CN109212714B - 光学镜头 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光学镜头,该光学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、第四透镜和第五透镜。第一透镜、第二透镜和第三透镜中的至少两个具有负光焦度;第四透镜和第五透镜胶合组成胶合透镜,其中,第四透镜具有负光焦度,第五透镜具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面。第一透镜的物侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的整组焦距EFL满足TTL/EFL≤11。

Description

光学镜头
技术领域
本申请涉及一种光学镜头,更具体地,本申请涉及一种包括五片透镜的广角光学镜头。
背景技术
目前广角镜头普遍应用于车载辅助驾驶系统的后视和侧视中,用于辅助驾驶员驾驶,甚至用于自动驾驶。随着使用的普及化,对广角镜头解像力、小型化等方面的要求也随之提高。
常规地可通过增加透镜数量来提高解像力,但相应的,镜头体积和重量均会随着透镜数量的增加而增大或增重。这种提升解像力的方式不仅不利于镜头的小型化,同时还会引起镜头成本的上升。然而,对于监控镜头或车载镜头等此类安装空间受限的镜头来说,进一步实现小型化、提升解像力的要求更为迫切与苛刻。
此外,消费者对图像的真实还原、画面的舒适度等方面的要求也日益提高。而常规的广角镜头往往存在周边畸变较大、照度较低、画面感较差等问题,无法同时满足小畸变、高照度的要求。
发明内容
本申请提供了可适用于车载安装的、可至少克服或部分克服现有技术中的上述至少一个缺陷的光学镜头,例如广角镜头。
本申请的一个方面提供了这样一种光学镜头,该光学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、第四透镜和第五透镜。第一透镜、第二透镜和第三透镜中的至少两个具有负光焦度;第四透镜和第五透镜可胶合组成胶合透镜,其中,第四透镜可具有负光焦度,第五透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。第一透镜的物侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的整组焦距EFL可满足TTL/EFL≤11。
在一个实施方式中,上述光学镜头的第一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;以及第三透镜可具有正光焦度。
在一个实施方式中,第四透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
本申请的一个方面还提供了这样一种光学镜头,该光学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、第四透镜和第五透镜。第一透镜、第二透镜和第四透镜均可具有负光焦度;第三透镜和第五透镜可具有正光焦度;第二透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面,第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第二透镜的像侧面的曲率半径R4可满足R4/R3≥0.2。
在一个实施方式中,上述光学镜头中的第四透镜和第五透镜可胶合组成胶合透镜。胶合透镜中的第四透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面;胶合透镜中的第五透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。
在一个实施方式中,第三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、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的至少三个为非球面透镜。
在一个实施方式中,第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为非球面透镜。
在一个实施方式中,第三透镜为塑料材质的透镜。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面的最大通光口径的半口径D21与第二透镜的物侧面在最大半口径处的矢高SAG21之间可满足arctan(SAG21/D21)≥20°。
在一个实施方式中,第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径D22与第二透镜的像侧面在最大半口径处的矢高SAG22之间可满足arctan(SAG22/D22)≥40°。
在一个实施方式中,第三透镜的物侧面的最大通光口径的半口径D31与第三透镜的物侧面在最大半口径处的矢高SAG31之间可满足arctan(SAG31/D31)≥30°。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第二透镜的像侧面的曲率半径R4可满足R4/R3≥0.2。
在一个实施方式中,第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12与第一透镜的物侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足T12/TTL≤0.1。
在一个实施方式中,第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离T23与第一透镜的物侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足T23/TTL≤0.15。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的整组焦距EFL可满足TTL/EFL≤11。
本申请采用例如五片透镜,通过对各透镜光焦度和面型的合理配置,使得上述镜头具有周边畸变小、解像高、照度提升、视场角大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为示出根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图;
图2为示出根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图;
图3为示出根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图;
图4示意性示出了光学镜头最大视场角所对应的透镜镜面的最大通光口径的半口径D与其所对应的Sg值SAG。
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镜头包括例如五个具有光焦度的透镜,即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五个透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。该光学镜头还可进一步包括设置于成像面的感光元件。
第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜可具有正光焦度;第四透镜可具有负光焦度;以及第五透镜可具有正光焦度。
第一透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第一透镜凸面朝向物侧的布置,有利于尽可能地收集大视场光线,并使得所收集的光线顺利进入至后方光学系统。另外,考虑到车载镜头室外安装和使用的环境可能较为恶劣,将第一透镜的物侧面布置为凸面,还有利于物侧面上的水滴的滑落,从而减小由于雨雪等恶劣天气对镜头成像品质的影响。
第二透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第二透镜可将第一透镜收集的光线走势平稳过渡至后方光学系统。第二透镜凸向物侧的物侧面与第一透镜凹向像侧的像侧面相配合,有利于缩短第一透镜和第二透镜之间的间隔距离,使得光学镜头整体架构更为紧凑。第二透镜整体弯曲程度较大,其物侧面的曲率半径R3与像侧面的曲率半径R4之间可满足R4/R3≥0.2,更具体地,R3和R4进一步可满足0.33≤R4/R3≤0.34。
第二透镜的物侧面的最大通光口径的半口径D21与第二透镜的物侧面在最大半口径处的矢高SAG21(即,D21所对应的Sg值,如图4所示)之间可满足arctan(SAG21/D21)≥20°,更具体地,D21和SAG21进一步可满足26.19°≤arctan(SAG21/D21)≤28.50°。第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径D22与第二透镜的像侧面在最大半口径处的矢高SAG22之间可满足arctan(SAG22/D22)≥40°,更具体地,D22和SAG22进一步可满足52.20°≤arctan(SAG22/D22)≤60.46°。满足arctan(SAG21/D21)≥20°和arctan(SAG22/D22)≥40°的第二透镜具有较大的张角、形状较弯曲,这样的面型布置使得光线经过第二透镜后像差较小,有利于系统整体畸变的减小;同时,这样的面型布置可使得周边大角度光线尽可能多地平稳过渡至后方光学系统,有利于成像面周边照度的提升。
第三透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凸面。第三透镜可会聚光线,使发散的光学顺利进入后方光学系统。同时,第三透镜可平衡由第一透镜和第二透镜引入的球差以及位置色差。第三透镜的物侧面的最大通光口径的半口径D31与第三透镜的物侧面在最大半口径处的矢高SAG31之间可满足arctan(SAG31/D31)≥30°,更具体地,D31和SAG31进一步可满足36.33°≤arctan(SAG31/D31)≤41.93°。当满足arctan(SAG31/D31)≥30°时,第三透镜的物侧面较为弯曲,该形状的设置有利于减小周边光线光程。同时,第三透镜凸向物侧的物侧面与第二透镜凹向像侧的像侧面相配合,可使光学镜头整体架构更为紧凑,有利于缩短光学镜头的光学总长度。
第四透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第五透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凸面。
在示例性实施方式中,可通过将第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面胶合,形成由第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜。该胶合透镜本身可以自身消色差,减小公差敏感度;同时,还可以残留部分色差以平衡系统的色差。
在示例性实施方式中,可在例如第三透镜与第四透镜之间设置用于限制光束的光阑,以进一步提高镜头的成像质量。将光阑布置于第三透镜与胶合透镜之间,收束前后光线,可缩短镜头的光学总长度,减小前后透镜组口径。
通过对第二透镜和第三透镜形状的限制,有利于缩短第一透镜与第二透镜之间的间隔距离和第二透镜与第三透镜之间的间隔距离,从而有利于实现镜头的小型化。
第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12(即,第一透镜的像侧面和第二透镜的物侧面在光轴上的间隔距离)与光学镜头的光学总长度TTL(即,第一透镜的物侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离)之间可满足T12/TTL≤0.1,更具体地,T12和TTL进一步可满足0.05≤T12/TTL≤0.09。
第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离T23(即,第二透镜的像侧面和第三透镜的物侧面在光轴上的间隔距离)与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足T23/TTL≤0.15,更具体地,T23和TTL进一步可满足0.07≤T23/TTL≤0.12。
在示例性实施方式中,光学镜头的光学总长度TTL与光学镜头的整组焦距EFL之间可满足TTL/EFL≤11,更具体地,TTL和EFL进一步可满足8.49≤TTL/EFL≤10.07。
另外,如本领域技术人员已知的,非球面透镜具有较佳的曲率半径特性,进而具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点,能够改善成像质量。在示例性实施方式中,可将第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的至少三个透镜布置为非球面透镜,以进一步校正场曲,提升镜头的解像力。可选地,第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均可为非球面透镜。
可选地,第三透镜可采用塑料材质的透镜。采用塑料材质的透镜有利于镜头重量的减轻。当不考虑温度因素的影响时,第三透镜采用塑料材质的非球面透镜,还有利于进一步提升镜头的成像品质。
根据本申请的上述实施方式的光学镜头可采用多片镜片,例如上文所述的五片。通过对第二透镜和第三透镜特殊形状的设置,有效地缩短了第一透镜与第二透镜之间的间隔距离和第二透镜与第三透镜之间的间隔距离,使得光学系统的整体结构更为紧凑,更易实现小型化特性。另外,通过对第二透镜弯曲形状的限制,使得第二透镜具有较为弯曲的形状和较大张角,从而有利于系统整体畸变的减小和照度的提升。在应用中,通过上述配置的光学镜头可应用于广角镜头。
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,但是该光学镜头不限于包括五个透镜。如果需要,该光学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的光学镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图。
如图1所示,光学镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及成像面S15。
第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,且第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面,且第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜L4为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面,且第四透镜L4的物侧面S8和像侧面S9均为非球面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面,且第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。其中,第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。
可选地,本实施例的光学镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6和/或具有物侧面S13和像侧面S14的保护玻璃L7。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
可选地,可在本实施例的光学镜头的例如第三透镜L3与第四透镜L4之间设置有光阑STO,以提高成像质量。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距EFL=1.42mm。
表1示出了实施例1的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd,其中,曲率半径R和厚度T的单位均为毫米(mm)。
面号 曲率半径R 厚度T 折射率Nd 阿贝数Vd
S1 25.8000 0.8000 1.75 55.00
S2 2.7750 0.6029
S3 3.1623 0.7500 1.53 56.29
S4 1.0740 1.4300
S5 2.8730 2.2380 1.58 30.15
S6 -5.7055 0.5409
STO Infinity 0.1970
S8 3.8501 0.6343 1.64 23.78
S9 0.9918 1.7742 1.51 56.07
S10 -1.7957 0.0793
S11 Infinity 0.5000 1.52 64.17
S12 Infinity 1.0215
S13 Infinity 0.4000 1.52 64.17
S14 Infinity 1.1061
S15 Infinity
表1
根据表1可得,第二透镜L2的物侧面S3的曲率半径R3与第二透镜L2的像侧面S4的曲率半径R4之间满足R4/R3=0.34;第一透镜L1和第二透镜L2在光轴上的间隔距离T12与光学镜头的光学总长TTL(即,从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面S15的轴上距离)之间满足T12/TTL=0.05;第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的间隔距离T23与光学镜头的光学总长TTL之间满足T23/TTL=0.12;光学镜头的光学总长TTL与光学镜头的整组焦距EFL之间满足TTL/EFL=8.49。
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,在保证镜头具有广角特性的同时,缩短镜头的光学总长度、减小周边畸变、提升周边照度。各非球面面型Z由以下公式限定:
Figure BDA0001338211220000091
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示出了可用于实施例1中各非球面镜面的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E。
面号 k A B C D E
S3 0.5311 2.2497E-02 -8.9259E-03 3.4005E-04 3.4471E-05 -5.3379E-05
S4 -1.4711 1.1283E-01 -2.0224E-02 -7.0669E-04 1.7445E-03 -6.9419E-05
S5 -3.5524 3.2750E-02 2.5806E-03 -7.6969E-05 6.2332E-05 -5.1662E-05
S6 -89.9002 -3.0736E-02 9.4522E-02 -9.0595E-02 5.6799E-02 -1.5538E-02
S8 -10.5299 4.6318E-02 -2.9616E-02 1.5834E-03 1.5566E-02 -4.3837E-03
S9 -1.1000 1.0705E-01 -1.6801E-01 2.2187E-01 -1.0000E-01 1.3975E-02
S10 -0.3208 4.4175E-02 -2.9707E-02 4.2392E-02 -2.3539E-02 5.8024E-03
表2
另外,第二透镜L2的物侧面S3的最大通光口径的半口径D21与第二透镜L2的物侧面S3在最大半口径处的矢高SAG21之间满足arctan(SAG21/D21)=26.47°;第二透镜L2的像侧面S4的最大通光口径的半口径D22与第二透镜L2的像侧面S4在最大半口径处的矢高SAG22之间满足arctan(SAG22/D22)=52.20°;第三透镜L3的物侧面S5的最大通光口径的半口径D31与第三透镜L3的物侧面S5在最大半口径处的矢高SAG31之间满足arctan(SAG31/D31)=39.75°。
实施例2
以下参照图2描述了根据本申请实施例2的光学镜头。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的光学镜头的结构示意图。
如图2所示,光学镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及成像面S15。
第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,且第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面,且第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜L4为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面,且第四透镜L4的物侧面S8和像侧面S9均为非球面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面,且第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。其中,第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。
可选地,本实施例的光学镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6和/或具有物侧面S13和像侧面S14的保护玻璃L7。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
可选地,可在本实施例的光学镜头的例如第三透镜L3与第四透镜L4之间设置有光阑STO,以提高成像质量。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距EFL=1.10mm。
表3示出了实施例2的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd,其中,曲率半径R和厚度T的单位均为毫米(mm)。表4示出了可用于实施例2中各非球面镜面的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E,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T 折射率Nd 阿贝数Vd
S1 13.4028 0.8000 1.77 49.60
S2 2.7440 1.0000
S3 2.1523 0.6988 1.51 56.82
S4 0.7158 1.0000
S5 1.7981 2.7000 1.57 30.15
S6 -4.2018 0.1993
STO Infinity 0.0429
S8 77.1754 0.6000 1.58 30.15
S9 0.7652 1.4769 1.53 56.07
S10 -1.2601 0.1033
S11 Infinity 0.2573 1.51 56.80
S12 Infinity 0.3099
S13 Infinity 0.3430 1.52 64.17
S14 Infinity 1.5936
S15 Infinity
表3
面号 k A B C D E
S3 -2.2634 -5.7915E-03 1.5163E-04 -2.3306E-05 6.4972E-06 1.7214E-07
S4 -1.2158 1.2639E-02 4.9321E-03 -4.2411E-04 -1.3223E-04 1.8461E-04
S5 -2.6686 2.6622E-02 8.4786E-03 -7.8618E-04 4.6689E-04 -8.5874E-05
S6 -44.1214 5.8358E-02 5.1328E-02 -3.5433E-01 6.6845E-01 -4.3095E-01
S8 0.0000 -7.9596E-02 7.3276E-01 -8.5725E-01 -6.8086E+00 1.5698E+01
S9 -0.5338 2.8136E-01 -2.9117E+00 3.4113E+00 -2.0774E+00 5.2436E-01
S10 -0.7155 1.5445E-02 4.6696E-04 7.5885E-03 -1.0949E-02 1.6729E-02
表4
实施例3
以下参照图3描述了根据本申请实施例3的光学镜头。图3示出了根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图。
如图3所示,光学镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及成像面S15。
第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,且第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均为非球面。
第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面,且第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均为非球面。
第四透镜L4为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面,且第四透镜L4的物侧面S8和像侧面S9均为非球面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面,且第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面。其中,第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。
可选地,本实施例的光学镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤色片L6和/或具有物侧面S13和像侧面S14的保护玻璃L7。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
可选地,可在本实施例的光学镜头的例如第三透镜L3与第四透镜L4之间设置有光阑STO,以提高成像质量。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距EFL=1.41mm。
表5示出了实施例3的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd,其中,曲率半径R和厚度T的单位均为毫米(mm)。表6示出了可用于实施例3中各非球面镜面的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D和E,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T 折射率Nd 阿贝数Vd
S1 10.9301 0.9000 1.82 44.57
S2 2.8179 0.8000
S3 2.2677 0.7363 1.52 64.20
S4 0.7542 0.8000
S5 1.9014 3.0000 1.58 30.15
S6 -4.4270 0.2100
STO Infinity 0.0452
S8 81.3114 0.6000 1.58 30.15
S9 0.8062 1.5560 1.51 56.07
S10 -1.3276 0.1088
S11 Infinity 0.3000 1.52 64.17
S12 Infinity 0.8294
S13 Infinity 0.4000 1.52 64.17
S14 Infinity 1.9979
S15 Infinity
表5
面号 k A B C D E
S3 -2.2634 -4.9519E-03 1.1679E-03 -1.6172E-04 4.0614E-06 5.6934E-08
S4 -1.0158 1.0807E-02 3.7990E-03 -2.9429E-04 -8.2654E-04 1.0396E-04
S5 -1.4714 1.8169E-02 9.9217E-03 -2.5323E-03 6.4499E-04 -9.9496E-04
S6 -34.1214 4.9898E-02 4.7238E-02 -2.4587E-01 4.1785E-01 -2.4268E-01
S8 0.0000 -6.8057E-02 5.6442E-01 -5.9484E-01 -4.2560E+00 8.8398E+00
S9 -0.6338 2.6813E-01 -1.4725E+00 1.8814E+00 -1.2986E+00 1.9528E-01
S10 -0.7155 1.3206E-02 3.5968E-04 5.2656E-03 -1.3095E-02 9.4203E-03
表6
综上,实施例1至实施例3分别满足以下表7所示的关系。
Figure BDA0001338211220000131
Figure BDA0001338211220000141
表7
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 (31)

1.光学镜头,其中具有光焦度的透镜的数量是五片,分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,所述第一透镜至所述第五透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列,
其特征在于,
所述第一透镜具有负光焦度;
所述第二透镜具有负光焦度;
所述第三透镜具有正光焦度;
所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成胶合透镜,其中,所述第四透镜具有负光焦度,所述第五透镜具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;以及
所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学镜头的整组焦距EFL满足TTL/EFL≤11;
其中,所述第三透镜的物侧面的最大通光口径的半口径D31与所述第三透镜的物侧面在最大半口径处的矢高SAG31满足arctan(SAG31/D31)≥30°。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,
所述第一透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
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;以及
所述第三透镜具有正光焦度。
3.根据权利要求2所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
4.根据权利要求2所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
5.根据权利要求2所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜中的至少三个为非球面透镜。
6.根据权利要求5所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均为非球面透镜。
7.根据权利要求2所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜为塑料材质的透镜。
8.根据权利要求3所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
9.根据权利要求3所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜为塑料材质的透镜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学镜头,其特征在于,arctan(SAG21/D21)≥20°,
其中,D21为所述第二透镜的物侧面的最大通光口径的半口径;以及
SAG21为所述第二透镜的物侧面在最大半口径处的矢高。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的光学镜头,其特征在于,arctan(SAG22/D22)≥40°,
其中,D22为所述第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径;以及
SAG22为所述第二透镜的像侧面在最大半口径处的矢高。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足R4/R3≥0.2。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12与所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足T12/TTL≤0.1。
14.根据权利要求1至9中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的间隔距离T23与所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足T23/TTL≤0.15。
15.光学镜头,其中具有光焦度的透镜的数量是五片,分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,所述第一透镜至所述第五透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列,
其特征在于,
所述第一透镜、所述第二透镜和所述第四透镜均具有负光焦度;
所述第三透镜和所述第五透镜具有正光焦度;
所述第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面,其物侧面的曲率半径R3与像侧面的曲率半径R4满足R4/R3≥0.2;
所述第三透镜的物侧面的最大通光口径的半口径D31与所述第三透镜的物侧面在最大半口径处的矢高SAG31满足arctan(SAG31/D31)≥30°。
16.根据权利要求15所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的像侧面满足arctan(SAG22/D22)≥40°,
其中,D22为所述第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径;以及
SAG22为所述第二透镜的像侧面在最大半口径处的矢高。
17.根据权利要求16所述的光学镜头,其特征在于,arctan(SAG21/D21)≥20°,
其中,D21为所述第二透镜的物侧面的最大通光口径的半口径;以及
SAG21为所述第二透镜的物侧面在最大半口径处的矢高。
18.根据权利要求17所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
19.根据权利要求18所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
20.根据权利要求15所述的光学镜头,其特征在于,arctan(SAG21/D21)≥20°,
其中,D21为所述第二透镜的物侧面的最大通光口径的半口径;以及
SAG21为所述第二透镜的物侧面在最大半口径处的矢高。
21.根据权利要求20所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
22.根据权利要求21所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
23.根据权利要求15所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
24.根据权利要求23所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
25.根据权利要求15至24中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成胶合透镜。
26.根据权利要求25所述的光学镜头,其特征在于,所述胶合透镜中的所述第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述胶合透镜中的所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
27.根据权利要求25所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜中的至少三个为非球面透镜。
28.根据权利要求27所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均为非球面透镜。
29.根据权利要求25所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12与所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足T12/TTL≤0.1。
30.根据权利要求25所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的间隔距离T23与所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足T23/TTL≤0.15。
31.根据权利要求25所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学镜头的整组焦距EFL满足TTL/EFL≤11。
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