CN109375347A - 摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有优秀光学特性、超薄而且F数2.05以下的由5个透镜构成的摄像镜头。该摄像镜头从物侧开始依次配置有：具有正屈折力的第1透镜、具有负屈折力的第2透镜、具有负屈折力的第3透镜、具有正屈折力的第4透镜、具有负屈折力的第5透镜，并且满足规定的条件公式。

Description

摄像镜头
技术领域
本发明是涉及摄像镜头领域，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、TTL(光学长度)/IH(像高)≤1.50超薄、而且F数(以下简称为Fno)2.05以下的由5个透镜构成的摄像镜头。
背景技术
近年来，使用CCD，CMOS等摄像元件的各种摄像装置广泛普及。伴随这些摄像元件的小型化、高性能化，期望具有良好的光学特性、小型且具有明亮的Fno的摄像镜头。
与具有优秀光学特性、超薄、而且明亮Fno的由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，从物侧开始依次是具有正屈折力的第1透镜、具有负屈折力的第2透镜、具有负屈折力的第3透镜、具有正屈折力的第4透镜、具有负屈折力的第5透镜。
相关技术所公开的摄像镜头为上述由5个透镜构成，但是第4透镜的屈折力大小配置、第4透镜的中心厚度和整体摄像镜头的焦距之比不充分，所以为Fno＝2.25明亮度不充分。
另一相关技术所公开的摄像镜头为上述由5个透镜构成的摄像镜头，但是第3透镜的屈折力大小配置、第2透镜的形状以及第4透镜的中心厚度和整体摄像镜头的焦距之比不充分，所以为Fno≥2.25明亮度不充分。
发明内容
本发明的目的是提供具有优秀光学特性、超薄、而且Fno 2.05明亮的由5个透镜构成的摄像镜头。
为达成上述目标，在对第3透镜与第4透镜的屈折力大小配置以及第2透镜的形状与第4透镜的中心厚度和整体摄像镜头的焦距之比进行认真研讨后，提出改善以往技术的摄像镜头方案，于是形成本发明。
本发明第一技术方案的摄像镜头从物侧开始依次配置有：具有正屈折力的第1透镜、具有负屈折力的第2透镜、具有负屈折力的第3透镜、具有正屈折力的第4透镜、具有负屈折力的第5透镜，并且满足以下条件公式(1)～(4)：
-10.00≤f3/f≤-7.00 (1)；
0.60≤f4/f≤0.90 (2)；
0.80≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.50 (3)；
0.22≤d7/f≤0.40 (4)；
其中，
f：整体摄像镜头的焦距；
f3：第3透镜的焦距；
f4：第4透镜的焦距；
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；
d7：第4透镜的中心厚度。
本发明第二技术方案的摄像镜头是在第一技术方案的基础上，满足下列条件公式(5)：
-2.00≤f2/f≤-1.40 (5)；
其中，
f：整体摄像镜头的焦距；
f2：第2透镜的焦距。
本发明第三技术方案的摄像镜头是在第一技术方案的基础上，满足下列条件公式(6)：
-1.20≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.80 (6)；
其中，
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。
根据本发明提供的摄像镜头由5个透镜组成，其具有优秀光学特性、超薄、而且具有2.05以下明亮Fno。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是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像镜头LA的构成的图。
图2是表示上述摄像镜头LA的具体的实施例1的构成的图。
图3是实施例1的摄像镜头LA的轴向像差图。
图4是实施例1的摄像镜头LA的倍率色差图。
图5是实施例1的摄像镜头LA的场曲和畸变图。
图6是表示上述摄像镜头LA的具体的实施例2的构成的图。
图7是实施例2的摄像镜头LA的轴向像差图。
图8是实施例2的摄像镜头LA的倍率色差图。
图9是实施例2的摄像镜头LA的场曲和畸变图。
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L5、第5透镜L5。在第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透镜L5和像面之间不设置玻璃平板GF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具有负屈折力，第4透镜L4具有正屈折力，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：
-10.00≤f3/f≤-7.00 (1)；
0.60≤f4/f≤0.90 (2)；
0.80≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.50 (3)；
0.22≤d7/f≤0.40 (4)；
其中，
f：整体摄像镜头的焦距；
f3：第3透镜的焦距；
f4：第4透镜的焦距；
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；
d7：第4透镜的中心厚度。
条件公式(1)规定了第3透镜L3的负屈折力。在条件公式(1)的范围外，难以向超薄化与明亮Fno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：
-9.00≤f3/f≤-8.00 (1-A)。
条件公式(2)规定了第4透镜L4的正屈折力。在条件公式(2)的范围外，难以向超薄化与明亮Fno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：
0.65≤f4/f≤0.75 (2-A)。
条件公式(3)规定了第2透镜L2的形状。在条件公式(3)的范围外，难以向超薄化与明亮Fno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：
1.15≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.35 (3-A)。
条件公式(4)规定了第4透镜L4的中心厚度和整体摄像镜头的焦距f之比。在条件公式(4)的范围外，难以向超薄化与明亮Fno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：
0.25≤d7/f≤0.30 (4-A)。
第2透镜L2具有负屈折力，并满足下列条件公式(5)：
-2.00≤f2/f≤-1.40 (5)。
其中，
f：整体摄像镜头的焦距；
f2：第2透镜的焦距。
条件公式(5)规定了第2透镜L2的负屈折力。在条件公式(5)的范围外，难以向超薄化与明亮Fno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：
-1.75≤f2/f≤-1.50 (5-A)。
第1透镜L1具有正屈折力，并满足下列条件公式(6)：
-1.20≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.80 (6)。
其中，
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。
条件公式(6)规定了第1透镜L1的形状。在条件公式(6)的范围外，难以向超薄化与明亮Fno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：
-1.10≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.00 (6-A)。
由于构成摄像镜头LA的5个透镜分别满足前面所述的构成和条件公式，所以制造出具有优秀的光学特性、超薄且Fno≤2.05明亮的摄像镜头成为可能。
以下，使用实施例来说明本发明的摄像镜头LA。各实施例中记载的符号如下所示。此外，距离、半径以及中心厚度的单位是mm。
f：整体摄像镜头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数；
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：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：第1透镜L1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：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的的d线的折射率；
nd2：第2透镜L2的的d线的折射率；
nd3：第3透镜L3的的d线的折射率；
nd4：第4透镜L4的的d线的折射率；
nd5：第5透镜L5的的d线的折射率；
nd6：玻璃平板GF的d线的折射率；
νd：阿贝数；
ν1：第1透镜L1的阿贝数；
ν2：第2透镜L2的阿贝数；
ν3：第3透镜L3的阿贝数；
ν4：第4透镜L4的阿贝数；
ν5：第5透镜L5的阿贝数；
ν6：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(7)
其中，R为轴上曲率半径，k为圆锥系数，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数。
为方便起见，各个透镜面的非球面使用公式(7)中所示的非球面。但是，本发明不限于该公式(7)表示的非球面多项式形式。
实施例1
图2是实施例1中摄像镜头LA的配置构成图。表1的数据有：实施例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轴上距离d、折射率nd、阿贝数νd。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示出实施例1、2中各种数值与条件公式(1)～(6)中已规定的参数所对应的值。
如表5所示，实施例1满足条件公式(1)～(6)。
实施例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是与弧矢像面相对的场曲，T是与子午像面相对的场曲。在实施例2中也是如此。如图3～5所示，实施例1中摄像镜头LA为TTL/IH＝1.466、Fno＝2.00超薄且Fno明亮，这就不难理解具有优秀的光学特性。
实施例2
图6是实施例2中摄像镜头LA的配置构成图。表3的数据有：实施例2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轴上距离d、折射率nd、阿贝数νd。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，实施例2满足条件公式(1)～(6)。
实施例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，实施例2中摄像镜头LA为TTL/IH＝1.465、Fno＝2.00超薄且Fno明亮，这就不难理解具有优秀的光学特性。
表5示出实施例中各种数值与条件公式(1)～(6)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为2ω(°)、f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、f5(mm)、TTL(mm)、LB(mm)、IH(mm)。
【表5】
实施例1 实施例2 备注
f3/f -8.901 -8.207 (1)式
f4/f 0.746 0.741 (2)式
(R3+R4)/(R3-R4) 1.300 1.298 (3)式
d7/f 0.267 0.265 (4)式
f2/f -1.748 -1.737 (5)式
(R1+R2)/(R1-R2) -1.014 -1.014 (6)式
Fno 2.00 2.00
2ω 79.0 79.0
TTL/IH 1.466 1.465
f 3.372 3.389
f1 2.614 2.614
f2 -5.894 -5.885
f3 -30.017 -27.812
f4 2.514 2.511
f5 -2.179 -2.181
TTL 4.255 4.252
LB 1.037 1.039
IH 2.902 2.902
符号说明
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：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：第1透镜L1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：玻璃平板GF的像侧面到像面的轴上距离。
本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (3)

1.一种摄像镜头，其特征在于，从物侧开始依次配置有：具有正屈折力的第1透镜、具有负屈折力的第2透镜、具有负屈折力的第3透镜、具有正屈折力的第4透镜、具有负屈折力的第5透镜，并且满足以下条件公式(1)～(4)：
-10.00≤f3/f≤-7.00 (1)；
0.60≤f4/f≤0.90 (2)；
0.80≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.50 (3)；
0.22≤d7/f≤0.40 (4)；
其中，
f：整体摄像镜头的焦距；
f3：第3透镜的焦距；
f4：第4透镜的焦距；
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；
d7：第4透镜的中心厚度。
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)：
-2.00≤f2/f≤-1.40 (5)；
其中，
f：整体摄像镜头的焦距；
f2：第2透镜的焦距。
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)：
-1.20≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.80 (6)；
其中，
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。
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