CN112083556B - 摄像镜头 - Google Patents

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CN112083556B
CN112083556B CN202011050817.1A CN202011050817A CN112083556B CN 112083556 B CN112083556 B CN 112083556B CN 202011050817 A CN202011050817 A CN 202011050817A CN 112083556 B CN112083556 B CN 112083556B
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Abstract

本发明提供一种具有良好的光学特性的、广角、小型且利用7片透镜而构成的摄像镜头。该摄像镜头从物侧起依次配置有具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有负屈折力的第六透镜以及具有负屈折力的第七透镜，且满足给定的关系式。

Description

摄像镜头
技术领域
本发明涉及摄像镜头，尤其涉及适合于采用高像素用CCD、CMOS等摄像元件的便携式用模块相机、WEB相机等的、全视场角(以下，设为2ω)为125°以上的广角、小型且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头。
背景技术
近年，采用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，寻求广角、小型且具有良好的光学特性的摄像镜头。
与广角、小型且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头相关的技术开发正在推进。作为该7片透镜结构的摄像镜头，在专利文献1中提出了如下摄像镜头：从物侧起依次利用具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有负屈折力的第六透镜以及具有负屈折力的第七透镜而构成。
关于专利文献1的实施例2、4、7中公开的摄像镜头，第一透镜和第二透镜的屈折力、以及第二透镜物侧面的曲率半径与第二透镜像侧面的曲率半径之比不充分，因此广角、小型化不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：中国发明公开号CN110221402A
发明内容
(发明要解决的课题)
本发明的目的在于，提供广角、小型且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头。
(用于解决课题的技术方案)
为了达成上述目标，对第一透镜和第二透镜的屈折力、以及第二透镜的物侧面的曲率半径与第二透镜的像侧面的曲率半径之比进行了锐意探讨，结果发现可得到改善了现有技术的课题的摄像镜头，从而完成本发明。
技术方案1记载的摄像镜头从物侧起依次配置有具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有负屈折力的第六透镜以及具有负屈折力的第七透镜，且满足下列关系式(1)～(3)：
－2.00≤f1/f≤－1.67 (1)
1.20≤f2/f≤1.60 (2)
10.00≤|R3/R4|≤60.00 (3)
其中，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f1表示第一透镜的焦距，
f2表示第二透镜的焦距，
R3表示第二透镜的物侧面的曲率半径，
R4表示第二透镜的像侧面的曲率半径。
技术方案2记载的摄像镜头是在技术方案1记载的摄像镜头的基础上，满足下列条件式(4)：
1.80≤f3/f≤3.00 (4)
其中，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f3表示第三透镜的焦距。
技术方案3记载的摄像镜头是在技术方案1记载的摄像镜头的基础上，满足下列条件式(5)：
－4.00≤f4/f≤－2.00 (5)
其中，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f4表示第四透镜的焦距。
技术方案4记载的摄像镜头是在技术方案1记载的摄像镜头的基础上，满足下列条件式(6)：
5.00≤|R5/R6|≤35.00 (6)
其中，
R5表示第三透镜的物侧面的曲率半径，
R6表示第三透镜的像侧面的曲率半径。
技术方案5记载的摄像镜头是在技术方案1记载的摄像镜头的基础上，满足下列条件式(7)：
0.50≤D23/f≤0.70 (7)
其中，
D23表示从第二透镜的物侧面到第三透镜的像侧面的轴上距离，
f表示摄像镜头整体的焦距。
(发明效果)
根据本发明，尤其能够提供一种摄像镜头，适合于采用高像素用CCD、CMOS等摄像元件的便携式用模块相机、WEB相机等，保证2ω＞125°的广角，小型且具有良好的光学特性，利用7片透镜而构成。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的摄像镜头LA的概略构成的图。
图2是表示本发明的实施例1的摄像镜头LA的球差、像散、畸变的图。
图3是表示本发明的实施例2的摄像镜头LA的概略构成的图。
图4是表示本发明的实施例2的摄像镜头LA的球差、像散、畸变的图。
图5是表示本发明的实施例3的摄像镜头LA的概略构成的图。
图6是表示本发明的实施例3的摄像镜头LA的球差、像散、畸变的图。
图7是表示本发明的实施例4的摄像镜头LA的概略构成的图。
图8是表示本发明的实施例4的摄像镜头LA的球差、像散、畸变的图。
图9是表示本发明的实施例5的摄像镜头LA的概略构成的图。
图10是表示本发明的实施例5的摄像镜头LA的球差、像散、畸变的图。
具体实施方式
针对本发明所涉及的摄像镜头的实施方式进行说明。该摄像镜头LA具备透镜***，该透镜***是从物侧向像侧配置有第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7的7片透镜结构。在第七透镜L7与像面之间配置玻璃平板GF。作为该玻璃平板GF，设想了盖板玻璃以及各种滤光片等。在本发明中，玻璃平板GF可以配置于不同位置，还可以省略。
第一透镜L1是具有负屈折力的透镜，第二透镜L2是具有正屈折力的透镜，第三透镜L3是具有正屈折力的透镜，第四透镜L4是具有负屈折力的透镜，第五透镜L5是具有正屈折力的透镜，第六透镜L6是具有负屈折力的透镜，第七透镜L7是具有负屈折力的透镜。关于这7片透镜的表面，为了良好地校正诸像差，期望将所有面设为非球面形状。
该摄像镜头LA满足下列关系式(1)。
－2.00≤f1/f≤－1.67 (1)
关系式(1)是第一透镜L1的焦距f1与摄像镜头LA整体的焦距f之比，规定第一透镜L1的负屈折力。通过设为关系式(1)的范围内，广角、小型化下的诸像差的校正容易，因此优选。
该摄像镜头LA满足下列关系式(2)。
1.20≤f2/f≤1.60 (2)
关系式(2)是第二透镜L2的焦距f2与摄像镜头LA整体的焦距f之比，规定第二透镜L2的正屈折力。通过设为关系式(1)的范围内，广角、小型化下的诸像差的校正容易，因此优选。
该摄像镜头LA满足下列关系式(3)。
10.00≤|R3/R4|≤60.00 (3)
关系式(3)规定第二透镜L2的物侧面S3的曲率半径R3与第二透镜L2的像侧面S4的曲率半径R4之比。通过设为关系式(3)的范围内，广角、小型化下的诸像差的校正容易，因此优选。
该摄像镜头LA满足下列条件式(4)。
1.80≤f3/f≤3.00 (4)
关系式(4)是第三透镜L3的焦距f3与摄像镜头LA整体的焦距f之比，规定第三透镜L3的正屈折力。通过设为关系式(4)的范围内，广角、小型化下的诸像差的校正容易，因此优选。
该摄像镜头LA满足下列条件式(5)。
－4.00≤f4/f≤－2.00 (5)
关系式(5)是第四透镜L4的焦距f4与摄像镜头LA整体的焦距f之比，规定第四透镜L4的负屈折力。通过设为关系式(4)的范围内，广角、小型化下的轴上、轴外的色差的校正容易，因此优选。
该摄像镜头LA满足下列条件式(6)。
5.00≤|R5/R6|≤35.00 (6)
关系式(6)规定第三透镜L3的物侧面S5的曲率半径R5与第三透镜L3的像侧面S6的曲率半径R6之比。通过设为关系式(6)的范围内，广角、小型化下的诸像差的校正容易，因此优选。
该摄像镜头LA满足下列关系式(7)。
0.50≤D23/f≤0.70 (7)
关系式(7)规定从第二透镜L2的物侧面S3到第三透镜L3的像侧面S6的轴上距离D23与摄像镜头LA整体的焦距f之比。通过设为关系式(7)的范围内，广角、小型化下的诸像差的校正容易，因此优选。
通过使构成摄像镜头LA的7片透镜分别满足上述构成以及关系式，从而能够得到满足2ω＞125°的广角、小型且具有良好的光学特性的利用7片透镜而构成的摄像镜头。
【实施例】
以下，使用实施例来说明本发明的摄像镜头LA。各实施例记载的记号如下所示。此外，距离、半径以及中心厚度的单位是mm。
f：摄像镜头LA整体的焦距
f1：第一透镜L1的焦距
f2：第二透镜L2的焦距
f3：第三透镜L3的焦距
f4：第四透镜L4的焦距
f5：第五透镜L5的焦距
f6：第六透镜L6的焦距
f7：第七透镜L7的焦距
Fno：F数
2ω：全视场角
STOP：开口光圈
R：光学面的曲率半径，透镜的情况下为中心曲率半径
R1：第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径
R2：第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径
R3：第二透镜L2的物侧面S3的曲率半径
R4：第二透镜L2的像侧面S4的曲率半径
R5：第三透镜L3的物侧面S5的曲率半径
R6：第三透镜L3的像侧面S6的曲率半径
R7：第四透镜L4的物侧面S7的曲率半径
R8：第四透镜L4的像侧面S8的曲率半径
R9：第五透镜L5的物侧面S9的曲率半径
R10：第五透镜L5的像侧面S10的曲率半径
R11：第六透镜L6的物侧面S11的曲率半径
R12：第六透镜L6的像侧面S12的曲率半径
R13：第七透镜L7的物侧面S13的曲率半径
R14：第七透镜L7的像侧面S14的曲率半径
R15：玻璃平板GF的物侧面S15的曲率半径
R16：玻璃平板GF的像侧面S16的曲率半径
d：透镜的中心厚度或透镜间距离
d1：第一透镜L1的中心厚度
d2：从第一透镜L1的像侧面S2到开口光圈STOP的轴上距离
d3：从开口光圈STOP到第二透镜L2的物侧面S3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S4到第三透镜L3的物侧面S5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S6到第四透镜L4的物侧面S7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S8到第五透镜L5的物侧面S9的轴上距离
d10：第五透镜L5的中心厚度
d11：从第五透镜L5的像侧面S10到第六透镜L6的物侧面S11的轴上距离
d12：第六透镜L6的中心厚度
d13：从第六透镜L6的像侧面S12到第七透镜L7的物侧面S13的轴上距离
d14：第七透镜L7的中心厚度
d15：从第七透镜L7像侧面S14到玻璃平板GF的物侧面S15的轴上距离
d16：玻璃平板GF的中心厚度
d17：从玻璃平板GF的像侧面S16到像面的轴上距离
D23：从第二透镜L2的物侧面S3到第三透镜的像侧面S5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：第五透镜L5的d线的折射率
nd6：第六透镜L6的d线的折射率
nd7：第七透镜L7的d线的折射率
ndg：玻璃平板GF的d线的折射率
ν：阿贝数
ν1：第一透镜L1的阿贝数
ν2：第二透镜L2的阿贝数
ν3：第三透镜L3的阿贝数
ν4：第四透镜L4的阿贝数
ν5：第五透镜L5的阿贝数
ν6：第六透镜L6的阿贝数
ν7：第七透镜L7的阿贝数
νg：玻璃平板GF的阿贝数
TTL：光学长度(从第一透镜L1的物侧面S1到像面的轴上距离)
LB：从第七透镜L7的像侧面S14到像面的轴上距离(包含玻璃平板GF的厚度)
y＝(x2/R)/[1+{1－(k+1)(x2/R2)}1/2]+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16+A18x18+A20x20 (8)
为方便起见，各透镜面的非球面使用式(8)中所示的非球面。然而，本发明不限于该式(8)的非球面多项式。
(实施例1)
图1是表示实施例1的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例1的摄像镜头LA的第一透镜L1～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数ν如表1所示，圆锥系数k、非球面系数如表2所示，2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、IH如表3所示。
(表1)
Figure BDA0002709490840000091
参照波长＝588nm
(表2)
Figure BDA0002709490840000101
(表3)
2ω(°) 130.0
Fno 2.20
f(mm) 2.419
f1(mm) -4.065
f2(mm) 2.952
f3(mm) 7.210
f4(mm) -6.889
f5(mm) 2.702
f6(mm) -5.941
f7(mm) -6.811
TTL(mm) 6.080
LB(mm) 1.042
IH(mm) 3.552
后述的表16示出与各实施例1～5的关系式(1)～(7)规定的参数对应的值。
实施例1如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例1的摄像镜头LA的球差、像散、畸变如图2所示。此外，图的场曲的S是针对弧矢像面的场曲，T是针对子午像面的场曲，在实施例2～5中也同样。实施例1的摄像镜头LA如图2所示可知，2ω＝130.0°，广角化为TTL＝6.080mm，小型，且具有良好的光学特性。
(实施例2)
图3是表示实施例2的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例2的摄像镜头LA的第一透镜L1～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v如表4所示，圆锥系数k、非球面系数如表5所示，2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、IH如表6所示。
(表4)
Figure BDA0002709490840000121
参照波长＝588nm
(表5)
Figure BDA0002709490840000131
(表6)
2ω(°) 130.0
Fno 2.40
f(mm) 2.208
f1(mm) -4.393
f2(mm) 3.510
f3(mm) 4.824
f4(mm) -8.809
f5(mm) 2.788
f6(mm) -5.607
f7(mm) -6.203
TTL(mm) 6.100
LB(mm) 1.027
IH(mm) 3.552
实施例2如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例2的摄像镜头LA的球差、像散、畸变如图4所示。实施例2的摄像镜头LA如图4所示可知，2ω＝130.0°，广角化为TTL＝6.100mm，小型，且具有良好的光学特性。
(实施例3)
图5是表示实施例3的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例3的摄像镜头LA的第一透镜L1～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v如表7所示，圆锥系数k、非球面系数如表8所示，2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、IH如表9所示。
(表7)
Figure BDA0002709490840000151
参照波长＝588nm
(表8)
Figure BDA0002709490840000161
(表9)
2ω(°) 130.0
Fno 2.20
f(mm) 2.394
f1(mm) -4.272
f2(mm) 3.578
f3(mm) 4.333
f4(mm) -4.812
f5(mm) 2.952
f6(mm) -35.839
f7(mm) -3.719
TTL(mm) 6.033
LB(mm) 0.945
IH(mm) 3.552
实施例3如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例3的摄像镜头LA的球差、像散、畸变如图6所示。实施例3的摄像镜头LA如图6所示可知，2ω＝130.0°，广角化为TTL＝6.033mm，小型，且具有良好的光学特性。
(实施例4)
图7是表示实施例4的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例4的摄像镜头LA的第一透镜L1～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v如表10所示，圆锥系数k、非球面系数如表11所示，2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、IH如表12所示。
(表10)
Figure BDA0002709490840000181
参照波长＝588nm
(表11)
Figure BDA0002709490840000191
(表12)
2ω(°) 130.0
Fno 2.40
f(mm) 2.351
f1(mm) -4.174
f2(mm) 2.945
f3(mm) 5.587
f4(mm) -6.817
f5(mm) 2.743
f6(mm) -7.968
f7(mm) -4.267
TTL(mm) 6.043
LB(mm) 0.988
IH(mm) 3.552
实施例4如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例4的摄像镜头LA的球差、像散、畸变如图8所示。实施例4的摄像镜头LA如图8所示可知，2ω＝130.0°，广角化为TTL＝6.043mm，小型，且具有良好的光学特性。
(实施例5)
图9是表示实施例5的摄像镜头LA的配置的构成图。构成实施例5的摄像镜头LA的第一透镜L1～第七透镜L7的各自的物侧以及像侧的曲率半径R、透镜中心厚度或透镜间距离d、折射率nd、阿贝数v如表13所示，圆锥系数k、非球面系数如表14所示，2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、TTL、IH如表15所示。
(表13)
Figure BDA0002709490840000211
参照波长＝588nm
(表14)
Figure BDA0002709490840000221
(表15)
2ω(°) 130.0
Fno 2.20
f(mm) 2.210
f1(mm) -4.244
f2(mm) 3.406
f3(mm) 4.555
f4(mm) -7.132
f5(mm) 2.631
f6(mm) -5.872
f7(mm) -6.129
TTL(mm) 6.000
LB(mm) 1.021
IH(mm) 3.552
实施例5如表16所示，满足关系式(1)～(7)。
实施例5的摄像镜头LA的球差、像散、畸变如图10所示。实施例5的摄像镜头LA如图10所示可知，2ω＝130.0°，广角化为TTL＝6.000mm，小型，且具有良好的光学特性。
表16示出与实施例1～5的关系式(1)～(7)规定的参数对应的值。
(表16)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 备注
f1/f -1.680 -1.990 -1.784 -1.776 -1.921 (1)式
f2/f 1.220 1.590 1.495 1.253 1.541 (2)式
|R3/R4| 10.020 59.900 59.899 27.062 36.990 (3)式
f3/f 2.980 2.185 1.810 2.377 2.061 (4)式
f4/f -2.847 -3.990 -2.010 -2.900 -3.228 (5)式
|R5/R6| 7.077 13.617 11.937 5.010 34.950 (6)式
D23/f 0.502 0.685 0.602 0.562 0.609 (7)式

Claims (5)

1.一种摄像镜头，其特征在于，
所述摄像镜头共包含七片透镜，所述七片透镜从物侧起依次配置为具有负屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有负屈折力的第六透镜、具有负屈折力的第七透镜，且满足下列关系式（1）～（3）：
－2.00≤f1/f≤－1.67 （1）
1.20≤f2/f≤1.60 （2）
10.00≤｜R3/R4｜≤60.00 （3）
其中，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f1表示第一透镜的焦距，
f2表示第二透镜的焦距，
R3表示第二透镜的物侧面的曲率半径，
R4表示第二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，
所述摄像镜头满足下列关系式（4）：
1.80≤f3/f≤3.00 （4）
其中，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f3表示第三透镜的焦距。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述摄像镜头满足下列条件式（5）：
－4.00≤f4/f≤－2.00 （5）
其中，
f表示摄像镜头整体的焦距，
f4表示第四透镜的焦距。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述摄像镜头满足下列条件式（6）：
5.00≤｜R5/R6｜≤35.00 （6）
其中，
R5表示第三透镜的物侧面的曲率半径，
R6表示第三透镜的像侧面的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述摄像镜头满足下列条件式（7）：
0.50≤D23/f≤0.70 （7）
其中，
D23表示从第二透镜的物侧面到第三透镜的像侧面的轴上距离，
f表示摄像镜头整体的焦距。
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