CN106094167A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摄像镜头,所述摄像镜头从物侧至像侧依次配置第一透镜(焦距为f1)、第二透镜(焦距为f2)、第三透镜(焦距为f3)及第四透镜(焦距为f4),且满足以下条件式,0.5﹤f1/f﹤1.1,‑2﹤f2/f﹤‑0.5,0.65﹤f3/f﹤1.1,‑2.5﹤f4/f﹤‑1.8,其中f为整个所述摄像镜头的焦距。本发明提供的摄像镜头通过合理优化面型、分配光焦度、选择光学材料,设计了小型化摄像镜头,具有高灵敏度、低敏感度的优点,且色差能被较好的修正,光学性能好。

Description

摄像镜头
【技术领域】
本发明涉及摄像镜头,具体涉及一种用于便携式电子设备的摄像镜头。
【背景技术】
近年来,随着小型化摄像镜头的蓬勃发展,微型取像模块的需求日渐提高,而一般摄像镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件或互补性金属氧化导体元件两种,随着半导体制造工艺技术的精进,感光元件的像素尺寸进一步缩小,加之现今电子产品以功能佳且轻薄短小为发展趋势,因此,具备良好成像品质的小型化摄像镜头成为目前市场上的主流。
现有的四片式摄像镜头从物侧至像侧依次是具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度第三透镜以及具有负光焦度的第四透镜,由于现有的四片式摄像镜头的所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜折射率分配以及形状不充分,所以灵敏度不高、无法进一步校正色差等,导致光学性能一般。同时现有的四片式摄像镜头多采用结构配合方式组装在一起,在缩短光学长度方面存在一定难度。
所以,有必要提供一种改进的四片组摄像镜头以克服上述缺陷。
【发明内容】
为解决上述技术问题,本发明提供一种新的摄像镜头,通过合理优化面型、分配光焦度、选择光学材料,实现了小型化的四片镜组摄像镜头的设计,该摄像镜头适用于便携电子设备且清晰成像,光学性能好。
本发明提供一种摄像镜头,从物侧至像侧依次配置有:具有正折射率的第一透镜、具有负折射率的第二透镜、具有正折射率的第三透镜及具有负折射率的第四透镜,且满足以下条件式(1)～(4):
0.5﹤f1/f﹤1.1 (1)；
-2﹤f2/f﹤-0.5 (2)；
0.65﹤f3/f﹤1.1 (3)；
-2.5﹤f4/f﹤-1.8 (4)；
其中,
f:整个所述摄像镜头的焦距；
f1:第一透镜的焦距；
f2:第二透镜的焦距；
f3:第三透镜的焦距；
f4:第四透镜的焦距。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述摄像镜头还满足以下条件式(1a)～(4a):
1.5mm﹤f1﹤3.0mm (1a)；
-5mm﹤f2﹤-1.9mm (2a)；
1mm﹤f3﹤2mm (3a)；
-12mm﹤f4﹤-2mm (4a)。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述摄像镜头还满足以下条件式(1b)～(4b):
1.50﹤n1﹤1.55 (1b)；
1.60﹤n2﹤1.70 (2b)；
1.50﹤n4﹤1.55 (3b)；
1.50﹤n5﹤1.55 (4b)；
其中,
n1:第一透镜的折射率；
n2:第二透镜的折射率；
n3:第三透镜的折射率；
n4:第四透镜的折射率。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述摄像镜头还满足以下条件式(1c)～(4c):
40﹤v1﹤60 (1c)；
15﹤v2﹤30 (2c)；
40﹤v4﹤60 (3c)；
40﹤v5﹤60 (4c)；
其中,
v1:第一透镜的阿贝数；
v2:第二透镜的阿贝数；
v3:第三透镜的阿贝数；
v4:第四透镜的阿贝数。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述第一透镜承担了所述摄像镜头主要的光焦度,利于减少光学长度,其焦距满足条件式1.5mm﹤f1﹤3.0mm。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述第二透镜采用高折射率、低阿贝数材料,能够合理校正色差,第二透镜满足条件式1.60﹤n2﹤1.70,15﹤v2﹤30；
其中,
n2:第二透镜的折射率；
v2:第二透镜的阿贝数。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述第二透镜和所述第三透镜采用胶合方式连接,利于减少光学长度和抑制鬼像。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述摄像镜头的F值FNo满足以下条件式:FNo<2.5；
其中,FNo为整个所述摄像镜头的焦距和入射瞳孔直径的比值。
在本发明提供的摄像镜头一较佳实施例中,所述摄像镜头进一步包括设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间的光圈。
相较于相关技术,本发明提供的摄像镜头具有以下有益效果:本发明通过合理优化面型、分配光焦度、选择光学材料,设计了适用于小型电子设备且清晰成像的摄像镜头,所述第一透镜为正透镜,承担所述摄像镜头的主要光焦度,能够有效减少光学长度,所述第二透镜采用高折射率、低阿贝数的材料,能够有效减少所述摄像镜头色差,且所述第二透镜和第三透镜通过胶合方式连接在一起,能够减少光学长度,一定程度抑制鬼像,使所述摄像镜头在获得高成像性能的同时,具有低敏感度和高通光量,且具有以下优秀光学特性:FNo<2.5高灵敏度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明提供的摄像镜头的一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示摄像镜头的场曲展示图；
图3是图1所示摄像镜头的畸变展示图；
图4是图1所示摄像镜头的MTF曲线图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,是本发明提供的摄像镜头的一较佳实施例的结构示意图。在图1中,左侧为物侧,右侧为像侧。所述摄像镜头LA主要由同轴设置的四片透镜构成,从物侧至像面190依次配置有第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4,且所述第二透镜L2和所述第三透镜L3通过胶合方式连接在一起。在所述第一透镜L1和第二透镜L2之间还设置有光圈170,在所述第四透镜L4和所述像面190之间配置有玻璃平板GF。
本实施例中,上述四个透镜皆为塑料透镜,其具体结构如下:
所述第一透镜L1为正透镜,其具有正光焦度,物侧面112为凸面,像侧面114为凹面,且所述物侧面112及像侧面114为非球面,所述第一透镜L1的物侧面112设置有一个反曲点,其像侧面114设置有一个反曲点和一个驻点；
所述第二透镜L2为负透镜,其具有负光焦度,其物侧面122为凹面且像侧面124为凸面,且所述的物侧面122及像侧面124为非球面,所述第二透镜L2的像侧面122设置有一个反曲点和一个驻点；
所述第三透镜L3为正透镜,其具有正光焦度,物侧面132为凹面,像侧面134为凸面,且所述的物侧面132及所述像侧面134为非球面,所述第三透镜L3的物侧面132设置一个反曲点和一个驻点,其像侧面134设置有一个反曲点；
所述第四透镜L4为负透镜,其具有负光焦度,物侧面142为凸面,像侧面144为凹面,且所述的物侧面142及所述像侧面144为非球面,所述第四透镜L4的物侧面142设置有三个反曲点和一个驻点,其像侧面144设置有一个反曲点和一个驻点；
其中,物侧面为凸面,是指物侧面朝向物体形成为凸起形状；物侧面为凹面,是指物侧面朝向物体形成凹陷的形状；像侧面为凸面,是指像侧面朝向像面形成凸起形状；像侧面为凹面,是指像侧面朝向像面形成凹陷的形状。
所述光圈170设于所述第一透镜L1和第二透镜L2之间,用于控制进光量和控制景深。所述玻璃平板GF可以使用玻璃盖片或滤光镜,所述滤光镜具有过滤光线的作用,其类型可以根据实际情况的需要而选择。在所述第四透镜L4和所述像面190之间不设置玻璃平板GF也可以。
在本发明提供的摄像镜头中,为了实现所述摄像镜头LA的成像清晰度高及小型化的设计要求,所述摄像镜头LA的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4需要满足如下条件式:
0.5﹤f1/f﹤1.1 (1)；
-2﹤f2/f﹤-0.5 (2)；
0.65﹤f3/f﹤1.1 (3)；
-2.5﹤f4/f﹤-1.8 (4)；
其中,
f:整个所述摄像镜头的焦距；
f1:第一透镜的焦距；
f2:第二透镜的焦距；
f3:第三透镜的焦距；
f4:第四透镜的焦距。
条件式(1)-(4)规定了所述第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的焦距。在条件式(1)-(4)范围之外难以实现所述摄像镜头LA小型化及清晰化。
同时,为了使所述摄像镜头LA具有光学长度短、低敏感度、高灵敏度、像素色差小及成本低的优点,最好将第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的参数设计在以下范围内:
一、焦距:
在所述摄像镜头LA的整体构造下,所述摄像镜头LA的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的焦距需要满足如下条件:
1.5mm﹤f1﹤3.0mm,-5mm﹤f2﹤-1.9mm,1mm﹤f3﹤2mm,
-12mm﹤f4﹤-2mm。
二、折射率
在所述摄像镜头LA的整体构造下,所述摄像镜头LA的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的折射率需要满足条件:
1.50<n1<1.55,1.60﹤n2﹤1.70,1.50﹤n3﹤1.55,
1.50﹤n4﹤1.55；
其中,
n1:第一透镜的折射率；
n2:第二透镜的折射率；
n3:第三透镜的折射率；
n4:第四透镜的折射率。
三、阿贝数
在所述摄像镜头LA的整体构造下,所述摄像镜头LA的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的阿贝数需要满足条件:
40﹤v1﹤60,15﹤v2﹤30,40﹤v3﹤60,40﹤v4﹤60；
其中
v1:第一透镜的阿贝数；
v2:第二透镜的阿贝数；
v3:第三透镜的阿贝数；
v4:第四透镜的阿贝数。
若所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3及所述第四透镜L4的焦距、折射率和阿贝数不符合上述条件,则所述摄像镜头LA的色差特性和远心特性可能会劣化,而且会增加所述摄像镜头LA的敏感度,难以实现所述摄像镜头LA的小型化,且不利于所述摄像镜头LA降低成本。
在本发明中,所述第一透镜L1为正透镜,承担了所述摄像镜头LA主要的光焦度,利于减少光学长度；所述第二透镜L2采用高折射率、低阿贝数材料,能够合理校正色差；且所述第二透镜L2和所述第三透镜L3采用胶合方式连接在一起,能够减少光学长度,同时一定程度抑制鬼像。由于构成所述摄像镜头LA的四个透镜都具有前面所述的构成且满足所有条件公式,所以制造出的所述摄像镜头LA具有优秀的光学特征、FNo<2.5高灵敏度,其中FNo:F值,即整个所述摄像镜头的焦距和入射瞳孔直径的比值。
下面将用实例进行说明本发明的摄像镜头LA。实例中所记载的符号如下所示。距离、半径与中心厚度的单位为mm。
f:整个所述摄像镜头的焦距；
f1:第一透镜的焦距；
f2:第二透镜的焦距；
f3:第三透镜的焦距；
f4:第四透镜的焦距；
Fno:F值；
2ω:全画角；
S1:光圈；
R:光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；
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:玻璃平板GF的物侧面的曲率半径；
R10:玻璃平板GF的像侧面的曲率半径；
d:透镜的中心厚度与透镜之间的距离；
d1:第一透镜L1的中心厚度；
d2:从第一透镜L1的像侧面到光圈S1的轴上距离；
d3:从光圈S1到第二透镜L2的物侧面的轴上距离；
d4:第二透镜L2的中心厚度；
d5:从第二透镜L2的像侧面到第二透镜L3的物侧面的轴上距离；d6:第三透镜L3的中心厚度；
d7: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；d8:第四透镜L4的中心厚度；
d9:从第四透镜L4的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离；d10:玻璃平板GF的中心厚度；
d11:玻璃平板GF的像侧面到成像面的轴上距离；
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:玻璃平板GF的d线的折射率；
v:阿贝数；
v1:第一透镜L1的阿贝数；
v2:第二透镜L2的阿贝数；
v3:第三透镜L3的阿贝数；
v4:第三透镜L4的阿贝数；
v5:玻璃平板GF的阿贝数；
TTL:光学长度(第一透镜L1的物侧面到成像面的轴上距离)；
LB:第四透镜L4的像侧面到成像面的轴上距离(包含玻璃平板GF的厚度)；
IH:像高
y＝(x2/R)/[1+{1-(k+1)(x2/R2)}1/2]
+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16--------------------------------------------------------------------(5)
其中,R是轴上的曲率半径,k是圆锥系数,A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16是非球面系数。
为方便起见,各个透镜面的非球面使用条件式(5)中所示的非球面。但是不限于条件式(5)表示的非球面多项式形式。
图1是本实施例的结构示意图。表1示出了实施例1中构成摄像镜头LA的第一透镜L1～第四镜头L4的物侧以及像侧曲率半径R、透镜的中心厚度或透镜间的距离d、折射率nd、阿贝数v。表2示出了圆锥系数k、
非球面系数。表3中列出了实施例中各数值以及条件式(1)～(4)所规定的参
数对应的数值。
【表1】
【表2】
【表3】
实施例 备注
f1/f 1.06 条件式(1)
f2/f -0.86 条件式(2)
f3/f 0.68 条件式(3)
f4/f -2.27 条件式(4)
f1 2.39
f2 -1.94
f3 1.54
f4 -5.12
f 2.25
EFL/TTL 0.7
Fno 2.4
2ω 74.5
LB 1.005
TTL 3.187
如表3所示,本实施例满足条件式(1)～(4)。
请同时参阅图2、图3及图4,其中,图2是图1所示摄像镜头的场曲展示图,图3是所示摄像镜头的畸变展示图,图4是图1所示摄像镜头的MTF曲线图。另外,图2的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。如图2至图4所示,本发明提供的所述摄像镜头LA具有较高的光学性能。
本发明提供的摄像镜头具有以下有益效果:本发明通过合理优化面型、分配光焦度、选择光学材料,设计了适用于小型电子设备且清晰成像的摄像镜头LA,所述第一透镜L1为正透镜,承担所述摄像镜头LA的主要光焦度,能够有效减少光学长度,所述第二透镜L2采用高折射率、低阿贝数的材料,能够有效减少所述摄像镜头LA的色差,且所述第二透镜L2和第三透镜L3通过胶合方式连接在一起,能够减少光学长度,一定程度抑制鬼像,使所述摄像镜头LA在获得高成像性能的同时,具有低敏感度和高通光量,且具有以下优秀光学特性:2ω＝74.5°,FNo<2.5高灵敏度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种摄像镜头,其特征在于,从物侧至像侧依次配置有:具有正折射率的第一透镜、具有负折射率的第二透镜、具有正折射率的第三透镜及具有负折射率的第四透镜,且满足以下条件式(1)～(4):
0.5﹤f1/f﹤1.1 (1)；
-2﹤f2/f﹤-0.5 (2)；
0.65﹤f3/f﹤1.1 (3)；
-2.5﹤f4/f﹤-1.8 (4)；
其中,
f:整个所述摄像镜头的焦距；
f1:第一透镜的焦距；
f2:第二透镜的焦距；
f3:第三透镜的焦距；
f4:第四透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头还满足以下条件式(1a)～(4a):
1.5mm﹤f1﹤3.0mm (1a)；
-5mm﹤f2﹤-1.9mm (2a)；
1mm﹤f3﹤2mm (3a)；
-12mm﹤f4﹤-2mm (4a)。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头还满足以下条件式(1b)～(4b):
1.50﹤n1﹤1.55 (1b)；
1.60﹤n2﹤1.70 (2b)；
1.50﹤n3﹤1.55 (3b)；
1.50﹤n4﹤1.55 (4b)；
其中,
n1:第一透镜的折射率；
n2:第二透镜的折射率；
n3:第三透镜的折射率；
n4:第四透镜的折射率。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头还满足以下条件式(1c)～(4c):
40﹤v1﹤60 (1c)；
15﹤v2﹤30 (2c)；
40﹤v3﹤60 (3c)；
40﹤v4﹤60 (4c)；
其中,
v1:第一透镜的阿贝数；
v2:第二透镜的阿贝数；
v3:第三透镜的阿贝数；
v4:第四透镜的阿贝数。
5.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述第一透镜为正光焦度透镜,承担了所述摄像镜头主要的光焦度,利于减少光学长度,其焦距满足条件式1.5mm﹤f1﹤3.0mm。
6.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述第二透镜采用高折射率、低阿贝数材料,能够合理校正色差,第二透镜满足条件式1.60﹤n2﹤1.70,15﹤v2﹤30；
其中,
n2:第二透镜的折射率；
v2:第二透镜的阿贝数。
7.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述第二透镜和所述第三透镜采用胶合方式连接,利于减少光学长度和抑制鬼像。
8.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F值Fno满足以下条件式:Fno<2.5；
其中,Fno为整个所述摄像镜头的焦距和入射瞳孔直径的比值。
9.根据权利要求1所述的摄像镜头,其特征在于,所述摄像镜头进一步包括设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间的光圈。
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