CN111781701A - 光学镜头及成像设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种光学镜头和包括该光学镜头的成像设备。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,第一透镜可具有正光焦度或负光焦度,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;第三透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;第四透镜可具有负光焦度,其物侧面和像侧面均为凹面;以及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,可实现小型化、高解像、大光圈、高亮度等有益效果中的至少一个。
Description
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或六片透镜的光学镜头及成像设备。
背景技术
得益于近年来汽车辅助驾驶系统的高速发展,光学镜头在汽车上得到越来越广泛的应用。
出于安全性的考虑,通常车载应用类光学镜头性能要求非常高,而且对光学镜头的像素要求也越来越高。随着车载镜头类相机像素的提高,芯片尺寸也不断地增大,因此搭配使用的车载类镜头在解像能力方面需要提升。由于车载应用类光学镜头因安装位置限制等因素,还需要有小型化的要求,并且在实际使用过程中,对镜头的周边亮度要求也较高。
因此,目前市场上需要一款高解像兼顾小型化、大光圈和高亮度等特点的光学镜头。
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,第一透镜可具有正光焦度或负光焦度,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;第三透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;第四透镜可具有负光焦度,其物侧面和像侧面均为凹面;以及第五透镜可具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。
其中,第一透镜可为非球面镜片。
其中,第二透镜可为非球面镜片。
其中,第三透镜与第四透镜可互相胶合形成胶合透镜。
其中,该光学镜头还可包括附加透镜,附加透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。
其中,附加透镜可设置在第一透镜与第二透镜之间。
其中,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≤3。
其中,光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间可满足:BFL/TL≥0.1。
其中,第二透镜和第三透镜在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:T23/TTL≤0.01。
其中,第四透镜和第五透镜在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:T45/TTL≤0.1。
其中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间可满足:D/H/FOV≤0.06。
其中,第五透镜的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间可满足:F5/F≤4。
其中,第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间可满足:max{dn/dm}≤3。
其中,在光学镜头包括五片透镜的情况下,第一透镜的物侧面的中心曲率半径r1、第一透镜的像侧面的中心曲率半径r2以及第一透镜的中心厚度d1之间可满足:0.5≤|(r2+d1)/r1|≤1.5。
其中,第一透镜的像侧面的曲率半径r2与附加透镜的物侧面的曲率半径r3之间可满足:-0.15≤(r2-r3)/(r2+r3)≤1。
其中,第一透镜和附加透镜在光轴上的中心间距T1x与第一透镜和第二透镜在光轴上的中心间距T12之间可满足:0.01≤T1x/T12≤0.15。
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,第一透镜可具有正光焦度或负光焦度;第二透镜、第三透镜和第五透镜均可具有正光焦度;第四透镜可具有负光焦度;第三透镜与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≤3。
其中,第一透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
其中,第二透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。
其中,第三透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。
其中,第四透镜的物侧面和像侧面均可为凹面。
其中,第五透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
其中,该光学镜头还可包括附加透镜,附加透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。
其中,附加透镜可设置在第一透镜与第二透镜之间。
其中,第一透镜可为非球面镜片。
其中,第二透镜可为非球面镜片。
其中,光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间可满足:BFL/TL≥0.1。
其中,第二透镜和第三透镜在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:T23/TTL≤0.01。
其中,第四透镜和第五透镜在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:T45/TTL≤0.1。
其中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间可满足:D/H/FOV≤0.06。
其中,第五透镜的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间可满足:F5/F≤4。
其中,第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间可满足:max{dn/dm}≤3。
其中,在光学镜头包括五片透镜的情况下,第一透镜的物侧面的中心曲率半径r1、第一透镜的像侧面的中心曲率半径r2以及第一透镜的中心厚度d1之间可满足:0.5≤|(r2+d1)/r1|≤1.5。
其中,第一透镜的像侧面的曲率半径r2与附加透镜的物侧面的曲率半径r3之间可满足:-0.15≤(r2-r3)/(r2+r3)≤1。
其中,第一透镜和附加透镜在光轴上的中心间距T1x与第一透镜和第二透镜在光轴上的中心间距T12之间可满足:0.01≤T1x/T12≤0.15。
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。
本申请采用了例如四片透镜,通过优化设置镜片的形状,合理分配各镜片的光焦度等,实现光学镜头的小型化、高解像、大光圈、高亮度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;
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;
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;以及
图6为示出根据本申请实施例6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可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)。
第一透镜可具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第一透镜可设置为凸面朝向物侧的弯月形形状,并通过第一透镜的特殊形状设置,以有利于收集光线,提高成像品质。在实际应用中,考虑到车载应用类镜头室外安装使用环境,会处于雨雪等恶劣天气,这样凸面朝向物侧的弯月形状,有利于水滴的滑落,减小对成像的影响。
第二透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。第二透镜设置为正透镜,并选用非球面镜片,以修正第一透镜的色差,提高解像能力,同时将第一透镜收集进来的光线进行汇聚,传递至后方镜片。
第三透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。
第四透镜可具有负光焦度,其物侧面和像侧面均可为凹面。
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。第五透镜可将第三透镜汇聚的光线进行进一步汇聚,调整光线,使光线走势平稳过渡至成像面。
在示例性实施方式中,可在例如第一透镜与第二透镜之间设置用于限制光束的光阑。当光阑设置于第一透镜与第二透镜之间时,可有效收缩入射光线,提高周边与中心的亮度比。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,该光学镜头还可包括一个附加透镜,该附加透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
在示例性实施方式中,该附加透镜可设置在第一透镜与第二透镜之间。
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,以有利于提高解像,矫正像差、缩短光学总长度TTL。在该胶合透镜中,排布在前的第三透镜具有正光焦度,排布在后的第四透镜具有负光焦度,这样的设置可将经第一透镜/第二透镜的光线进一步平缓过渡至成像面,减小系统总长。另外,该双胶合的透镜组自身可以消色差,减小公差敏感度,也可残留部分色差以平衡系统的色差。
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≤3,更理想地,可进一步满足TTL/F≤2.5。满足条件式TTL/F≤3,可保证小型化特性。
在示例性实施方式中,光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间可满足:BFL/TL≥0.1,更理想地,可进一步满足BFL/TL≥0.12。通过满足条件式BFL/TL≥0.1,可在实现小型化的基础上,实现后焦长,有利于光学镜头的组装。
在示例性实施方式中,第二透镜和第三透镜在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:T23/TTL≤0.01,更理想地,可进一步满足T23/TTL≤0.005。满足条件式T23/TTL≤0.01,可使得光学镜头的结构紧凑,有利于减小镜头整体长度。
在示例性实施方式中,第四透镜和第五透镜在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:T45/TTL≤0.1,更理想地,可进一步满足T45/TTL≤0.05。满足条件式T45/TTL≤0.1,可使得光学镜头的结构紧凑,有利于减小镜头整体长度。
在示例性实施方式中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间可满足:D/H/FOV≤0.06,更理想地,可进一步满足D/H/FOV≤0.05。满足条件式D/H/FOV≤0.06,可实现前端小口径的特性。
在示例性实施方式中,第五透镜的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间可满足:F5/F≤4,更理想地,可进一步满足F5/F≤3.8。通过第五透镜短焦距的设置,有助于收光,保证通光量。
在示例性实施方式中,第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间可满足:max{dn/dm}≤3,更理想地,可进一步满足max{dn/dm}≤2.5。通过设置使得第二透镜至第五透镜中的镜片的中心厚度相接近,可有助于高低温下整体光学镜头的光线偏折变化小,温度性能佳。
在示例性实施方式中,当镜头包括五个透镜时,第一透镜物侧面的中心曲率半径r1、第一透镜像侧面的中心曲率半径r2以及第一透镜的中心厚度d1之间可满足:0.5≤|(r2+d1)/r1|≤1.5,更理想地,可进一步满足0.7≤|(r2+d1)/r1|≤1.2。通过镜片的特殊形状设计,可有利于收集光线,提升成像品质。
在示例性实施方式中,第一透镜像侧面的曲率半径r2与附加透镜物侧面的曲率半径r3之间可满足:-0.15≤(r2-r3)/(r2+r3)≤1,更理想地,可进一步满足-0.1≤(r2-r3)/(r2+r3)≤0.5。满足条件式-0.15≤(r2-r3)/(r2+r3)≤1,可校正该光学系统的像差,并保证从第一透镜出射的光线入射到附加透镜的第一个面(即,物侧面)时,入射光线较为平缓,从而降低该光学系统的公差敏感度。
在示例性实施方式中,第一透镜和附加透镜在光轴上的中心间距T1x与第一透镜和第二透镜在光轴上的中心间距T12之间可满足:0.01≤T1x/T12≤0.15,更理想地,可进一步满足0.03≤T1x/T12≤0.12。通过设置使得附加透镜与第一透镜的距离较近,从而使得第一透镜与第二透镜之间的光线能够平缓过渡,且可进一步提高镜头解像能力。
在示例性实施方式中,光学镜头的光圈数FNO可满足FNO≥2.0,以保证大光圈的特性。
在示例性实施方式中,光学镜头的周边光照度REILL可满足:REILL≥70%。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,根据本申请的光学镜头可采用球面镜片或非球面镜片。例如,第一透镜和/或第二透镜可为非球面镜片,以矫正系统的像差,提高解像。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。
根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过合理分配各透镜光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,使用5片或6片透镜就能够实现高解像,兼顾镜头体积小、敏感度低,生产良率高以及低成本的要求。同时该光学镜头具有长焦距、大光圈、高亮度、成像质量较高等特点。因此,根据本申请的上述实施方式的光学镜头能够具有小型化、高解像、大光圈、高亮度等有益效果中的至少一个,可更好地符合例如车载镜头的应用要求。
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四个透镜为例进行了描述,但是该光学镜头不限于包括五个或六个透镜。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S4和像侧面S5均为凸面。
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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凹面。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和第二透镜L2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/或具有物侧面S13和像侧面S14的保护透镜L7。滤光片L6可用于校正色彩偏差。保护透镜L7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S14并最终成像在成像面IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在第一透镜L1与第二透镜L2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(应理解,T1为第一透镜L1的中心厚度,T2为第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隔,以此类推)、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 | 10.4964 | 3.4715 | 1.59 | 61.16 |
2 | 7.1246 | 6.7983 | ||
STO | 无穷 | 0.1000 | ||
4 | 21.9898 | 4.9977 | 1.59 | 61.16 |
5 | -12.5930 | 0.1000 | ||
6 | 11.8571 | 2.8742 | 1.50 | 81.59 |
7 | -21.6696 | 4.8000 | 1.67 | 32.18 |
8 | 7.0180 | 0.7613 | ||
9 | 10.3460 | 5.2900 | 1.75 | 35.02 |
10 | 14.2351 | 0.5000 | ||
11 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.21 |
12 | 无穷 | 2.0000 | ||
13 | 无穷 | 0.5000 | 1.52 | 64.21 |
14 | 无穷 | 1.1098 | ||
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,可使镜头具有小型化、高解像、大光圈、高亮度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S4-S5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 | -0.7753 | -2.6132E-04 | -5.0403E-06 | 5.4604E-08 | -2.1957E-09 | 2.7354E-11 |
2 | -0.5435 | -5.0086E-04 | -1.1586E-05 | 1.2826E-07 | -5.8298E-09 | 1.1735E-10 |
4 | 0.0000 | -2.0722E-04 | -5.2275E-06 | -1.3882E-07 | 1.3956E-09 | -1.6988E-10 |
5 | 0.0000 | -9.9322E-05 | -2.7354E-06 | -1.2137E-07 | 1.8727E-09 | -4.6946E-11 |
下表3给出了实施例1的光学镜头的最大视场角FOV、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所对应的像高H、第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的中心厚度d1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2、第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的中心间距T23、第四透镜L4与第五透镜L5在光轴上的中心间距T45、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)、光学镜头的整组焦距值F、第五透镜L5的焦距值F5、光学镜头的光圈数FNO、第二透镜L2至第五透镜L5各自的中心厚度d2-d5以及光学镜头的周边光照度REILL。
表3
D(mm) | 11.8112 | F(mm) | 16.4803 |
H(mm) | 31.2000 | F5(mm) | 31.6912 |
FOV(°) | 9.0040 | FNO | 1.9983 |
r1(mm) | 10.4964 | d2(mm) | 4.9977 |
d1(mm) | 3.4715 | d3(mm) | 2.8742 |
r2(mm) | 7.1246 | d4(mm) | 4.8000 |
T23(mm) | 0.1000 | d5(mm) | 5.2900 |
T45(mm) | 0.7613 | REILL | 0.8000 |
TTL(mm) | 33.8529 | ||
BFL(mm) | 4.6598 | ||
TL(mm) | 29.1931 |
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间满足D/H/FOV=0.0420;第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2以及第一透镜L1的中心厚度d1之间满足|(r2+d1)/r1|=1.0095;第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T23/TTL=0.0030;第四透镜L4和第五透镜L5在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T45/TTL=0.0225;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=2.0541;光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间满足BFL/TL=0.1596;第五透镜L5的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间满足F5/F=1.9230;以及第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间满足max{dn/dm}=1.8405。
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。
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S4和像侧面S5均为凸面。
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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凹面。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和第二透镜L2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/或具有物侧面S13和像侧面S14的保护透镜L7。滤光片L6可用于校正色彩偏差。保护透镜L7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S14并最终成像在成像面IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在第一透镜L1与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
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S4-S5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的光学镜头的最大视场角FOV、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所对应的像高H、第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的中心厚度d1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2、第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的中心间距T23、第四透镜L4与第五透镜L5在光轴上的中心间距T45、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、光学镜头的整组焦距值F、第五透镜L5的焦距值F5、光学镜头的光圈数FNO、第二透镜L2至第五透镜L5各自的中心厚度d2-d5以及光学镜头的周边光照度REILL。
表4
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 10.4956 | 3.4377 | 1.59 | 61.16 |
2 | 7.1244 | 6.8007 | ||
STO | 无穷 | 0.1000 | ||
4 | 22.1347 | 5.0000 | 1.59 | 61.16 |
5 | -12.5192 | 0.1000 | ||
6 | 11.8833 | 2.8782 | 1.50 | 81.59 |
7 | -21.4162 | 4.8000 | 1.67 | 32.18 |
8 | 7.0570 | 0.7613 | ||
9 | 10.4380 | 5.2900 | 1.75 | 35.02 |
10 | 14.3501 | 0.5000 | ||
11 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.21 |
12 | 无穷 | 2.0000 | ||
13 | 无穷 | 0.5000 | 1.52 | 64.21 |
14 | 无穷 | 1.1323 | ||
IMA | 无穷 | - |
表5
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -0.7753 | -2.6377E-04 | -5.0004E-06 | 5.1806E-08 | -2.3218E-09 | 3.2511E-11 |
2 | -0.5435 | -4.9580E-04 | -1.1727E-05 | 1.2197E-07 | -5.6165E-09 | 1.2706E-10 |
4 | 0.0000 | -2.0567E-04 | -5.1327E-06 | -1.3783E-07 | 1.3012E-09 | -1.6459E-10 |
5 | 0.0000 | -9.7421E-05 | -2.6929E-06 | -1.1870E-07 | 2.0190E-09 | -5.9585E-11 |
表6
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间满足D/H/FOV=0.0424;第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2以及第一透镜L1的中心厚度d1之间满足|(r2+d1)/r1|=1.0063;第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T23/TTL=0.0030;第四透镜L4和第五透镜L5在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T45/TTL=0.0225;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=2.0552;光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间满足BFL/TL=0.1605;第五透镜L5的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间满足F5/F=1.9497;以及第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间满足max{dn/dm}=1.8379。
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。
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S4和像侧面S5均为凸面。
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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凹面。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和第二透镜L2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/或具有物侧面S13和像侧面S14的保护透镜L7。滤光片L6可用于校正色彩偏差。保护透镜L7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S14并最终成像在成像面IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在第一透镜L1与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
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S4-S5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的光学镜头的最大视场角FOV、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所对应的像高H、第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的中心厚度d1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2、第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的中心间距T23、第四透镜L4与第五透镜L5在光轴上的中心间距T45、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、光学镜头的整组焦距值F、第五透镜L5的焦距值F5、光学镜头的光圈数FNO、第二透镜L2至第五透镜L5各自的中心厚度d2-d5以及光学镜头的周边光照度REILL。
表7
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 9.4775 | 1.6831 | 1.59 | 61.16 |
2 | 6.3033 | 5.3732 | ||
STO | 无穷 | -0.1730 | ||
4 | 10.7406 | 4.7164 | 1.59 | 61.16 |
5 | -14.3999 | 0.1000 | ||
6 | 20.5356 | 3.2947 | 1.50 | 81.59 |
7 | -13.9256 | 4.6944 | 1.67 | 32.18 |
8 | 7.2325 | 0.7613 | ||
9 | 9.8042 | 5.0000 | 1.75 | 35.02 |
10 | 13.3262 | 0.5000 | ||
11 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.21 |
12 | 无穷 | 2.5000 | ||
13 | 无穷 | 0.5000 | 1.52 | 64.21 |
14 | 无穷 | 05021 | ||
IMA | 无穷 | - |
表8
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -4.1084 | -7.3713E-04 | -2.2276E-05 | 8.9991E-07 | -2.3214E-08 | 2.9046E-10 |
2 | -1.7756 | -1.0961E-03 | -2.0793E-05 | 1.5105E-06 | -4.8231E-08 | 6.9288E-10 |
4 | 0.0000 | -2.7953E-05 | -2.6147E-07 | 4.9780E-09 | 6.7265E-10 | 6.5113E-12 |
5 | 0.0000 | 2.3960E-04 | 1.5436E-06 | 2.4560E-08 | -5.5382E-10 | 3.4112E-11 |
表9
D(mm) | 8.4973 | F(mm) | 16.2759 |
H(mm) | 31.2000 | F5(mm) | 30.5514 |
FOV(°) | 9.0500 | FNO | 2.0497 |
r1(mm) | 9.4775 | d2(mm) | 4.7164 |
d1(mm) | 1.6831 | d3(mm) | 3.2947 |
r2(mm) | 6.3033 | d4(mm) | 4.6944 |
T23(mm) | 0.1000 | d5(mm) | 5.0000 |
T45(mm) | 0.7613 | REILL | 0.7057 |
TTL(mm) | 30.0021 | ||
BFL(mm) | 4.5521 | ||
TL(mm) | 25.4500 |
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间满足D/H/FOV=0.0301;第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2以及第一透镜L1的中心厚度d1之间满足|(r2+d1)/r1|=0.8427;第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T23/TTL=0.0033;第四透镜L4和第五透镜L5在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T45/TTL=0.0254;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=1.8433;光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间满足BFL/TL=0.1789;第五透镜L5的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间满足F5/F=1.8771;以及第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间满足max{dn/dm}=1.5176。
实施例4
以下参照图4描述了根据本申请实施例4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、附加透镜Lx、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为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。其中,第一透镜L1为非球面镜片,其物侧面和像侧面均为非球面。
附加透镜Lx为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。
第二透镜L2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。
第三透镜L3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。第四透镜L4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。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S11为凸面,像侧面S12为凹面。
可选地,该光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L6和/或具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L7。滤光片L6可用于校正色彩偏差。保护透镜L7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S16并最终成像在成像面IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在附加透镜Lx与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
下表10示出了实施例4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11示出了可用于实施例4中非球面透镜表面S1-S2的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。下表12给出了实施例4的光学镜头的最大视场角FOV、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所对应的像高H、第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2、附加透镜Lx的物侧面S3的中心曲率半径r3、第一透镜L1的中心厚度d1、第一透镜L1与第二透镜L2在光轴上的中心间距T12、第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的中心间距T23、第四透镜L4与第五透镜L5在光轴上的中心间距T45、第一透镜L1与附加透镜Lx在光轴上的中心间距T1x、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、光学镜头的整组焦距值F、第五透镜L5的焦距值F5、光学镜头的光圈数FNO、第二透镜L2至第五透镜L5各自的中心厚度d2-d5以及光学镜头的周边光照度REILL。
表10
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 10.4956 | 3.5000 | 1.59 | 61.16 |
2 | 13.5248 | 0.5959 | ||
3 | 20.3750 | 0.6520 | 1.65 | 33.84 |
4 | 8.0569 | 5.5063 | ||
STO | 无穷 | 0.0000 | ||
6 | 27.2596 | 6.3974 | 1.74 | 44.90 |
7 | -13.7841 | 0.1000 | ||
8 | 9.5146 | 3.3054 | 1.50 | 81.59 |
9 | -17.1735 | 3.2279 | 1.67 | 32.18 |
10 | 7.1010 | 0.7613 | ||
11 | 13.9471 | 5.2316 | 1.59 | 61.25 |
12 | 20.3652 | 0.5000 | ||
13 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.21 |
14 | 无穷 | 2.0000 | ||
15 | 无穷 | 0.5000 | 1.52 | 64.21 |
16 | 无穷 | 1.2397 | ||
IMA | 无穷 |
表11
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -0.0318 | -1.4341E-04 | -2.4664E-06 | -2.9068E-08 | -1.5591E-09 | 2.4521E-11 |
2 | -0.0325 | -1.3774E-04 | -3.8464E-06 | -1.1905E-07 | 1.5967E-09 | 3.4658E-11 |
表12
D(mm) | 11.9037 | BFL(mm) | 4.7879 |
H(mm) | 31.2000 | TL(mm) | 29.2796 |
FOV(°) | 9.0140 | F(mm) | 16.4387 |
r1(mm) | 10.4956 | F5(mm) | 57.4569 |
r2(mm) | 13.5248 | FNO | 2.0037 |
r3(mm) | 20.3750 | d2(mm) | 6.3974 |
d1(mm) | 3.5000 | d3(mm) | 3.3054 |
T12(mm) | 6.7542 | d4(mm) | 3.2279 |
T23(mm) | 0.1000 | d5(mm) | 5.2316 |
T45(mm) | 0.7613 | REILL | 0.8141 |
T1x(mm) | 0.5959 | ||
TTL(mm) | 34.0675 |
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间满足D/H/FOV=0.0423;第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T23/TTL=0.0029;第四透镜L4和第五透镜L5在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T45/TTL=0.0223;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=2.0724;光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间满足BFL/TL=0.1635;第五透镜L5的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间满足F5/F=3.4952;第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间满足max{dn/dm}=1.9819;第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径r2与附加透镜Lx的物侧面S3的曲率半径r3之间满足(r2-r3)/(r2+r3)=-0.2021;以及第一透镜L1和附加透镜Lx在光轴上的中心间距T1x与第一透镜L1和第二透镜L2在光轴上的中心间距T12之间满足T1x/T12=0.0882。
实施例5
以下参照图5描述了根据本申请实施例5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、附加透镜Lx、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为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。其中,第一透镜L1为非球面镜片,其物侧面和像侧面均为非球面。
附加透镜Lx为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。
第二透镜L2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。
第三透镜L3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。第四透镜L4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。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S11为凸面,像侧面S12为凹面。
可选地,该光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L6和/或具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L7。滤光片L6可用于校正色彩偏差。保护透镜L7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S16并最终成像在成像面IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在附加透镜Lx与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
下表13示出了实施例5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14示出了可用于实施例5中非球面透镜表面S1-S2的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。下表15给出了实施例5的光学镜头的最大视场角FOV、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所对应的像高H、第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2、附加透镜Lx的物侧面S3的中心曲率半径r3、第一透镜L1的中心厚度d1、第一透镜L1与第二透镜L2在光轴上的中心间距T12、第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的中心间距T23、第四透镜L4与第五透镜L5在光轴上的中心间距T45、第一透镜L1与附加透镜Lx在光轴上的中心间距T1x、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、光学镜头的整组焦距值F、第五透镜L5的焦距值F5、光学镜头的光圈数FNO、第二透镜L2至第五透镜L5各自的中心厚度d2-d5以及光学镜头的周边光照度REILL。
表13
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 10.4956 | 3.5000 | 1.59 | 61.2 |
2 | 13.1776 | 0.4610 | ||
3 | 22.1628 | 1.6857 | 1.65 | 33.8 |
4 | 8.4036 | 5.9242 | ||
STO | 无穷 | 0.0000 | ||
6 | 25.0004 | 4.7891 | 1.74 | 44.9 |
7 | -14.9738 | 0.1000 | ||
8 | 9.2999 | 3.3107 | 1.50 | 81.6 |
9 | -18.7163 | 3.2584 | 1.67 | 32.2 |
10 | 6.8644 | 0.7613 | ||
11 | 13.2091 | 5.2316 | 1.59 | 61.2 |
12 | 22.0033 | 0.5000 | ||
13 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.2 |
14 | 无穷 | 2.0000 | ||
15 | 无穷 | 0.5000 | 1.52 | 64.2 |
16 | 无穷 | 1.0183 | ||
IMA | 无穷 |
表14
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | 0.0004 | -1.3384E-04 | -2.6712E-06 | -1.7541E-08 | -9.6131E-10 | 9.0607E-12 |
2 | 0.0004 | -1.3375E-04 | -3.7233E-06 | -7.0089E-08 | 8.4213E-10 | 7.9111E-12 |
表15
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间满足D/H/FOV=0.0444;第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T23/TTL=0.0030;第四透镜L4和第五透镜L5在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T45/TTL=0.0227;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=2.0366;光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间满足BFL/TL=0.1574;第五透镜L5的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间满足F5/F=2.7760;第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间满足max{dn/dm}=1.6056;第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径r2与附加透镜Lx的物侧面S3的曲率半径r3之间满足(r2-r3)/(r2+r3)=-0.2542;以及第一透镜L1和附加透镜Lx在光轴上的中心间距T1x与第一透镜L1和第二透镜L2在光轴上的中心间距T12之间满足T1x/T12=0.0571。
实施例6
以下参照图6描述了根据本申请实施例6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6示出了根据本申请实施例6的光学镜头的结构示意图。
如图6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、附加透镜Lx、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为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。其中,第一透镜L1为非球面镜片,其物侧面和像侧面均为非球面。
附加透镜Lx为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。
第二透镜L2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。
第三透镜L3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。第四透镜L4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。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S11为凸面,像侧面S12为凹面。
可选地,该光学镜头还可包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L6和/或具有物侧面S15和像侧面S16的保护透镜L7。滤光片L6可用于校正色彩偏差。保护透镜L7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S16并最终成像在成像面IMA上。
在本实施例的光学镜头中,可在附加透镜Lx与第二透镜L2之间设置光阑STO以提高成像质量。
下表16示出了实施例6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17示出了可用于实施例6中非球面透镜表面S1-S2和S6-S9的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。下表18给出了实施例6的光学镜头的最大视场角FOV、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所对应的像高H、第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径r1、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径r2、附加透镜Lx的物侧面S3的中心曲率半径r3、第一透镜L1的中心厚度d1、第一透镜L1与第二透镜L2在光轴上的中心间距T12、第二透镜L2与第三透镜L3在光轴上的中心间距T23、第四透镜L4与第五透镜L5在光轴上的中心间距T45、第一透镜L1与附加透镜Lx在光轴上的中心间距T1x、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、光学镜头的整组焦距值F、第五透镜L5的焦距值F5、光学镜头的光圈数FNO、第二透镜L2至第五透镜L5各自的中心厚度d2-d5以及光学镜头的周边光照度REILL。
表16
面号 | 曲率半径R | 厚度T | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 10.4722 | 3.5186 | 1.59 | 61.2 |
2 | 13.2506 | 0.5946 | ||
3 | 22.1551 | 1.3857 | 1.65 | 33.8 |
4 | 8.4083 | 5.8238 | ||
STO | 无穷 | 0.0000 | ||
6 | 24.9496 | 5.3148 | 1.74 | 44.9 |
7 | -14.9725 | 0.1000 | ||
8 | 9.3020 | 3.3013 | 1.50 | 81.6 |
9 | -18.3727 | 3.2505 | 1.67 | 32.2 |
10 | 6.8862 | 0.7613 | ||
11 | 12.9631 | 5.2122 | 1.59 | 61.2 |
12 | 20.6728 | 0.5000 | ||
13 | 无穷 | 0.5500 | 1.52 | 64.2 |
14 | 无穷 | 2.0000 | ||
15 | 无穷 | 0.5000 | 1.52 | 64.2 |
16 | 无穷 | 1.0093 | ||
IMA | 无穷 |
表17
面号 | K | A | B | C | D | E |
1 | 0.0113 | -1.3434E-04 | -2.6808E-06 | -1.6689E-08 | -9.8452E-10 | 7.6969E-12 |
2 | 0.0187 | -1.3446E-04 | -3.8942E-06 | -7.7239E-08 | 9.4557E-10 | 5.0344E-12 |
表18
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV、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H之间满足D/H/FOV=0.0444;第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的中心间距T23与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T23/TTL=0.0030;第四透镜L4和第五透镜L5在光轴上的中心间距T45与光学镜头的光学总长度TTL之间满足T45/TTL=0.0225;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=2.0517;光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL之间满足BFL/TL=0.1558;第五透镜L5的焦距值F5与光学镜头的整组焦距值F之间满足F5/F=2.8507;第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与第二透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间满足max{dn/dm}=1.6351;第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径r2与附加透镜Lx的物侧面S3的曲率半径r3之间满足(r2-r3)/(r2+r3)=-0.2515;以及第一透镜L1和附加透镜Lx在光轴上的中心间距T1x与第一透镜L1和第二透镜L2在光轴上的中心间距T12之间满足T1x/T12=0.0762。
综上,实施例1至实施例6分别满足以下表19所示的关系。
表19
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 (18)
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,
所述第一透镜具有正光焦度或负光焦度,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;
所述第三透镜具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;
所述第四透镜具有负光焦度,其物侧面和像侧面均为凹面;以及
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。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜为非球面镜片。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜为非球面镜片。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜与所述第四透镜互相胶合形成胶合透镜。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头还包括附加透镜,所述附加透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。
6.根据权利要求5所述的光学镜头,其特征在于,所述附加透镜设置在所述第一透镜与所述第二透镜之间。
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≤3。
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,所述光学镜头的光学后焦BFL与所述光学镜头的透镜组长度TL之间满足:BFL/TL≥0.1。
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,所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的中心间距T23与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足:T23/TTL≤0.01。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的中心间距T45与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足:T45/TTL≤0.1。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的最大视场角FOV、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H之间满足:D/H/FOV≤0.06。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的焦距值F5与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足:F5/F≤4。
13.根据权利要求1-6中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜至所述第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=2、3、4、5)与所述第二透镜至所述第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=2、3、4、5)之间满足:max{dn/dm}≤3。
14.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中心曲率半径r1、所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径r2以及所述第一透镜的中心厚度d1之间满足:0.5≤|(r2+d1)/r1|≤1.5。
15.根据权利要求5或6所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的像侧面的曲率半径r2与所述附加透镜的物侧面的曲率半径r3之间满足:-0.15≤(r2-r3)/(r2+r3)≤1。
16.根据权利要求5或6所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述附加透镜在光轴上的中心间距T1x与所述第一透镜和所述第二透镜在光轴上的中心间距T12之间满足:0.01≤T1x/T12≤0.15。
17.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,
所述第一透镜具有正光焦度或负光焦度;
所述第二透镜、所述第三透镜和所述第五透镜均具有正光焦度;
所述第四透镜具有负光焦度;
所述第三透镜与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≤3。
18.一种成像设备,其特征在于,包括权利要求1或17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。
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GR01 | Patent grant | ||
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