CN112444941B - 光学镜头及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学镜头和包括该光学镜头的电子设备。该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，所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第二透镜具有正光焦度；所述第三透镜具有光焦度；所述第四透镜具有光焦度；以及所述第五透镜具有光焦度。

Description

光学镜头及电子设备

技术领域

本申请涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种光学镜头及电子设备。

背景技术

随着汽车驾驶辅助系统的快速发展，光学镜头在其中扮演着越来越重要的作用。尤其是车载后视镜头，在自动驾驶系统中发挥重要作用。因安全性的考虑，车载应用的光学镜头对某些方面的光学参数要求更为严格，尤其是对光学镜头的解像力性能要求越来越高。与此同时，市场对镜头的小型化要求也越来越高。因此，需要一种兼顾解像力和小型化的光学镜头。

发明内容

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包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第二透镜具有正光焦度；第三透镜具有光焦度；第四透镜具有光焦度；以及第五透镜具有光焦度。

在一个实施方式中，第三透镜和第四透镜胶合形成胶合透镜。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面。

在一个实施方式中，第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

在一个实施方式中，第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

在一个实施方式中，第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。

在一个实施方式中，第五透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面。

在一个实施方式中，第五透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

在一个实施方式中，第一透镜和第五透镜均为非球面透镜。

在一个实施方式中，第三透镜和第四透镜的组合焦距F34与光学镜头的总有效焦距F满足：0.2≤|F34/F|≤6.8。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的总有效焦距F满足：TTL/F≤3。

在一个实施方式中，第五透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离BFL与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL满足：BFL/TTL≥0.10。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、与最大视场角FOV对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及与最大视场角FOV对应的像高H满足：D/H/FOV≤0.08。

在一个实施方式中，第三透镜的有效焦距F3与第四透镜的有效焦距F4满足：0.6≤|F3/F4|≤2.2。

在一个实施方式中，第一透镜的有效焦距F1与光学镜头的总有效焦距F满足：4≤|F1/F|。

在一个实施方式中，第一透镜至第五透镜中任意两个透镜在光轴上的中心厚度的比值不大于3.5。

在一个实施方式中，第一透镜的有效焦距F1与第二透镜的有效焦距F2满足：4≤|F1/F2|。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面的曲率半径R4与第二透镜的像侧面的曲率半径R5满足：|(R4-R5)/(R4+R5)|≤8.5。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第一透镜的像侧面的曲率半径R2满足：0.5≤|R1/R2|≤1.5。

在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL满足：0.02≤T12/TTL≤0.33。

在一个实施方式中，第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离T45与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL满足：0.10≤T45/TTL≤0.60。

本申请的另一方面提供了一种光学镜头，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：第一透镜具有负光焦度；第二透镜具有正光焦度；第三透镜具有光焦度；第四透镜具有光焦度；以及第五透镜具有光焦度，其中：第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的总有效焦距F满足：TTL/F≤3。

本申请的又一方面提供了一种电子设备，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。

本申请采用了五片透镜，通过优化设置各透镜的形状、光焦度等，使光学镜头具有高解像、小型化、低成本、温度适应性能好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，本申请的其它特征、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。

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。每个透镜最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成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形式化意义解释，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、原理和其它方面进行详细描述。

在示例性实施方式中，光学镜头包括例如五片具有光焦度的透镜，即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

在示例性实施方式中，第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第二透镜具有正光焦度；第三透镜具有光焦度；第四透镜具有光焦度；以及第五透镜具有光焦度。如此通过合理配置各透镜的光焦度和面型，可提高光学镜头的成像品质。

在示例性实施方式中，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并具有朝向像方的弯月形状，其物侧面可为凹面，并且其像侧面可为凸面。第一透镜的这种光焦度和面型配置既有利于光线平稳进入后方光学系统，提高镜头解像力，又有利于光学系统收集大视场角的入射光线，保证尽量多的光线进入，从而增加光通量，提升照度。

第二透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面可均为凸面，或其物侧面可为凹面，同时其像侧面为凸面。根据本申请实施方式，第一透镜与第二透镜之间可设置有光阑。具有正光焦度的第二透镜可设置在光阑后，与光阑相配合，有利于光线汇聚，减小光学镜筒口径及镜筒长度，实现镜头小型化。

第三透镜和第四透镜可配合设置。例如，第三透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面可均为凸面。与此同时，第四透镜可具有负光焦度，其物侧面和像侧面可均为凹面。具有正光焦度的第三透镜在前，具有负光焦度的第四透镜在后，有利于将经过第二透镜的光线平缓过渡至第四透镜，减小光学系统总体长度。

再例如，第三透镜可具有负光焦度，其物侧面和像侧面可均为凹面。与此同时，第四透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面可均为凸面。具有负光焦度的第三透镜在前，具有正光焦度的第四透镜在后，有利于实现第四透镜对前方发散光线的有效汇聚。

第五透镜可具有正光焦度或负光焦度。当第五透镜具有正光焦度时，其物侧面可为凸面，同时其像侧面可为凹面，或其物侧面为凹面，同时其像侧面为凸面。当第五透镜具有负光焦度时，其物侧面可为凸面，同时其像侧面可为凹面，或其物侧面和像侧面同时为凹面。根据第一透镜至第四透镜的不同设置，选择第五透镜的光焦度和面型，以使得透镜间相配合，提高系统解像力。

在示例性实施方式中，光阑设置在第一透镜与第二透镜之间用于限制光束以进一步提高光学镜头的成像质量。光阑有利于有效收束进入光学系统的光线，缩短系统总体长度，减小透镜口径。在本申请实施方式中，光阑可设置在第一透镜的像侧面的附近处或光阑靠近第一透镜的像侧面。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。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，第三透镜和第四透镜胶合形成胶合透镜。其中，具有正光焦度的第三透镜与具有负光焦度的第四透镜相组合，或具有负光焦度的第三透镜与具有正光焦度的第四透镜相组合。第三透镜和第四透镜相胶合，既可以将经过第三透镜的光线平缓过渡至成像面，减小系统总体长度，又可以矫正光学系统的各种像差，在系统结构紧凑的前提下，提高镜头分辨率，优化畸变、CRA(Chief Ray Angle，主光线倾斜角)等光学性能。上述透镜间采用胶合方式还具有以下优点中的至少一个：减少自身色差，降低公差敏感度，通过残留的部分色差以平衡系统的整体色差；减小两个透镜之间的空气间隔，从而减小系统总长；减少透镜之间的组立部件，从而减少工序，降低成本；降低透镜单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题，提高生产良率；减少透镜间反射引起光量损失，提升照度；进一步减小场曲，有效矫正光学镜头的轴外点像差。这样的胶合设置分担了系统的整体色差矫正，有效校正像差，以提高解像力，且使得光学系统整体紧凑，满足小型化要求。

在示例性实施方式中，第三透镜和第四透镜的组合焦距F34与光学镜头的总有效焦距F满足：0.2≤|F34/F|≤6.8，优选地，0.5≤|F34/F|≤6.5。设置第三透镜和第四透镜的组合焦距与光学镜头的总有效焦距的比值在合理的数值范围内，有效控制第三透镜和第四透镜的组合焦距的大小，有利于光学系统实现热补偿。

在示例性实施方式中，第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的总有效焦距F满足：TTL/F≤3，优选地，TTL/F≤2.5。在本申请中，第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离也称作光学镜头的总长度。合理控制光学镜头的总长度与总有效焦距之间的比例关系，有利于实现系统小型化。

在示例性实施方式中，第五透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离BFL与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL满足：BFL/TTL≥0.10，优选地，BFL/TTL≥0.12。在本申请中，第五透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离也称作光学镜头的后焦长。合理控制光学镜头的后焦长与光学镜头的总长度的比例关系，减小光学镜头的后焦长，有利于对小型化模组的组装。减小光学镜头的总长度，尤其是减小透镜组长度，有利于光学系统结构紧凑，降低透镜对MTF(Modulation TransferFunction，调制传递函数)的敏感度，提高生产良率，降低生产成本。其中透镜组长度即第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、与最大视场角FOV对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及与最大视场角FOV对应的像高H满足：D/H/FOV≤0.08，优选地，D/H/FOV≤0.10。合理设置上述三者之间的相互关系，易于减小光学镜头的前端口径，实现镜头小型化。

在示例性实施方式中，第三透镜的有效焦距F3与第四透镜的有效焦距F4满足：0.6≤|F3/F4|≤2.2，优选地，0.8≤|F3/F4|≤2.0。合理设置胶合透镜中第三透镜的有效焦距与第四透镜的有效焦距的比例关系，使得第三透镜的有效焦距和第四透镜的有效焦距相近，有利于光线平缓过渡，矫正系统色差。

在示例性实施方式中，第一透镜的有效焦距F1与光学镜头的总有效焦距F满足：4≤|F1/F|，优选地，5≤|F1/F|。合理设置第一透镜的有效焦距与光学镜头的总有效焦距的比例关系，有利于更多的光线平稳地进入光学系统，增加系统照度。

在示例性实施方式中，第一透镜至第五透镜中任意两个透镜在光轴上的中心厚度的比值不大于3.5。设置第一透镜至第五透镜中任意两个透镜在光轴上的中心厚度的比值中的最大值小于等于3.5，有利于均匀各透镜的中心厚度，使得各个透镜的作用稳定，实现镜头在高低温环境下光线变化小、温度性能佳。

在示例性实施方式中，第一透镜的有效焦距F1与第二透镜的有效焦距F2满足：4≤|F1/F2|，优选地，5≤|F1/F2|。设置第一透镜的有效焦距与第二透镜的有效焦距的比值在较大的数值范围内，使得第一透镜和第二透镜的焦距相差较大，有利于光学系统集中光线，提升像质。

在示例性实施方式中，第二透镜的物侧面的曲率半径R4与第二透镜的像侧面的曲率半径R5满足：|(R4-R5)/(R4+R5)|≤8.5，优选地，|(R4-R5)/(R4+R5)|≤8。合理设置第二透镜的物侧面的曲率半径与第二透镜的像侧面的曲率半径的相互关系，既有利于校正光学系统的像差，又有利于保证光线平缓通过第二透镜，从而降低光学系统的公差敏感度。

在示例性实施方式中，第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第一透镜的像侧面的曲率半径R2满足：0.5≤|R1/R2|≤1.5，优选地，0.6≤|R1/R2|≤1.0。设置第一透镜的物侧面的曲率半径与第一透镜的像侧面的曲率半径的比值在合理的数值范围内，使得第一透镜的物侧面的曲率半径与像侧面的曲率半径相近，有利于光线平缓进入光学系统，以提高镜头解像力。

在示例性实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL满足：0.02≤T12/TTL≤0.33，优选地，0.05≤T12/TTL≤0.30。合理设置第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离与光学镜头的总长度的比例关系，以有效控制第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离，有利于提高镜头解像力。

在示例性实施方式中，第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离T45与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL满足：0.10≤T45/TTL≤0.60，优选地，0.15≤T45/TTL≤0.55。合理设置第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离与光学镜头的总长度的比例关系，以有效控制第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离，有利于提高镜头解像力。

在示例性实施方式中，第一透镜至第五透镜均可为非球面透镜。非球面透镜的特点是：从透镜中心到周边曲率是连续变化的。与从透镜中心到周边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，从而提升镜头的成像质量。非球面透镜的设置有助于矫正系统像差，提升解像力。优选地，第一透镜和第五透镜均为非球面透镜。第五透镜为非球面透镜，有利于前方光学系统中的光线走势变平缓，提高解像力。

根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过优化透镜形状，采用胶合透镜设置，合理分配光焦度，适当设置非球面镜面数量，实现高清成像。同时上述光学镜头能够兼顾小型化、高解像、低成本、温度适应性能好等特点，满足车载后视镜头小型化、高解像的应用要求。

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片透镜为例进行了描述，但是该光学镜头不限于包括五片透镜。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。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5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为凸面，像侧面S7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为凹面，像侧面S8为凹面。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。第三透镜L3和第四透镜L4可胶合组成胶合透镜。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第一透镜L1与

第二透镜L2之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第一透镜L1的像侧面S2设置。

在本实施例中，第一透镜L1和第五透镜L5的物侧面和像侧面均可以是非球面的。

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或保护玻璃L6’(未示出)，该滤光片L6可用于校正色彩偏差以及该保护玻璃L6’可用于保护位于成像面处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在图像传感芯片IMA上。

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，S1所在行的厚度T为第一透镜L1的中心厚度，S2所在行的厚度T为第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隔d12，以此类推)、折射率Nd以及阿贝数Vd。

表1

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：

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、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D和E。

面号

K

A

B

C

D

E

S1

1.1417

2.2659E-04

8.1071E-06

5.7623E-08

1.4335E-09

3.1912E-11

S2

0.4248

1.5838E-04

5.3593E-06

-4.6926E-08

3.5064E-09

-6.4820E-11

S9

16.9736

-2.9068E-04

-9.2706E-06

-6.8221E-07

3.8120E-08

-1.7576E-09

S10

42.9190

-1.5483E-04

-1.5656E-05

-3.0863E-07

1.1839E-08

-1.2314E-09

表2

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。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5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为凸面，像侧面S7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为凹面，像侧面S8为凹面。第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第三透镜L3和第四透镜L4可胶合组成胶合透镜。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第一透镜L1与第二透镜L2之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第一透镜L1的像侧面S2设置。

在本实施例中，第一透镜L1和第五透镜L5的物侧面和像侧面均可以是非球面的。

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或保护玻璃L6’(未示出)，该滤光片L6可用于校正色彩偏差以及该保护玻璃L6’可用于保护位于成像面处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在图像传感芯片IMA上。

表3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。

表3

下表4给出了可用于实施例2中非球面透镜表面S1、S2、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D和E。

面号

K

A

B

C

D

E

S1

1.1556

2.2647E-04

9.1918E-06

6.8570E-08

3.3074E-09

-4.1232E-11

S2

0.3357

1.7024E-04

5.4228E-06

-3.4714E-08

3.6235E-09

-6.0890E-11

S9

-68.3375

-1.9147E-04

-1.0386E-06

-6.1328E-07

3.6869E-08

-8.2564E-10

S10

-200.0000

6.1190E-05

-7.8046E-07

-3.3757E-07

2.1435E-08

-3.7813E-10

表4

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。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。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5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为凹面，像侧面S7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为凸面，像侧面S8为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。第三透镜L3和第四透镜L4可胶合组成胶合透镜。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第一透镜L1与第二透镜L2之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第一透镜L1的像侧面S2设置。

在本实施例中，第一透镜L1和第五透镜L5的物侧面和像侧面均可以是非球面的。

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或保护玻璃L6’(未示出)，该滤光片L6可用于校正色彩偏差以及该保护玻璃L6’可用于保护位于成像面处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在图像传感芯片IMA上。

表5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。

表5

下表6给出了可用于实施例3中非球面透镜表面S1、S2、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D和E。

面号

K

A

B

C

D

E

S1

71.6939

-4.9603E-04

1.5165E-06

-4.7359E-08

5.9392E-09

-3.4119E-11

S2

99.0000

-3.1818E-04

4.5980E-06

1.5661E-07

-4.4997E-09

2.2727E-10

S9

5.3926

-1.6960E-03

-1.4345E-05

-5.2670E-07

4.0181E-08

-1.3345E-09

S10

0.0413

-1.9489E-03

-1.5998E-05

-7.3128E-07

8.1147E-08

-3.7743E-09

表6

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。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。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜L2为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S4为凹面，像侧面S5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为凸面，像侧面S7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为凹面，像侧面S8为凹面。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。第三透镜L3和第四透镜L4可胶合组成胶合透镜。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第一透镜L1与第二透镜L2之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第一透镜L1的像侧面S2设置。

在本实施例中，第一透镜L1和第五透镜L5的物侧面和像侧面均可以是非球面的。

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或保护玻璃L6’(未示出)，该滤光片L6可用于校正色彩偏差以及该保护玻璃L6’可用于保护位于成像面处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在图像传感芯片IMA上。

表7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。

表7

下表8给出了可用于实施例4中非球面透镜表面S1、S2、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D和E。

面号

K

A

B

C

D

E

S1

0.7933

3.0421E-04

1.0160E-05

-5.0428E-08

9.5409E-10

-3.4494E-11

S2

-1.0930

3.0023E-04

7.2448E-06

2.6079E-08

8.1206E-10

4.8022E-12

S9

5.5363

2.4654E-04

1.2168E-06

1.9132E-07

-9.8778E-09

2.2207E-10

S10

21.3948

3.3386E-04

1.5573E-06

1.0879E-07

-7.3063E-10

-2.6058E-10

表8

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。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。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5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为凸面，像侧面S7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为凹面，像侧面S8为凹面。第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。第三透镜L3和第四透镜L4可胶合组成胶合透镜。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第一透镜L1与第二透镜L2之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第一透镜L1的像侧面S2设置。

在本实施例中，第一透镜L1和第五透镜L5的物侧面和像侧面均可以是非球面的。

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或保护玻璃L6’(未示出)，该滤光片L6可用于校正色彩偏差以及该保护玻璃L6’可用于保护位于成像面处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S12并最终成像在图像传感芯片IMA上。

表9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。

表9

下表10给出了可用于实施例5中非球面透镜表面S1、S2、S9和S10的圆锥系数K以及高次项系数A、B、C、D和E。

面号

K

A

B

C

D

E

S1

1.6315

1.5814E-04

7.0835E-06

-1.1385E-07

6.5318E-09

-1.4427E-10

S2

-2.2306

2.4611E-04

6.6247E-06

-1.5863E-08

3.7605E-09

-5.5253E-11

S9

-100.0000

-1.9172E-04

2.8561E-06

-4.7182E-07

2.8999E-08

-6.8492E-10

S10

-81.3945

3.4188E-04

3.8673E-06

-5.2801E-07

3.8285E-08

-8.7513E-10

表10

综上，实施例1至实施例5分别满足以下表11所示的关系。在表11中，TTL、F、BFL、D、H、T12、T45、F1、F2、F3、F4、F34、R1、R2、R4、R5的单位为毫米(mm)，FOV的单位为度(°)。

条件式\实施例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	最小值	最大值
								TTL	27.9596	30.2928	25.5226	30.3923	31.4199	25.5226	31.4199
BFL	3.8244	5.6251	5.7725	4.8427	4.7846	3.8244	5.7725
								T12	5.5520	6.3919	1.8487	5.1906	3.1613	1.8487	6.3919
T45	2.5000	2.5132	4.5330	2.5381	2.6201	2.5000	4.5330
								F	13.9718	16.3884	15.6175	15.9083	15.8325	13.9718	16.3884
D	3.8127	4.4300	4.3104	4.5223	4.4333	3.8127	4.5223
								H	3.6210	4.4060	4.2990	4.3060	4.2930	3.6210	4.4060
FOV	15.0000	15.0000	15.0000	15.0000	15.0000	15.0000	15.0000
								F1	-155.8291	-176.1316	-1046.5305	-219.1800	-80.9456	-1046.5305	-80.9456
F2	17.8750	17.3076	11.8835	17.8592	16.1392	11.8835	17.8750
								F3	11.7604	12.0420	-7.1478	11.3457	13.4863	-7.1478	13.4863
F4	-7.7009	-7.7856	7.8634	-6.4077	-10.0498	-10.0498	7.8634
								F34	-68.6532	-61.8313	129.4313	-32.3871	-229.3325	-229.3325	129.4313
R1	-9.4041	-9.5055	-47.5994	-10.7488	-13.5249	-47.5994	-9.4041
								R2	-11.3007	-11.4787	-52.7269	-12.8647	-19.8528	-52.7269	-11.3007
R4	28.1400	36.0533	16.5369	-150.0000	98.0000	-150.0000	98.0000
								R5	-17.4580	-14.8715	-12.5699	-10.1586	-10.8619	-17.4580	-10.1586
TTL/F	2.0011	1.8484	1.6342	1.9105	1.9845	1.6342	2.0011
								BFL/TTL	0.1368	0.1857	0.2262	0.1593	0.1523	0.1368	0.2262
D/H/FOV	0.0702	0.0670	0.0668	0.0700	0.0688	0.0668	0.0702
								|F3/F4|	1.5271	1.5467	0.9090	1.7706	1.3420	0.9090	1.7706
|F1/F|	11.1531	10.7473	67.0101	13.7777	5.1126	5.1126	67.0101
								max{dn：dm}	2.2000	1.7212	2.3500	1.4924	2.3978	1.4924	2.3978
|F1/F2|	8.7177	10.1765	88.0659	12.2726	5.0155	5.0155	88.0659
								|(R4-R5)/(R4+R5)|	4.2687	2.4042	7.3372	0.8731	1.2493	0.8731	7.3372
|F34/F|	4.9137	3.7729	8.2876	2.0359	14.4849	2.0359	14.4849
								|R1/R2|	0.8322	0.8281	0.9028	0.8355	0.6813	0.6813	0.9028
T12/TTL	0.1986	0.2110	0.0724	0.1708	0.1006	0.0724	0.2110
								T45/TTL	0.0894	0.0830	0.1776	0.0835	0.0834	0.6537	0.1776

表11

本申请还提供了一种电子设备，该电子设备可包括根据本申请上述实施方式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。该电子设备可以是诸如探测距离相机的独立电子设备，也可以是集成在诸如探测距离设备上的成像模块。此外，电子设备还可以是诸如车载相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如辅助驾驶系统上的成像模块。

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 (40)

1.一种光学镜头，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：

所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

所述第二透镜具有正光焦度；

所述第三透镜具有光焦度；

所述第四透镜具有光焦度；以及

所述第五透镜具有光焦度，其像侧面为凹面；

所述光学镜头的最大视场角FOV、与所述最大视场角FOV对应的所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及与所述最大视场角FOV对应的像高H满足：D/H/FOV×180°≤14.4；

所述第一透镜的有效焦距F1与所述光学镜头的总有效焦距F满足：4≤|F1/F|；

所述光学镜头中具有光焦度的透镜的片数是五片；以及

所述第三透镜和所述第四透镜胶合形成胶合透镜，且不与所述第五透镜胶合，其中所述第三透镜和所述第四透镜具有不同的光焦度。

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，像侧面为凸面。

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，像侧面为凸面。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的物侧面为凸面。

9.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的物侧面为凹面。

10.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五透镜均为非球面透镜。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距F34与所述光学镜头的总有效焦距F满足：

0.2≤|F34/F|≤6.8。

12.根据权利要求1-10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至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学镜头的总有效焦距F满足：

TTL/F≤3。

13.根据权利要求1-10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至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：

BFL/TTL≥0.10。

14.根据权利要求1-10中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的有效焦距F3与所述第四透镜的有效焦距F4满足：

0.6≤|F3/F4|≤2.2。

15.根据权利要求1-10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任意两个透镜在所述光轴上的中心厚度的比值不大于3.5。

16.根据权利要求1-10中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距F1与所述第二透镜的有效焦距F2满足：

4≤|F1/F2|。

17.根据权利要求1-10中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径R4与所述第二透镜的像侧面的曲率半径R5满足：

|(R4-R5)/(R4+R5)|≤8.5。

18.根据权利要求1-10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曲率半径R1与所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2满足：

0.5≤|R1/R2|≤1.5。

19.根据权利要求1-10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二透镜在所述光轴上的间隔距离T12与所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：

0.02≤T12/TTL≤0.33。

20.根据权利要求1-10中任一项所述的光学镜头，其特征在于，第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离T45与所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：

0.10≤T45/TTL≤0.60。

21.一种光学镜头，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：

所述第一透镜具有负光焦度；

所述第二透镜具有正光焦度；

所述第三透镜具有光焦度；

所述第四透镜具有光焦度；以及

所述第五透镜具有光焦度，其像侧面为凹面，其中：

所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学镜头的总有效焦距F满足：TTL/F≤3；

所述光学镜头的最大视场角FOV、与所述最大视场角FOV对应的所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及与所述最大视场角FOV对应的像高H满足：D/H/FOV×180°≤14.4；

所述第一透镜的有效焦距F1与所述光学镜头的总有效焦距F满足：4≤|F1/F|；

所述光学镜头中具有光焦度的透镜的片数是五片；以及

所述第三透镜和所述第四透镜胶合形成胶合透镜，且不与所述第五透镜胶合，其中所述第三透镜和所述第四透镜具有不同的光焦度。

22.根据权利要求21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，像侧面为凸面。

23.根据权利要求21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。

24.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

25.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

26.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

27.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面。

28.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的物侧面为凸面。

29.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的物侧面为凹面。

30.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第五透镜均为非球面透镜。

31.根据权利要求21-30中任一项所述的光学镜头，其特征在于，第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离T45与所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：

0.10≤T45/TTL≤0.60。

32.根据权利要求21-30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至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：

BFL/TTL≥0.10。

33.根据权利要求21-30中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的有效焦距F3与所述第四透镜的有效焦距F4满足：

0.6≤|F3/F4|≤2.2。

34.根据权利要求21-30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任意两个透镜在所述光轴上的中心厚度的比值中的最大值不大于3.5。

35.根据权利要求21-30中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距F1与所述第二透镜的有效焦距F2满足：

4≤|F1/F2|。

36.根据权利要求21-30中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径R4与所述第二透镜的像侧面的曲率半径R5满足：

|(R4-R5)/(R4+R5)|≤8.5。

37.根据权利要求21-30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曲率半径R1与所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2满足：

0.5≤|R1/R2|≤1.5。

38.根据权利要求21-30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二透镜在所述光轴上的间隔距离T12与所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：

0.02≤T12/TTL≤0.33。

39.根据权利要求21-30中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距F34与所述光学镜头的总有效焦距F满足：

0.2≤|F34/F|≤6.8。

40.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1或21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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