CN111045192B - 光学成像透镜组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学成像透镜组，其沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；具有负光焦度的第五透镜；所述第一透镜至所述第五透镜中至少一个具有非球面镜面；以及，所述第二透镜的有效焦距f2与所述第四透镜的有效焦距f4满足：2＜f2/f4＜4.5。

Description

光学成像透镜组

技术领域

本申请涉及光学元件领域，具体地，涉及一种光学成像透镜组。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的电子设备配备了摄像镜头以实现成像功能。尤其是便携式电子设备已普遍配备了摄像镜头，并且摄像功能也已成为便携式电子设备的一项重要甚至于基本的功能。

随着电子设备的竞争日趋白热化，电子设备的各个细分领域的比拼日趋激烈。在这一竞争过程中，摄像镜头对于电子设备整体评价的影响越来越明显。市场上需要一种能够在解像力、小型化、易加工性或低成本等方面有着明显优势的摄像镜头。

发明内容

本申请提供了这样一种光学成像透镜组，该光学成像透镜组沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；具有负光焦度的第五透镜。

在一个实施方式中，第一透镜至第五透镜中至少一个具有非球面镜面。

在一个实施方式中，光学成像透镜组的最大视场角FOV可满足：0.4＜tan(FOV/4)＜1。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离TTL与光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：TTL/ImgH＜2.2。

在一个实施方式中，第二透镜的有效焦距f2与第四透镜的有效焦距f4可满足：2＜f2/f4＜4.5。

在一个实施方式中，第二透镜的有效焦距f2与光学成像透镜组的总有效焦距f可满足：1.3＜f2/f＜3.5。

在一个实施方式中，第一透镜的像侧面的曲率半径R2与光学成像透镜组的总有效焦距f可满足：0.5＜R2/f＜1。

在一个实施方式中，第三透镜的物侧面的有效半口径DT31与光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：0.2＜DT31/ImgH＜0.4。

在一个实施方式中，第四透镜的像侧面的曲率半径R8与第四透镜的有效焦距f4可满足：-1＜R8/f4＜-0.5。

在一个实施方式中，第五透镜的像侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离BFL与第一透镜的物侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离TTL可满足：0.2＜BFL/TTL＜0.5。

在一个实施方式中，还包括设置在第二透镜与光学成像透镜组的成像面之间的光阑，其中，光阑至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离SL与第一透镜的物侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离TTL可满足：0.5＜SL/TTL＜0.8。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的有效半口径DT11与第五透镜的物侧面的有效半口径DT51可满足：1＜DT11/DT51＜1.8。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面的有效半口径DT21与第三透镜的物侧面的有效半口径DT31可满足：1.1＜DT21/DT31＜2.5。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第一透镜的物侧面的有效半口径DT11可满足：0.1＜CT1/DT11＜0.2。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG12可满足：CT1/SAG12＜0.7。

在一个实施方式中，第五透镜的物侧面和光轴的交点至第五透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG51与第五透镜在光轴上的中心厚度CT5可满足：-3.5＜SAG51/CT5＜-1。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第二透镜在光轴上的中心厚度CT2可满足：0.4＜CT1/CT2＜1。

在一个实施方式中，第二透镜在光轴上的中心厚度CT2与第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离TD可满足：0.8＜CT2×10/TD＜1.4。

通过以上配置，根据本申请的光学成像镜头可具有小型化、轻量化、广角化、高成像质量等至少一个有益效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本申请实施例1的光学成像透镜组的结构示意图；

图2A至图2D分别示出了实施例1的光学成像透镜组的轴上色差曲线、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的光学成像透镜组的结构示意图；

图4A至图4D分别示出了实施例2的光学成像透镜组的轴上色差曲线、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的光学成像透镜组的结构示意图；

图6A至图6D分别示出了实施例3的光学成像透镜组的轴上色差曲线、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的光学成像透镜组的结构示意图；

图8A至图8D分别示出了实施例4的光学成像透镜组的轴上色差曲线、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的光学成像透镜组的结构示意图；

图10A至图10D分别示出了实施例5的光学成像透镜组的轴上色差曲线、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体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于形式化的解释，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透镜组可包括五片具有光焦度的透镜，分别是第一透镜、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从物侧至像侧依序排列。第一透镜至第五透镜中至少一个具有非球面镜面。第一透镜至第五透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有负光焦度；第二透镜可具有正光焦度，其物侧面可为凸面，像侧面可为凹面；第三透镜具有正光焦度或负光焦度；第四透镜可具有正光焦度；第五透镜可具有负光焦度。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.4＜tan(FOV/4)＜1，其中，FOV是光学成像透镜组的最大视场角。更具体地，FOV进一步可满足：0.4＜tan(FOV/4)＜0.7。满足0.4＜tan(FOV/4)＜1，有利于实现光学成像透镜组具有足够大的视场角。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：TTL/ImgH＜2.2，其中，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离，ImgH是光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半。更具体地，TTL和ImgH进一步可满足：TTL/ImgH＜2.1。满足TTL/ImgH＜2.2，有利于在保证本申请光学成像透镜组具有足够大的视场角和高成像质量的基础上，实现镜头的小型化。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：2＜f2/f4＜4.5，其中，f2是第二透镜的有效焦距，f4是第四透镜的有效焦距。满足2＜f2/f4＜4.5，可有效保证镜片工艺性和组立工艺性，若上式比值太大则第四透镜将承担过多的屈折力，工艺性太差且不利于矫正像差，若上式比值太小则第二透镜口径不易做大，会造成组立工艺性不佳。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：1.3＜f2/f＜3.5，其中，f2是第二透镜的有效焦距，f是光学成像透镜组的总有效焦距。更具体地，f2和f进一步可满足：1.4＜f2/f＜3.2。满足1.3＜f2/f＜3.5，有利于保证高像质，同时保证具有良好的工艺性，由于广角镜头需要有较小的焦距，若第二透镜的正焦距太大则不利于矫正像差，若第二透镜的正焦距太小则不利于加工。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.5＜R2/f＜1，其中，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径，f是光学成像透镜组的总有效焦距。更具体地，R2和f进一步可满足：0.5＜R2/f＜0.8。满足0.5＜R2/f＜1，可有效平衡广角镜头的象散。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.2＜DT31/ImgH＜0.4，其中，DT31是第三透镜的物侧面的有效半口径，ImgH是光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半。满足0.2＜DT31/ImgH＜0.4，可有效平衡镜头尺寸和工艺性，若上式比值太大则不利于系统的小型化，若上式比值太小则不利于组装。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：-1＜R8/f4＜-0.5，其中，R8是第四透镜的像侧面的曲率半径，f4是第四透镜的有效焦距。更具体地，R8/f4进一步可满足：-0.7＜R8/f4＜-0.5。满足-1＜R8/f4＜-0.5，可以有效地降低球差、平衡像散。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.2＜BFL/TTL＜0.5，其中，BFL是第五透镜的像侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离。满足0.2＜BFL/TTL＜0.5，可有效保证镜片工艺性和组立工艺性。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.5＜SL/TTL＜0.8，其中，SL是光阑至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像透镜组的成像面在光轴上的距离。更具体地，SL和TTL进一步可满足：0.6＜SL/TTL＜0.8。满足0.5＜SL/TTL＜0.8，可合理利用系统的对称性来降低彗差、畸变以及倍率色差等。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：1＜DT11/DT51＜1.8，其中，DT11是第一透镜的物侧面的有效半口径，DT51是第五透镜的物侧面的有效半口径。满足1＜DT11/DT51＜1.8，可有效平衡镜头尺寸和工艺性，若上式比值太大则不利于系统的小型化，若上式比值太小则不利于系统的连续性。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：1.1＜DT21/DT31＜2.5，其中，DT21是第二透镜的物侧面的有效半口径，DT31是第三透镜的物侧面的有效半口径。更具体地，DT21和DT31进一步可满足：1.1＜DT21/DT31＜2.4。满足1.1＜DT21/DT31＜2.5，可有效平衡镜头尺寸和工艺性，若上式比值太大则不利于系统的小型化，若上式比值太小则不利于组装。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.1＜CT1/DT11＜0.2，其中，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，DT11是第一透镜的物侧面的有效半口径。满足0.1＜CT1/DT11＜0.2，可有效平衡镜头尺寸和工艺性，若上式比值太大则不利于系统的小型化，若上式比值太小则不利于系统的连续性。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：CT1/SAG12＜0.7，其中，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，SAG12是第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离。满足CT1/SAG12＜0.7，可有效地降低镜头制造的难度，有利于光学成像透镜组的加工成型。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：-3.5＜SAG51/CT5＜-1，其中，SAG51是第五透镜的物侧面和光轴的交点至第五透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离，CT5是第五透镜在光轴上的中心厚度。更具体地，SAG51和CT5进一步可满足：-3.1＜SAG51/CT5＜-1.1。满足-3.5＜SAG51/CT5＜-1，可有效地降低镜头成型的难度，有利于光学成像透镜组的制造。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.4＜CT1/CT2＜1，其中，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度。更具体地，CT1和CT2进一步可满足：0.4＜CT1/CT2＜0.9。满足0.4＜CT1/CT2＜1，可有效的保证光学成像透镜组的工艺性和像质，若上式比值过大则不利于单色像差的矫正，若上式比值过小则不利于组装。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组可满足：0.8＜CT2×10/TD＜1.4，其中，CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度，TD是第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离。更具体地，CT2和TD进一步可满足：0.9＜CT2×10/TD＜1.4。满足0.8＜CT2×10/TD＜1.4，有利于在保证本申请光学成像透镜组具有足够大的视场角和高成像质量的基础上，实现镜头的小型化。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像透镜组还包括设置在第二透镜与光学成像透镜组的成像面之间的光阑。可选地，上述光学成像透镜组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透镜组可采用多片镜片，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，可有效地缩小光学成像透镜组的体积并提高光学成像透镜组的可加工性，使得光学成像透镜组更有利于生产加工并可适用于便携式电子产品。通过上述配置的光学成像透镜组具有小型化、轻量化、广角化、良好的成像质量等特点，能够很好地满足各类便携式电子产品在摄像场景下的使用需求。

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，第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。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，进而改善成像质量。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中的至少一个为非球面镜面。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透镜组的透镜数量，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，但是该光学成像透镜组不限于包括五个透镜。如果需要，该光学成像透镜组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成像透镜组的具体实施例。

实施例1

以下参照图1至图2D描述根据本申请实施例1的光学成像透镜组。图1示出了根据本申请实施例1的光学成像透镜组的结构示意图。

如图1所示，光学成像透镜组由物侧至像侧依序包括：第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、滤光片L6和成像面S13。

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3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L4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L5具有负光焦度，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。滤光片L6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。

表1示出了实施例1的光学成像透镜组的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

在本示例中，光学成像透镜组的总有效焦距f为1.66mm，光学成像透镜组的总长度TTL(即，从第一透镜L1的物侧面S1至光学成像透镜组的成像面S13在光轴上的距离)为4.05mm，光学成像透镜组的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.95mm，光学成像透镜组的最大视场角FOV为130.3°。

在实施例1中，第一透镜L1至第五透镜L5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，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；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。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

3.8632E-01

-7.4569E-01

9.9680E-01

-9.0818E-01

5.3156E-01

-1.9423E-01

4.2625E-02

-5.1147E-03

2.5656E-04

S2

2.8821E-01

-1.3427E+00

1.1163E+00

2.6187E-01

-1.1881E+00

1.0002E+00

-4.2626E-01

9.5357E-02

-8.9304E-03

S3

-9.0116E-02

-1.3890E+00

7.6173E+00

-4.1333E+01

1.2454E+02

-2.0870E+02

1.9981E+02

-1.0365E+02

2.2829E+01

S4

3.4236E-03

3.1385E+00

-7.8418E+01

1.0449E+03

-8.4499E+03

4.2020E+04

-1.2524E+05

2.0599E+05

-1.4415E+05

S5

-3.1695E-01

2.8417E-01

-2.6788E+01

3.5131E+02

-2.6152E+03

4.8166E+03

5.8838E+04

-4.0083E+05

7.5769E+05

S6

-3.1852E-01

-1.5418E+00

1.7544E+01

-2.1544E+02

1.5501E+03

-6.9225E+03

1.8026E+04

-2.4518E+04

1.2188E+04

S7

9.6953E-02

-5.7468E-01

1.7352E-01

8.7584E+00

-4.4100E+01

1.0276E+02

-1.3052E+02

8.6741E+01

-2.3506E+01

S8

2.9986E-01

-5.1493E-01

8.9552E-01

-1.4600E+00

6.0646E+00

-1.8605E+01

2.6600E+01

-1.8023E+01

4.7650E+00

S9

-7.8525E-01

-3.3671E+00

2.3063E+01

-7.3671E+01

1.4734E+02

-1.8826E+02

1.4666E+02

-6.2842E+01

1.1306E+01

S10

-1.3423E+00

3.2035E+00

-5.6576E+00

7.1498E+00

-6.2786E+00

3.6869E+00

-1.3716E+00

2.9196E-01

-2.7110E-02

表2

图2A示出了实施例1的光学成像透镜组的轴上色差曲线，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的光学成像透镜组的象散曲线，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的光学成像透镜组的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图2D示出了实施例1的光学成像透镜组的倍率色差曲线，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所给出的光学成像透镜组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的光学成像透镜组。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的光学成像透镜组的结构示意图。

如图3所示，光学成像透镜组由物侧至像侧依序包括：第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、滤光片L6和成像面S13。

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3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L4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L5具有负光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。滤光片L6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。

在本示例中，光学成像透镜组的总有效焦距f为1.66mm，光学成像透镜组的总长度TTL为4.05mm，光学成像透镜组的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.95mm，光学成像透镜组的最大视场角FOV为126.3°。

表3示出了实施例2的光学成像透镜组的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(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3

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

1.9863E-01

7.1464E-02

-1.2904E+00

3.1327E+00

-4.0171E+00

3.0608E+00

-1.3774E+00

3.3615E-01

-3.4024E-02

S2

-1.2817E-01

1.3828E+00

-1.0664E+01

3.1308E+01

-5.3046E+01

5.6414E+01

-3.7209E+01

1.3894E+01

-2.2437E+00

S3

-3.7153E-01

5.3099E-01

-8.0162E+00

8.9473E+00

6.3182E+01

-2.0178E+02

2.1992E+02

-7.3848E+01

-1.1973E+01

S4

-1.6319E-01

-5.5199E+00

1.4852E+02

-2.7339E+03

2.9013E+04

-1.8546E+05

7.0843E+05

-1.4865E+06

1.3119E+06

S5

-1.6288E-01

8.5711E-01

-1.3935E+01

1.2031E+02

-6.1644E+02

2.1299E+03

-4.7970E+03

6.2714E+03

-3.5540E+03

S6

-3.0244E-01

-1.0625E+00

1.2225E+01

-1.1191E+02

5.9187E+02

-1.8747E+03

3.5094E+03

-3.5638E+03

1.5305E+03

S7

-5.2368E-03

3.4511E-01

-2.4947E+00

5.5598E+00

-5.4461E+00

-5.9092E-01

5.5319E+00

-3.7773E+00

7.5443E-01

S8

1.2635E+00

-4.3963E+00

1.1279E+01

-2.4816E+01

4.1540E+01

-4.9096E+01

3.7976E+01

-1.7136E+01

3.4186E+00

S9

1.9467E+00

-8.5028E+00

2.0979E+01

-3.5298E+01

3.8512E+01

-2.5325E+01

9.0955E+00

-1.3637E+00

-3.0090E-03

S10

4.1253E-01

-2.6674E+00

6.2775E+00

-9.0949E+00

8.5721E+00

-5.2430E+00

2.0082E+00

-4.3788E-01

4.1517E-02

表4

图4A示出了实施例2的光学成像透镜组的轴上色差曲线，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的光学成像透镜组的象散曲线，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的光学成像透镜组的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图4D示出了实施例2的光学成像透镜组的倍率色差曲线，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所给出的光学成像透镜组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的光学成像透镜组。图5示出了根据本申请实施例3的光学成像透镜组的结构示意图。

如图5所示，光学成像透镜组由物侧至像侧依序包括：第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、滤光片L6和成像面S13。

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3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L4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L5具有负光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。滤光片L6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。

在本示例中，光学成像透镜组的总有效焦距f为1.66mm，光学成像透镜组的总长度TTL为4.05mm，光学成像透镜组的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.95mm，光学成像透镜组的最大视场角FOV为97.3°。

表5示出了实施例3的光学成像透镜组的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(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5

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

2.3177E-01

-3.8261E-01

4.6559E-01

-2.9693E-01

1.0642E-01

-2.2488E-02

2.8077E-03

-1.9618E-04

6.2023E-06

S2

1.0114E-01

-1.0894E+00

3.3525E+00

-1.1609E+01

3.1654E+01

-5.2858E+01

5.0243E+01

-2.5158E+01

5.1601E+00

S3

-1.5618E-01

-1.0155E+00

7.6421E+00

-4.7557E+01

1.9252E+02

-4.5416E+02

6.0628E+02

-4.2280E+02

1.1936E+02

S4

9.8156E-02

-1.0481E+00

9.9477E+00

-2.4132E+01

2.8700E+01

-1.9318E+01

7.5191E+00

-1.5816E+00

1.3939E-01

S5

-1.8972E-01

5.6997E-01

-3.6855E+00

1.6617E+01

-4.0239E+01

5.6755E+01

-4.7097E+01

2.1282E+01

-4.0309E+00

S6

-7.3319E-01

1.8683E+00

-1.2562E+01

5.0160E+01

-1.2108E+02

1.7614E+02

-1.4683E+02

6.4193E+01

-1.1402E+01

S7

1.3036E-01

-5.6511E-01

-7.1151E-01

4.4732E+00

-1.2724E+01

2.1666E+01

-1.9945E+01

9.1454E+00

-1.6443E+00

S8

6.5660E-01

-3.3103E-01

-3.0379E+00

7.7038E+00

-1.0036E+01

8.5193E+00

-4.6430E+00

1.4387E+00

-1.8942E-01

S9

1.6145E+00

-5.1641E+00

8.7934E+00

-1.0215E+01

7.1970E+00

-1.5997E-01

-4.4780E+00

3.2857E+00

-7.5804E-01

S10

5.5766E-01

-2.6438E+00

5.0345E+00

-6.0944E+00

4.9685E+00

-2.6957E+00

9.2767E-01

-1.8266E-01

1.5667E-02

表6

图6A示出了实施例3的光学成像透镜组的轴上色差曲线，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的光学成像透镜组的象散曲线，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的光学成像透镜组的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图6D示出了实施例3的光学成像透镜组的倍率色差曲线，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所给出的光学成像透镜组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的光学成像透镜组。图7示出了根据本申请实施例4的光学成像透镜组的结构示意图。

如图7所示，光学成像透镜组由物侧至像侧依序包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、滤光片L6和成像面S13。

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3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L4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L5具有负光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。滤光片L6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。

在本示例中，光学成像透镜组的总有效焦距f为1.70mm，光学成像透镜组的总长度TTL为4.04mm，光学成像透镜组的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.95mm，光学成像透镜组的最大视场角FOV为93.7°。

表7示出了实施例4的光学成像透镜组的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表8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。

表7

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

7.6902E-02

1.8471E-01

-1.3629E+00

3.7380E+00

-6.0460E+00

6.1374E+00

-3.8265E+00

1.3422E+00

-2.0323E-01

S2

6.5440E-02

-7.7740E-01

2.1521E+00

-6.2576E+00

1.0970E+01

-1.1244E+01

6.7296E+00

-2.1946E+00

2.9874E-01

S3

1.3304E-01

-1.7921E+00

1.3721E+01

-7.2099E+01

2.1205E+02

-3.6271E+02

3.6448E+02

-2.0101E+02

4.7192E+01

S4

5.9533E-01

-9.5740E-01

1.3337E+01

-1.9219E+02

1.0081E+03

-2.7392E+03

4.1962E+03

-3.4624E+03

1.2031E+03

S5

1.1256E+00

-1.5803E-01

-8.8746E+01

1.2268E+03

-1.0698E+04

5.6171E+04

-1.7144E+05

2.8184E+05

-1.9380E+05

S6

1.7538E+00

-7.5070E+01

2.8380E+03

-6.5780E+04

9.5051E+05

-8.6123E+06

4.7573E+07

-1.4633E+08

1.9239E+08

S7

-2.2017E-01

3.0381E+00

-6.6339E+01

7.0668E+02

-3.4555E+03

-2.0119E+03

1.0859E+05

-4.6217E+05

6.4144E+05

S8

3.4550E-01

-6.2558E+00

1.2252E+02

-1.4605E+03

1.0715E+04

-4.9353E+04

1.3933E+05

-2.2099E+05

1.5164E+05

S9

1.1186E+00

3.0993E-01

-1.9592E+01

6.4463E+01

-4.1005E+01

-2.7037E+02

7.6841E+02

-8.0322E+02

3.0397E+02

S10

7.6751E-01

-4.8524E-01

-5.1633E+00

1.4244E+01

-1.2111E+01

-1.0840E+01

3.1585E+01

-2.4638E+01

6.7835E+00

表8

图8A示出了实施例4的光学成像透镜组的轴上色差曲线，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的光学成像透镜组的象散曲线，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的光学成像透镜组的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图8D示出了实施例4的光学成像透镜组的倍率色差曲线，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所给出的光学成像透镜组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的光学成像透镜组。图9示出了根据本申请实施例5的光学成像透镜组的结构示意图。

如图9所示，光学成像透镜组由物侧至像侧依序包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、滤光片L6和成像面S13。

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3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L4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L5具有负光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。滤光片L6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。

在本示例中，光学成像透镜组的总有效焦距f为1.70mm，光学成像透镜组的总长度TTL为4.05mm，光学成像透镜组的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为1.95mm，光学成像透镜组的最大视场角FOV为94.3°。

表9示出了实施例5的光学成像透镜组的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表10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9

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

7.5013E-02

1.6115E-01

-8.9866E-01

2.1951E+00

-3.2467E+00

3.0388E+00

-1.7553E+00

5.6963E-01

-7.9219E-02

S2

3.9220E-02

-3.5682E-01

2.6524E-01

-3.1451E-01

-1.0658E+00

3.3495E+00

-3.5455E+00

1.7030E+00

-3.1865E-01

S3

1.5362E-01

-9.7011E-01

7.3116E+00

-4.9420E+01

1.6159E+02

-2.8505E+02

2.8423E+02

-1.5203E+02

3.4096E+01

S4

1.2953E+00

-2.6120E+00

-2.6403E+00

-6.8638E+01

5.9148E+02

-1.8950E+03

3.1117E+03

-2.6356E+03

9.1747E+02

S5

1.6974E+00

-6.7133E+00

-8.1182E+00

1.1339E+02

-7.7474E+02

2.0185E+03

4.4504E+03

-2.9625E+04

3.6413E+04

S6

1.5703E+00

-5.8055E+01

2.0873E+03

-4.8494E+04

7.1439E+05

-6.6568E+06

3.8003E+07

-1.2109E+08

1.6509E+08

S7

-4.5275E-01

1.9418E+01

-4.7673E+02

6.9843E+03

-6.3913E+04

3.6711E+05

-1.2749E+06

2.4423E+06

-1.9803E+06

S8

9.7403E-01

6.7051E+00

-1.9335E+02

2.1241E+03

-1.3788E+04

5.5501E+04

-1.3458E+05

1.7773E+05

-9.4785E+04

S9

2.8322E+00

-1.7796E+01

9.0787E+01

-4.4589E+02

1.7154E+03

-4.5262E+03

7.4088E+03

-6.6144E+03

2.4374E+03

S10

1.5746E+00

-9.1517E+00

4.2941E+01

-1.7454E+02

5.1131E+02

-9.9109E+02

1.1949E+03

-8.0858E+02

2.3484E+02

表10

图10A示出了实施例5的光学成像透镜组的轴上色差曲线，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的光学成像透镜组的象散曲线，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的光学成像透镜组的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图10D示出了实施例5的光学成像透镜组的倍率色差曲线，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所给出的光学成像透镜组能够实现良好的成像品质。

综上，实施例1至实施例5分别满足表11中所示的关系。

表11

本申请还提供一种成像装置，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)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像透镜组。

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 (29)

1.光学成像透镜组，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有负光焦度的第一透镜；

具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

具有光焦度的第三透镜；

具有正光焦度的第四透镜；

具有负光焦度的第五透镜；

所述第一透镜至所述第五透镜中至少一个具有非球面镜面；

所述光学成像透镜组中具有光焦度的透镜的片数是五片；

所述第一透镜的物侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足：TTL/ImgH＜2.2；以及

所述第二透镜的有效焦距f2与所述第四透镜的有效焦距f4满足：2＜f2/f4＜4.5。

2.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组的最大视场角FOV满足：0.4＜tan(FOV/4)＜1。

3.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2与所述光学成像透镜组的总有效焦距f满足：1.3＜f2/f＜3.5。

4.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2与所述光学成像透镜组的总有效焦距f满足：0.5＜R2/f＜1。

5.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第三透镜的物侧面的有效半口径DT31与所述光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足：0.2＜DT31/ImgH＜0.4。

6.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8与所述第四透镜的有效焦距f4满足：-1＜R8/f4＜-0.5。

7.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第五透镜的像侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：0.2＜BFL/TTL＜0.5。

8.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，还包括设置在所述第二透镜与所述光学成像透镜组的成像面之间的光阑，其中，所述光阑至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离SL与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：0.5＜SL/TTL＜0.8。

9.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的有效半口径DT11与所述第五透镜的物侧面的有效半口径DT51满足：1＜DT11/DT51＜1.8。

10.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的有效半口径DT21与所述第三透镜的物侧面的有效半口径DT31满足：1.1＜DT21/DT31＜2.5。

11.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一透镜的物侧面的有效半口径DT11满足：0.1＜CT1/DT11＜0.2。

12.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG12满足：CT1/SAG12＜0.7。

13.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第五透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第五透镜的物侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG51与所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5满足：-3.5＜SAG51/CT5＜-1。

14.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足：0.4＜CT1/CT2＜1。

15.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离TD满足：0.8＜CT2×10/TD＜1.4。

16.光学成像透镜组，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有负光焦度的第一透镜；

具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

具有光焦度的第三透镜；

具有正光焦度的第四透镜；

具有负光焦度的第五透镜；

所述第一透镜至所述第五透镜中至少一个具有非球面镜面；

所述光学成像透镜组中具有光焦度的透镜的片数是五片；

所述第一透镜的物侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足：TTL/ImgH＜2.2；以及

所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG12满足：CT1/SAG12＜0.7。

17.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组的最大视场角FOV满足：0.4＜tan(FOV/4)＜1。

18.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2与所述光学成像透镜组的总有效焦距f满足：1.3＜f2/f＜3.5。

19.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2与所述光学成像透镜组的总有效焦距f满足：0.5＜R2/f＜1。

20.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第三透镜的物侧面的有效半口径DT31与所述光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足：0.2＜DT31/ImgH＜0.4。

21.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8与所述第四透镜的有效焦距f4满足：-1＜R8/f4＜-0.5。

22.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第五透镜的像侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：0.2＜BFL/TTL＜0.5。

23.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，还包括设置在所述第二透镜与所述光学成像透镜组的成像面之间的光阑，其中，所述光阑至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离SL与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：0.5＜SL/TTL＜0.8。

24.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的有效半口径DT11与所述第五透镜的物侧面的有效半口径DT51满足：1＜DT11/DT51＜1.8。

25.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的有效半口径DT21与所述第三透镜的物侧面的有效半口径DT31满足：1.1＜DT21/DT31＜2.5。

26.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一透镜的物侧面的有效半口径DT11满足：0.1＜CT1/DT11＜0.2。

27.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第五透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第五透镜的物侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG51与所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5满足：-3.5＜SAG51/CT5＜-1。

28.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足：0.4＜CT1/CT2＜1。

29.根据权利要求16所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离TD满足：0.8＜CT2×10/TD＜1.4。

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