CN108333718A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供由具有优秀的光学特性，窄角、小型的5个透镜构成的摄像镜头。该摄像镜头从物体侧开始依次配置有：正屈折力的第1透镜、负屈折力的第2透镜、正屈折力的第3透镜、负屈折力的第4透镜、负屈折力的第5透镜，并且满足规定的条件公式。根据本发明尤其适用于使用高像素CCD、CMOS等摄像元件的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头，同时可提供窄角、小型并具有优秀的光学特性的由5个透镜构成的摄像镜头。

Description

摄像镜头
技术领域
本发明是涉及摄像镜头的发明。尤其涉及适用于使用高像素CCD、CMOS等摄像元件的手机相机组件、WEB摄像镜头等，同时具有优秀光学特性，视场角(以下称为2ω)50°以下窄角、而且小型的5个透镜构成的摄像镜头。
背景技术
近年，使用CCD和CMOS等摄像元件的各种摄像装置广泛普及起来。随着摄像元件小型化、高性能化发展，社会更需求具有优秀的光学特性、窄角且小型的摄像镜头。
与由小型且具有优秀的光学特性的5个透镜构成的摄像镜头相关的技术开发正在逐步推进。提出方案为摄像镜头由5个透镜构成，从物侧开始依次是正屈折力的第1透镜、负屈折力的第2透镜、正屈折力的第3透镜、负屈折力的第4透镜、负屈折力的第5透镜。
相关技术的摄像镜头由上述5个透镜构成，但是第1透镜的屈折力分配、从第3透镜的像侧面到第4透镜的物侧面的轴上距离与摄像镜头整体的焦距之比、第1透镜、第4透镜的形状不充分。相关技术中的摄像镜头由上述5个透镜构成，但是第1透镜的屈折力分配、从第3透镜的像侧面到第4透镜的物侧面的轴上距离与摄像镜头整体的焦距之比、第1透镜、第4透镜的形状不充分，所以为2ω≧75.8广角；相关技术的摄像镜头由上述5个透镜构成，但是第1透镜的屈折力分配以及第1透镜、第4透镜的形状不充分，所以为2ω≧64.0广角。
发明内容
本发明的目的是提供窄角、小型且具有优秀的光学特性的由5个透镜构成的摄像镜头。
为达成上述目标，在对第1透镜的屈折力分配，从第3透镜的像侧面到第4透镜的物侧面的轴上距离与摄像镜头整体的焦距之比、第1透镜、第4透镜的形状进行认真研讨后，提出改善以往技术的摄像镜头方案，于是形成本发明。
根据上述需解决的技术问题,所述摄像镜头从物侧面开始依次配置有：正屈折力的第1透镜、负屈折力的第2透镜、正屈折力的第3透镜、负屈折力的第4透镜、负屈折力的第5透镜，并且满足以下条件公式(1)-(4)：
0.40≤f1/f≤0.50 (1)
0.08≤d6/f≤0.15 (2)
-1.05≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.90 (3)
0.30≤(R7+R8)/(R7-R8)≤3.00 (4)
其中，
f：摄像镜头整体的焦距；
f1：第1透镜的焦距；
d6：从第3透镜的像侧面到第4透镜的物侧面的轴上距离；
R1：第1透镜的物侧面的曲率半径；
R2：第1透镜的像侧面的曲率半径；
R7：第4透镜的物侧面的曲率半径；
R8：第4透镜的像侧面的曲率半径。
优选的，所述的摄像镜头满足下列条件公式(5)：
0.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.20 (5)
其中，
R3：第2透镜的物侧面的曲率半径；
R4：第2透镜的像侧面的曲率半径。
优选的，所述的摄像镜头满足下列条件公式(6)：
-15.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.10 (6)
其中，
R5：第3透镜的物侧面的曲率半径；
R6：第3透镜的像侧面的曲率半径。
优选的，所述的摄像镜头满足下列条件公式(7)：
-3.50≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-1.00 (7)
其中，
R9：第5透镜的物侧面的曲率半径；
R10：第5透镜的像侧面的曲率半径。
根据本发明,提供的摄像镜头由5个透镜组成,其具有优秀的光学特性，窄角、小型。本发明的摄像镜头尤其适用于使用高像素CCD、CMOS等摄像元件的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头。
附图说明
图1是与本发明一种实施方式相关的摄像镜头LA的构成展示图。
图2是上述摄像镜头LA的具体实例1的构成展示图。
图3是实例1中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图4是实例1中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图5是实例1中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
图6是上述摄像镜头LA的具体实例2的构成展示图。
图7是实例2中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
图8是实例2中摄像镜头LA的倍率色差展示图。
图9是实例2中摄像镜头LA的场曲和畸变展示图。
具体实施方式
参考附图来说明与本发明相关的摄像镜头的一种实施方式。图1示出本发明一实施方式的摄像镜头的构成图。该摄像镜头LA是由5个透镜群构成，从物侧到像侧依次配置第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5。在5透镜L5和像面之间，配置有玻璃平板GF。该玻璃平板GF可以使用玻璃盖片或具有IR截止功能的滤光片。在第5镜头L5和像面之间不设置玻璃平板也可以。
第1透镜L1具有正屈折力，第2透镜L2具有负屈折力，第3透镜L3具有正屈折力，第4透镜L4具有负屈折力，第5透镜L5具有负屈折力。为能较好补正像差问题，最好将这5个透镜表面设计为非球面。
该摄像镜头LA是满足下列条件公式(1)-(4)的摄像镜头：
0.40≤f1/f≤0.50 (1)
0.08≤d6/f≤0.15 .(2)
-1.05≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.90 (3)
0.30≤(R7+R8)/(R7-R8)≤3.00 (4)
其中，
f：摄像镜头整体的焦距；
f1：第1透镜的焦距；
d6：从第3透镜的像侧面到第4透镜的物侧面的轴上距离；
R1：第1透镜的物侧面的曲率半径；
R2：第1透镜的像侧面的曲率半径；
R7：第4透镜的物侧面的曲率半径；
R8：第4透镜的像侧面的曲率半径。
条件公式(1)规定了第1透镜L1的正屈折力。在条件公式(1)的范围外，难以向具有优秀的光学特性的窄角、小型化发展。
在此，最好是将条件公式(1)的数值范围设定在以下条件公式(1-A)的数值范围内：
0.44≤f1/f≤0.47 (1-A)
条件公式(2)规定了从第3透镜L3的像侧面到第4透镜L4的物侧面的轴上距离与摄像镜头整体的焦距f之比。在条件公式(2)的范围外，难以向具有优秀的光学特性的窄角、小型化发展。
在此，最好是将条件公式(2)的数值范围设定在以下条件公式(2-A)的数值范围内：
0.11≤d6/f≤0.13 (2-A)
条件公式(3)规定了第1透镜L1的形状。在条件公式(3)的范围外，难以向具有优秀的光学特性的窄角、小型化发展。
在此，最好是将条件公式(3)的数值范围设定在以下条件公式(3-A)的数值范围内：
-0.99≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.93 (3-A)
条件公式(4)规定了第4透镜L4的形状。在条件公式(4)的范围外，难以向具有优秀的光学特性的窄角、小型化发展。
在此，最好是将条件公式(4)的数值范围设定在以下条件公式(4-A)的数值范围内：
0.70≤(R7+R8)/(R7-R8)≤2.00 (4-A)
第2透镜L2具有负屈折力，并满足下列条件公式(5)：
0.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.20 (5)
其中，
R3：第2透镜的物侧面的曲率半径；
R4：第2透镜的像侧面的曲率半径。
条件公式(5)规定了第2透镜L2的形状。在条件公式(5)的范围外，难以向具有优秀的光学特性的窄角、小型化发展。
在此，最好是将条件公式(5)的数值范围设定在以下条件公式(5-A)的数值范围内：
0.75≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.00 (5-A)
第3透镜L3具有正屈折力，并满足下列条件公式(6)：
-15.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.10 (6)
其中，
R5：第3透镜的物侧面的曲率半径；
R6：第3透镜的像侧面的曲率半径。
条件公式(6)规定了第3透镜L3的形状。在条件公式(6)的范围外，难以向具有优秀的光学特性的广角、小型化发展。
在此，最好是将条件公式(6)的数值范围设定在以下条件公式(6-A)的数值范围内：
-8.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-2.00 (6)
第5透镜L5具有负屈折力，并满足下列条件公式(7)。
-3.50≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-1.00 (7)
其中，
R9：第5透镜的物侧面的曲率半径；
R10：第5透镜的像侧面的曲率半径。
条件公式(7)规定了第5透镜L5的形状。在条件公式(7)的范围外，难以向具有优秀的光学特性的广角、小型化发展。
在此，最好是将条件公式(7)的数值范围设定在以下条件公式(7-A)的数值范围内：
-2.00≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-1.10 (7-A)
由于构成摄像镜头LA的5个透镜都具有前面所述的构成且满足条件公式，所以制造出窄角、小型且具有优秀的光学特性的摄像镜头成为可能。
f：摄像镜头整体LA的焦距；
f1：第1透镜L1的焦距；
f2：第2透镜L2的焦距；
f3：第3透镜L3的焦距；
f4：第4透镜L4的焦距；
f5：第5透镜L5的焦距；
Fno：F值；
2ω：视场角；
S1：开口光圈；
R：光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；
R1：第1透镜L1的物侧面的曲率半径；
R2：第1透镜L1的像侧面的曲率半径；
R3：第2透镜L2的物侧面的曲率半径；
R4：第2透镜L2的像侧面的曲率半径；
R5：第3透镜L3的物侧面的曲率半径；
R6：第3透镜L3的像侧面的曲率半径；
R7：第4透镜L4的物侧面的曲率半径；
R8：第4透镜L4的像侧面的曲率半径；
R9：第5透镜L5的物侧面的曲率半径；
R10：第5透镜L5的像侧面的曲率半径；
R11：玻璃平板GF的物侧面的曲率半径；
R12：玻璃平板GF的像侧面的曲率半径；
d：透镜的中心厚度或者透镜之间的轴上距离
d0：从开口光圈S1到第1透镜L1的物侧面的轴上距离
d1：第1透镜L1的中心厚度
d2：从第1透镜L1的像侧面到第2透镜L2的物侧面的轴上距离
d3：第2透镜L2的中心厚度
d4：从第2透镜L2的像侧面到第3透镜L3的物侧面的轴上距离
d5：第3透镜L3的中心厚度
d6：从第3透镜L3的像侧面到第4透镜L4的物侧面的轴上距离
d7：第4透镜L4的中心厚度
d8：从第4透镜L4的像侧面到第5透镜L5的物侧面的轴上距离
d9：第5透镜L5的中心厚度
d10：从第5透镜L5的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离
d11：玻璃平板GF的中心厚度
d12：从玻璃平板GF的像侧面到像面的轴上距离
nd：d线的折射率；
nd1：第1透镜L1的d线的折射率；
nd2：第2透镜L2的d线的折射率；
nd3：第3透镜L3的d线的折射率；
nd4：第4透镜L4的d线的折射率；
nd5：第5透镜L5的d线的折射率；
nd6：玻璃平板GF的d线的折射率；
vd：阿贝数；
v1：第1透镜L1的阿贝数；
v2：第2透镜L2的阿贝数；
v3：第3透镜L3的阿贝数；
v4：第4透镜L4的阿贝数；
v5：第5透镜L5的阿贝数；
v6：玻璃平板GF的阿贝数；
TTL：光学长度(从第1透镜L1的物侧面到像面的轴上距离)；
LB：从第5透镜L5的像侧面到像面的轴上距离(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 (8)
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公式(8)中所示的非球面。但是，本发明不限于该公式(8)表示的非球面多项式形式。
(实例1)
图2是实例1中摄像镜头LA的配置构成图。表1的数据有：实例1中构成摄像镜头LA的第1透镜L1-第5透镜L5的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、折射率nd、阿贝数vd。表2中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。
【表1】
【表2】
后出现的表5示出实例1、2中各种数值与条件公式(1)-(7)中已规定的参数所对应的值。
如表5所示，实例1满足条件公式(1)-(7)。
实例1中摄像镜头LA的轴向像差见图3，倍率色差见图4，场曲和畸变见图5所示。另外，图5的场曲S是与矢状像面相对的场曲，T是与正切像面相对的场曲。在实例2中也是如此。如图3-5所示，实例1中摄像镜头LA为Fno＝2.70、2ω＝47.8°、TTL＝5.320mm窄角、小型，这就不难理解具有优秀的光学特性。
(实例2)
图6是实例2中摄像镜头LA的配置构成图。表3的数据有：实例1中构成摄像镜头LA的第3透镜L1-第5透镜L5的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜的中心厚度以及透镜间的距离d、折射率nd、阿贝数vd。表4中的数据有：圆锥系数k、非球面系数。
【表3】
【表4】
如表5所示，实例2满足条件公式(1)-(7)。
实例2中摄像镜头LA的轴向像差见图7，倍率色差见图8，场曲和畸变见图9所示。如图7-9所示，实例2中摄像镜头LA为Fno＝2.60、2ω＝47.8°、TTL＝5.320mm窄角、小型，这就不难理解具有优秀的光学特性。
表5示出实例中各种数值与条件公式(1)-(7)中已规定的参数所对应的值。另外，表5所示的各种数值单位分别是2ω(°)、f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、f5(mm)、TTL(mm)、LB(mm)、IH(mm)。
【表5】
实例1 实例22 备注
f1/f 0.451 0.452 (1)式
d6/f 0.112 0.113 (2)式
(R1+R2)/(R1-R2) -0.970 -0.971 (3)式
(R7+R8)/(R7-R8) 1.003 0.991 (4)式
(R3+R4)/(R3-R4) 0.899 0.906 (5)式
(R5+R6)/(R5-R6) -3.000 -3.073 (6)式
(R9+R10)/(R9-R10) -1.507 -1.468 (7)式
Fno 2.70 2.60
2ω 47.8 47.8
f 5.915 5.903
f1 2.668 2.670
f2 -4.130 -4.134
f3 14.712 15.034
f4 -7.686 -7.794
f5 -12.168 -11.958
TTL 5.320 5.320
LB 0.845 0.836
IH 2.652 2.652
LA：摄像镜头；
S1：开口光圈；
L1：第1透镜；
L2：第2透镜；
L3：第3透镜；
L4：第4透镜；
L5：第5透镜；
GF：玻璃平板；
R：光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；
R1：第1透镜L1的物侧面的曲率半径；
R2：第1透镜L1的像侧面的曲率半径；
R3：第2透镜L2的物侧面的曲率半径；
R4：第2透镜L2的像侧面的曲率半径；
R5：第3透镜L3的物侧面的曲率半径；
R6：第3透镜L3的像侧面的曲率半径；
R7：第4透镜L4的物侧面的曲率半径；
R8：第4透镜L4的像侧面的曲率半径；
R9：第5透镜L5的物侧面的曲率半径；
R10：第5透镜L5的像侧面的曲率半径；
R11：玻璃平板GF的物侧面的曲率半径；
R12：玻璃平板GF的像侧面的曲率半径；
d：透镜的中心厚度或者透镜之间的轴上距离
d0：从开口光圈S1到第1透镜L1的物侧面的轴上距离
d1：第1透镜L1的中心厚度
d2：从第1透镜L1的像侧面到第2透镜L2的物侧面的轴上距离
d3：第2透镜L2的中心厚度
d4：从第2透镜L2的像侧面到第3透镜L3的物侧面的轴上距离
d5：第3透镜L3的中心厚度
d6：从第3透镜L3的像侧面到第4透镜L4的物侧面的轴上距离
d7：第4透镜L4的中心厚度
d8：从第4透镜L4的像侧面到第5透镜L5的物侧面的轴上距离
d9：第5透镜L5的中心厚度
d10：从第5透镜L5的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离
d11：玻璃平板GF的中心厚度
d12：从玻璃平板GF的像侧面到像面的轴上距离
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种摄像镜头，其特征在于，从物体侧开始依次配置有：正屈折力的第1透镜、负屈折力的第2透镜、正屈折力的第3透镜、负屈折力的第4透镜、负屈折力的第5透镜，并且满足以下条件公式(1)-(4)：
0.40≤f1/f≤0.50 (1)
0.08≤d6/f≤0.15 (2)
-1.05≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.90 (3)
0.30≤(R7+R8)/(R7-R8)≤3.00 (4)
其中，
f：摄像镜头整体的焦距；
f1：第1透镜的焦距；
d6：从第3透镜的像侧面到第4透镜的物侧面的轴上距离；
R1：第1透镜的物侧面的曲率半径；
R2：第1透镜的像侧面的曲率半径；
R7：第4透镜的物侧面的曲率半径；
R8：第4透镜的像侧面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，满足下列条件公式(5)：
0.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.20 (5)
其中，
R3：第2透镜的物侧面的曲率半径；
R4：第2透镜的像侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，满足下列条件公式(6)：
-15.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.10 (6)
其中，
R5：第3透镜的物侧面的曲率半径；
R6：第3透镜的像侧面的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，满足下列条件公式(7)：
-3.50≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-1.00 (7)
其中，
R9：第5透镜的物侧面的曲率半径；
R10：第5透镜的像侧面的曲率半径。
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