CN108761741A - 光学取像镜头组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了光学取像镜头组，由物侧至像侧依序包含：第一透镜，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；第二透镜，具有负屈折力，第二透镜的物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面；第三透镜，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；第四透镜，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面且具有正屈折力；第五透镜，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少有一个凹面且具有负屈折力；其中，f1/f2<0且f2/f5>0。镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。

Description

光学取像镜头组
技术领域
本发明涉及电子产品用的小型摄像、取像透镜领域，具体涉及一种光学取像镜头组。
背景技术
随着智能型手机(SmartPhone)与平板计算机(Tablet PC)等高规格行动装置的盛行，带动摄影镜头在画素与成像质量上的迅速攀升，领域中亦提出五片式透镜组，期能提供更优异的成像质量。然而，惯用五片式透镜组常见透镜间屈折力配置不佳，而影响***之色差及像弯曲的问题，未能满足领域中所要求的高阶成像质量。因此，领域中急需一种在满足小型化的条件下，具备良好之修正色差及像弯曲能力的摄影镜头。
发明内容
本发明克服现有缺陷提供一种光学取像镜头组，具备良好的修正色差和像弯曲能力。
本发明通过以下技术方案实现：
光学取像镜头组，由物侧至像侧依序包含：
第一透镜，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；
第二透镜，具有负屈折力，第二透镜的物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面；
第三透镜，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；
第四透镜，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面且具有正屈折力；
第五透镜，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少有一个凹面且具有负屈折力；
其中，第一透镜焦距为f1，第二透镜焦距为f2，第三透镜焦距为f3，第四透镜焦距为f4，第五透镜焦距为f5，其满足下列关系式：f1/f2<0且f2/f5>0。
本发明进一步的改进方案是，所述第一透镜的色散系数为V1，第二透镜的色散系数为V2，第四透镜的色散系数为V4，其满足下列关系式: 0<(V1-V2)/V4<2且0<V4/V5<1.5；
本发明进一步的改进方案是，所述第五透镜的物侧表面和像侧表面均为非球面。
本发明进一步的改进方案是，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的材质为塑料或为玻璃。
进一步，光圈设置于被摄物与所述第一透镜之间。
本发明和现有技术相比具有以下优点：
本发明的镜片组针对小型化设备优化，有利于在短总长下实现较大视角，色差与像散平衡，能够获得高阶成像质量。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2由实施例1透镜组的结构示意图。
图3由左至右为图2中的透镜组球差、像散和歪曲曲线图。
图4由实施例2透镜组的结构示意图。
图5由左至右为图4中的透镜组球差、像散和歪曲曲线图。
图6由实施例3透镜组的结构示意图。
图7由左至右为图6中的透镜组球差、像散和歪曲曲线图。
具体实施方式
如图1所示的光学取像镜头组，由物侧至像侧依序包含：
第一透镜1，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；第一透镜具有正屈折力，有助于缩短结像镜片组的总长度。第二透镜2，具有负屈折力，且物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面；能够修正像散平衡第一透镜所产生的像差，以控制影像质量，有助于像差修正。第三透镜3，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；能够修正像差与像散，并有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测组件上的角度，使影像、感测组件的响应效率提升。第四透镜4，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面且具有正屈折力；可有效减少球差与修正像散。第五透镜5，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少有一个凹面且具有负屈折力；使主点远离成像面以减少后焦距并压制总长，还能够有效修正离轴视场像差。并有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测组件上的角度，使影像感测组件的响应效率提升。
其中，第一透镜1焦距为f1，第二透镜2焦距为f2，第三透镜3焦距为f3，第四透镜4焦距为f4，第五透镜5焦距为f5，其满足下列关系式：f1/f2<0且f2/f5>0。
第一透镜1的色散系数为V1，第二透镜2的色散系数为V2，第四透镜4的色散系数为V4，其满足下列关系式: 0<(V1-V2)/V4<2且0<V4/V5<1.5；就能够让色差与像散得到较适合的平衡，并且较能充分利用适合成型的材质。
第五透镜5的物侧表面和像侧表面均为非球面。非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减所需使用透镜的数目，因此可以有效降低光学总长度。
第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5的材质为塑料或为玻璃。
实施例1
下面结合图2和图3详细说明：
实施例1中，第一透镜1，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；第二透镜2，具有负屈折力；第三透镜3，物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；第四透镜4，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面且具有正屈折力；第五透镜5，物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少有一个凹面且具有负屈折力。
实施例1的光学取像镜头组中，光学取像镜头组的焦距为f，光学取像镜头组的光圈值F-number)为Fno，光学取像镜头组中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f=3.379公厘(mm)，Fno=2.0，HFOV=40.7度(deg.)。
第一透镜1焦距为f1，第二透镜2焦距为f2，第三透镜3焦距为f3，第四透镜4焦距为f4，第五透镜5焦距为f5，其满足下列关系式：f1/f2<0且f2/f5>0。第一透镜1的色散系数为V1，第二透镜2的色散系数为V2，第四透镜4的色散系数为V4，其满足下列关系式: 0<(V1-V2)/V4<2且0<V4/V5<1.5。
第五透镜5的物侧表面和像侧表面均为非球面。第二透镜2的物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5的材质为塑料。
下表为实施例1详细的结构数据：
其中：曲率半径、厚度及焦距单位为mm，表面0-14表示由物侧至像侧的表面。红外线滤除滤光组件6的材质为玻璃，其设置于第五透镜及成像面之间，并不影响影像撷取光学镜片***的焦距。
实施例1中的光圈7配置为前置，前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间，前置光圈可使摄影用光学透镜组的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(Telecentric)效果，可增加电子感光组件如CCD或CMOS接收影像的效率。实施例1的透镜组设置一孔径光阑(Aperture Stop)，有助于减少杂散光以提升影像质量。
下表为实施例1中非球面数据：
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
其中，z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；
c为曲率半径的倒数；
k：锥面系数；
以及
A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。。
A1-A16表示各表面第1-16阶非球面系数。
结合图2、3可知实施例1所给出的摄像镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。
实施例2
结合图4、5详细说明：其中省略与实施例1相同的部分：
下表为实施例2详细的结构数据：
其中：曲率半径、厚度及焦距单位为mm，表面0-14表示各透镜由物侧至像侧的表面。红外线滤除滤光组件6的材质为玻璃，其设置于第五透镜及成像面之间，并不影响影像撷取光学镜片***的焦距。
实施例2中的光圈7配置为前置，前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间。实施例2的透镜组设置一孔径光阑(Aperture Stop)，有助于减少杂散光以提升影像质量。
下表为实施例2中非球面数据：
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
其中，z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；
c为曲率半径的倒数；
k：锥面系数；
以及
A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。。
A1-A16表示各表面第1-16阶非球面系数。
结合图4、5可知实施例1所给出的摄像镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。
实施例3
结合图6、7详细说明：其中省略与实施例1相同的部分：
下表为实施例3详细的结构数据：
其中：曲率半径、厚度及焦距单位为mm，表面0-14表示各透镜由物侧至像侧的表面。红外线滤除滤光组件6的材质为玻璃，其设置于第五透镜及成像面之间，并不影响影像撷取光学镜片***的焦距。
实施例3中的光圈7配置为前置，前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间。实施例3的透镜组设置一孔径光阑(Aperture Stop)，有助于减少杂散光以提升影像质量。
下表为实施例3中非球面数据：
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
其中，z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；
c为曲率半径的倒数；
k：锥面系数；
以及
A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。。
A1-A16表示各表面第1-16阶非球面系数。
结合图6、7可知实施例1所给出的摄像镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。

Claims (6)

1.光学取像镜头组，其特征是：由物侧至像侧依序包含：
第一透镜（1），物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；
第二透镜（2），具有负屈折力；
第三透镜（3），物侧表面近光轴处为凸面、像侧表面近光轴处为凹面且具有正屈折力；
第四透镜（4），物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面且具有正屈折力；
第五透镜（5），物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少有一个凹面且具有负屈折力；
其中，第一透镜（1）焦距为f1，第二透镜（2）焦距为f2，第三透镜（3）焦距为f3，第四透镜（4）焦距为f4，第五透镜（5）焦距为f5，其满足下列关系式：f1/f2<0且f2/f5>0。
2.根据权利要求1所述的光学取像镜头组，其特征是：所述第一透镜（1）的色散系数为V1，第二透镜（2）的色散系数为V2，第四透镜（4）的色散系数为V4，其满足下列关系式: 0<(V1-V2)/V4<2且0<V4/V5<1.5。
3.根据权利要求1所述的光学取像镜头组，其特征是：所述第五透镜（5）的物侧表面和像侧表面均为非球面。
4.根据权利要求1所述的光学取像镜头组，其特征是：第二透镜（2）的物侧表面近光轴处为凹面、像侧表面近光轴处为凸面。
5.根据权利要求1所述的光学取像镜头组，其特征是：所述第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）、第五透镜（5）的材质为塑料或为玻璃。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光学取像镜头组，其特征是：光圈（7）设置于被摄物与所述第一透镜（1）之间。
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