CN112014946B - 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。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、第五透镜和第六透镜。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,其像侧面为凸面;第三透镜和第四透镜可互相胶合形成双胶合透镜;第五透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;以及第六透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。该光学镜头可实现高解像、小型化、前端小口径、CRA小、温度性能佳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,镜头在汽车上得到越来越广泛的应用,车载镜头的像素要求越来越高。同时越来越多的公司也开始研究高低温下性能稳定的车载类镜头。
出于安全性的考虑,对应用于车载的光学镜头性能要求非常高。
在某些特定领域的镜头,需要小型化和较高的像素要求,在原有光学镜头的基础上为了提升解像能力,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。尤其这类光学镜头对稳定性的要求较高,以避免镜头在高低温度差异下导致镜头性能下降。
因此,目前市场正需要一款高解像兼顾小型化、低成本、温度性能佳等特点的光学镜头,以满足例如车载应用的要求。
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、第五透镜和第六透镜。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,其像侧面为凸面;第三透镜和第四透镜可互相胶合形成双胶合透镜;第五透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;以及第六透镜可具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。
其中,第二透镜的物侧面可为凸面。可替代地,第二透镜的物侧面可为凹面。
其中,在该双胶合透镜中:第三透镜可具有负光焦度,其物侧面和像侧面均可为凹面;以及第四透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。可替代地,在该双胶合透镜中:第三透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面;以及第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。
其中,第六透镜的物侧面可存在反曲点。
其中,第一透镜和第六透镜均可为非球面镜片。
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≤4.2。
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≥0.3。
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≤0.035。
其中,第三透镜的焦距值F3与第四透镜的焦距值F4之间可满足:|F3/F4|≤2。
其中,第一透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间可满足:max{dn/dm}≤4.3,其中,d(3&4)表示第三透镜和第四透镜组成的双胶合透镜的中心厚度。
其中,第六透镜的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间可满足:|F6/F|≤4.5。
其中,第一透镜的焦距值F1与第二透镜的焦距值F2之间可满足:|F1/F2|≤1.8。
其中,第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2与第二透镜的物侧面的中心曲率半径R3之间可满足:-1.5≤(R2-R3)/(R2+R3)≤-0.6。
其中,第五透镜的物侧面的中心曲率半径R9与第五透镜的像侧面的中心曲率半径R10之间可满足:0.7≤|R9/R10|≤1.3。
其中,第四透镜的像侧面和第五透镜的物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:d8/TTL≤0.1。
其中,第五透镜的像侧面和第六透镜的物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:d10/TTL≤0.1。
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、第五透镜和第六透镜。其中,第一透镜、第三透镜和第六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;第三透镜与第四透镜可互相胶合形成双胶合透镜;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≤4.2。
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。可替代地,第二透镜的物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。
其中,在该双胶合透镜中:第三透镜可具有负光焦度,其物侧面和像侧面均可为凹面;以及第四透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。可替代地,在该双胶合透镜中:第三透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面;以及第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。
其中,第五透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。
其中,第六透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。
其中,第六透镜的物侧面可存在反曲点。
其中,第一透镜和第六透镜均可为非球面镜片。
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≥0.3。
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≤0.035。
其中,第三透镜的焦距值F3与第四透镜的焦距值F4之间可满足:|F3/F4|≤2。
其中,第一透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间可满足:max{dn/dm}≤4.3,其中,d(3&4)表示第三透镜和第四透镜组成的双胶合透镜的中心厚度。
其中,第六透镜的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间可满足:|F6/F|≤4.5。
其中,第一透镜的焦距值F1与第二透镜的焦距值F2之间可满足:|F1/F2|≤1.8。
其中,第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2与第二透镜的物侧面的中心曲率半径R3之间可满足:-1.5≤(R2-R3)/(R2+R3)≤-0.6。
其中,第五透镜的物侧面的中心曲率半径R9与第五透镜的像侧面的中心曲率半径R10之间可满足:0.7≤|R9/R10|≤1.3。
其中,第四透镜的像侧面和第五透镜的物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:d8/TTL≤0.1。
其中,第五透镜的像侧面和第六透镜的物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:d10/TTL≤0.1。
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。
本申请采用了例如六片透镜,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、前端小口径、CRA小、温度性能佳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;以及
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。
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,第一胶合透镜也可被称作第二胶合透镜。
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六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、第五透镜和第六透镜。这六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,能够尽可能的收集大视场光线进入后方光学系统,增加通光量,同时有利于实现整体大视场范围。在实际应用中,考虑到车载应用类镜头室外安装使用环境,镜头会处于雨雪等恶劣天气中,将第一透镜布置为凸面朝向物侧的弯月形状可有利于水滴等的滑落,减小对镜头成像质量的影响。第一透镜可使用高折射率材料,例如第一透镜的折射率满足Nd1≥1.5,以有利于前端口径的减小和成像质量的提高。
第二透镜可具有正光焦度,其物侧面可选的可为凸面或凹面,像侧面可为凸面。第二透镜的像侧面设置为凸面,可使得光线能正确平稳的进入后方光学系统,提高解像质量。
第三透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凹面,像侧面可选的可为凸面或凹面。
第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可选的可为凸面或凹面,像侧面可为凸面。
第五透镜可具有正光焦度,其物侧面和像侧面均可为凸面。第五透镜设置为焦距为正的双凸透镜,可有利于光线汇聚,减小光学镜筒口径及筒长,有利于小型化。
第六透镜可具有负光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第六透镜设置为具有负光焦度的弯月透镜,可进一步矫正前方镜片组产生的像差,同时进行光线发散可增加后焦的距离,更利于减小主光线角CRA。另外,第六透镜的物侧面可存在反曲点,以提高解像力,减小畸变。
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,可有利于有效收束进入光学系统的光线,减小光学系镜片口径。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六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双胶合透镜。在该双胶合透镜中,第三透镜具有负光焦度,第四透镜具有正光焦度,可将经第三透镜的光线平缓过渡至后方,以减小总长。在该双胶合透镜中,负透镜排布在前,正透镜排布在后,使得光学系统的各种像差可得到充分校正,在结构紧凑的前提下,可提高分辨率,优化畸变、CRA等光学性能。该双胶合透镜可具有以下优点中的至少一个:减小两个镜片的空气间隔,减小系统总长;减少两镜片间的组立部件,减少工序,降低成本;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;减少镜片间反射引起光量损失,提升照度;进一步可减小场曲,可矫正系统的轴外点像差。该双胶合透镜的使用,分担了系统的整体色差矫正、有效校正像差,有利于提高解像,且使得光学系整体紧凑,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≤4.2,更理想地,可进一步满足TTL/F≤3.7。满足条件式TTL/F≤4.2,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≥0.3,更理想地,可进一步满足BFL/TL≥0.35。通过满足条件式BFL/TL≥0.3,可在实现小型化的基础上,具有后焦长的特性,有利于光学镜头的组装,同时,长后焦还有利于减小CRA;另外,透镜组长度TL短,结构紧凑,可降低镜片对调制传递函数MTF的敏感度,提高生产良率,降低生产成本。
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≤0.035,更理想地,可进一步满足D/H/FOV≤0.03。满足条件式D/H/FOV≤0.035,可保证前端小口径,实现小型化。
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:|F3/F4|≤2,更理想地,可进一步满足|F3/F4|≤1.85。通过设置使得胶合透镜的两个镜片的焦距相近,可有助于光线平缓过渡,矫正色差。
在示例性实施方式中,第一透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜至第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间可满足:max{dn/dm}≤4.3,更理想地,可进一步满足max{dn/dm}≤3.8。其中,当镜片为胶合镜片时,dn、dm均表示该胶合镜片的中心厚度,例如,d(3&4)表示第三镜片和第四镜片组成的胶合透镜的中心厚度。满足条件式max{dn/dm}≤4.3,各镜片厚度均匀,可使得各个镜片的作用稳定,有助于实现高低温下光线变化小,温度性能佳。
在示例性实施方式中,第六透镜的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间可满足:|F6/F|≤4.5,更理想地,可进一步满足|F6/F|≤4.2。最后一枚透镜第六透镜具有短焦距,有助于用于收光,保证系统通光量。
在示例性实施方式中,第一透镜的焦距值F1与第二透镜的焦距值F2之间可满足:|F1/F2|≤1.8,更理想地,可进一步满足|F1/F2|≤1.6。满足条件式|F1/F2|≤1.8,前端镜片焦距相近,可有助于光线平缓过渡,矫正色差。
在示例性实施方式中,第一透镜像侧面的中心曲率半径R2与第二透镜物侧面的中心曲率半径R3之间可满足:-1.5≤(R2-R3)/(R2+R3)≤-0.6,更理想地,可进一步满足-1.3≤(R2-R3)/(R2+R3)≤-0.8。满足条件式-1.5≤(R2-R3)/(R2+R3)≤-0.6,可校正该光学系统的像差,并且保证从第一透镜出射的光线入射到第二透镜的物侧面时,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,第五透镜物侧面的中心曲率半径R9与第五透镜像侧面的中心曲率半径R10之间可满足:0.7≤|R9/R10|≤1.3,更理想地,可进一步满足0.8≤|R9/R10|≤1.2。通过设置使得第五透镜物侧面和像侧面的中心曲率半径值相近,可有利于加工、组装,减小生产错误的成本。
在示例性实施方式中,第四透镜像侧面和第五透镜物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:d8/TTL≤0.1,更理想地,可进一步满足d8/TTL≤0.05。通过控制第四透镜像侧面至第五透镜物侧面之间的中心距离,可有利于缩短TTL,实现小型化。
在示例性实施方式中,第五透镜像侧面和第六透镜物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足:d10/TTL≤0.1,更理想地,可进一步满足d10/TTL≤0.05。通过控制第五透镜像侧面至第六透镜物侧面之间的中心距离,可有利于缩短TTL,实现小型化。
在示例性实施方式中,第一透镜和第六透镜均可采用非球面镜片。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。例如,第一透镜采用非球面镜片可进一步提高解像质量。应理解的是,为了提高成像质量,根据本申请的光学镜头可增加非球面镜片的数量。例如,在重点关注解像质量的情况下,第一透镜至第六透镜均可采用非球面镜片。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可采用塑料镜片或玻璃镜片。通常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优化设置镜片形状,合理分配光焦度,合理选取镜片材料,使用6片架构就能够实现高解像,可达到两百万像素以上,同时能够兼顾镜头小型化、敏感度低,生产良率高、低成本等要求。该光学镜头CRA较小,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。该光学镜头温度性能佳,高低温下成像效果变化小,像质稳定,有利于车辆使用的大部分环境。因此,根据本申请上述实施方式的光学镜头能够更好地符合例如车载应用的要求。
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六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六透镜像侧面中心的轴上距离。
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六个透镜为例进行了描述,但是该光学镜头不限于包括六个透镜。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、第五透镜L5和第六透镜L6。
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为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S6和像侧面S7均为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凸面。其中,第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合形成双胶合透镜。
第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
第六透镜L6为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。其中,第六透镜L6的物侧面S11存在反曲点。
其中,第一透镜L1和第六透镜L6均为非球面镜片,其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S13和像侧面S14的滤光片L7和/或保护透镜L7’。滤光片L7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(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 2.8182 0.9500 1.69 31.08
2 1.6266 1.3884
3 -27.8073 1.1526 1.62 63.41
4 -6.3749 0.8971
STO 无穷 0.3500
6 -6.0374 0.6000 1.76 27.55
7 65.9640 0.7445 1.62 63.41
8 -3.9292 0.1000
9 6.5156 2.1917 1.75 35.02
10 -6.5156 0.1000
11 6.3273 0.8365 1.59 61.16
12 3.0167 1.5000
13 无穷 0.9500 1.52 64.21
14 无穷 1.3807
IMA 无穷
本实施例采用了六片透镜作为示例,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、前端小口径、CRA小、温度性能佳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:
Figure BDA0002080325690000121
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、S11-S12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 -1.6597 -3.1204E-03 -1.4652E-03 8.7382E-05 6.4862E-06 -5.2116E-07
2 -0.8067 -7.4714E-03 -2.9939E-03 3.2584E-04 4.7256E-06 2.3561E-07
11 -1.8008 -8.4739E-03 7.5405E-04 -1.0384E-04 7.2192E-07 3.8647E-07
12 -2.1039 -2.1802E-03 6.0004E-04 -1.8425E-05 -1.5982E-05 1.6653E-06
下表3给出了实施例1的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)、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的光学后焦BFL(即,最后一个透镜第六透镜L6的像侧面S12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六透镜L6的像侧面S12中心的轴上距离)、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像高H、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、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2、第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3、第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的中心曲率半径R9-R10、第一透镜L1至第四透镜L4的焦距值F1-F4、第六透镜L6的焦距值F6、第四透镜L4像侧面与第五透镜L5物侧面之间的中心距离d8、第五透镜L5像侧面与第六透镜L6物侧面之间的中心距离d10以及第一透镜L1的折射率Nd1。
表3
Figure BDA0002080325690000131
Figure BDA0002080325690000141
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=3.101;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=0.411;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=0.015;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|=1.205;第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间满足max{dn/dm}=2.307,其中,当镜片为胶合镜片时,dn、dm均表示该胶合镜片的中心厚度,例如,d(3&4)表示第三镜片L3和第四镜片L4组成的胶合透镜的中心厚度;第六透镜L6的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足|F6/F|=2.539;第一透镜L1的焦距值F1与第二透镜L2的焦距值F2之间满足|F1/F2|=0.630;第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2与第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3之间满足(R2-R3)/(R2+R3)=-1.124;第五透镜L5的物侧面S9的中心曲率半径R9与第五透镜L5的像侧面S10的中心曲率半径R10之间满足|R9/R10|=1.000;第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d8/TTL=0.008;以及第五透镜L5的像侧面与第六透镜L6的物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d10/TTL=0.008。
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、第五透镜L5和第六透镜L6。
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为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S6和像侧面S7均为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凸面。其中,第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合形成双胶合透镜。
第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
第六透镜L6为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。其中,第六透镜L6的物侧面S11存在反曲点。
其中,第一透镜L1和第六透镜L6均为非球面镜片,其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S13和像侧面S14的滤光片L7和/或保护透镜L7’。滤光片L7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,可在第二透镜L2与第三透镜L3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、S11-S12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的光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的光学后焦BFL、光学镜头的透镜组长度TL、光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的像高H、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、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2、第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3、第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的中心曲率半径R9-R10、第一透镜L1至第四透镜L4的焦距值F1-F4、第六透镜L6的焦距值F6、第四透镜L4像侧面与第五透镜L5物侧面之间的中心距离d8、第五透镜L5像侧面与第六透镜L6物侧面之间的中心距离d10以及第一透镜L1的折射率Nd1。
表4
面号 曲率半径R 厚度T 折射率Nd 阿贝数Vd
1 3.5376 0.9500 1.69 31.08
2 1.9212 1.3884
3 200.0011 1.1526 1.62 63.41
4 -6.2884 0.4407
STO 无穷 0.3500
6 -6.6349 0.6000 1.76 27.55
7 22.5185 2.2799 1.75 35.02
8 -4.5169 0.1000
9 8.3534 2.4049 1.62 63.41
10 -8.3534 0.1000
11 7.7176 0.7045 1.59 61.16
12 3.4100 1.5000
13 无穷 0.9500 1.52 64.21
14 无穷 2.3087
IMA 无穷
表5
Figure BDA0002080325690000161
Figure BDA0002080325690000171
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=3.020;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=0.454;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=0.013;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|=1.289;第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间满足max{dn/dm}=3.031,其中,当镜片为胶合镜片时,dn、dm均表示该胶合镜片的中心厚度,例如,d(3&4)表示第三镜片L3和第四镜片L4组成的胶合透镜的中心厚度;第六透镜L6的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足|F6/F|=2.181;第一透镜L1的焦距值F1与第二透镜L2的焦距值F2之间满足|F1/F2|=0.810;第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2与第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3之间满足(R2-R3)/(R2+R3)=-0.981;第五透镜L5的物侧面S9的中心曲率半径R9与第五透镜L5的像侧面S10的中心曲率半径R10之间满足|R9/R10|=1.000;第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d8/TTL=0.007;以及第五透镜L5的像侧面与第六透镜L6的物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d10/TTL=0.007。
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、第五透镜L5和第六透镜L6。
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为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,其物侧面S6和像侧面S7均为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S7和像侧面S8均为凸面。其中,第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合形成双胶合透镜。
第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
第六透镜L6为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。其中,第六透镜L6的物侧面S11存在反曲点。
其中,第一透镜L1和第六透镜L6均为非球面镜片,其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S13和像侧面S14的滤光片L7和/或保护透镜L7’。滤光片L7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,可在第二透镜L2与第三透镜L3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、S11-S12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的光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的光学后焦BFL、光学镜头的透镜组长度TL、光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的像高H、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、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2、第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3、第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的中心曲率半径R9-R10、第一透镜L1至第四透镜L4的焦距值F1-F4、第六透镜L6的焦距值F6、第四透镜L4像侧面与第五透镜L5物侧面之间的中心距离d8、第五透镜L5像侧面与第六透镜L6物侧面之间的中心距离d10以及第一透镜L1的折射率Nd1。
表7
面号 曲率半径R 厚度T 折射率Nd 阿贝数Vd
1 3.3032 0.9500 1.59 61.16
2 1.8509 1.3884
3 -150.0000 1.1526 1.62 63.41
4 -5.4327 0.2688
STO 无穷 0.3500
6 -5.4860 0.6000 1.76 27.55
7 29.7811 1.9794 1.75 37.50
8 -4.2312 0.1000
9 7.7834 2.2785 1.62 63.41
10 -7.7834 0.1000
11 8.1568 0.8094 1.59 61.16
12 3.3988 1.5000
13 无穷 0.9500 1.52 64.21
14 无穷 1.4597
IMA 无穷
表8
Figure BDA0002080325690000191
Figure BDA0002080325690000201
表9
TTL(mm) 13.8867 F1(mm) -9.4038
F(mm) 4.6849 F2(mm) 9.0593
BFL(mm) 3.9097 F3(mm) -6.0376
TL(mm) 9.9771 F4(mm) 5.0106
D(mm) 5.1929 F6(mm) -10.5165
H(mm) 5.4252 d8(mm) 0.1000
FOV(°) 73 d10(mm) 0.1000
R2(mm) 1.8509 Nd1 1.59
R3(mm) -150.0000
R9(mm) 7.7834
R10(mm) -7.7834
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=2.964;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=0.392;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=0.013;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|=1.205;第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间满足max{dn/dm}=2.715,其中,当镜片为胶合镜片时,dn、dm均表示该胶合镜片的中心厚度,例如,d(3&4)表示第三镜片L3和第四镜片L4组成的胶合透镜的中心厚度;第六透镜L6的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足|F6/F|=2.245;第一透镜L1的焦距值F1与第二透镜L2的焦距值F2之间满足|F1/F2|=1.038;第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2与第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3之间满足(R2-R3)/(R2+R3)=-1.025;第五透镜L5的物侧面S9的中心曲率半径R9与第五透镜L5的像侧面S10的中心曲率半径R10之间满足|R9/R10|=1.000;第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d8/TTL=0.007;以及第五透镜L5的像侧面与第六透镜L6的物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d10/TTL=0.007。
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、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。
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为凹面,像侧面S7为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。其中,第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合形成双胶合透镜。
第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
第六透镜L6为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。其中,第六透镜L6的物侧面S11存在反曲点。
其中,第一透镜L1和第六透镜L6均为非球面镜片,其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S13和像侧面S14的滤光片L7和/或保护透镜L7’。滤光片L7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,可在第二透镜L2与第三透镜L3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、S11-S12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的光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的光学后焦BFL、光学镜头的透镜组长度TL、光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的像高H、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、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2、第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3、第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的中心曲率半径R9-R10、第一透镜L1至第四透镜L4的焦距值F1-F4、第六透镜L6的焦距值F6、第四透镜L4像侧面与第五透镜L5物侧面之间的中心距离d8、第五透镜L5像侧面与第六透镜L6物侧面之间的中心距离d10以及第一透镜L1的折射率Nd1。
表10
面号 曲率半径R 厚度T 折射率Nd 阿贝数Vd
1 3.5376 0.9500 1.69 31.08
2 1.9212 1.3884
3 200.0011 1.1526 1.62 63.41
4 -6.2884 0.4407
STO 无穷 0.3500
6 -6.6349 0.6000 1.76 27.55
7 -22.5185 2.2799 1.75 35.02
8 -4.5169 0.1000
9 8.3534 2.4049 1.62 63.41
10 -8.3534 0.1000
11 7.7176 0.7045 1.59 61.16
12 3.4100 1.5000
13 无穷 0.9500 1.52 64.21
14 无穷 2.3087
IMA 无穷
表11
面号 K A B C D E
1 -3.3110 -2.7021E-03 -9.4143E-04 9.5490E-05 -2.1886E-06 -4.3407E-08
2 -0.8299 -1.0070E-02 -8.0022E-04 1.7329E-04 -9.7296E-06 6.1191E-07
11 -11.1661 -8.4574E-03 8.3811E-04 -4.0095E-05 -2.2072E-06 2.0388E-07
12 -3.7090 -3.3727E-03 6.1295E-04 -1.7348E-05 -4.1499E-06 2.9356E-07
表12
TTL(mm) 15.2296 F1(mm) -7.9784
F(mm) 5.0290 F2(mm) 9.8494
BFL(mm) 4.7587 F3(mm) -12.5546
TL(mm) 10.4709 F4(mm) 7.1012
D(mm) 5.3583 F6(mm) -10.9985
H(mm) 5.8140 d8(mm) 0.1000
FOV(°) 73 d10(mm) 0.1000
R2(mm) 1.9212 Nd1 1.69
R3(mm) 200.0011
R9(mm) 8.3534
R10(mm) -8.3534
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=3.028;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=0.454;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=0.013;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|=1.768;第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间满足max{dn/dm}=3.031,其中,当镜片为胶合镜片时,dn、dm均表示该胶合镜片的中心厚度,例如,d(3&4)表示第三镜片L3和第四镜片L4组成的胶合透镜的中心厚度;第六透镜L6的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足|F6/F|=2.187;第一透镜L1的焦距值F1与第二透镜L2的焦距值F2之间满足|F1/F2|=0.810;第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2与第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3之间满足(R2-R3)/(R2+R3)=-0.981;第五透镜L5的物侧面S9的中心曲率半径R9与第五透镜L5的像侧面S10的中心曲率半径R10之间满足|R9/R10|=1.000;第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d8/TTL=0.007;以及第五透镜L5的像侧面与第六透镜L6的物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d10/TTL=0.007。
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、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。
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为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S3为凹面,像侧面S4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为凹面,像侧面S7为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。其中,第三透镜L3和第四透镜L4互相胶合形成双胶合透镜。
第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,其物侧面S9和像侧面S10均为凸面。
第六透镜L6为具有负光焦度的弯月透镜,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。
其中,第一透镜L1和第六透镜L6均为非球面镜片,其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S13和像侧面S14的滤光片L7和/或保护透镜L7’。滤光片L7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,可在第二透镜L2与第三透镜L3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、S11-S12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的光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的光学后焦BFL、光学镜头的透镜组长度TL、光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的像高H、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、第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2、第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3、第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的中心曲率半径R9-R10、第一透镜L1至第四透镜L4的焦距值F1-F4、第六透镜L6的焦距值F6、第四透镜L4像侧面与第五透镜L5物侧面之间的中心距离d8、第五透镜L5像侧面与第六透镜L6物侧面之间的中心距离d10以及第一透镜L1的折射率Nd1。
表13
Figure BDA0002080325690000251
Figure BDA0002080325690000261
表14
面号 K A B C D E
1 -2.1718 -2.7353E-03 -1.3049E-03 3.6871E-05 -5.5653E-06 8.9580E-07
2 -0.9672 -1.3040E-02 -1.3405E-03 1.7040E-04 4.0391E-06 -6.9145E-07
11 -17.0098 -7.3327E-03 1.2362E-03 4.0348E-06 -8.2435E-07 -7.8734E-07
12 -6.7388 -6.0660E-03 8.8462E-04 9.4241E-05 4.9508E-06 -2.5387E-06
表15
TTL(mm) 12.8957 F1(mm) -15.3149
F(mm) 5.4241 F2(mm) 10.7130
BFL(mm) 4.4835 F3(mm) -7.6070
TL(mm) 8.4122 F4(mm) 6.5019
D(mm) 4.8245 F6(mm) -21.2443
H(mm) 6.2160 d8(mm) 0.1000
FOV(°) 73 d10(mm) 0.1000
R2(mm) 1.9425 Nd1 1.69
R3(mm) -21.1844
R9(mm) 8.3695
R10(mm) -8.3695
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=2.377;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=0.533;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=0.011;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|=1.170;第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间满足max{dn/dm}=2.487,其中,当镜片为胶合镜片时,dn、dm均表示该胶合镜片的中心厚度,例如,d(3&4)表示第三镜片L3和第四镜片L4组成的胶合透镜的中心厚度;第六透镜L6的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足|F6/F|=3.917;第一透镜L1的焦距值F1与第二透镜L2的焦距值F2之间满足|F1/F2|=1.430;第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径R2与第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3之间满足(R2-R3)/(R2+R3)=-1.202;第五透镜L5的物侧面S9的中心曲率半径R9与第五透镜L5的像侧面S10的中心曲率半径R10之间满足|R9/R10|=1.000;第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面之间的中心距离d8与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d8/TTL=0.008;以及第五透镜L5的像侧面与第六透镜L6的物侧面之间的中心距离d10与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d10/TTL=0.008。
综上,实施例1至实施例5分别满足以下表16所示的关系。
表16
Figure BDA0002080325690000271
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 (35)

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、第五透镜和第六透镜,
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,其像侧面为凸面;
所述第三透镜和所述第四透镜互相胶合形成双胶合透镜;
所述第五透镜具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面;
所述第六透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述光学镜头中具有光焦度的透镜的片数是六片;
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≥0.3;以及
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×180°)/(H×FOV)≤6.3。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面为凸面。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面为凹面。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,在所述双胶合透镜中:
所述第三透镜具有负光焦度,其物侧面和像侧面均为凹面;以及
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,在所述双胶合透镜中:
所述第三透镜具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;以及
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的物侧面存在反曲点。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第六透镜均为非球面镜片。
8.根据权利要求1-7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≤4.2。
9.根据权利要求1-7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:|F3/F4|≤2。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与所述第一透镜至所述第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间满足:max{dn/dm}≤4.3,其中,d(3&4)表示所述第三透镜和所述第四透镜组成的双胶合透镜的中心厚度。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的焦距值F6与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足:|F6/F|≤4.5。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的焦距值F1与所述第二透镜的焦距值F2之间满足:|F1/F2|≤1.8。
13.根据权利要求1-7中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2与所述第二透镜的物侧面的中心曲率半径R3之间满足:-1.5≤(R2-R3)/(R2+R3)≤-0.6。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面的中心曲率半径R9与所述第五透镜的像侧面的中心曲率半径R10之间满足:0.7≤|R9/R10|≤1.3。
15.根据权利要求1-7中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的像侧面和所述第五透镜的物侧面之间的中心距离d8与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足:d8/TTL≤0.1。
16.根据权利要求1-7中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面之间的中心距离d10与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足:d10/TTL≤0.1。
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、第五透镜和第六透镜,
其特征在于,
所述第一透镜、所述第三透镜和所述第六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;
所述第三透镜与所述第四透镜互相胶合形成双胶合透镜;
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≤4.2;
所述光学镜头中具有光焦度的透镜的片数是六片;
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≥0.3;以及
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×180°)/(H×FOV)≤6.3。
18.根据权利要求17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。
19.根据权利要求17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。
20.根据权利要求17所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面。
21.根据权利要求17所述的光学镜头,其特征在于,在所述双胶合透镜中:
所述第三透镜具有负光焦度,其物侧面和像侧面均为凹面;以及所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面和像侧面均为凸面。
22.根据权利要求17所述的光学镜头,其特征在于,在所述双胶合透镜中:
所述第三透镜具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;以及
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。
23.根据权利要求17所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
24.根据权利要求17所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
25.根据权利要求17所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的物侧面存在反曲点。
26.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第六透镜均为非球面镜片。
27.根据权利要求17-25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:|F3/F4|≤2。
28.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第五透镜中的任一透镜的中心厚度dn(n=1、2、3&4、5)与所述第一透镜至所述第五透镜中的任一透镜的中心厚度dm(m=1、2、3&4、5)之间满足:max{dn/dm}≤4.3,其中,d(3&4)表示所述第三透镜和所述第四透镜组成的双胶合透镜的中心厚度。
29.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的焦距值F6与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足:|F6/F|≤4.5。
30.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的焦距值F1与所述第二透镜的焦距值F2之间满足:|F1/F2|≤1.8。
31.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2与所述第二透镜的物侧面的中心曲率半径R3之间满足:-1.5≤(R2-R3)/(R2+R3)≤-0.6。
32.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面的中心曲率半径R9与所述第五透镜的像侧面的中心曲率半径R10之间满足:0.7≤|R9/R10|≤1.3。
33.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的像侧面和所述第五透镜的物侧面之间的中心距离d8与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足:d8/TTL≤0.1。
34.根据权利要求17-25中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面之间的中心距离d10与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足:d10/TTL≤0.1。
35.一种成像设备,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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