CN110308544B - 光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了光学镜头。在一个实施方式中,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,其中,第一透镜具有负光焦度,并且第一透镜的物侧面和像侧面均为凹面;第二透镜具有正光焦度,并且呈凸面朝向像侧的弯月形状;第三透镜具有正光焦度,并且第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面;第四透镜具有正光焦度,并且第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面;以及第五透镜具有负光焦度。利用根据本申请的光学镜头,能够通过镜片的合理搭配使得光学系整体紧凑,从而满足小型化要求。
Description
技术领域
本申请涉及光学领域,具体涉及光学镜头,更具体地涉及包括五枚透镜的光学镜头。
背景技术
近年来,随着先进驾驶辅助系统(ADAS)市场的迅速增长,对于作为其重要组成部分的车载镜头的各项性能的要求也日益提升。
大视场角和高像素已是此类镜头的必备条件。然而,随着解像的提高及视场角的增大,镜头的体积必然也增大。
此外,从经济效益出发,在保证性能的前提下,低成本的解决方案是发展的趋势。另外,由于安装位置的空间限制,还需要保证镜头的前端具有小口径以便于安装。
因此,需要设计一种满足小型化、高解像、前端小口径、低成本、大角度、大角分辨率的光学镜头。
发明内容
本申请提供了适用于车载安装的、能克服现有技术中的至少一个上述缺陷的光学镜头。
第一方面,本申请提供了一种光学镜头,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。其中,第一透镜具有负光焦度,并且第一透镜的物侧面和像侧面均为凹面;第二透镜具有正光焦度,并且呈凸面朝向像侧的弯月形状;第三透镜具有正光焦度,并且第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面;第四透镜具有正光焦度,并且第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面;以及第五透镜具有负光焦度。
在某些可选实施方式中,第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面。
在某些可选实施方式中,第五透镜呈凸面朝向像侧的弯月形状。
在某些可选实施方式中,第一透镜和第二透镜中的至少一枚为非球面镜片。
在某些可选实施方式中,第一透镜和第二透镜之间设置有光阑。
在某些可选实施方式中,第四透镜和第五透镜胶合在一起。
在某些可选实施方式中,第四透镜和第五透镜为非球面镜片。
在某些可选实施方式中,第四透镜和第五透镜由塑料材料制成。
在某些可选实施方式中,光学镜头满足条件式:TTL/F≤6.5,其中,F为光学镜头的整组焦距值;以及TTL为从光学镜头的第一透镜的物侧面的中心到光学镜头的成像面的距离。
在某些可选实施方式中,光学镜头满足条件式:D/h/FOVm≤0.016,其中,FOVm为光学镜头的最大视场角;h为光学镜头的最大视场角所对应的像高;以及D为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。
在某些可选实施方式中,光学镜头满足条件式:(FOVm×F)/h≥65,其中,FOVm为光学镜头的最大视场角;F为光学镜头的整组焦距值;以及h为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高。
在某些可选实施方式中,光学镜头满足条件式:FOVm≥110°,其中,FOVm为光学镜头的最大视场角。
第二方面,本申请提供了一种光学镜头,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。其中,第一透镜和第五透镜具有负光焦度;第二透镜、第三透镜和第四透镜具有正光焦度;以及光学镜头满足条件式:TTL/F≤6.5,其中,F为光学镜头的整组焦距值,TTL为从光学镜头的第一透镜的物侧面的中心到光学镜头的成像面的距离。
在某些可选实施方式中,第一透镜的物侧面和像侧面均为凹面。
在某些可选实施方式中,第二透镜呈凸面朝向像侧的弯月形状。
在某些可选实施方式中,第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
在某些可选实施方式中,第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
在某些可选实施方式中,第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面。
在某些可选实施方式中,第五透镜呈凸面朝向像侧的弯月形状。
在某些可选实施方式中,第一透镜和第二透镜中的至少一枚为非球面镜片。
在某些可选实施方式中,第一透镜和第二透镜之间设置有光阑。
在某些可选实施方式中,第四透镜和第五透镜胶合在一起。
在某些可选实施方式中,第四透镜和第五透镜为非球面镜片。
在某些可选实施方式中,第四透镜和第五透镜由塑料材料制成。
在某些可选实施方式中,光学镜头满足条件式:D/h/FOVm≤0.016,其中,FOVm为光学镜头的最大视场角;h为光学镜头的最大视场角所对应的像高;以及D为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。
在某些可选实施方式中,光学镜头满足条件式:(FOVm×F)/h≥65,其中,FOVm为光学镜头的最大视场角;F为光学镜头的整组焦距值;以及h为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高。
在某些可选实施方式中,光学镜头满足条件式:FOVm≥110°,其中,FOVm为光学镜头的最大视场角。
采用本申请的技术方案,能够通过镜片的合理搭配使得光学系整体紧凑,从而满足小型化要求。具体地,可实现以下有益效果中的至少之一:
1)通过合理地排布镜片对光线进行调整,可实现镜头的高解像、小型化;
2)通过使镜头全角度在110°以上,便于对周边物体的确认、可进行防撞预警和了解近处周围路况;
3)通过第一透镜的形状的设置及特殊的光阑位置设置,使得前端透镜的外径较小,从而可便于安装镜头;
4)通过使用两枚塑料镜片,在保证8M解像的同时大大降低了成本,然而当重点关注温度性能的时候,可采用稳定的玻璃材质;
5)通过使镜头的中心区域具备大角分辨率,可提高对环境物体的辨识度,从而针对性地增大中心部分探测区域。
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,本申请的其它特征、目的和优点将变得更明显。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为示出根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图;以及
图5为示出根据本申请实施例5的光学镜头的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的各个方面进行详细描述,以便更好地理解本申请。应理解,这些具体的描述仅是对本申请的示例性实施方式的说明,而不限制本申请的范围。
在本说明书通篇和全部附图中,相同的附图标记表示相同的元件。为了便于描述,附图中仅示出与技术主题相关的部分。此外,在附图中,为了便于说明,可能夸大一些元件、部件或部分的尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
下面,对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
本申请涉及具有五枚镜片的光学镜头,主要应用于光学成像,具有地,用于车载设备的光学成像。
根据本申请示例性实施方式,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。光线从第一透镜的物像侧依序传播通过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,最终到达成像面。根据需要,根据本申请的光学镜头还可包括设置在第五透镜和成像面之间的滤光片,以对具有不同波长的光线进行过滤。
第一透镜具有负光焦度,且其物侧面和像侧面均为凹面。在可选实施方式中,为了提高解像,第一透镜可设置为非球面镜片。
第一透镜角度尽可能大地将光线收集到光学系中,使得整个光学系统具有大视场范围和中心大角分辨率,其中,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。例如,光学镜头的最大视场角FOVm满足条件式:FOVm≥110°。更进一步,光学镜头的最大视场角FOVm例如可满足条件式FOVm≥114°。
另外,通过使第一透镜具有双凹的形状,周边光线与中心光线存有光程差,中心光线将被发散然后进入后方光学系统;这有助于减小镜头的前端口径、减小体积,从而有利于实现小型化和降低成本。
进一步可选地,第一透镜可为玻璃非球面透镜(即,GM)。这可有助于提高解像,从而进一步减小前端口径。
第二透镜具有正光焦度,并且呈凸面朝向像侧的弯月形状,从而可使得前端光线平稳地过渡至后方透镜。在可选实施方式中,为了提高解像,第二透镜可设置为非球面镜片。
第三透镜具有正光焦度,并且第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面。通过将第三透镜设置为双凸形状,能够将前方大角度光线快速地汇聚至后方。
第四透镜具有正光焦度,并且第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
第五透镜具有负光焦度。在可选实施方式中,第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面。或者,在替代实施方式中,第五透镜呈凸面朝向像侧的弯月形状。
在可选实施方式中,第四透镜和第五透镜胶合在一起形成胶合件。进一步可选地,第四透镜和第五透镜为非球面镜片,即,第四透镜和第五透镜形成非球面胶合件。如此一来,有助于消色差、减小场曲、校正慧差和提升解像力。可选地,通过将第四透镜和第五透镜中的正片设置在前,可进一步汇聚光线,从而减小光学镜头的光学长度TTL(即,光学镜头的第一透镜的物侧面中心至光学镜头的成像面的距离)。
在可选实施方式中,第四透镜和第五透镜由塑料材料制成。塑料材料的使用极大程度降低了成本,相对玻璃非球面来说,加工限制也比较少。
在可选实施方式中,第一透镜和第二透镜之间设置有光阑。光阑有效减小了镜头前端镜片口径,同时有利于实现大孔径。
在可选实施方式中,光学镜头的光学长度TTL与光学镜头的整组焦距值F满足条件式:TTL/F≤6.5,例如,可进一步满足条件式:TTL/F≤5.91。通过满足条件式TTL/F≤6.5,可实现镜头的小型化特性。
在可选实施方式中,光学镜头的最大视场角FOVm、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所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D满足条件式:D/h/FOVm≤0.016,例如,可进一步满足条件式:D/h/FOVm≤0.011。通过满足条件式D/h/FOVm≤0.016,光学镜头可获得前端小口径。
在可选实施方式中,光学镜头的最大视场角FOVm、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满足条件式:(FOVm×F)/h≥65,例如,可进一步满足条件式:(FOVm×F)/h≥68。通过满足条件式(FOVm×F)/h≥65,光学镜头可同时实现长焦和大视场角。
根据本申请的光学镜头通过合理地设计和布置多个镜片,例如,上述五枚镜片,能够使得整个光学系更紧凑从而满足小型化要求,并且能够实现光学镜头的小型化、高解像、前端小口径、低成本、大角度、大角分辨率等。
值得一提的是,虽然本申请示出光学镜头仅包括五枚透镜,但是该数量仅是示例而非限制。例如,本领域技术人员将理解,在没有背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可以改变透镜的数量。
下面将参照附图结合具体实施例进一步描述本申请。
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和第五透镜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和像侧面S7均为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5为非球面镜片。第四透镜L4和第五透镜L5胶合在一起,因此,第四透镜L4的像侧面S9和第五透镜L5的物侧面S9为同一表面。第五透镜L5后方设置有滤光片L6,该滤光片L6包括物侧面S11和像侧面S12。在滤光片L6的像侧面S12后方设置有成像面S13,以接收通过光学系统所成的像。
可选地,第一透镜L1和第二透镜L2之间设置有光阑STO,以减小镜头前端镜片的口径。
表1示出了实施例1的光学镜头的各透镜的表面参数,包括曲率半径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
由于本实施例中的第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5为非球面镜片,因此,其各个表面的非球面面型Z满足以下公式:
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;K为圆锥系数conic;A、B、C、D、E均为高次项系数。
表2示出了适用于本实施例中的各非球面透镜的表面S1、S2、S4、S5、S8、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D、E。
表2
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -330.5061 | 1.1992E-04 | -2.1509E-06 | 7.7058E-08 | -3.5908E-09 | 5.5422E-11 |
2 | 1.3999 | 1.5397E-03 | -1.8719E-04 | 3.1972E-05 | -1.4150E-06 | 3.7229E-08 |
4 | -150.8913 | -4.7530E-03 | 3.2181E-04 | -4.6109E-05 | 4.4407E-06 | -1.8244E-07 |
5 | -1.2072 | 5.5667E-05 | 1.3225E-06 | 4.6820E-07 | -6.7590E-09 | 4.0621E-10 |
8 | 2.4614 | 4.7339E-05 | -1.3035E-06 | -8.8040E-08 | 3.5618E-09 | -7.4443E-11 |
9 | -0.7831 | 2.3801E-03 | 7.3595E-05 | -1.3264E-06 | 3.8684E-09 | 9.1425E-10 |
10 | 68.8154 | -8.3045E-04 | 3.7128E-05 | 2.4750E-07 | 2.8555E-09 | -8.9559E-11 |
表3示出了本实施例的光学镜头的最大视场角FOVm、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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的光学长度TTL(即,光学镜头的第一透镜L1的物方侧中心至光学镜头的成像面S13的距离)。
表3
参数 | FOV(°) | D(mm) | h(mm) | F(mm) | TTL(mm) |
数值 | 115 | 9.9411 | 8.6440 | 5.3432 | 30.6601 |
在本实施例中,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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的最大视场角FOVm之间满足D/h/FOVm=0.010;光学镜头的最大视场角FOVm、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像高h之间满足(FOVm×F)/h=71.085;以及光学镜头的光学长度TTL、光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=5.738。
实施例2
以下参照图2描述根据本申请实施例2的光学镜头。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和第五透镜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和像侧面S7均为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5为非球面镜片。第四透镜L4和第五透镜L5胶合在一起,因此,第四透镜L4的像侧面S9和第五透镜L5的物侧面S9为同一表面。第五透镜L5后方设置有滤光片L6,该滤光片L6包括物侧面S11和像侧面S12。在滤光片L6的像侧面S12后方设置有成像面S13,以接收通过光学系统所成的像。
可选地,第一透镜L1和第二透镜L2之间设置有光阑STO,以减小镜头前端镜片的口径。
表4示出了实施例2的光学镜头的各透镜的表面参数,包括曲率半径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
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | -50.1876 | 0.9000 | 1.59 | 61.16 |
2 | 4.6348 | 2.0992 | ||
STO | 无穷大 | 0.1233 | ||
4 | -16.4156 | 6.3731 | 1.59 | 61.16 |
5 | -8.8809 | 0.2000 | ||
6 | 28.9241 | 6.7866 | 1.50 | 81.59 |
7 | -8.6812 | 0.7475 | ||
8 | 9.6372 | 6.0098 | 1.54 | 56.11 |
9 | -3.7585 | 3.0105 | 1.64 | 23.53 |
10 | 60.9238 | 0.1000 | ||
11 | 无穷大 | 0.9500 | 1.52 | 64.21 |
12 | 无穷大 | 3.9220 | ||
13 | 无穷大 |
与实施例1类似,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5的各个表面的非球面面型Z也满足结合实施例1阐述的公式(1)。
表5示出了适用于实施例2中的各非球面透镜的表面S1、S2、S4、S5、S8、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D、E。
表5
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -100.0000 | 1.8010E-03 | -1.1440E-04 | 5.5793E-06 | -1.7028E-07 | 2.0822E-09 |
2 | 1.8766 | 1.5957E-03 | 3.8482E-05 | -1.7553E-06 | 1.9987E-06 | 3.7229E-08 |
4 | -100.0000 | -2.3721E-03 | 3.4873E-04 | -3.0316E-05 | 4.2407E-06 | -1.8244E-07 |
5 | -0.5355 | -2.1560E-04 | 5.3011E-06 | 1.5133E-07 | -6.7590E-09 | 8.4624E-10 |
8 | 0.5501 | -1.9956E-04 | 1.7117E-06 | -2.1009E-07 | 4.2515E-09 | -4.2979E-11 |
9 | -0.7460 | 1.0226E-03 | 4.7169E-05 | -1.7195E-06 | 1.5097E-08 | 3.9047E-11 |
10 | 100.0000 | -4.1327E-04 | 1.4024E-05 | -1.6438E-08 | -2.1552E-08 | 3.4072E-10 |
表6示出了本实施例的光学镜头的最大视场角FOVm、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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的光学长度TTL(即,光学镜头的第一透镜L1的物方侧中心至光学镜头的成像面S13的距离)。
表6
参数 | FOV(°) | D(mm) | h(mm) | F(mm) | TTL(mm) |
数值 | 115 | 7.8332 | 8.6420 | 5.5101 | 31.2220 |
在本实施例中,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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的最大视场角FOVm之间满足D/h/FOVm=0.008;光学镜头的最大视场角FOVm、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像高h之间满足(FOVm×F)/h=73.323;以及光学镜头的光学长度TTL、光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=5.666。
实施例3
以下参照图3描述根据本申请实施例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和第五透镜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和像侧面S7均为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5为非球面镜片。第四透镜L4和第五透镜L5胶合在一起,因此,第四透镜L4的像侧面S9和第五透镜L5的物侧面S9为同一表面。第五透镜L5后方设置有滤光片L6,该滤光片L6包括物侧面S11和像侧面S12。在滤光片L6的像侧面S12后方设置有成像面S13,以接收通过光学系统所成的像。
可选地,第一透镜L1和第二透镜L2之间设置有光阑STO,以减小镜头前端镜片的口径。
表7示出了实施例3的光学镜头的各透镜的表面参数,包括曲率半径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7
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | -23.5703 | 0.7795 | 1.59 | 61.16 |
2 | 5.1987 | 3.2437 | ||
STO | 无穷大 | 0.2527 | ||
4 | -18.9684 | 5.2103 | 1.59 | 61.16 |
5 | -7.1467 | 0.0866 | ||
6 | 44.9227 | 4.1757 | 1.50 | 81.59 |
7 | -7.7938 | 0.0866 | ||
8 | 13.2072 | 6.5934 | 1.54 | 56.11 |
9 | -2.5505 | 2.6679 | 1.64 | 23.53 |
10 | 1298.6540 | 0.0871 | ||
11 | 无穷大 | 0.8228 | 1.52 | 64.21 |
12 | 无穷大 | 4.4328 | ||
13 | 无穷大 |
与实施例1类似,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5的各个表面的非球面面型Z也满足结合实施例1阐述的公式(1)。
表8示出了适用于实施例3中的各非球面透镜的表面S1、S2、S4、S5、S8、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D、E。
表8
表9示出了本实施例的光学镜头的最大视场角FOVm、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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的光学长度TTL(即,光学镜头的第一透镜L1的物方侧中心至光学镜头的成像面S13的距离)。
表9
参数 | FOV(°) | D(mm) | h(mm) | F(mm) | TTL(mm) |
数值 | 115 | 8.8393 | 8.6380 | 5.4725 | 28.4391 |
在本实施例中,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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的最大视场角FOVm之间满足D/h/FOVm=0.009;光学镜头的最大视场角FOVm、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像高h之间满足(FOVm×F)/h=72.857;以及光学镜头的光学长度TTL、光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=5.197。
实施例4
以下参照图4描述根据本申请实施例4的光学镜头。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和第五透镜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和像侧面S7均为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面。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。
在本实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5为非球面镜片。第四透镜L4和第五透镜L5胶合在一起,因此,第四透镜L4的像侧面S9和第五透镜L5的物侧面S9为同一表面。第五透镜L5后方设置有滤光片L6,该滤光片L6包括物侧面S11和像侧面S12。在滤光片L6的像侧面S12后方设置有成像面S13,以接收通过光学系统所成的像。
可选地,第一透镜L1和第二透镜L2之间设置有光阑STO,以减小镜头前端镜片的口径。
表10示出了实施例4的光学镜头的各透镜的表面参数,包括曲率半径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10
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | -69.6346 | 0.9000 | 1.59 | 61.16 |
2 | 4.5350 | 2.0346 | ||
STO | 无穷大 | 0.1347 | ||
4 | -18.0374 | 6.4986 | 1.59 | 61.16 |
5 | -7.4802 | 0.8295 | ||
6 | 32.5011 | 4.9660 | 1.50 | 81.59 |
7 | -8.3213 | 1.3629 | ||
8 | 10.7993 | 6.2238 | 1.54 | 56.11 |
9 | -3.0022 | 3.4997 | 1.64 | 23.53 |
10 | -100.0000 | 0.1000 | ||
11 | 无穷大 | 0.9500 | 1.52 | 64.21 |
12 | 无穷大 | 2.7007 | ||
13 | 无穷大 |
与实施例1类似,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5的各个表面的非球面面型Z也满足结合实施例1阐述的公式(1)。
表11示出了适用于实施例4中的各非球面透镜的表面S1、S2、S4、S5、S8、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D、E。
表11
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | 0.0000 | 3.8187E-04 | -5.5125E-05 | 1.9224E-06 | -3.8271E-08 | 1.1899E-10 |
2 | 1.4503 | 6.2526E-04 | 5.0323E-05 | -2.0705E-05 | 1.2405E-06 | 3.7229E-08 |
4 | 0.0000 | -5.2357E-04 | 3.3973E-04 | -1.8989E-05 | 4.4407E-06 | -1.8244E-07 |
5 | -0.5002 | -3.2128E-04 | 2.2514E-06 | 1.0228E-07 | -6.7590E-09 | 6.2974E-10 |
8 | 0.8658 | -6.9329E-04 | 1.3466E-06 | -2.4037E-07 | 6.4107E-09 | -8.0962E-11 |
9 | -0.7781 | 2.6579E-03 | 2.2673E-05 | -1.1267E-06 | 1.8354E-08 | -4.1120E-11 |
10 | 0.0000 | -5.5916E-04 | 1.3316E-05 | -5.5370E-07 | 9.4186E-09 | -8.9559E-11 |
表12示出了本实施例的光学镜头的最大视场角FOVm、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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的光学长度TTL(即,光学镜头的第一透镜L1的物方侧中心至光学镜头的成像面S13的距离)。
表12
参数 | FOV(°) | D(mm) | h(mm) | F(mm) | TTL(mm) |
数值 | 115 | 7.7667 | 8.5920 | 5.1184 | 30.2007 |
在本实施例中,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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的最大视场角FOVm之间满足D/h/FOVm=0.008;光学镜头的最大视场角FOVm、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像高h之间满足(FOVm×F)/h=68.507;以及光学镜头的光学长度TTL、光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=5.900。
实施例5
以下参照图5描述根据本申请实施例5的光学镜头。图5示出了根据本申请实施例5的光学镜头的结构示意图。
如图5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和第五透镜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和像侧面S7均为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面。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。
在本实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5为非球面镜片。第四透镜L4和第五透镜L5胶合在一起,因此,第四透镜L4的像侧面S9和第五透镜L5的物侧面S9为同一表面。第五透镜L5后方设置有滤光片L6,该滤光片L6包括物侧面S11和像侧面S12。在滤光片L6的像侧面S12后方设置有成像面S13,以接收通过光学系统所成的像。
可选地,第一透镜L1和第二透镜L2之间设置有光阑STO,以减小镜头前端镜片的口径。
表13示出了实施例5的光学镜头的各透镜的表面参数,包括曲率半径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13
与实施例1类似,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5的各个表面的非球面面型Z也满足结合实施例1阐述的公式(1)。
表14示出了适用于实施例5中的各非球面透镜的表面S1、S2、S4、S5、S8、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D、E。
表14
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | 0.0000 | 1.1463E-03 | -5.4409E-05 | 1.9298E-06 | -3.8806E-08 | 1.1899E-10 |
2 | 1.3888 | 5.5282E-04 | 4.3036E-05 | -2.0473E-05 | 1.1471E-06 | 3.7229E-08 |
4 | 0.0000 | -5.8292E-04 | 1.2885E-04 | -1.7645E-05 | 4.4407E-06 | -1.8244E-07 |
5 | -0.5002 | -2.8839E-04 | 1.5826E-06 | 8.1045E-08 | -6.7590E-09 | 6.2974E-10 |
8 | 0.8539 | -8.6984E-04 | 1.3444E-06 | -2.3872E-07 | 6.7706E-09 | -8.5328E-11 |
9 | -0.7964 | 1.5720E-03 | 2.9701E-05 | -1.0900E-06 | 1.8077E-08 | -4.4614E-11 |
10 | 0.0000 | -8.1474E-04 | 1.0752E-05 | -4.7844E-07 | 7.8670E-09 | -6.4886E-11 |
表15示出了本实施例的光学镜头的最大视场角FOVm、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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的光学长度TTL(即,光学镜头的第一透镜L1的物方侧中心至光学镜头的成像面S13的距离)。
表15
参数 | FOV(°) | D(mm) | h(mm) | F(mm) | TTL(mm) |
数值 | 115 | 7.2233 | 8.8060 | 5.7767 | 31.4302 |
在本实施例中,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、光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的最大视场角FOVm之间满足D/h/FOVm=0.007;光学镜头的最大视场角FOVm、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像高h之间满足(FOVm×F)/h=75.439;以及光学镜头的光学长度TTL、光学镜头的整组焦距值F之间满足TTL/F=5.441。
综上,实施例1至实施例5分别满足以下表16所示的关系。
表16
条件式\实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
FOVm | 115 | 115 | 115 | 115 | 115 |
D/h/FOVm | 0.010 | 0.008 | 0.009 | 0.008 | 0.007 |
(FOVm×F)/h | 71.085 | 73.323 | 72.857 | 68.507 | 75.439 |
TTL/F | 5.738 | 5.666 | 5.197 | 5.900 | 5.441 |
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在本文通篇中,用语不限于字面上所限定的含义,而是在不脱离本申请如所附权利要求限定的范围的情况下,涵盖用于实现相同或相似功能的不同装置。
例如,诸如“第一”、“第二”等的序数名词仅是用于将一个元件与另一元件区分开,而不限制其顺序或重要性;诸如“上”、“下”等的空间相对用语不限于附图所示的定向,而是包括装置在使用中的不同定向;用语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任意和全部组合;用语“包括”、“包含”和/或“具有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合;用语“示例性的”旨在表示示例或举例说明;用语“基本上”、“大约”及类似词表示近似而非程度,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;在描述本申请的实施方式时,用语“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”;当出现在所列特征的列表之后时,诸如“……中的至少一个”的用语修饰整个列表而非列表中的单个元件。另外,在本申请各实施方式中,除非另外反向指出,否则单数形式可包括复数含义。
应理解,除非另行限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有与本申请所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。另外,术语(例如在常用词典中定义的术语)应解释为具有与它们在相关技术的语境中的含义一致的含义,而并非在理想化或过于正式的意义上进行解释,除非本文明确地如此限定。
以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对本申请技术原理的说明。本领域技术人员应理解,本申请中所涉及的申请范围并不限于通过上述技术特征的特定组合而成的技术方案,在不脱离本申请构思的情况下,本申请还应涵盖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 (21)
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、第四透镜和第五透镜,
其特征在于,
所述第一透镜具有负光焦度,并且所述第一透镜的物侧面和像侧面均为凹面;
所述第二透镜具有正光焦度,并且呈凸面朝向像侧的弯月形状;
所述第三透镜具有正光焦度,并且所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面;
所述第四透镜具有正光焦度,并且所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面;
所述第五透镜具有负光焦度;
所述第一透镜和所述第二透镜之间设置有光阑;
所述光学镜头中具有光焦度的透镜的片数是五片;以及
所述光学镜头满足条件式:
(D×180°)/(h×FOVm)≤2.88
其中,FOVm为所述光学镜头的最大视场角;
h为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高;以及
D为所述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。
2.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。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜呈凸面朝向像侧的弯月形状。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一枚为非球面镜片。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜和所述第五透镜胶合在一起。
6.根据权利要求5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,所述光学镜头满足条件式:
TTL/F≤6.5
其中,F为所述光学镜头的整组焦距值;以及
TTL为从所述光学镜头的第一透镜的物侧面的中心到所述光学镜头的成像面的距离。
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,所述光学镜头满足条件式:
(FOVm×F)/h≥65°
其中,FOVm为所述光学镜头的最大视场角;
F为所述光学镜头的整组焦距值;以及
h为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高。
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,所述光学镜头满足条件式:
FOVm≥110°
其中,FOVm为所述光学镜头的最大视场角。
10.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,
其特征在于,
所述第一透镜和所述第五透镜具有负光焦度;
所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜具有正光焦度;
所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面;
所述光学镜头中具有光焦度的透镜的片数是五片;
所述光学镜头满足条件式:
(D×180°)/(h×FOVm)≤2.88
其中,FOVm为所述光学镜头的最大视场角;
h为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高;以及
D为所述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;
所述光学镜头满足条件式:
TTL/F≤6.5
其中,F为所述光学镜头的整组焦距值,TTL为从所述光学镜头的第一透镜的物侧面的中心到所述光学镜头的成像面的距离;以及
所述第一透镜和所述第二透镜之间设置有光阑。
11.根据权利要求10所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面和像侧面均为凹面。
12.根据权利要求10所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜呈凸面朝向所述像侧的弯月形状。
13.根据权利要求10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均为凸面。
14.根据权利要求10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。
15.根据权利要求10所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜呈凸面朝向所述像侧的弯月形状。
16.根据权利要求10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中的至少一枚为非球面镜片。
17.根据权利要求10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在一起。
18.根据权利要求10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为非球面镜片。
19.根据权利要求10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由塑料材料制成。
20.根据权利要求10-19中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足条件式:
(FOVm×F)/h≥65°
其中,FOVm为所述光学镜头的最大视场角;F为所述光学镜头的整组焦距值;以及h为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高。
21.根据权利要求10-19中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足条件式:
FOVm≥110°
其中,FOVm为所述光学镜头的最大视场角。
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Legal Events
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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