CN206773277U - ***镜头 - Google Patents

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辛保云
张晴雯
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Abstract

本实用新型公开了一种***镜头，从物侧至像侧沿光轴依次包括：具正光焦度的第一透镜，其物侧表面为凸面；具负光焦度的第二透镜，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；具正光焦度的第三透镜，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；具正光焦度的第四透镜，其物侧表面为凹面，像侧表面为凸面，且所述第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；具负光焦度的第五透镜，其像侧表面为凹面，且所述第五透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；红外截止滤光片；其中，所述第一、二、三、四、五透镜均为塑胶非球面镜片。该***镜头不仅有效提升了成像品质，而且具有小型化、成像品质高且视场角大的特点。

Description

***镜头
技术领域
本实用新型涉及摄像镜头技术领域，特别是涉及一种***镜头。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，具有摄像功能的便携式电子产品逐渐兴起，市场上对于小型化摄像镜头的需求日渐提高。随着半导体制程技术的精进，感光元件像素尺寸的缩小，光学***趋向于更高像素。芯片的像素尺寸越来越小，对与之相配套的光学***的成像质量要求也就越来越高。
在各种小型化的五镜片式的光学镜头组设计中，多采用不同的正或负光焦度组合，如专利申请号为CN201110183987采用屈折力不同的第四镜片和第五镜片，以构成不同的光学***，但其光学全长和像素质量难以符合现代小型便携式电子设备的使用要求，且视场角也不利于广角场合。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种小型化、成像品质高且视场角大的***镜头。
根据本实用新型实施例的***镜头，从物侧至像侧沿光轴依次包括：
光阑；
一具正光焦度的第一透镜，其物侧表面为凸面；
一具负光焦度的第二透镜，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；
一具正光焦度的第三透镜，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；
一具正光焦度的第四透镜，其物侧表面为凹面，像侧表面为凸面，且所述第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；
一具负光焦度的第五透镜，其像侧表面为凹面，且所述第五透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；
红外截止滤光片；
所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜均为塑胶非球面透镜；
其中，表示所述第一透镜的光焦度，表示所述第二透镜的光焦度，表示所述第三透镜的光焦度，表示所述第四透镜的光焦度，表示所述第一透镜与所述第二透镜的组合光焦度，表示所述第四透镜与所述第五透镜的组合光焦度，表示整个***镜头的光焦度，其满足以下条件式：
条件(1)为第一透镜与第二透镜的光焦度分配，有助于色差及像差的补正。条件(2)的光焦度分配有助于实现广角。条件(3)的光焦度分配，有助于修正***像差以及敏感度。条件(4)的光焦度分配，有利于缩短镜头尺寸，从而实现小型化。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
TL/ImgH<1.5， (5)
其中，TL表示所述***镜头的光学总长，ImgH表示成像面上面的半像高。条件(5)限制了镜头***的总长，并且保证***具有足够好的成像质量，当条件TL/ImgH的值超过上限时，整个镜头***的总长偏大，不能达到***小型化、紧凑的目的。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
1<(R9+R10)/(R9-R10)<1.3， (6)
其中，R9表示所述第五透镜物侧表面的曲率半径，R10表示所述第五透镜像侧表面的曲率半径。满足条件(6)可有效地缩短镜头的光学总长，促进镜头小型化。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
0.5<(R7-R8)/(R7+R8)<0.7， (7)
其中，R7表示所述第四透镜物侧表面的曲率半径，R8表示所述第四透镜像侧表面的曲率半径。条件(7)定义了第四透镜的形状，当(R7-R8)/(R7+R8)的值超过上限时，场曲和畸变朝正方向过分增大，校正困难；相反，当(R7-R8)/(R7+R8)的值超过下限时，场曲和畸变朝负方向过分增大，校正困难。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
0.4<T23/T34<0.7， (8)
其中，T23表示所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的间隔距离，T34表示所述第三透镜与所述第四透镜在光轴上的间隔距离。满足条件(8)有利于镜头的组装。
进一步地，所述***镜头满足条件式：
28<V1-V2<45， (9)
其中，V1、V2分别表示所述第一透镜、所述第二透镜的材料阿贝数。条件(9)为消色差条件，当V1-V2的值超过下限时，色差较大，校正困难；当V1-V2的值超过上限时，不利用材料选取。
进一步地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五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。
进一步地，所述***镜头的光学总长TL满足条件式：
TL≤3.41mm。
进一步地，所述***镜头的视场角FOV满足条件式：
FOV≥83°。
上述***镜头相比现有技术至少具有以下的优点：
(1)所述***镜头采用五片塑料非球面透镜，能够有效降低镜头重量和减小体积，同时能提供更好的光学成像质量；
(2)所述***镜头总长短，体积小，便于组装，有效的减少公差损失，可以保证高品质解像力；
(3)所述***镜头成像清晰，锐利度高，达到800万以上像素；
(4)所述***镜头视场角可达83°，可有效抑制鬼像，修正畸变，而且成像面上主光线的入射角也得到了有效的控制。
本实用新型的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施方式的***镜头的结构示意图；
图2a是根据本发明实施一提出的***镜头的场曲曲线图；
图2b是根据本发明实施一提出的***镜头的F-Theta畸变曲线图；
图3是根据本发明实施一提出的***镜头的轴上点球差色差示意图；
图4是根据本发明实施一提出的***镜头的横向色差示意图；
图5a是根据本发明实施二提出的***镜头的场曲曲线图；
图5b是根据本发明实施二提出的***镜头的F-Theta畸变曲线图；
图6是根据本发明实施二提出的***镜头的轴上点球差色差示意图；
图7是根据本发明实施二提出的***镜头的横向色差示意图；
图8a是根据本发明实施三提出的***镜头的场曲曲线图；
图8b是根据本发明实施三提出的***镜头的F-Theta畸变曲线图；
图9是根据本发明实施三提出的***镜头的轴上点球差色差示意图；
图10是根据本发明实施三提出的***镜头的横向色差示意图；
图1中R1表示第一透镜11物侧表面的曲率半径，R2表示第一透镜11像侧表面的曲率半径，R3表示第二透镜12物侧表面的曲率半径，R4表示第二透镜12像侧表面的曲率半径，R5表示第三透镜13物侧表面的曲率半径，R6表示第三透镜13像侧表面的曲率半径，R7表示第四透镜14物侧表面的曲率半径，R8表示第四透镜14像侧表面的曲率半径，R9表示第五透镜15物侧表面的曲率半径，R10表示第五透镜15像侧表面的曲率半径。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型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实用新型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实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本实用新型的实施方式提供的***镜头10，从物侧至像侧沿光轴依次包括：
光阑101；
一具正光焦度的第一透镜11，其物侧表面为凸面；
一具负光焦度的第二透镜12，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；
一具正光焦度的第三透镜13，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；
一具正光焦度的第四透镜14，其物侧表面为凹面，像侧表面为凸面，且所述第四透镜14的像侧表面上设置有至少一个反曲点；
一具负光焦度的第五透镜15，其像侧表面为凹面，且所述第五透镜15的像侧表面上设置有至少一个反曲点；
红外截止滤光片102；
所述第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15均为塑胶非球面透镜。
此外，图1中103为成像面。
其中，表示所述第一透镜11的光焦度，表示所述第二透镜12的光焦度，表示所述第三透镜13的光焦度，表示所述第四透镜14的光焦度，表示所述第一透镜11与所述第二透镜12的组合光焦度，表示所述第四透镜14与所述第五透镜15的组合光焦度，表示整个***镜头10的光焦度，其满足以下条件式：
条件(1)为第一透镜11与第二透镜12的光焦度分配，有助于色差及像差的补正。条件(2)的光焦度分配有助于实现广角。条件(3)的光焦度分配，有助于修正***像差以及敏感度。条件(4)的光焦度分配，有利于缩短镜头尺寸，从而实现小型化。
进一步地，所述***镜头10满足条件式：
TL/ImgH<1.5， (5)
其中，TL表示所述***镜头10的光学总长，ImgH表示成像面上面的半像高。条件(5)限制了镜头***的总长，并且保证***具有足够好的成像质量，当条件TL/ImgH的值超过上限时，整个镜头***的总长偏大，不能达到***小型化、紧凑的目的。
进一步地，所述***镜头10满足条件式：
1<(R9+R10)/(R9-R10)<1.3， (6)
其中，R9表示所述第五透镜15物侧表面的曲率半径，R10表示所述第五透镜15像侧表面的曲率半径。满足条件(6)可有效地缩短镜头的光学总长，促进镜头小型化。
进一步地，所述***镜头10满足条件式：
0.5<(R7-R8)/(R7+R8)<0.7， (7)
其中，R7表示所述第四透镜14物侧表面的曲率半径，R8表示所述第四透镜14像侧表面的曲率半径。条件(7)定义了第四透镜14的形状，当(R7-R8)/(R7+R8)的值超过上限时，场曲和畸变朝正方向过分增大，校正困难；相反，当(R7-R8)/(R7+R8)的值超过下限时，场曲和畸变朝负方向过分增大，校正困难。
进一步地，所述***镜头10满足条件式：
0.4<T23/T34<0.7， (8)
其中，T23表示所述第二透镜12与所述第三透镜13在光轴上的间隔距离，T34表示所述第三透镜13与所述第四透镜14在光轴上的间隔距离。满足条件(8)有利于镜头的组装。
进一步地，所述***镜头10满足条件式：
28<V1-V2<45， (9)
其中，V1、V2分别表示所述第一透镜11、所述第二透镜12的材料阿贝数。条件(9)为消色差条件，当V1-V2的值超过下限时，色差较大，校正困难；当V1-V2的值超过上限时，不利用材料选取。
进一步地，所述第一透镜11、所述第二透镜12、所述第三透镜13、所述第四透镜14、所述第五透镜15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。
进一步地，所述***镜头10的光学总长TL满足条件式：
TL≤3.41mm。
进一步地，所述***镜头10的视场角FOV满足条件式：
FOV≥83°。
上述***镜头10相比现有技术至少具有以下的优点：
(1)所述***镜头采用五片塑料非球面透镜，能够有效降低镜头重量和减小体积，同时能提供更好的光学成像质量；
(2)所述***镜头总长短，体积小，便于组装，有效的减少公差损失，可以保证高品质解像力；
(3)所述***镜头成像清晰，锐利度高，达到800万以上像素；
(4)所述***镜头视场角可达83°，可有效抑制鬼像，修正畸变，而且成像面上主光线的入射角也得到了有效的控制。
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、凹凸形状部分有所不同，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。
实施例一：
本实施例的***镜头中各个透镜的相关参数如表1所示。
表1
本实施例的***镜头中各个透镜的非球面参数如表2所示。
表2
在本实施例中，该***镜头的场曲、畸变、轴上点球差及横向色差分别如图2a、图2b、图3和图4所示。
实施例二：
本实施例的***镜头中各个透镜的相关参数如表3所示。
表3
表面序号 结构 曲率半径R 厚度d 折射率nd 阿贝数vd
0 物 — —
1 — 0.26
2 光阑 — -0.0944
3 透镜1 1.4550 0.3839 1.544 55.951
4 -7.4620 0.0521
5 透镜2 5.8922 0.1890 1.651 21.513
6 1.5372 0.1576
7 透镜3 2.7268 0.3148 1.544 55.951
8 6.7130 0.2713
9 透镜4 -2.8220 0.4651 1.544 55.951
10 -0.6444 0.1730
11 透镜5 46.7031 0.2948 1.544 55.951
12 0.7200 0.4000
13 平板玻璃 — 0.2100 1.523 54.513
14 — 0.3275
15 像面 — —
本实施例的***镜头中各个透镜的非球面参数如表4所示。
表4
在本实施例中，所述***镜头的场曲、畸变、轴上点球差和横向色差分别如图5a、图5b、图6和图7所示。
实施例三：
本实施例的***镜头中各个透镜的相关参数如表5所示。
表5
本实施例的***镜头中各个透镜的非球面参数如表6所示。
表6
在本实施例中，所述***镜头的场曲、畸变、轴上点球差和横向色差分别如图8a、图8b、图9和图10所示。
此外，表7是上述3个实施例及其对应的光学特性，包括***镜头的焦距f、光圈数F#、***镜头的光学总长TL和视场角2θ，以及与前面每个条件式对应的数值。
表7
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实用新型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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种***镜头，其特征在于，从物侧至像侧沿光轴依次包括：
光阑；
一具正光焦度的第一透镜，其物侧表面为凸面；
一具负光焦度的第二透镜，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；
一具正光焦度的第三透镜，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；
一具正光焦度的第四透镜，其物侧表面为凹面，像侧表面为凸面，且所述第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；
一具负光焦度的第五透镜，其像侧表面为凹面，且所述第五透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；
红外截止滤光片；
所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜均为塑胶非球面透镜；
其中，表示所述第一透镜的光焦度，表示所述第二透镜的光焦度，表示所述第三透镜的光焦度，表示所述第四透镜的光焦度，表示所述第一透镜与所述第二透镜的组合光焦度，表示所述第四透镜与所述第五透镜的组合光焦度，表示整个***镜头的光焦度，其满足以下条件式：
2.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：
TL/ImgH<1.5；
其中，TL表示所述***镜头的光学总长，ImgH表示成像面上面的半像高。
3.根据权利要求2所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
1<(R9+R10)/(R9-R10)<1.3；
其中，R9表示所述第五透镜物侧表面的曲率半径，R10表示所述第五透镜像侧表面的曲率半径。
4.根据权利要求2所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
0.5<(R7-R8)/(R7+R8)<0.7；
其中，R7表示所述第四透镜物侧表面的曲率半径，R8表示所述第四透镜像侧表面的曲率半径。
5.根据权利要求2所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
0.4<T23/T34<0.7；
其中，T23表示所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的间隔距离，T34表示所述第三透镜与所述第四透镜在光轴上的间隔距离。
6.根据权利要求2所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头满足条件式：
28<V1-V2<45；
其中，V1、V2分别表示所述第一透镜、所述第二透镜的材料阿贝数。
7.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、所述第四透镜、所述第五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。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头的光学总长TL满足条件式：
TL≤3.41mm。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的***镜头，其特征在于，所述***镜头的视场角FOV满足条件式：
FOV≥83°。
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CN109960007A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 南昌欧菲光电技术有限公司 摄像镜头及电子装置
CN112731631A (zh) * 2021-04-06 2021-04-30 江西联益光学有限公司 光学镜头及成像设备

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