CN109425957B - 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可包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。其中,第一透镜、第二透镜和第四透镜都可具有负光焦度;第三透镜、第五透镜和第六透镜都可具有正光焦度;其中,第四透镜和第五透镜可胶合组成胶合透镜,并且第四透镜的像侧面可为凹面;以及第一透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜的物侧面都可为凸面。
Description
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六片透镜的光学镜头。
背景技术
随着科技的发展,对车载镜头的解像力要求逐渐提高,从原来的百万像素,目前正朝着2M方向不断提升普及。
通常情况下,可通过增加镜片数量来实现镜头解像力的提高,但相应镜头体积以及重量会增大,不利于镜头的小型化,同时会引起制造成本的上升。目前达百万像素的车载类光学镜头通常采用6枚镜片,虽然与5枚镜片的镜头相比,解像力有明显提升,但镜片的增加,使得小型化要求更为突出。但常规情况下,为了满足小型化,在压缩镜头光学总长的情况下,镜头解像力会受到大幅影响。
当然,也可以通过增加采用非球面透镜来提高成像质量,但是玻璃非球面成本较高,塑料非球面使用过多则会导致镜头的温度性能下降。因而,对于监控镜头或者车载镜头此类在多变、恶劣的环境下工作并且安装空间有限的镜头来说,在实现小型化、高解像这样的要求基础上进一步提升温度性能就更为迫切与苛刻。
如对比文件JP2015060201A所示的技术方案,通过6枚镜片形状光焦度、以及玻塑混合的材料搭配、非球面的设置,可实现高解像、轻量化,但是在镜头的尺寸上还有较大的提升的空间。同时由于塑料镜片的大量应用,使得在不同温度下仍保持时时高清状态成为了巨大的挑战。
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。
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可包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。其中,第一透镜、第二透镜和第四透镜都可具有负光焦度;第三透镜、第五透镜和第六透镜都可具有正光焦度;其中,第四透镜和第五透镜可胶合组成胶合透镜,并且第四透镜的像侧面可为凹面;以及第一透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜的物侧面都可为凸面。
在一个实施方式中,第一透镜的像侧面可为凹面;
在一个实施方式中,第三透镜的像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第四透镜的物侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第四透镜的物侧面可为凸面。
在一个实施方式中,第五透镜的像侧面可为凸面。
在一个实施方式中,第二透镜近轴处的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面周边可具有至少一个反曲点。
在一个实施方式中,光学镜头最大视场角所对应的第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG之间可满足arctan(SAG/d)≤40°。
在一个实施方式中,第二透镜和第六透镜可以是非球面镜片。
在一个实施方式中,第二透镜可以是塑料镜片,以及光学镜头的总焦距F与第二透镜的焦距F2之间可满足F2/F≥-3.5。
在一个实施方式中,第六透镜可以是塑料镜片,以及光学镜头的总焦距F与第六透镜的焦距F6之间可满足F6/F≤4。
在一个实施方式中,第六透镜的像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,可满足:BFL/TTL≥0.2,其中,BFL为第六透镜的像侧面中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离,TTL为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。
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与光学镜头的总焦距F之间可满足:TTL/F≤5.5。
本申请的另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、第五透镜和至少一个后续透镜,其中,第一透镜和第二透镜都具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度;第四透镜和第五透镜胶合组成胶合透镜,并且第四透镜具有负光焦度,第五透镜具有正光焦度;以及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与光学镜头的总焦距F之间满足:TTL/F≤5.5。
在一个实施方式中,第一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,第四透镜的物侧面和像侧面都可为凹面。
在一个实施方式中,第五透镜的物侧面和像侧面都可为凸面。
在一个实施方式中,第二透镜近轴处的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面周边可具有至少一个反曲点。
在一个实施方式中,第二透镜可以是非球面镜片。
在一个实施方式中,第二透镜可以是塑料镜片,以及光学镜头的总焦距F与第二透镜的焦距F2之间可满足F2/F≥-3.5。
在一个实施方式中,光学镜头最大视场角所对应的第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG之间可满足arctan(SAG/d)≤40°。
在一个实施方式中,至少一个后续透镜可包括具有正光焦度的第六透镜,第六透镜的物侧面可为凸面。
在一个实施方式中,第六透镜的像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第六透镜可以是非球面镜片。
在一个实施方式中,第六透镜可以是塑料镜片,以及光学镜头的总焦距F与第六透镜的焦距F6之间可满足F6/F≤4。
在一个实施方式中,可满足:BFL/TTL≥0.2,其中,BFL为第六透镜的像侧面中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离,TTL为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。
本申请采用了例如六片透镜,通过优化设置镜片的形状、合理分配各镜片的光焦度以及形成胶合透镜等实现光学镜头的小型化、温度性能好和高解像的有益效果。
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;以及
图4示意性示出了透镜表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,第一胶合透镜也可被称作第二胶合透镜。
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六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、第五透镜和第六透镜。这六个透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
根据本申请示例性实施方式的光学镜头还可进一步包括设置于成像面的感光元件。可选地,设置于成像面的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)。
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。第一透镜能够尽可能地收集大视场光线,并使所收集的光线进入后方光学系统。在实际应用中,考虑到车载镜头室外安装使用环境,车载镜头会处于雨雪等恶劣天气中,将第一透镜布置为凸面朝向物侧的弯月形状有利于水滴等的滑落,减小对镜头成像质量的影响。
第二透镜可具有负光焦度。第二透镜近轴处的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面,并且物侧面周边可具有至少一个反曲点。在使用中,第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG(参见图4所示)之间可满足arctan(SAG/d)≤40°,更进一步地,可满足arctan(SAG/d)≤38°。满足arctan(SAG/d)≤40°的第二透镜这样的设置能够使得第二透镜的像侧面张角较小,便于加工成型,光线转折度小,从而有利于降低镜片的敏感度。
第三透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。具有正光焦度的第三透镜,可对光线进行压缩,使光线走势平稳过渡至后方光学系统。同时,具有正光焦度的第三透镜还可以平衡由第一透镜和第二透镜所引入的球差,提高光学镜头的成像品质。
第四透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凸面或凹面,像侧面可为凹面。
第五透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面都可为凸面。
第六透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面。理想地,第六透镜的像侧面可为凹面。弯月形状的第六透镜可增大光学镜头的光学后焦(BFL),减小镜头的物理长度,有利于实现小型化特性。
如本领域技术人员已知的,胶合透镜可用于最大限度地减少色差或消除色差。在光学镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失,从而提升镜头成像的清晰度。另外,胶合透镜的使用还可简化镜头制造过程中的装配程序。
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,而将第四透镜和第五透镜组合成胶合透镜。通过引入由第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜,可有助于消除色差影响,减小系统的公差敏感度;同时,胶合的第四透镜和第五透镜还可以残留部分色差以平衡光学系统的整体色差。第四透镜和第五透镜的胶合省略了第四透镜与第五透镜之间的空气间隔,使得光学系统整体紧凑,满足系统小型化需求。并且,第四透镜和第五透镜的胶合会降低镜片单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。
在示例性实施方式中,可在例如第三透镜与胶合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。光阑可收束经过的前后光线,有利于减小镜头的前后镜片组口径,缩短光学系统总长,实现小型化特性。
在胶合透镜中,靠近物侧的第四透镜具有负光焦度,靠近像侧的第五透镜具有正光焦度,这样的设置有利于将经由前方光阑收束的光线发散后快速汇聚后再过渡至第六透镜,有利于后方光线光程的减小,缩短光学系统总长,以实现短TTL,实现小型化特性。
在示例性实施方式中,光学镜头的总焦距F与镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜的物侧面中心至成像面在光轴上的距离)之间可满足TTL/F≤5.5,更进一步地,可满足TTL/F≤4.6。通过合理配置光学镜头的总焦距F与光学总长度TTL,可保证镜头的小型化。
在示例性实施方式中,第六透镜的像侧面中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离BFL与镜头的光学总长度TTL之间可满足BFL/TTL≥0.2,更进一步地,可满足BFL/TTL≥0.3。。
在示例性实施方式中,可将第二透镜、第六透镜布置为非球面镜片。非球面镜片的特点是:从镜片中心到周边曲率是连续变化的。与从镜片中心到周边有恒定曲率的球面镜片不同,非球面镜片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。采用非球面镜片后,能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差,从而提升镜头的成像质量。
光学镜头所采用的镜片可以是塑料材质的镜片,还可以是玻璃材质的镜片。由于塑料材质的镜片热膨胀系数较大,当镜头所使用的环境温度变化较大时,塑料材质的透镜会对镜头的整体性能造成较大影响。而采用玻璃材质的镜片,可减小温度对镜头性能的影响。在运用中,可将第二透镜、第六透镜布置为玻璃镜片,更进一步地可布置为玻璃非球面镜片,使得光学镜头具有良好的温度稳定性,但是成本较高。可选地,还可将第二透镜、第六透镜布置为塑料镜片。由于塑料材质的镜片对光学镜头的整体性能具有较大的影响,因此,应用中需要对塑料材质的透镜的焦距进行合理分配和优化,从而有利于系统整体的热补偿减小。例如,第二透镜的焦距F2与光学镜头的总焦距F之间可满足F2/F≥-3.5,更进一步地,可满足F2/F≥-2.5。第六透镜的焦距F6与光学镜头的总焦距F与之间满足F6/F≤4,更进一步地,可满足F6/F≤3.3。通过对焦距的合理分配,可有效改善镜头系统的温度性能,从而在保证该镜头在较大温度范围内保证完美解像的同时尽可能地缩短镜头总长度。
可选地,根据本申请实施方式的光学镜头可应用于车载镜头,也可应用于监控镜头或者其他镜头。
根据本申请的上述实施方式的光学镜头可采用多片镜片,例如上文所述的六片。通过优化设置上述光学镜头各透镜的光焦度、面型,合理使用胶合透镜,在缩短镜头光学总长度实现小型化的同时,实现镜头的解像性能的提升,提高解像清晰度,使镜头具有较佳的成像质量,影像清晰,以降低软件误判的风险,同时保证镜头的温度性能(在较大温度范围内保证完美解像),从而使得该镜头能够更好地符合车载镜头的要求。
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六个透镜为例进行了描述,但是该光学镜头不限于包括六个透镜。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和第六透镜L6。
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,近轴处的物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且物侧面S3周边具有一个反曲点。第二透镜L2采用的是非球面镜片。
第三透镜L3为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S8为凹面,像侧面S9为凹面。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。其中,第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。
第六透镜L6为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。第六透镜L6采用的是非球面镜片。
可选地,光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤色片L7和/或具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L8。滤色片L7可用于校正色彩偏差。保护透镜L8可用于保护位于成像面S17的图像传感芯片。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17上。
在本实施例的光学镜头中,可在第三透镜L3与第四透镜L4之间设置光阑STO以提高成像质量。本领域技术人员应当理解的是,光阑可根据需要设置于任意离散透镜之间,即,光阑的设置不应局限于第三透镜与第四透镜之间。
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)。
表1
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 8.6262 | 0.6751 | 1.77 | 49.59 |
2 | 2.5611 | 1.1000 | ||
3 | 27.0037 | 0.6751 | 1.51 | 56.29 |
4 | 3.6096 | 0.6809 | ||
5 | 4.1333 | 1.3959 | 1.85 | 23.79 |
6 | 42.5566 | 0.2958 | ||
STO | 无穷 | 0.6152 | ||
8 | -49.2718 | 0.5251 | 1.87 | 20.00 |
9 | 2.4412 | 1.4862 | 1.80 | 46.58 |
10 | -5.9997 | 0.1000 | ||
11 | 3.4702 | 1.1513 | 1.51 | 56.29 |
12 | 13.2647 | 1.5002 | ||
13 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.13 |
14 | 无穷 | 0.7958 | ||
15 | 无穷 | 0.4000 | 1.52 | 64.13 |
16 | 无穷 | 0.7032 | ||
IMA | 无穷 |
本实施例采用了六片透镜作为示例,通过合理分配各个透镜的光焦度与面型,各透镜的中心厚度以及各透镜间的空气间隔,可使镜头在保证大成像尺寸与高像素的同时,实现减小光学总长度与改善温度性能的效果。各非球面面型Z由以下公式限定:
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为圆锥系数conic;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中非球面透镜表面S3、S4、S11和S12的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。
表2
面号 | K | A | B | C | D | E |
3 | -117.3790 | -1.8885E-02 | 1.6673E-03 | -3.1494E-04 | 3.0846E-05 | 2.7912E-06 |
4 | -0.8616 | -1.3522E-02 | 2.1221E-03 | 5.4824E-04 | -3.7039E-05 | 6.3630E-06 |
11 | 1.9773 | 3.2364E-03 | 1.9140E-03 | -1.4633E-04 | 5.0794E-04 | -6.5994E-05 |
12 | 4.3007 | 1.1189E-02 | 1.0995E-03 | -7.2773E-04 | 3.1841E-04 | -5.4550E-05 |
下表3给出了实施例1的光学镜头的光学后焦BFL(即,第六透镜L6的像侧面S12至成像面S17在光轴上的距离)、光学镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面S17在光轴上的距离)、光学镜头的总焦距F、第二透镜的焦距F2与第六透镜的焦距F6。
表3
参数 | BFL(mm) | TTL(mm) | F(mm) | F2(mm) | F6(mm) |
数值 | 3.95 | 12.65 | 3.48 | -8.19 | 8.79 |
根据表1和表3中的数据可得,在实施例1中,第二透镜L2的像侧面S4的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG满足arctan(SAG/d)=20.20°;第六透镜L6的像侧面S12至成像面S17在光轴上的距离BFL与第一透镜L1的物侧面S1至成像面S17在光轴上的距离TTL满足BFL/TTL=0.31;光学镜头的总焦距F与镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面S17在光轴上的距离)满足TTL/F=3.64;第二透镜L2的焦距F2与光学镜头的总焦距F满足F2/F=-2.35;以及第六透镜L6的焦距F6与光学镜头的总焦距F满足F6/F=2.53。
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和第六透镜L6。
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,近轴处的物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且物侧面S3周边具有一个反曲点。第二透镜L2采用的是非球面镜片。
第三透镜L3为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
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。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。其中,第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。
第六透镜L6为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。第六透镜L6采用的是非球面镜片。
可选地,光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤色片L7和/或具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L8。滤色片L7可用于校正色彩偏差。保护透镜L8可用于保护位于成像面S17的图像传感芯片。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17上。
在本实施例的光学镜头中,可在第三透镜L3与第四透镜L4之间设置光阑STO以提高成像质量。本领域技术人员应当理解的是,光阑可根据需要设置于任意离散透镜之间,即,光阑的设置不应局限于第三透镜与第四透镜之间。
下表4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)。下表5示出了可用于实施例2中非球面透镜表面S3、S4、S11和S12的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。下表6给出了实施例2的光学镜头的光学后焦BFL(即,第六透镜L6的像侧面S12至成像面S17在光轴上的距离)、光学镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面S17在光轴上的距离)、光学镜头的总焦距F、第二透镜的焦距F2与第六透镜的焦距F6。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4
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 7.4546 | 0.9691 | 1.77 | 49.59 |
2 | 2.5972 | 1.3000 | ||
3 | 25.7333 | 0.5964 | 1.51 | 56.29 |
4 | 2.9530 | 0.6638 | ||
5 | 4.1746 | 1.2673 | 1.83 | 26.00 |
6 | 45.1270 | 0.5030 | ||
STO | 无穷 | 0.4073 | ||
8 | 49.0912 | 0.6000 | 1.85 | 23.79 |
9 | 2.2774 | 1.5356 | 1.80 | 46.58 |
10 | -6.2693 | 0.1000 | ||
11 | 3.5424 | 1.3107 | 1.51 | 55.00 |
12 | 16.1291 | 0.2982 | ||
13 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.13 |
14 | 无穷 | 1.3638 | ||
15 | 无穷 | 0.4000 | 1.52 | 64.13 |
16 | 无穷 | 1.9070 | ||
IMA | 无穷 |
表5
面号 | K | A | B | C | D | E |
3 | -14.1595 | -2.8675E-02 | 2.9661E-03 | 7.4307E-04 | -1.4738E-05 | 2.2023E-06 |
4 | -0.2385 | -2.7128E-02 | 5.3737E-03 | -5.6112E-04 | -3.3042E-05 | 3.0438E-06 |
11 | 0.0858 | 1.2214E-03 | 1.8096E-03 | -1.3349E-04 | 4.1677E-04 | -4.5424E-05 |
12 | 18.6149 | 8.1373E-03 | 1.1464E-03 | -8.4482E-04 | 2.5685E-04 | -2.4562E-05 |
表6
参数 | BFL(mm) | TTL(mm) | F(mm) | F2(mm) | F6(mm) |
数值 | 4.52 | 13.77 | 3.11 | -6.55 | 8.56 |
根据表4和表6中的数据可得,在实施例2中,第二透镜L2的像侧面S4的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG满足arctan(SAG/d)=19.76°;第六透镜L6的像侧面S12至成像面S17在光轴上的距离BFL与第一透镜L1的物侧面S1至成像面S17在光轴上的距离TTL满足BFL/TTL=0.33;光学镜头的总焦距F与镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面S17在光轴上的距离)满足TTL/F=4.43;第二透镜L2的焦距F2与光学镜头的总焦距F满足F2/F=-2.11;以及第六透镜L6的焦距F6与光学镜头的总焦距F满足F6/F=2.76。
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。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和第六透镜L6。
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,近轴处的物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面,并且物侧面S3周边具有一个反曲点。第二透镜L2采用的是非球面镜片。
第三透镜L3为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S8为凹面,像侧面S9为凹面。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。其中,第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。
第六透镜L6为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。第六透镜L6采用的是非球面镜片。
可选地,光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤色片L7和/或具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L8。滤色片L7可用于校正色彩偏差。保护透镜L8可用于保护位于成像面S17的图像传感芯片。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17上。
在本实施例的光学镜头中,可在第三透镜L3与第四透镜L4之间设置光阑STO以提高成像质量。本领域技术人员应当理解的是,光阑可根据需要设置于任意离散透镜之间,即,光阑的设置不应局限于第三透镜与第四透镜之间。
下表7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)。下表8示出了可用于实施例3中非球面透镜表面S3、S4、S11和S12的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。下表9给出了实施例3的光学镜头的光学后焦BFL(即,第六透镜L6的像侧面S12至成像面S17在光轴上的距离)、光学镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面S17在光轴上的距离)、光学镜头的总焦距F、第二透镜的焦距F2与第六透镜的焦距F6。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7
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 14.7349 | 0.7801 | 1.77 | 49.59 |
2 | 3.7553 | 1.3631 | ||
3 | 31.9789 | 0.6310 | 1.51 | 56.29 |
4 | 3.2907 | 0.6067 | ||
5 | 4.8742 | 1.3868 | 1.85 | 23.79 |
6 | 49.1749 | 1.1430 | ||
STO | 无穷 | 0.7108 | ||
8 | -47.6717 | 0.6067 | 1.85 | 23.79 |
9 | 3.3521 | 1.7335 | 1.80 | 46.58 |
10 | -5.5503 | 0.0867 | ||
11 | 4.3946 | 1.3868 | 1.51 | 56.29 |
12 | 16.4684 | 1.7335 | ||
13 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.13 |
14 | 无穷 | 2.7735 | ||
15 | 无穷 | 0.4000 | 1.52 | 64.13 |
16 | 无穷 | 0.1250 | ||
IMA | 无穷 |
表8
表9
参数 | BFL(mm) | TTL(mm) | F(mm) | F2(mm) | F6(mm) |
数值 | 5.58 | 16.02 | 3.50 | -7.19 | 11.22 |
根据表7和表9中的数据可得,在实施例3中,第二透镜L2的像侧面S4的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG满足arctan(SAG/d)=37.10°;第六透镜L6的像侧面S12至成像面S17在光轴上的距离BFL与第一透镜L1的物侧面S1至成像面S17在光轴上的距离TTL满足BFL/TTL=0.35;光学镜头的总焦距F与镜头的光学总长度TTL(即,从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面S17在光轴上的距离)满足TTL/F=4.58;第二透镜L2的焦距F2与光学镜头的总焦距F满足F2/F=-2.05;以及第六透镜L6的焦距F6与光学镜头的总焦距F满足F6/F=3.21。
综上,实施例1和实施例3分别满足以下表10所示的关系。
表10
条件式\实施例 | 1 | 2 | 3 |
arctan(SAG/d) | 20.20 | 19.76 | 37.10 |
BFL/TTL | 0.31 | 0.33 | 0.35 |
TTL/F | 3.64 | 4.43 | 4.58 |
F2/F | -2.35 | -2.11 | -2.05 |
F6/F | 2.53 | 2.76 | 3.21 |
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 (26)
1.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、第五透镜和第六透镜,
其特征在于,
所述第一透镜、所述第二透镜和所述第四透镜都具有负光焦度;
所述第三透镜、所述第五透镜和所述第六透镜都具有正光焦度;
其中,所述第二透镜近轴处的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成胶合透镜,并且所述第四透镜的像侧面为凹面;
所述第一透镜、所述第三透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的物侧面都为凸面;
所述第六透镜的像侧面为凹面;
所述光学镜头中的具有光焦度的透镜的片数为六片;以及
所述光学镜头最大视场角所对应的所述第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG之间满足arctan(SAG/d)≤40°。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的像侧面为凹面。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的像侧面为凹面。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面为凹面。
5.根据权利要求1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。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的像侧面为凸面。
7.根据权利要求1-6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周边具有至少一个反曲点。
8.根据权利要求1-6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六透镜为非球面镜片。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,其特征在于,
所述第二透镜为塑料镜片,以及
所述光学镜头的整组焦距值F与所述第二透镜的焦距值F2之间满足F2/F≥-3.5。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,其特征在于,
所述第六透镜为塑料镜片,以及
所述光学镜头的整组焦距值F与所述第六透镜的焦距值F6之间满足F6/F≤4。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,其特征在于,满足:BFL/TTL≥0.2,
其中,BFL为所述第六透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离,
TTL为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。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,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值F之间满足:TTL/F≤5.5。
13.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、第五透镜以及第六透镜,
其特征在于,
所述第一透镜和所述第二透镜都具有负光焦度;
所述第二透镜近轴处的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
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,并且所述第四透镜具有负光焦度,所述第五透镜具有正光焦度;
所述第六透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述光学镜头中的具有光焦度的透镜的片数为六片;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值F之间满足:TTL/F≤4.6。
14.根据权利要求13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。
15.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
16.根据权利要求13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。
17.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面和像侧面都为凹面。
18.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面和像侧面都为凸面。
19.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面周边具有至少一个反曲点。
20.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜为非球面镜片。
21.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,
所述第二透镜为塑料镜片,以及
所述光学镜头的整组焦距值F与所述第二透镜的焦距值F2之间满足F2/F≥-3.5。
22.根据权利要求20或21所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头最大视场角所对应的所述第二透镜的像侧面的最大通光口径的半口径d与其所对应的Sg值SAG之间满足arctan(SAG/d)≤40°。
23.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜具有正光焦度。
24.根据权利要求23所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜为非球面镜片。
25.根据权利要求23所述的光学镜头,其特征在于,
所述第六透镜为塑料镜片,以及
所述光学镜头的整组焦距值F与所述第六透镜的焦距值F6之间满足F6/F≤4。
26.根据权利要求13或23所述的光学镜头,其特征在于,满足:BFL/TTL≥0.2,
其中,BFL为所述第六透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离,
TTL为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。
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