CN109932807A - 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,第一透镜可具有负光焦度,其物侧面和像侧面均可为凹面;第二透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面;第三透镜和第四透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面;第五透镜可具有负光焦度;以及第六透镜可具有正光焦度,其侧面可为凸面,像侧面可为凹面。根据本申请的光学镜头,可实现大孔径、大视场角、高解像等效果。
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
随着自动/辅助驾驶系统的不断普及与发展,车载镜头作为其重要组成部分,各项性能要求日益提升,主要体现在如下方面:
1、车载镜头的解像力要求越来越高,尤其是前视类镜头,从原来的百万像素,目前朝着2M方向不断提升普及,甚至于追求更高的4M、8M的解像清晰度;
2、同时,常规的前视类镜头,一般为了探测前方远距离方位物体,镜头视场角受限,视场角较小(即为了看得远,焦距较长,因此视场角可视范围较小),因此扩展可视化范围成为了进一步的需求与趋势,同时也是挑战。
3、随着解像的提高及视场角的增大,镜头体积必然随之增大,故尽可能保证小型化,仍是重点。
因此,需要设计一种能够兼容长焦镜头和短焦镜头的功能,且具有大孔径、大视场角和高解像的光学镜头,以代替驾驶系统中传统单一功能的多颗镜头。
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,第一透镜可具有负光焦度,其物侧面和像侧面均可为凹面;第二透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面;第三透镜和第四透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面;第五透镜可具有负光焦度;以及第六透镜可具有正光焦度,其侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第四透镜可与第五透镜胶合
在一个实施方式中,第五透镜的物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。
在另一个实施方式中,第五透镜的物侧面和像侧面均可为凹面。
在一个实施方式中,第一透镜可为非球面镜片。
在一个实施方式中,第六透镜可为非球面镜片。
在一个实施方式中,第一透镜至第六透镜中的一个或多个可为玻璃镜片。进一步地,第一透镜和第六透镜可以为玻璃非球面镜片。
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值F之间可满足:TTL/F≤7.5。
在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的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以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间可满足:D/h/FOV≤0.015。
在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的整组焦距值F与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间可满足(FOV×F)/h≥63。
在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV可满足:FOV≥100°。
在一个实施方式中,光学镜头还可包括设置于第一透镜与第二透镜之间的光阑。
本申请的另一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、第五透镜可具有负光焦度;第二透镜、第三透镜、第四透镜和第六透镜可具有正光焦度;以及第四透镜可与第五透镜胶合,其中,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值F之间可满足:TTL/F≤7.5。在一个实施方式中,第五透镜的物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。
在另一个实施方式中,第五透镜的物侧面和像侧面均可为凹面。
在一个实施方式中,第一透镜可为非球面镜片。
在一个实施方式中,第六透镜可为非球面镜片。
在一个实施方式中,第一透镜至第六透镜中的一个或多个可为玻璃镜片。进一步地,第一透镜和第六透镜可以为玻璃非球面镜片。
在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的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以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间可满足:D/h/FOV≤0.015。
在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的整组焦距值F与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间可满足(FOV×F)/h≥63。
在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV可满足:FOV≥100°。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面和像侧面均可为凹面。
在一个实施方式中,第二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,第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
在一个实施方式中,第六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,光学镜头还可包括设置于第一透镜与第二透镜之间的光阑。
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,实现光学镜头的大孔径、高像素、大视场角、整体焦距较长以及在中心区域具备大角分辨率等有益效果。
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为示出根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图。
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、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,其物侧面和像侧面都可为凹面。第一透镜能够尽可能地收集大角度光线,使光线进入光学系统,可有利于实现整体大视场范围。另外,第一透镜采用双凹的形状,可有利于实现中心大角分辨率(角分辨率是指成像系统能有差别地区分开两相邻物体最小间距的能力),从而提高环境物体辨识度,针对性的增大中心部分探测区域;并且双凹的形状,可使得周边光线与中心光线存有光程差,从而发散中心光线并进入后方光学系统,减小镜头前端口径、减小体积,有利于实现小型化和成本降低。
第二透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。第二透镜设置为弯月正透镜,可将前端光线平稳过渡至后方光学系统,有利于减小后端口径。
第三透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。第三透镜设置为双凸正透镜,可将前方大角度光线快速汇聚至后方光学系统。
第四透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。
第五透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面;或者可选地,其物侧面和像侧面均可为凹面。
第六透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第六透镜的设置可进一步修整像差,畸变,汇聚光线,减小主光角CRA。可选地,第六透镜可采用高折射率的材料制造。
在示例性实施方式中,可在例如第一透镜与第二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。当将光阑设置于第一透镜与第二透镜之间时,可有效减小镜头前端镜片口径,同时还有利于实现大孔径。
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,减小场曲,校正慧差;同时,胶合透镜还可以残留部分色差以平衡光学系统的整体色差。镜片的胶合省略了两镜片之间的空气间隔,使得光学系统整体紧凑,满足系统小型化需求。并且,镜片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。
在胶合透镜中,靠近物侧的第四透镜具有正光焦度,靠近像侧的第五透镜具有负光焦度,这样的设置有利于将经过前方光阑的光线进一步汇聚,有利于减小整体TTL。
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值F之间可满足TTL/F≤7.5,更具体地,TTL和F进一步可满足6.2≤TTL/F≤7.41。满足条件式TTL/F≤7.5,可实现镜头的小型化特性。
在示例性实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的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以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间可满足D/h/FOV≤0.015,更具体地,可进一步满足0.007≤D/h/FOV≤0.012。满足条件式D/h/FOV≤0.015,可实现镜头前端小口径。
在示例性实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间可满足(FOV×F)/h≥63,更具体地,可进一步满足63≤(FOV×F)/h≤72.1。满足条件式(FOV×F)/h≥63,可同时满足镜头长焦和大视场角的需求。
在示例性实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV可满足:FOV≥100°,以满足镜头大视场角的需求。
在示例性实施方式中,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。理想地,根据本发明的光学镜头的第一透镜至第六透镜均可采用玻璃镜片,以减小环境对系统整体的影响,适应前视镜头的应用需求,提升光学镜头的整体性能。
在示例性实施方式中,可将第一透镜和第六透镜布置为非球面镜片。可选地,还可将第二透镜和第三透镜中的一个或全部布置为非球面镜片。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。进一步地,第一透镜可配置为玻璃非球面镜片,从而提高解像,进一步减小前端口径。进一步地,第六透镜可配置为玻璃非球面镜片,从而提高解像。
根据本申请的上述实施方式的光学镜头具有许多的优势。镜头在性能上实现了多功能复合:镜头具有中心小角度(靠近中心处具有小视场角范围),即具备传统前视镜头的长焦功能特点,便于在保持一定物距的情况下,识别车牌、交通信号等细节;镜头整体兼顾全角度120°以上,即短焦镜头大视场角的特点,具备传统大角度广角镜头的功能,便于周边物体的确认,防撞预警,了解近处周围路况;单颗镜头兼容了长焦镜头、短焦镜头的功能,可代替驾驶系统中传统单一功能的多颗镜头,实现扩展前视镜头可视范围的效果,从而可大幅降低驾驶系统整体的成本并有效增加镜头的实际使用性。此外,该光学镜通过合理的镜片形状设计及材料搭配,部分采用玻璃非球面镜片,实现解像清晰度高,可达8M解像;并且该光学镜头整体前端口径较小,而常规达到类似性能的镜头架构,通常口径较大,但是该架构前端直径大幅减小。进一步地,该光学镜头具有大孔径、高解像、大视场角(FOV在100°以上)、整体焦距较长以及中心区域具备大角分辨率的光学特性,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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S4为凹面,像侧面S5为凸面。
第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S6为凸面,像侧面S7为凸面。
第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凸面。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。
可选地,该光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L7以及具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L8。滤光片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IMA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IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在第一透镜L1与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
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
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,可使单颗镜头同时兼具长焦镜头和短焦镜头的特点,实现较长的整体焦距、中心小角度,前端小口径、整体大视场角与高像素的效果。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中的非球面透镜表面S1、S2、S4、S5、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 |
1 | -27.3954 | 5.2638E-03 | -9.5330E-04 | 9.4202E-05 | -3.7504E-06 | 0.0000E+00 |
2 | 1.4406 | 4.3710E-02 | -1.6112E-02 | 5.9024E-03 | -1.2637E-03 | 1.2386E-04 |
4 | -1360.0610 | -7.1486E-03 | 2.3249E-03 | -1.3406E-03 | 4.2128E-04 | -4.6700E-05 |
5 | 0.7367 | -9.7264E-04 | -5.2667E-05 | 1.0917E-06 | -6.4121E-07 | 4.2532E-07 |
11 | 0.6438 | -2.6112E-03 | -4.7844E-05 | -8.3674E-06 | 4.7371E-07 | -1.0422E-08 |
12 | -2.5182 | -3.1776E-03 | -2.0843E-04 | -1.0617E-05 | 2.4039E-06 | -8.1760E-07 |
下表3给出了实施例1的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的轴上距离)、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高h以及光学镜头的最大视场角FOV。
表3
TTL(mm) | 20.035 | h(mm) | 3.862 |
F(mm) | 2.707 | FOV(°) | 100 |
D(mm) | 4.456 |
在本实施例中,光学镜头的光学总长度TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=7.401;光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV=0.012;以及光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足(FOV×F)/h=70.094。
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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S4为凹面,像侧面S5为凸面。
第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S6为凸面,像侧面S7为凸面。
第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。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。
可选地,该光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L7和/或保护透镜L7’。滤光片L7可用于校正色彩偏差。保护透镜L7’可用于保护位于成像面IMA的图像传感芯片。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IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在第一透镜L1与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
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S4、S5、S6、S7、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的光学镜头的光学总长度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)、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高h以及光学镜头的最大视场角FOV。
表4
表5
面号 | K | A | B | C | D | E |
4 | -300.0000 | -4.1098E-05 | 7.0628E-05 | -1.5246E-05 | 2.0619E-06 | -8.9561E-08 |
5 | -0.0359 | 1.3291E-04 | 1.0158E-05 | 7.0731E-09 | -4.0108E-09 | 1.1453E-09 |
6 | -0.9368 | -1.1189E-04 | 2.8984E-05 | -1.3057E-07 | 4.4522E-09 | 1.4818E-11 |
7 | -0.3038 | -4.9722E-04 | 1.6552E-05 | -2.8551E-07 | 1.8185E-09 | 2.3554E-10 |
11 | -2.2393 | -1.3413E-03 | 4.8863E-06 | -1.1513E-07 | 7.6804E-09 | 2.2090E-10 |
12 | -3.3255 | -2.0719E-03 | -2.9586E-05 | 1.5876E-06 | -3.2333E-09 | -3.0819E-10 |
表6
TTL(mm) | 18.721 | h(mm) | 4.988 |
F(mm) | 2.995 | FOV(°) | 120 |
D(mm) | 5.464 |
在本实施例中,光学镜头的光学总长度TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=6.250;光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV=0.009;以及光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足(FOV×F)/h=72.061。
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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S4为凹面,像侧面S5为凸面。
第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S6为凸面,像侧面S7为凸面。
第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。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。
可选地,该光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L7和/或保护透镜L7’。滤光片L7可用于校正色彩偏差。保护透镜L7’可用于保护位于成像面IMA的图像传感芯片。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IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在第一透镜L1与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
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S1、S2、S4、S5、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的光学镜头的光学总长度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)、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高h以及光学镜头的最大视场角FOV。
表7
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | -8.7243 | 0.5402 | 1.59 | 61.16 |
2 | 3.1951 | 1.3603 | ||
STO | 无穷 | 0.1234 | ||
4 | -24.5014 | 4.0000 | 1.59 | 61.16 |
5 | -5.2257 | 1.7380 | ||
6 | 11.9616 | 3.8000 | 1.50 | 81.59 |
7 | -6.2958 | 0.0600 | ||
8 | 5.8791 | 3.9479 | 1.50 | 81.59 |
9 | -5.4714 | 0.5000 | 1.92 | 18.90 |
10 | 60.4208 | 0.0600 | ||
11 | 5.7019 | 2.2807 | 1.81 | 41.00 |
12 | 6.8366 | 0.4384 | ||
13 | 无穷 | 0.3301 | 1.52 | 64.21 |
14 | 无穷 | 0.5006 | ||
IMA | 无穷 |
表8
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -28.0000 | 4.8816E-03 | -4.4709E-04 | 8.5455E-06 | 1.5773E-06 | -1.1764E-07 |
2 | 1.7201 | 7.1472E-03 | -3.8756E-04 | 5.5632E-04 | -2.1013E-04 | 3.1346E-05 |
4 | -125.7031 | -2.8816E-03 | 1.9764E-03 | -6.0283E-04 | 4.3935E-04 | -6.6464E-05 |
5 | -0.1542 | -7.8248E-04 | -3.1411E-05 | 2.9556E-05 | -6.6872E-06 | 5.3132E-07 |
11 | 0.1808 | -2.2732E-03 | 1.1080E-04 | -3.1016E-05 | 3.0672E-06 | -1.7262E-07 |
12 | -8.3922 | -9.8024E-04 | -1.8416E-04 | 1.4685E-05 | -5.5982E-06 | 3.2169E-07 |
表9
TTL(mm) | 19.680 | h(mm) | 4.556 |
F(mm) | 2.669 | FOV(°) | 120 |
D(mm) | 4.387 |
在本实施例中,光学镜头的光学总长度TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=7.372;光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV=0.008;以及光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足(FOV×F)/h=70.309。
实施例4
以下参照图4描述了根据本申请实施例4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4示出了根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图。
如图4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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S4为凹面,像侧面S5为凸面。
第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S6为凸面,像侧面S7为凸面。
第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。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。
可选地,该光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L7以及具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L8。滤光片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IMA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IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在第一透镜L1与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
下表10示出了实施例4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11示出了可用于实施例4中非球面透镜表面S1、S2、S4、S5、S11和S12的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。下表12给出了实施例4的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的轴上距离)、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高h以及光学镜头的最大视场角FOV。
表10
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | -7.7382 | 0.6000 | 1.59 | 61.16 |
2 | 3.3940 | 1.7254 | ||
STO | 无穷 | 0.0373 | ||
4 | -33.9530 | 3.1935 | 1.59 | 61.16 |
5 | -5.4902 | 2.8167 | ||
6 | 11.9231 | 3.0414 | 1.50 | 81.59 |
7 | -7.1078 | 0.0608 | ||
8 | 6.3449 | 3.6497 | 1.50 | 81.59 |
9 | -6.3449 | 0.4136 | 1.92 | 20.90 |
10 | 54.8377 | 0.0608 | ||
11 | 6.3757 | 2.1149 | 1.81 | 41.00 |
12 | 8.8338 | 0.8212 | ||
13 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.21 |
14 | 无穷 | 0.5000 | ||
15 | 无穷 | 0.4000 | 1.52 | 64.21 |
16 | 无穷 | 0.3624 | ||
IMA | 无穷 |
表11
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -28.7867 | 5.0420E-03 | -6.1186E-04 | 3.0242E-05 | 5.7253E-07 | -1.0154E-07 |
2 | 1.2894 | 9.6490E-03 | -1.0812E-03 | 7.0061E-04 | -2.5342E-04 | 3.5247E-05 |
4 | -325.7031 | -3.6678E-03 | 1.6157E-03 | -8.8252E-04 | 2.8950E-04 | -5.7894E-05 |
5 | 0.2121 | -6.5463E-04 | -6.3183E-04 | 2.3681E-05 | -5.9284E-07 | 8.4257E-08 |
11 | -0.1353 | -1.8074E-03 | 5.7837E-05 | -2.5091E-05 | 1.5543E-06 | -1.6577E-07 |
12 | -4.3914 | -1.8765E-03 | -1.6285E-04 | 2.2426E-05 | -5.5777E-06 | 2.8919E-07 |
表12
TTL(mm) | 20.348 | h(mm) | 6.226 |
F(mm) | 3.054 | FOV(°) | 130 |
D(mm) | 5.271 |
在本实施例中,光学镜头的光学总长度TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=6.662;光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV=0.007;以及光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足(FOV×F)/h=63.771。
综上,实施例1至实施例4分别满足以下表13所示的关系。
表13
条件式/实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 |
TTL/F | 7.401 | 6.250 | 7.372 | 6.662 |
D/h/FOV | 0.012 | 0.009 | 0.008 | 0.007 |
(FOV×F)/h | 70.094 | 72.061 | 70.309 | 63.771 |
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 (13)
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,
所述第一透镜具有负光焦度,其物侧面和像侧面均为凹面;
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具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;
所述第五透镜具有负光焦度;
所述第六透镜具有正光焦度,其侧面为凸面,像侧面为凹面。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜与所述第五透镜胶合。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜为非球面镜片。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜为非球面镜片。
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,所述第一透镜至所述第六透镜中的一个或多个为玻璃镜片。
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≤7.5。
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,所述光学镜头的最大视场角FOV、所述光学镜头的最大视场角所对应的所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及所述光学镜头最大视场角所对应的像高h之间满足:D/h/FOV≤0.015。
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,所述光学镜头的最大视场角FOV、所述光学镜头的整组焦距值F与所述光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足(FOV×F)/h≥63。
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,所述光学镜头的最大视场角FOV满足:FOV≥100°。
12.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头还包括设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间的光阑。
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、第五透镜和第六透镜,
其特征在于,
所述第一透镜、所述第五透镜具有负光焦度;
所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第六透镜具有正光焦度;以及
所述第四透镜与所述第五透镜胶合,
其中,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≤7.5。
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