CN112505898A

CN112505898A - 光学成像镜头

Info

Publication number: CN112505898A
Application number: CN202011518934.6A
Authority: CN
Inventors: 刘子维; 戴付建; 赵烈烽
Original assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-03-16

Abstract

本申请提供了一种光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；具有正光焦度的第三透镜；具有光焦度的第四透镜；具有光焦度的第五透镜，其物侧面为凸面。光学成像镜头满足：TTL/ImgH≤1.35；f/EPD≤1.9；以及1.8<(R1+R2)/f<2.5，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，EPD是光学成像镜头的入瞳直径，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面沿光轴的距离，ImgH是成像面上有效像素区域对角线长的一半，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径。

Description

光学成像镜头

技术领域

本申请涉及光学元件领域，具体地，涉及一种包括五片透镜的光学成像镜头。

背景技术

近年来，随着电子产品的迅猛发展，电子产品上所搭载的摄像头的应用变得越来越广泛。与此同时，伴随着电子产品朝向轻薄化发展的趋势，其上搭载的光学摄像镜头不仅需要保证良好的成像质量，同时还需要具有轻薄化的尺寸。

光学镜头的感光器件通常是感光耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOSSensor)两种。由于半导体制造工艺技术的不断精进，感光器件的像素尺寸不断缩小。此外，现今的电子产品都以功能佳且尺寸薄为发展趋势，使得具备良好成像品质的小型化光学镜头越来越受到厂商和消费者的青睐。

发明内容

一方面，本申请提供了这样一种光学成像镜头，其沿光轴由物侧至像侧依次可包括：具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；具有正光焦度的第三透镜；具有光焦度的第四透镜；具有光焦度的第五透镜，其物侧面为凸面。光学成像镜头满足：TTL/ImgH≤1.35；f/EPD≤1.9；以及1.8<(R1+R2)/f<2.5，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，EPD是光学成像镜头的入瞳直径，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面沿光轴的距离，ImgH是成像面上有效像素区域对角线长的一半，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为非球面透镜。

在一些实施方式中，第一透镜至第五透镜中，任意相邻两透镜之间均具有空气间隔。

在一些实施方式中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为塑料材质的透镜。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：f1/f<1.5，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，f1是第一透镜的有效焦距。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：0.2<(R3-R4)/(R3+R4)<0.7，其中，R3是第二透镜的物侧面的曲率半径，R4是第二透镜的像侧面的曲率半径。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：2.01≤|R9/R10|<3，其中，R9是第五透镜的物侧面的曲率半径，R10是第五透镜的像侧面的曲率半径。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：0.9≤CT1/CT4<1.5，其中，CT1是第一透镜沿光轴的中心厚度，CT4是第四透镜沿光轴的中心厚度。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：0<T12/T45≤0.28，其中，T12是第一透镜与第二透镜沿光轴的间隔距离，T45是第四透镜与第五透镜沿光轴的间隔距离。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：0.6<T23/T34≤1.12，其中，T23是第二透镜与第三透镜沿光轴的间隔距离，T34是第三透镜与第四透镜沿光轴的间隔距离。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：DT21/DT11≤0.95，其中，DT11是第一透镜的物侧面的有效半口径，DT21是第二透镜的物侧面的有效半口径。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：0.6<ET4/CT4<1，其中，CT4是第四透镜沿光轴的中心厚度，ET4是第四透镜的边缘厚度。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：0.5<ET5/CT5≤1.04，其中，CT5是第五透镜沿光轴的中心厚度，ET5是第五透镜的边缘厚度。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：tan(Semi-FOV)≤0.86，其中，Semi-FOV是光学成像镜头的最大半视场角。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：-0.8<SAG22/SAG32<0，其中，SAG22是第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴方向的距离，SAG32是第三透镜的像侧面和光轴的交点至第三透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴方向的距离。

另一方面，本申请还提供了这样一种光学成像镜头，其沿光轴由物侧至像侧依次可包括：具有正光焦度的第一透镜，其像侧面可为凹面；具有光焦度的第二透镜，其物侧面可为凸面；具有正光焦度的第三透镜；具有光焦度的第四透镜；具有光焦度的第五透镜，其物侧面可为凸面。光学成像镜头可满足：TTL/ImgH≤1.35；f/EPD≤1.9；以及2.01≤|R9/R10|<3，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，EPD是光学成像镜头的入瞳直径，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面沿光轴的距离，ImgH是成像面上有效像素区域对角线长的一半，R9是第五透镜的物侧面的曲率半径，R10是第五透镜的像侧面的曲率半径。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为非球面透镜。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：1.8<(R1+R2)/f<2.5，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径。

在一些实施方式中，光学成像镜头可满足：f1/f<1.5，其中，f1是第一透镜的有效焦距，f是光学成像镜头的总有效焦距。

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2A至图2D分别示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线、像散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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4A至图4D分别示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线、像散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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6A至图6D分别示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线、像散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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8A至图8D分别示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线、像散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；以及

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10A至图10D分别示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线、像散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。

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。

根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头可包括五片具有光焦度的透镜，分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜至第五透镜沿着光学成像镜头的光轴从物侧至像侧依序排列，并且任意相邻两镜片之间均可具有间隔距离。第一透镜至第五透镜均可以是塑料材质的透镜。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度，其像侧面为凹面；第二透镜可具有光焦度，其物侧面为凸面；第三透镜可具有正光焦度；第四透镜可具有光焦度；以及第五透镜可具有光焦度，其物侧面为凸面。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度，其物侧面可以是凸面，像侧面可以是凹面。

在示例性实施方式中，第二透镜可具有负光焦度，其物侧面可以是凸面，像侧面可以是凹面。

在示例性实施方式中，第三透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面中的至少一个可以是凸面。

在示例性实施方式中，第四透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面中的至少一个可以是凸面。

在示例性实施方式中，第五透镜可具有负光焦度，其物侧面可以是凸面，像侧面可以是凹面。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：TTL/ImgH≤1.35，其中，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面沿光轴的距离，ImgH是光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半。合理控制TTL和ImgH的比值，可以在保证像高的同时，控制镜头的总长。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：f/EPD≤1.9，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，EPD是光学成像镜头的入瞳直径。合理控制f和EPD的比值，可以确保光学成像镜头具有较大的孔径，从而提升镜头在暗环境下的成像质量。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：f1/f<1.5，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，f1是第一透镜的有效焦距。通过约束第一透镜的有效焦距与光学成像镜头的总有效焦距的比例，能够将光学成像镜头的场曲约束在合理的范围内，保证光学成像镜头的成像效果。例如，f1和f可满足0.5<f1/f<1.2。可选地，f1和f可满足0.7<f1/f<1.0。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：1.8<(R1+R2)/f<2.5，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径。满足1.8<(R1+R2)/f<2.5，可以保证光学成像镜头整体的小型化，同时还保证其具有较高的像差矫正能力，并且能够获得更好的工艺性。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.2<(R3-R4)/(R3+R4)<0.7，其中，R3为是第二透镜的物侧面的曲率半径，R4是第二透镜的像侧面的曲率半径。通过合理控制第二透镜物侧面和像侧面的曲率半径，可以有效地控制入射光束在第二透镜处的折射角度，并且有利于实现光学成像镜头的良好的加工特性。例如，R3和R4可满足0.3<(R3-R4)/(R3+R4)<0.6。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：2.01≤|R9/R10|<3，其中，R9为第五透镜的物侧面的曲率半径，R10是第五透镜的像侧面的曲率半径。满足2.01≤|R9/R10|<3，可合理的控制处于光学成像镜头边缘处的光的偏转角，有效地降低了系统的敏感度。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.9≤CT1/CT4<1.5，其中，CT1是第一透镜沿光轴的中心厚度，CT4是第四透镜沿光轴的中心厚度。满足0.9≤CT1/CT4<1.5，可实现光学成像镜头对畸变量的合理调控，最终保证该光学成像镜头的畸变在一定的范围内。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0<T12/T45≤0.28，其中，T12是第一透镜与第二透镜沿光轴的间隔距离，T45是第四透镜与第五透镜沿光轴的间隔距离。合理控制第一透镜与第二透镜之间的间隔以及第四透镜与第五透镜之间的间隔，可将光学成像镜头各个视场的场曲贡献量控制在合理的范围内。例如，T12和T45可满足0.1<T12/T45≤0.28。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.6<T23/T34≤1.12，其中，T23是第二透镜与第三透镜沿光轴的间隔距离，T34是第三透镜与第四透镜沿光轴的间隔距离。合理控制第二透镜与第三透镜之间的间隔以及第三透镜与第四透镜之间的间隔，可将光学成像镜头各个视场的场曲贡献量控制在合理的范围内。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：DT21/DT11≤0.95，其中，DT21是第二透镜的物侧面的有效半口径，DT11是第一透镜的物侧面的有效半口径。合理控制第一透镜和第二透镜的物侧面的有效半口径，有利于减小光学成像镜头前端的镜头尺寸，使得整个光学成像镜头更加轻薄。另外，还能够合理的将入射光线控制在一定的范围内，有利于剔除处于光学成像镜头边缘处质量较差的光，减小轴外像差，从而有效地提升了光学成像镜头的解像力。例如，DT21和DT11可满足0.85≤DT21/DT11≤0.95。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.6<ET4/CT4<1，其中，ET4是第四透镜的边缘厚度，CT4是第四透镜沿光轴的中心厚度。满足0.6<ET4/CT4<1，可使得光学成像镜头具有良好的成像质量和较低的敏感性；同时，也使得对第四透镜进行注塑加工时更加易于操作，且具有较高的良率。例如，ET4和CT4可满足0.7<ET4/CT4<0.9。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.5<ET5/CT5≤1.04，其中，ET5是第五透镜的边缘厚度，CT5是第五透镜沿光轴的中心厚度。满足0.5<ET5/CT5≤1.04，可使得光学成像镜头具有良好的成像质量和较低的敏感性；同时，也使得对第五透镜进行注塑加工时更加易于操作，且具有较高的良率。例如，ET5和CT5可满足0.7<ET5/CT5≤1.04。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：tan(Semi-FOV)≤0.86，其中，Semi-FOV为光学成像镜头的最大半视场角。满足tan(Semi-FOV)≤0.86，可使得光学成像镜头具有较小的长度，保证了镜头的轻薄性。例如，Semi-FOV可满足0.7≤tan(Semi-FOV)≤0.86。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：-0.8<SAG22/SAG32<0，其中，SAG22是第二透镜的像侧面与光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴方向的距离，SAG32是第三透镜的像侧面和光轴的交点至第三透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴方向的距离。满足-0.8<SAG22/SAG32<0，有利于保证第二透镜和第三透镜的可加工性，使其便于成型和组装，进而获得良好的成像质量。若SAG22和SAG32的比值不合理，将导致第二透镜和第三透镜的面型的调试困难，另外组装后也会出现明显的形变，难以保证应用该透镜的光学成像镜头的成像质量。例如，SAG22和SAG32可满足-0.6<SAG22/SAG32<-0.2。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头还可包括设置在物侧与第一透镜之间的光阑。可选的，上述光学成像镜头还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沿光轴的间隔距离等，可有效地缩小光学成像镜头的体积并提高光学成像镜头的可加工性，使得光学成像镜头更有利于生产加工并可适用于便携式电子产品。通过上述配置的光学成像镜头可具有例如超薄、大孔径以及良好的成像质量等特点。

在本申请的实施方式中，各透镜的镜面中至少一个为非球面镜片，即，第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面中至少一个镜面为非球面镜片。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，具有改善歪曲像差即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，进而改善成像质量。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。

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他数量的透镜。

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至图2D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，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6和成像面S13。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。

表1中示出了实施例1的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为4.22mm，光学成像镜头的总长度TTL(即，从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像镜头的成像面S13沿光轴的距离)为4.90mm，光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为3.66mm，光学成像镜头的光圈值Fno为1.87，光学成像镜头的最大半视场角Semi-FOV为40.35°。

在实施例1中，第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，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：

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中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。表2和表3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、A20、A22、A24、A26、A28和A30。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S1

-5.5941E-04

-2.6629E-03

-1.9431E-03

-6.7149E-04

-2.6902E-04

-5.0800E-05

-2.8182E-05

S2

-5.0373E-02

5.3677E-03

-2.8067E-03

2.2299E-04

-5.6014E-05

-3.3064E-05

-6.6057E-06

S3

-1.7923E-02

1.4188E-02

-1.9808E-03

6.7907E-04

-3.3819E-05

-2.4041E-05

1.3966E-07

S4

2.0876E-02

9.2233E-03

2.4751E-04

5.3680E-04

1.0702E-04

3.2230E-05

1.6376E-05

S5

-1.3354E-01

-5.3192E-03

9.8168E-04

1.2839E-03

6.0115E-04

2.3182E-04

7.1755E-05

S6

-2.5300E-01

7.7104E-03

1.2042E-02

5.1022E-03

1.3528E-03

1.6251E-04

-1.6686E-04

S7

-3.4756E-01

5.8254E-02

1.6559E-02

-3.3951E-03

-7.8565E-04

5.7576E-04

-9.0154E-04

S8

8.8846E-02

1.8553E-01

-8.0335E-02

1.0331E-02

5.1574E-03

4.8643E-04

-4.3493E-03

S9

-2.4233E+00

8.7688E-01

-3.3595E-01

1.2171E-01

-4.2110E-02

1.4629E-02

-6.3931E-03

S10

-4.6843E+00

9.3830E-01

-3.0669E-01

1.5279E-01

-5.4973E-02

2.7399E-02

-1.5706E-02

表2

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S1

3.7686E-07

-6.7003E-06

-1.3708E-06

-1.5389E-06

3.6251E-06

-1.2236E-06

0.0000E+00

S2

-6.7071E-06

5.5458E-07

6.1917E-07

1.1850E-06

0.0000E+00

S3

-9.2808E-06

1.3813E-07

9.0910E-07

1.0846E-06

-1.5071E-06

0.0000E+00

S4

3.3925E-06

-1.1055E-07

-2.2667E-06

-2.9740E-06

-9.2126E-07

0.0000E+00

S5

1.0519E-05

-1.0571E-06

-7.0002E-06

-5.9634E-06

-8.4002E-06

0.0000E+00

S6

-1.8093E-04

-1.0357E-04

-5.1652E-05

-7.0315E-06

-1.0108E-06

5.8534E-06

0.0000E+00

S7

-3.2023E-04

2.3537E-04

1.5787E-04

-2.3798E-05

-4.8658E-05

-1.9626E-05

1.8928E-05

S8

1.9113E-03

2.8613E-04

-4.4300E-04

-7.7732E-05

2.1839E-04

-6.8245E-05

8.4006E-08

S9

3.2170E-03

-1.9643E-03

1.0039E-03

-2.4342E-04

-2.1306E-04

1.8745E-04

-3.8703E-05

S10

6.5524E-03

-4.0620E-03

1.4945E-03

-1.0440E-03

3.5194E-04

-1.7887E-04

1.7790E-04

表3

图2A示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图2D示出了实施例1的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2A至图2D可知，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至图4D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，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6和成像面S13。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。

在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为4.20mm，光学成像镜头的总长度TTL为4.90mm，光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为3.77mm，光学成像镜头的光圈值Fno为1.87，光学成像镜头的最大半视场角Semi-FOV为40.60°。

表4中示出了实施例2的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表5和表6给出了可用于实施例2中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30，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。

表4

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S1

-1.1821E-02

-8.5593E-04

-2.4257E-04

2.6947E-05

-3.9235E-05

1.8616E-05

-9.0706E-06

S2

-5.9649E-02

9.4725E-04

-3.5822E-04

-1.8224E-04

1.5664E-06

-9.3489E-06

1.2586E-05

S3

-8.2483E-03

5.1181E-03

-5.6893E-04

-2.9393E-04

2.1654E-05

-1.3196E-05

4.6000E-06

S4

5.2016E-02

6.1788E-03

1.1962E-04

-8.5843E-05

2.1273E-05

-1.6748E-05

-2.5707E-06

S5

-1.1533E-01

-1.3466E-03

-2.8576E-03

1.0274E-05

-3.4899E-04

2.0139E-05

-1.2387E-04

S6

-4.2404E-01

6.0154E-02

-6.3497E-03

4.9163E-03

-4.1491E-03

4.9586E-04

-9.7933E-04

S7

-9.6124E-01

9.1885E-02

2.0545E-02

1.7407E-02

-1.7635E-02

1.9819E-03

-9.5372E-04

S8

-1.5338E+00

2.2924E-01

-8.0030E-02

3.9430E-02

-3.4720E-02

2.0440E-02

-7.1058E-03

S9

-2.6699E+00

8.3859E-01

-3.1403E-01

1.1000E-01

-4.5803E-02

2.0451E-02

-8.4794E-03

S10

-3.3988E+00

6.7074E-01

-1.8112E-01

8.2016E-02

-2.8853E-02

4.1839E-03

-9.9235E-03

表5

表6

图4A示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D示出了实施例2的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4A至图4D可知，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至图6D描述根据本申请实施例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，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6和成像面S13。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。

在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为4.17mm，光学成像镜头的总长度TTL为4.88mm，光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为3.76mm，光学成像镜头的光圈值Fno为1.90，光学成像镜头的最大半视场角Semi-FOV为40.14°。

表7中示出了实施例3的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表8和表9给出了可用于实施例3中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30，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。

表7

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S1

5.4193E-03

-2.3817E-03

-1.6605E-03

-7.1642E-04

-2.1644E-04

-7.2984E-05

-9.8378E-06

S2

-4.6892E-02

5.8209E-03

-2.4163E-03

2.3026E-04

-4.5075E-05

-1.3336E-06

5.0686E-06

S3

-2.0948E-02

1.1964E-02

-1.0523E-03

5.2947E-04

4.0088E-05

7.2738E-06

1.4786E-05

S4

2.1892E-02

8.1491E-03

7.4771E-04

4.1493E-04

9.5679E-05

2.9156E-05

2.6145E-06

S5

-1.3523E-01

-9.7634E-03

2.3656E-04

1.1086E-03

7.7380E-04

3.6077E-04

1.7526E-04

S6

-2.5058E-01

-9.9805E-03

3.9565E-03

3.1556E-03

1.6246E-03

9.3043E-04

3.9167E-04

S7

-2.9438E-01

2.1379E-02

7.1810E-03

-3.9174E-03

-1.2567E-03

1.0436E-03

3.5106E-04

S8

3.2431E-02

1.7185E-01

-5.2720E-02

-4.1885E-03

4.8515E-03

3.0190E-03

-3.1170E-03

S9

-2.3310E+00

8.1274E-01

-2.9104E-01

1.0243E-01

-3.8787E-02

1.2928E-02

-3.4660E-03

S10

-4.9051E+00

8.8857E-01

-3.2977E-01

1.5397E-01

-5.1401E-02

3.0085E-02

-1.7121E-02

表8

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S1

-5.6116E-06

4.1937E-06

-6.5661E-07

1.4076E-06

-1.6562E-06

7.2636E-07

0.0000E+00

S2

-1.0344E-06

2.8008E-06

6.6533E-08

5.2094E-07

0.0000E+00

S3

-4.3448E-08

4.7560E-06

-1.4044E-06

4.2183E-07

-2.9966E-06

0.0000E+00

S4

-1.9586E-06

-7.0271E-06

-3.0030E-06

-2.5312E-06

1.1789E-06

0.0000E+00

S5

5.0449E-05

2.0915E-05

-8.8094E-06

-7.7889E-06

-1.1780E-05

0.0000E+00

S6

1.7171E-04

4.7808E-05

1.2979E-05

-7.4097E-06

-4.5620E-06

-8.2521E-06

0.0000E+00

S7

-8.9544E-06

5.7753E-05

6.3489E-05

1.3658E-06

-3.4578E-05

-2.9695E-05

-1.6656E-05

S8

5.6959E-04

7.4821E-04

-1.9970E-04

-2.7920E-04

9.9473E-05

6.7176E-05

-2.6684E-05

S9

3.3954E-03

-2.3251E-03

6.2980E-04

8.8516E-05

-1.3997E-04

-3.1754E-06

-6.6076E-06

S10

5.0267E-03

-4.9596E-03

1.6656E-03

-7.5448E-04

8.8055E-04

9.5569E-05

4.1684E-04

表9

图6A示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例3的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了实施例3的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6A至图6D可知，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至图8D描述根据本申请实施例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，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6和成像面S13。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。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。

在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为4.20mm，光学成像镜头的总长度TTL为4.90mm，光学成像镜头的成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为3.66mm，光学成像镜头的光圈值Fno为1.87，光学成像镜头的最大半视场角Semi-FOV为39.86°。

表10中示出了实施例4的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表11和表12给出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30，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。

表10

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S1

2.5596E-02

3.8885E-03

-2.6752E-03

-2.2987E-03

-9.7601E-04

-3.6616E-04

-1.0587E-04

S2

-5.2285E-02

5.5597E-03

-2.7395E-03

1.5689E-04

-6.6410E-05

-2.1322E-05

-5.4129E-06

S3

-2.1534E-02

1.4606E-02

-1.3193E-03

6.9664E-04

3.0688E-05

3.4320E-06

4.8468E-06

S4

1.9806E-02

9.3353E-03

5.2333E-04

4.8285E-04

1.1600E-04

2.7020E-05

4.4721E-06

S5

-1.3121E-01

-8.2931E-03

-7.3283E-04

4.9194E-04

2.9368E-04

1.6023E-04

6.0143E-05

S6

-2.6368E-01

1.2459E-03

6.7025E-03

3.4992E-03

1.1092E-03

4.0095E-04

2.5713E-05

S7

-4.0903E-01

6.2193E-02

1.4093E-02

-5.0084E-03

1.4931E-04

1.7585E-03

-9.4103E-04

S8

7.3298E-02

1.8300E-01

-7.4926E-02

9.8573E-03

4.3054E-03

1.2232E-03

-3.8981E-03

S9

-2.3130E+00

8.1168E-01

-2.9328E-01

1.0028E-01

-3.6319E-02

1.3121E-02

-3.6691E-03

S10

-4.4786E+00

8.5400E-01

-2.9394E-01

1.4100E-01

-5.0710E-02

2.3127E-02

-1.3529E-02

表11

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S1

-3.4524E-05

-4.7205E-06

-7.8685E-07

1.5662E-06

6.8987E-07

1.2053E-06

-8.9452E-07

S2

-8.5231E-06

-2.1583E-06

-2.0624E-06

8.2851E-07

0.0000E+00

S3

-4.1438E-06

-8.7063E-07

-1.4984E-06

-2.2983E-06

-1.6021E-06

0.0000E+00

S4

-9.0122E-06

-1.2006E-05

-1.2626E-05

-8.8218E-06

-3.4771E-06

0.0000E+00

S5

2.9296E-05

6.2039E-06

5.6861E-07

-5.4230E-06

-2.0249E-06

0.0000E+00

S6

-2.1477E-05

-4.5491E-05

-2.2641E-05

-1.7813E-05

-1.0858E-05

-8.9142E-06

0.0000E+00

S7

-3.0188E-04

1.0563E-04

6.9420E-05

-6.1825E-05

-3.3615E-05

-4.3083E-07

2.6586E-05

S8

1.8723E-03

-7.3325E-05

-3.8986E-04

-1.5772E-06

1.3879E-04

-5.7248E-05

1.9007E-05

S9

1.5839E-03

-1.5898E-03

9.7010E-04

-1.0064E-04

-2.4801E-04

1.3724E-04

-2.1527E-05

S10

5.8348E-03

-3.0393E-03

1.6493E-03

-5.5368E-04

3.8321E-04

-1.7163E-04

2.0842E-06

表12

图8A示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例4的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了实施例4的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8A至图8D可知，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至图10D描述根据本申请实施例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，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6和成像面S13。

表13中示出了实施例5的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表14和表15给出了可用于实施例5中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30，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。

表13

表14

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S1

-9.4896E-06

4.8299E-06

-1.6574E-06

2.3082E-06

-2.7395E-06

7.0081E-07

0.0000E+00

S2

-1.1837E-05

-3.9863E-06

-4.7288E-06

-1.8498E-06

0.0000E+00

S3

-3.1092E-07

5.9188E-06

-1.5191E-06

-1.7780E-07

-2.9569E-06

0.0000E+00

S4

-7.2594E-06

-1.0609E-05

-4.4643E-06

-3.2407E-06

1.2043E-06

0.0000E+00

S5

4.1306E-05

-5.0761E-05

-7.3339E-05

-4.5255E-05

-2.3751E-05

0.0000E+00

S6

3.9901E-04

2.1093E-04

1.0766E-04

5.5218E-05

2.4297E-05

6.3093E-06

0.0000E+00

S7

-8.1603E-05

-1.1509E-05

5.4038E-05

2.0037E-05

-4.0948E-06

-8.2352E-06

-1.2614E-06

S8

3.2189E-05

6.6650E-04

-1.8012E-05

-2.2792E-04

2.4048E-05

5.7534E-05

-1.8722E-05

S9

3.2189E-05

6.6650E-04

-1.8012E-05

-2.2792E-04

2.4048E-05

5.7534E-05

-1.8722E-05

S10

4.3503E-03

-5.6364E-03

1.8648E-03

-6.2069E-04

1.1859E-03

2.1467E-04

5.8843E-04

表15

图10A示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D示出了实施例5的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图10A至图10D可知，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。

综上，实施例1至实施例5分别满足表16中所示的关系。

条件式/实施例	1	2	3	4	5
						TTL/ImgH	1.34	1.30	1.30	1.34	1.30
f1/f	0.82	0.82	0.83	0.83	0.85
						(R1+R2)/f	2.16	1.95	2.25	2.04	2.32
(R3-R4)/(R3+R4)	0.54	0.38	0.38	0.42	0.35
						\|R9/R10\|	2.16	2.01	2.52	2.17	2.74
CT1/CT4	1.35	1.00	0.96	1.38	0.96
						T12/T45	0.20	0.28	0.16	0.23	0.13
DT21/DT11	0.89	0.95	0.91	0.90	0.91
						ET4/CT4	0.72	0.71	0.77	0.74	0.81
ET5/CT5	1.04	0.76	1.03	0.98	1.04
						tan(Semi-FOV)	0.85	0.86	0.84	0.83	0.84
SAG22/SAG32	-0.26	-0.45	-0.36	-0.30	-0.48
						T23/T34	0.86	1.12	0.99	0.85	0.98

表16

本申请还提供了一种摄像装置，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摄像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的摄像模块。该摄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他技术方案。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

1.一种光学成像镜头，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；

具有光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；

具有正光焦度的第三透镜；

具有光焦度的第四透镜；

具有光焦度的第五透镜，其物侧面为凸面；

所述光学成像镜头满足：

TTL/ImgH≤1.35；

f/EPD≤1.9；以及

1.8<(R1+R2)/f<2.5，

其中，f是所述光学成像镜头的总有效焦距，EPD是所述光学成像镜头的入瞳直径，TTL是所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面沿所述光轴的距离，ImgH是所述成像面上有效像素区域对角线长的一半，R1是所述第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是所述第一透镜的像侧面的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，

f1/f<1.5，

其中，f是所述光学成像镜头的总有效焦距，f1是所述第一透镜的有效焦距。

3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，

0.2<(R3-R4)/(R3+R4)<0.7，

其中，R3是所述第二透镜的物侧面的曲率半径，R4是所述第二透镜的像侧面的曲率半径。

4.根据权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于，

2.01≤|R9/R10|<3，

其中，R9是所述第五透镜的物侧面的曲率半径，R10是所述第五透镜的像侧面的曲率半径。

5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，

0.9≤CT1/CT4<1.5，

其中，CT1是所述第一透镜沿所述光轴的中心厚度，CT4是所述第四透镜沿所述光轴的中心厚度。

6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，

0<T12/T45≤0.28，

其中，T12是所述第一透镜与所述第二透镜沿所述光轴的间隔距离，T45是所述第四透镜与所述第五透镜沿所述光轴的间隔距离。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，

0.6<T23/T34≤1.12，

其中，T23是所述第二透镜与所述第三透镜沿所述光轴的间隔距离，T34是所述第三透镜与所述第四透镜沿所述光轴的间隔距离。

8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，

DT21/DT11≤0.95，

其中，DT11是所述第一透镜的物侧面的有效半口径，DT21是所述第二透镜的物侧面的有效半口径。

9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，

tan(Semi-FOV)≤0.86，

其中，Semi-FOV是所述光学成像镜头的最大半视场角。

10.一种光学成像镜头，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；

具有光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；

具有正光焦度的第三透镜；

具有光焦度的第四透镜；

具有光焦度的第五透镜，其物侧面为凸面；

所述光学成像镜头满足：

TTL/ImgH≤1.35；

f/EPD≤1.9；以及

2.01≤|R9/R10|<3，

其中，f是所述光学成像镜头的总有效焦距，EPD是所述光学成像镜头的入瞳直径，TTL是所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面沿所述光轴的距离，ImgH是所述成像面上有效像素区域对角线长的一半，R9是所述第五透镜的物侧面的曲率半径，R10是所述第五透镜的像侧面的曲率半径。