CN111239990B

CN111239990B - 光学镜头及成像设备

Info

Publication number: CN111239990B
Application number: CN201811448840.9A
Authority: CN
Inventors: 姚波; 施亚飞; 侍鹏
Original assignee: Ningbo Sunny Automotive Optech Co Ltd
Current assignee: Ningbo Sunny Automotive Optech Co Ltd
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2038-11-28
Also published as: CN111239990A

Abstract

公开了一种光学镜头和包括该光学镜头的成像设备。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、第四透镜和第五透镜。其中，第一透镜可具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；第三透镜可具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第四透镜可具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第五透镜可具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。根据本申请的光学镜头，可实现高解像、小型化、长焦距、较大超焦距、较小CRA、大视场、大光圈、周边照度高等有益效果中的至少一个。

Description

光学镜头及成像设备

技术领域

本申请涉及光学镜头和包括该光学镜头的成像设备，更具体地，本申请涉及一种包括五片透镜的光学镜头及成像设备。

背景技术

近年来，随着汽车驾驶辅助系统的快速发展，光学镜头在其中扮演着越来越重要的作用，汽车行业内对光学镜头的需求量也越来越高。

出于安全性的考虑，车载应用的光学镜头对某些方面的光学参数要求极为严格，对于应用在自动驾驶系统中的光学镜头的性能要求更为苛刻。首先，车载应用的光学镜头对像素的要求越来越高，为了提升解像能力，通常会选用6片、7片甚至更多的镜片结构，但这会严重影响镜头的小型化，而且会增加镜头的制造成本。其次，为了实现弱光环境的清晰识别，镜头也需要更大的光圈。再次，随着镜头对杂光要求的提高，镜头的主光线角CRA必须控制的很小，以避免光线后端出射时打到镜筒上产生杂光。另外，在光学镜头的某些特定的应用场景中，镜头需要具备超焦距特性，即考虑不同物距下的成像表现情况，要求在较远物距下成像质量高，在较小物距范围内能够失焦，以保证微小距离内的无需成像的物体不干扰光学镜头常规物距下的成像。

因此，目前市场正需要一款高解像兼顾小型化、超焦距较大、CRA小和低成本的镜头来适应例如汽车驾驶的应用需求。

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、第四透镜和第五透镜。其中，第一透镜可具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；第三透镜可具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第四透镜可具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第五透镜可具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。

在一个实施方式中，第三透镜和第四透镜可互相胶合形成胶合透镜。

在一个实施方式中，第一透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均可为非球面镜片。

在一个实施方式中，第一透镜可为玻璃非球面镜片。

在一个实施方式中，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≤4。

在一个实施方式中，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第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym之间可满足：D/Ym/FOVm≤0.035。

在一个实施方式中，第三透镜的焦距值F3与第四透镜的焦距值F4之间可满足：0.2≤|F3|/F4≤1.8。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角度FOVm、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高Ym之间可满足：(FOVm×F)/Ym≥80。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第一透镜的像侧面的曲率半径R2与第一透镜的中心厚度d1之间可满足：0.5≤R1/(R2+d1)≤1.2。

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、第四透镜和第五透镜。其中，第一透镜和第三透镜均可具有负光焦度；第二透镜、第四透镜和第五透镜均可具有正光焦度；第三透镜和第四透镜可互相胶合形成胶合透镜；以及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≤4。

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，第二透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。

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，第五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，第一透镜可为玻璃非球面镜片。

本申请的又一方面提供了一种成像设备，该成像设备可包括根据上述实施方式的光学镜头及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。

本申请采用了例如五片透镜，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，实现光学镜头的高解像、小型化、长焦距、较大超焦距、较小CRA、大视场、大光圈、周边照度高等有益效果中的至少一个。

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；以及

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。

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五个具有光焦度的透镜，即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五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。第一透镜设置为凸面朝向物侧的弯月形状，并选用非球面面型，有利于在保证焦距较大的情况下，尽可能得收集大视场光线进入后方光学系统，增加通光量，使得大视场内能够实现较高的成像质量。在实际应用中，考虑到车载镜头室外安装使用环境，会处于雨雪等恶劣天气，这样的凸面朝向物侧的弯月形状设计，更加适用雨雪等环境，有利于水滴的滑落，不易积水、积尘、从而减小外界环境对成像的影响。

第二透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均可为凸面。第二透镜的光焦度设置成与第一透镜的光焦度相反，且两者位于光阑的同侧，可将第一透镜收集的光线平稳过渡至后方镜片，提高周边光照度。

第三透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。

第四透镜可具有正光焦度，其物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。

第五透镜可具有正光焦度，其物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。第五透镜设置为凸面朝向物侧的弯月形状，可有利于镜头的热稳定；并且采用光焦度为正的非球面镜片，可有利于修正像差。

在示例性实施方式中，可在例如第二透镜与第三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。当将光阑设置于第二透镜与第三透镜之间时，可有效收束进入光学系统的光线，减小光学系统镜片的口径。然而，应注意，此处公开的光阑的位置仅是示例而非限制；在替代的实施方式中，也可根据实际需要将光阑设置在其他位置。

在示例性实施方式中，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与成像面之间的滤光片，以对具有不同波长的光线进行过滤；以及还可包括设置在滤光片与成像面之间的保护玻璃，以防止光学镜头的内部元件(例如，芯片)被损坏。

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，可通过将第三透镜的像侧面与第四透镜的物侧面胶合，而将第三透镜和第四透镜组合成胶合透镜。在该胶合透镜中，排布在前的第三透镜具有负光焦度，可将前方光线进行发散后再过渡至后方光学系统，更有利于延长后方光线光程；排布在后的第四透镜具有正光焦度，像侧面为凹面，可进一步发散光线，实现长焦距。该胶合透镜为两镜片组成的双胶合透镜，采用双胶合透镜可具有以下有益效果中的至少之一：①减小两个镜片之间的空气间隔，减小系统总长；②减少两个镜片之间的组立部件，减少工序，降低成本；③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；④减少镜片间反射引起光量损失，提升照度；⑤可进一步减小场曲，可矫正系统的轴外点像差；⑥该胶合透镜的使用，分担了系统的整体色差矫正，可有效校正像差，提高解像力，且使得光学系统整体紧凑，满足小型化要求。

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≤4，更理想地，可进一步满足TTL/F≤3.8。满足条件式TTL/F≤4，可保证系统的小型化特性。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角FOVm、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜物侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym之间可满足：D/Ym/FOVm≤0.035，更理想地，可进一步满足D/Ym/FOVm≤0.03。满足条件式D/Ym/FOVm≤0.035，可保证前端小口径，实现小型化特性。

在示例性实施方式中，第三透镜的焦距值F3与第四透镜的焦距值F4之间可满足：0.2≤|F3|/F4≤1.8，更理想地，可进一步满足0.5≤|F3|/F4≤1.5。通过设置使得相邻的第三透镜与第四透镜的焦距相接近，可有助于光线的平缓过渡。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角度FOVm、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高Ym之间可满足：(FOVm×F)/Ym≥80，更理想地，可进一步满足(FOVm×F)/Ym≥85。通过满足条件式(FOVm×F)/Ym≥80，可有助于同时实现长焦和大视场角特性。

在示例性实施方式中，第一透镜物侧面的曲率半径R1、第一透镜像侧面的曲率半径R2与第一透镜的中心厚度d1之间可满足：0.5≤R1/(R2+d1)≤1.2，更理想地，可进一步满足0.7≤R1/(R2+d1)≤1.0。通过第一透镜特殊的形状设计，可使得周边光线与中心光线存有光程差，能够发散中心光线进入后方光学系统，且减小镜头前端口径，减小体积，有利于小型化和降低成本。

在示例性实施方式中，光学镜头的主光线角度CRA可满足：CRA≤12.5°。通过控制光学镜头的主光线角度，可有效避免杂光的产生。

在示例性实施方式中，光学镜头的周边光照度Rei11可满足：Reill≥85％。通过第一透镜采用非球面镜片，可增大光线的入射角，有利于提高周边光照度。

在示例性实施方式中，光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的光圈值FNO与光学镜头所采用的芯片的像元尺寸pix之间可满足：(F*F)/(2*pix*FNO/1000)≥3300(在本申请中，pix均取为3.2μm)。通过满足条件式(F*F)/(2*pix*FNO/1000)≥3300，光学镜头的超焦距较大，可有利于降低物距较小时的成像质量，达到较小物距时物体失焦效果。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头中的第一透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜可采用非球面镜片。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。应理解的是，为了提高成像质量，根据本申请的光学镜头还可增加非球面镜片的数量。

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。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，塑料材质的透镜会引起镜头的光学后焦变化量较大。采用玻璃材质的镜片，可减小温度对镜头光学后焦的影响，但是成本较高。根据本申请的第一透镜可采用玻璃镜片。理想地，第一透镜可采用玻璃非球面镜片，以在耐磨损、不易碎(如使用中镜头遇到碎石撞击，玻璃镜片不易碎)的同时，提高解像质量。应理解，在重点关注光学镜头的稳定性的情况下，第一透镜至第五透镜均可为玻璃镜片。

根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过合理的镜片形状的设置及光焦度的设置，仅使用5片架构，可在实现较大超焦距、较小CRA、大光圈、小型化的同时、又能兼顾大光圈、大视场、长焦距、成像质量较高的实际应用需求，并降低了镜头的制造成本，更具有视场竞争力。该光学镜头主光线角度CRA较小，可避免光线后端出射时打到镜筒上产生杂光，又可以很好的匹配例如车载芯片，不会产生偏色和暗角现象。另外，该光学镜头在兼顾较大的视场的同时，具有较大的超焦距，满足了一些应用场景下较小物距内低成像质量的要求。因此，根据本申请的上述实施方式的光学镜头能够具有高解像、小型化、长焦距、较大超焦距、较小CRA、大视场、大光圈、周边照度高等有益效果中的至少一个，可更好地符合车载应用类光学镜头的要求。

本领域技术人员应当理解，上文中使用的光学镜头的光学总长度TTL是指从第一透镜物侧面的中心至成像面中心的轴上距离；光学镜头的光学后焦BFL是指从最后一个透镜第五透镜像侧面的中心至成像面中心的轴上距离；以及光学镜头的透镜组长度TL是指从第一透镜物侧面的中心至最后一个透镜第五透镜像侧面中心的轴上距离。

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五个透镜为例进行了描述，但是该光学镜头不限于包括五个透镜。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和第五透镜L5。

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为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S3和像侧面S4均为凸面。

第三透镜L3为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S6为凸面，像侧面S7为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。其中，第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合形成胶合透镜。

第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。

其中，第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5均为非球面镜片，它们各自的物侧面和像侧面均为非球面。

可选地，该光学镜头还可包括具有物侧面S11和像侧面S12的滤光片L6和/或保护透镜L6’。滤光片L6可用于校正色彩偏差。保护透镜L6’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S12并最终成像在成像面IMA上。

在本实施例的光学镜头中，可在第二透镜L2与第三透镜L3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

面号	曲率半径R	厚度T	折射率Nd	阿贝数Vd
					1	4.1591	2.7449	1.59	61.2
2	2.3409	5.7582
					3	59.1113	2.5503	1.83	37.2
4	-8.4894	0.1209
					STO	无穷	0.2208
6	11.5979	2.7455	1.64	23.5
					7	2.2466	2.8016	1.54	56.1
8	9.1195	0.5685
					9	3.4734	2.6691	1.54	56.1
10	25.0733	0.7217
					11	无穷	0.9500	1.52	64.2
12	无穷	1.2892
					IMA	无穷

本实施例采用了五片透镜作为示例，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，可使镜头具有高解像、小型化、长焦距、较大超焦距、较小CRA、大视场、大光圈、周边照度高等有益效果中的至少一个。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和S6-S10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

-0.4458

-1.4871E-03

-1.8921E-04

-1.6216E-06

3.9643E-07

-8.8353E-09

2

-0.8896

-3.0974E-03

-1.1814E-03

1.2951E-04

-5.7470E-06

9.8982E-08

6

-17.6761

-5.2648E-04

-1.1441E-04

1.5964E-05

-2.6032E-06

7.8881E-08

7

-0.7301

-9.1125E-03

-2.6542E-04

2.4259E-06

-1.9471E-06

-1.5410E-07

8

-60.9465

-5.8201E-03

1.0359E-04

-1.6031E-06

5.0829E-07

1.1139E-08

9

-5.7668

2.0252E-03

-1.8772E-04

-5.8599E-06

5.5783E-07

-3.1249E-09

10

27.3119

-6.1671E-03

9.0789E-04

-8.5267E-05

3.0368E-06

-2.0423E-09

下表3给出了实施例1的光学镜头的整组焦距值F、第三透镜L3和第四透镜L4的焦距值F3-F4、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FOVm、光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym、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IMA的轴上距离)、光学镜头的光学后焦BFL(即，最后一个透镜第五透镜L5的像侧面S10的中心至成像面IMA的轴上距离)、光学镜头的透镜组长度TL(即，从第一透镜L1的物侧面S1中心至最后一个透镜第五透镜L5的像侧面S10中心的轴上距离)、光学镜头的光圈值FNO、第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2的曲率半径R1-R2、第一透镜L1的中心厚度d1、光学镜头的主光线角度CRA以及光学镜头的周边光照度Rei11。

表3

F(mm)	6.9967	TL(mm)	20.1798
				\|F3\|(mm)	4.8742	FNO	2.0183
F4(mm)	4.8372	R1(mm)	4.1591
				D(mm)	9.7579	R2(mm)	2.3409
FOVm(°)	80.4000	d1(mm)	2.7449
				Ym(mm)	6.1440	CRA(°)	10.73
TTL(mm)	23.1407	Rei11	0.8800
				BFL(mm)	2.9609

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＝3.3074；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L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym之间满足D/Ym/FOVm＝0.0198；第三透镜L3的焦距值F3与第四透镜L4的焦距值F4之间满足|F3|/F4＝1.0076；光学镜头的最大视场角度FOVm、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高Ym之间满足(FOVm×F)/Ym＝91.5589；以及第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径R1、第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径R2与第一透镜L1的中心厚度d1之间满足R1/(R2+d1)＝0.8178。

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和第五透镜L5。

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S1-S2和S6-S10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的光学镜头的整组焦距值F、第三透镜L3和第四透镜L4的焦距值F3-F4、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FOVm、光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym、光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的光学后焦BFL、光学镜头的透镜组长度TL、光学镜头的光圈值FNO、第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2的曲率半径R1-R2、第一透镜L1的中心厚度d1、光学镜头的主光线角度CRA以及光学镜头的周边光照度Rei11。

表4

面号	曲率半径R	厚度T	折射率Nd	阿贝数Vd
					1	4.1567	2.7803	1.59	61.2
2	2.3399	5.7539
					3	60.8501	2.4809	1.83	37.2
4	-8.4585	0.1049
					STO	无穷	0.2244
6	11.6215	2.7345	1.64	23.5
					7	2.2576	2.7497	1.54	56.1
8	8.5972	0.5616
					9	3.4049	2.6505	1.54	56.1
10	24.9240	0.7167
					11	无穷	0.9500	1.52	64.2
12	无穷	1.2867
					IMA	无穷

表5

面号

K

A

B

C

D

E

1

-0.4483

-1.5067E-03

-1.8884E-04

-1.6224E-06

3.9647E-07

-8.8269E-09

2

-0.8849

-3.1064E-03

-1.1857E-03

1.2952E-04

-5.7359E-06

9.9370E-08

6

-18.1957

-5.2966E-04

-1.2149E-04

1.3632E-05

-2.8068E-06

3.8062E-07

7

-0.7418

-9.3090E-03

-2.7483E-04

9.0422E-06

-3.3842E-07

-1.0483E-07

8

-62.6191

-5.8120E-03

1.0242E-04

-2.0161E-06

4.3872E-07

-5.3173E-10

9

-5.7201

1.9813E-03

-1.8544E-04

-5.5309E-06

5.9035E-07

-1.6187E-09

10

27.4589

-6.1592E-03

9.0809E-04

-8.5204E-05

3.0765E-06

8.7016E-09

表6

F(mm)	7.0061	TL(mm)	20.0408
				\|F3\|(mm)	4.8980	FNO	2.0073
F4(mm)	4.9285	R1(mm)	4.1567
				D(mm)	10.1740	R2(mm)	2.3399
FOVm(°)	80.6000	d1(mm)	2.7803
				Ym(mm)	6.1400	CRA(°)	11.0
TTL(mm)	22.9942	Rei11	0.8600
				BFL(mm)	2.9534

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＝3.2820；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L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym之间满足D/Ym/FOVm＝0.0206；第三透镜L3的焦距值F3与第四透镜L4的焦距值F4之间满足|F3|/F4＝0.9938；光学镜头的最大视场角度FOVm、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高Ym之间满足(FOVm×F)/Ym＝91.9696；以及第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径R1、第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径R2与第一透镜L1的中心厚度d1之间满足R1/(R2+d1)＝0.8118。

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和第五透镜L5。

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和S6-S10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的光学镜头的整组焦距值F、第三透镜L3和第四透镜L4的焦距值F3-F4、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FOVm、光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym、光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的光学后焦BFL、光学镜头的透镜组长度TL、光学镜头的光圈值FNO、第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2的曲率半径R1-R2、第一透镜L1的中心厚度d1、光学镜头的主光线角度CRA以及光学镜头的周边光照度Rei11。

表7

面号	曲率半径R	厚度T	折射率Nd	阿贝数Vd
					1	4.1721	2.7341	1.59	61.2
2	2.3358	5.8775
					3	56.5580	2.5353	1.83	37.2
4	-8.5405	0.1830
					STO	无穷	0.2173
6	11.5329	2.7456	1.64	23.5
					7	2.2560	2.7684	1.54	56.1
8	8.8963	0.5485
					9	3.4719	2.6664	1.54	56.1
10	24.9496	0.7217
					11	无穷	0.9500	1.52	64.2
12	无穷	1.3298
					IMA	无穷

表8

表9

F(mm)	6.9465	TL(mm)	20.2763
				\|F3\|(mm)	4.9111	FNO	2.0187
F4(mm)	4.8908	R1(mm)	4.1721
				D(mm)	9.7579	R2(mm)	2.3358
FOVm(°)	80.2000	d1(mm)	2.7341
				Ym(mm)	6.1440	CRA(°)	11.34
TTL(mm)	23.2777	Rei11	0.8899
				BFL(mm)	3.0014

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＝3.3510；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L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym之间满足D/Ym/FOVm＝0.0198；第三透镜L3的焦距值F3与第四透镜L4的焦距值F4之间满足|F3|/F4＝1.0042；光学镜头的最大视场角度FOVm、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高Ym之间满足(FOVm×F)/Ym＝90.6747；以及第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径R1、第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径R2与第一透镜L1的中心厚度d1之间满足R1/(R2+d1)＝0.8229。

综上，实施例1至实施例3分别满足以下表10所示的关系。

表10

本申请还提供了一种成像设备，该成像设备可包括根据本申请上述实施方式的光学镜头和用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。该成像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)。该成像设备可以是诸如探测距离相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如探测距离设备上的成像模块。

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

1.光学镜头，其中具有光焦度的透镜的数量是五片，分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜至所述第五透镜沿着光轴由物侧至像侧依序设置，

其特征在于，

所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

所述第二透镜具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；

所述第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

所述第五透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；以及

所述光学镜头的最大视场角度FOVm、所述光学镜头的整组焦距值F以及所述光学镜头最大视场角所对应的像高Ym之间满足：（FOVm×F)/Ym≥80°。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜互相胶合形成胶合透镜。

3.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、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均为非球面镜片。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜为玻璃非球面镜片。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的光学总长度TTL与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足：TTL/F≤4。

6.根据权利要求1-4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FOVm、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以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym之间满足：(D*180°)/(Ym*FOVm)≤6.300。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的焦距值F3与所述第四透镜的焦距值F4之间满足：0.2≤|F3|/F4≤1.8。

8.根据权利要求1-4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曲率半径R1、所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2与所述第一透镜的中心厚度d1之间满足：0.5≤R1/（R2+d1）≤1.2。

9.光学镜头，其中具有光焦度的透镜的数量是五片，分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜至所述第五透镜沿着光轴由物侧至像侧依序设置，

其特征在于，

所述第一透镜和所述第三透镜均具有负光焦度；

所述第二透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均具有正光焦度；

所述第三透镜和所述第四透镜互相胶合形成胶合透镜；以及

所述光学镜头的光学总长度TTL与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足：TTL/F≤4；

10.根据权利要求9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。

11.根据权利要求9所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面和像侧面均为凸面。

12.根据权利要求9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。

13.根据权利要求9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。

14.根据权利要求9所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。

15.根据权利要求9-14中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均为非球面镜片。

16.根据权利要求9-14中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜为玻璃非球面镜片。

17.根据权利要求9-14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FOVm、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以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高Ym之间满足：(D*180°)/(Ym*FOVm)≤6.300。

18.根据权利要求9-14中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的焦距值F3与所述第四透镜的焦距值F4之间满足：0.2≤|F3|/F4≤1.8。

19.根据权利要求9-14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曲率半径R1、所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2与所述第一透镜的中心厚度d1之间满足：0.5≤R1/（R2+d1）≤1.2。

20.一种成像设备，其特征在于，包括权利要求1或9所述的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。