CN108303785A - ***镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种***镜头，沿光轴从物侧到像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；具有负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凸面；具有正屈折力的第三透镜，其物侧表面在近轴处为凸面，其像侧表面为凸面；具有负屈折力的第四透镜，其物侧表面为球面，其像侧表面为凸面；具有正屈折力的第五透镜，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凸面；具有负屈折力的第六透镜，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凹面；滤光片；所述***镜头满足条件式：2<f1/R1<3；其中，f1表示所述第一透镜的焦距，R1表示所述第一透镜物侧面的曲率半径。本发明具有小型化、大光圈和成像品质高的优点。

Description

***镜头
技术领域
本发明涉及摄像头技术领域，特别涉及一种***镜头。
背景技术
目前，摄像镜头已经成为电子设备(如智能手机、相机)的标配，摄像镜头甚至已经成为消费者购买电子设备时首要考虑的指标。近年来，随着设计水平、制造加工技术的不断发展，摄像镜头不断地向着体积小、重量轻以及高性能的方向发展。但随着像质的要求逐步提高，使用的芯片尺寸会相应加大，导致摄像镜头的体积也会加大，这与摄像镜头微型化的发展趋势背道而驰。
与此同时，现有智能便携式电子设备多用来拍摄人像或近景，这也对成像镜头的锐利度提出了更高要求。众所周知，镜头的光圈越大，进光量越大，可有效提高快门速度，同时背景虚化效果越好，在昏暗环境下拍摄成像质量也更好。然而现有镜头配置的光圈数Fno一般在2.0或2.0以上，此类镜头虽然能满足小型化的要求，却无法在光线不足的情况下保证镜头的成像品质。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种小型化、大光圈的***镜头。
一种***镜头，沿光轴从物侧到像侧依次包括：
具有正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；
具有负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凸面；
具有正屈折力的第三透镜，其物侧表面在近轴处为凸面，其像侧表面为凸面；
具有负屈折力的第四透镜，其物侧表面为球面，其像侧表面为凸面；
具有正屈折力的第五透镜，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凸面；
具有负屈折力的第六透镜，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凹面；
滤光片；
所述***镜头满足条件式：
2<f1/R1<3；
其中，f1表示所述第一透镜的焦距，R1表示所述第一透镜物侧面的曲率半径。
上述***镜头，通过合理的搭配所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜之间的镜片形状与光焦度组合，有效的减小了所述***镜头整体的尺寸大小，且实现了大光圈清晰成像的效果，使得所述***镜头适于便携式电子设备的应用。
进一步地，所述***镜头满足以下条件式：
10<f3/CT23<50；
-30<R5/R6<-2；
其中，f3表示所述第三透镜的焦距，CT23表示所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的间隔距离，R5表示所述第三透镜物侧面的曲率半径，R6表示所述第三透镜像侧面的曲率半径。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
-0.3<R10/R9<0；
其中，R9表示所述第五透镜物侧面的近轴曲率半径，R10表示所述第五透镜像侧面的近轴曲率半径。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
-0.55<f6/f<-0.45；
其中，f6表示所述第六透镜的焦距，f表示所述***镜头整体的焦距。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
7<|f2/f|+|f3/f|+|f4/f|<10；
其中，f2表示所述第二透镜的焦距，f3表示所述第三透镜的焦距，f4表示所述第四透镜的焦距，f表示所述***镜头整体的焦距。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
-0.08<CT56/f56<0；
其中，CT56表示所述第五透镜与所述第六透镜在光轴上的间隔距离，f56表示所述第五透镜与所述第六透镜的组合焦距。
进一步地，所述***镜头还包括一光阑，所述光阑设置于所述第一透镜之前。
进一步地，所述***镜头的光圈数Fno<2.0。
进一步地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜、所述第六透镜均采用塑胶非球面镜片制成。
进一步地，上述每个透镜的非球面表面形状均满足方程式：
其中，z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为表面的近轴曲率半径，k为圆锥系数conic，A2i为第2i阶的非球面面型系数。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的***镜头的结构示意图；
图2为本发明第一实施例中***镜头的场曲曲线图；
图3为本发明第一实施例中***镜头的畸变曲线图；
图4为本发明第一实施例中***镜头的轴上点球差曲线图；
图5为本发明第二实施例中***镜头的场曲曲线图；
图6为本发明第二实施例中***镜头的畸变曲线图；
图7为本发明第二实施例中***镜头的轴上点球差曲线图；
图8为本发明第三实施例中***镜头的场曲曲线图；
图9为本发明第三实施例中***镜头的畸变曲线图；
图10为本发明第三实施例中***镜头的轴上点球差曲线图；
图11为本发明第四实施例中***镜头的场曲曲线图；
图12为本发明第四实施例中***镜头的畸变曲线图；
图13为本发明第四实施例中***镜头的轴上点球差曲线图；
主要元素符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
请参阅图1，为本发明第一实施例提供的***镜头100的结构示意图，沿光轴从物侧到像侧依次包括：
具有正屈折力的第一透镜L1，其物侧表面为凸面；
具有负屈折力的第二透镜L2，其物侧表面为凸面；
具有正屈折力的第三透镜L3，其物侧表面在近轴处为凸面，其像侧表面为凸面；
具有负屈折力的第四透镜L4，其物侧表面为球面，其像侧表面为凸面；
具有正屈折力的第五透镜L5，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凸面；
具有负屈折力的第六透镜L6，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凹面；
滤光片G；
所述***镜头100满足条件式：
2<f1/R1<3；(1)
其中，f1表示第一透镜L1的焦距，R1表示第一透镜L1物侧面的曲率半径。若f1/R1的值超过下限，则慧差的修正比较困难，偏心敏感度变大；若f1/R1的值超过上限，则第一透镜L1的屈折力变小，不利于维持镜头的小型化，因此通过条件式(1)的限制，有效限定了第一透镜L1的形状，平衡了各像差，提升了镜头的成像品质。
本实施例中，该***镜头100还满足以下条件式：
10<f3/CT23<50；(2)
-30<R5/R6<-2；(3)
其中，f3表示第三透镜L3的焦距，CT23表示第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的间隔距离，R5表示第三透镜L3物侧面的曲率半径，R6表示第三透镜 L3像侧面的曲率半径，通过上述条件式(2)和(3)的限制，能够有效限定第三透镜L3的曲面形状，实现镜头的小型化，同时能够平衡各像差，提高所述***镜头100的解像力。
具体的，在上述条件式(2)中，若f3/CT23的值超过下限，则镜头的偏心敏感度变大；若f3/CT23的值超过上限，则镜头的场曲和慧差的修正比较困难，而且不利于维持镜头的小型化。
在上述条件式(3)中，若R5/R6的值超过下限，则第三透镜L3的屈折力变大，不利于确保边缘视场性能，偏心敏感度变大；若R5/R6的值超过上限，则场曲的修正比较困难。
本实施例中，所述***镜头100满足条件式：
-0.3<R10/R9<0；(4)
其中，R9表示第五透镜L5物侧面的近轴曲率半径，R10表示第五透镜L5 像侧面的近轴曲率半径。若R10/R9的值超过下限，则对于轴外光线，将会发生高阶像差，性能恶化；若R10/R9的值超过上限，则场曲、慧差的修正比较困难，偏芯敏感度变大，因此，通过上述条件式(4)的限制，有效限定了第五透镜L5 的曲面形状，平衡了各类像差。
本实施例中，该***镜头100满足条件式：
-0.55<f6/f<-0.45；(5)
其中，f6表示第六透镜L6的焦距，f表示整个镜头的焦距。若f6/f的值超过下限，则镜头的偏芯敏感度变大；若f6/f的值超过上限，则第六透镜L6屈折力变大，场曲的修正比较困难。
本实施例中，所述***镜头100满足条件式：
7<|f2/f|+|f3/f|+|f4/f|<10；(6)
其中，f2表示第二透镜L2的焦距，f3表示第三透镜L3的焦距，f4表示第四透镜L4的焦距，f表示整个镜头的焦距。若|f2/f|+|f3/f|+|f4/f|的值超过下限，则第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4中有屈折力变大的透镜，偏芯敏感度变大；若|f2/f|+|f3/f|+|f4/f|的值超过上限，则屈折力变小，不利于维持镜头的小型化。
该***镜头100满足条件式：
-0.08<CT56/f56<0；(7)
其中，CT56表示第五透镜L5与第六透镜L6在光轴上的间隔距离，f56表示第五透镜L5与第六透镜L6的组合焦距。若CT56/f56的值超过下限，则不利于压制成像面过来的入射角；若CT56/f56的值超过上限，则光学畸变修正比较困难，不利于维持镜头的小型化。
优选的，所述***镜头100还包括一光阑S0，所述光阑S0设置于第一透镜L1之前。该光阑S0的作用可以减少杂散光，提高镜头的成像品质，该***镜头100的光圈数Fno<2.0，满足此条件，可使镜头具有较大光圈，即使光线不足的情况下也能保证镜头具有高清的成像品质。
此外，本实施例中第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5 和第六透镜L6均采用塑胶非球面镜片制成，该***镜头100的各非球面面型满足如下方程式：
其中z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为表面的近轴曲率半径，k为圆锥系数conic，A2i为第2i阶的非球面面型系数。
下面分多个实施例对本发明进行进一步的说明。在以下每个实施例中，***镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材质部分有所不同，具体不同可参见各实施例中的参数表。下述实施例仅为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不仅仅受下述实施例的限制，其他的任何未背离本发明创新点所作的改变、替代、组合或简化，都应视为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
本实施例的***镜头100的场曲和畸变曲线图以及轴上点球差曲线图分别如图2、图3及图4所示。
具体的，本实施例的***镜头100的设计参数如表1所示：
表1
本实施例的***镜头100中各个透镜的非球面参数如表2所示：
表2
实施例2
本实施例中的***镜头100的结构图与实施例1大致相同，其不同之处在于设计参数不同，具体的，本实施例的***镜头100的设计参数如表3 所示。其中，本实施例的***镜头100的场曲和畸变曲线图以及轴上点球差曲线图分别如图5、图6及图7所示。
表3
本实施例的***镜头100中各个透镜的非球面参数如表4所示：
表4
实施例3
本实施例中的***镜头100的结构图与实施例1大致相同，其不同之处在于设计参数不同，具体的，本实施例的***镜头100的设计参数如表5 所示。其中，本实施例的***镜头100的场曲和畸变曲线图以及轴上点球差曲线图分别如图8、图9及图10所示。
表5
本实施例的***镜头100中各个透镜的非球面参数如表6所示：
表6
实施例4
本实施例中的***镜头100的结构图与实施例1大致相同，其不同之处在于设计参数不同，具体的，本实施例的***镜头100的设计参数如表7 所示。其中，本实施例的***镜头100的场曲和畸变曲线图以及轴上点球差曲线图分别如图11、图12及图13所示。
表7
本实施例的***镜头100中各个透镜的非球面参数如表8所示：
表8
此外，表9是上述4个实施例及其对应的光学特性，包括***镜头100 的焦距f、光圈数Fno、和镜头的光学总长TL，以及与前面每个条件式对应的数值。
表9
条件式 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
f(mm) 3.4819 3.5301 3.5001 3.5287
Fno 1.8439 1.8628 1.8669 1.9524
TL(mm) 4.1500 4.1500 4.1473 4.1505
f1/R1 2.2773 2.2639 2.2066 2.2218
f3/CT23 34.4863 47.4937 39.9996 40.8096
R5/R6 -5.0186 -17.8726 -3.8955 -3.0371
R10/R9 -0.2090 -0.2496 -0.0200 -0.0388
f6/f -0.4917 -0.4919 -0.4994 -0.5013
|f2/f|+|f3/f|+|f4/f| 7.8153 8.2994 8.5081 8.5818
CT56/f56 -0.0268 -0.0337 -0.0537 -0.0434
上述***镜头100，通过合理的搭配所述第一透镜L1、所述第二透镜 L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6 之间的镜片形状与光焦度组合，有效的减小了所述***镜头100整体的尺寸大小，且实现了大光圈清晰成像的效果。具体的，所述***镜头100采用六片塑胶镜片，镜头体积小，结构紧凑，且具有大光圈，能够提供更好的光学成像质量，适于便携式电子设备的应用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种***镜头，其特征在于，沿光轴从物侧到像侧依次包括：
具有正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；
具有负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凸面；
具有正屈折力的第三透镜，其物侧表面在近轴处为凸面，其像侧表面为凸面；
具有负屈折力的第四透镜，其物侧表面为球面，其像侧表面为凸面；
具有正屈折力的第五透镜，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凸面；
具有负屈折力的第六透镜，其物侧表面和像侧表面在近轴处均为凹面；
滤光片；
所述***镜头满足条件式：
2<f1/R1<3；
其中，f1表示所述第一透镜的焦距，R1表示所述第一透镜物侧面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足以下条件式：
10<f3/CT23<50；
-30<R5/R6<-2；
其中，f3表示所述第三透镜的焦距，CT23表示所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的间隔距离，R5表示所述第三透镜物侧面的曲率半径，R6表示所述第三透镜像侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
-0.3<R10/R9<0；
其中，R9表示所述第五透镜物侧面的近轴曲率半径，R10表示所述第五透镜像侧面的近轴曲率半径。
4.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
-0.55<f6/f<-0.45；
其中，f6表示所述第六透镜的焦距，f表示所述***镜头整体的焦距。
5.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
7<|f2/f|+|f3/f|+|f4/f|<10；
其中，f2表示所述第二透镜的焦距，f3表示所述第三透镜的焦距，f4表示所述第四透镜的焦距，f表示所述***镜头整体的焦距。
6.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
-0.08<CT56/f56<0；
其中，CT56表示所述第五透镜与所述第六透镜在光轴上的间隔距离，f56表示所述第五透镜与所述第六透镜的组合焦距。
7.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头还包括一光阑，所述光阑设置于所述第一透镜之前。
8.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头的光圈数Fno<2.0。
9.根据权利要求1所述的***镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜、所述第六透镜均采用塑胶非球面镜片制成。
10.根据权利要求9所述的***镜头，其特征在于，每个透镜的非球面表面形状均满足方程式：
其中，z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为表面的近轴曲率半径，k为圆锥系数conic，A2i为第2i阶的非球面面型系数。
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