CN111722367A - 光学镜头、取像模组及电子装置 - Google Patents

光学镜头、取像模组及电子装置 Download PDF

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CN111722367A
CN111722367A CN202010675116.0A CN202010675116A CN111722367A CN 111722367 A CN111722367 A CN 111722367A CN 202010675116 A CN202010675116 A CN 202010675116A CN 111722367 A CN111722367 A CN 111722367A
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China
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optical lens
optical
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蔡雄宇
周芮
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Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种光学镜头、取像模组及电子装置。光学镜头由物侧到像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜,第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面;具有正屈折力的第二透镜,第二透镜的物侧面为凸面;具有负屈折力的第三透镜;具有正屈折力的第四透镜;具有正屈折力的第五透镜;及光阑,设置于第一透镜的物侧;第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜的物侧面和像侧面中,包括至少一个非球面和至少一个球面;光学镜头满足以下条件式:5<(f1+f2)/(CT1‑CT2)<20;f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距,CT1为第一透镜于光轴上的厚度,CT2为第二透镜于光轴上的厚度。通过上述设计,能够实现光学镜头小型化的特点,安装与使用方便,并且分辨率较高。

Description

光学镜头、取像模组及电子装置
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,具体涉及一种光学镜头、取像模组及电子装置。
背景技术
随着车载行业的发展,车载驾驶技术的成熟和市场需求,高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistant System,ADAS)、驾驶员监控系统(Driver MonitorSystem,DMS)不仅可有效监测驾驶员注意力,同时能够部分提升驾驶员的驾驶体验。例如根据眼睛状态、闭眼次数、闭眼幅度、打哈欠等相关信息进行推测,从而判断出驾驶员是否进行疲劳驾驶,从而提出预警,提高驾驶安全性。
光学镜头为驾驶员监控系统的核心部件,光学镜头不仅可用于监控安防,还可用于抓取驾驶员的信息(眼睛状态、头部动作、姿态以及驾驶座位是否有人等)并发送至驾驶员监控系统进行影像分析,根据影像分析结果驾驶员监控系统或者给驾驶员适当的警告,或者采取适当的行动。例如,启动安全规避操作、缓慢的回家模式、提高电子稳定控制的灵敏度、车道支持、速度等,为驾驶安全提供保障。在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:由于现有技术中的镜头的尺寸较大,例如光学镜头的头部口径大、总长较长等,安装和使用不便;并且镜头抓取的驾驶员信息分辨率较低,从而使得驾驶员监控系统无法精准地进行影像分析。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提出一种光学镜头、取像模组及电子装置,以解决上述问题。
本申请之一实施例提供一种光学镜头,由物侧到像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面;
具有正屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面为凸面;
具有负屈折力的第三透镜;
具有正屈折力的第四透镜;
具有正屈折力的第五透镜;及
光阑,设置于所述第一透镜的物侧;
其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的物侧面和像侧面中,包括至少一个非球面和至少一个球面;
其中所述光学镜头满足以下条件式:
5<(f1+f2)/(CT1-CT2)<20;
f1为所述第一透镜的焦距,f2为所述第二透镜的焦距,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度。
本发明实施例的光学镜头通过上述对五枚透镜的合理设计,解决了光学镜头尺寸大、抓取的图像信息分辨率问题,能够实现小型化的特点,安装与使用方便,并且分辨率较高;并且通过合理的搭配第一透镜与第二透镜的厚度关系,可使得具有一正一负的两个透镜的屈折力也能得到合理的搭配,从而进行像差的相互校正,有利于第一透镜与第二透镜组为光学镜头提供最小的像差贡献比。
在一些实施例中,所述第一透镜的像侧面与所述第二透镜的物侧面胶合形成胶合透镜。
如此,有利于光线经第一透镜平缓过度至第二透镜,降低射入光学镜头的光线因折转过多而增加像散像差的风险;同时降低了透镜的组装偏心敏感度,提升组装良率。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下条件式:
0.5<f12/f<1.3;
其中,f12为所述第一透镜与所述第二透镜胶合后的组合焦距,f为所述光学镜头的焦距。
如此,满足上述条件式时,可聚焦入射光束,有利于光学镜头采集的图像信息有效的传递至成像面。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下条件式:
-20<f3/CT3<-6.8;
其中,CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度,f3为所述第三透镜的焦距。
由于第三透镜中心厚度的变化会影响到光学镜头的焦距,满足上述条件式时,通过合理的搭配第三透镜的中心厚度与光学镜头的焦距关系,可使得第三透镜为光学镜头提供足够的屈折力,扩展光学镜头的光线束宽度,并有利于扩大光学镜头的最大成像圆面积。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下条件式:
0.6<f4/f<1.3;
其中,f4为所述第四透镜的焦距,f为所述光学镜头的焦距。
第四透镜设置为正透镜可为光学镜头提供正屈折力;满足上述条件式时,有利于抑制因成像区域周边的光束造成的高阶像差,从而有效的提高光学镜头的分辨性能。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下条件式:
1<|RS7+RS8|/|RS7-RS8|<4;
其中,RS7为所述第四透镜的物侧面的曲率半径,RS8为所述第四透镜的像侧面的曲率半径。
第四透镜的曲率半径可影响第四透镜的弯曲程度;满足上述条件式时,可有效校正光学镜头的边缘像差,抑制像散的产生,减小周边视角的主光线射入像面的角度。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下条件式:
1.1<f5/f<2.7;
其中,f5为所述第五透镜的焦距,f为所述光学镜头的焦距。
第五透镜设置为正透镜可为光学镜头提供正屈折力;满足上述条件式时,可有效降低光线经透镜组折转后的射出光学镜头的角度,进而减小了光线射入光学镜头像侧的感光元件的入射角度,提升感光元件的感光性能。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下条件式:
Vd3<25;
其中,Vd3为所述第三透镜的色散系数。
满足上述条件式时,有利于校正光学镜头色差,从而提高光学镜头的分辨率。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
0.4<ΣCT/f<0.8;
其中,ΣCT为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜于光轴上的镜片厚度之和,f为所述光学镜头的焦距。
由于光学镜头的视场角范围与其焦距的关系密切,焦距值越小越利于光学镜头视场角范围的扩大,通过控制光学镜头各透镜于光轴上的镜片厚度之和与光学镜头的焦距满足上述条件式,有利于在满足光学镜头视场角范围的同时,保证光学镜头小型化和轻量化的特征。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
-1.6<FOV/f1<-0.9;
其中,FOV为所述光学镜头的最大视场角,f1为所述第一透镜的焦距。
如此,通过合理配置第一透镜的焦距有助于设定合适的可视范围,当满足条件式的下限时,在驾驶员监测用途上,即使驾驶员的乘坐位置发生偏离,驾驶员的眼皮及眼珠脱离摄影视野的可能性也会降低;当满足条件式的上限时,在驾驶员监测用途上,能够在与眼皮及眼珠对应的成像元件的区域分配适当的像素密度,从而能够以高精确度来进行基于软件的摄影图像分析。
在一些实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
1.2<TTL/(2*Imgh)<2;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离,Imgh为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高。
通过限定光学镜头的光学总长与光学镜头的成像范围关系,在满足光学镜头视场成像范围的同时,还可控制光学镜头的光学总长,实现光学镜头小型化的特点。
本申请的实施例还提供了一种取像模组,包括:
上述光学镜头;及
感光元件,所述感光元件设置在所述光学镜头的像侧。
本发明实施例取像模组中的光学镜头通过上述对五枚透镜的合理设计,解决了光学镜头尺寸大、抓取的图像信息分辨率问题,能够实现小型化的特点,安装与使用方便,并且分辨率较高。
本申请之实施例还提供了一种电子装置,包括:
壳体;及
上述的取像模组,所述取像模组安装在所述壳体上。
本发明实施例电子装置中的光学镜头通过上述对五枚透镜的合理设计,解决了光学镜头尺寸大、抓取的图像信息分辨率问题,能够实现小型化的特点,安装与使用方便,并且分辨率较高。
本发明实施例的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施例的描述中变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明第一实施例的光学镜头的结构示意图。
图2是本发明第一实施例的球差、像散及畸变示意图。
图3是本发明第二实施例的光学镜头的结构示意图。
图4是本发明第二实施例的球差、像散及畸变示意图。
图5是本发明第三实施例的光学镜头的结构示意图。
图6是本发明第三实施例的球差、像散及畸变示意图。
图7是本发明第四实施例的光学镜头的结构示意图。
图8是本发明第四实施例的球差、像散及畸变示意图。
图9是本发明第五实施例的光学镜头的结构示意图。
图10是本发明第五实施例的球差、像散及畸变示意图。
图11是本发明实施例的电子装置的结构示意图。
主要元件符号说明
电子装置 1000
取像模组 100
光学镜头 10
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
窄带滤光片 L6
保护玻璃 L7
光阑 STO
物侧面 S1、S3、S5、S7、S9、S11、S13
像侧面 S2、S4、S6、S8、S10、S12、S14
成像面 S15
感光元件 20
壳体 200
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请参见图1,本发明实施例的光学镜头10从物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5及设置于第一透镜L1的物侧面附近的光阑STO。
第一透镜L1具有物侧面S1及像侧面S2,第二透镜L2具有物侧面S3及像侧面S4,第三透镜L3具有物侧面S5及像侧面S6,第四透镜L4具有物侧面S7及像侧面S8,第五透镜L5具有物侧面S9及像侧面S10。其中第一透镜L1的物侧面S1为凸面,第一透镜L1的像侧面S2为凹面,第二透镜L2的物侧面为凸面。
其中第一透镜L1的物侧面S1为凸面、像侧面S2为凹面;第二透镜L2的物侧面S3为凸面;第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5的物侧面和像侧面中,包括至少一个非球面和至少一个球面。
其中光学镜头满足以下条件式:
5<(f1+f2)/(CT1-CT2)<20;
其中,f1为第一透镜L1的焦距,f2为第二透镜L2的焦距,CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度,CT2为第二透镜L2于光轴上的厚度。即,(f1+f2)/(CT1-CT2)可以为(5,20)范围内的任意取值,例如取值可以为6.11、6.30、10.82、15.40、17.10等。
通过上述对五枚透镜的组合设计,解决了光学镜头10尺寸大、抓取的图像信息分辨率问题,能够实现小型化的特点,安装与使用方便,并且分辨率较高。并且通过合理的搭配第一透镜与第二透镜的厚度关系,可使得具有一正一负的两个透镜的屈折力也能得到合理的搭配,从而进行像差的相互校正,有利于第一透镜与第二透镜组为光学镜头提供最小的像差贡献比,另外,光阑STO可设置于第一透镜L1的物侧面S1附近,如此,可限制通入光学镜头10的光束或视场大小。当(f1+f2)/(CT1-CT2)≤5时,第一透镜L1与第二透镜L2的中心厚度差异过大,不利于透镜组胶合工艺,同时高低温环境变化较大的环境下,因厚度差异而产生的冷热变形量差异较大,易产生胶裂或脱胶等现象;当(f1+f2)/(CT1-CT2)≥20时,第一透镜L1与第二透镜L2正负屈折力差异过大,则透镜组易产生较严重的像散现象,不利于成像品质的提升。
在一些实施例中,第一透镜L1的像侧面S2与第二透镜L2的物侧面S3胶合形成胶合透镜。
如此,有利于光线经第一透镜L1平缓过度至第二透镜L2,降低射入光学镜头10的光线因折转过多而增加像散像差的风险;同时降低了透镜的组装偏心敏感度,提升组装良率。
在一些实施例中,光学镜头10还包括窄带滤光片L6,窄带滤光片L6具有物侧面S11及像侧面S12。窄带滤光片L6设置在第五透镜L5的像侧面S10,以滤除例如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,以使光学镜头10能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像。
在一些实施例中,光学镜头10还包括保护玻璃L7,保护玻璃L7设置于第五透镜L5之间。
当光学镜头10用于成像时,被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学镜头10,并依次穿过光阑STO、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、窄带滤光片L6及保护玻璃L7,最终汇聚到像面S15上。
在一些实施例中,光学镜头满足以下条件式:
5<(f1+f2)/(CT1-CT2)<20;
其中,f1为第一透镜L1的焦距,f2为第二透镜L2的焦距,CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度,CT2为第二透镜L2于光轴上的厚度。即,(f1+f2)/(CT1-CT2)可以为(5,20)范围内的任意取值,例如取值可以为6.11、6.30、10.82、15.40、17.10等。
如此,通过合理的搭配第一透镜与第二透镜的厚度关系,使具有一正一负的两个透镜的屈折力也能得到合理的搭配,从而进行像差的相互校正,有利于第一透镜与第二透镜组为光学镜头提供最小的像差贡献比。然而,当(f1+f2)/(CT1-CT2)≤5时,第一透镜L1与第二透镜L2的中心厚度差异过大,不利于透镜组胶合工艺,同时高低温环境变化较大的环境下,因厚度差异而产生的冷热变形量差异较大,易产生胶裂或脱胶等现象;当(f1+f2)/(CT1-CT2)≥20时,第一透镜L1与第二透镜L2正负屈折力差异过大,则透镜组易产生较严重的像散现象,不利于成像品质的提升。
在一些实施例中,光学镜头满足以下条件式:
0.5<f12/f<1.3;
其中,f12为第一透镜L1与第二透镜L2胶合后的组合焦距,f为光学镜头的焦距。即,f12/f可以为(0.5,1.3)范围内的任意取值,例如取值可以为0.78、0.79、0.82、0.97、1.02等。
如此,满足上述条件式时,可聚焦入射光束,有利于光学镜头L1采集的图像信息有效的传递至成像面S13。然而,当f12/f≥1.3时,第一透镜L1为光学镜头10提供的屈折力不足,则大角度光线难以入射至光学镜头,则不利于扩大光学镜头10视场角范围;当f12/f≤0.5时,第一透镜L1提供的屈折力过强,光线折转角度过大,易产生较强的像散和色差,不利于高分辨成像特性。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下条件式:
-20<f3/CT3<-6.8;
其中,CT3为第三透镜L3于光轴上的厚度,f3为第三透镜L3的焦距。即,f3/CT3可以为(-20,-6.8)范围内的任意取值,例如取值可以为-18.65、-9.86、-7.79、-7.32、-7.08等。
由于第三透镜L3中心厚度的变化会影响到光学镜头10的焦距,满足上述条件式时,通过合理的搭配第三透镜L3的中心厚度与光学镜头10的焦距关系,可使得第三透镜L3为光学镜头10提供足够的屈折力,扩展光学镜头10的光线束宽度,并有利于扩大光学镜头10的最大成像圆面积。然而,当f3/CT3≥-6.8时,第三透镜L3的曲折力过强,易产生较强的边缘像差,从而降低光学镜头的边缘解析度;当f3/CT3≤-20时,在满足光学性能的前提下,第三透镜L3中心厚度过薄,不利于透镜的加工工艺,如在镜片加工过程中易照成玻璃碎裂等问题。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下条件式:
0.6<f4/f<1.3;
其中,f4为第四透镜L4的焦距,f为光学镜头10的焦距。即,f4/f可以为(0.6,1.3)范围内的任意取值,例如取值可以为0.86、0.95、0.98、1.05、1.19等。
第四透镜L4设置为正透镜可为光学镜头10提供正屈折力;满足上述条件式时,有利于抑制因成像区域周边的光束造成的高阶像差,从而有效的提高光学镜头10的分辨性能。然而,当f4/f≥1.3时,第四透镜L4曲折力不足以实现抑制高阶像差,从而出现高阶球差、彗差等现象影响光学镜头的分辨率和成像品质;当f4/f≤0.6时,第四透镜L4的屈折力过强,则导致光线束宽度急速收缩,从而增加光线入射至后面透镜组的入射角度,增加后面透镜组为降低光线出射光学镜头的光线角度的负担。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下条件式:
1<|RS7+RS8|/|RS7-RS8|<4;
其中,RS7为第四透镜L4的物侧面的曲率半径,RS8为第四透镜L4的像侧面的曲率半径。即,|RS7+RS8|/|RS7-RS8|可以为(1,4)范围内的任意取值,例如取值可以为1.76、2.03、2.43、2.73、3.40等。
第四透镜L4的曲率半径可影响第四透镜L4的弯曲程度;满足上述条件式时,可有效校正光学镜头10的边缘像差,抑制像散的产生,减小周边视角的主光线射入像面的角度。然而,当|RS7+RS8|/|RS7-RS8|小于等于1或者大于等于4时,则不利于光学镜头10像差的校正。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下条件式:
1.1<f5/f<2.7;
其中,f5为第五透镜L5的焦距,f为光学镜头10的焦距。即,f5/f可以为(1.1,2.7)范围内的任意取值,例如取值可以为1.49、1.91、1.98、2.50、2.52等。
第五透镜L5设置为正透镜可为光学镜头10提供正屈折力;满足上述条件式时,可有效降低光线经透镜组折转后的射出光学镜头10的角度,进而减小了光线射入光学镜头10像侧的感光元件的入射角度,提升感光元件的感光性能。然而,当f5/f≥2.7时,第五透镜L5的屈折力过强,易产生较大的边缘像差以及色差的产生,不利于提高分辨性能;当f5/f≤1.1时,第五透镜L5屈折力不足以降低光线出射角度,不利于提升感光元件的感光性能。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下条件式:
Vd3<25;
其中,Vd3为第三透镜L3的色散系数。即,Vd3可以为(0,25)范围内的任意取值,例如取值可以为1、3、8、15、24等。
满足上述条件式时,有利于校正光学镜头10色差,从而提高光学镜头10的分辨率。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下关系式:
0.4<ΣCT/f<0.8;
其中,ΣCT为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5于光轴上的镜片厚度之和,f为光学镜头10的焦距。即,ΣCT/f可以为(0.4,0.8)范围内的任意取值,例如取值可以为0.59、0.62、0.66、0.71、0.73等。
需要说明的是,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于光轴上的镜片厚度之和即为第一透镜L1的物侧面S1至第一透镜L1的像侧面S2于光轴上的镜片厚度、第二透镜L2的物侧面S3至第二透镜L2的像侧面S4于光轴上的镜片厚度、第三透镜L3的物侧面S3至第三透镜L3的像侧面S4于光轴上的镜片厚度、第四透镜L4的物侧面S3至第四透镜L4的像侧面S4于光轴上的镜片厚度及第五透镜L5的物侧面S3至第五透镜L5的像侧面S4于光轴上的镜片厚度之总和。
由于光学镜头10的视场角范围与其焦距的关系密切,焦距值越小越利于光学镜头10视场角范围的扩大,通过控制光学镜头10各透镜于光轴上的镜片厚度之和与光学镜头10的焦距满足上述条件式,有利于在满足光学镜头10视场角范围的同时,保证光学镜头10小型化和轻量化的特征。然而,当ΣCT/f≤0.4时,光学镜头10的焦距值过大,不利于光学镜头10的广角化;当ΣCT/f≥0.8时,各透镜中心厚度值较大,增加了光学镜头10的总体长度以及重量负担,不利于光学镜头10的小型化和轻量化。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下关系式:
-1.6<FOV/f1<-0.9;
其中,FOV为光学镜头10的最大视场角,f1为第一透镜的焦距。即,FOV/f1可以为(-1.6,-0.9)范围内的任意取值,例如取值可以为-1.5、-1.2、-1.1、-1.0等。
如此,通过合理配置第一透镜的焦距有助于设定合适的可视范围,当满足条件式的下限时,在驾驶员监测用途上,即使驾驶员的乘坐位置发生偏离,驾驶员的眼皮及眼珠脱离摄影视野的可能性也会降低;当满足条件式的上限时,在驾驶员监测用途上,能够在与眼皮及眼珠对应的成像元件的区域分配适当的像素密度,从而能够以高精确度来进行基于软件的摄影图像分析。然而,超过关系式下限时,视场角范围不足,不利于摄像头捕捉足够的画面,从而无法实现驾驶员周身范围内更佳全面的监控;超过关系式上限时,摄像镜头拍摄的画面足够,但由于各视场分配的像素密度不足,而准确的分辨细节,如驾驶员的眼睛状态等,从而增加了监控系统的误判风险。
在一些实施例中,光学镜头10满足以下关系式:
1.2<TTL/(2*Imgh)<2;
其中,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学镜头10的成像面S13于光轴上的距离,Imgh为光学镜头10的最大视场角的一半所对应的像高。即,TTL/(2*Imgh)可以为(1.2,2)范围内的任意取值,例如取值可以为1.52、1.56、1.62、1.68等。
通过限定光学镜头10的光学总长与光学镜头10的成像范围关系,在满足光学镜头10视场成像范围的同时,还可控制光学镜头10的光学总长,实现光学镜头10小型化的特点。然而,当TTL/(2*Imgh)≥2时,光学镜头10总长过长,不利于小型化;超过条件式下限,在满足小型化的同时,成像面面积过大,大视场角上的光线易被遮挡而产生暗角,则不利于满足光学系统的视场角范围,无法获得足够的物空间信息。
第一实施例
请继续参见图1,本实施例中的光学镜头10中,从物侧至像侧包括光阑STO、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有正屈折力的第五透镜L5、红外滤光片L6及保护玻璃L7。其中第一透镜L1的像侧面S2与第二透镜L2的物侧面S3胶合在一起。
在本实施例中,第一透镜L1的物侧面S1为凸面,第一透镜L1的像侧面S2为凹面,第二透镜L2的物侧面S3为凸面,第二透镜L2的像侧面S4为凹面,第三透镜L3的物侧面S5为凹面,第三透镜L3的像侧面S6为凹面,第四透镜L4的物侧面S7为凹面,第四透镜L4的像侧面S8为凸面,第五透镜L5的物侧面S9为凸面,第五透镜L5的像侧面S10为凹面。
请参见图2,第一实施例中的参考波长为950.0nm,且第一实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格1
Figure BDA0002583768640000131
需要说明的是,表格1中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。
表格2
Figure BDA0002583768640000132
Figure BDA0002583768640000141
需要说明的是,第五透镜L5为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定:
Figure BDA0002583768640000142
其中,Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离,r是非球面上任意一点到光轴的距离,c的顶点曲率(曲率半径的倒数),k是圆锥常数,Ai是非球面第i-th阶的修正系数,表格2给出了可用于实施例一中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第二实施例
请参阅图3,本实施例中的光学镜头10中,从物侧至像侧包括光阑STO、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有正屈折力的第五透镜L5、红外滤光片L6及保护玻璃L7。其中第一透镜L1的像侧面S2与第二透镜L2的物侧面S3胶合在一起。
在本实施例中,第一透镜L1的物侧面S1为凸面,第一透镜L1的像侧面S2为凹面,第二透镜L2的物侧面S3为凸面,第二透镜L2的像侧面S4为平面,第三透镜L3的物侧面S5为凹面,第三透镜L3的像侧面S6为凹面,第四透镜L4的物侧面S7为凹面,第四透镜L4的像侧面S8为凸面,第五透镜L5的物侧面S9为凸面,第五透镜L5的像侧面S10为凹面。
请参见图4,第二实施例中的参考波长为950.0nm,且第二实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格3
Figure BDA0002583768640000151
需要说明的是,表格3中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。
表格4
Figure BDA0002583768640000152
Figure BDA0002583768640000161
需要说明的是,第五透镜L5为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定:
Figure BDA0002583768640000162
其中,Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离,r是非球面上任意一点到光轴的距离,c的顶点曲率(曲率半径的倒数),k是圆锥常数,Ai是非球面第i-th阶的修正系数,表格5给出了可用于实施例二中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第三实施例
请参阅图5,本实施例中的光学镜头10中,从物侧至像侧包括光阑STO、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有正屈折力的第五透镜L5、红外滤光片L6及保护玻璃L7。其中第一透镜L1的像侧面S2与第二透镜L2的物侧面S3胶合在一起。
在本实施例中,第一透镜L1的物侧面S1为凸面,第一透镜L1的像侧面S2为凹面,第二透镜L2的物侧面S3为凸面,第二透镜L2的像侧面S4为凸面,第三透镜L3的物侧面S5为凹面,第三透镜L3的像侧面S6为凹面,第四透镜L4的物侧面S7为凹面,第四透镜L4的像侧面S8为凸面,第五透镜L5的物侧面S9为凸面,第五透镜L5的像侧面S10为凹面。
请参见图6,第三实施例中的参考波长为950.0nm,且第三实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格5
Figure BDA0002583768640000171
需要说明的是,表格5中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。
表格6
Figure BDA0002583768640000172
Figure BDA0002583768640000181
需要说明的是,第五透镜L5为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定:
Figure BDA0002583768640000182
其中,Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离,r是非球面上任意一点到光轴的距离,c的顶点曲率(曲率半径的倒数),k是圆锥常数,Ai是非球面第i-th阶的修正系数,表格8给出了可用于实施例三中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第四实施例
请参阅图7,本实施例中的光学镜头10中,从物侧至像侧包括光阑STO、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有正屈折力的第五透镜L5、红外滤光片L6及保护玻璃L7。其中第一透镜L1的像侧面S2与第二透镜L2的物侧面S3胶合在一起。
在本实施例中,第一透镜L1的物侧面S1为凸面,第一透镜L1的像侧面S2为凹面,第二透镜L2的物侧面S3为凸面,第二透镜L2的像侧面S4为凸面,第三透镜L3的物侧面S5为凹面,第三透镜L3的像侧面S6为凹面,第四透镜L4的物侧面S7为凹面,第四透镜L4的像侧面S8为凸面,第五透镜L5的物侧面S9为凸面,第五透镜L5的像侧面S10为凹面。
请参见图8,第四实施例中的参考波长为950.0nm,且第四实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格7
Figure BDA0002583768640000191
需要说明的是,表格7中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。
表格8
Figure BDA0002583768640000192
Figure BDA0002583768640000201
需要说明的是,第五透镜L5为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定:
Figure BDA0002583768640000202
其中,Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离,r是非球面上任意一点到光轴的距离,c的顶点曲率(曲率半径的倒数),k是圆锥常数,Ai是非球面第i-th阶的修正系数,表格11给出了可用于实施例四中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第五实施例
请参阅图9,本实施例中的光学镜头10中,从物侧至像侧包括光阑STO、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有正屈折力的第五透镜L5、红外滤光片L6及保护玻璃L7。其中第一透镜L1的像侧面S2与第二透镜L2的物侧面S3胶合在一起。
在本实施例中,第一透镜L1的物侧面S1为凸面,第一透镜L1的像侧面S2为凹面,第二透镜L2的物侧面S3为凸面,第二透镜L2的像侧面S4为凸面,第三透镜L3的物侧面S5为凹面,第三透镜L3的像侧面S6为凹面,第四透镜L4的物侧面S7为凹面,第四透镜L4的像侧面S8为凸面,第五透镜L5的物侧面S9为凸面,第五透镜L5的像侧面S10为凹面。
请参见图4,第五实施例中的参考波长为950.0nm,且第五实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格9
Figure BDA0002583768640000203
Figure BDA0002583768640000211
需要说明的是,表格9中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。
表格10
Figure BDA0002583768640000212
Figure BDA0002583768640000221
需要说明的是,第五透镜L5为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定:
Figure BDA0002583768640000222
其中,Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离,r是非球面上任意一点到光轴的距离,c的顶点曲率(曲率半径的倒数),k是圆锥常数,Ai是非球面第i-th阶的修正系数,表格14给出了可用于实施例五中球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
表格11示出了第一实施例至第五实施例的光学镜头中(f1+f2)/(CT1-CT2)、f12/f、f3/CT3、f4/f、|RS7+RS8|/|RS7-RS8|、f5/f、Vd3、ΣCT/f、TTL/(2*Imgh)和FOV/f1的值。
表格11
Figure BDA0002583768640000223
Figure BDA0002583768640000231
请参见图11,本发明实施例的光学镜头10可应用于本发明实施例的取像模组100。取像模组100包括感光元件20及上述任一实施例的光学镜头10。感光元件20设置在光学镜头10的像侧。
感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS,Complementary Metal OxideSemiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(CCD,Charge-coupled Device)
请继续参见图11,本发明实施例的取像模组100可应用于本发明实施例的电子装置1000。电子装置1000包括壳体200及取像模组100,取像模组100安装在壳体200上。
本发明实施例的电子装置1000可应用于车载、自动驾驶及监控装置,其中电子装置1000包括但不限于为行车记录仪、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器(PMP)、便携电话机、视频电话机、数码静物相机、移动医疗装置、可穿戴式设备等支持成像的电子装置。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种光学镜头,其特征在于,由物侧到像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面;
具有正屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面为凸面;
具有负屈折力的第三透镜;
具有正屈折力的第四透镜;
具有正屈折力的第五透镜;及
光阑,设置于所述第一透镜的物侧;
其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的物侧面和像侧面中,包括至少一个非球面和至少一个球面;
其中所述光学镜头满足以下条件式:
5<(f1+f2)/(CT1-CT2)<20;
f1为所述第一透镜的焦距,f2为所述第二透镜的焦距,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度。
2.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的像侧面与所述第二透镜的物侧面胶合形成胶合透镜。
3.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件式:
0.5<f12/f<1.3;
其中,f12为所述第一透镜与所述第二透镜胶合后的组合焦距,f为所述光学镜头的焦距。
4.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件式:
-20<f3/CT3<-6.8;
其中,CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度,f3为所述第三透镜的焦距。
5.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件式:
0.6<f4/f<1.3;
其中,f4为所述第四透镜的焦距,f为所述光学镜头的焦距。
6.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件式:
1<|RS7+RS8|/|RS7-RS8|<4;
其中,RS7为所述第四透镜的物侧面的曲率半径,RS8为所述第四透镜的像侧面的曲率半径。
7.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件式:
1.1<f5/f<2.7;
其中,f5为所述第五透镜的焦距,f为所述光学镜头的焦距。
8.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件式:
Vd3<25;
其中,Vd3为所述第三透镜的色散系数。
9.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
0.4<ΣCT/f<0.8;
其中,ΣCT为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜于光轴上的镜片厚度之和,f为所述光学镜头的焦距。
10.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
-1.6<FOV/f1<-0.9;
FOV为所述光学镜头的最大视场角,f1为所述第一透镜的焦距。
11.如权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
1.2<TTL/(2*Imgh)<2;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离,Imgh为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高。
12.一种取像模组,其特征在于,包括:
权利要求1至11任意一项所述的光学镜头;及
感光元件,所述感光元件设置在所述光学镜头的像侧。
13.一种电子装置,其特征在于,包括:
壳体;及
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。
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