摄像镜头的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种由4片透镜构成、具有优秀的光学特征,超薄、广角,且高通光量的摄像镜头,其从物侧开始依次配置有:正折射率第1透镜、负折射率第2透镜、正折射率第3透镜、负折射率第4透镜,并具有满足所规定条件的特征。
【专利说明】摄像镜头 【技术领域】
[0001] 本发明是涉及摄像镜头的发明。尤其涉及对于使用高像素CCD、CM0S等摄像元件的 手机相机组件、WEB摄像镜头等来说非常适合。本发明的摄像镜头包含4片透镜，具有优秀的 光学特征；同时是小型、全画角（以下称为2 co)在80°以上、Fn〇2.0以下的广角摄像镜头。 【【背景技术】】
[0002] 近年，使用CCD和CMOS等摄像原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征、小型且高通光量的广角摄像镜头。
[0003] 与具有优秀的光学特征，小型且高通光量的4片广角摄像镜头相关的技术开发在 逐步推进。提出方案为摄像镜头由4个透镜组成，从物侧开始依次是具有正折射率的第1透 镜、具有负折射率的第2透镜、具有正折射率的第3透镜、具有负折射率的第4透镜。
[0004] 专利文献1中实例所公开的摄像镜头由上述4个透镜组成，但是第1透镜与第4透镜 的折射率分配以及第1透镜的形状不充分，所以Fn〇32.30明亮度不足。
[0005] 专利文献2中实例所公开的摄像镜头由上述4个透镜组成，但是第1透镜、第4透镜 的折射率分配与第1透镜的形状不充分，所以Fn〇32.10明亮度不足。
[0006] 【现有技术参考文献】
[0007] 【专利文献1】特开2016-011985号公报 [0008]【专利文献2】专利第5815907号 【
【发明内容】
】
[0009] 本发明的目的是提供由具有优秀的光学特征、小型且高通光量的4个透镜组成的 广角摄像镜头。
[0010] 为达成上述目的，在对第1透镜、第4透镜的折射率分配，第1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。
[0011] 根据上述需解决的技术问题，所述摄像镜头从物侧开始依次配置有:具有正折射 率的第1透镜、具有负折射率的第2透镜、具有正折射率的第3透镜、具有负折射率的第4透 镜，并且满足以下条件公式(1)~(3)，
[0012] 1.25刍fl/f刍1.50 (1)；
[0013] -2.00^f4/f ^-0.90 (2)；
[0014] -2.50兰（R1+R2)/(R1-R2)兰-1.25 (3)；
[0015] 其中，
[0016] f:摄像镜头整体的焦点距离；
[0017] fl:第1透镜的焦点距离；
[0018] f4:第4透镜的焦点距离；
[0019] R1:第1透镜的物侦腼的曲率半径；
[0020] R2:第1透镜的像侧面的曲率半径。
[0021] 作为本发明的一种改进，所述摄像镜头还满足以下条件公式(4)，
[0022] -4.00^f2/f ^-2.00 (4)；
[0023] 其中，
[0024] f:摄像镜头整体的焦点距离；
[0025] f2:第2透镜的焦点距离。
[0026] 作为本发明的一种改进，所述摄像镜头还满足以下条件公式(5)，
[0027] 〇.40^f3/f ^1.00 (5)；
[0028] 其中，
[0029] f:摄像镜头整体的焦点距离；
[0030] f3:第3透镜的焦点距离。
[0031]本发明的有益效果在于:根据本发明的摄像镜头由4片透镜组成，具有优秀的光学 特性，小型、广角且高通光量，尤其适用于由高像素用的CCD、CM0S等摄像元件构成的手机摄 像镜头组件和WEB摄像镜头。 【【附图说明】】
[0032]图1为与本发明一种实施方式相关的摄像镜头LA的构成展示图。
[0033] 图2为上述摄像镜头LA的具体实例1的构成展示图。
[0034] 图3为实例1中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
[0035] 图4为实例1中摄像镜头LA的垂轴色差展示图 [0036]图5为实例1中摄像镜头LA中场曲和畸变展示图
[0037] 图6为上述摄像镜头LA的具体实例2的构成展示图。
[0038] 图7为实例2中摄像镜头LA的轴向像差展示图。
[0039] 图8为实例2中摄像镜头LA的垂轴色差展示图
[0040] 图9为实例2中摄像镜头LA中场曲和畸变展示图 【【具体实施方式】】
[0041]参考设计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6个透镜组成，从物侧到成像面侧依次配 置第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4。在第4透镜L4和成像面之间，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防止滤镜功能的。在第4镜头L4和成像面 之间不设置玻璃平板GF也可以。
[0042]第1透镜L1具有正折射率，第2透镜L2具有负折射率，第3透镜L3具有正折射率，第4 透镜L4具有负折射率。为能较好补正像差问题，最好将这4个透镜表面设计为非球面形状。
[0043] 摄像镜头LA是满足以下条件公式(1)~(3)的摄像镜头，
[0044] 1.25刍fl/f刍1.50 (1)；
[0045] -2.00^f4/f ^-0.90 (2)；
[0046] -2.50^ (R1+R2)/(R1-R2) ^-1.25 (3)；
[0047] 其中，
[0048] f:摄像镜头整体的焦点距离；
[0049] fl:第1透镜L1的焦点距离；
[0050] f4:第4透镜L4的焦点距离；
[0051 ] R1:第1透镜L1的物侧面的曲率半径；
[0052] R2:第1透镜L1的像侧面的曲率半径。
[0053]条件公式（1)规定了第1透镜L1的正折射率。当超过条件公式（1)的下限规定时，第 1透镜的正折射率会过强，难以补正像差的同时难以向广角化发展;相反，当超过上限规定 时，第1透镜的正折射率会过弱，难以向小型化发展。
[0054]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，
[0055] 1.30^fl/f ^1.40 (l-A)〇
[0056] 条件公式(2)规定了第4透镜L4的负折射率。当超过条件公式(2)的下限规定时，难 以补正轴外色像差，而当超过上限规定时，由于高次像差的问题，第4透镜的轴上偏芯等造 成的成像面变动会变大。
[0057]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，
[0058] -1.30^f4/f ^-1.00 (2-A)。
[0059] 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Fn〇f2.0 的广角、小型化发展。
[0060] 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，
[0061 ] -2.00^ (R1+R2)/(R1-R2) ^-1.50 (3-A)。
[0062] 第2透镜L2是具有负折射率的透镜，满足以下条件公式(4)，
[0063] -4.00^f2/f ^-2.00 (4)；
[0064] 其中，
[0065] f:摄像镜头整体的焦点距离；
[0066] f2:第2透镜的焦点距离。
[0067]条件公式(4)规定了第2透镜的负折射率。当超过条件公式(4)的下限规定时，第2 透镜的负折射率会过弱，难以补正轴上、轴外色像差;相反，当超过上限规定时，第2透镜的 负折射率会过强，难以补正像差的同时由于高次像差的问题，第2透镜的轴上偏芯等造成的 成像面变动会变大。
[0068]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，
[0069] -3.20^f2/f ^-2.50 (4-A)。
[0070]第3透镜L3是具有正折射率的透镜，满足以下条件公式(5)，
[0071] 0.40^f3/f ^1.00 (5)；
[0072] 其中，
[0073] f:摄像镜头整体的焦点距离；
[0074] f3:第3透镜的焦点距离。
[0075]条件公式(5)规定了第3透镜L3的正折射率。当超过条件公式(5)的下限规定时，第 3透镜的正折射率会过强，由于高次像差的问题，第3透镜的轴上偏芯等导致的成像面变动 会变大;相反，当超过上限规定时，第3透镜的正折射率会过弱，难以向超薄化发展。
[0076]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，
[0077] 〇.65^f3/f ^0.75 (5-A)。
[0078] 由于构成摄像镜头LA的4个透镜都具有前面所述的构成且满足所有条件公式，所 以制造出具有优秀的光学特征、小型、广角2 ?兰80°、Fno兰2.0高通光量的由4个透镜组成 的摄像镜头成为可能。
[0079] 下面将用实例进行说明本发明的摄像镜头LA。各实例中所记载的符号如下所示。 距离、半径与中心厚度的单位为mm。
[0080] f:摄像镜头LA整体的焦点距离；
[00811 fl:第1透镜L1的焦点距离；
[0082] f2:第2透镜L2的焦点距离；
[0083] f3:第3透镜L3的焦点距离；
[0084] f4:第4透镜L4的焦点距离；
[0085] Fno:F值；
[0086] 2?:全画角；
[0087] S1:光圈；
[0088] R:光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；
[0089] R1:第1透镜L1的物侧面的曲率半径；
[0090] R2:第1透镜L1的像侧面的曲率半径；
[0091] R3:第2透镜L2的物侧面的曲率半径；
[0092] R4:第2透镜L2的像侧面的曲率半径；
[0093] R5:第3透镜L3的物侧面的曲率半径；
[0094] R6:第3透镜L3的像侧面的曲率半径；
[0095] R7:第4透镜L4的物侧面的曲率半径；
[0096] R8:第4透镜L4的像侧面的曲率半径；
[0097] R9:玻璃平板GF的物侧面的曲率半径；
[0098] R10:玻璃平板GF的像侧面的曲率半径；
[0099] d:透镜的中心厚度与透镜之间的距离；
[0100] dl:第1透镜L1的中心厚度；
[0101] d2:第1透镜L1的像侧面到光圈S1的轴上距离；
[0102] d3:光圈S1到第2透镜L2的物侧面的轴上距离
[0103] d4:第2透镜L2的中心厚度；
[0104] d5:第2透镜L2的像侧面到第3透镜L3的物侧面的轴上距离；
[0105] d6:第3透镜L3的中心厚度；
[0106] d7:第3透镜L3的像侧面到第4透镜L4的物侧面的轴上距离；
[0107] d8:第4透镜L4的中心厚度；
[0108] d9:第4透镜L4的像侧面到玻璃平板GF的物侧面的轴上距离；
[0109] dio:玻璃平板GF的中心厚度；
[0110] dl 1:玻璃平板GF的像侧面到成像面的轴上距离；
[0111] nd:d线的折射率；
[0112] ndl:第1透镜L1的d线的折射率；
[0113] nd2:第2透镜L2的d线的折射率；
[0114] nd3:第3透镜L3的d线的折射率；
[0115] nd4:第4透镜L4的d线的折射率；
[0116] nd5:玻璃平板GF的d线的折射率；
[0117] vd:阿贝数；
[0118] vl:第1透镜L1的阿贝数；
[0119] v2:第2透镜L2的阿贝数；
[0120] v3:第3透镜L3的阿贝数；
[0121] v4:第4透镜L4的阿贝数；
[0122] v5:玻璃平板GF的阿贝数；
[0123] TTL:光学长度(第1透镜L1的物侧面到成像面的轴上距离）；
[0124] LB:第4透镜L4的像侧面到成像面的轴上距离(包含玻璃平板GF的厚度）；
[0125] IH:像高
[0126] y=(x2/R)/[l+{l-(k+l)(x2/R2)}l/2]+A4x4+A6x6+A8x8+A10xl0+A12xl2+A14xl4 +A16xl6(6)
[0127] 其中，R是轴上的曲率半径，k是圆锥系数，六4^6^8^10^12^14^16是非球面系 数。
[0128] 为方便起见，各个透镜面的非球面使用公式(6)中所示的非球面。但是，本发明不 限于该公式(6)表示的非球面多项式形式。
[0129] (实例 1)
[0130]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4透镜L4的物侧面以及像侧面的曲率半径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。
[0131]【表1】
[0133]【表2】
[0135] 后出现的表5示出各实例1、2中各种数值与条件公式（1)~（5)中已规定的参数所 对应的值。
[0136] 如表5所示，实例1满足条件公式(1)~(5)。
[0137] 实例1中摄像镜头LA的轴向像差见图3,垂轴色差见图4,场曲和畸变见图5所示。另 外，图5的场曲S是弧矢方向的场曲，T是子午方向的场曲。在实例2中也是如此。如图3~5所 示，实例1中摄像镜头LA的2 ? = 83.5°、TTL = 2.956mm、Fno = 1.94，且为小型、高通光量的广 角镜头，这就不难理解为何具有优秀的光学特征。
[0138] (实例2)
[0139] 图6是实例2中摄像镜头LA的配置构成图。表3显示的是构成实例2中摄像镜头LA的 第1透镜L1~第4透镜L4各个透镜的物侧面以及像侧面的曲率半径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显示的是圆锥系数k和非球面系数。
[0140] 【表3】
[0142]【表4】
[0143]
[0144]如表5所不，实例2满足条件公式（1)~(5)。
[0145] 实例2中摄像镜头LA的轴向像差见图7,垂轴色差见图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1^的全画角2?=83.5°，111 = 2.952、？11〇 = 1.96，且为小型、 高通光量的广角镜头，这就不难理解为何其具有优秀的光学特征。
[0146] 表5示出各实例的各种数值与条件公式（1)~（5)中已规定的参数所对应的值。另 外、表 5 中所示的单位分别是 2 〇 (°)、f(mm)、fl(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、TTL(mm)、LB (mm)、IH(mm)〇
[0147] 【表5】
[0149]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。
【主权项】
1. 一种摄像镜头，其特征在于:从物侧开始依次配置有:具有正折射率的第1透镜、具有 负折射率的第2透镜、具有正折射率的第3透镜、具有负折射率的第4透镜，并且满足以下条 件公式(1)~(3)， 1.25^fl/f ^1.50 (1)； -2.00^f4/f ^-0.90 (2)； -2.50^ (R1+R2)/(R1-R2) ^-1.25 (3)； 其中， f:摄像镜头整体的焦点距离； Π :第1透镜的焦点距离； f4:第4透镜的焦点距离； Rl: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。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(4)， -4.00^f2/f ^-2.00 (4)； 其中， f:摄像镜头整体的焦点距离； f2:第2透镜的焦点距离。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(5)， 0.40^f3/f ^1.00 (5)； 其中， f:摄像镜头整体的焦点距离； f3:第3透镜的焦点距离。
【文档编号】G02B13/06GK105892019SQ201610281630
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月30日
【发明人】石荣宝, 寺冈弘之
【申请人】瑞声科技(新加坡)有限公司