技术简介:
本专利发现传统五片透镜摄像镜头难以同时实现超薄、广角与色像差校正的矛盾,提出通过正负折射率透镜交替排列,并严格限定各透镜曲率半径、中心厚度及间距参数,构建满足特定数学条件的光学系统,有效平衡光学性能与结构紧凑性,实现超薄广角且色像差显著降低的创新设计。
关键词:五片透镜摄像镜头,超薄广角设计,色像差校正
【技术领域】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、CMOS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5片透镜,具有优秀的光学特征;同时是,TTL(光学长度)\/IH(像高)≦1.45、超薄、全画角(以下称为2ω)在76°以上、色像差充分补正的广角摄像镜头。
背景技术: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、超薄且色像差充分补正的广角摄像镜头。与具有优秀的光学特征,超薄且色像差充分补正的5片广角摄像镜头相关的技术开发在逐步推进。专利文献1、2提出方案为摄像镜头由5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、具有正折射率的第4透镜、具有负折射率的第5透镜。专利文献1中实例1~5所公开的摄像镜头由上述5个透镜组成,但是第1透镜、第2透镜的形状以及第4透镜的芯厚与摄像镜头整体的焦点距离之比不充分,所以TTL\/LH≧1.58超薄化不足。专利文献2中实例1~6所公开的摄像镜头由上述5个透镜组成,但是第2透镜的折射率分配、第2透镜的形状以及第4透镜的芯厚与摄像镜头整体的焦点距离之比不充分,所以超薄化不足。【现有技术参考文献】【专利文献1】专利第5513641号【专利文献2】特开2015-225246号公报
技术实现要素:本发明的目的是提供由具有优秀的光学特征、超薄且色像差充分补正的5个透镜组成的广角摄像镜头。为达成上述目的,在对第1透镜、第2透镜、第3透镜的折射率分配,第1透镜、第2透镜的形状以及第4透镜中心厚度与摄像镜头整体的焦点距离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。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、具有正折射率的第4透镜、具有负折射率的第5透镜,并且满足以下条件公式(1)~(6),0.60≦f1\/f≦0.75(1);-1.40≦f2\/f≦-1.25(2);5.20≦f3\/f≦20.00(3);-1.20≦(R1+R2)\/(R1-R2)≦-0.88(4);0.06≦(R3+R4)\/(R3-R4)≦0.50(5);0.19≦d7\/f≦0.23(6);其中,f:摄像镜头整体的焦点距离;f1:第1透镜的焦点距离;f2:第2透镜的焦点距离;f3:第3透镜的焦点距离;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;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。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(7),0.50≦f4\/f≦0.72(7);其中,f:摄像镜头整体的焦点距离;f4:第4透镜的焦点距离。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(8),0.10≦d6\/f≦0.13(8);其中,f:摄像镜头整体的焦点距离;d6:第3透镜的像侧面到第4透镜的物侧面的轴上距离。本发明的有益效果在于:根据本发明的摄像镜头具有优秀的光学特性,超薄,广角且色像差充分补正,尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS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】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。图2为上述摄像镜头LA的具体实例1的构成展示图。图3为实例1中摄像镜头LA的轴向像差展示图。图4为实例1中摄像镜头LA的垂轴色差展示图图5为实例1中摄像镜头LA中场曲和畸变展示图图6为上述摄像镜头LA的具体实例2的构成展示图。图7为实例2中摄像镜头LA的轴向像差展示图。图8为实例2中摄像镜头LA的垂轴色差展示图图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】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5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、第5透镜L5。在第5透镜L5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5镜头L5和成像面之间不设置玻璃平板GF也可以。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具有正折射率,第5透镜L5具有负折射率。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形状。摄像镜头LA是满足以下条件公式(1)~(6)的摄像镜头,0.60≦f1\/f≦0.75(1);-1.40≦f2\/f≦-1.25(2);5.20≦f3\/f≦20.00(3);-1.20≦(R1+R2)\/(R1-R2)≦-0.88(4);0.06≦(R3+R4)\/(R3-R4)≦0.50(5);0.19≦d7\/f≦0.23(6);其中,f:摄像镜头整体的焦点距离;f1:第1透镜L1的焦点距离;f2:第2透镜L2的焦点距离;f3:第3透镜L3的焦点距离;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;d7:第4透镜L4的中心厚度。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L1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L1的折射率会过弱,难以向超薄化发展。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,0.65≦f1\/f≦0.75(1-A)。条件公式(2)规定了第2透镜L2的负折射率。在条件公式(2)的范围外,随着向广角、超薄化发展,难以补正轴上、轴外色像差。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,-1.38≦f2\/f≦-1.28(2-A)。条件公式(3)规定了第3透镜L3的正折射率。在条件公式(3)的范围外,随着向超薄化发展,难以补正轴上、轴外色像差。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,5.80≦f3\/f≦18.50(3-A)。条件公式(4)规定了第1透镜L1的形状。在条件公式(4)的范围外,随着向广角、超薄化发展,难以补正球面像差等的高次像差问题。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,-1.10≦(R1+R2)\/(R1-R2)≦-0.88(4-A)。条件公式(5)规定了第2透镜L2的形状。在条件公式(5)的范围外,随着向广角、超薄化发展,难以补正轴上色像差。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,0.08≦(R3+R4)\/(R3-R4)≦0.30(5-A)。条件公式(6)规定了第4透镜L4的中心厚度与摄像镜头整体的焦点距离之比。在条件公式(6)的范围外,难以向广角、超薄化发展。第4透镜L4是具有正折射率的透镜,满足下列条件公式(7),0.50≦f4\/f≦0.72(7);其中,f:摄像镜头整体的焦点距离;f4:第4透镜L4的焦点距离。条件公式(7)规定了第4透镜L4的正折射率。通过满足条件公式(7),在充分补正轴上、轴外色像差的状态下,对于广角、超薄化为有效。在此,最好是将条件公式(7)的数值范围设定在以下条件公式(7-A)的数值范围内,0.68≦f4\/f≦0.72(7-A)。所述摄像镜头还满足以下条件公式(8),0.10≦d6\/f≦0.13(8);其中,f:摄像镜头整体的焦点距离;d6:第3透镜L3的像侧面到第4透镜L4的物侧面的轴上距离。条件公式(8)规定了第3透镜L3的像侧到第4透镜L4的物侧的距离与摄像镜头整体的焦点距离之比。在条件公式(8)的范围外,难以向广角、超薄化发展。由于构成摄像镜头LA的5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、超薄且色像差充分补正的由5个透镜组成的广角摄像镜头成为可能。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。f:摄像镜头LA整体的焦点距离;f1:第1透镜L1的焦点距离;f2:第2透镜L2的焦点距离;f3:第3透镜L3的焦点距离;f4:第4透镜L4的焦点距离;f5:第5透镜L5的焦点距离;Fno:F值;2ω:全画角;S1: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:透镜的中心厚度与透镜之间的距离;d0:从光圈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的像侧面到第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:第2透镜L2的像侧面到第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:第3透镜L3的像侧面到第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:第4透镜L4的像侧面到第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:第5透镜L5的像侧面到玻璃平板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的像侧面到成像面的轴上距离;nd:d线的折射率;nd1:第1透镜L1的d线的折射率;nd2:第2透镜L2的d线的折射率;nd3:第3透镜L3的d线的折射率;nd4:第4透镜L4的d线的折射率;nd5:第5透镜L5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(第1透镜L1的物侧面到成像面的轴上距离);LB:第5透镜L5的像侧面到成像面的轴上距离(包含玻璃平板GF的厚度);IH:像高y=(x2\/R)\/[1+{1-(k+1)(x2\/R2)