CN109683286B - 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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;第二透镜具有负光焦度;第四透镜的像侧面为凸面;第五透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔;以及第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11与第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22满足(DT11+DT22)/2≤0.9mm。
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
随着光学系统在各个领域的不断发展,人们对光学镜头的成像质量提出了越来越高的要求。与此同时,还要求手机等电子产品上所搭载的镜头具有小型化和低加工成本的特点。通常而言,减小透镜口径是缩小光学镜头尺寸的一种有效方式,然而,镜头成像质量特别是细节表现能力却往往会随着镜头口径的减小而变差。因此,如何平衡小口径特征与高品质成像之间的关系,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了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。
一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11与第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22可满足(DT11+DT22)/2≤0.9mm。
在一个实施方式中,第一透镜和第二透镜的组合焦距f12与第一透镜在光轴上的中心厚度CT1可满足4<f12/CT1<7。
在一个实施方式中,第五透镜的有效焦距f5与光学成像镜头的总有效焦距f可满足-0.9<f5/f<-0.5。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第四透镜的像侧面的曲率半径R8可满足-1.2<R1/R8<-0.4。
在一个实施方式中,第五透镜的物侧面的曲率半径R9与第五透镜的像侧面的曲率半径R10可满足0.3<(R9-R10)/(R9+R10)<0.8。
在一个实施方式中,光学成像镜头的全视场角FOV可满足69°<FOV<81°。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11、第一透镜的像侧面的最大有效半口径DT12、第二透镜的物侧面的最大有效半口径DT21、第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22与光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足1<(DT11+DT12+DT21+DT22)/ImgH<1.3。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11、第一透镜的像侧面的最大有效半口径DT12、第二透镜的物侧面的最大有效半口径DT21、第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22与第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足0.7<(DT11+DT12+DT21+DT22)/TTL<0.9。
在一个实施方式中,第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔T23、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3与第四透镜在光轴上的中心厚度CT4可满足0.4<(T23+T34+T45)/(CT3+CT4)<1.2。
在一个实施方式中,光学成像镜头还包括光阑,光阑至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离SL与第一透镜至第五透镜分别于光轴上的中心厚度的总和∑CT可满足0.4<∑CT/SL<0.8。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足TTL/ImgH≤1.75。
在一个实施方式中,第四透镜物侧面和光轴的交点至第四透镜物侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG41、第四透镜像侧面和光轴的交点至第四透镜像侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG42与第四透镜在光轴上的中心厚度CT4可满足0.6<|SAG41+SAG42|/CT4<1.5。
在一个实施方式中,第五透镜像侧面和光轴的交点至第五透镜像侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG52与第五透镜物侧面和光轴的交点至第五透镜物侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG51可满足0.1<|SAG52/SAG51|<1。
另一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第五透镜的有效焦距f5与光学成像镜头的总有效焦距f可满足-0.9<f5/f<-0.5。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11、第一透镜的像侧面的最大有效半口径DT12、第二透镜的物侧面的最大有效半口径DT21、第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22与第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足0.7<(DT11+DT12+DT21+DT22)/TTL<0.9。可选地,第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11与第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22可满足(DT11+DT22)/2≤0.9mm。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第四透镜的像侧面的曲率半径R8可满足-1.2<R1/R8<-0.4。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,光学成像镜头的全视场角FOV可满足69°<FOV<81°。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11、第一透镜的像侧面的最大有效半口径DT12、第二透镜的物侧面的最大有效半口径DT21、第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22与光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足1<(DT11+DT12+DT21+DT22)/ImgH<1.3。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11、第一透镜的像侧面的最大有效半口径DT12、第二透镜的物侧面的最大有效半口径DT21、第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22与第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足0.7<(DT11+DT12+DT21+DT22)/TTL<0.9。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔T23、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3与第四透镜在光轴上的中心厚度CT4可满足0.4<(T23+T34+T45)/(CT3+CT4)<1.2。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,光学成像镜头还包括光阑,光阑至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离SL与第一透镜至第五透镜分别于光轴上的中心厚度的总和∑CT可满足0.4<∑CT/SL<0.8。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足TTL/ImgH≤1.75。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第四透镜物侧面和光轴的交点至第四透镜物侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG41、第四透镜像侧面和光轴的交点至第四透镜像侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG42与第四透镜在光轴上的中心厚度CT4可满足0.6<|SAG41+SAG42|/CT4<1.5。
又一方面,本申请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具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜可具有负光焦度;第四透镜的像侧面可为凸面;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;第一透镜和第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔。其中,第五透镜像侧面和光轴的交点至第五透镜像侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG52与第五透镜物侧面和光轴的交点至第五透镜物侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离SAG51可满足0.1<|SAG52/SAG51|<1。
本申请采用了五片透镜,通过适当引入胶合透镜、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,使得上述光学成像镜头具有小口径、高成像质量、小型化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示出了根据本申请实施例8的光学成像镜头的结构示意图;
图16A至图16D分别示出了实施例8的光学成像镜头轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。
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。每个透镜最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面,每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
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他特征、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可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由物侧至像侧依序排列。
在示例性实施方式中,第一透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;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;第四透镜具有正光焦度或负光焦度,其像侧面可为凸面;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。合理分配第五透镜的光焦度和面型,可保证系统的像差处于合理范围之内。
在光学成像镜头中,可将第一透镜与第二透镜胶合形成胶合透镜组;第三透镜、第四透镜和第五透镜可与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。通过引入胶合透镜,不仅有利于消除胶合透镜组内各透镜自身的色差,还可残留部分色差以平衡系统的色差,由此可增强镜头平衡色差的能力,提高成像分辨率。且透镜的胶合省略了两透镜之间的空气间隔,使得镜头整体结构紧凑,结构简单,有利于缩短镜头的光学总长度,满足小型化要求。另外,透镜的胶合会降低透镜单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题,可提高镜头的量产性。同时,胶合透镜还具有光能量损失小、横向和轴向分辨率高的优点。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式(DT11+DT22)/2≤0.9mm,其中,DT11为第一透镜的物侧面的最大有效半口径,DT22为第二透镜的像侧面的最大有效半口径。更具体地,DT11和DT22进一步可满足0.5mm≤(DT11+DT22)/2≤0.9mm,例如0.80mm≤(DT11+DT22)/2≤0.90mm。合理控制第一透镜的物侧面的最大有效半口径和第二透镜的像侧面的最大有效半口径,有利于实现系统小型化。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式4<f12/CT1<7,其中,f12为第一透镜和第二透镜的组合焦距,CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,f12和CT1进一步可满足4.66≤f12/CT1≤6.39。满足条件式4<f12/CT1<7,可有效减小光学成像镜头的色差,避免系统的球差和彗差过大。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式-0.9<f5/f<-0.5,其中,f5为第五透镜的有效焦距,f为光学成像镜头的总有效焦距。更具体地,f5和f进一步可满足-0.87≤f5/f≤-0.68。满足条件式-0.9<f5/f<-0.5,可避免光线偏折过大,同时调整光线聚焦位置,提升系统对光线的会聚能力,缩短光学成像镜头总长。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式-1.2<R1/R8<-0.4,其中,R1为第一透镜的物侧面的曲率半径,R8为第四透镜的像侧面的曲率半径。更具体地,R1和R8进一步可满足-1.19≤R1/R8≤-0.50。合理控制第一透镜物侧面的曲率半径和第四透镜像侧面的曲率半径,可有效降低加工难度,同时还可提高光学成像镜头的色差平衡能力和畸变平衡能力。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.3<(R9-R10)/(R9+R10)<0.8,其中,R9为第五透镜的物侧面的曲率半径,R10为第五透镜的像侧面的曲率半径。更具体地,R9和R10进一步可满足0.47≤(R9-R10)/(R9+R10)≤0.66。合理控制第五透镜物侧面和像侧面的曲率半径,可有效避免第五透镜过于弯曲,降低加工难度,同时还可减小第五透镜和前端透镜之间像散和彗差,提升系统的成像质量。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式69°<FOV<81°,其中,FOV为光学成像镜头的全视场角。更具体地,FOV进一步可满足69.9°≤FOV≤80.8°。将光学成像镜头的全视场角控制在合理范围,可使光学成像镜头在满足小尺寸特点的同时具备较好的像差平衡能力,并可合理调整主光线偏转角度,提高与芯片的匹配程度。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.4<(T23+T34+T45)/(CT3+CT4)<1.2,其中,T23为第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔,T34为第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔,T45为第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔,CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度,CT4为第四透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,T23、T34、T45、CT3和CT4进一步可满足0.43≤(T23+T34+T45)/(CT3+CT4)≤1.16。合理分配各透镜之间的空气间隔及其在光轴上的中心厚度,可降低镜头加工和组装难度,同时还可保证各透镜之间具有足够的间隔空间,以此来提升光学成像镜头校正像散和场曲的能力。
在示例性实施方式中,上述光学成像镜头还可包括光阑,以提升镜头的成像质量。可选地,光阑可设置在物侧与第一透镜之间。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.4<∑CT/SL<0.8,其中,∑CT为第一透镜至第五透镜分别于光轴上的中心厚度的总和,SL为光阑至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离。更具体地,∑CT和SL进一步可满足0.57≤∑CT/SL≤0.72。满足条件式0.4<∑CT/SL<0.8,可更好地平衡系统色差,控制镜头畸变,另外还有利于调整系统总长,控制镜头的尺寸。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式1<(DT11+DT12+DT21+DT22)/ImgH<1.3,其中,DT11为第一透镜的物侧面的最大有效半口径,DT12为第一透镜的像侧面的最大有效半口径,DT21为第二透镜的物侧面的最大有效半口径,DT22为第二透镜的像侧面的最大有效半口径,ImgH为光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半。更具体地,DT11、DT12、DT21、DT22和ImgH进一步可满足1.09≤(DT11+DT12+DT21+DT22)/ImgH≤1.26。合理调整DT11、DT12、DT21、DT22和ImgH的相对大小,可有效地降低光学成像镜头的总尺寸,有利于实现系统的小型化,从而更好地满足市场上越来越多便携式电子产品的小型化尺寸需求。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.7<(DT11+DT12+DT21+DT22)/TTL<0.9,其中,DT11为第一透镜的物侧面的最大有效半口径,DT12为第一透镜的像侧面的最大有效半口径,DT21为第二透镜的物侧面的最大有效半口径,DT22为第二透镜的像侧面的最大有效半口径,TTL为第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离。更具体地,DT11、DT12、DT21、DT22和TTL进一步可满足0.72≤(DT11+DT12+DT21+DT22)/TTL≤0.80。合理控制DT11、DT12、DT21、DT22和TTL的关系,有利于减小系统尺寸,降低加工难度和加工成本,同时可通过控制透镜的最大有效半口径来有效改善轴外像差。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式TTL/ImgH≤1.75,其中,TTL为第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离,ImgH为光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半。更具体地,TTL和ImgH进一步可满足1.3≤TTL/ImgH≤1.75,例如1.41≤TTL/ImgH≤1.71。保证系统的总长和像高在合理范围,可有效避免像高过小,并且还有利于系统小型化。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.6<|SAG41+SAG42|/CT4<1.5,其中,SAG41为第四透镜物侧面和光轴的交点至第四透镜物侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离,SAG42为第四透镜像侧面和光轴的交点至第四透镜像侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离,CT4为第四透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,SAG41、SAG42和CT4进一步可满足0.66≤|SAG41+SAG42|/CT4≤1.40。合理控制SAG41、SAG42和CT4,由此调整光学成像镜头的主光线角度,可有效提高光学成像镜头的相对亮度,提升成像面清晰度。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.1<|SAG52/SAG51|<1,其中,SAG52为第五透镜像侧面和光轴的交点至第五透镜像侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离,SAG51为第五透镜物侧面和光轴的交点至第五透镜物侧面的有效半口径顶点在光轴上的距离。更具体地,SAG52和SAG51进一步可满足0.15≤|SAG52/SAG51|≤0.99。合理控制SAG52和SAG51,可使第五透镜具备更好的加工工艺性,同时还可提高镜头的成像质量,改善镜头的敏感性。
可选地,上述光学成像镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
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,可有效地缩小镜头的体积、降低镜头的敏感度并提高镜头的可加工性,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。同时,通过上述配置的光学成像镜头可具有小口径、高成像质量、小型化等有益效果。
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,即,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的每个透镜的物侧面和像侧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。可选地,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
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他数量的透镜。
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,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S13。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。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。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。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。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。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。
在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S3胶合,形成胶合透镜组;第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
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可知,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。在本实施例中,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
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-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
表3给出实施例1中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL(即,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S13在光轴上的距离)以及光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.66 | f5(mm) | -2.84 |
f2(mm) | -5.48 | f(mm) | 3.25 |
f3(mm) | -32.91 | TTL(mm) | 4.06 |
f4(mm) | 3.14 | ImgH(mm) | 2.81 |
表3
实施例1中的光学成像镜头满足以下关系:
(DT11+DT22)/2=0.82mm,其中,DT11为第一透镜E1的物侧面S1的最大有效半口径,DT22为第二透镜E2的像侧面S4的最大有效半口径;
f12/CT1=6.39,其中,f12为第一透镜E1和第二透镜E2的组合焦距,CT1为第一透镜E1在光轴上的中心厚度;
f5/f=-0.87,其中,f5为第五透镜E5的有效焦距,f为光学成像镜头的总有效焦距;
R1/R8=-0.71,其中,R1为第一透镜E1的物侧面S1的曲率半径,R8为第四透镜E4的像侧面S8的曲率半径;
(R9-R10)/(R9+R10)=0.49,其中,R9为第五透镜E5的物侧面S9的曲率半径,R10为第五透镜E5的像侧面S10的曲率半径;
FOV=80.6°,其中,FOV为光学成像镜头的全视场角;
(T23+T34+T45)/(CT3+CT4)=1.06,其中,T23为第二透镜E2和第三透镜E3在光轴上的空气间隔,T34为第三透镜E3和第四透镜E4在光轴上的空气间隔,T45为第四透镜E4和第五透镜E5在光轴上的空气间隔,CT3为第三透镜E3在光轴上的中心厚度,CT4为第四透镜E4在光轴上的中心厚度;
∑CT/SL=0.58,其中,∑CT为第一透镜E1至第五透镜E5分别于光轴上的中心厚度的总和,SL为光阑STO至光学成像镜头的成像面S13在光轴上的距离;
(DT11+DT12+DT21+DT22)/ImgH=1.16,其中,DT11为第一透镜E1的物侧面S1的最大有效半口径,DT12为第一透镜E1的像侧面S2的最大有效半口径,DT21为第二透镜E2的物侧面S3的最大有效半口径,DT22为第二透镜E2的像侧面S4的最大有效半口径,ImgH为光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半;
(DT11+DT12+DT21+DT22)/TTL=0.80,其中,DT11为第一透镜E1的物侧面S1的最大有效半口径,DT12为第一透镜E1的像侧面S2的最大有效半口径,DT21为第二透镜E2的物侧面S3的最大有效半口径,DT22为第二透镜E2的像侧面S4的最大有效半口径,TTL为第一透镜E1的物侧面S1至光学成像镜头的成像面S13在光轴上的距离;
TTL/ImgH=1.44,其中,TTL为第一透镜E1的物侧面S1至光学成像镜头的成像面S13在光轴上的距离,ImgH为光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半;
|SAG41+SAG42|/CT4=1.15,其中,SAG41为第四透镜E4物侧面S7和光轴的交点至第四透镜E4物侧面S7的有效半口径顶点在光轴上的距离,SAG42为第四透镜E4像侧面S8和光轴的交点至第四透镜E4像侧面S8的有效半口径顶点在光轴上的距离,CT4为第四透镜E4在光轴上的中心厚度;
|SAG52/SAG51|=0.65,其中,SAG52为第五透镜E5像侧面S10和光轴的交点至第五透镜E5像侧面S10的有效半口径顶点在光轴上的距离,SAG51为第五透镜E5物侧面S9和光轴的交点至第五透镜E5物侧面S9的有效半口径顶点在光轴上的距离。
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,其表示不同像高所对应的畸变大小值。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,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S13。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。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。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。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。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。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。
在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S3胶合,形成胶合透镜组;第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
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4
由表4可知,在实施例2中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。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。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -9.4700E-03 | 5.8376E-01 | -5.4639E+00 | 2.7977E+01 | -8.5115E+01 | 1.5852E+02 | -1.7713E+02 | 1.0895E+02 | -2.8328E+01 |
S2 | -8.7690E+00 | 1.5308E+02 | -1.3962E+03 | 7.5866E+03 | -2.5775E+04 | 5.5004E+04 | -7.1396E+04 | 5.1415E+04 | -1.5740E+04 |
S3 | -1.8125E+00 | 2.9443E+01 | -2.6821E+02 | 1.4567E+03 | -4.9450E+03 | 1.0548E+04 | -1.3702E+04 | 9.8890E+03 | -3.0388E+03 |
S4 | -4.2200E-02 | 4.2585E-01 | -3.0964E+00 | 1.2678E+01 | -3.1063E+01 | 4.6183E+01 | -4.0694E+01 | 1.9531E+01 | -3.9328E+00 |
S5 | -3.6957E-01 | 1.6478E+00 | -1.0685E+01 | 4.5843E+01 | -1.3189E+02 | 2.5011E+02 | -3.0098E+02 | 2.0831E+02 | -6.2785E+01 |
S6 | -2.3193E-01 | -2.8041E-01 | 2.4242E+00 | -9.8098E+00 | 2.2648E+01 | -3.1186E+01 | 2.4959E+01 | -1.0471E+01 | 1.7563E+00 |
S7 | -2.6020E-02 | -1.5820E-01 | 4.1701E-01 | -1.0854E+00 | 1.7271E+00 | -1.6052E+00 | 8.4908E-01 | -2.3446E-01 | 2.6072E-02 |
S8 | -9.6530E-02 | 4.8010E-01 | -1.0828E+00 | 1.3933E+00 | -1.0798E+00 | 5.2262E-01 | -1.5627E-01 | 2.6590E-02 | -1.9800E-03 |
S9 | -5.7168E-01 | 5.9281E-01 | -5.0581E-01 | 3.4666E-01 | -1.6050E-01 | 4.7192E-02 | -8.4700E-03 | 8.4900E-04 | -3.6000E-05 |
S10 | -2.6043E-01 | 2.3462E-01 | -1.5339E-01 | 6.9609E-02 | -2.2030E-02 | 4.7270E-03 | -6.5000E-04 | 5.1600E-05 | -1.8000E-06 |
表5
表6给出实施例2中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL以及光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.74 | f5(mm) | -2.70 |
f2(mm) | -5.59 | f(mm) | 3.42 |
f3(mm) | 495.93 | TTL(mm) | 4.13 |
f4(mm) | 3.48 | ImgH(mm) | 2.81 |
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,其表示不同像高所对应的畸变大小值。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,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S12。
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。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S2为凹面,像侧面S3为凹面。在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S2大致完全重合,并且二者通过胶合形成胶合透镜组。
第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S6为凹面,像侧面S7为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。在本实施例中,第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
滤光片E6具有物侧面S10和像侧面S11。来自物体的光依序穿过各表面S1至S11并最终成像在成像面S12上。
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7
由表7可知,在实施例3中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。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8
表9给出实施例3中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL以及光学成像镜头的成像面S12上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.93 | f5(mm) | -3.03 |
f2(mm) | -5.88 | f(mm) | 4.01 |
f3(mm) | 5.00 | TTL(mm) | 4.82 |
f4(mm) | -400.18 | ImgH(mm) | 2.81 |
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,其表示不同像高所对应的畸变大小值。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,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S13。
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。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。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。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。
在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S3胶合,形成胶合透镜组;第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
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10
由表10可知,在实施例4中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。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。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -3.7803E-03 | 7.0166E-02 | -3.8004E-01 | 1.3251E+00 | -2.7467E+00 | 3.4189E+00 | -2.4580E+00 | 9.3142E-01 | -1.4347E-01 |
S2 | -1.5717E+00 | 2.6064E+01 | -2.3025E+02 | 1.2050E+03 | -3.7533E+03 | 6.9871E+03 | -7.6160E+03 | 4.4839E+03 | -1.1011E+03 |
S3 | -2.0760E-01 | 2.6324E+00 | -2.7627E+01 | 1.5788E+02 | -5.1689E+02 | 9.8493E+02 | -1.0789E+03 | 6.2995E+02 | -1.5185E+02 |
S4 | -5.8978E-02 | 3.6748E-01 | -2.8605E+00 | 1.3696E+01 | -4.1895E+01 | 7.9007E+01 | -8.9407E+01 | 5.5807E+01 | -1.4706E+01 |
S5 | -3.6471E-01 | 1.6848E+00 | -1.2939E+01 | 6.3127E+01 | -2.0002E+02 | 4.0379E+02 | -5.0361E+02 | 3.5372E+02 | -1.0651E+02 |
S6 | -3.6066E-01 | 1.0515E+00 | -5.0082E+00 | 1.6053E+01 | -3.4440E+01 | 4.8235E+01 | -4.2364E+01 | 2.1214E+01 | -4.5798E+00 |
S7 | -5.5156E-02 | -1.0811E-01 | 5.1879E-01 | -1.3989E+00 | 2.1059E+00 | -1.9115E+00 | 1.0195E+00 | -2.8939E-01 | 3.3469E-02 |
S8 | -4.3617E-02 | 1.1180E-01 | -1.3485E-01 | 1.3233E-01 | -9.7540E-02 | 5.2348E-02 | -1.8870E-02 | 3.9540E-03 | -3.6000E-04 |
S9 | -5.7929E-01 | 5.7063E-01 | -4.6273E-01 | 3.1509E-01 | -1.4814E-01 | 4.4498E-02 | -8.1700E-03 | 8.3900E-04 | -3.7000E-05 |
S10 | -2.4920E-01 | 2.2679E-01 | -1.5207E-01 | 6.9445E-02 | -2.1280E-02 | 4.2570E-03 | -5.3000E-04 | 3.7900E-05 | -1.2000E-06 |
表11
表12给出实施例4中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL以及光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.70 | f5(mm) | -2.66 |
f2(mm) | -5.96 | f(mm) | 3.35 |
f3(mm) | -26.75 | TTL(mm) | 4.19 |
f4(mm) | 3.13 | ImgH(mm) | 2.81 |
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,其表示不同像高所对应的畸变大小值。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,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S12。
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。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S2为凹面,像侧面S3为凸面。在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S2大致完全重合,并且二者通过胶合形成胶合透镜组。
第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S4为凹面,像侧面S5为凹面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S6为凸面,像侧面S7为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。在本实施例中,第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
滤光片E6具有物侧面S10和像侧面S11。来自物体的光依序穿过各表面S1至S11并最终成像在成像面S12上。
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13
由表13可知,在实施例5中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。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14
表15给出实施例5中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL以及光学成像镜头的成像面S12上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.86 | f5(mm) | -2.37 |
f2(mm) | -8.06 | f(mm) | 3.36 |
f3(mm) | -13.94 | TTL(mm) | 4.56 |
f4(mm) | 2.63 | ImgH(mm) | 2.81 |
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,其表示不同像高所对应的畸变大小值。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,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S13。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。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。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。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。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。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。
在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S3胶合,形成胶合透镜组;第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
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16
由表16可知,在实施例6中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。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。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | 1.0221E-02 | 7.8101E-02 | -5.8740E-01 | 3.0289E+00 | -9.2911E+00 | 1.7619E+01 | -2.0135E+01 | 1.2717E+01 | -3.4060E+00 |
S2 | -6.8858E+00 | 1.2520E+02 | -1.1986E+03 | 6.8284E+03 | -2.3944E+04 | 5.1910E+04 | -6.7648E+04 | 4.8500E+04 | -1.4689E+04 |
S3 | -1.2943E+00 | 2.0848E+01 | -1.9859E+02 | 1.1309E+03 | -3.9645E+03 | 8.5899E+03 | -1.1180E+04 | 8.0016E+03 | -2.4187E+03 |
S4 | -5.9275E-02 | 3.2041E-01 | -3.1915E+00 | 1.9176E+01 | -7.0076E+01 | 1.5695E+02 | -2.0979E+02 | 1.5429E+02 | -4.7825E+01 |
S5 | -1.8490E-01 | 8.7269E-02 | -1.1249E+00 | 5.6531E+00 | -2.0290E+01 | 4.6822E+01 | -6.7538E+01 | 5.6112E+01 | -1.9783E+01 |
S6 | -1.6318E-01 | 5.7158E-02 | -6.3482E-01 | 2.6692E+00 | -7.4425E+00 | 1.3065E+01 | -1.3865E+01 | 8.2179E+00 | -2.0431E+00 |
S7 | -5.1970E-02 | -2.2982E-02 | -7.9550E-02 | 1.6325E-01 | -2.0916E-01 | 1.0840E-01 | 7.9790E-03 | -2.0770E-02 | 4.0960E-03 |
S8 | -2.8311E-02 | 8.3616E-02 | -1.4660E-01 | 1.8176E-01 | -1.5732E-01 | 9.2615E-02 | -3.3930E-02 | 6.8320E-03 | -5.7000E-04 |
S9 | -5.7049E-01 | 6.0787E-01 | -5.1819E-01 | 3.4602E-01 | -1.5619E-01 | 4.5037E-02 | -7.9700E-03 | 7.9000E-04 | -3.4000E-05 |
S10 | -2.4061E-01 | 2.2746E-01 | -1.6047E-01 | 7.7672E-02 | -2.5280E-02 | 5.4330E-03 | -7.4000E-04 | 5.7700E-05 | -2.0000E-06 |
表17
表18给出实施例6中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL以及光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.58 | f5(mm) | -2.58 |
f2(mm) | -5.16 | f(mm) | 3.67 |
f3(mm) | -679.98 | TTL(mm) | 4.39 |
f4(mm) | 3.87 | ImgH(mm) | 2.81 |
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,其表示不同像高所对应的畸变大小值。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,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S13。
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。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。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。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。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。
在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S3胶合,形成胶合透镜组;第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
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19
由表19可知,在实施例7中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。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20
表21给出实施例7中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL以及光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.57 | f5(mm) | -2.62 |
f2(mm) | -4.91 | f(mm) | 3.24 |
f3(mm) | 351.46 | TTL(mm) | 3.98 |
f4(mm) | 3.37 | ImgH(mm) | 2.81 |
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,其表示不同像高所对应的畸变大小值。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。
实施例8
以下参照图15至图16D描述了根据本申请实施例8的光学成像镜头。图15示出了根据本申请实施例8的光学成像镜头的结构示意图。
如图15所示,根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:光阑STO、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、滤光片E6和成像面S13。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。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。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。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。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。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。
在本实施例中,第一透镜E1的像侧面S2与第二透镜E2的物侧面S3胶合,形成胶合透镜组;第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的任一透镜与其相邻的透镜之间相互独立且具有空气间隔。
表22示出了实施例8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22
由表22可知,在实施例8中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表23示出了可用于实施例8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。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | 7.5010E-03 | 9.3693E-02 | -7.0815E-01 | 3.4456E+00 | -1.0062E+01 | 1.8182E+01 | -1.9824E+01 | 1.1961E+01 | -3.0685E+00 |
S2 | -6.8246E+00 | 1.1087E+02 | -9.5575E+02 | 4.9647E+03 | -1.6038E+04 | 3.2234E+04 | -3.9065E+04 | 2.6080E+04 | -7.3570E+03 |
S3 | -1.2825E+00 | 1.8711E+01 | -1.6059E+02 | 8.3343E+02 | -2.6910E+03 | 5.4034E+03 | -6.5388E+03 | 4.3579E+03 | -1.2273E+03 |
S4 | -6.5880E-02 | 4.8435E-01 | -4.2072E+00 | 2.2224E+01 | -7.3780E+01 | 1.5311E+02 | -1.9311E+02 | 1.3568E+02 | -4.0648E+01 |
S5 | -2.8744E-01 | 1.5434E+00 | -1.3569E+01 | 6.9708E+01 | -2.2703E+02 | 4.6557E+02 | -5.8463E+02 | 4.0996E+02 | -1.2223E+02 |
S6 | -2.1641E-01 | 6.2884E-01 | -4.0195E+00 | 1.5076E+01 | -3.6478E+01 | 5.6196E+01 | -5.3315E+01 | 2.8415E+01 | -6.4440E+00 |
S7 | -2.8430E-02 | -1.0046E-01 | 2.5195E-01 | -6.4392E-01 | 1.0589E+00 | -1.1361E+00 | 7.2134E-01 | -2.3711E-01 | 3.0801E-02 |
S8 | -3.0970E-02 | 1.0001E-01 | -1.8401E-01 | 2.3918E-01 | -1.9909E-01 | 1.0618E-01 | -3.4800E-02 | 6.3270E-03 | -4.9000E-04 |
S9 | -5.9128E-01 | 6.0348E-01 | -4.9224E-01 | 3.2497E-01 | -1.4658E-01 | 4.2136E-02 | -7.3900E-03 | 7.2400E-04 | -3.0000E-05 |
S10 | -2.5167E-01 | 2.3951E-01 | -1.6740E-01 | 8.0340E-02 | -2.6020E-02 | 5.5700E-03 | -7.5000E-04 | 5.8300E-05 | -2.0000E-06 |
表23
表24给出实施例8中光学成像镜头的各透镜的有效焦距f1至f5、总有效焦距f、光学总长度TTL以及光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH。
f1(mm) | 2.64 | f5(mm) | -2.44 |
f2(mm) | -5.27 | f(mm) | 3.57 |
f3(mm) | 370.86 | TTL(mm) | 4.37 |
f4(mm) | 3.35 | ImgH(mm) | 2.81 |
表24
图16A示出了实施例8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16B示出了实施例8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16C示出了实施例8的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同像高所对应的畸变大小值。图16D示出了实施例8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16A至图16D可知,实施例8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8分别满足表25中所示的关系。
表25
本申请还提供一种摄像装置,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)。摄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摄像模块。该摄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他技术方案。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 (8)
1.光学成像镜头,沿光轴由物侧至像侧依序包括具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其特征在于,
所述第一透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;
所述第二透镜具有负光焦度;
所述第四透镜的像侧面为凸面;
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;
所述第一透镜和所述第二透镜胶合形成胶合透镜组;
所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜中的任一个透镜与其相邻的透镜之间具有空气间隔;
所述光学成像镜头具有光焦度的透镜的数量为五;
所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11与所述第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22满足0.5mm≤(DT11+DT22)/2≤0.9 mm;
所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距f12与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1满足4.66≤f12/CT1≤6.39;
所述第一透镜的物侧面的曲率半径R1与所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8满足-0.78≤R1/R8≤-0.50;
所述第五透镜的有效焦距f5与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足-0.87≤f5/f≤-0.68;
所述第五透镜的物侧面的曲率半径R9与所述第五透镜的像侧面的曲率半径R10满足0.47≤(R9-R10)/(R9+R10)≤0.66;以及
所述光学成像镜头的全视场角FOV满足69°<FOV<81°。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11、所述第一透镜的像侧面的最大有效半口径DT12、所述第二透镜的物侧面的最大有效半口径DT21、所述第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22与所述光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足1<(DT11+DT12+DT21+DT22)/ImgH<1.3。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径DT11、所述第一透镜的像侧面的最大有效半口径DT12、所述第二透镜的物侧面的最大有效半口径DT21、所述第二透镜的像侧面的最大有效半口径DT22与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足0.7<(DT11+DT12+DT21+DT22)/TTL<0.9。
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,所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的空气间隔T23、所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34、所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的空气间隔T45、所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3与所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4满足0.4<(T23+T34+T45)/(CT3+CT4)<1.2。
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,所述光学成像镜头还包括光阑,所述光阑至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离SL与所述第一透镜至所述第五透镜分别于所述光轴上的中心厚度的总和∑CT满足0.4<∑CT/SL<0.8。
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,所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足1.3≤TTL/ImgH≤1.75。
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,所述第四透镜物侧面和所述光轴的交点至所述第四透镜物侧面的有效半口径顶点在所述光轴上的距离SAG41、所述第四透镜像侧面和所述光轴的交点至所述第四透镜像侧面的有效半口径顶点在所述光轴上的距离SAG42与所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4满足0.6<|SAG41+SAG42|/CT4<1.5。
8.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,所述第五透镜像侧面和所述光轴的交点至所述第五透镜像侧面的有效半口径顶点在所述光轴上的距离SAG52与所述第五透镜物侧面和所述光轴的交点至所述第五透镜物侧面的有效半口径顶点在所述光轴上的距离SAG51满足0.1<|SAG52/SAG51|<1。
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