CN107167902A - 光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学成像镜头,该光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜的物侧面和像侧面均为凸面;第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为凸面;第四透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为凹面;以及第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。其中,第一透镜物侧面的曲率半径R1与第一透镜像侧面的曲率半径R2满足0<(R1+R2)/(R1‑R2)<1。
Description
技术领域
本申请涉及一种光学成像镜头,更具体地,本申请涉及一种包括五片透镜的光学成像镜头。
背景技术
近年来,随着科学技术的发展,便携式电子产品逐步兴起,具有摄像功能的便携式电子产品得到人们更多的青睐,因此市场对适用于便携式电子产品的摄像镜头的需求逐渐增大。由于便携式电子产品趋于小型化,限制了镜头的总长,从而增加了镜头的设计难度。
同时,随着例如感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)等常用感光元件性能的提高及尺寸的减小,使得感光元件的像元数增加及像元尺寸减小,从而对于相配套的光学成像镜头的高成像品质及小型化提出了更高的要求。
像元尺寸的减小意味着在相同曝光时间内,镜头的通光量将会变小。但是,在环境昏暗(如阴雨天、黄昏等)的条件下,镜头需要具有较大的通光量才能确保成像品质。现有镜头通常配置的光圈数Fno(镜头的总有效焦距/镜头的入瞳直径)均在2.0或2.0以上。此类镜头虽能满足小型化要求,却无法在光线不足的情况下保证镜头的成像品质,故光圈数Fno为2.0或2.0以上镜头已经无法满足更高阶的成像要求。
因此,需要一种可适用于便携式电子产品的、具有超薄大孔径和良好成像品质的光学成像镜头。
发明内容
本申请提供了可适用于便携式电子产品的、可至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的光学成像镜头。
本申请的一个方面提供了这样一种光学成像镜头,该镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜的物侧面和像侧面均可为凸面;第二透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面;第三透镜的物侧面和像侧面中的至少一个可为凸面;第四透镜的物侧面和像侧面中的至少一个可为凹面;以及第五透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。其中,第一透镜物侧面的曲率半径R1与第一透镜像侧面的曲率半径R2可满足0<(R1+R2)/(R1-R2)<1。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的中心至光学成像镜头的成像面在光轴上距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足TTL/ImgH≤1.6。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD可满足f/EPD≤1.9。
在一个实施方式中,第一透镜可具有正光焦度;光学成像镜头的总有效焦距f与第一透镜的有效焦距f1可满足1<f/f1<1.3。
在一个实施方式中,第二透镜可具有负光焦度。
在一个实施方式中,第四透镜可具有正光焦度;光学成像镜头的总有效焦距f与第四透镜的有效焦距f4可满足1<f/f4<2.5。
在一个实施方式中,第五透镜可具有负光焦度;光学成像镜头的总有效焦距f与第五透镜的有效焦距f5可满足-2.5<f/f5<-0.5。
在一个实施方式中,第二透镜物侧面的曲率半径R3与第二透镜像侧面的曲率半径R4可满足0<R4/R3<0.4。
在一个实施方式中,第四透镜像侧面的曲率半径R8与第四透镜物侧面的曲率半径R7可满足0≤R8/R7<0.5。
在一个实施方式中,第五透镜物侧面的曲率半径R9与第五透镜像侧面的曲率半径R10可满足1<|(R10+R9)/(R10-R9)|<5。
在一个实施方式中,第三透镜像侧面的最大面倾斜角度β3可满足-47°<β3<-23°。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第三透镜于光轴上的中心厚度CT3可满足6<f/CT3<9。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的中心至光学成像镜头的成像面在光轴上距离TTL与光学成像镜头的总有效焦距f可满足1.4<TTL/f<1.7。
在一个实施方式中,光学成像镜头的全视场角FOV可满足85°<FOV<92°。
本申请的另一个方面提供了这样一种光学成像镜头,该镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面;第二透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凹面;第三透镜和第四透镜中的至少一个可具有正光焦度;第五透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凹面;以及光学成像镜头的总有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD可满足f/EPD≤1.9。
在一个实施方式中,第四透镜可具有正光焦度。
在一个实施方式中,第四透镜像侧面的曲率半径R8与第四透镜物侧面的曲率半径R7可满足0≤R8/R7<0.5。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第四透镜的有效焦距f4可满足1<f/f4<2.5。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第一透镜的有效焦距f1可满足1<f/f1<1.3。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的曲率半径R1与第一透镜像侧面的曲率半径R2可满足0<(R1+R2)/(R1-R2)<1。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第五透镜的有效焦距f5可满足-2.5<f/f5<-0.5。
在一个实施方式中,第五透镜物侧面的曲率半径R9与第五透镜像侧面的曲率半径R10可满足1<|(R10+R9)/(R10-R9)|<5。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第三透镜于光轴上的中心厚度CT3可满足6<f/CT3<9。
在一个实施方式中,第三透镜像侧面的最大面倾斜角度β3可满足-47°<β3<-23°。
在一个实施方式中,第二透镜物侧面的曲率半径R3与第二透镜像侧面的曲率半径R4可满足0<R4/R3<0.4。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的中心至光学成像镜头的成像面在光轴上距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足TTL/ImgH≤1.6。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的中心至光学成像镜头的成像面在光轴上距离TTL与光学成像镜头的总有效焦距f可满足1.4<TTL/f<1.7。
在一个实施方式中,光学成像镜头的全视场角FOV可满足85°<FOV<92°。
本申请的另一个方面还提供了这样一种光学成像镜头,该镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜和第三透镜中的至少一个可具有正光焦度;第一透镜和第三透镜中的至少一个可具有正光焦度;以及第四透镜具有正光焦度,其有效焦距f4与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足1<f/f4<2.5。
在一个实施方式中,第一透镜可具有正光焦度。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第一透镜的有效焦距f1可满足1<f/f1<1.3。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第五透镜的有效焦距f5可满足-2.5<f/f5<-0.5。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的曲率半径R1与第一透镜像侧面的曲率半径R2可满足0<(R1+R2)/(R1-R2)<1。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。
在一个实施方式中,第二透镜物侧面的曲率半径R3与第二透镜像侧面的曲率半径R4可满足0<R4/R3<0.4。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第四透镜像侧面的曲率半径R8与第四透镜物侧面的曲率半径R7可满足0≤R8/R7<0.5。
在一个实施方式中,第四透镜的物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。
在一个实施方式中,第五透镜物侧面的曲率半径R9与第五透镜像侧面的曲率半径R10可满足1<|(R10+R9)/(R10-R9)|<5。
在一个实施方式中,第五透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第三透镜像侧面的最大面倾斜角度β3可满足-47°<β3<-23°。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第三透镜于光轴上的中心厚度CT3可满足6<f/CT3<9。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的中心至光学成像镜头的成像面在光轴上距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足TTL/ImgH≤1.6。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD可满足f/EPD≤1.9。
在一个实施方式中,第一透镜物侧面的中心至光学成像镜头的成像面在光轴上距离TTL与光学成像镜头的总有效焦距f可满足1.4<TTL/f<1.7。
在一个实施方式中,光学成像镜头的全视场角FOV可满足85°<FOV<92°。
本申请的另一个方面还提供了这样一种光学成像镜头,该镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第二透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜具有光焦度;第四透镜可具有正光焦度;第五透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。其中,第四透镜物侧面的曲率半径R7与第四透镜像侧面的曲率半径R8可满足0≤R8/R7<0.5。
本申请的另一个方面还提供了这样一种光学成像镜头,该镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第二透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜具有光焦度;第四透镜可具有正光焦度;第五透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。其中,第三透镜像侧面的最大面倾斜角度β3可满足-47°<β3<-23°。
本申请的另一个方面还提供了这样一种光学成像镜头,该镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第二透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜具有光焦度;第四透镜可具有正光焦度;第五透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。其中,光学成像镜头的全视场角FOV可满足85°<FOV<92°。
本申请采用了多片(例如,六片)透镜,通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,在加大通光量的过程中,使系统具有大光圈优势,增强暗环境下的成像效果;同时减小边缘视场的像差。通过上述配置的光学成像镜头可具有小型化、大孔径、高成像品质等至少一个有益效果。
附图说明
结合附图,通过以下非限制性实施方式的详细描述,本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中:
图1示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图;
图2A至图2D分别示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图;
图4A至图4D分别示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图;
图6A至图6D分别示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图;
图8A至图8D分别示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图;
图10A至图10D分别示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图;
图12A至图12D分别示出了实施例6的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图13示出了根据本申请实施例7的光学成像镜头的结构示意图;
图14A至图14D分别示出了实施例7的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图15示意性示出了第三透镜像侧面的最大面倾斜角度β3。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲,附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即,球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中,近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜中最靠近物体的表面称为物侧面,每个透镜中最靠近成像面的表面称为像侧面。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头包括例如五片具有光焦度的透镜,即,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。该光学成像镜头还可进一步包括设置于成像面的感光元件。
第一透镜可具有正光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度;第四透镜可具有正光焦度;以及第五透镜可具有负光焦度。通过对成像镜头中各个透镜的正负光焦度的合理分配,以有效地平衡系统的低阶像差,使得系统具有较好的成像质量和加工性。
第一透镜可具有正光焦度,其有效焦距f1与光学成像镜头的总有效焦距f之间可满足1<f/f1<1.3,更具体地,f1和f进一步可满足1.03≤f/f1≤1.17。通过控制第一透镜的光焦度范围,使系统产生正的球差以平衡系统的低阶像差,使得系统具有较好的加工性。
第四透镜可具有正光焦度,其有效焦距f4与光学成像镜头的总有效焦距f之间可满足1<f/f4<2.5,更具体地,f4和f进一步可满足1.35≤f/f4≤2.33。通过将第四透镜的光焦度控制在合理范围内,以有效地控制系统的场曲和畸变等与视场相关的像差,从而使得系统具有较好的成像质量。
第五透镜可具有负光焦度,其有效焦距f5与光学成像镜头的总有效焦距f之间可满足-2.5<f/f5<-0.5,更具体地,f5和f进一步可满足-2.23≤f/f5≤-0.76。通过合理控制第五透镜的光焦度,以有效地控制系统的慧差。
第一透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凸面。第一透镜物侧面的曲率半径R1与第一透镜像侧面的曲率半径R2之间可满足0<(R1+R2)/(R1-R2)<1,更具体地,R1和R2进一步可满足0.14≤(R1+R2)/(R1-R2)≤0.46,以使得系统具有较好的加工性。
第二透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第二透镜物侧面的曲率半径R3与第二透镜像侧面的曲率半径R4之间可满足0<R4/R3<0.4,更具体地,R3和R4进一步可满足0.28≤R4/R3≤0.39。通过控制第二透镜物侧面和像侧面的曲率半径,以控制第二透镜的光焦度的分布。
第三透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第三透镜像侧面的最大面倾斜角度β3(参见图15所示)可满足-47°<β3<-23°,更具体地,β3进一步可满足-46.8°≤β3≤-23.9°。通过控制第三透镜像侧面的倾斜角度,能够使得较敏感的面获得较好的加工性。
第三透镜于光轴上的中心厚度CT3与光学成像镜头的总有效焦距f之间可满足6<f/CT3<9,更具体地,CT3和f进一步可满足6.14≤f/CT3≤8.91。通过控制第三透镜的中心厚度,以有效地控制系统的场曲,提升系统的成像品质。
第四透镜的物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。第四透镜物侧面的曲率半径R7与第四透镜像侧面的曲率半径R8之间可满足0≤R8/R7<0.5,更具体地,R7和R8进一步可满足0.01≤R8/R7≤0.25。通过控制第四透镜物侧面和像侧面的曲率半径,以控制第四透镜的光焦度的分布。
第五透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第五透镜物侧面的曲率半径R9与第五透镜像侧面的曲率半径R10之间可满足1<|(R10+R9)/(R10-R9)|<5,更具体地,R9和R10进一步可满足1.41≤|(R10+R9)/(R10-R9)|≤3.67。通过控制第五透镜物侧面和像侧面的曲率半径,以控制系统象散,从而提升镜头的成像质量。
光学成像镜头的光学总长度TTL(即,由第一透镜物侧面的中心至光学成像镜头成像面的轴上距离)与光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH之间可满足TTL/ImgH≤1.6,更具体地,TTL和ImgH进一步可满足1.54≤TTL/ImgH≤1.56。满足条件式TTL/ImgH≤1.6,可在保证镜头具有较大成像区域的同时,有效地压缩镜头的光学总长度,从而实现镜头的超薄特性与小型化。
光学成像镜头的总有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD之间可满足f/EPD≤1.9,更具体地,f和EPD进一步可满足1.78≤f/EPD≤1.88。光学成像镜头的光圈数Fno(即,镜头的总有效焦距f/镜头的入瞳直径EPD)越小,镜头的通光孔径越大,在同一单位时间内的进光量便越多。光圈数Fno的缩小,可有效地提升像面亮度,从而使镜头能够更好地满足光线不足时的拍摄需求。将镜头配置成满足条件式f/EPD≤1.9,可在加大通光量的过程中,使镜头具有大光圈优势,从而在改善边缘光线像差的同时增强暗环境下的成像效果。同时,还有利于改善成像系统的高级慧差和象散,提升镜头的成像品质。
光学成像镜头的光学总长度TTL与光学成像镜头的总有效焦距f之间可满足1.4<TTL/f<1.7,更具体地,TTL和f进一步可满足1.46≤TTL/f≤1.65,可体现镜头的小型化特性。另外,通过将镜头的总有效焦距控制在合理范围内,可进一步控制镜头的视场角。
光学成像镜头的全视场角FOV可满足85°<FOV<92°,更具体地,FOV进一步可满足85.6°≤FOV≤91.7°,体现了镜头具有较大的视场角范围。通过控制镜头的全视场角FOV,可有效地控制系统的成像范围。
根据本申请的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片,例如上文所述的五片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可有效扩大光学成像镜头的孔径、保证镜头的小型化、提高镜头的加工性并提高成像质量,从而使得光学成像镜头更有利于生产加工并且可适用于便携式电子产品。在本申请的实施方式中,各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。非球面透镜的特点是:从透镜中心到透镜周边,曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同,非球面透镜具有更佳的曲率半径特性,具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后,能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差,从而改善成像质量。另外,非球面透镜的使用还可有效地减少光学系统中的透镜个数。
然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成光学成像镜头的透镜数量,来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如,虽然在实施方式中以五个透镜为例进行了描述,但是该光学成像镜头不限于包括五个透镜。如果需要,该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图2D描述根据本申请实施例1的光学成像镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图。
如图1所示,光学成像镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5和成像面S13。光学成像镜头还可包括设置于成像面S13的感光元件。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面,并且第一透镜E1的物侧面S1和像侧面S2均为非球面。
第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且第二透镜E2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面,并且第三透镜E3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面,并且第四透镜E4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面。
第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面,并且第五透镜E5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。
可选地,光学成像镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片E6。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
可选地,可在物侧与第一透镜E1之间设置用于限制光束的光阑STO,以提升光学成像镜头的成像质量。
表1示出了实施例1的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表1
由表1可得,第一透镜E1的物侧面S1的曲率半径R1与第一透镜E1的像侧面S2的曲率半径R2之间满足(R1+R2)/(R1-R2)=0.14;第二透镜E2的物侧面S3的曲率半径R3与第二透镜E2的像侧面S4的曲率半径R4之间满足R4/R3=0.35;第四透镜E4的物侧面S7的曲率半径R7与第四透镜E4的像侧面S8的曲率半径R8之间满足R8/R7=0.01;第五透镜E5的物侧面S9的曲率半径R9与第五透镜E5的像侧面S10的曲率半径R10之间满足|(R10+R9)/(R10-R9)|=1.68。
本实施例采用了五片透镜作为示例,通过合理分配各透镜的焦距、各透镜的面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的间隔距离,在实现镜头小型化的同时,增大镜头通光量并提升镜头的成像品质。各非球面面型x由以下公式限定:
其中,x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非球面的近轴曲率,c=1/R(即,近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数(在表1中已给出);Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -6.9054E-02 | 1.3725E-01 | -2.2653E+00 | 1.0759E+01 | -2.9490E+01 | 4.1648E+01 | -2.3699E+01 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 9.7056E-02 | 3.9775E-01 | -4.2170E+00 | 1.5157E+01 | -2.7340E+01 | 2.5455E+01 | -9.0016E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | -1.3001E-01 | 1.2382E+00 | -6.3487E+00 | 1.7780E+01 | -2.8659E+01 | 2.5849E+01 | -1.0190E+01 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -2.4870E-01 | 1.6128E+00 | -5.8737E+00 | 1.4109E+01 | -2.2886E+01 | 2.2469E+01 | -9.4939E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -2.2273E-01 | 1.3417E-02 | -1.5022E+00 | 1.7678E+01 | -8.5948E+01 | 2.3111E+02 | -3.6412E+02 | 3.1484E+02 | -1.1401E+02 |
S6 | -3.2015E-01 | 4.7304E-01 | -3.5205E+00 | 1.5785E+01 | -4.1955E+01 | 6.7717E+01 | -6.6050E+01 | 3.5937E+01 | -8.3001E+00 |
S7 | 1.6243E-01 | -2.2470E-01 | -1.3445E+00 | 5.0183E+00 | -7.9326E+00 | 6.4015E+00 | -2.3080E+00 | 1.0081E-01 | 9.0693E-02 |
S8 | -2.8440E-01 | 1.2538E+00 | -4.6514E+00 | 1.0115E+01 | -1.3338E+01 | 1.0996E+01 | -5.4834E+00 | 1.5005E+00 | -1.7232E-01 |
S9 | -5.8726E-02 | -7.2737E-01 | 1.0345E+00 | -3.0277E-01 | -6.1132E-01 | 7.5216E-01 | -3.7149E-01 | 8.8274E-02 | -8.3186E-03 |
S10 | -2.3716E-01 | 1.4433E-01 | -4.4923E-02 | -1.1446E-02 | 1.9572E-02 | -1.0860E-02 | 3.4801E-03 | -6.1795E-04 | 4.6290E-05 |
表2
下表3给出实施例1中各透镜的有效焦距f1至f5、光学成像镜头的总有效焦距f、光学成像镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S13在光轴上的距离)以及光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
参数 | f1(mm) | f2(mm) | f3(mm) | f4(mm) |
数值 | 2.20 | -3.37 | -15.71 | 1.21 |
参数 | f5(mm) | f(mm) | TTL(mm) | ImgH(mm) |
数值 | -1.30 | 2.57 | 3.77 | 2.43 |
表3
由表3可得,光学成像镜头的总有效焦距f与第一透镜E1的有效焦距f1之间满足f/f1=1.17;光学成像镜头的总有效焦距f与第四透镜E4的有效焦距f4之间满足f/f4=2.13;光学成像镜头的总有效焦距f与第五透镜E5的有效焦距f5之间满足f/f5=-1.97;光学成像镜头的光学总长度TTL与光学成像镜头的总有效焦距f之间满足TTL/f=1.46;光学成像镜头的光学总长度TTL与光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH之间满足TTL/ImgH=1.55。结合表1和表3可得,光学成像镜头的总有效焦距f与第三透镜E3于光轴上的中心厚度CT3之间满足f/CT3=6.88。
在实施例1中,光学成像镜头的总有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD之间满足f/EPD=1.87;第三透镜E3的像侧面S6的最大面倾斜角度β3=-23.9°;光学成像镜头的全视场角FOV=85.7°。
图2A示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变大小值。图2D示出了实施例1的光学成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2A至图2D可知,实施例1所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4D描述根据本申请实施例2的光学成像镜头。在本实施例及以下实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图。
如图3所示,光学成像镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5和成像面S13。光学成像镜头还可包括设置于成像面S13的感光元件。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面,并且第一透镜E1的物侧面S1和像侧面S2均为非球面。
第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且第二透镜E2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面,并且第三透镜E3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面,并且第四透镜E4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面。
第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面,并且第五透镜E5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。
可选地,光学成像镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片E6。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
可选地,可在物侧与第一透镜E1之间设置用于限制光束的光阑STO,以提升光学成像镜头的成像质量。
表4示出了实施例2的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。表5示出了可用于实施例2中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表6示出了实施例2中各透镜的有效焦距f1至f5、光学成像镜头的总有效焦距f、光学成像镜头的光学总长度TTL以及光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
表4
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -9.3080E-02 | 2.0204E-01 | -2.4772E+00 | 1.1367E+01 | -3.0199E+01 | 4.1748E+01 | -2.3330E+01 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 4.0112E-01 | -1.4762E+00 | 4.3150E+00 | -1.0947E+01 | 2.0144E+01 | -2.1314E+01 | 9.6380E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 5.4401E-02 | 1.3569E-01 | -1.4043E+00 | 3.1698E+00 | -2.5072E+00 | -3.5317E-01 | 1.0703E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -2.6334E-01 | 1.6630E+00 | -5.1186E+00 | 9.3451E+00 | -9.9214E+00 | 5.6827E+00 | -1.3053E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -1.7225E-01 | 2.3636E-01 | -8.0186E-01 | 2.4780E+00 | -7.0682E+00 | 1.5716E+01 | -2.5286E+01 | 2.4607E+01 | -9.9124E+00 |
S6 | -2.8740E-01 | 2.8038E-01 | -1.0836E+00 | 3.2904E+00 | -7.7089E+00 | 1.1686E+01 | -1.0884E+01 | 5.6366E+00 | -1.1904E+00 |
S7 | 4.6628E-02 | -6.7128E-02 | -3.3957E-01 | 6.9437E-01 | 6.4828E-02 | -1.7871E+00 | 2.3745E+00 | -1.2697E+00 | 2.4711E-01 |
S8 | -3.1828E-01 | 1.1364E+00 | -3.5951E+00 | 7.4576E+00 | -9.7050E+00 | 7.9634E+00 | -3.9458E+00 | 1.0675E+00 | -1.2055E-01 |
S9 | 6.9085E-04 | -1.0817E+00 | 2.4592E+00 | -3.2426E+00 | 2.8022E+00 | -1.5817E+00 | 5.6017E-01 | -1.1254E-01 | 9.7340E-03 |
S10 | -1.9400E-01 | 6.6009E-02 | 7.5267E-02 | -1.4448E-01 | 1.1322E-01 | -5.1208E-02 | 1.3811E-02 | -2.0644E-03 | 1.3163E-04 |
表5
参数 | f1(mm) | f2(mm) | f3(mm) | f4(mm) |
数值 | 2.26 | -2.99 | 17.66 | 1.17 |
参数 | f5(mm) | f(mm) | TTL(mm) | ImgH(mm) |
数值 | -1.17 | 2.57 | 3.76 | 2.43 |
表6
图4A示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变大小值。图4D示出了实施例2的光学成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4A至图4D可知,实施例2所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6D描述了根据本申请实施例3的光学成像镜头。图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图。
如图5所示,光学成像镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5和成像面S13。光学成像镜头还可包括设置于成像面S13的感光元件。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面,并且第一透镜E1的物侧面S1和像侧面S2均为非球面。
第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且第二透镜E2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面,并且第三透镜E3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面,并且第四透镜E4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面。
第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面,并且第五透镜E5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。
可选地,光学成像镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片E6。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
可选地,可在物侧与第一透镜E1之间设置用于限制光束的光阑STO,以提升光学成像镜头的成像质量。
表7示出了实施例3的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。表8示出了可用于实施例3中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表9
示出了实施例3中各透镜的有效焦距f1至f5、光学成像镜头的总有效
焦距f、光学成像镜头的光学总长度TTL以及光学成像镜头成像面上
有效像素区域对角线长的一半ImgH。
表7
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -7.4084E-02 | -2.6635E-02 | -8.3272E-01 | 4.1443E+00 | -1.2366E+01 | 1.8604E+01 | -1.1160E+01 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 2.9557E-01 | -4.6881E-01 | -6.5287E-01 | 4.0496E+00 | -5.2421E+00 | 1.2120E+00 | 1.9158E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | -7.7390E-02 | 1.1379E+00 | -6.2538E+00 | 1.7972E+01 | -2.9828E+01 | 2.7567E+01 | -1.0977E+01 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -3.3784E-01 | 2.3248E+00 | -8.4483E+00 | 1.9732E+01 | -2.9594E+01 | 2.5890E+01 | -9.7919E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -2.6964E-01 | 9.4021E-01 | -9.0473E+00 | 4.9105E+01 | -1.6171E+02 | 3.3293E+02 | -4.1940E+02 | 2.9390E+02 | -8.6892E+01 |
S6 | -3.1914E-01 | 7.4401E-01 | -2.9769E+00 | 6.4791E+00 | -6.7161E+00 | -8.4392E-01 | 9.4085E+00 | -9.0185E+00 | 2.9784E+00 |
S7 | 1.4616E-01 | -3.8510E-01 | 1.9018E+00 | -6.9305E+00 | 1.3913E+01 | -1.6202E+01 | 1.0845E+01 | -3.8183E+00 | 5.3822E-01 |
S8 | -3.0520E-01 | 1.1372E+00 | -3.2031E+00 | 6.0318E+00 | -7.5947E+00 | 6.2432E+00 | -3.1247E+00 | 8.5186E-01 | -9.6572E-02 |
S9 | -5.6168E-02 | -1.6741E-01 | -6.7313E-02 | 3.6504E-01 | -4.2578E-01 | 2.7617E-01 | -1.0273E-01 | 2.0203E-02 | -1.6259E-03 |
S10 | -1.7757E-01 | 1.2920E-01 | -1.2203E-01 | 7.1970E-02 | -1.6833E-02 | -5.3900E-03 | 4.5866E-03 | -1.1182E-03 | 9.6527E-05 |
表8
参数 | f1(mm) | f2(mm) | f3(mm) | f4(mm) |
数值 | 2.17 | -3.13 | -112.61 | 1.23 |
参数 | f5(mm) | f(mm) | TTL(mm) | ImgH(mm) |
数值 | -1.36 | 2.55 | 3.79 | 2.42 |
表9
图6A示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例3的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变大小值。图6D示出了实施例3的光学成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6A至图6D可知,实施例3所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8D描述了根据本申请实施例4的光学成像镜头。图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图。
如图7所示,光学成像镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5和成像面S13。光学成像镜头还可包括设置于成像面S13的感光元件。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面,并且第一透镜E1的物侧面S1和像侧面S2均为非球面。
第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且第二透镜E2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面,并且第三透镜E3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面,并且第四透镜E4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面。
第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面,并且第五透镜E5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。
可选地,光学成像镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片E6。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
可选地,可在物侧与第一透镜E1之间设置用于限制光束的光阑STO,以提升光学成像镜头的成像质量。
表10示出了实施例4的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。表11示出了可用于实施例4中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表12示出了实施例4中各透镜的有效焦距f1至f5、光学成像镜头的总有效焦距f、光学成像镜头的光学总长度TTL以及光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
表10
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -8.7391E-02 | 1.5980E-04 | -2.7963E-01 | -8.3682E-01 | 5.5900E+00 | -1.1075E+01 | 7.5072E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 4.3831E-01 | -1.7463E+00 | 5.9275E+00 | -1.5090E+01 | 2.4955E+01 | -2.2247E+01 | 8.0796E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 7.0207E-02 | -3.7835E-01 | 1.4210E+00 | -4.6306E+00 | 9.0871E+00 | -8.8221E+00 | 3.2049E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -2.3814E-01 | 1.4191E+00 | -4.5954E+00 | 9.7277E+00 | -1.3648E+01 | 1.1612E+01 | -4.3846E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -2.1204E-01 | 1.0087E+00 | -8.4626E+00 | 4.6574E+01 | -1.6186E+02 | 3.5063E+02 | -4.5965E+02 | 3.3190E+02 | -1.0047E+02 |
S6 | -3.0963E-01 | 4.8833E-01 | -1.3648E+00 | 1.8727E+00 | 7.0155E-01 | -8.1241E+00 | 1.3717E+01 | -1.0329E+01 | 3.0590E+00 |
S7 | -6.5378E-02 | 1.5147E-01 | -7.3221E-01 | 1.7429E+00 | -2.6358E+00 | 2.9390E+00 | -2.4919E+00 | 1.3407E+00 | -3.1316E-01 |
S8 | -6.6904E-02 | -4.3453E-01 | 1.6119E+00 | -3.3582E+00 | 4.5838E+00 | -3.9218E+00 | 2.0416E+00 | -5.9420E-01 | 7.3993E-02 |
S9 | 4.5966E-02 | -8.0853E-01 | 1.5217E+00 | -1.6670E+00 | 1.1874E+00 | -5.5383E-01 | 1.6337E-01 | -2.7559E-02 | 2.0153E-03 |
S10 | -1.4411E-01 | -1.5825E-02 | 1.4889E-01 | -1.7760E-01 | 1.1456E-01 | -4.5356E-02 | 1.1005E-02 | -1.5050E-03 | 8.9013E-05 |
表11
表12
图8A示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例4的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变大小值。图8D示出了实施例4的光学成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8A至图8D可知,实施例4所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10D描述了根据本申请实施例5的光学成像镜头。图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图。
如图9所示,光学成像镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5和成像面S13。光学成像镜头还可包括设置于成像面S13的感光元件。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面,并且第一透镜E1的物侧面S1和像侧面S2均为非球面。
第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且第二透镜E2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面,并且第三透镜E3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面,并且第四透镜E4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面。
第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面,并且第五透镜E5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。
可选地,光学成像镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片E6。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
可选地,可在物侧与第一透镜E1之间设置用于限制光束的光阑STO,以提升光学成像镜头的成像质量。
表13示出了实施例5的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。表14示出了可用于实施例5中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表15示出了实施例5中各透镜的有效焦距f1至f5、光学成像镜头的总有效焦距f、光学成像镜头的光学总长度TTL以及光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
表13
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -7.1861E-02 | -1.0607E-01 | 6.9804E-01 | -5.9471E+00 | 1.9866E+01 | -3.1320E+01 | 1.8952E+01 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 2.8183E-01 | -5.5468E-01 | 1.0030E+00 | -3.0500E+00 | 1.1894E+01 | -2.1702E+01 | 1.6020E+01 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | -4.1723E-02 | 5.1534E-01 | -2.5763E+00 | 6.1461E+00 | -7.7641E+00 | 5.3403E+00 | -1.7473E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -2.4334E-01 | 1.4456E+00 | -4.6414E+00 | 9.8029E+00 | -1.4182E+01 | 1.2914E+01 | -5.2515E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -2.5393E-01 | 6.1212E-01 | -4.7767E+00 | 2.8084E+01 | -1.0461E+02 | 2.4481E+02 | -3.5339E+02 | 2.8730E+02 | -9.9315E+01 |
S6 | -3.0274E-01 | 4.0134E-01 | -2.8499E+00 | 1.2160E+01 | -3.1436E+01 | 4.9709E+01 | -4.7493E+01 | 2.5120E+01 | -5.5473E+00 |
S7 | 1.0016E-01 | -2.3722E-01 | -4.8060E-01 | 1.5742E+00 | -1.1585E+00 | -1.1081E+00 | 2.4394E+00 | -1.4981E+00 | 3.1474E-01 |
S8 | -2.5612E-01 | 8.9388E-01 | -3.2445E+00 | 7.0446E+00 | -9.3116E+00 | 7.7727E+00 | -3.9427E+00 | 1.0967E+00 | -1.2769E-01 |
S9 | -3.9492E-02 | -7.7294E-01 | 1.1543E+00 | -4.8002E-01 | -4.2613E-01 | 6.1432E-01 | -3.0810E-01 | 7.2714E-02 | -6.7675E-03 |
S10 | -1.9681E-01 | 5.1507E-02 | 8.9962E-02 | -1.3137E-01 | 8.6802E-02 | -3.4766E-02 | 8.6689E-03 | -1.2375E-03 | 7.7040E-05 |
表14
参数 | f1(mm) | f2(mm) | f3(mm) | f4(mm) |
数值 | 2.18 | -3.19 | -49.11 | 1.19 |
参数 | f5(mm) | f(mm) | TTL(mm) | ImgH(mm) |
数值 | -1.27 | 2.48 | 3.73 | 2.43 |
表15
图10A示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变大小值。图10D示出了实施例5的光学成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图10A至图10D可知,实施例5所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12D描述了根据本申请实施例6的光学成像镜头。图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图。
如图11所示,光学成像镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5和成像面S13。光学成像镜头还可包括设置于成像面S13的感光元件。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面,并且第一透镜E1的物侧面S1和像侧面S2均为非球面。
第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且第二透镜E2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面,并且第三透镜E3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面,并且第四透镜E4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面。
第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面,并且第五透镜E5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。
可选地,光学成像镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片E6。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
可选地,可在物侧与第一透镜E1之间设置用于限制光束的光阑STO,以提升光学成像镜头的成像质量。
表16示出了实施例6的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。表17示出了可用于实施例6中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表18示出了实施例6中各透镜的有效焦距f1至f5、光学成像镜头的总有效焦距f、光学成像镜头的光学总长度TTL以及光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
表16
表17
参数 | f1(mm) | f2(mm) | f3(mm) | f4(mm) |
数值 | 2.20 | -3.22 | -31.79 | 1.40 |
参数 | f5(mm) | f(mm) | TTL(mm) | ImgH(mm) |
数值 | -1.87 | 2.40 | 3.78 | 2.42 |
表18
图12A示出了实施例6的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12B示出了实施例6的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C示出了实施例6的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变大小值。图12D示出了实施例6的光学成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图12A至图12D可知,实施例6所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例7
以下参照图13至图14D描述了根据本申请实施例7的光学成像镜头。图13示出了根据本申请实施例7的光学成像镜头的结构示意图。
如图13所示,光学成像镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5和成像面S13。光学成像镜头还可包括设置于成像面S13的感光元件。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面,并且第一透镜E1的物侧面S1和像侧面S2均为非球面。
第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且第二透镜E2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面,并且第三透镜E3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面,并且第四透镜E4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面。
第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面,并且第五透镜E5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。
可选地,光学成像镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片E6。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
可选地,可在物侧与第一透镜E1之间设置用于限制光束的光阑STO,以提升光学成像镜头的成像质量。
表19示出了实施例7的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。表20示出了可用于实施例7中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表21示出了实施例7中各透镜的有效焦距f1至f5、光学成像镜头的总有效焦距f、光学成像镜头的光学总长度TTL以及光学成像镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
表19
表20
参数 | f1(mm) | f2(mm) | f3(mm) | f4(mm) |
数值 | 2.24 | -3.22 | -33.93 | 1.70 |
参数 | f5(mm) | f(mm) | TTL(mm) | ImgH(mm) |
数值 | -3.03 | 2.30 | 3.78 | 2.42 |
表21
图14A示出了实施例7的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图14B示出了实施例7的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图14C示出了实施例7的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变大小值。图14D示出了实施例7的光学成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图14A至图14D可知,实施例7所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上,实施例1至实施例7分别满足以下表22所示的关系。
表22
本申请还提供一种成像装置,其电子感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。成像装置可以是诸如数码相机的独立摄像设备,也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (16)
1.光学成像镜头,沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜,其特征在于,
所述第一透镜的物侧面和像侧面均为凸面;
所述第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第三透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为凸面;
所述第四透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为凹面;以及
所述第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面,
其中,所述第一透镜物侧面的曲率半径R1与所述第一透镜像侧面的曲率半径R2满足0<(R1+R2)/(R1-R2)<1。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜物侧面的中心至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上距离TTL与所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足TTL/ImgH≤1.6。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述光学成像镜头的入瞳直径EPD满足f/EPD≤1.9。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜具有正光焦度;
所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述第一透镜的有效焦距f1满足1<f/f1<1.3。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第二透镜具有负光焦度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第四透镜具有正光焦度;
所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述第四透镜的有效焦距f4满足1<f/f4<2.5。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜具有负光焦度;
所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述第五透镜的有效焦距f5满足-2.5<f/f5<-0.5。
8.根据权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第二透镜物侧面的曲率半径R3与所述第二透镜像侧面的曲率半径R4满足0<R4/R3<0.4。
9.根据权利要求6所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第四透镜像侧面的曲率半径R8与所述第四透镜物侧面的曲率半径R7满足0≤R8/R7<0.5。
10.根据权利要求7所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜物侧面的曲率半径R9与所述第五透镜像侧面的曲率半径R10满足1<|(R10+R9)/(R10-R9)|<5。
11.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第三透镜像侧面的最大面倾斜角度β3满足-47°<β3<-23°。
12.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述第三透镜于所述光轴上的中心厚度CT3满足6<f/CT3<9。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜物侧面的中心至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上距离TTL与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足1.4<TTL/f<1.7。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的全视场角FOV满足85°<FOV<92°。
15.光学成像镜头,沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜,其特征在于,
所述第一透镜具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;
所述第二透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第三透镜和所述第四透镜中的至少一个具有正光焦度;
所述第五透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;以及
所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述光学成像镜头的入瞳直径EPD满足f/EPD≤1.9。
16.光学成像镜头,沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜,其特征在于,
所述第一透镜和所述第三透镜中的至少一个具有正光焦度;
所述第二透镜和所述第五透镜均具有负光焦度;以及
所述第四透镜具有正光焦度,其有效焦距f4与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足1<f/f4<2.5。
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