CN108663771B - 光学镜头 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种镜头,该镜头沿着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。其中第一透镜具有负光焦度,并且其物侧面为凹面,像侧面为凹面;第二透镜具有正光焦度,并且其物侧面为凹面,像侧面为凸面;第三透镜和第四透镜胶合组成胶合透镜;以及第五透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面。

Description

光学镜头
技术领域
本申请涉及一种镜头,具体涉及包括五片透镜的镜头。
背景技术
随着科技的发展,对镜头解像力的要求越来越高。特别是涉及交通安全的车载镜头,由于其拍摄的图像将由软件自动进行计算并根据计算提出相应的对策,从而对车载镜头的解像力提出了更为严格的要求。
另外,由于车载镜头需要安装在仪表盘等车内位置进行使用,受到安装位置的制约,需要车载镜头的体积尽可能的小。并且,出于美观的考虑,要求安装在车内的镜头所外露的部分越少越好,这就对镜头的前端口径尺寸提出了相应的要求。
因此,需要一种可适用于车内安装的前端口径小、解像力高的小型化镜头。
发明内容
本申请提供的技术方案至少部分地解决了以上所述的技术问题。
根据本申请的一个方面给出了这样一种镜头,其沿着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。第一透镜可具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;第二透镜可具有正光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;第三透镜和第四透镜胶合组成胶合透镜;以及第五透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面。
在一个实施方式中,胶合透镜中的第三透镜可具有正光焦度,并且其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及胶合透镜中的第四透镜可具有负光焦度,并且其物侧面为凹面。
在一个实施方式中,胶合透镜中的第三透镜可具有负光焦度,并且其像侧面为凹面;以及胶合透镜中的第四透镜可具有正光焦度,并且其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
本申请采用了多片(例如,五片)透镜,通过合理配置镜头各透镜的光焦度与面型,在减小镜头体积的同时,使系统具有前端口径较小和解像力高等优势。
根据本申请的另一个方面给出了这样一种镜头,其具有总焦距f,并且其沿着光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜以及多个后续透镜。第一透镜可具有负光焦度,并且其物侧面为凹面,像侧面为凹面;第二透镜可具有正光焦度,并且其物侧面为凹面,像侧面为凸面;第二透镜的焦距f2可满足f2/f≥1.5。
在一个实施方式中,上述镜头的多个后续透镜可包括位于第二透镜与像侧之间的胶合透镜,胶合透镜沿光轴依序包括:第三透镜,可具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及第四透镜,可具有负光焦度,其物侧面为凹面。
在一个实施方式中,上述镜头的多个后续透镜可包括位于第二透镜与像侧之间的胶合透镜,胶合透镜沿光轴依序包括:第三透镜,可具有负光焦度,其像侧面为凹面;以及第四透镜,可具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
在一个实施方式中,上述镜头的多个后续透镜可包括位于胶合透镜与像侧之间的第五透镜,第五透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。
在一个实施方式中,第二透镜和第五透镜中的至少一个为非球面透镜。
在一个实施方式中,第五透镜为非球面透镜。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL与镜头的总焦距f可满足TTL/f≤5。
在一个实施方式中,第二透镜的焦距f2与镜头的总焦距f可满足f2/f≥1.5。
在一个实施方式中,第五透镜的焦距f5与镜头的总焦距f可满足|f5/f|≥10.5。
在一个实施方式中,镜头的最大视场角FOV、最大视场角对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D和最大视场角对应的像高H可满足D/H/FOV≤0.03。
通过上述配置的镜头,还可以进一步具有有效地平衡球差、消除色差影响、降低系统敏感性、提升镜头整体成像品质等至少一个有益效果。
通过上述配置的镜头可应用于红外镜头。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为示出根据本申请实施例1的镜头的结构示意图;
图2为示出根据本申请实施例2的镜头的结构示意图;
图3为示出根据本申请实施例3的镜头的结构示意图;
图4为示出根据本申请实施例4的镜头的结构示意图;
图5为示出根据本申请实施例5的镜头的结构示意图。
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。
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。
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、整体、步骤、操作、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、整体、步骤、操作、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“可以”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。
如在本文中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
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。
以下结合具体实施例进一步描述本申请。
根据本申请示例性实施方式的镜头具有例如五个透镜,即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五个透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
根据本申请的实施方式,第一透镜可为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凹面。将第一透镜的物侧面配置为凹面,使得在拍摄范围不变的情况下,更有利于物侧光线的聚集,从而可有助于减小镜头前端的口径。将第一透镜的像侧面配置为凹面,可用于对经由第一透镜的物侧面所聚集的光线进行发散。
第二透镜可为具有正光焦度的凸向像侧的弯月透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。将第二透镜的物侧面配置为凹面,有助于缩短镜头的光学长度,从而实现镜头的小型化。另外,第二透镜配置为凸向像侧的弯月透镜,可用于会聚第一透镜所收集的光线,从而还有助于减小镜头前端的口径。
第三透镜和第四透镜可胶合在一起,组成胶合透镜。如本领域技术人员已知的,胶合透镜用于最大限度地减少色差或消除色差。胶合透镜的使用能够改善像质,减少光能量的反射损失,从而提升成像的清晰度。在本申请中通过引入由第三透镜和第四透镜组成的胶合透镜,可有助于消除色差影响,降低系统敏感性。并且使用由第三透镜和第四透镜组成的胶合透镜还可简化镜头制造过程中的装配程序,有利于镜头的批量生产。
在示例性实施方式中,第三透镜和第四透镜可以以多种配置方式进行胶合。例如,第三透镜可为具有正光焦度的双凸透镜,而与第三透镜胶合的第四透镜可为具有负光焦度的凸向像侧的弯月透镜;或者,第三透镜可为具有正光焦度的双凸透镜,而与第三透镜胶合的第四透镜可为具有负光焦度的双凹透镜。又例如,第四透镜可为具有正光焦度的双凸透镜,而与第四透镜胶合的第三透镜可为具有负光焦度的凸向物侧的弯月透镜;或者,第四透镜可为具有正光焦度的双凸透镜,而与第四透镜胶合的第三透镜可为具有负光焦度的双凹透镜。
第五透镜可为具有正光焦度或负光焦度的凸向像侧的弯月透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。将第五透镜配置为凸向像侧的弯月透镜,可有利于光线平稳地到达成像面,并且能够实现在提升镜头整体解像力的同时矫正场曲。
在本申请的实施方式中,第二透镜和第五透镜中的至少一个为非球面透镜。非球面透镜的特点是:从透镜中心到周边曲率是连续变化的。与从透镜中心到周边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,能够使得视野变得更大而真实。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,非球面透镜的使用可有效地减少光学系统中的透镜个数。
作为一个示例,第五透镜可使用接近同心圆形状的非球面透镜。
另外,可在第二透镜和第三透镜之间设置有用于限制光束的光阑。这样的设置能够对进入光学系统中的光线进行有效地收缩,从而有助于实现镜头前端的口径尺寸的减小。本领域技术人员应当理解的是,根据需要,光阑可设置于任意离散透镜之间,即,光阑的设置不应局限于第二透镜和第三透镜之间。
在应用中,可对各透镜的焦距进行优化。例如,第二透镜的焦距f2与镜头的总焦距f之间可满足f2/f≥1.5,例如,f2和f进一步可满足2.10≤f2/f≤2.80。再例如,第五透镜的焦距f5与镜头的总焦距f之间可满足|f5/f|≥10.5,例如,f5和f进一步可满足10.76≤|f5/f|≤51.72。通过对各透镜光焦度的合理分配,可有效控制镜头系统的光学长度,并且可在保证该镜头的成像品质的同时实现小型化。
镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜的物侧面中心至成像面在光轴上的距离)与镜头的总焦距f之间可满足TTL/f≤5,例如,TTL和f进一步可满足2.16≤TTL/f≤2.55。通过合理配置光学总长度TTL与总焦距f,可实现镜头的小型化。
另外,镜头具有最大视场角FOV。为了减小镜头前端口径,缩小镜头的整体体积,需要合理配置与最大视场角对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D和与最大视场角对应的像高H。最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、最大视场角所对应的像高H与最大视场角FOV之间可满足D/H/FOV≤0.03,例如,D、H和FOV进一步可满足0.010≤D/H/FOV≤0.016。
根据本申请的上述实施方式的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、各透镜之间的轴上间距等,可有效减小该镜头的前端口径、保证镜头的小型化并提高镜头整体的解像力,从而使得该镜头更适用于诸如车载驾驶员疲劳监控镜头。另外,通过上述方式配置的镜头还具有例如结构紧凑、重量轻抗震性好和消热差的性能,使得该镜头能够更好地符合车载要求。
通过上述方式配置的镜头可应用于红外镜头。
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,但是该镜头不限于包括五个透镜。如果需要,该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镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1描述根据本申请实施例1的镜头。图1示出了根据本申请实施例1的镜头的结构示意图。
如图1所示,镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的五个透镜L1-L5。第一透镜L1为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1和像侧面S2均为凹面;第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面;第三透镜L3为具有正光焦度双凸透镜,其物侧面S6和像侧面S7均为凸面;第四透镜L4为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面;第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。其中,第二透镜L2和第五透镜L5为非球面透镜,第三透镜L3和第四透镜L4胶合形成胶合透镜。可选地,镜头还包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6,滤色片L6可用于校正色彩偏差。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。
在本实施例的镜头中,还可在例如第二透镜L2与第三透镜L3之间设置有光阑STO以调节进光量。
表1示出了实施例1的镜头的各透镜的曲率半径r、厚度d、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0001258423860000071
Figure BDA0001258423860000081
表1
本实施例采用了5片透镜作为示例,通过合理分配各个透镜的焦距与面型,有效减小镜头的前端口径,缩短镜头总长度,保证镜头的前端美观与小型化;同时校正各类像差,提高了镜头的解析度与成像品质。各非球面面型Z由以下公式限定:
Figure BDA0001258423860000082
其中,Z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为圆锥常数;A、B、C、D、E均为高次项系数。下表2示出了实施例1中可用于各非球面透镜表面S3、S4、S9和S10的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E。
面号 k A B C D E
S3 -4.5626 2.420E-04 2.343E-04 -1.339E-05 1.949E-05 -3.853E-06
S4 -0.18511 1.810E-04 5.866E-05 2.091E-05 3.883E-06 -1.329E-06
S9 -0.81039 2.402E-03 4.594E-03 -9.490E-04 1.250E-04 -1.140E-05
S10 0.250444 1.450E-02 2.064E-03 3.599E-04 -8.649E-05 1.322E-05
表2
以下所示出的表3给出实施例1中镜头的总焦距f、第二透镜L2的焦距f2、第五透镜L5的焦距f5、光学总长度TTL、最大视场角FOV、最大视场角所对应的第一透镜L1物侧面的最大通光口径D以及最大视场角所对应的像高H。
f 5.69131
f2 11.912583
f5 97.007877
TTL 12.8573
D 4.034896
H 6.306
FOV 60
表3
根据表3中的数据可得,在实施例1中,第五透镜L5的焦距f5与总焦距f满足|f5/f|=17.04;第二透镜L2的焦距f2与总焦距f满足f2/f=2.09;第一透镜L1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL满足TTL/f=2.26;最大视场角对应的第一透镜L1的物侧面的最大通光口径D、最大视场角对应的像高H与最大视场角FOV满足D/H/FOV=0.011。
实施例2
以下参照图2描述了根据本申请实施例2的镜头。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2示出了根据本申请实施例2的镜头的结构示意图。
如图2所示,镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的五个透镜L1-L5。第一透镜L1为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1和像侧面S2均为凹面;第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面;第三透镜L3为具有正光焦度双凸透镜,其物侧面S6和像侧面S7均为凸面;第四透镜L4为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面;第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。其中,第二透镜L2和第五透镜L5为非球面透镜,第三透镜L3和第四透镜L4胶合形成胶合透镜。可选地,镜头还包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6,滤色片L6可用于校正色彩偏差。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。
在本实施例的镜头中,还可在例如第二透镜L2与第三透镜L3之间设置有光阑STO以调节进光量。
表4示出了实施例2的镜头的各透镜的曲率半径r、厚度d、折射率Nd以及阿贝数Vd。表5示出了实施例2中可用于各非球面透镜表面S3、S4、S9和S10的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E。表6示出了实施例2中镜头的总焦距f、第二透镜L2的焦距f2、第五透镜L5的焦距f5、光学总长度TTL、最大视场角FOV、最大视场角所对应的第一透镜L1物侧面的最大通光口径D以及最大视场角所对应的像高H。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。
面号 曲率半径r 厚度d 折射率Nd 阿贝数Vd
S1 -4.2501 0.6000 1.52 64.21
S2 22.2936 0.2870
S3 -8.0000 1.2427 1.64 23.53
S4 -4.1608 -0.3234
STO Infinity 0.4341
S6 4.6378 2.8081 1.77 49.61
S7 -3.9179 0.6000 1.85 30.06
S8 -12.7826 1.0859
S9 -1.9037 0.9961 1.64 23.53
S10 -2.2593 0.4919
S11 Infinity 0.9500 1.52 64.21
S12 Infinity 3.0683
S13 Infinity
表4
面号 k A B C D E
S3 3.799687 -5.563E-04 1.816E-05 -4.756E-05 -3.806E-05 1.338E-05
S4 0.057481 -3.535E-04 -2.027E-04 6.258E-06 3.243E-05 -1.109E-05
S9 -0.79176 3.099E-03 4.979E-03 -5.141E-04 9.672E-06 -1.890E-06
S10 -0.24377 1.252E-02 1.586E-03 5.171E-04 -1.002E-04 8.751E-06
表5
f 5.625
f2 12.533875
f5 290.965358
TTL 12.2407
D 3.600482
H 6.114
FOV 60
表6
根据表6中的数据可得,在实施例2中,第五透镜L5的焦距f5与总焦距f满足|f5/f|=51.73;第二透镜L2的焦距f2与总焦距f满足f2/f=2.23;第一透镜L1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL满足TTL/f=2.18;最大视场角对应的第一透镜L1的物侧面的最大通光口径D、最大视场角对应的像高H与最大视场角FOV满足D/H/FOV=0.010。
实施例3
以下参照图3描述了根据本申请实施例3的镜头。图3示出了根据本申请实施例3的镜头的结构示意图。
如图3所示,镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的五个透镜L1-L5。第一透镜L1为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1和像侧面S2均为凹面;第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面;第三透镜L3为具有正光焦度双凸透镜,其物侧面S6和像侧面S7均为凸面;第四透镜L4为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面;以及第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。其中,第二透镜L2和第五透镜L5为非球面透镜,第三透镜L3和第四透镜L4胶合形成胶合透镜。可选地,镜头还包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6,滤色片L6可用于校正色彩偏差。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。
在本实施例的镜头中,还可在例如第二透镜L2与第三透镜L3之间设置有光阑STO以调节进光量。
表7示出了实施例3的镜头的各透镜的曲率半径r、厚度d、折射率Nd以及阿贝数Vd。表8示出了实施例3中可用于各非球面透镜表面S3、S4、S9和S10的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E。表9示出了实施例3中镜头的总焦距f、第二透镜L2的焦距f2、第五透镜L5的焦距f5、光学总长度TTL、最大视场角FOV、最大视场角所对应的第一透镜L1物侧面的最大通光口径D以及最大视场角所对应的像高H。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。
面号 曲率半径r 厚度d 折射率Nd 阿贝数Vd
S1 -5.2244 0.6000 1.52 64.21
S2 29.6370 0.9993
S3 -7.0000 0.9640 1.64 23.53
S4 -3.8284 -0.3234
STO Infinity 0.4225
S6 4.6126 2.6256 1.77 49.61
S7 -3.2462 0.6000 1.85 30.06
S8 -16.4382 1.1443
S9 -1.8662 0.9278 1.64 23.53
S10 -2.3148 0.4919
S11 Infinity 0.9500 1.52 64.21
S12 Infinity 2.3952
S13 Infinity
表7
面号 k A B C D E
S3 9.080212 -3.504E-03 -4.448E-04 -1.796E-04 -8.376E-05 1.415E-05
S4 0.827438 -2.361E-03 -8.583E-04 -5.968E-05 5.351E-05 -1.875E-05
S9 -0.87056 4.418E-03 6.379E-03 -5.607E-04 -6.942E-05 4.615E-06
S10 -0.24996 1.514E-02 2.089E-03 5.416E-04 -9.595E-05 3.007E-06
表8
f 5.46973
f2 12.297378
f5 -73.786231
TTL 11.7973
D 3.662808
H 4.66
FOV 48.3
表9
根据表9中的数据可得,在实施例3中,第五透镜L5的焦距f5与总焦距f满足|f5/f|=13.49;第二透镜L2的焦距f2与总焦距f满足f2/f=2.25;第一透镜L1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL满足TTL/f=2.16;最大视场角对应的第一透镜L1的物侧面的最大通光口径D、最大视场角对应的像高H与最大视场角FOV满足D/H/FOV=0.016。
实施例4
以下参照图4描述了根据本申请实施例4的镜头。图4示出了根据本申请实施例4的镜头的结构示意图。
如图4所示,镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的五个透镜L1-L5。第一透镜L1为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1和像侧面S2均为凹面;第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面;第三透镜L3为具有正光焦度双凸透镜,其物侧面S6和像侧面S7均为凸面;第四透镜L4为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凹面;以及第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。其中,第五透镜L5为非球面透镜,第三透镜L3和第四透镜L4胶合形成胶合透镜。可选地,镜头还包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6,滤色片L6可用于校正色彩偏差。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。
在本实施例的镜头中,还可在例如第二透镜L2与第三透镜L3之间设置有光阑STO以调节进光量。
表10示出了实施例4的镜头的各透镜的曲率半径r、厚度d、折射率Nd以及阿贝数Vd。表11示出了实施例4中可用于各非球面透镜表面S9和S10的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E。表12示出了实施例4中镜头的总焦距f、第二透镜L2的焦距f2、第五透镜L5的焦距f5、光学总长度TTL、最大视场角FOV、最大视场角所对应的第一透镜L1物侧面的最大通光口径D以及最大视场角所对应的像高H。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。
Figure BDA0001258423860000131
Figure BDA0001258423860000141
表10
面号 k A B C D E
S9 -0.83006 3.662E-03 7.201E-03 -3.661E-04 -7.018E-05 5.706E-06
S10 -0.32413 1.344E-02 3.268E-03 6.638E-04 -1.144E-04 6.705E-06
表11
f 5.49773
f2 15.431008
f5 59.1245
TTL 14.0324
D 4.5721
H 5.764
FOV 60
表12
根据表12中的数据可得,在实施例4中,第五透镜L5的焦距f5与总焦距f满足|f5/f|=10.75;第二透镜L2的焦距f2与总焦距f满足f2/f=2.81;第一透镜L1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL满足TTL/f=2.55;最大视场角对应的第一透镜L1的物侧面的最大通光口径D、最大视场角对应的像高H与最大视场角FOV满足D/H/FOV=0.013。
实施例5
以下参照图5描述了根据本申请实施例5的镜头。图5示出了根据本申请实施例5的镜头的结构示意图。
如图5所示,镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的五个透镜L1-L5。第一透镜L1为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1和像侧面S2均为凹面;第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面;第三透镜L3为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S6为凸面,像侧面S7为凹面;第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凸面;以及第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。其中,第二透镜L2和第五透镜L5为非球面透镜,第三透镜L3和第四透镜L4胶合形成胶合透镜。可选地,镜头还包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6,滤色片L6可用于校正色彩偏差。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。
在本实施例的镜头中,还可在例如第二透镜L2与第三透镜L3之间设置有光阑STO以调节进光量。
表13示出了实施例5的镜头的各透镜的曲率半径r、厚度d、折射率Nd以及阿贝数Vd。表14示出了实施例5中可用于各非球面透镜表面S9和S10的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E。表15示出了实施例5中镜头的总焦距f、第二透镜L2的焦距f2、第五透镜L5的焦距f5、光学总长度TTL、最大视场角FOV、最大视场角所对应的第一透镜L1物侧面的最大通光口径D以及最大视场角所对应的像高H。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。
面号 曲率半径r 厚度d 折射率Nd 阿贝数Vd
S1 -4.9859 0.6000 1.52 64.21
S2 80.0000 1.4913
S3 -13.2544 1.2413 1.62 36.35
S4 -4.7339 -0.0234
STO Infinity 0.1225
S6 4.4418 0.6367 1.96 26.89
S7 3.0909 3.1131 1.72 30.00
S8 -12.6536 1.9505
S9 -1.7538 1.1543 1.64 23.53
S10 -2.2731 0.4919
S11 Infinity 0.9500 1.52 64.21
S12 Infinity 0.3192
S13 Infinity
表13
面号 k A B C D E
S3 31.81782 -7.384E-04 -8.896E-04 2.400E-04 3.066E-05 -1.205E-05
S4 -3.06895 -3.550E-03 -9.100E-04 1.260E-04 5.833E-05 -1.426E-05
S9 -2.22523 1.006E-02 9.676E-03 -3.756E-03 3.073E-04 1.578E-05
S10 -2.32551 2.255E-02 4.261E-03 2.953E-04 -4.162E-04 4.722E-05
表14
f 5.10431
f2 11.551561
f5 -81.58021
TTL 12.0473
D 4.249582
H 6.112
FOV 60
表15
根据表15中的数据可得,在实施例5中,第五透镜L5的焦距f5与总焦距f满足|f5/f|=15.98;第二透镜L2的焦距f2与总焦距f满足f2/f=2.26;第一透镜L1的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL满足TTL/f=2.36;最大视场角对应的第一透镜L1的物侧面的最大通光口径D、最大视场角对应的像高H与最大视场角FOV满足D/H/FOV=0.012。
综上,实施例1至实施例5分别满足以下表16所示的关系。
公式\实施例 1 2 3 4 5
|f5/f| 17.0449118 51.7271748 13.489922 10.7543477 15.9826127
f2/f 2.09311793 2.22824444 2.24826052 2.80679626 2.26309942
TTL/f 2.25911082 2.17612444 2.15683407 2.5523989 2.36022107
D/H/FOV 0.01066417 0.00981486 0.01627351 0.01322028 0.01158808
表16
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 (24)

1.镜头,所述镜头沿着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,
所述第一透镜具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;
所述第二透镜具有正光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;
所述第三透镜和所述第四透镜胶合组成胶合透镜;以及
所述第五透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;
所述镜头的总焦距f与所述第五透镜的焦距f5满足|f5/f|≥10.5。
2.根据权利要求1所述的镜头,其特征在于,所述胶合透镜中的所述第三透镜具有正光焦度,并且其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及
所述胶合透镜中的所述第四透镜具有负光焦度,并且其物侧面为凹面。
3.根据权利要求2所述的镜头,其特征在于,所述第四透镜的像侧面为凹面。
4.根据权利要求2所述的镜头,其特征在于,所述第四透镜的像侧面为凸面。
5.根据权利要求1所述的镜头,其特征在于,所述胶合透镜中的所述第三透镜具有负光焦度,并且其像侧面为凹面;以及
所述胶合透镜中的所述第四透镜具有正光焦度,并且其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
6.根据权利要求5所述的镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面为凹面。
7.根据权利要求5所述的镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面为凸面。
8.根据权利要求1所述的镜头,其特征在于,所述第二透镜和所述第五透镜中的至少一个为非球面透镜。
9.根据权利要求8所述的镜头,其特征在于,所述第五透镜为非球面透镜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的镜头,其特征在于,从所述第一透镜的物侧面至成像面在所述光轴上的距离TTL满足TTL/f≤5。
11.根据权利要求10所述的镜头,其特征在于,所述第二透镜的焦距f2满足f2/f≥1.5。
12.根据权利要求10所述的镜头,具有最大视场角FOV,其特征在于,所述最大视场角对应的所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D和所述最大视场角对应的像高H满足D/H/FOV≤0.03。
13.镜头,沿着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,
所述第一透镜具有负光焦度,并且其物侧面为凹面,像侧面为凹面;
所述第二透镜具有正光焦度,并且其物侧面为凹面,像侧面为凸面;以及
所述第五透镜具有负光焦度;
所述镜头的总焦距f与从所述第一透镜的物侧面至成像面在所述光轴上的距离TTL满足TTL/f≤5;以及
所述镜头的总焦距f与所述第五透镜的焦距f5满足|f5/f|≥10.5。
14.根据权利要求13所述的镜头,其特征在于,所述第二透镜的焦距f2满足f2/f≥1.5。
15.根据权利要求13所述的镜头,其特征在于,所述镜头包括位于所述第二透镜与所述像侧之间的胶合透镜,所述胶合透镜沿所述光轴依序包括:
第三透镜,具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及
第四透镜,具有负光焦度,其物侧面为凹面。
16.根据权利要求15所述的镜头,其特征在于,所述第四透镜的像侧面为凹面。
17.根据权利要求15所述的镜头,其特征在于,所述第四透镜的像侧面为凸面。
18.根据权利要求13所述的镜头,其特征在于,所述镜头包括位于所述第二透镜与所述像侧之间的胶合透镜,所述胶合透镜沿所述光轴依序包括:
第三透镜,具有负光焦度,其像侧面为凹面;以及
第四透镜,具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
19.根据权利要求18所述的镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面为凹面。
20.根据权利要求18所述的镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面为凸面。
21.根据权利要求15或18所述的镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面。
22.根据权利要求21所述的镜头,其特征在于,所述第二透镜和所述第五透镜中的至少一个为非球面透镜。
23.根据权利要求22所述的镜头,其特征在于,所述第五透镜为非球面透镜。
24.根据权利要求21所述的镜头,具有最大视场角FOV,其特征在于,所述最大视场角对应的所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D和所述最大视场角对应的像高H满足D/H/FOV≤0.03。
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