CN103018887A - ***镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种***镜头,所述镜头从物方到像方依次包括五片透镜,第一透镜为正光焦度的物面侧凸的镜片,第四透镜为正光焦度的像面侧凸的镜片,第五透镜为负光焦度的双凹形状的镜片;所述透镜满足下列公式:|f2.3.4.5|/f>3,其中,|f2.3.4.5|为第2,3,4,5透镜的组合焦距的绝对值;f为整个***的焦距;还满足f2.3.4/f<0.7,其中,f2.3.4为第2,3,4镜片的组合焦距;f为整个***的焦距。解决了解像力和镜头尺寸之间的矛盾,达到了高解像薄型的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种成像光学***,特别是关于一种应用于手机相机的微型成像透镜***。
背景技术
目前随着CMOS芯片技术的发展,芯片的像素尺寸越来越小,对相配套的光学***的成像质量要求也越来越高,手机或数码相机的光学镜头尺寸却变得越来越小;一般的薄型镜头由于尺寸小,镜片数量也比较少,无法满足高质量的解析要求,这样势必要增加镜片的数量,同时使得镜头尺寸也比较大,这样就出现了一个矛盾。公开号为“CN101046542”、公开日为“2007.10.03”、名称为“摄像透镜”的发明专利,针对这个矛盾提出了一种5组透镜构成的光学成像***,该镜头内的五组透镜从物方到像方依次由具有正屈光度的第一透镜、具有负屈光度的第二透镜、具有正屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜和具有正或负屈光度的第五透镜构成。虽然这种***解决了解像力和镜头尺寸之间的矛盾,达到了高解像薄型的要求,但是还存在一些不理想的地方:第五透镜的形状决定了镜头尺寸无法做的更小,镜头后焦距也很难做的更长;第四透镜和第五透镜的波浪形状镜片不利于加工;各组透镜之间的光焦度分配和偏心公差之间无法取得更好的平衡,故还存在一些设计上的不利和加工上的难度。
发明内容
本发明采用了五片塑料非球面镜片,通过不同的光焦度分配,克服了现有技术的缺陷,对目前的规格要求以及性能要求提出了一种新的解决方案。
所述镜头从物方到像方依次包括五片透镜,第一透镜为正光焦度的物面侧凸的镜片,第四透镜为正光焦度的像面侧凸的镜片,第五透镜为负光焦度的双凹形状的镜片;所述透镜满足下列公式:
|f2.3.4.5|/f>3
其中,|f2.3.4.5|为第2,3,4,5透镜的组合焦距的绝对值;f为整个***的焦距;
f2.3.4/f<0.7
其中,f2.3.4为第2,3,4镜片的组合焦距;f为整个***的焦距。
0.45<(∑CT)/Td<0.76
其中,∑CT为光轴上所有具光焦度的透镜的厚度总和;Td为第一镜片的物侧面至第五镜片的像侧面的距离。
所述镜头的光阑设置于第一透镜和第二透镜之间。
所述镜头至少有一个面为非球面。
所述镜头的镜片材质为塑料。
本发明提供的***镜头,通过不同的光焦度分配,实现良好的光学特性,可以方便的安装于各类便携影像要求的数码产品中。
附图说明
图1是本发明的实施例1的示意图;
图2是实施例1的轴上色差图(mm);
图3是实施例1的像散图(mm);
图4是实施例1的畸变图(%);
图5是实施例1的倍率色差图(μm);
图6是本发明的实施例2的示意图;
图7是实施例2的轴上色差图(mm);
图8是实施例2的像散图(mm);
图9是实施例2的畸变图(%);
图10是实施例2的倍率色差图(μm);
图11是本发明的实施例3的示意图;
图12是实施例3的轴上色差图(mm);
图13是实施例3的像散图(mm);
图14是实施例3的畸变图(%);
图15是实施例3的倍率色差图(μm);
图16是本发明的实施例4的示意图;
图17是实施例4的轴上色差图(mm);
图18是实施例4的像散图(mm);
图19是实施例4的畸变图(%);
图20是实施例4的倍率色差图(μm);
具体实施方式
实施例1中,如图1所示,所述***镜头,从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜,所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片,第二透镜E2为负光焦度的镜片,第三透镜E3为负光焦度的镜片,第四透镜E4为正光焦度的像面侧凸的镜片,第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向,所述第一透镜E1两面为S1、S2,光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5,第三透镜E3两面为S6、S7,第四透镜E4两面为S8、S9,第五透镜E5两面为S10、S11,滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=3.381;f1=2.955;f2=-11.83;f3=-26.320;f4=1.303;f5=-1.257;f=2.655;
|f2.3.4.5|/f=19800;
f2.3.4/f=0.527;
(∑CT)/Td=0.683
***参数:1/4”感光器件光圈值2.4
表1:
表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 材料 | 有效口径 | 圆锥系数 |
球面 | 无穷 | 无穷 | 无穷 | ||
非球面 | 1.0984 | 0.4395 | 1.544/5604 | 1.4396 | -5.0048 |
非球面 | 2.9567 | 0.0782 | 1.0538 | -33.4089 | |
球面 | 无穷 | 0.3390 | 0.9342 | 0.0000 | |
非球面 | -3.4939 | 0.2000 | 1.639/23.29 | 1.2158 | 29.1800 |
非球面 | -6.5983 | 0.0446 | 1.4707 | 43.1824 | |
非球面 | 8.0553 | 0.2203 | 1.639/23.29 | 1.6110 | 78.1937 |
非球面 | 5.4018 | 0.1563 | 1.9563 | -99.9900 | |
非球面 | -3.7519 | 0.5242 | 1.544/56.04 | 2.0392 | 12.3390 |
非球面 | -0.6274 | 0.1643 | 2.5045 | -3.3688 | |
非球面 | -6.6847 | 0.3000 | 1.531/56.04 | 3.7000 | 6.9552 |
非球面 | 0.7561 | 0.2146 | 3.9289 | -7.4440 | |
球面 | 无穷 | 0.2100 | 1.517/64.17 | 4.4324 | 0.0000 |
球面 | 无穷 | 0.4900 | 4.5297 | 0.0000 | |
球面 | 无穷 | 4.9144 |
表2是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16:
表2:
A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
4.8653E-01 | -4.2546E-01 | 6.4783E-01 | -2.9776E-01 | 0 | 0 | 0 |
1.9629E-01 | -2.2603E-01 | 2.4897E-01 | -3.4925E-01 | 0 | 0 | 0 |
-1.6130E-01 | -2.0405E-01 | -1.0749E+0 | 3.0268E+00 | 0 | 0 | 0 |
-3.4789E-01 | 3.0207E-01 | -9.5895E-01 | 1.1700E+00 | 0 | 0 | 0 |
-5.4155E-01 | 2.8246E-01 | 5.0039E-01 | -8.6381E-01 | 0 | 0 | 0 |
-2.1025E-01 | -4.2698E-02 | 2.1001E-01 | -1.6595E-01 | 0 | 0 | 0 |
2.2763E-02 | 6.5571E-02 | -2.3386E-01 | 1.5064E-01 | 0 | 0 | 0 |
-2.3847E-01 | 2.1696E-01 | 3.5149E-02 | -4.6164E-02 | 0 | 0 | 0 |
-2.3180E-01 | 1.5631E-01 | -3.7336E-02 | 3.2167E-03 | 0 | 0 | 0 |
-2.4637E-01 | 2.2297E-01 | -1.6169E-01 | 7.4532E-02 | -2.1118E-02 | 3.2868E-03 | -2.1166E-04 |
实施例2中,如图6所示,所述***镜头,从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜,所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片,第二透镜E2为负光焦度的镜片,第三透镜E3为负光焦度的镜片,第四透镜E4为正光焦度的像面侧凸的镜片,第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向,所述第一透镜E1两面为S1、S2,光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5,第三透镜E3两面为S6、S7,第四透镜E4两面为S8、S9,第五透镜E5两面为S10、S11,滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=4.351;f1=4.008;f2=-7.30;f3=-194.178;f4=1.216;f5=-1.326;f=3.124;
|f2.3.4.5|/f=3.113;
f2.3.4/f=0.410;
(∑CT)/Td=0.752;
***参数:1/3.2”感光器件光圈值2.4
表1
表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 材料 | 有效口径 | 圆锥系数 |
球面 | 无穷 | 无穷 | 无穷 | ||
非球面 | 1.3653 | 0.5489 | 1.544/56.04 | 1.7539 | -4.9764 |
非球面 | 3.1164 | 0.0954 | 1.2444 | -13.4344 | |
球面 | 无穷 | 0.3387 | 1.0860 | 0.0000 | |
非球面 | -6.4519 | 0.2601 | 1.635/23.28 | 1.4248 | 77.7354 |
非球面 | 17.2273 | 0.0474 | 1.8620 | -282.4181 | |
非球面 | 2.8267 | 0.2519 | 1.635/23.28 | 2.1357 | -2.3826 |
非球面 | 2.6678 | 0.1743 | 2.6187 | -5.6636 | |
非球面 | -6.7001 | 0.9472 | 1.544/56.04 | 2.8116 | 20.0401 |
非球面 | -0.6341 | 0.0964 | 3.1176 | -4.0231 | |
非球面 | 1.8252 | 0.2714 | 1.531/56.04 | 4.6889 | -20.7240 |
非球面 | 0.4830 | 0.4377 | 5.0236 | -4.2232 | |
球面 | 无穷 | 0.3000 | 1.517/64.17 | 5.5155 | 0.0000 |
球面 | 无穷 | 0.5819 | 5.6526 | 0.0000 | |
球面 | 无穷 | 6.0696 |
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16:
表2:
A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
2.5598E-01 | -1.2627E-01 | 1.3437E-01 | -4.1955E-02 | -3.5285E-02 | 0 | 0 |
8.2597E-02 | -1.9239E-01 | 8.5708E-01 | -2.7529E+00 | 2.8355E+00 | 0 | 0 |
-7.6368E-02 | -1.2909E-01 | -6.8985E-01 | 1.0550E+00 | -1.2417E+00 | 0 | 0 |
-1.9388E-01 | 3.4685E-02 | -1.9803E-01 | 1.5092E-01 | -5.5096E-02 | 0 | 0 |
-4.0244E-01 | 9.0088E-02 | 2.0134E-01 | -5.4193E-02 | -4.9386E-02 | 0 | 0 |
-2.1633E-01 | 4.1679E-02 | 7.1469E-02 | -2.6503E-02 | -2.6777E-03 | 0 | 0 |
-6.9359E-03 | 4.8013E-02 | -4.3077E-02 | 2.5087E-02 | -4.9600E-03 | 0 | 0 |
-2.0581E-01 | 6.9859E-02 | 1.9704E-02 | -4.2878E-03 | -8.6806E-04 | 0 | 0 |
-1.7340E-01 | 5.7386E-02 | -7.9216E-03 | 5.3015E-04 | -1.6067E-05 | 0 | 0 |
-1.3837E-01 | 7.6764E-02 | -3.6726E-02 | 1.1430E-02 | -2.1373E-03 | 2.1656E-04 | -9.0492E-06 |
实施例3中,如图11所示,所述***镜头,从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜,所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片,第二透镜E2为负光焦度的镜片,第三透镜E3为负光焦度的镜片,第四透镜E4为正焦度的像面侧凸的镜片,第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向,所述第一透镜E1两面为S1、S2,光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5,第三透镜E3两面为S6、S7,第四透镜E4两面为S8、S9,第五透镜E5两面为S10、S11,滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=4.436;f1=4.007;f2=-8.266;f3=-38.417;f4=1.319;f5=-1.515;f=3.182;
|f2.3.4.5|/f=3.117;
f2.3.4/f=0.444;
(∑CT)/Td=0.755;
***参数:1/3.2”感光器件光圈值2.4
表1
表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 材料 | 有效口径 | 圆锥系数 |
球面 | 无穷 | 无穷 | 无穷 | ||
非球面 | 1.4089 | 0.5352 | 1.544/56.04 | 1.7580 | -5.1795 |
非球面 | 3.4270 | 0.0914 | 1.2610 | -24.8618 | |
球面 | 无穷 | 0.3358 | 1.1176 | 0.0000 | |
非球面 | -7.3840 | 0.2506 | 1.635/23.28 | 1.4768 | 89.5172 |
非球面 | 18.9311 | 0.0538 | 1.7958 | 49.0385 | |
非球面 | 4.1018 | 0.2535 | 1.635/23.28 | 1.8532 | -13.9632 |
非球面 | 3.4308 | 0.1038 | 2.3438 | -17.2947 | |
非球面 | -7.3097 | 1.0153 | 1.544/56.04 | 2.5632 | 25.4515 |
非球面 | -0.6877 | 0.1648 | 2.9983 | -3.6883 | |
非球面 | 3.9292 | 0.2500 | 1.531/56.04 | 3.7354 | -45.0815 |
非球面 | 0.6549 | 0.4734 | 4.4114 | -4.9968 | |
球面 | 无穷 | 0.3000 | 1.517/64.17 | 5.2699 | |
球面 | 无穷 | 0.6088 | 5.4472 | ||
球面 | 无穷 | 6.0288 |
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16:
表2:
A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
2.5020E-01 | -1.4509E-01 | 1.8265E-01 | -1.0082E-01 | 2.6761E-02 | 0 | 0 |
1.0321E-01 | -1.9327E-01 | 9.9404E-01 | -2.8719E+00 | 2.8354E+00 | 0 | 0 |
-4.6509E-02 | -8.2733E-02 | -5.2671E-01 | 1.0482E+00 | -9.8438E-01 | 0 | 0 |
-2.1741E-01 | 9.7021E-02 | -2.0983E-01 | 1.1691E-01 | -1.1337E-01 | 0 | 0 |
-4.5409E-01 | 7.4180E-02 | 1.8470E-01 | -6.9713E-02 | -7.2776E-02 | 0 | 0 |
-2.4118E-01 | 3.7614E-02 | 7.5053E-02 | -2.3023E-02 | -1.6745E-03 | 0 | 0 |
-3.0398E-02 | 5.6771E-02 | -4.0371E-02 | 2.5893E-02 | -6.7499E-03 | 0 | 0 |
-1.7395E-01 | 6.2735E-02 | 1.6806E-02 | -4.9670E-03 | -9.9906E-04 | 0 | 0 |
-1.6846E-01 | 5.4359E-02 | -8.7775E-03 | 5.2539E-04 | -1.0195E-06 | 0 | 0 |
-1.4211E-01 | 7.7615E-02 | -3.6999E-02 | 1.1402E-02 | -2.1390E-03 | 2.1652E-04 | -9.2659E-06 |
实施例4中,如图16所示,所述***镜头,从物方到像方依次为第一透镜E1、光阑、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、光学透镜,所述第一透镜E1为正光焦度的物面侧凸的镜片,第二透镜E2为负光焦度的镜片,第三透镜E3为负光焦度的镜片,第四透镜E4为正光焦度的像面侧凸的镜片,第五透镜E5为负光焦度的双凹形状的镜片。
从物方到像方的方向,所述第一透镜E1两面为S1、S2,光阑面为S3,第二透镜E2两面为S4、S5,第三透镜E3两面为S6、S7,第四透镜E4两面为S8、S9,第五透镜E5两面为S10、S11,滤光片E6两面为S12、S13,光学透镜面为S14。
TTL=3.726;f1=3.360;f2=-10.657;f3=-34.921;f4=0.959;f5=-0.965;f=2.567;
|f2.3.4.5|/f=3.168;
f2.3.4/f=0.375;
(∑CT)/Td=0.75;
***参数:1/4”感光器件光圈值2.4
表1:
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16:
表2:
A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
4.3796E-01 | -4.8669E-01 | 8.1537E-01 | -8.3994E-01 | 2.6111E-01 | 0 | 0 |
1.4688E-01 | -6.8436E-01 | 4.9846E+00 | -2.1889E+01 | 3.2287E+01 | 0 | 0 |
-7.2969E-02 | -5.9885E-02 | -2.3076E+00 | 5.4794E+00 | -1.1460E+01 | 0 | 0 |
-4.6205E-01 | 3.4412E-01 | -1.0501E+00 | 4.6555E-01 | -2.6988E+00 | 0 | 0 |
-9.2841E-01 | 1.5256E-01 | 7.8153E-01 | -6.2382E-01 | -7.9006E-01 | 0 | 0 |
-4.5416E-01 | 9.2763E-02 | 3.7359E-01 | -1.4340E-01 | -8.4454E-02 | 0 | 0 |
-6.1475E-02 | 1.7990E-01 | -1.9357E-01 | 1.9305E-01 | -1.0093E-01 | 0 | 0 |
-3.1644E-01 | 1.8648E-01 | 7.8578E-02 | -3.5396E-02 | -9.0671E-03 | 0 | 0 |
-3.0157E-01 | 1.7095E-01 | -3.9437E-02 | 4.2668E-03 | -2.6989E-04 | 0 | 0 |
-2.4711E-01 | 2.3377E-01 | -1.7684E-01 | 8.5263E-02 | -2.4754E-02 | 3.9538E-03 | -2.6813E-04 |
图2是实施例1的轴上色差图(mm),图3是实施例1的像散图(mm),图4是实施例1的畸变图(%),图5是实施例1的倍率色差图(μm)。
图7是实施例2的轴上色差图(mm),图8是实施例2的像散图(mm),图9是实施例2的畸变图(%),图10是实施例2的倍率色差图(μm)。
图12是实施例3的轴上色差图(mm),图13是实施例3的像散图(mm),图14是实施例3的畸变图(%),图15是实施例3的倍率色差图(μm)。
图17是实施例4的轴上色差图(mm),图18是实施例4的像散图(mm),图19是实施例4的畸变图(%),图20是实施例4的倍率色差图(μm)。
通过每个实施例的轴上色差图、像散图、畸变图和倍率色差图,可以看出本发明具有良好的光学性能。
虽然上面针对***镜头描述了本发明的原理以及具体实施方式,但是在本发明的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形,而这些改进或者变形均落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白,上面的具体描述只是为了解释本发明的目的,而并非用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种***镜头,其特征在于:所述镜头从物方到像方依次包括五片透镜,第一透镜为正光焦度的物面侧凸的镜片,第四透镜为正光焦度的像面侧凸的镜片,第五透镜为负光焦度的双凹形状的镜片;所述透镜满足下列公式:
|f2.3.4.5|/f>3
其中,|f2.3.4.5|为第2,3,4,5透镜的组合焦距的绝对值;f为整个***的焦距。
2.根据权利要求1所述的***镜头,其特征在于:
f2.3.4/f<0.7
其中,f2.3.4为第2,3,4镜片的组合焦距;f为整个***的焦距。
3.根据权利要求1所述的***镜头,其特征在于:所述镜头满足:
0.45<(∑CT)/Td<0.76
其中,∑CT为光轴上所有具光焦度的透镜的厚度总和;Td为第一镜片的物侧面至第五镜片的像侧面的距离。
4.根据权利要求1所述的***镜头,其特征在于:所述镜头的光阑设置于第一透镜和第二透镜之间。
5.根据权利要求1所述的***镜头,其特征在于:所述镜头至少有一个面为非球面。
6.根据权利要求1所述的***镜头,其特征在于:所述镜头的镜片材质为塑料。
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