CN111708150A - 成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置 - Google Patents

成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111708150A
CN111708150A CN202010567015.1A CN202010567015A CN111708150A CN 111708150 A CN111708150 A CN 111708150A CN 202010567015 A CN202010567015 A CN 202010567015A CN 111708150 A CN111708150 A CN 111708150A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
image
imaging lens
imaging
denotes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010567015.1A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡雄宇
兰宾利
赵迪
周芮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Original Assignee
Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd filed Critical Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Priority to CN202010567015.1A priority Critical patent/CN111708150A/zh
Publication of CN111708150A publication Critical patent/CN111708150A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Abstract

本申请涉及一种成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置。该成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括具有负屈折力的第一透镜;具有负屈折力的第二透镜,其物侧面近光轴处为凹面,像侧面近光轴处为凹面;具有正屈折力的第三透镜;具有正屈折力的第四透镜;具有正屈折力的第五透镜,其物侧面近光轴处为凸面,像侧面近光轴处为凸面;具有负屈折力的第六透镜;所述成像镜头还包括一光阑,所述光阑设于所述第一透镜的物侧或者所述第一透镜和所述第六透镜之间。上述成像镜头在满足特定关系时能够在扩大视场角范围、保证高成像性能以及实现小型化方面取得平衡。

Description

成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,特别是涉及一种成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置。
背景技术
目前,随着国家对于道路交通安全和汽车安全的要求不断提高,以及环视摄像头、ADAS(Advanced Driving Assistance System,高级驾驶辅助系统)和无人驾驶市场的兴起,车载镜头越来越多的应用于汽车辅助驾驶系统中。与此同时,人们对车载镜头的成像质量、画面的舒适度等方面也提出了更高的要求。环视摄像头,通过将多个成像镜头于车身的合理分布,将汽车顶部各个方向的鸟瞰画面拼接到一起,使驾驶员看清汽车四周的图像,以有效避免倒车碾压、刮蹭保险杠和轮毂等事故的发生,同时环视摄像头还能识别停车通道标识、路缘和附近车辆,大大保证了汽车的驾驶安全性。
成像镜头一般由玻璃透镜加塑胶透镜组成,为了获得较大的视场角往往需要多个玻璃透镜或多个塑胶透镜。然而,这种成像镜头尺寸较大,价格较高,不能满足市场对镜头小尺寸、低价格、高性能的要求。
发明内容
基于此,有必要针对传统的成像镜头较难在小尺寸、广视角以及高成像性能间取得平衡的问题,提供一种改进的成像镜头。
一种成像镜头,所述成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括,
具有负屈折力的第一透镜;具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面近光轴处为凹面,像侧面近光轴处为凹面;具有正屈折力的第三透镜;具有正屈折力的第四透镜;具有正屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面近光轴处为凸面,像侧面近光轴处为凸面;具有负屈折力的第六透镜;所述成像镜头还包括一光阑,所述光阑设于所述第一透镜的物侧或者所述第一透镜和所述第六透镜之间;且所述成像镜头满足下列关系式:
14.5<|RS3-RS4|/D23<20.5;
其中,RS3表示所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,RS4表示所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,D23表示所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面在光轴上的距离。
上述成像镜头,通过选取合适数量的透镜并合理分配各透镜的屈折力和面型可以增强镜头的成像解析能力并有效修正像差,保证图像的清晰度;同时成像镜头满足上述关系式的上限时,有利于防止第二透镜物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径差异过大,从而减少杂散光的形成,降低鬼影的产生几率;在满足上述关系式的下限时,有利于控制第二透镜和第三透镜之间的空气间隔,从而在保证高成像性能的同时,使镜头结构紧凑,实现小型化。
在其中一个实施例中,所述成像镜头中至少一个透镜的物侧面和/或像侧面为非球面,且所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜以及所述第六透镜均为塑胶透镜。
通过上述方式,可以提高透镜设计的灵活性,并有效地校正像差,提高光学成像镜头的成像质量,并且使用塑胶材质的透镜能够减少成像镜头的重量并降低生产成本。进一步的,使用玻塑混合的透镜有利于使镜头在降低重量、具备较好的温度耐受特性以及优良的光学性能之间取得平衡。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:-6<f1/f<-4;其中,f1表示所述第一透镜的有效焦距,f表示所述成像镜头的有效焦距。
在满足上述关系式的上限时,第一透镜的负屈折力不会过强,有利于抑制成像区域周边部的光束造成的高阶像差;在满足上述关系式的下限时,可以保证第一透镜为镜头提供足够的负屈折力,从而有利于抑制镜头消色差效果的减小,使镜头具备高分辨性能。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:RS1/f1<-1.4;其中,RS1表示所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f1表示所述第一透镜的有效焦距。
第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径小有利于镜头的广角化。通过满足上述关系式的上限,有利于控制第一透镜的弯曲程度,从而进一步降低鬼影的产生比率;同时也有利于防止第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径过小,抑制成像区域周边部光束的强发散作用,从而抑制高阶像差的产生。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:-6<f23/f<-4;其中,f23表示所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距,f表示所述成像镜头的有效焦距。
在满足上述关系时,有利于使第二透镜和第三透镜整体为镜头提供负屈折力,同时根据上述关系合理控制该负屈折力的大小,从而有利于校正像差,提升镜头的解像力,降低鬼影的产生比率。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:1.5<f3/CT3<3.5;其中,f3表示所述第三透镜的有效焦距,CT3表示所述第三透镜在光轴上的厚度。
在满足上述关系式的下限时,有利于合理配置第三透镜的中心厚度,从而使镜头的结构紧凑,实现小型化;在满足上述关系式的上限时,有利于使第三透镜为镜头提供足够的正屈折力,从而有利于抑制镜头消色差效果的减小,使镜头具备高分辨性能。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:3<f56/f<7;其中,f56表示所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距,f表示所述成像镜头的有效焦距。
在满足上关系时,有利于使第五透镜和第六透镜整体为镜头提供正屈折力,以使镜头的屈折力分布更为合理,从而降低镜头的敏感度;同时也有利于修正像差,使镜头在缩小体积和提升解像力之间取得平衡。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:3<TTL/∑D16<5;其中,TTL表示所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面在光轴上的距离,∑D16表示所述第一透镜至所述第六透镜的各相邻透镜中前一透镜的像侧面至后一透镜的物侧面在光轴上的距离之和。
在满足上述关系时,有利于合理配置镜头中各相邻透镜间的空气间隔,使镜头的结构更为紧凑,实现小型化;同时,也有利于增加镜头的热稳定性。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:Nd4>1.4,Vd4>70;其中,Nd4表示所述第四透镜的折射率,Vd4表示所述第四透镜的阿贝数。
在满足上述关系时,有利于校正镜头的轴外色差,进而提高镜头的分辨率,提升成像品质。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:
2<(CT4+CT5)/CT6<5;其中,CT4表示所述第四透镜在光轴上的厚度,CT5表示所述第五透镜在光轴上的厚度,CT6表示所述第六透镜在光轴上的厚度。
在满足上述关系时,可以合理配置第四透镜、第五透镜和第六透镜的中心厚度,以合理分配整个透镜系统的屈折力,从而有利于降低透镜的敏感度,提高生产良率,并实现镜头的小型化。
在其中一个实施例中,所述成像镜头满足下列关系式:
(FOV×f)/ImgH>50deg;其中,FOV表示所述成像镜头的最大视场角,f表示所述成像镜头的有效焦距,ImgH表示所述成像镜头的最大视场角所对应的像高。
在满足上述关系时,有利于在保证广视角的前提下,提高镜头的解像能力,提升成像品质。
本申请还提供一种取像模组。
一种取像模组,包括如前所述的成像镜头以及感光元件,所述感光元件设于所述成像镜头的像侧。
上述取像模组,利用前述的成像镜头能够拍摄得到视角广、像素高的图像,同时取像模组还具有小型化、轻量化的结构特点,方便适配至如手机、平板以及车载镜头等尺寸受限的装置;除此之外,上述取像模组采用玻塑混合透镜,价格较低,更容易满足市场需求。
本申请还提供一种电子装置。
一种电子装置,包括壳体以及如前所述的取像模组,所述取像模组安装在所述壳体上。
上述电子装置,具有轻量化的特点,且利用前述的取像模组能够拍摄得到视角广、像素高的图像,进而提升用户的拍摄体验。
本申请还提供一种驾驶装置,包括车体以及如前所述的取像模组,所述取像模组设于所述车体以获取所述车体内部或所述车体周围的环境信息。
上述驾驶装置,可以通过前述取像模组及时、准确地获取其内部或周围的环境信息,并根据获得的内部信息判断驾驶员的驾驶状态,或是根据环境信息对周围的道路状况进行实时分析,从而提升驾驶的安全性。
附图说明
图1示出了本申请实施例1的成像镜头的结构示意图;
图2分别示出了实施例1的成像镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图3示出了本申请实施例2的成像镜头的结构示意图;
图4分别示出了实施例2的成像镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图5示出了本申请实施例3的成像镜头的结构示意图;
图6分别示出了实施例3的成像镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图7示出了本申请实施例4的成像镜头的结构示意图;
图8分别示出了实施例4的成像镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图9示出了本申请实施例5的成像镜头的结构示意图;
图10分别示出了实施例5的成像镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图11示出了本申请实施例6的成像镜头的结构示意图;
图12分别示出了实施例6的成像镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图13示出了本申请一实施例的取像模组的示意图;
图14示出了本申请一实施例的应用取像模组的驾驶装置示意图;
图15示出了本申请一实施例的应用取像模组的电子装置示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
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。为了便于说明,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。
在本说明书中,物体相对于光学元件所处的一侧空间称为该光学元件的物侧,对应的,物体所成的像相对于光学元件所处的一侧空间称为该光学元件的像侧。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。并定义物侧至像侧为距离的正向。
另外,在下文的描述中,若出现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近光轴处为凸面;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近光轴处为凹面。此处近光轴处是指光轴附近的区域。具体的,透镜表面区域的凹凸系以平行通过该区域的光线与光轴的交点在像侧或物侧来判定。举例言之,当平行光线通过该区域后,光线会朝像侧聚焦且与光轴的交点位于像侧,则该区域为凸面;反之,若光线通过该区域后,光线发散且光线的延伸线与光轴的交点在物侧,则该区域为凹面。另外,透镜包括光轴附近区域、圆周附近区域以及用于固定透镜的延伸部。理想的情况下,成像光线并不会通过延伸部,因此可以将光轴附近区域至圆周附近区域的区域范围定义为透镜的有效口径范围。下述实施例为求附图简洁均省略了部分的延伸部。进一步的,判定光轴附近区域、圆周附近区域或多个区域的范围的方法如下:
首先定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点,自该中心点至透镜有效口径范围边界的距离为透镜的有效半口径,而一反曲点是位于该透镜表面上且并非位于光轴上的一点,通过反曲点的一切线与光轴垂直(即该透镜表面上反曲点两侧的面型相反)。如果透镜的径向上自中心点向外有数个反曲点,则依序为第一反曲点、第二反曲点,而透镜有效口径范围内距中心点最远的反曲点为第N反曲点。定义中心点和第一反曲点之间的范围为光轴附近区域,第N反曲点径向上向外的区域为圆周附近区域,第一反曲点至第N反曲点之间的区域依各反曲点分为不同的区域;若透镜表面上无反曲点,该光轴附近的区域定义为有效半口径的0~50%对应的区域,圆周附近区域定义为有效半口径的50%~100%对应的区域。
以下将对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
请一并参阅图1、图3、图5、图7、图9和图11,本申请实施例提供一种可兼顾广视角、高像素以及小型化的成像镜头。该成像镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜。该六片透镜自第一透镜至第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列,成像镜头的成像面位于第六透镜的像侧。
成像镜头中还设置有光阑,光阑设于第一透镜的物侧或者第一透镜和第六透镜之间,以更好地控制入射光束的大小,提升光学成像镜头的成像质量。进一步的,光阑设于第三透镜和第四透镜之间。具体的,光阑包括孔径光阑和视场光阑。优选的,光阑为孔径光阑。孔径光阑可位于透镜的表面上(例如物侧面和像侧面),并与透镜形成作用关系,例如,通过在透镜的表面涂覆阻光涂层以在该表面形成孔径光阑;或通过夹持件固定夹持透镜的表面,位于该表面的夹持件结构能够限制轴上物点成像光束的宽度,从而在该表面上形成孔径光阑。
具体的,第一透镜具有负屈折力,有利于使大角度入射的光线也能射入镜头,从而有助于扩大成像镜头的视场范围;
第二透镜具有负屈折力,且其物侧面和像侧面近光轴处均为凹面,有利于增加入射光线的宽度,以使大角度入射的光线经第一透镜折转后进一步扩宽,从而充满光瞳,充分传递至高像素像面,获得更宽的视场范围,同时体现镜头的高像素特点。
第三透镜具有正屈折力。由于光线由较强负屈折力的第一透镜与第二透镜射出后,边缘视场光线的射入像面易产生较大的场曲,因此,通过设置一枚具有正屈折力的第三透镜,可平衡镜头前端透镜的负屈折力,校正边缘像差,提升镜头的成像解析度,降低鬼影的产生比率。
第四透镜具有正屈折力,可以有效分散屈折力的配置,避免产生过多像差,进一步改善成像品质。
第五透镜具有正屈折力,第六透镜具有负屈折力,从而通过第五透镜与第六透镜配合可以降低透镜系统的敏感度,并校正镜头色差以及光线经前面透镜组的折转而产生的像散,从而进一步修正像差,提升镜头的成像解析能力。进一步的,第五透镜的物侧面和像侧面近光轴处均为凸面,从而可将第六透镜的物侧面近光轴处设置为凹面以与第五透镜配合,使成像镜头的整体结构更为紧凑,如此有利于修正像差,并在缩小镜头体积和提高镜头解像力之间取得平衡。
具体的,成像镜头满足下列关系式:14.5<|RS3-RS4|/D23<20.5。其中,RS3表示第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,RS4表示第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,D23表示第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面在光轴上的距离。|RS3-RS4|/D23可以是15、15.4、15.8、16.2、16.6、17、18.4、18.8、19.2、19.6或20。在满足关系式的上限时,有利于防止第二透镜物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径差异过大,从而减少杂散光的形成,降低鬼影的产生几率;在满足关系式的下限时,有利于控制第二透镜和第三透镜之间的空气间隔,从而在保证高成像性能的同时,使镜头结构紧凑,实现小型化。而当|RS3-RS4|/D23超出范围时,则较难在镜头高像素以及小型化之间取得平衡。
当上述成像镜头用于成像时,被摄物体发出或者反射的光线从物侧方向进入成像镜头,并依次穿过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,最终汇聚到成像面上。
上述成像镜头,通过选取合适数量的透镜并合理分配各透镜的屈折力以及面型可以增强镜头的成像解析能力并有效修正像差,从而提升镜头分辨率,保证图像的清晰度;同时通过控制第二透镜的物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径以及第二透镜和第三透镜间的空气间隔满足上述关系,有利于成像镜头在实现高像素以及小型化之间取得的平衡。
在示例性实施方式中,第一透镜至第六透镜中,至少一个透镜的物侧面和/或像侧面为非球面。通过上述方式,可以提高透镜设计的灵活性,并有效地校正像差,提高成像镜头的成像质量。具体的,第二透镜至第六透镜的物侧面和像侧面均设置为非球面,从而可更好地在光线传递过程中产生的像差。需要注意的是,成像镜头中各透镜的表面也可以是球面和非球面的任意组合,本申请对此不做限制。
在示例性实施方式中,第二透镜、第三透镜、第五透镜以及第六透镜均为塑胶透镜。使用塑胶材质的透镜能够减少成像镜头的重量并降低生产成本,进一步的,第一透镜和第四透镜可采用玻璃透镜。使用玻塑混合的透镜有利于使镜头在降低重量、具备较好的温度耐受特性以及优良的光学性能之间取得平衡,从而为镜头提供降价空间,进一步满足市场需求。特别地,当成像镜头应用于手机、平板等电子设备时,各透镜也可均选为塑胶透镜,以进一步降低镜头重量,满足电子设备的轻薄化应用需求。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:-6<f1/f<-4;其中,f1表示第一透镜的有效焦距,f表示成像镜头的有效焦距。f1/f可以是-5.5、-5.3、-5.1、-4.9、-4.7、-4.5、-4.3或-4.1。在满足上述关系式的上限时,第一透镜的负屈折力不会过强,有利于抑制成像区域周边部的光束造成的高阶像差;在满足上述关系式的下限时,可以保证第一透镜为镜头提供足够的负屈折力,从而有利于抑制镜头消色差效果的减小,使镜头具备高分辨性能。而当f1/f超出上限时,第一透镜的有效焦距较小,使得屈折力过强,不利于抑制像差;而当f1/f低于下限时,第一透镜的有效焦距较大,容易导致屈折力不足,不利于抑制镜头消色差效果的减小,从而降低镜头的分辨率。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:RS1/f1<-1.4;其中,RS1表示第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f1表示第一透镜的有效焦距。RS1/f1可以是-1.6、-1.56、-1.54、-1.52、-1.5、-1.48、-1.46、-1.44或-1.42。第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径小有利于镜头的广角化。通过满足上述关系式的上限,有利于控制第一透镜的弯曲程度,从而进一步降低鬼影的产生比率;同时也有利于防止第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径过小,抑制成像区域周边部光束的强发散作用,从而抑制高阶像差的产生。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:-6<f23/f<-4;其中,f23表示第二透镜和第三透镜的组合焦距,f表示成像镜头的有效焦距。f23/f可以是-5.5、-5、-4.9、-4.8、-4.7、-4.6、-4.5、-4.4、-4.3、-4.2或-4.1。在满足上述关系时,有利于使第二透镜和第三透镜整体为镜头提供负屈折力,同时根据上述关系合理控制该负屈折力的大小,从而有利于校正像差,提升镜头的解像力,降低鬼影的产生比率。而当f23/f低于下限时,第二透镜和第三透镜的整体屈折力不足,不利于像差校正;而当f23/f超出上限时,第二透镜和第三透镜的整体屈折力过强,容易产生高阶像差,不利于提升成像品质。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:1.5<f3/CT3<3.5;其中,f3表示第三透镜的有效焦距,CT3表示第三透镜在光轴上的厚度。f3/CT3可以是1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2或3.4。在满足上述关系式的下限时,有利于合理配置第三透镜的中心厚度,从而使镜头的结构紧凑,实现小型化;在满足上述关系式的上限时,有利于使第三透镜为镜头提供足够的正屈折力,从而有利于抑制镜头消色差效果的减小,使镜头具备高分辨性能。而当f3/CT3低于下限时,第三透镜的中心厚度过大,不利于小型化;而当f3/CT3超出上限时,第三透镜的屈折力不足,不利于抑制镜头消色差效果的减小,导致镜头分辨率降低。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:3<f56/f<7;其中,f56表示第五透镜和第六透镜的组合焦距,f表示成像镜头的有效焦距。f56/f可以是3.4、3.8、4.2、4.6、5、5.4、5.8、6.2或6.6。在满足上关系时,有利于使第五透镜和第六透镜整体为镜头提供正屈折力,以使镜头的屈折力分布更为合理,从而降低镜头的敏感度;同时也有利于修正像差,使镜头在缩小体积和提升解像力之间取得平衡。而当f56/f低于下限时,第五透镜和第六透镜的整体屈折力过大,不利于平衡透镜系统的屈折力,也不利于降低系统的敏感度;而当f56/f超出上限时,第五透镜和第六透镜的整体屈折力较小,不利于修正像差,也不利于实现小型化。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:3<TTL/∑D16<5;其中,TTL表示第一透镜的物侧面至成像镜头的成像面在光轴上的距离,∑D16表示第一透镜至第六透镜的各相邻透镜中前一透镜的像侧面至后一透镜的物侧面在光轴上的距离之和。TTL/∑D16可以是3.5、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8或4.9。在满足上述关系时,有利于合理配置镜头中各相邻透镜间的空气间隔,使镜头的结构更为紧凑,实现小型化;同时,也有利于增加镜头的热稳定性。而当TTL/∑D16低于下限时,为满足要求,各透镜容易做的过薄,且各透镜间的空气间隔较大,不利于小型化和良率的提高;而当TTL/∑D16超出上限时,为满足要求,各透镜又容易做的过厚且各透镜间的空气间隔较小,同样不利于小型化和良率的提高。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:Nd4>1.4,Vd4>70;其中,Nd4表示第四透镜的折射率,Vd4表示第四透镜的阿贝数。具体的,Nd4可以是第四透镜的d光折射率,Vd4可以是第四透镜的d光阿贝数,其中d光是指波长为587.56nm的黄光。Nd4可以是1.48、1.49、1.5、1.51或1.52,Vd4可以是75、80、81、81.5、82、82.5或83。在满足上述关系时,有利于校正镜头的轴外色差,进而提高镜头的分辨率,提升成像品质。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:
2<(CT4+CT5)/CT6<5;其中,CT4表示第四透镜在光轴上的厚度,CT5表示第五透镜在光轴上的厚度,CT6表示第六透镜在光轴上的厚度。(CT4+CT5)/CT6可以是2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4或4.6。在满足上述关系时,可以合理配置第四透镜、第五透镜和第六透镜的中心厚度,以合理分配整个透镜系统的屈折力,从而有利于降低透镜的敏感度,提高生产良率,并实现镜头的小型化。而当(CT4+CT5)/CT6超出范围时,容易导致透镜过厚或过薄,不利于降低透镜的敏感度,也不利于镜头的小型化。
在示例性实施方式中,成像镜头满足下列关系式:
(FOV×f)/ImgH>50deg;其中,FOV表示成像镜头的最大视场角,f表示成像镜头的有效焦距,ImgH表示成像镜头的最大视场角所对应的像高。(FOV×f)/ImgH可以是55deg、56deg、57deg、58deg、59deg、60deg、61deg或62deg,deg表示角度的单位度(°),例如55deg即表示50°。在满足上述关系时,有利于在保证广视角的前提下,提高镜头的解像能力,提升成像品质。
在示例性实施方式中,第六透镜和成像镜头的成像面之间还设置有滤光片,用于滤除非工作波段的光线,从而防止因非工作波段光线的干扰而产生伪色或波纹的现象,避免成像色彩失真。具体的,滤光片可以是红外滤光片,其材质为玻璃。
在示例性实施方式中,成像镜头还可以包括保护玻璃。保护玻璃设于第六透镜的像侧或滤光片的像侧,起到保护感光元件的作用,同时也可避免感光元件沾染落尘,进一步保证成像品质。需要指出的是,在成像镜头应用于手机、平板等电子设备时,也可以不设置保护玻璃,以进一步减轻电子设备的重量。
本申请的上述实施方式的成像镜头可采用多片镜片,例如上文所述的六片。通过合理分配各透镜焦距、屈折力、面型、厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可以保证上述成像镜头的大视场角、小总长且具备较高的成像分辨率,同时还具备较大的光圈(FNO可以为2.1)以及较轻的重量,从而更好地满足如手机、平板、车载镜头等电子设备的应用需求。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。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的成像镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图2描述本申请实施例1的成像镜头100。
图1示出了实施例1的成像镜头100的结构示意图。如图1所示,成像镜头100沿着光轴从物侧至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、第六透镜L6和成像面S17。
第一透镜L1具有负屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为球面,其中物侧面S1近光轴处为凸面,像侧面S2近光轴处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3近光轴处为凹面,像侧面S4近光轴处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5近光轴处为凸面,像侧面S6近光轴处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7近光轴处为凸面,像侧面S8近光轴处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9近光轴处为凸面,像侧面S10近光轴处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11近光轴处为凹面,像侧面S12近光轴处为凸面。
将第二透镜L2至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面,有利于修正像差、解决像面歪曲的问题,也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学成像效果,进而使成像镜头100具备小型化特性。
第一透镜L1和第四透镜L4的材质均为玻璃,使用玻璃材质的透镜可使成像镜头100具备较好的温度耐受特性以及优良的光学性能。第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6的材质均为塑胶,使用塑胶材质的透镜能够减少成像镜头100的重量并降低生产成本。
第三透镜L3和第四透镜L4之间还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升成像镜头100的成像质量。成像镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110以及设于滤光片110像侧且具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃120。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17上。滤光片110用于滤除非工作波段的光线,从而防止因非工作波段光线的干扰而产生伪色或波纹的现象,避免成像色彩失真。具体的,滤光片110为红外滤光片,其材质为玻璃。
表1示出了实施例1的成像镜头100的透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和透镜的有效焦距,参考波长为587.56nm,其中,曲率半径、厚度、透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)。另外,以第一透镜L1为例,第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜在光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至像侧方向的后一透镜的物侧面在光轴上的距离;光阑ST0于“厚度”参数列中的数值为光阑ST0至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜表面与光轴的交点)在光轴上的距离,我们默认第一透镜L1物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴的正方向,当该值为负时,表明光阑ST0设置于图1中该透镜的物侧面顶点的右侧,若光阑STO厚度为正值时,光阑在该透镜物侧面顶点的左侧。
表1
Figure BDA0002548197300000171
Figure BDA0002548197300000181
透镜中的非球面面型由以下公式限定:
Figure BDA0002548197300000182
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为表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面的第i阶系数。下表2给出了可用于实施例1中透镜非球面S3-S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
Figure BDA0002548197300000183
第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S17在光轴上的距离TTL为17.39mm,成像镜头100的最大视场角所对应的像高ImgH为5.6mm。结合表1和表2中的数据可知,实施例1中的成像镜头100满足:
|RS3-RS4|/D23=19.812,其中,RS3表示第二透镜L2的物侧面S3于光轴处的曲率半径,RS4表示第二透镜L2的像侧面S4于光轴处的曲率半径,D23表示第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5在光轴上的距离。
f1/f=-4.594,其中,f1表示第一透镜L1的有效焦距,f表示成像镜头100的有效焦距。
RS1/f1=-1.519,其中,RS1表示第一透镜L1的物侧面S1于光轴处的曲率半径,f1表示第一透镜L1的有效焦距。
f23/f=-4.394,其中,f23表示第二透镜L2和第三透镜L3的组合焦距,f表示成像镜头100的有效焦距。
f3/CT3=2.77,其中,f3表示第三透镜L3的有效焦距,CT3表示第三透镜L3在光轴上的厚度。
f56/f=4.998,其中,f56表示第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距,f表示成像镜头100的有效焦距。
TTL/∑D16=4.224,其中,∑D16表示第一透镜L1至第六透镜L6的各相邻透镜中前一透镜的像侧面至后一透镜的物侧面在光轴上的距离之和。
Nd4=1.497,Vd4=81.6,其中,Nd4表示第四透镜L4的折射率,Vd4表示第四透镜L4的阿贝数;
(CT4+CT5)/CT6=4.275,其中,CT4表示第四透镜L4在光轴上的厚度,CT5表示第五透镜L5在光轴上的厚度,CT6表示第六透镜在L6光轴上的厚度。
(FOV×f)/ImgH=60.009deg,其中,FOV表示成像镜头100的最大视场角,f表示成像镜头100的有效焦距。
图2分别示出了实施例1的成像镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,成像镜头100的参考波长为546.07nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435.83nm、486.13nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由成像镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后不同视场角下的畸变。根据图2可知,实施例1给出的成像镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4描述本申请实施例2的成像镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了本申请实施例2的成像镜头100的结构示意图。
如图3所示,成像镜头100沿着光轴从物侧至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、第六透镜L6和成像面S17。
第一透镜L1具有负屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为球面,其中物侧面S1近光轴处为凸面,像侧面S2近光轴处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3近光轴处为凹面,像侧面S4近光轴处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5近光轴处为凸面,像侧面S6近光轴处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7近光轴处为凹面,像侧面S8近光轴处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9近光轴处为凸面,像侧面S10近光轴处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11近光轴处为凹面,像侧面S12近光轴处为凸面。
第二透镜L2至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1和第四透镜L4的材质均为玻璃。第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6的材质均为塑胶。第三透镜L3和第四透镜L4之间还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升成像镜头100的成像质量。成像镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110以及设于滤光片110像侧且具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃120。滤光片110为红外滤光片,其材质为玻璃。
表3示出了实施例2的成像镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,参考波长为587.56nm,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表4示出了可用于实施例2中透镜非球面S3-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表3
Figure BDA0002548197300000211
表4
Figure BDA0002548197300000212
Figure BDA0002548197300000221
图4分别示出了实施例2的成像镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,成像镜头100的参考波长为546.07nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为479.99nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由成像镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后不同视场角下的畸变。根据图4可知,实施例2给出的成像镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6描述本申请实施例3的成像镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图5示出了本申请实施例3的成像镜头100的结构示意图。
如图5所示,成像镜头100沿着光轴从物侧至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、第六透镜L6和成像面S17。
第一透镜L1具有负屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为球面,其中物侧面S1近光轴处为凸面,像侧面S2近光轴处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3近光轴处为凹面,像侧面S4近光轴处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5近光轴处为凸面,像侧面S6近光轴处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7近光轴处为凸面,像侧面S8近光轴处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9近光轴处为凸面,像侧面S10近光轴处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11近光轴处为凹面,像侧面S12近光轴处为凸面。
第二透镜L2至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1和第四透镜L4的材质均为玻璃。第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6的材质均为塑胶。第三透镜L3和第四透镜L4之间还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升成像镜头100的成像质量。成像镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110以及设于滤光片110像侧且具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃120。滤光片110为红外滤光片,其材质为玻璃。
表5示出了实施例3的成像镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,参考波长为587.56nm,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表6示出了可用于实施例3中透镜非球面S3-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表5
Figure BDA0002548197300000231
Figure BDA0002548197300000241
表6
Figure BDA0002548197300000242
图6分别示出了实施例3的成像镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,成像镜头100的参考波长为546.07nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为479.99nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由成像镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后不同视场角下的畸变。根据图6可知,实施例3给出的成像镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8描述本申请实施例4的成像镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图7示出了本申请实施例4的成像镜头100的结构示意图。
如图7所示,成像镜头100沿着光轴从物侧至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、第六透镜L6和成像面S17。
第一透镜L1具有负屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为球面,其中物侧面S1近光轴处为凸面,像侧面S2近光轴处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3近光轴处为凹面,像侧面S4近光轴处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5近光轴处为凸面,像侧面S6近光轴处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7近光轴处为凸面,像侧面S8近光轴处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9近光轴处为凸面,像侧面S10近光轴处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11近光轴处为凹面,像侧面S12近光轴处为凸面。
第二透镜L2至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1和第四透镜L4的材质均为玻璃。第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6的材质均为塑胶。第三透镜L3和第四透镜L4之间还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升成像镜头100的成像质量。成像镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110以及设于滤光片110像侧且具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃120。滤光片110为红外滤光片,其材质为玻璃。
表7示出了实施例4的成像镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,参考波长为587.56nm,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表8示出了可用于实施例4中透镜非球面S3-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表7
Figure BDA0002548197300000261
表8
Figure BDA0002548197300000262
图8分别示出了实施例4的成像镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,成像镜头100的参考波长为546.07nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为479.99nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由成像镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后不同视场角下的畸变。根据图8可知,实施例4给出的成像镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10描述本申请实施例5的成像镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图9示出了本申请实施例5的成像镜头100的结构示意图。
如图9所示,成像镜头100沿着光轴从物侧至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、第六透镜L6和成像面S17。
第一透镜L1具有负屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为球面,其中物侧面S1近光轴处为凸面,像侧面S2近光轴处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3近光轴处为凹面,像侧面S4近光轴处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5近光轴处为凸面,像侧面S6近光轴处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7近光轴处为凹面,像侧面S8近光轴处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9近光轴处为凸面,像侧面S10近光轴处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11近光轴处为凹面,像侧面S12近光轴处为凸面。
第二透镜L2至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1和第四透镜L4的材质均为玻璃。第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6的材质均为塑胶。第三透镜L3和第四透镜L4之间还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升成像镜头100的成像质量。成像镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110以及设于滤光片110像侧且具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃120。滤光片110为红外滤光片,其材质为玻璃。
表9示出了实施例5的成像镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,参考波长为587.56nm,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表10示出了可用于实施例5中透镜非球面S3-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表9
Figure BDA0002548197300000281
Figure BDA0002548197300000291
表10
Figure BDA0002548197300000292
图10分别示出了实施例5的成像镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,成像镜头100的参考波长为546.07nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为479.99nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由成像镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后不同视场角下的畸变。根据图10可知,实施例5给出的成像镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12描述本申请实施例6的成像镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图11示出了本申请实施例6的成像镜头100的结构示意图。
如图11所示,成像镜头100沿着光轴从物侧至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、第六透镜L6和成像面S17。
第一透镜L1具有负屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为球面,其中物侧面S1近光轴处为凸面,像侧面S2近光轴处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3近光轴处为凹面,像侧面S4近光轴处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5近光轴处为凸面,像侧面S6近光轴处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7近光轴处为凹面,像侧面S8近光轴处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9近光轴处为凸面,像侧面S10近光轴处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11近光轴处为凹面,像侧面S12近光轴处为凸面。
第二透镜L2至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1和第四透镜L4的材质均为玻璃。第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6的材质均为塑胶。第三透镜L3和第四透镜L4之间还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升成像镜头100的成像质量。成像镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110以及设于滤光片110像侧且具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃120。滤光片110为红外滤光片,其材质为玻璃。
表11示出了实施例6的成像镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,参考波长为587.56nm,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表12示出了可用于实施例6中透镜非球面S3-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表11
Figure BDA0002548197300000311
表12
Figure BDA0002548197300000312
图12分别示出了实施例6的成像镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,成像镜头100的参考波长为546.07nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为479.99nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由成像镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为546.07nm的光线经由成像镜头100后不同视场角下的畸变。根据图12可知,实施例6给出的成像镜头100能够实现良好的成像品质。
表13示出了上述各实施例对应本发明相关关系式的数值。
表13
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
f(mm) 1.68 1.65 1.65 1.64 1.57 1.56
FNO 2.3 2.3 2.2 2.2 2.1 2.1
FOV(deg) 200 200 200 200 200 200
TTL(mm) 17.39 17.39 17.39 17.39 17.39 17.39
ImgH(mm) 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6
|RS3-RS4|/D23 19.812 19.306 15.114 15.848 16.474 19.43
f1/f -4.594 -4.685 -4.674 -4.702 -5.066 -5.097
RS1/f1 -1.519 -1.516 -1.52 -1.52 -1.473 -1.474
f23/f -4.394 -4.958 -4.386 -4.659 -4.914 -4.28
f3/CT3 2.77 2.403 2.794 2.668 2.60 2.722
f56/f 4.998 5.873 5.845 6.142 4.108 3.682
TTL/∑D16 4.224 4.264 4.008 4.066 4.128 4.246
Nd4 1.497 1.497 1.497 1.497 1.497 1.497
Vd4 81.6 81.6 81.6 81.6 82.5 82.5
(CT4+CT5)/CT6 4.275 2.812 3.109 2.835 3.111 3.496
(FOV×f)/ImgH(deg) 60.009 58.929 58.929 58.571 56.071 55.714
如图13所示,本申请还提供一种取像模组200,包括如前文所述的成像镜头100(如图1所示);以及感光元件210,感光元件210设于成像镜头100的像侧,感光元件210的感光表面与成像面S17重合。具体的,感光元件210可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS,Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器或者电荷耦合元件(CCD,Charge-coupled Device)图像传感器,成像面S17依其对应的感光元件210的不同,可为一平面或有任意曲率的曲面,特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。
另一些实施方式中,取像模组200还包括用于承载成像镜头100的镜筒(图未示出)以及相应的支持装置(图未示出)。
除此之外,取像模组200还包括驱动装置(图未示出)以及影像稳定模块(图未示出)。其中驱动装置可具有自动对焦(Auto-Focus)功能,其驱动方式可使用如音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)、微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS)、压电系统(Piezoelectric)、以及记忆金属(Shape Memory Alloy)等驱动系统。驱动装置可让成像镜头100取得较佳的成像位置,从而使被摄物于不同物距状态下,均能拍摄得到清晰的影像;影像稳定模块可以为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置搭配影像稳定模块共同作为一光学防抖装置(Optical Image Stabilization,OIS),通过调整成像镜头100于光轴的位移以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊影像,或利用影像软件中的影像补偿技术,来提供电子防抖功能(Electronic Image Stabilization,EIS),进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质。
上述取像模组200利用前述的成像镜头100能够拍摄得到像素高、视角广的图像,同时取像模组200还具有小型化、轻量化的结构特点。取像模组200可应用于手机、汽车、监控、医疗等领域。具体可作为手机摄像头、车载摄像头、监控摄像头或内窥镜等。
如图14所示,上述取像模组200可作为车载摄像头应用于驾驶装置300中。驾驶装置300可以为自动驾驶汽车或非自动驾驶汽车。取像模组200可作为驾驶装置300的前视摄像头、后视摄像头、侧视摄像头或内部摄像头。具体的,驾驶装置300包括车体310,取像模组200安装于车体的310的左后视镜、右后视镜、后尾箱、前大灯、后大灯等任意位置,以获取车体310周围的清晰的图像。此外,驾驶装置300中还设置有显示屏320,显示屏320安装于车体310内,且取像模组200与显示屏320通信连接,取像模组200所获得的影像信息能够传输至显示屏320中显示,从而使司机能够获得更完整的周边影像信息,提高驾驶时的安全保障。而当取像模组200应用于驾驶辅助系统时,取像模组200可设于车体310内部以获取驾驶员的驾驶状态,从而可在疲劳驾驶时提醒驾驶员注意,进一步提升驾驶的安全性。
特别地,在一些实施例中,取像模组200可应用于自动驾驶汽车上。继续参考图14,取像模组200安装于自动驾驶汽车车体上的任意位置,具体可参考上述实施例驾驶装置300中取像模组200的安装位置。对于自动驾驶汽车而言,取像模组200还可安装于车体的顶部。此时,通过在自动驾驶汽车上安装多个取像模组200以获得车体310周围360°视角的环境信息,取像模组200获得的环境信息将被传递至自动驾驶汽车的分析处理单元以对车体310周围的道路状况进行实时分析。通过采用取像模组200,可提高分析处理单元识别分析的准确性,从而提升自动驾驶时的安全性能。
如图15所示,本申请还提供一种电子装置400,包括壳体410以及如前文所述的取像模组200,取像模组200安装在壳体410上。具体的,取像模组200设置在壳体410内并从壳体410暴露以获取图像,壳体410可以给取像模组200提供防尘、防水防摔等保护,壳体410上开设有与取像模组200对应的孔,以使光线从孔中穿入或穿出壳体。
上述电子装置400,具有轻量化的特点,且利用前述的取像模组200能够拍摄得到视角广、像素高的图像。在另一些实施方式中,上述电子装置400还设置有对应的处理系统,电子装置400在拍摄物体图像后可及时地将图像传送至对应的处理系统,以便系统做出准确的分析和判断。
另一些实施方式中,所使用到的“电子装置”还可包括,但不限于被设置成经由有线线路连接和/或经由无线接口接收或发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的电子装置可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”或“移动终端”。移动终端的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personal communication system,PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(globalpositioning system,GPS)接收器的个人数字助理(personal digital assistant,PDA);以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。除此之外,“电子装置”还可包括三维影像撷取装置、数码相机、平板计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识系统、体感游戏机与穿戴式装置等。上述电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子,并非限制本申请的取像模组的运用范围。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种成像镜头,其特征在于,所述成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括,
具有负屈折力的第一透镜;
具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面近光轴处为凹面,像侧面近光轴处为凹面;
具有正屈折力的第三透镜;
具有正屈折力的第四透镜;
具有正屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面近光轴处为凸面,像侧面近光轴处为凸面;
具有负屈折力的第六透镜;
所述成像镜头还包括一光阑,所述光阑设于所述第一透镜的物侧或者所述第一透镜和所述第六透镜之间;且,
所述成像镜头满足下列关系式:
14.5<|RS3-RS4|/D23<20.5;
其中,RS3表示所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,RS4表示所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,D23表示所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面在光轴上的距离。
2.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头中至少一个透镜的物侧面和/或像侧面为非球面,且所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜以及所述第六透镜均为塑胶透镜。
3.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
-6<f1/f<-4;
其中,f1表示所述第一透镜的有效焦距,f表示所述成像镜头的有效焦距。
4.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
RS1/f1<-1.4;
其中,RS1表示所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f1表示所述第一透镜的有效焦距。
5.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
-6<f23/f<-4;
其中,f23表示所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距,f表示所述成像镜头的有效焦距。
6.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
1.5<f3/CT3<3.5;
其中,f3表示所述第三透镜的有效焦距,CT3表示所述第三透镜在光轴上的厚度。
7.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
3<f56/f<7;
其中,f56表示所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距,f表示所述成像镜头的有效焦距。
8.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
3<TTL/∑D16<5;
其中,TTL表示所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面在光轴上的距离,∑D16表示所述第一透镜至所述第六透镜的各相邻透镜中前一透镜的像侧面至后一透镜的物侧面在光轴上的距离之和。
9.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
Nd4>1.4;且,
Vd4>70;
其中,Nd4表示所述第四透镜的折射率,Vd4表示所述第四透镜的阿贝数。
10.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
2<(CT4+CT5)/CT6<5;
其中,CT4表示所述第四透镜在光轴上的厚度,CT5表示所述第五透镜在光轴上的厚度,CT6表示所述第六透镜在光轴上的厚度。
11.根据权利要求1或2所述的成像镜头,其特征在于,所述成像镜头满足下列关系式:
(FOV×f)/ImgH>50deg;
其中,FOV表示所述成像镜头的最大视场角,f表示所述成像镜头的有效焦距,ImgH表示所述成像镜头的最大视场角所对应的像高。
12.一种取像模组,其特征在于,包括如权利要求1-11任一项所述的成像镜头以及感光元件,所述感光元件设于所述成像镜头的像侧。
13.一种电子装置,其特征在于,包括壳体以及如权利要求12所述的取像模组,所述取像模组安装在所述壳体上。
14.一种驾驶装置,其特征在于,包括车体以及如权利要求12所述的取像模组,所述取像模组设于所述车体以获取所述车体内部或所述车体周围的环境信息。
CN202010567015.1A 2020-06-19 2020-06-19 成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置 Withdrawn CN111708150A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010567015.1A CN111708150A (zh) 2020-06-19 2020-06-19 成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010567015.1A CN111708150A (zh) 2020-06-19 2020-06-19 成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111708150A true CN111708150A (zh) 2020-09-25

Family

ID=72541676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010567015.1A Withdrawn CN111708150A (zh) 2020-06-19 2020-06-19 成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111708150A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022016402A1 (zh) * 2020-07-22 2022-01-27 欧菲光集团股份有限公司 光学系统、取像模组、电子设备及汽车
CN114019663A (zh) * 2021-10-31 2022-02-08 福建福光天瞳光学有限公司 一种超大广角光学镜头组

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022016402A1 (zh) * 2020-07-22 2022-01-27 欧菲光集团股份有限公司 光学系统、取像模组、电子设备及汽车
CN114019663A (zh) * 2021-10-31 2022-02-08 福建福光天瞳光学有限公司 一种超大广角光学镜头组
CN114019663B (zh) * 2021-10-31 2024-01-12 福建福光天瞳光学有限公司 一种超大广角光学镜头组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190302424A1 (en) Photographing optical lens system, image capturing unit and electronic device
US20180356614A1 (en) Optical imaging lens assembly, image capturing unit and electronic device
WO2022016316A1 (zh) 光学镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN111258035A (zh) 光学成像系统、成像模组、电子装置及驾驶装置
CN112505883A (zh) 光学系统、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN112835184A (zh) 光学系统、摄像模组、电子设备及汽车
US20200209542A1 (en) Photographing optical system, image capturing unit and electronic device
CN111258030A (zh) 光学系统、摄像模组、电子装置及汽车
CN111708150A (zh) 成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN211478743U (zh) 成像镜头、取像装置、电子装置及驾驶装置
CN214151198U (zh) 光学系统、取像装置及电子装置
CN211698392U (zh) 光学成像系统、成像模组、电子装置及驾驶装置
CN212540837U (zh) 光学系统、取像模组及电子装置
WO2021223137A1 (zh) 光学成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN212341570U (zh) 成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN111258031A (zh) 光学镜头、成像模组、电子装置及驾驶装置
CN111830676A (zh) 光学系统、取像模组及电子装置
CN211123450U (zh) 摄像透镜组、取像模组及电子装置
CN111751961A (zh) 光学镜头、取像模组及电子装置
CN212364696U (zh) 光学镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN212181142U (zh) 光学成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN113866940B (zh) 光学系统、摄像模组及电子设备
CN213149354U (zh) 光学镜头、取像模组及电子装置
CN111856710A (zh) 光学镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN111562659A (zh) 光学成像镜头、取像模组、电子装置及驾驶装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200925