攝像鏡頭的制作方法

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>攝影電影;光學(xué)設(shè)備的制造及其處理,應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及一種攝像鏡頭，尤其涉及一種適用于采用高像素CCD、CMOS等攝像元件的手機(jī)相機(jī)組件、WEB攝像頭等的攝像鏡頭。本發(fā)明的攝像鏡頭由具有優(yōu)秀光學(xué)特性、全畫角(以下稱為2ω)、50°以下窄角、小型的6個(gè)透鏡組成。

背景技術(shù)：

近年，使用CCD和CMOS等攝像元件的各種攝像裝置廣泛普及起來。隨著攝像元件小型化、高性能化發(fā)展，社會(huì)更需求具有優(yōu)秀的光學(xué)特性、窄角、小型的攝像鏡頭。

與由具有優(yōu)秀的光學(xué)特性，小型的6個(gè)透鏡組成的攝像鏡頭相關(guān)的技術(shù)開發(fā)在逐步推進(jìn)。提出方案為攝像鏡頭由6個(gè)透鏡組成，從物體側(cè)開始依次是具有正屈光度的第1透鏡、具有負(fù)屈光度的第2透鏡、具有負(fù)屈光度的第3透鏡、具有正屈光度的第4透鏡、具有負(fù)屈光度的第5透鏡、具有負(fù)屈光度的第6透鏡。

專利文獻(xiàn)1(特開2015-175876號(hào)公報(bào))中實(shí)施例1所公開的攝像鏡頭為上述由6個(gè)透鏡組成，但是第1透鏡的屈光度分配與第3透鏡的形狀不充分，所以為2ω＝83.4°的廣角。

專利文獻(xiàn)2(特開2015-121730號(hào)公報(bào))中實(shí)施例6所公開的攝像鏡頭為上述由6個(gè)透鏡組成，但是第1透鏡的屈光度分配與第3透鏡的形狀不充分，所以為2ω＝74.0°的廣角。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供具有優(yōu)秀的光學(xué)特性、窄角、小型的由6個(gè)透鏡組成的攝像鏡頭。

為達(dá)成上述目的，在對第1透鏡的屈光度分配，和第3透鏡的形狀進(jìn)行認(rèn)真研討后，提出改善以往技術(shù)的攝像鏡頭方案，于是形成本發(fā)明。

根據(jù)上述需解決的技術(shù)問題,所述攝像鏡頭，從物體側(cè)開始依次配置有：具有正屈光度的第1透鏡、具有負(fù)屈光度的第2透鏡、具有負(fù)屈光度的第3透鏡、具有正屈光度的第4透鏡、具有負(fù)屈光度的第5透鏡、具有負(fù)屈光度的第6透鏡，所述攝像鏡頭滿足以下條件公式(1)～(2)，

0.35≦f1/f≦0.50 (1)

3.00≦(R5+R6)/(R5－R6)≦8.00 (2)

其中，

f：攝像鏡頭整體的焦距；

f1：第1透鏡的焦距；

R5：第3透鏡的物側(cè)面的曲率半徑；

R6：第3透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。

優(yōu)選的，所述攝像鏡頭滿足下列條件公式(3)，

-1.00≦f2/f≦-0.50 (3)

其中，

f：攝像鏡頭整體的焦距；

f2：第2透鏡的焦距。

優(yōu)選的，所述攝像鏡頭滿足下列條件公式(4)，

-10.00≦f3/f≦-2.00 (4)

其中，

f：攝像鏡頭整體的焦距；

f3：第3透鏡的焦距。

優(yōu)選的，所述攝像鏡頭滿足下列條件公式(5)，

-1.00≦(R1+R2)/(R1－R2)≦-0.80 (5)

其中，

R1：第1透鏡的物側(cè)面的曲率半徑；

R2：第1透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。

優(yōu)選的，所述攝像鏡頭滿足下列條件公式(6)，

-4.00≦(R11+R12)/(R11－R12)≦-1.00 (6)

其中，

R11：第6透鏡的物側(cè)面的曲率半徑；

R12：第6透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。

本發(fā)明的攝像鏡頭尤其適用于使用高像素CCD、CMOS等攝像元件的手機(jī)攝像鏡頭組件和WEB攝像鏡頭，根據(jù)本發(fā)明，提供的攝像鏡頭由具有優(yōu)秀的光學(xué)特性、2ω≦50°窄角、小型的6個(gè)透鏡組成。

【附圖說明】

【圖1】與本發(fā)明一種實(shí)施方式相關(guān)的攝像鏡頭LA的構(gòu)成展示圖。

【圖2】為與實(shí)例1相關(guān)的攝像鏡頭的構(gòu)成示意圖。

【圖3】為實(shí)例1的攝像鏡頭LA的軸向像差展示圖。

【圖4】實(shí)例1中攝像鏡頭LA的垂軸色差展示圖。

【圖5】實(shí)例1中攝像鏡頭LA中場曲和畸變展示圖。

【圖6】為與實(shí)例2相關(guān)的攝像鏡頭的構(gòu)成示意圖。

【圖7】為實(shí)例2的攝像鏡頭LA的軸向像差展示圖。

【圖8】實(shí)例2中攝像鏡頭LA的垂軸色差展示圖。

【圖9】實(shí)例2中攝像鏡頭LA中場曲和畸變展示圖。

【具體實(shí)施方式】

參考附圖對本發(fā)明相關(guān)的攝像鏡頭的一種實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1所示為與本發(fā)明一種實(shí)施方式相關(guān)的攝像鏡頭的構(gòu)成圖。該攝像鏡頭LA是由6個(gè)透鏡組成，從物體側(cè)到像面?zhèn)纫来闻渲玫?透鏡L1、第2透鏡L2、第3透鏡L3、第4透鏡L4、第5透鏡L5、第6透鏡L6。在第6透鏡L6和像面之間，配置有玻璃平板GF。該玻璃平板GF可以使用玻璃蓋片或具有IR防止濾鏡功能的濾光片。在第6鏡頭L6和像面之間不設(shè)置玻璃平板GF也可以。

第1透鏡L1具有正屈光度，第2透鏡L2具有負(fù)屈光度，第3透鏡L3具有負(fù)屈光度，第4透鏡L4具有正屈光度，第5透鏡L5具有負(fù)屈光度,第6透鏡L6具有負(fù)屈光度。為能較好補(bǔ)正像差問題，最好將這6個(gè)透鏡表面設(shè)計(jì)為非球面形狀。

一種攝像鏡頭LA，該攝像鏡頭滿足下列條件公式(1)～(2)，

0.35≦f1/f≦0.50 (1)

3.00≦(R5+R6)/(R5－R6)≦8.00 (2)

其中，

f：攝像鏡頭整體的焦距；

f1：第1透鏡的焦距；

R5：第3透鏡的物側(cè)面的曲率半徑；

R6：第3透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。

條件公式(1)規(guī)定了第1透鏡L1的正屈光度。當(dāng)超過條件公式(1)的下限規(guī)定時(shí)，有利于向小型化發(fā)展，但第1透鏡L1的正屈光度會(huì)過強(qiáng)，難以補(bǔ)正像差；相反，當(dāng)超過上限規(guī)定時(shí)，第1透鏡L1的屈光度會(huì)過弱，難以向小型化發(fā)展。

在此，最好是將條件公式(1)的數(shù)值范圍設(shè)定在以下條件公式(1-A)的數(shù)值范圍內(nèi)，

0.42≦f1/f≦0.46 (1－A)

條件公式(2)規(guī)定了第3透鏡L3的形狀。在條件公式(2)的范圍外，2ω≦50°，難以具有良好的光學(xué)特性。

在此，最好是將條件公式(2)的數(shù)值范圍設(shè)定在以下條件公式(2-A)的數(shù)值范圍內(nèi)，

3.20≦(R5+R6)/(R5－R6)≦5.20 (2－A)

第2透鏡L2,具有負(fù)屈光度，并滿足以下條件公式(3)，

-1.00≦f2/f≦-0.50 (3)

其中，

f：攝像鏡頭整體的焦距；

f2：第2透鏡的焦距。

條件公式(3)規(guī)定了第2透鏡L2的負(fù)屈光度。在條件公式(3)的范圍外，2ω≦50°，難以補(bǔ)正軸上、軸外色像差。

在此，最好是將條件公式(3)的數(shù)值范圍設(shè)定在以下條件公式(3-A)的數(shù)值范圍內(nèi)，

-0.80≦f2/f≦-0.60 (3－A)

第3透鏡L3,具有負(fù)屈光度，并滿足以下條件公式(4)，

-10.00≦f3/f≦-2.00 (4)

其中，

f：攝像鏡頭整體的焦距；

f3：第3透鏡的焦距。

條件公式(4)規(guī)定了第3透鏡L3的負(fù)屈光度。在條件公式(4)的范圍外，2ω≦50°，難以補(bǔ)正軸上、軸外色像差。

在此，最好是將條件公式(4)的數(shù)值范圍設(shè)定在以下條件公式(4-A)的數(shù)值范圍內(nèi)，

-8.00≦f3/f≦-3.00 (4－A)

第1透鏡L1，具有正屈光度，并滿足下列條件公式(5)，

-1.00≦(R1+R2)/(R1－R2)≦-0.80 (5)

其中，

R1：第1透鏡的物側(cè)面的曲率半徑；

R2：第1透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。

條件公式(5)規(guī)定了第1透鏡的形狀。在條件公式(5)的范圍外、2ω≦50°、難以向小型化發(fā)展。

在此，最好是將條件公式(5)的數(shù)值范圍設(shè)定在以下條件公式(5-A)的數(shù)值范圍內(nèi)。

-0.95≦(R1+R2)/(R1－R2)≦-0.88 (5－A)

第6透鏡L6,具有負(fù)屈光度，并滿足以下條件公式(6),

-4.00≦(R11+R12)/(R11－R12)≦-1.00 (6)

其中，

R11：第6透鏡的物側(cè)面的曲率半徑；

R12：第6透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。

條件公式(6)規(guī)定了第6透鏡L6的形狀。在條件公式(6)范圍以外，2ω≦50°，主光線往像面的入射角(以下稱為CRA)會(huì)難以變大。

在此，最好是將條件公式(6)的數(shù)值范圍設(shè)定在以下條件公式(6-A)的數(shù)值范圍內(nèi)。

-3.20≦(R11+R12)/(R11－R12)≦-2.00 (6－A)

由于組成攝像鏡頭LA的6個(gè)透鏡都具有前面所述的構(gòu)成且滿足所有條件公式，所以制造出由具有優(yōu)秀的光學(xué)特性、小型、2ω≦50°的窄角的攝像鏡頭成為可能。

下面將用實(shí)施例進(jìn)行說明本發(fā)明的攝像鏡頭LA。各實(shí)施例中所記載的符號(hào)如下所示。距離、半徑與中心厚度的單位為mm。

f：攝像鏡頭LA整體的焦距

f1：第1透鏡L1的焦距

f2：第2透鏡L2的焦距

f3：第3透鏡L3的焦距

f4：第4透鏡L4的焦距

f5：第5透鏡L5的焦距

f6：第6透鏡L6的焦距

Fno：F值

2ω：全畫角

CRA：CRA：主光線往像面的入射角

S1：開口光圈

R：光學(xué)面的曲率半徑，若是透鏡R為中心曲率半徑

R1：第1透鏡L1的物側(cè)面的曲率半徑

R2：第1透鏡L1的像側(cè)面的曲率半徑

R3：第2透鏡L2的物側(cè)面的曲率半徑

R4：第2透鏡L2的像側(cè)面的曲率半徑

R5：第3透鏡L3的物側(cè)面的曲率半徑

R6：第3透鏡L3的像側(cè)面的曲率半徑

R7：第4透鏡L4的物側(cè)面的曲率半徑

R8：第4透鏡L4的像側(cè)面的曲率半徑

R9：第5透鏡L5的物側(cè)面的曲率半徑

R10：第5透鏡L5的像側(cè)面的曲率半徑

R11：第6透鏡L6的物側(cè)面的曲率半徑

R12：第6透鏡L6的像側(cè)面的曲率半徑

R13：玻璃平板GF的物側(cè)面的曲率半徑

R14：玻璃平板GF的像側(cè)面的曲率半徑

d：透鏡的中心厚度與透鏡之間的距離

d0：從開口光圈S1到第1透鏡L1的物側(cè)面的軸上距離

d1：第1透鏡L1的中心厚度

d2：第1透鏡L1的像側(cè)面到第2透鏡L2的物側(cè)面的軸上距離

d3：第2透鏡L2的中心厚度

d4：第2透鏡L2的像側(cè)面到第3透鏡L3的物側(cè)面的軸上距離

d5：第3透鏡L3的中心厚度

d6：第3透鏡L3的像側(cè)面到第4透鏡L4的物側(cè)面的軸上距離

d7：第4透鏡L4的中心厚度

d8：第4透鏡L4的像側(cè)面到第5透鏡L5的物側(cè)面的軸上距離

d9：第5透鏡L5的中心厚度

d10：第5透鏡L5的像側(cè)面到第6透鏡L6的物側(cè)面的軸上距離

d11：第6透鏡L6的中心厚度

d12：第6透鏡L6的像側(cè)面到玻璃平板GF的物側(cè)面的軸上距離

d13：玻璃平板GF的中心厚度

d14：玻璃平板GF的像側(cè)面到像面的軸上距離

nd：d線的折射率

nd1：第1透鏡L1的d線的折射率

nd2：第2透鏡L2的d線的折射率

nd3：第3透鏡L3的d線的折射率

nd4：第4透鏡L4的d線的折射率

nd5：第5透鏡L5的d線的折射率

nd6：第6透鏡L6的d線的折射率

nd7：玻璃平板GF的d線的折射率

νd：阿貝數(shù)

ν1：第1透鏡L1的阿貝數(shù)

ν2：第2透鏡L2的阿貝數(shù)

ν3：第3透鏡L3的阿貝數(shù)

ν4：第4透鏡L4的阿貝數(shù)

ν5：第5透鏡L5的阿貝數(shù)

ν6：第6透鏡L6的阿貝數(shù)

ν7：玻璃平板GF的阿貝數(shù)

TTL：光學(xué)長度(第1透鏡L1的物側(cè)面到像面的軸上距離)

LB：第6透鏡L6的像側(cè)面到像面的軸上距離(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 (7)

其中，R是軸上的曲率半徑，k是圓錐系數(shù)，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16是非球面系數(shù)。

為方便起見，各個(gè)透鏡面的非球面使用公式(7)中所示的非球面。但是，本發(fā)明不限于該公式(7)表示的非球面多項(xiàng)式形式。

(實(shí)施例1)

圖2是實(shí)施例1中攝像鏡頭LA的構(gòu)成展示圖。表1的數(shù)據(jù)有：實(shí)施例1中構(gòu)成攝像鏡頭LA的第1透鏡L1～第6透鏡L6的物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑R、透鏡的中心厚度以及透鏡間的軸上距離d、折射率nd、阿貝數(shù)νd。表2中的數(shù)據(jù)有：圓錐系數(shù)k、非球面系數(shù)。

【表1】

【表2】

后續(xù)的表5列出實(shí)施例1、2中各數(shù)值與條件公式(1)～(6)中所規(guī)定的參數(shù)對應(yīng)的數(shù)值。

如表5所示，實(shí)施例1滿足條件公式(1)～(6)。

實(shí)施例1中攝像鏡頭LA的軸向像差見圖3，垂軸色差見圖4，場曲和畸變見圖5所示。另外，圖5的場曲S是與弧矢方向的場曲，T是子午方向的場曲。在實(shí)施例2中也是如此。如圖3～5所示，實(shí)施例1中攝像鏡頭LA的全畫角2ω＝47.5°、TTL＝5.380mm，且鏡頭為窄角、小型的鏡頭，這就不難理解為何其具有優(yōu)秀的光學(xué)特性。

(實(shí)施例2)

圖6是實(shí)施例2中攝像鏡頭LA的構(gòu)成展示圖。表3的數(shù)據(jù)有：實(shí)施例2中構(gòu)成攝像鏡頭LA的第1透鏡L1～第6透鏡L6的物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑R、透鏡的中心厚度以及透鏡間的軸上距離d、折射率nd、阿貝數(shù)νd。表4中的數(shù)據(jù)有：圓錐系數(shù)k、非球面系數(shù)。

【表3】

【表4】

如表5所示，實(shí)施例2滿足條件公式(1)～(6)。

實(shí)施例2中攝像鏡頭LA的軸向像差見圖7，垂軸色差見圖8，場曲和畸變見圖9所示。如圖3～5所示，實(shí)施例2中攝像鏡頭LA的2ω＝47.5°、TTL＝5.373mm，且鏡頭為窄角、小型的鏡頭，這就不難理解為何其具有優(yōu)秀的光學(xué)特性。

表5示出各實(shí)施例的各種數(shù)值與條件公式(1)～(6)中已規(guī)定的參數(shù)所對應(yīng)的值。另外，表5所示的各種數(shù)值單位分別是2ω(°)、f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、f5(mm)、f6(mm)、TTL(mm)、LB(mm)、IH(mm)。

【表5】

【符號(hào)的說明】

LA：攝像鏡頭

S1：開口光圈

L1：第1透鏡

L2：第2透鏡

L3：第3透鏡

L4：第4透鏡

L5：第5透鏡

L6：第6透鏡

GF：玻璃平板

R1：第1透鏡L1的物側(cè)面的曲率半徑