像镜头的有效焦距，R3，R6及R7分别为该第二镜片物侧表面的曲率半径、该第三镜片像侧表面的曲率半径及该第四镜片物侧表面的曲率半径。
2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头还满足条件式：
D1＞D12；
其中，D1为第一镜片轴上厚度，D12为第一镜片与第二镜片的轴上间距。
3.如权利要求1所述的成像镜头，其转征在于，该成像镜头还满足条件式：0.5＜R7/F＜1。
4.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头还满足条件式：
R7＞R8＞0；
其中，R8为第四镜片像侧表面的曲率半径。
5.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头还包括设置于该第一镜片物侧的光阑。
6.如权利要求5所述的成像镜头，其特征在于，该光阑为涂布于该第一镜片物侧表面外圈的不透光材料。
7.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头还满足条件式：
vd1＞55；vd2＜35；
其中，vd1，vd2分别为波长为587.6纳米的光线在该第一镜片及第二镜片的阿贝数。
8.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第一镜片、第二镜片、第三镜片及第四镜片采用塑料材料制成。
9.如权利要求1所述的成像镜头、其特征在于，该第一镜片、第二镜片、第三镜片及第四镜片的两个表面均采用非球面。
10.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头进一步包括设置于该第四镜片像侧的红外滤光片。
CN2007102014386A 2007-08-22 2007-08-22 成像镜头 Expired - Fee Related CN101373256B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007102014386A CN101373256B (zh) 2007-08-22 2007-08-22 成像镜头
US11/946,311 US7408723B1 (en) 2007-08-22 2007-11-28 Imaging lens with high resolution and short overall length

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007102014386A CN101373256B (zh) 2007-08-22 2007-08-22 成像镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101373256A CN101373256A (zh) 2009-02-25
CN101373256B true CN101373256B (zh) 2010-04-21

Family

ID=39670791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007102014386A Expired - Fee Related CN101373256B (zh) 2007-08-22 2007-08-22 成像镜头

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7408723B1 (zh)
CN (1) CN101373256B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100940235B1 (ko) * 2007-04-24 2010-02-04 삼성테크윈 주식회사 촬영렌즈
CN101726834A (zh) * 2008-10-14 2010-06-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 成像镜头
CN101907762B (zh) * 2009-06-02 2012-06-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头***
CN102804021B (zh) * 2010-03-26 2014-11-26 柯尼卡美能达先进多层薄膜株式会社 摄像透镜、摄像光学装置及数码设备
JP5589815B2 (ja) * 2010-12-14 2014-09-17 ソニー株式会社 撮像レンズ及び撮像装置
CN102955225A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 佛山普立华科技有限公司 成像镜头
US8432620B2 (en) * 2011-09-23 2013-04-30 Kolen Co., Ltd. Photographic lens optical system
CN103135206B (zh) 2012-09-07 2016-04-20 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置与其光学成像镜头
TWM474142U (zh) * 2013-07-09 2014-03-11 Ability Opto Electronics Technology Co Ltd 薄型四片式成像鏡頭組
US9223113B2 (en) 2013-10-09 2015-12-29 Genius Electronic Optical Co., Ltd. Optical lens and electronic apparatus including the lens
TWI546561B (zh) * 2014-12-01 2016-08-21 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2516987Y (zh) * 2002-01-22 2002-10-16 玉晶光电(厦门)有限公司 一种成像镜头

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100509370B1 (ko) * 2002-12-30 2005-08-19 삼성테크윈 주식회사 촬영 렌즈
JP4623993B2 (ja) * 2003-04-22 2011-02-02 オリンパス株式会社 結像光学系及びそれを用いた電子機器
US6950246B2 (en) * 2003-04-23 2005-09-27 Olympus Corporation Imaging optical system and apparatus using the same
CN100541260C (zh) * 2003-11-13 2009-09-16 柯尼卡美能达精密光学株式会社 摄像透镜以及摄像装置
US7215492B2 (en) * 2005-03-17 2007-05-08 Konica Minolta Opto, Inc. Image pickup lens, image pickup apparatus, and mobile terminal provided with image pickup apparatus
US7277238B2 (en) 2005-10-10 2007-10-02 Largan Precision Co., Ltd. Imaging lens array
US7274518B1 (en) * 2006-10-06 2007-09-25 Largan Precision Co., Ltd. Optical system for taking image

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2516987Y (zh) * 2002-01-22 2002-10-16 玉晶光电(厦门)有限公司 一种成像镜头

Also Published As

Publication number Publication date
US7408723B1 (en) 2008-08-05
CN101373256A (zh) 2009-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101373256B (zh) 成像镜头
CN101373257B (zh) 成像镜头
CN103529539B (zh) 光学影像拾取***组
CN103513403B (zh) 影像透镜***组
CN103576295B (zh) 光学摄影镜片***
US7453654B2 (en) Imaging lens
TWI461728B (zh) 影像鏡組
CN203084274U (zh) 摄像镜头
TWI438470B (zh) 影像拾取光學鏡片組
CN102692694B (zh) 摄影用光学镜头组
CN206788445U (zh) 摄像镜头
US8514500B2 (en) Imaging lens system
CN104111516A (zh) 影像拾取光学***
CN202748526U (zh) 光学摄影***镜组
CN103913820A (zh) 摄像镜头***
CN103135203A (zh) 成像光学镜片***
CN101762859B (zh) 成像模组
CN102955227B (zh) 成像用光学透镜组
CN101833164A (zh) 红外取像镜头
CN102540420B (zh) 薄型摄像光学镜组
CN104062745A (zh) 结像***
CN101726834A (zh) 成像镜头
CN102466866B (zh) 光学摄像镜组
CN101833161B (zh) 取像镜头
CN102313971B (zh) 三镜片光学取像镜头

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100421

Termination date: 20110822