CN112444937B - 光学成像镜头及成像装置 - Google Patents

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    • G02B13/0045—Miniaturised 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

Abstract

本申请公开了一种光学成像镜头及成像装置。光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有光焦度的第四透镜；以及具有负光焦度的第五透镜，其物侧面在近轴区域中为凸面，像侧面在近轴区域中为凹面。其中，第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2以及光学成像镜头的总焦距f满足1.15≤|f/f1|+|f/f2|≤1.7。

Description

光学成像镜头及成像装置
技术领域
本申请涉及光学成像镜头及装备有该光学成像镜头的成像装置。
背景技术
一方面，随着例如智能手机、平板电脑等便携式电子产品趋向轻薄化的发展趋势，对配套使用的成像镜头的小型化提出了越来越为严苛的要求。另一方面，随着全面屏技术的逐步成熟，水滴屏、开孔屏等方案应运而生。为了尽可能地隐藏前摄镜头，对成像镜头的头部尺寸提出了相应的要求，要求成像镜头具有较小头部。
发明内容
本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的光学成像镜头，例如，小头部成像镜头。
一方面，本申请提供了这样一种光学成像镜头，该光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有光焦度的第四透镜；以及具有负光焦度的第五透镜，其物侧面在近轴区域中为凸面，像侧面在近轴区域中为凹面。其中，第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2以及光学成像镜头的总焦距f可满足1.15≤|f/f1|+|f/f2|≤1.7。
在一个实施方式中，第四透镜的有效焦距f4、第五透镜的有效焦距f5以及光学成像镜头的总焦距f可满足0.85≤|f/f4|+|f/f5|≤3.4。
在一个实施方式中，第三透镜的有效焦距f3、第四透镜的有效焦距f4以及光学成像镜头的总焦距f可满足1.35≤|f/f3|+|f/f4|≤3。
在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜的组合焦距f12可满足2.1mm≤f12≤5.2mm。
在一个实施方式中，第三透镜和第四透镜的组合焦距f34可满足3.6mm≤f34≤7mm。
在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度ct1与光学成像镜头的光学总长TTL可满足ct1/TTL≥0.14。
在一个实施方式中，第一透镜的阿贝数v1、第二透镜的阿贝数v2、第三透镜的阿贝数v3、第四透镜的阿贝数v4以及第五透镜的阿贝数v5可满足0.8≤(v1+v5)/(v2+v3+v4)≤1.1。
在一个实施方式中，第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第五透镜的像侧面的曲率半径R10以及光学成像镜头的总焦距f可满足4.6≤|f/R9|+|f/R10|≤7.2。
在一个实施方式中，第二透镜可具有正光焦度；第三透镜可具有负光焦度；以及第四透镜可具有正光焦度。
在一个实施方式中，第二透镜可具有负光焦度；第三透镜可具有正光焦度；以及第四透镜可具有负光焦度。
在一个实施方式中，光学成像镜头的光学总长TTL与光学成像镜头的最大半像高ImgH可满足TTL/ImgH≤1.7。
在一个实施方式中，光学成像镜头的最大半像高ImgH与光学成像镜头的总焦距f可满足f/ImgH≤1.4。
另一方面，本申请提供了一种成像装置，该成像装置装备有如上所述的光学成像镜头。
本申请采用了五片透镜，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得上述光学成像镜头具有小头部、小型化、高成像品质和较大视场角等至少一个有益效果。
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示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图；
图2示出了图1中所示的光学成像镜头的像差曲线；
图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图；
图4示出了图3中所示的光学成像镜头的像差曲线；
图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图；
图6示出了图5中所示的光学成像镜头的像差曲线；
图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图；
图8示出了图7中所示的光学成像镜头的像差曲线；
图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图；
图10示出了图9中所示的光学成像镜头的像差曲线；
图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图；
图12示出了图11中所示的光学成像镜头的像差曲线。
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，较靠近物侧的表面称为该透镜的物侧面；每个透镜中，较靠近像侧的表面称为该透镜的像侧面。
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成像镜头可包括五片透镜。根据示例的光学成像镜头沿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。在第一透镜至第五透镜之中，任意相邻两透镜之间均可具有空气间隔。
在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度。第一透镜可为弯月透镜。例如，第一透镜的物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。在示例性实施方式中，第一透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面可为非球面。例如，第一透镜的物侧面和像侧面均可为非球面。
在示例性实施方式中，第二透镜可具有正光焦度或负光焦度。第二透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面可为凸面。例如，第二透镜的物侧面可为凹面，像侧面可为凸面。又例如，第二透镜的物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。再例如，第二透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。在示例性实施方式中，第二透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面可为非球面。例如，第二透镜的物侧面和像侧面均可为非球面。
可选地，在第二透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面上可具有反曲点。例如，第二透镜的物侧面可在近轴区域中为凸面，并在远轴区域中变成凹面；第二透镜的像侧面可在近轴区域中为凹面，并在远轴区域中变成凸面。
在示例性实施方式中，第三透镜可具有正光焦度或负光焦度。第三透镜可为弯月透镜。例如，第三透镜的物侧面可为凹面，像侧面可为凸面。在示例性实施方式中，第三透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面可为非球面。例如，第三透镜的物侧面和像侧面均可为非球面。
可选地，在第三透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面上可具有反曲点。例如，第三透镜的物侧面可在近轴区域中为凹面，并在远轴区域中变成凸面；第三透镜的像侧面可在近轴区域中为凸面，并在远轴区域中变成凹面。
在示例性实施方式中，第四透镜可具有正光焦度或负光焦度。第四透镜可为双凹透镜或双凸透镜。在示例性实施方式中，第四透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面可为非球面。例如，第四透镜的物侧面和像侧面均可为非球面。
可选地，在第四透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面上可具有反曲点。例如，第四透镜的物侧面可在近轴区域中为凸面，并在远轴区域中变成凹面。例如，第四透镜的像侧面可在近轴区域中为凹面，并在远轴区域中变成凸面。
在示例性实施方式中，第五透镜可具有负光焦度。第五透镜的物侧面可在近轴区域中为凸面，像侧面可在近轴区域中为凹面。
可选地，在第五透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面上可具有至少一个反曲点。在一个示例中，第五透镜的物侧面和像侧面均具有至少一个反曲点。例如，第五透镜的物侧面可在近轴区域中为凸面，并在远轴区域中变成凹面；第五透镜的像侧面可在近轴区域中为凹面，并在远轴区域中变成凸面。
在本申请的实施方式中，各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。例如，第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面中的至少一个面为非球面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜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。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。可选地，第一透镜至第五透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。
根据本申请的光学成像镜头可采用玻塑混合方案。可选地，第一透镜可为玻璃材质的透镜，而第二透镜至第五透镜可为塑料材质的透镜。
在示例性实施方式中，光学成像镜头的光学总长TTL与光学成像镜头的最大半像高ImgH可满足：TTL/ImgH≤1.7。例如，TTL和ImgH进一步可满足1.3≤TTL/ImgH≤1.7。满足该条件式可使光学系统在同等焦距下具有相对小的总长。若不满足此条件，则光学系统在结构方面难以实现最小化。在本申请中，光学总长TTL是指从第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离。在本申请中，最大半像高ImgH是指成像面上有效像素区域的对角线长的一半。
在示例性实施方式中，光学成像镜头的总焦距f与光学成像镜头的最大半像高ImgH可满足：f/ImgH≤1.4。例如，f和ImgH进一步可满足1.0≤f/ImgH≤1.4。满足该条件式，可以使镜头具有合适的视场角。若不满足此条件，则会导致同样的芯片规格接收到的视场角过小，无法满足一般成像需求。
在示例性实施方式中，光学成像镜头的总焦距f、第四透镜的有效焦距f4以及第五透镜的有效焦距f5可满足：0.85≤|f/f4|+|f/f5|≤3.4。合理控制第四透镜、第五透镜和总焦距之间的关系，可以有效地减少系统的场曲。
在示例性实施方式中，光学成像镜头的总焦距f、第一透镜的有效焦距f1以及第二透镜的有效焦距f2可满足：1.15≤|f/f1|+|f/f2|≤1.7。合理控制第一透镜、第二透镜和总焦距之间的关系，可以有效地提高成像质量。
在示例性实施方式中，光学成像镜头的总焦距f、第三透镜的有效焦距f3以及第四透镜的有效焦距f4可满足：1.35≤|f/f3|+|f/f4|≤3。合理控制第三透镜、第四透镜和总焦距之间的关系，可以有效地提高成像质量。
在示例性实施方式中，第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第五透镜的像侧面的曲率半径R10以及光学成像镜头的总焦距f可满足：4.6≤|f/R9|+|f/R10|≤7.2。合理控制第五透镜的物侧面和像侧面的曲率半径与总焦距的关系，可以有效地提高成像质量。
在示例性实施方式中，第一透镜和第二透镜的组合焦距f12可满足：2.1mm≤f12≤5.2mm。在示例性实施方式中，第三透镜和第四透镜的组合焦距f34可满足：3.6mm≤f34≤7mm。第一透镜和第二透镜的组合焦距以及第三透镜和第四透镜的组合焦距分别满足以上范围，可以有效消除彗差，提高系统的解像力。
在示例性实施方式中，第一透镜的中心厚度ct1与光学成像镜头的光学总长TTL：ct1/TTL≥0.14。例如，ct1和TTL进一步可满足0.14≤ct1/TTL≤0.20。满足以上关系可以在较小总长的条件下满足小头部的结构需求。
在示例性实施方式中，第一透镜的阿贝数v1、第二透镜的阿贝数v2、第三透镜的阿贝数v3、第四透镜的阿贝数v4以及第五透镜的阿贝数v5可满足：0.8≤(v1+v5)/(v2+v3+v4)≤1.1。例如，v1、v2、v3、v4和v5进一步可满足0.9≤(v1+v5)/(v2+v3+v4)≤1.0。
在示例性实施方式中，上述光学成像镜头还可包括光阑，以提升镜头的成像质量。光阑可根据需要设置在物侧与像侧之间的任意位置处。例如，光阑可设置在物侧与第一透镜之间。
可选地，上述光学成像镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
根据本申请的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片，例如上文所述的五片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，可有效地缩小镜头的体积、降低镜头的敏感度并提高镜头的可加工性，使得光学成像镜头更有利于生产加工并且可适用于例如智能手机等的便携式电子产品。同时，通过上述配置的光学成像镜头具有小于φ1.5mm的较小头部，可以在一定程度上提升屏占比，为小孔开孔屏提供优良的解决方案。根据本申请的光学成像镜头采用玻塑混合方案，因结构方面第一片无黑物，小头部采用模造玻璃，还可以在提升性能的同时为涂墨消光提供可能性。
本申请各实施例所示的光学成像镜头均包括五片具有光焦度的透镜。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，可改变构成光学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。例如，虽然在实施方式中以五个透镜为例进行了描述，但是该光学成像镜头不限于包括五个透镜。如果需要，该光学成像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成像镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1和图2描述根据本申请实施例1的光学成像镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图。
如图1所示，根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由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和第五透镜L5。
根据本示例的光学成像镜头还可包括用于调节光量的光阑STO，光阑STO可设置在物侧与第一透镜L1之间。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2均可为非球面。
第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均可为非球面。
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均可为非球面。
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7在近轴区域中为凸面，像侧面S8为凸面。第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均可为非球面。
第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9在近轴区域中为凸面，像侧面S10在近轴区域中为凹面。第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均可为非球面。
可选地，根据本示例的光学成像镜头还包括滤光片L6，滤光片L6可设置在第五透镜L5与成像面S13之间。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
在根据本示例的光学成像镜头中，总焦距f为3.115mm，F数为2.20，最大半视场角HFOV为39.0°，最大半像高ImgH为2.590mm，光学总长TTL为3.882mm。
表1示出了实施例1的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、材料、焦距、有效半口径以及圆锥系数，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距以及有效半口径的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0002181333350000091
表1
由表1可知，第一透镜L1至第五透镜L5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。在本实施例中，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0002181333350000101
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为上
表1中的曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数(表1中已给出)；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 A18 A20
S1 0.1931 0.2289 -1.9737 8.7618 -20.5780 25.1408 -12.4094 0 0
S2 0.0613 0.4100 -2.8502 14.7350 -39.3278 54.6967 -28.9011 0 0
S3 -0.1146 0.0792 -1.4965 6.3039 -13.3807 14.7304 -5.7122 0 0
S4 -0.4463 1.2890 -5.2112 13.8226 -20.0836 13.0242 -2.2326 0 0
S5 -0.8237 3.7667 -12.7845 30.9110 -46.4383 37.2227 -12.1274 0 0
S6 -0.3699 0.3166 0.4514 -1.1876 0.9208 -0.2341 -0.0003 0 0
S7 -0.2143 -0.6728 2.0014 -3.0612 2.7132 -1.4156 0.3410 0 0
S8 0.1272 -0.6864 0.8249 -0.4656 0.1389 -0.0206 0.0011 0 0
S9 -0.9308 0.3922 0.1618 -0.1720 0.0470 -0.0038 -0.0002 0 0
S10 -0.5060 0.4989 -0.3112 0.1280 -0.0342 0.0053 -0.0004 0 0
表2
图2示出了实施例1的光学成像镜头的像差曲线。从图2可以看出，实施例1所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3和图4描述根据本申请实施例2的光学成像镜头。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2的光学成像镜头的结构示意图。
如图3所示，根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由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和第五透镜L5。
根据本示例的光学成像镜头还可包括用于调节光量的光阑STO，光阑STO可设置在物侧与第一透镜L1之间。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2均可为非球面。
第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均可为非球面。
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均可为非球面。
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7在近轴区域中为凸面，像侧面S8为凸面。第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均可为非球面。
第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9在近轴区域中为凸面，像侧面S10在近轴区域中为凹面。第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均可为非球面。
可选地，根据本示例的光学成像镜头还包括滤光片L6，滤光片L6可设置在第五透镜L5与成像面S13之间。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
在根据本示例的光学成像镜头中，总焦距f为3.47mm，F数为2.20，最大半视场角HFOV为36.1°，最大半像高ImgH为2.599mm，光学总长TTL为4.321mm。
表3示出了实施例2的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、材料、焦距、有效半口径以及圆锥系数，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距以及有效半口径的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0002181333350000111
Figure BDA0002181333350000121
表3
表4示出了可用于实施例2中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 A18 A20
S1 0.1481 0.1508 -0.9172 3.2898 -6.3065 6.2634 -2.4585 0 0
S2 0.0461 0.2213 -1.3302 5.5960 -12.0580 13.4472 -5.7259 0 0
S3 -0.0958 0.0363 -0.6866 2.3778 -4.1522 3.4828 -1.1317 0 0
S4 -0.3139 0.7356 -2.4741 5.2170 -6.1375 3.1863 -0.4746 0 0
S5 -0.6270 2.1764 -6.0222 11.6796 -14.1894 9.1390 -2.3973 0 0
S6 -0.2620 0.1789 0.2058 -0.4535 0.2791 -0.0577 0.0011 0 0
S7 -0.1461 -0.3737 0.9397 -1.1625 0.8267 -0.3482 0.0671 0 0
S8 0.0932 -0.4009 0.3875 -0.1762 0.0424 -0.0051 0.0002 0 0
S9 -0.6711 0.2267 0.0757 -0.0651 0.0144 -0.0009 0.0000 0 0
S10 -0.3631 0.2902 -0.1463 0.0484 -0.0104 0.0013 -0.0001 0 0
表4
图4示出了实施例2的光学成像镜头的像差曲线。从图4可以看出，实施例2所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5和图6描述了根据本申请实施例3的光学成像镜头。图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图。
如图5所示，根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由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和第五透镜L5。
根据本示例的光学成像镜头还可包括用于调节光量的光阑STO，光阑STO可设置在物侧与第一透镜L1之间。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2均可为非球面。
第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均可为非球面。
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均可为非球面。
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7在近轴区域中为凸面，像侧面S8为凸面。第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均可为非球面。
第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9在近轴区域中为凸面，像侧面S10在近轴区域中为凹面。第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均可为非球面。
可选地，根据本示例的光学成像镜头还包括滤光片L6，滤光片L6可设置在第五透镜L5与成像面S13之间。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
在根据本示例的光学成像镜头中，总焦距f为3.01mm，F数为2.30，最大半视场角HFOV为40.04°，最大半像高ImgH为2.590mm，光学总长TTL为3.745mm。
表5示出了实施例3的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、材料、焦距、有效半口径以及圆锥系数，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距以及有效半口径的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0002181333350000131
Figure BDA0002181333350000141
表5
表6示出了可用于实施例3中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 A18 A20
S1 0.2261 0.0857 -1.5853 9.4224 -26.8287 38.1740 -21.4658 0 0
S2 0.0316 0.7992 -5.7743 28.0512 -73.3581 99.9770 -53.2857 0 0
S3 -0.2243 1.2878 -8.5869 30.2633 -59.7914 62.8326 -26.5510 0 0
S4 -0.4997 1.9225 -4.8464 8.4047 -10.2017 5.5525 -0.0818 0 0
S5 -0.7715 3.8558 -10.4253 20.5703 -29.6210 24.8089 -8.8225 0 0
S6 -0.4346 0.8400 -0.0810 -1.7212 2.4604 -1.4522 0.3226 0 0
S7 -0.2635 -0.3082 1.2038 -1.9199 1.5679 -0.7073 0.1453 0 0
S8 0.1319 -0.6500 0.6972 -0.3373 0.0759 -0.0046 -0.0006 0 0
S9 -0.8670 0.1823 0.5158 -0.4265 0.1383 -0.0197 0.0009 0 0
S10 -0.5389 0.5168 -0.3048 0.1229 -0.0350 0.0061 -0.0005 0 0
表6
图6示出了实施例3的光学成像镜头的像差曲线。从图6可以看出，实施例3所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7和图8描述了根据本申请实施例4的光学成像镜头。图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图。
如图7所示，根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由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和第五透镜L5。
根据本示例的光学成像镜头还可包括用于调节光量的光阑STO，光阑STO可设置在物侧与第一透镜L1之间。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2均可为非球面。
第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均可为非球面。
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均可为非球面。
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7在近轴区域中为凸面，像侧面S8为凸面。第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均可为非球面。
第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9在近轴区域中为凸面，像侧面S10在近轴区域中为凹面。第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均可为非球面。
可选地，根据本示例的光学成像镜头还包括滤光片L6，滤光片L6可设置在第五透镜L5与成像面S13之间。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
在根据本示例的光学成像镜头中，总焦距f为2.75mm，F数为2.15，最大半视场角HFOV为41.4°，最大半像高ImgH为2.503mm，光学总长TTL为3.420mm。
表7示出了实施例4的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、材料、焦距、有效半口径以及圆锥系数，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距以及有效半口径的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0002181333350000151
表7
表8示出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 A18 A20
S1 0.2922 0.4588 -4.7245 26.6263 -80.4524 127.0596 -80.4692 0 0
S2 0.0532 0.7915 -6.9062 44.8631 -154.9096 276.4329 -187.4106 0 0
S3 -0.1548 0.0966 -3.0677 17.8146 -53.2657 74.4465 -37.0407 0 0
S4 -0.6494 2.2869 -12.6937 42.2041 -79.4169 65.8597 -14.4776 0 0
S5 -1.2790 6.9034 -30.7236 94.6726 -183.0536 188.2049 -78.6409 0 0
S6 -0.5502 0.6277 1.0923 -3.6533 3.6089 -1.2017 0.0013 0 0
S7 -0.2427 -1.3438 4.8311 -9.3463 10.6939 -7.1904 2.1555 0 0
S8 0.1646 -1.2987 1.9693 -1.4264 0.5483 -0.1046 0.0063 0 0
S9 -1.3716 0.7219 0.3850 -0.5285 0.1853 -0.0191 -0.0009 0 0
S10 -0.7378 0.9282 -0.7435 0.3926 -0.1351 0.0269 -0.0023 0 0
表8
图8示出了实施例4的光学成像镜头的像差曲线。从图8可以看出，实施例4所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9和图10描述了根据本申请实施例5的光学成像镜头。图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图。
如图9所示，根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由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和第五透镜L5。
根据本示例的光学成像镜头还可包括用于调节光量的光阑STO，光阑STO可设置在物侧与第一透镜L1之间。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2均可为非球面。
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4在近轴区域中为凹面。第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均可为非球面。
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5在近轴区域中为凹面，像侧面S6为凸面。第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均可为非球面。
第四透镜L4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8在近轴区域中为凹面。第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均可为非球面。
第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9在近轴区域中为凸面，像侧面S10在近轴区域中为凹面。第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均可为非球面。
可选地，根据本示例的光学成像镜头还包括滤光片L6，滤光片L6可设置在第五透镜L5与成像面S13之间。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
在根据本示例的光学成像镜头中，总焦距f为2.95mm，F数为2.20，最大半视场角HFOV为42.37°，最大半像高ImgH为2.773mm，光学总长TTL为3.789mm。
表9示出了实施例5的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、材料、焦距、有效半口径以及圆锥系数，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距以及有效半口径的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0002181333350000171
表9
表10示出了可用于实施例5中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 A18 A20
S1 -0.0011 0.2516 -2.2087 10.4274 -27.1128 36.6726 -20.1773 0 0
S2 -0.0435 0.1536 -0.9711 2.9111 -5.4123 4.4161 -1.1024 0 0
S3 -0.3001 -0.3936 1.6392 -5.8689 9.0555 -9.1226 5.5326 0 0
S4 -0.0470 -0.7836 2.4849 -6.2500 10.1533 -9.1423 3.4778 0 0
S5 -0.2232 0.8705 -3.0822 7.9434 -10.7820 7.2713 -1.9579 0 0
S6 0.1970 -1.0184 2.9379 -4.9682 5.3065 -2.9366 0.6271 0 0
S7 0.6024 -2.1497 4.0082 -4.9856 3.8878 -1.8514 0.4121 0 0
S8 0.3968 -1.4597 2.2748 -2.1265 1.1451 -0.3224 0.0367 0 0
S9 -0.9950 0.0702 0.5310 -0.3759 0.1141 -0.0166 0.0009 0 0
S10 -0.7357 0.7708 -0.5881 0.3068 -0.0981 0.0169 -0.0012 0 0
表10
图10示出了实施例5的光学成像镜头的像差曲线。从图10可以看出，实施例5所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11和图12描述了根据本申请实施例6的光学成像镜头。图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图。
如图11所示，根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头沿光轴由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和第五透镜L5。
根据本示例的光学成像镜头还可包括用于调节光量的光阑STO，光阑STO可设置在物侧与第一透镜L1之间。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2均可为非球面。
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3在近轴区域中为凸面，像侧面S4在近轴区域中为凹面。第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均可为非球面。
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5在近轴区域中为凹面，像侧面S6为凸面。第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均可为非球面。
第四透镜L4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8在近轴区域中为凹面。第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均可为非球面。
第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9在近轴区域中为凸面，像侧面S10在近轴区域中为凹面。第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均可为非球面。
可选地，根据本示例的光学成像镜头还包括滤光片L6，滤光片L6可设置在第五透镜L5与成像面S13之间。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
在根据本示例的光学成像镜头中，总焦距f为3.00mm，F数为2.16，最大半视场角HFOV为42.0°，最大半像高ImgH为3.063mm，光学总长TTL为4.214mm。
表11示出了实施例6的光学成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、材料、焦距、有效半口径以及圆锥系数，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距以及有效半口径的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0002181333350000191
表11
表12示出了可用于实施例6中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 A18 A20
S1 -0.0026 0.1485 -1.0160 3.7836 -7.8714 8.5363 -3.7532 0 0
S2 -0.0308 0.0664 -0.4139 1.0393 -1.5765 1.0279 -0.2051 0 0
S3 -0.1984 -0.2406 0.7432 -2.1058 2.6378 -2.1235 1.0291 0 0
S4 -0.0268 -0.4399 1.1321 -2.2734 2.9617 -2.1301 0.6469 0 0
S5 -0.1531 0.4955 -1.4065 2.8944 -3.1416 1.6926 -0.3630 0 0
S6 0.1447 -0.5843 1.3362 -1.8130 1.5450 -0.6835 0.1171 0 0
S7 0.4169 -1.2171 1.8241 -1.8189 1.1351 -0.4301 0.0760 0 0
S8 0.2827 -0.8328 1.0371 -0.7752 0.3335 -0.0750 0.0068 0 0
S9 -0.7009 0.0398 0.2421 -0.1370 0.0333 -0.0039 0.0002 0 0
S10 -0.5290 0.4394 -0.2674 0.1118 -0.0286 0.0039 -0.0002 0 0
表12
图12示出了实施例6的光学成像镜头的像差曲线。从图12可以看出，实施例6所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上，实施例1至实施例6分别满足表13中所示的关系。
条件式\实施例 1 2 3 4 5 6
TTL/ImgH 1.499 1.663 1.446 1.366 1.366 1.376
f/ImgH 1.203 1.335 1.162 1.099 1.064 1.077
|f/f4|+|f/f5| 2.869 2.869 3.263 2.912 0.933 1.007
|f/f1|+|f/f2| 1.639 1.639 1.442 1.530 1.227 1.205
|f/f3|+|f/f4| 2.501 2.501 2.908 2.633 1.437 1.402
|f/R9|+|f/R10| 5.779 5.779 4.730 5.669 7.031 6.788
f12(mm) 2.299 2.561 2.434 2.100 4.610 5.032
f34(mm) 6.178 6.882 4.044 4.651 3.828 4.320
ct1/TTL 0.185 0.186 0.192 0.175 0.165 0.166
(v1+v5)/(v2+v3+v4) 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956 0.956
表13
本申请还提供一种成像装置，其电子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)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
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 (10)

1.一种光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有正光焦度的第二透镜；
具有负光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第四透镜；以及
具有负光焦度的第五透镜，其物侧面在近轴区域中为凸面，像侧面在近轴区域中为凹面，
其中，所述光学成像镜头中具有光焦度的透镜的数量是五，所述第一透镜的有效焦距f1、所述第二透镜的有效焦距f2以及所述光学成像镜头的总焦距f满足1.15≤|f/f1|+|f/f2|≤1.7，以及所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度ct1与所述光学成像镜头的光学总长TTL满足ct1/TTL≥0.14。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第四透镜的有效焦距f4、所述第五透镜的有效焦距f5以及所述光学成像镜头的总焦距f满足0.85≤|f/f4|+|f/f5|≤3.4。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的有效焦距f3、所述第四透镜的有效焦距f4以及所述光学成像镜头的总焦距f满足1.35≤|f/f3|+|f/f4|≤3。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距f12满足2.1mm≤f12≤5.2mm。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距f34满足3.6mm≤f34≤7mm。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的阿贝数v1、所述第二透镜的阿贝数v2、所述第三透镜的阿贝数v3、所述第四透镜的阿贝数v4以及所述第五透镜的阿贝数v5满足0.8≤(v1+v5)/(v2+v3+v4)≤1.1。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第五透镜的物侧面的曲率半径R9、所述第五透镜的像侧面的曲率半径R10以及所述光学成像镜头的总焦距f满足4.6≤|f/R9|+|f/R10|≤7.2。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的光学总长TTL与所述光学成像镜头的最大半像高ImgH满足TTL/ImgH≤1.7。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的最大半像高ImgH与所述光学成像镜头的总焦距f满足f/ImgH≤1.4。
10.一种成像装置，其特征在于，所述成像装置装备有如权利要求1-9中任一项所述的光学成像镜头。
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