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CN111722356B - 成像镜头 - Google Patents

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CN111722356B
CN111722356B CN201910202966.6A CN201910202966A CN111722356B CN 111722356 B CN111722356 B CN 111722356B CN 201910202966 A CN201910202966 A CN 201910202966A CN 111722356 B CN111722356 B CN 111722356B
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lens element
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imaging
imaging lens
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Abstract

一种成像镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜。第一透镜具有负屈光力。第二透镜为弯月型透镜具有屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第三透镜具有屈光力且包括凹面朝向物侧。第四透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第五透镜具有屈光力且包括凸面朝向像侧。第六透镜具有负屈光力。第七透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

Description

成像镜头
技术领域
本发明有关于一种成像镜头。
背景技术
现今的成像镜头的发展趋势，除了不断朝向大视场发展外，随着不同的应用需求，还需具备高分辨率及抗环境温度变化的能力，已知的成像镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的成像镜头，才能同时满足大视场、高分辨率及抗环境温度变化的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的成像镜头无法同时满足大视场、高分辨率及抗环境温度变化的需求的缺陷，提供一种成像镜头，其视场较大、分辨率较高、抗环境温度变化，但是仍具有良好的光学性能。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种成像镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜。第一透镜具有负屈光力。第二透镜为弯月型透镜具有屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第三透镜具有屈光力且包括凹面朝向物侧。第四透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第五透镜具有屈光力且包括凸面朝向像侧。第六透镜具有负屈光力。第七透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
其中第二透镜具有负屈光力，第三透镜可更包括凸面朝向像侧，第五透镜具有正屈光力。
其中第一透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧，第四透镜可更包括凸面朝向像侧，第五透镜可更包括凸面朝向物侧，第六透镜包括凹面朝向物侧及另凹面朝向像侧，第七透镜可更包括凸面朝向像侧。
其中第五透镜及第六透镜胶合。
本发明的成像镜头可更包括光圈，设置于第三透镜与第四透镜之间。
其中第三透镜的物侧面及像侧面皆为非球面表面，第四透镜的物侧面及像侧面皆为非球面表面，第七透镜的物侧面及像侧面皆为非球面表面。
其中成像镜头满足以下条件：0.5＜|f2/f3|＜0.8；其中，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。
其中成像镜头满足以下条件：1＜|f3/f4|＜7；其中，f3为第三透镜的有效焦距，f4为第四透镜的有效焦距。
其中成像镜头满足以下条件：0.5＜R31/R32＜1.5；其中，R31为第三透镜的物侧面的曲率半径，R32为第三透镜的像侧面的曲率半径。
其中成像镜头满足以下条件：1＜R21/R41＜2.5；其中，R21为第二透镜的物侧面的曲率半径，R41为第四透镜的物侧面的曲率半径。
实施本发明的成像镜头，具有以下有益效果：其视场较大、分辨率较高、抗环境温度变化，但是仍具有良好的光学性能。
附图说明
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。
图1是依据本发明的成像镜头的第一实施例的透镜配置与光路示意图。
图2A是依据本发明的成像镜头的第一实施例的纵向像差(LongitudinalAberration)图。
图2B是依据本发明的成像镜头的第一实施例的场曲(Field Curvature)图。
图2C是依据本发明的成像镜头的第一实施例的畸变(Distortion)图。
图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置与光路示意图。
图4A是依据本发明的成像镜头的第二实施例的纵向像差图。
图4B是依据本发明的成像镜头的第二实施例的场曲图。
图4C是依据本发明的成像镜头的第二实施例的畸变图。
图5是依据本发明的成像镜头的第三实施例的透镜配置与光路示意图。
图6A是依据本发明的成像镜头的第三实施例的纵向像差图。
图6B是依据本发明的成像镜头的第三实施例的场曲图。
图6C是依据本发明的成像镜头的第三实施例的畸变图。
具体实施方式
本发明提供一种成像镜头，包括：第一透镜具有负屈光力；第二透镜具有屈光力，此第二透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧；第三透镜具有屈光力，此第三透镜包括凹面朝向物侧；第四透镜具有正屈光力，此第四透镜包括凸面朝向物侧；第五透镜具有屈光力，此第五透镜包括凸面朝向像侧；第六透镜具有负屈光力；及第七透镜具有正屈光力，此第七透镜包括凸面朝向物侧；其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
请参阅底下表一、表二、表四、表五、表七及表八，其中表一、表四及表七分别为依据本发明的成像镜头的第一实施例、第二实施例及第三实施例的各透镜的相关参数表，表二、表五及表八分别为表一、表四及表七中各个透镜的非球面表面的相关参数表。
图1、3、5分别为本发明的成像镜头的第一、二、三实施例的透镜配置与光路示意图，其中第一透镜L11、L21、L31具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S11、S21、S31与像侧面S12、S22、S32皆为球面表面。
第二透镜L12、L22、L32具有屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S13、S23、S33为凸面，像侧面S14、S24、S34为凹面，物侧面S13、S23、S33与像侧面S14、S24、S34皆为球面表面。
第三透镜L13、L23、L33具有屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S15、S25、S35为凹面，物侧面S15、S25、S35与像侧面S16、S26、S36皆为非球面表面。
第四透镜L14、L24、L34具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S18、S28、S38为凸面，物侧面S18、S28、S38与像侧面S19、S29、S39皆为非球面表面。
第五透镜L15、L25、L35具有屈光力由玻璃材质制成，其像侧面S111、S211、S311为凸面，物侧面S110、S210、S310与像侧面S111、S211、S311皆为球面表面。
第六透镜L16、L26、L36具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S111、S211、S311与像侧面S112、S212、S312皆为球面表面。
上述第五透镜L15、L25、L35分别与第六透镜L16、L26、L36胶合。
第七透镜L17、L27、L37具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S113、S213、S313为凸面，物侧面S113、S213、S313与像侧面S114、S214、S314皆为非球面表面。
另外，成像镜头1、2、3至少满足底下其中一条件：
0.3＜|f2/f3|＜0.9 (1)
1＜|f3/f4|＜7 (2)
0.5＜R31/R32＜1.5 (3)
1＜R21/R41＜2.5 (4)
其中，f2为第一实施例至第三实施例中，第二透镜L12、L22、L32的有效焦距，f3为第一实施例至第三实施例中，第三透镜L13、L23、L33的有效焦距，f4为第一实施例至第三实施例中，第四透镜L14、L24、L34的有效焦距，R21为第一实施例至第三实施例中，第二透镜L12、L22、L32的物侧面S13、S23、S33的曲率半径，R31为第一实施例至第三实施例中，第三透镜L13、L23、L33的物侧面S15、S25、S35的曲率半径，R32为第一实施例至第三实施例中，第三透镜L13、L23、L33的像侧面S16、S26、S36的曲率半径，R41为第一实施例至第三实施例中，第四透镜L14、L24、L34的物侧面S18、S28、S38的曲率半径。使得成像镜头1、2、3能有效的增大视场、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。
现详细说明本发明的成像镜头的第一实施例。请参阅图1，成像镜头1沿着光轴OA1从物侧至像侧依序包括第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13、光圈ST1、第四透镜L14、第五透镜L15、第六透镜L16、第七透镜L17及保护玻璃CG1。成像时，来自物侧的光线最后成像于一成像面IMA1上。根据【实施方式】第一至十段落，其中：
第一透镜L11可更为弯月型透镜，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面；第二透镜L12可更为弯月型透镜且具有负屈光力；第三透镜L13可更为弯月型透镜具有正屈光力，其像侧面S16为凸面；第四透镜L14可更为双凸透镜，其像侧面S19为凸面；第五透镜L15可更为双凸透镜具有正屈光力，其物侧面S110为凸面；第六透镜L16可更为双凹透镜，其物侧面S111为凹面，像侧面S112为凹面；第七透镜L17可更为双凸透镜，其像侧面S114为凸面；
保护玻璃CG1其物侧面S115与像侧面S116皆为平面。
利用上述透镜、光圈ST1及至少满足条件(1)至条件(4)其中一条件的设计，使得成像镜头1能有效的增大视场、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。
表一为图1中成像镜头1的各透镜的相关参数表。
表一
Figure BDA0001998043720000051
Figure BDA0001998043720000061
表一中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：
z＝ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12
其中：
c：曲率；
h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；
k：圆锥系数；
A～E：非球面系数。
表二为表一中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～E为非球面系数。
表二
Figure BDA0001998043720000062
表三为第一实施例的成像镜头1其对应条件(1)至条件(4)的计算值，由表三可知，第一实施例的成像镜头1皆能满足条件(1)至条件(4)的要求。
表三
|f<sub>2</sub>f<sub>3</sub>| 0.841 |f<sub>3</sub>/f<sub>4</sub>| 1.373 R<sub>31</sub>/R<sub>32</sub> 1.082
R<sub>21</sub>/R<sub>41</sub> 2.051
另外，第一实施例的成像镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2A至图2C看出。图2A所示的，是第一实施例的成像镜头1的纵向像差图。图2B所示的，是第一实施例的成像镜头1的场曲图。图2C所示的，是第一实施例的成像镜头1的畸变图。
由图2A可看出，第一实施例的成像镜头1其纵向像差介于-0.01mm至0.04mm之间。
由图2B可看出，第一实施例的成像镜头1其场曲介于-0.03mm至0.04mm之间。
由图2C可看出，第一实施例的成像镜头1其畸变介于-5％至0％之间。
显见第一实施例的成像镜头1的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
请参阅图3，图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置与光路示意图。成像镜头2沿着光轴OA2从物侧至像侧依序包括第一透镜L21、第二透镜L22、第三透镜L23、光圈ST2、第四透镜L24、第五透镜L25、第六透镜L26、第七透镜L27及保护玻璃CG2。成像时，来自物侧的光线最后成像于一成像面IMA2上。根据【实施方式】第一至十段落，其中：
第一透镜L21可更为弯月型透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第一透镜L11相同，在此皆不加以赘述；第二透镜L22可更为弯月型透镜具有负屈光力；第三透镜L23可更为弯月型透镜具有正屈光力，其表面形状凹凸与第一实施例中的第三透镜L13相同，在此皆不加以赘述；第四透镜L24可更为双凸透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第四透镜L14相同，在此皆不加以赘述；第五透镜L25可更为双凸透镜具有正屈光力，其表面形状凹凸与第一实施例中的第五透镜L15相同，在此皆不加以赘述；第六透镜L26可更为双凹透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第六透镜L16相同，在此皆不加以赘述；第七透镜L27可更为双凸透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第七透镜L17相同，在此皆不加以赘述；
保护玻璃CG2其物侧面S215与像侧面S216皆为平面。
利用上述透镜、光圈ST2及至少满足条件(1)至条件(4)其中一条件的设计，使得成像镜头2能有效的增大视场、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。
表四为图3中成像镜头2的各透镜的相关参数表。
表四
Figure BDA0001998043720000071
Figure BDA0001998043720000081
表四中各个透镜的非球面表面凹陷度z的定义，与第一实施例中表一的各个透镜的非球面表面凹陷度z的定义相同，在此皆不加以赘述。
表五为表四中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～E为非球面系数。
表五
Figure BDA0001998043720000082
表六为第二实施例的成像镜头2其对应条件(1)至条件(4)的计算值，由表六可知，第二实施例的成像镜头2皆能满足条件(1)至条件(4)的要求。
表六
|f<sub>2</sub>/f<sub>3</sub>| 0.831 |f<sub>3</sub>/f<sub>4</sub>| 1.417 R<sub>31</sub>/R<sub>32</sub> 1.078
R<sub>21</sub>/R<sub>41</sub> 1.146
另外，第二实施例的成像镜头2的光学性能也可达到要求，这可从图4A至图4C看出。图4A所示的，是第二实施例的成像镜头2的纵向像差图。图4B所示的，是第二实施例的成像镜头2的场曲图。图4C所示的，是第二实施例的成像镜头2的畸变图。
由图4A可看出，第二实施例的成像镜头2其纵向像差介于-0.02mm至0.08mm之间。
由图4B可看出，第二实施例的成像镜头2其场曲介于-0.04mm至0.06mm之间。
由图4C可看出，第二实施例的成像镜头2其畸变介于-4％至0％之间。
显见第二实施例的成像镜头2的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
请参阅图5，图5是依据本发明的成像镜头的第三实施例的透镜配置与光路示意图。成像镜头3沿着光轴OA3从物侧至像侧依序包括第一透镜L31、第二透镜L32、第三透镜L33、光圈ST3、第四透镜L34、第五透镜L35、第六透镜L36、第七透镜L37及一保护玻璃CG3。成像时，来自物侧的光线最后成像于一成像面IMA3上。根据【实施方式】第一至十段落，其中：
第一透镜L31可更为弯月型透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第一透镜L11相同，在此皆不加以赘述；第二透镜L32可更为弯月型透镜具有负屈光力；第三透镜L33可更为弯月型透镜具有负屈光力，其表面形状凹凸与第一实施例中的第三透镜L13相同，在此皆不加以赘述；第四透镜L34可更为双凸透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第四透镜L14相同，在此皆不加以赘述；第五透镜L35可更为双凸透镜具有正屈光力，其表面形状凹凸与第一实施例中的第五透镜L15相同，在此皆不加以赘述；第六透镜L36可更为双凹透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第六透镜L16相同，在此皆不加以赘述；第七透镜L37可更为双凸透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中的第七透镜L17相同，在此皆不加以赘述；
保护玻璃CG3其物侧面S315与像侧面S316皆为平面。
利用上述透镜、光圈ST3及至少满足条件(1)至条件(4)其中一条件的设计，使得成像镜头3能有效的增大视场、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。
表七为图5中成像镜头3的各透镜的相关参数表。
表七
Figure BDA0001998043720000101
表七中各个透镜的非球面表面凹陷度z的定义，与第一实施例中表一的各个透镜的非球面表面凹陷度z的定义相同，在此皆不加以赘述。
表八为表七中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～E为非球面系数。
表八
Figure BDA0001998043720000102
Figure BDA0001998043720000111
表九为第三实施例的成像镜头3其对应条件(1)至条件(4)的计算值，由表九可知，第三实施例的成像镜头3皆能满足条件(1)至条件(4)的要求。
表九
|f<sub>2</sub>/f<sub>3</sub>| 0.348 |f<sub>3</sub>/f<sub>4</sub>| 6.706 R<sub>31</sub>/R<sub>32</sub> 0.680
R<sub>21</sub>/R<sub>41</sub> 1.244
另外，第三实施例的成像镜头3的光学性能也可达到要求，这可从图6A至图6C看出。图6A所示的，是第三实施例的成像镜头3的纵向像差图。图6B所示的，是第三实施例的成像镜头3的场曲图。图6C所示的，是第三实施例的成像镜头3的畸变图。
由图6A可看出，第三实施例的成像镜头3其纵向像差介于-0.03mm至0.07mm之间。
由图6B可看出，第三实施例的成像镜头3其场曲介于-0.02mm至0.08mm之间。
由图6C可看出，第三实施例的成像镜头3其畸变介于-5％至0％之间。
显见第三实施例的成像镜头3的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种成像镜头，其特征在于，由以下透镜组成：
第一透镜具有负屈光力；
第二透镜为弯月型透镜具有负屈光力，该第二透镜包括凸面朝向物侧以及凹面朝向像侧；
第三透镜具有正屈光力，该第三透镜包括凹面朝向该物侧，且该第三透镜的物侧面以及像侧面皆为非球面表面；
第四透镜具有正屈光力，该第四透镜包括凸面朝向该物侧以及凸面朝向该像侧，且该第四透镜的物侧面以及像侧面皆为非球面表面；
第五透镜具有正屈光力，该第五透镜包括凸面朝向该像侧；
第六透镜具有负屈光力；以及
第七透镜具有正屈光力，该第七透镜包括凸面朝向该物侧以及凸面朝向该像侧；
其中该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜以及该第七透镜沿着光轴从该物侧至该像侧依序排列；
其中该成像镜头满足以下条件：
0.5<R31/R32<1.5；
其中，R31为该第三透镜的物侧面的曲率半径，R32为该第三透镜的像侧面的曲率半径。
2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第三透镜更包括凸面朝向该像侧。
3.如权利要求2所述的成像镜头，其特征在于：
该第一透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧；
该第五透镜更包括凸面朝向该物侧；
该第六透镜包括凹面朝向该物侧以及另凹面朝向该像侧。
4.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第五透镜以及该第六透镜胶合。
5.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，更包括光圈设置于该第三透镜与该第四透镜之间。
6.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第七透镜的物侧面以及像侧面皆为非球面表面。
7.如权利要求1至6中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
0.3<|f2/f3|<0.9；
其中，f2为该第二透镜的有效焦距，f3为该第三透镜的有效焦距。
8.如权利要求1至6中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
1<|f3/f4|<7；
其中，f3为该第三透镜的有效焦距，f4为该第四透镜的有效焦距。
9.如权利要求1至6中任一项所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：
1<R21/R41<2.5；
其中，R21为该第二透镜的物侧面的曲率半径，R41为该第四透镜的物侧面的曲率半径。
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