成像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種成像鏡頭，該成像鏡頭包括：從物體側依序為具有正(+)折射力的可移動的第一鏡頭；具有負(-)折射力的第二鏡頭；具有正(+)折射力的第三鏡頭；具有正(+)折射力的第四鏡頭；以及具有負(-)折射力的第五鏡頭。
【專利說明】成像I競頭
【技術領域】
[0001]根據本發明的示例性實施例的教導通常涉及一種成像鏡頭。
【背景技術】
[0002]近來，在手機用(phone-purpose)相機模塊、數碼相機(DSC)、便攜式攝像機(camcorder)和PC相機(與個人電腦連接的成像設備)的領域的研究工作方興未艾，這些都與圖像提取系統相關聯。使得與這樣的圖像提取系統相關的相機模塊獲得圖像的最重要元件之一是產生圖像的鏡頭。
[0003]近期為了緊湊性和低造價意圖而通過采用5塊鏡頭來構造光學鏡頭系統。5塊鏡頭中的每一塊由具有正(+)折射力的鏡頭和具有負(_)折射力的鏡頭組成。
[0004]然而，盡管5塊鏡頭系統在價格上具有優勢，但在一些情況下，上述結構的成像模塊不能表現出令人滿意的光學性能和像差(aberration)性能，因此需要具有折射力結構的高分辨率的成像鏡頭。
【發明內容】
[0005]技術問題
[0006]因此，本發明的實施例會涉及一種成像鏡頭，充分消除由于現有技術的限制和缺點帶來的一個或多個上述缺點/問題，并且本發明的目標是提供一種成像鏡頭，該成像鏡頭配置為實現具有高分辨率、高折射力結構和廣角且能夠自動對焦的緊湊式變焦型成像鏡頭。
[0007]技術手段
[0008]在本發明的一個通常方案中，提供一種成像鏡頭，該成像鏡頭包括:從物體側依序為具有正(+)折射力的可移動的第一鏡頭；具有負(_)折射力的第二鏡頭；具有正(+)折射力的第三鏡頭；具有正(+)折射力的第四鏡頭；以及具有負(_)折射力的第五鏡頭。
[0009]優選地，但不是必然地，所述第二鏡頭以凹面形成并且具有負(_)折射力。
[0010]優選地，但不是必然地，所述第三鏡頭具有在物體側表面處凸起地形成的彎月形。[0011 ] 優選地，但不是必然地，所述第四鏡頭具有彎月形狀。
[0012]優選地，但不是必然地，所述第三鏡頭在前表面處形成有所有彎曲點。
[0013]優選地，但不是必然地，在所述第三、第四和第五鏡頭的所有表面形成有一個或多個彎曲點。
[0014]優選地，但不是必然地，光圈位于第一鏡頭的物體側表面的前端。
[0015]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足0.5<fl/fzl<l.5,0.5<fl/fz2<l.5和
0.5〈fl/fz3〈1.5的條件表達式，這里fl是所述第一鏡頭的整個聚焦距離(焦距)，fzl、fz2和fz3分別是變焦位置1、2和3的焦距，并且變焦位置I是無窮大位置，變焦位置2是60cm (中焦)位置，以及變焦位置3是IOcm (廣角)位置。
[0016]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足0.Kdl<0.4和0.15〈d2〈0.54，這里dl是在變焦位置I上LI中心與L2中心之間的空氣間隙，這里d2是在變焦位置2上LI中心與L2中心之間的空氣間隙。
[0017]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足0.5〈 Σ T/fzl<l.5,0.5〈 Σ T/fz2〈l.5和0.5〈 Σ T/fz3<l.5的條件表達式，這里Σ T是從所述第一鏡頭的物體側表面到圖像形成表面的距離，fzl、fz2和fz3是變焦位置1、2和3的焦距。
[0018]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足1.6<N2<1.7、1.6<N3<1.7、1.5<N1<1.6、
1.5〈Ν4〈1.6和1.5〈Ν5〈1.6的條件表達式，這里N1、Ν2、Ν3、Ν4和Ν5是第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的折射率。
[0019]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足20〈V2〈30、20〈V3〈30、50〈V1〈60、50〈V4&V5〈60和50〈V5〈60的條件表達式，這里V1、V2、V3、V4和V5是第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的阿貝系數。
[0020]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足4.7< Σ T〈5.9的條件表達式，這里Σ T是從所述第一鏡頭的物體側表面到圖像形成表面的距離。
[0021]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足2.0<F/#<3.0的條件表達式，這里F/#
是F系數。
[0022]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足0.8<f3/fl<l.0的條件表達式，這里Π和f3是第一和第三鏡頭的聚焦距離(焦距)。
[0023]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足L3R1 > I和L3R2>1的條件表達式，所述第三鏡頭的第一表面的曲率半徑是L3R1，而第三鏡頭的第二表面的曲率半徑是L3R2。
[0024]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足0.8〈 I f2/fzl I <1.2,0.8< | f2/fz2 I <1.2、0.8〈 I f2/fz3 |〈1.2、0.8〈 | f3/fzl |〈3.8、0.8〈 | f3/fz2 |〈3.7、
0.8< I f3/fz3 I〈3.7、0.8〈 | f4/fzl |〈1.0、0.8〈 | f4/fz2 |〈1.0、0.8〈 | f4/fz3 I <1.0、0.8〈 I f5/fzl I <0.8、0.8〈 | f5/fz2 |〈0.8 和 0.8〈 | f5/fz3 |〈1.0，
0.8的條件表達式，這里H、f2、f3、f4和f5是第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的焦距，而fzl、fz2和fz3是變焦位置1、2和3處的焦距。
[0025]優選地,但不是必然地,所述成像鏡頭滿足0.7〈 (r3+r4) / (r3_r4) <1.0的條件表達式，這里r3和r4分別是所述第二鏡頭的物體側表面的曲率半徑和圖像側表面的曲率半徑。
[0026]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足4.0〈 I (r5+r6) / (r5-r6) |〈8.0的條件表達式，這里r5和r6分別是所述第三鏡頭的物體側表面的曲率半徑和圖像側表面的曲
率半徑。
[0027]優選地，但不是必然地，所述成像鏡頭滿足0.4<fl Σ T<0.8或2.5〈 I f3/ Σ T I〈3.0的條件表達式，其中ΣΤ是所述第一鏡頭的物體側表面至圖像形成表面的距離，并且Π和f3是所述第一鏡頭和第三鏡頭的焦距。
[0028]技術效果
[0029]根據本發明的成像鏡頭具有的有益效果是通過移動一塊鏡頭實現自動對焦。另一個有益效果是能夠實現具有高折射力結構的緊湊式、變焦型和高分辨率的成像鏡頭。
【專利附圖】
【附圖說明】[0030]圖1是示出根據本發明的示例性實施例的相機模塊鏡頭的結構示意圖。
[0031]圖2a、圖2b和圖2c是示出根據本發明的示例性實施例在變焦位置(zoompositions) 1、2和3處測量的慧形像差(coma aberrations)的曲線圖。
[0032]圖3a、圖3b和圖3c是示出根據本發明的示例性實施例在變焦位置1、2和3處測量的像差的曲線圖。
[0033]圖4a、圖4b和圖4c是示出根據本發明的示例性實施例在變焦位置1、2和3處相對于空間頻率的調制傳遞函數(MTF)特性的曲線圖。
[0034]圖5a、圖5b和圖5c是示出根據本發明的示例性實施例在變焦位置1、2和3處相對于散焦(defocusing)位置的調制傳遞函數特性的曲線圖。
【具體實施方式】
[0035]在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的示例性實施例。
[0036]在描述本發明時，本領域已知的構造或過程的詳細說明可以被省去，以避免由于這些已知的構造和功能有關的不必要細節造成本領域普通技術人員對本發明理解的模糊。相應地，在說明書和權利要求書中使用的專用術語或詞語的含義不應當限定為字面上或通常使用的意義，而應當用與本發明的使用者或操作者以及慣常的用法一致地被解釋或可以與之不同。因此，專用術語或詞語的定義應當基于整個說明書的內容而定。
[0037]現在，將參考附圖詳細描述根據本發明的示例性實施例的成像鏡頭。
[0038]圖1是示出根據本發明的示例性實施例的成像鏡頭的結構示意圖。
[0039]成像鏡頭由圍繞光軸(ZO)而布置的多個鏡頭組成，其中為了描述而對鏡頭的厚度、尺寸和形狀予以夸張，并且僅呈現出球形或非球形以作為一個示例性實施例，但顯然不限于這種形狀。
[0040]參考圖1，根據本發明示例性實施例的相機鏡頭模塊包括:從物體側依次為第一鏡頭(10)、第二鏡頭(20)、第三鏡頭(30)、第四鏡頭(40)、第五鏡頭(50)、濾色鏡(60)和光探測器(光接收元件，70)。
[0041]與對象的圖像信息對應的光經過第一鏡頭(10)、第二鏡頭(20)、第三鏡頭(30)、第四鏡頭(40)、第五鏡頭(50)和濾色鏡(60)入射在光探測器(70)上。
[0042]在下文中，在每個鏡頭的結構描述中，“物體側表面”是指相對于光軸面對物體側的鏡頭的表面，而“圖像側表面”是指相對于光軸面對拍攝表面的鏡頭的表面。
[0043]第一鏡頭(10)具有正(+)折射力。而且，第一鏡頭(10)可以被放置在物體側表面的前端并具有光圈，其中第一鏡頭(10)可以移動用于自動對焦。也就是說，第一鏡頭(10)通過被致動器(actuator)移動而執行自動對焦。
[0044]第二鏡頭(20)是具有負(_)折射力的凹透鏡。第三鏡頭(30)呈彎月(meniscus)形并且具有正(+)折射力。
[0045]第四鏡頭(40)呈彎月(meniscus)形并且具有正(+)折射力。此外，第二鏡頭(20)在前表面形成有所有的彎曲點，并且所有第三、第四和第五鏡頭(30、40、50)的所有表面都形成有一個或多個彎曲點。
[0046]因此，本發明能夠通過移 動一塊鏡頭而自動對焦。此外，本發明呈變焦形狀，并且被配置為實現具有高分辨率和高折射力結構且能夠自動對焦的緊湊式變焦型成像鏡頭。[0047]為了參考，圖1的’ SI’是第一鏡頭(10)的物體側表面，’ S2’是第一鏡頭(10)的圖像側表面，’S3’是第二鏡頭(20)的物體側表面，’S4’分別是第二鏡頭(20)的圖像側表面，’S5’是第三鏡頭(30)的物體側表面，’S6’是第三鏡頭(30)的圖像側表面，并且’S7’和’S8’分別是第四鏡頭(40)的物體側表面和圖像側表面，’S9’和’S10’分別是第五鏡頭(50)的物體側表面和圖像側表面，以及’S11’和’S12’分別是濾色鏡(60)的物體側表面和圖像側表面。
[0048]濾色鏡(60)可以是選自紅外濾色鏡和玻璃蓋板的任一光學濾色鏡。如果濾色鏡
(60)采用紅外濾色鏡，紅外濾色鏡阻擋從外部光線發射的紅外線傳送至光探測器(70)。而且，紅外濾色鏡傳導可見光，反射紅外線并且將被反射的紅外線輸出至外部。光探測器(70)可以是諸如電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)等圖像傳感器。
[0049]因為后述的條件表達式和示例性實施例是提高相互作用效果的優選實施例，對于本領域技術人員而言，顯然本公開文本不是必須包括以下的條件。例如，僅通過滿足后述的條件表達式的一些條件，本公開文本的鏡頭結構(構架)就可以具有提高的相互作用效果。
[0050][條件表達式 1]0.5<fl/fzl<l.5,0.5<fl/fz2<l.5,0.5<fl/fz3<l.5
[0051][條件表達式2] 0.Kdl<0.4,0.15〈d3〈0.54，
[0052][條件表達式3]0.5〈 Σ T/fzl<l.5,0.5〈 Σ T/fz2<l.5,0.5〈 Σ T/fz3<l.5
[0053][條件表達式 4] 1.6〈Ν2〈1.7，1.6〈Ν3〈1.7，1.5〈Ν1〈1.6，1.5〈Ν4〈1.6，1.5〈Ν5〈 1.6
[0054][條件表達式 5] 20〈V2〈30，20〈V3〈30，50<V1<60, 50<V4&V5<60, 50〈V5〈60
[0055][條件表達式6] 4.7< Σ T<5.9
[0056][條件表達式7] 2.0<F/#<3.0
[0057][條件表達式8]0.8<f3/fl<l.0
[0058][條件表達式9] L3R1 > I, L3R2>1
[0059][條件表達式10]0.8〈 I f2/fzl | <1.2,0.8< | f2/fz2 | <1.2,0.8< | f2/fz3 I〈1.2
[0060][條件表達式11]0.8〈 I f3/fzl |〈3.7，0.8〈 | f3/fz2 |〈3.7，0.8〈 | f3/fz3 I <3.7
[0061][條件表達式12]0.8〈 I f4/fzl | <1.0,0.8< | f4/fz2 | <1.0,0.8< | f4/fz3 I <1.0
[0062][條件表達式13]0.8〈 I f5/fzl | <0.8,0.8< | f5/fz2 | <0.8,0.8< | f5/fz3 I〈0.8
[0063][條件表達式14] 0.7< (r3+r4) / (r3-r4)〈1.0
[0064][條件表達式15] 4.0〈 I (r5+r6) / (r5~r6) |〈8.0
[0065][條件表達式16] 0.4<fl Σ Τ〈0.8
[0066][條件表達式17] 2.5〈 I f3/ Σ T I <3.0
[0067]這里，f:成像鏡頭的整個聚焦距離(焦距)，
[0068]fzl、fz2、fz3:變焦位置1、2和3的焦距，
[0069]fl, f2, f3, f4, f5:第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的焦距，
[0070]dl:在變焦位置I上LI中心與L2中心之間的空氣間隙，
[0071]d2:在變焦位置3上LI中心與L2中心之間的空氣間隙，[0072]Σ T:從第一鏡頭的物體側表面至成像表面的距離，
[0073]N1、N2、N3、N4、N5:第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的折射率，
[0074]V1、V2、V3、V4、V5:第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的阿貝系數(Abbe’ snumbers),
[0075]F/#:F 系數
[0076]L3R1:第三鏡頭的第一表面的曲率半徑是L3R1，
[0077]L3R2:第三鏡頭的第二表面的曲率半徑是L3R2，
[0078]r3,r4:第二鏡頭的物體側表面的曲率半徑和第二鏡頭的圖像側表面的曲率半徑，r5, r6:第三鏡頭的物體側表面的曲率半徑和第三鏡頭的圖像側表面的曲率半徑。
[0079]條件表達式4限定第一、第二、第三、第四和第五鏡頭(10，20，30，40，50)的折射力，根據條件表達式4,第一、第二、第三、第四和第五鏡頭(10，20，30，40，50)具有的折射力分別具有合適的球面像差補償和合適的色差(chromatic aberration),并且條件表達式5限定第一、第二、第三、第四和第五鏡頭(10，20，30，40，50)的阿貝系數。每個鏡頭的阿貝系數的限定是用于更好的色差補償的條件。
[0080]在下文中，本公開文本的作用和效果將參考具體的示例性實施例而詳細地描述。在后述的示例性實施例中提及的非球面從已知方程I獲得，在二次常數(Conic constant)k和非球面系數A、B、C、D、E、F中采用的'E和其后的數字'表示10次方。例如，E+01是指 101，E-02 是指 10-2。
[0081]數學圖形I
[0082]<數學式1>
[0083]
【權利要求】
1.一種成像鏡頭，該成像鏡頭包括:從物體側依序為 具有正(+)折射力的可移動的第一鏡頭； 具有負(-)折射力的第二鏡頭； 具有正(+)折射力的第三鏡頭； 具有正(+)折射力的第四鏡頭；以及 具有負(-)折射力的第五鏡頭。
2.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第二鏡頭以凹面形成并且具有負(_)折射力。
3.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第三鏡頭具有在物體側表面處凸起地形成的彎月形。
4.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第四鏡頭具有彎月形狀。
5.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第二鏡頭在前表面處形成有所有彎曲點。
6.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中在所述第三、第四和第五鏡頭的所有表面形成有一個或多個彎曲點。
7.如權利要求1 所述的成像鏡頭，其中光圈位于所述第一鏡頭的物體側表面的前端。
8.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中，所述成像鏡頭滿足0.5<fl/fzl<l.5,0.5<fl/fz2<l.5和0.5<fl/fz3<l.5的條件表達式，這里fI是所述第一鏡頭的整個聚焦距離(焦距)，fzl、fz2和fz3分別是在變焦位置1、2和3處的焦距，并且變焦位置I是無窮大位置，變焦位置2是60cm (中焦)位置，以及變焦位置3是IOcm (廣角)位置。
9.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中，所述成像鏡頭滿足0.Kdl<0.4，0.15〈d2〈0.54，這里dl是在變焦位置I上LI中心與L2中心之間的空氣間隙，這里d2是在變焦位置2上LI中心與L2中心之間的空氣間隙。
10.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足0.5〈 Σ T/fzl<1.5,0.5〈 Σ T/fz2〈l.5和0.5〈 Σ T/fz3<l.5的條件表達式，這里Σ T是從所述第一鏡頭的物體側表面到圖像形成表面的距離，而fz1、fz2和fz3是變焦位置1、2和3的焦距。
11.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中，所述成像鏡頭滿足1.6<N2<1.7，1.6<N3<1.7，1.5〈Ν1〈1.6，1.5〈Ν4〈1.6 和 1.5〈Ν5〈1.6 的條件表達式，這里 N1、Ν2、Ν3、Ν4 和 Ν5 是所述第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的折射率。
12.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中，所述成像鏡頭滿足20〈V2〈30，20〈V3〈30，50<V1<60, 50<V4&V5<60, 50<V5<60 的條件表達式，這里 Vl，V2,V3,V4,V5 是所述第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的阿貝系數。
13.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足4.7< Σ T〈5.9的條件表達式，這里Σ T是從所述第一鏡頭的物體側表面到圖像形成表面的距離。
14.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足2.0<F/#<3.0的條件表達式，這里F/#是F系數。
15.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足0.8〈f3/fl〈l.0的條件表達式，這里Π和f3是所述第一鏡頭和第三鏡頭的聚焦距離(焦距)。
16.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足L3R1> I, L3R2>1的條件表達式，這里所述第三鏡頭的第一表面的曲率半徑是L3R1，而第三鏡頭的第二表面的曲率半徑是L3R2。
17.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足0.8〈 ▕f2/fzl I〈1.2、.0.8 ▕f2/fz2 〈1.2、0.8〈 | f2/fz3 |〈1.2、0.8〈 | f3/fzl |〈3.7、0.8〈 | f3/fz2 ▕<3.7、0.8〈 ▕f3/fz3 |〈3.7、0.8〈 | f4/fzl |〈1.0、0.8〈 | f4/fz2 |〈1.0、.0.8〈 ▕f4/fz3 I〈1.0,0.8〈 ▕f5/fzl |〈0.8,0.8〈 | f5/fz2 |〈0.8 和 0.8〈 | f5/fz3 I〈0.8的條件表達式，這里H、f2、f3、f4和f5是第一、第二、第三、第四和第五鏡頭的焦距，而fzl、fz2和fz3是變焦位置1、2和3處的焦距。
18.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足0.7<(r3+r4)/(r3-r4)<l.0的條件表達式，這里r3和r4分別是所述第二鏡頭的物體側表面的曲率半徑和圖像側表面的曲率半徑。
19.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足4.0〈1(r5+r6)/(r5-r6) |〈8.0的條件表達式，這里r5和r6分別是所述第三鏡頭的物體側表面的曲率半徑和圖像側表面的曲率半徑。
20.如權利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足0.4〈Π Σ Τ〈0.8或.2.5〈 ▕f3/ Σ T I〈3.0的條件表達式，其中ΣΤ是所述第一鏡頭的物體側表面至圖像形成表面的距離， 并且Π和f3是所述第一鏡頭和第三鏡頭的焦距。
【文檔編號】H04N5/225GK103907044SQ201280053663
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年10月17日 優先權日:2011年10月31日
【發明者】李京煥 申請人:Lg伊諾特有限公司