CN112748524A - 摄像光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学镜头领域,公开一种摄像光学镜头,所述摄像光学镜头自物侧至像侧依序为:具有正屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有负屈折力的第三透镜、具有正屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、第六透镜以及具有负屈折力的第七透镜;其中,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第六透镜的焦距为f6,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面的轴上距离为d4,所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜的像侧面的中心曲率半径为R6,且满足下列关系式:‑10.00≤f6/f≤10.00;2.00≤d3/d4≤4.00;3.00≤R5/R6≤10.00。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头领域,特别涉及一种适用于智能手机、数码相机等手提终端设备,以及监视器、PC镜头等摄像装置的摄像光学镜头。
背景技术
近年来,随着智能手机的兴起,小型化摄影镜头的需求日渐提高,且由于感光器件的像素尺寸缩小,再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势,因此,具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。为获得较佳的成像品质,多采用多片式透镜结构。并且,随着技术的发展以及用户多样化需求的增多,在感光器件的像素面积不断缩小,且系统对成像品质的要求不断提高的情况下,七片式透镜结构逐渐出现在镜头设计当中。迫切需要具有优秀的光学特征、体积小且像差被充分补正的广角摄像光学镜头。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头,其具有良好光学性能的同时,满足大光圈、广角化、超薄化的设计要求。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头,所述摄像光学镜头自物侧至像侧依序包含:具有正屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有负屈折力的第三透镜、具有正屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、第六透镜以及具有负屈折力的第七透镜;
其中,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第六透镜的焦距为f6,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面的轴上距离为d4,所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜的像侧面的中心曲率半径为R6,且满足下列关系式:
-10.00≤f6/f≤10.00;
2.00≤d3/d4≤4.00;
3.00≤R5/R6≤10.00。
优选地,所述第一透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第一透镜的焦距为f1,所述第一透镜的物侧面的中心曲率半径为R1,所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为R2,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
1.21≤f1/f≤5.05;
-34.33≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-6.19;
0.05≤d1/TTL≤0.15。
优选地,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
1.93≤f1/f≤4.04;
-21.46≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-7.73;
0.07≤d1/TTL≤0.12。
优选地,所述第二透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第二透镜的焦距为f2,所述第二透镜的物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜的像侧面的中心曲率半径为R4,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.52≤f2/f≤1.95;
-4.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.35;
0.02≤d3/TTL≤0.08。
优选地,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
0.83≤f2/f≤1.56;
-2.81≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.68;
0.03≤d3/TTL≤0.07。
优选地,所述第三透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第三透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第三透镜的焦距为f3,所述第三透镜的轴上厚度为d5,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-4.02≤f3/f≤-1.13;
0.61≤(R5+R6)/(R5-R6)≤2.96;
0.02≤d5/TTL≤0.06。
优选地,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
-2.51≤f3/f≤-1.41;
0.98≤(R5+R6)/(R5-R6)≤2.37;
0.03≤d5/TTL≤0.05。
优选地,所述第四透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜的物侧面的中心曲率半径为R7,所述第四透镜的像侧面的中心曲率半径为R8,所述第四透镜的轴上厚度为d7,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
14.71≤f4/f≤89.42;
-98.90≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-4.36;
0.02≤d7/TTL≤0.08。
优选地,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
23.53≤f4/f≤71.54;
-61.81≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-5.45;
0.04≤d7/TTL≤0.06。
优选地,所述第五透镜的物侧面于近轴处为凹面,所述第五透镜的像侧面于近轴处为凸面;
所述第五透镜的焦距为f5,所述第五透镜的物侧面的中心曲率半径为R9,所述第五透镜的像侧面的中心曲率半径为R10,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.70≤f5/f≤2.46;
1.07≤(R9+R10)/(R9-R10)≤4.18;
0.05≤d9/TTL≤0.14。
优选地,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
1.12≤f5/f≤1.97;
1.71≤(R9+R10)/(R9-R10)≤3.34;
0.07≤d9/TTL≤0.11。
优选地,所述第六透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第六透镜的物侧面的中心曲率半径为R11,所述第六透镜的像侧面的中心曲率半径为R12,所述第六透镜的轴上厚度为d11,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-17.26≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.85;
0.04≤d11/TTL≤0.15。
优选地,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
-10.79≤(R11+R12)/(R11-R12)≤9.48;
0.06≤d11/TTL≤0.12。
优选地,所述第七透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第七透镜的焦距为f7,所述第七透镜的物侧面的中心曲率半径为R13,所述第七透镜的像侧面的中心曲率半径为R14,所述第七透镜的轴上厚度为d13,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-3.09≤f7/f≤-0.59;
0.27≤(R13+R14)/(R13-R14)≤2.53;
0.04≤d13/TTL≤0.15。
优选地,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
-1.93≤f7/f≤-0.73;
0.44≤(R13+R14)/(R13-R14)≤2.03;
0.06≤d13/TTL≤0.12。
优选地,所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距为f12,且满足下列关系式:
0.43≤f12/f≤1.36。
优选地,所述摄像光学镜头的光圈值为FNO,且满足下列关系式:
FNO≤2.16。
优选地,所述摄像光学镜头的对角线方向的视场角为FOV,且满足下列关系式:
FOV≥82.67°。
优选地,所述摄像光学镜头的像高为IH,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
TTL/IH≤1.31。
本发明的有益效果在于:本发明的摄像光学镜头具有优秀的光学特性,且具有大光圈、广角化、超薄化的特性,尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案,下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明第一实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图2是图1所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图3是图1所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图4是图1所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图5是本发明第二实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图6是图5所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图7是图5所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图8是图5所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图9是本发明第三实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图10是图9所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图11是图9所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图12是图9所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
(第一实施方式)
参考附图,本发明提供了一种摄像光学镜头10。图1所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的结构示意图,该摄像光学镜头10共包括七片透镜。具体的,左侧为物侧,右侧为像侧,摄像光学镜头10由物侧至像侧依序为:光圈S1、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、第六透镜L6以及第七透镜L7。第七透镜L7和像面Si之间可设置有光学过滤片(filter)GF等光学元件。
在本实施方式中,第一透镜L1为塑料材质,第二透镜L2为塑料材质,第三透镜L3为塑料材质,第四透镜L4为塑料材质,第五透镜L5为塑料材质,第六透镜L6为塑料材质,第七透镜L7为塑料材质。在其他实施例中,各透镜也可以是其他材质。
在本实施方式中,定义摄像光学镜头10的焦距为f,第六透镜L6的焦距为f6,满足下列关系式:-10.00≤f6/f≤10.00,通过光焦度的合理分配,使得摄像光学镜头10具有较佳的成像品质和较低的敏感性。
定义第二透镜L2的轴上厚度为d3,第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离为d4,满足下列关系式:2.00≤d3/d4≤4.00,规定了第二透镜L2的轴上厚度d3与第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离d4的比值,在关系式范围内,有助于镜片的加工和镜头的组装。
定义第三透镜L3的物侧面的中心曲率半径为R5,第三透镜L3的像侧面的中心曲率半径为R6,满足下列关系式:3.00≤R5/R6≤10.00,规定了第三透镜L3的形状,在条件范围内时,随着镜头向超薄广角化发展,有利于补正轴上色像差问题。
本实施方式中,第一透镜L1具有正屈折力;第一透镜L1的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面。在其他实施方式中,第一透镜L1也可以具有负屈折力;第一透镜L1的物侧面和像侧面于近轴处也可为其他凹、凸分布情况。
定义摄像光学镜头10的焦距为f,第一透镜L1的焦距为f1,满足下列关系式:1.21≤f1/f≤5.05,规定了第一透镜L1的焦距f1与摄像光学镜头10的焦距f的比值。在规定的范围内时,第一透镜L1具有适当的正屈折力,有利于减小系统像差,同时有利于镜头向超薄化、广角化发展。优选地,满足1.93≤f1/f≤4.04。
定义第一透镜L1的物侧面的中心曲率半径为R1,第一透镜L1的像侧面的中心曲率半径为R2,满足下列关系式:-34.33≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-6.19,合理控制第一透镜L1的形状,使得第一透镜L1能够有效地校正摄像光学镜头10的球差。优选地,满足-21.46≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-7.73。
定义摄像光学镜头10的光学总长为TTL,第一透镜L1的轴上厚度为d1,满足下列关系式:0.05≤d1/TTL≤0.15,在关系式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.07≤d1/TTL≤0.12。
本实施方式中,第二透镜L2具有正屈折力;第二透镜L2的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面。在其他实施方式中,第二透镜L2也可以具有负屈折力;第二透镜L2的物侧面和像侧面于近轴处也可为其他凹、凸分布情况。
摄像光学镜头10的焦距为f,定义第二透镜L2的焦距为f2,满足下列关系式:0.52≤f2/f≤1.95,通过将第二透镜L2的正光焦度控制在合理范围,有利于矫正摄像光学镜头10的像差。优选地,满足0.83≤f2/f≤1.56。
定义第二透镜L2的物侧面的中心曲率半径为R3,第二透镜L2的像侧面的中心曲率半径为R4,满足下列关系式:-4.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.35,规定了第二透镜L2的形状,在关系式范围内时,随着摄像光学镜头10向超薄化、广角化发展,有利于补正轴上色像差问题。优选地,满足-2.81≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.68。
摄像光学镜头10的光学总长为TTL,第二透镜L2的轴上厚度为d3,满足下列关系式:0.02≤d3/TTL≤0.08,在关系式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.03≤d3/TTL≤0.07。
本实施方式中,第三透镜L3具有负屈折力;第三透镜L3的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面。在其他实施方式中,第三透镜L3也可以具有正屈折力;第三透镜L3的物侧面和像侧面于近轴处也可为其他凹、凸分布情况。
摄像光学镜头10的焦距为f,定义第三透镜L3的焦距为f3,满足下列关系式:-4.02≤f3/f≤-1.13,通过光焦度的合理分配,使得摄像光学镜头10具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地,满足-2.51≤f3/f≤-1.41。
定义第三透镜L3的物侧面的中心曲率半径为R5,第三透镜L3的像侧面的中心曲率半径为R6,满足下列关系式:0.61≤(R5+R6)/(R5-R6)≤2.96,规定了第三透镜L3的形状,有利于第三透镜L3成型,在关系式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。优选地,满足0.98≤(R5+R6)/(R5-R6)≤2.37。
摄像光学镜头10的光学总长为TTL,定义第三透镜L3的轴上厚度为d5,满足下列关系式:0.02≤d5/TTL≤0.06,在关系式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.03≤d5/TTL≤0.05。
本实施方式中,第四透镜L4具有正屈折力;第四透镜L4的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面。在其他实施方式中,第四透镜L4也可以具有负屈折力;第四透镜L4的物侧面和像侧面于近轴处也可为其他凹、凸分布情况。
摄像光学镜头10的焦距为f,定义第四透镜L4的焦距为f4,满足下列关系式:14.71≤f4/f≤89.42,规定了第四透镜L4的焦距f4与摄像光学镜头10的焦距f的比值,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地,满足23.53≤f4/f≤71.54。
定义第四透镜L4的物侧面的中心曲率半径为R7,第四透镜L4的像侧面的中心曲率半径为R8,且满足下列关系式:-98.90≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-4.36,规定了第四透镜L4的形状,在范围内时,随着超薄化、广角化的发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足-61.81≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-5.45。
摄像光学镜头10的光学总长为TTL,定义第四透镜L4的轴上厚度为d7,满足下列关系式:0.02≤d7/TTL≤0.08,在关系式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.04≤d7/TTL≤0.06。
本实施方式中,第五透镜L5具有正屈折力;第五透镜L5的物侧面于近轴处为凹面,其像侧面于近轴处为凸面。在其他实施方式中,第五透镜L5也可以具有负屈折力;第五透镜L5的物侧面、像侧面于近轴处也可为其他凹、凸分布情况。
摄像光学镜头10的焦距为f,定义第五透镜L5的焦距为f5,满足下列关系式:0.70≤f5/f≤2.46,对第五透镜L5的限定可有效的使得摄像光学镜头10的光线角度平缓,降低公差敏感度。优选地,满足1.12≤f5/f≤1.97。
定义第五透镜L5的物侧面的中心曲率半径为R9,第五透镜L5的像侧面的中心曲率半径为R10,且满足下列关系式:1.07≤(R9+R10)/(R9-R10)≤4.18,规定了第五透镜L5的形状,在范围内时,随着超薄化、广角化的发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足1.71≤(R9+R10)/(R9-R10)≤3.34。
摄像光学镜头10的光学总长为TTL,定义第五透镜L5的轴上厚度为d9,满足下列关系式:0.05≤d9/TTL≤0.14,在关系式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.07≤d9/TTL≤0.11。
本实施方式中,第六透镜L6具有负屈折力;第六透镜L6的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面。在其他实施方式中,第六透镜L6也可以具有正屈折力;第六透镜L6的物侧面和像侧面于近轴处也可为其他凹、凸分布情况。
定义第六透镜L6的物侧面的中心曲率半径为R11,第六透镜L6的像侧面的中心曲率半径为R12,满足下列关系式:-17.26≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.85,规定了第六透镜L6的形状,在关系式范围内时,随着超薄化、广角化发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足-10.79≤(R11+R12)/(R11-R12)≤9.48。
摄像光学镜头10的光学总长为TTL,定义第六透镜L6的轴上厚度为d11,满足下列关系式:0.04≤d11/TTL≤0.15,在关系式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.06≤d11/TTL≤0.12。
本实施方式中,第七透镜L7具有负屈折力;所述第七透镜L7的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面。在其他实施方式中,第七透镜L7也可以具有正屈折力;第七透镜L7的物侧面和像侧面于近轴处也可设置为其他凹、凸分布情况。
摄像光学镜头10的焦距为f,定义第七透镜L7的焦距为f7,满足下列关系式:-3.09≤f7/f≤-0.59,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地,满足-1.93≤f7/f≤-0.73。
定义第七透镜L7的物侧面的中心曲率半径为R13,第七透镜L7的像侧面的中心曲率半径为R14,满足下列关系式:0.27≤(R13+R14)/(R13-R14)≤2.53,规定了第七透镜L7的形状,在条件范围内时,随着超薄化、广角化发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足0.44≤(R13+R14)/(R13-R14)≤2.03。
所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,定义第七透镜L7的轴上厚度为d13,满足下列关系式:0.04≤d13/TTL≤0.15,在关系式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.06≤d13/TTL≤0.12。
在本实施方式中,摄像光学镜头10的焦距为f,第一透镜L1与第二透镜L2的组合焦距为f12,满足下列关系式:0.43≤f12/f≤1.36,在关系式范围内,可消除摄像光学镜头10的像差与歪曲,且可压制摄像光学镜头10后焦距,维持影像镜片系统组小型化。优选地,满足0.69≤f12/f≤1.08。
本实施方式中,定义摄像光学镜头10的光圈值为FNO,满足下列关系式:FNO≤2.16,从而有利于实现大光圈。优选地,满足FNO≤2.12。
本实施方式中,定义摄像光学镜头10的对角线方向的视场角为FOV,满足下列关系式:FOV≥82.67°,从而有利于实现广角化。优选地,满足FOV≥83.51°。
本实施方式中,摄像光学镜头10的像高为IH,摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:TTL/IH≤1.31,从而有利于实现超薄化。优选地,满足TTL/IH≤1.27。
当满足上述关系时,使得摄像光学镜头10具有良好光学性能的同时,能够满足大光圈、广角化、超薄化的设计要求;根据该摄像光学镜头10的特性,该摄像光学镜头10尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头。
下面将用实例进行说明本发明的摄像光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、中心曲率半径、轴上厚度、反曲点位置、驻点位置的单位为mm。
TTL:光学总长(第一透镜L1的物侧面到像面Si的轴上距离),单位为mm;
光圈值FNO:是指摄像光学镜头的有效焦距和入瞳直径的比值。
优选地,所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点,以满足高品质的成像需求,具体的可实施方案,参下所述。
表1、表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据。
【表1】
其中,各符号的含义如下。
S1:光圈;
R:光学面中心处的曲率半径;
R1:第一透镜L1的物侧面的中心曲率半径;
R2:第一透镜L1的像侧面的中心曲率半径;
R3:第二透镜L2的物侧面的中心曲率半径;
R4:第二透镜L2的像侧面的中心曲率半径;
R5:第三透镜L3的物侧面的中心曲率半径;
R6:第三透镜L3的像侧面的中心曲率半径;
R7:第四透镜L4的物侧面的中心曲率半径;
R8:第四透镜L4的像侧面的中心曲率半径;
R9:第五透镜L5的物侧面的中心曲率半径;
R10:第五透镜L5的像侧面的中心曲率半径;
R11:第六透镜L6的物侧面的中心曲率半径;
R12:第六透镜L6的像侧面的中心曲率半径;
R13:第七透镜L7的物侧面的中心曲率半径;
R14:第七透镜L7的像侧面的中心曲率半径;
R15:光学过滤片GF的物侧面的中心曲率半径;
R16:光学过滤片GF的像侧面的中心曲率半径;
d:透镜的轴上厚度、透镜之间的轴上距离;
d0:光圈S1到第一透镜L1的物侧面的轴上距离;
d1:第一透镜L1的轴上厚度;
d2:第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离;
d3:第二透镜L2的轴上厚度;
d4:第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离;
d5:第三透镜L3的轴上厚度;
d6:第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离;
d7:第四透镜L4的轴上厚度;
d8:第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离;
d9:第五透镜L5的轴上厚度;
d10:第五透镜L5的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离;
d11:第六透镜L6的轴上厚度;
d12:第六透镜L6的像侧面到第七透镜L7的物侧面的轴上距离;
d13:第七透镜L7的轴上厚度;
d14:第七透镜L7的像侧面到光学过滤片GF的物侧面的轴上距离;
d15:光学过滤片GF的轴上厚度;
d16:光学过滤片GF的像侧面到像面Si的轴上距离;
nd:d线的折射率(d线为波长为550nm的绿光);
nd1:第一透镜L1的d线的折射率;
nd2:第二透镜L2的d线的折射率;
nd3:第三透镜L3的d线的折射率;
nd4:第四透镜L4的d线的折射率;
nd5:第五透镜L5的d线的折射率;
nd6:第六透镜L6的d线的折射率;
nd7:第七透镜L7的d线的折射率;
ndg:光学过滤片GF的d线的折射率;
vd:阿贝数;
v1:第一透镜L1的阿贝数;
v2:第二透镜L2的阿贝数;
v3:第三透镜L3的阿贝数;
v4:第四透镜L4的阿贝数;
v5:第五透镜L5的阿贝数;
v6:第六透镜L6的阿贝数;
v7:第七透镜L7的阿贝数;
vg:光学过滤片GF的阿贝数。
表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的非球面数据。
【表2】
为方便起见,各个透镜面的非球面使用下述公式(1)中所示的非球面。但是,本发明不限于该公式(1)表示的非球面多项式形式。
z=(cr2)/{1+[1-(k+1)(c2r2)]1/2}+A4r4+A6r6+A8r8+A10r10+A12r12+A14r14+A16r16+A18r18+A20r20 (1)
其中,k是圆锥系数,A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20是非球面系数,c是光学面中心处的曲率,r是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离,z是非球面深度(非球面上距离光轴为r的点,与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)。
表3、表4示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中,P1R1、P1R2分别代表第一透镜L1的物侧面和像侧面,P2R1、P2R2分别代表第二透镜L2的物侧面和像侧面,P3R1、P3R2分别代表第三透镜L3的物侧面和像侧面,P4R1、P4R2分别代表第四透镜L4的物侧面和像侧面,P5R1、P5R2分别代表第五透镜L5的物侧面和像侧面,P6R1、P6R2分别代表第六透镜L6的物侧面和像侧面,P7R1、P7R2分别代表第七透镜L7的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。
【表3】
反曲点个数 | 反曲点位置1 | 反曲点位置2 | 反曲点位置3 | |
P1R1 | 0 | / | / | / |
P1R2 | 2 | 0.865 | 1.355 | / |
P2R1 | 2 | 0.825 | 1.515 | / |
P2R2 | 0 | / | / | / |
P3R1 | 0 | / | / | / |
P3R2 | 0 | / | / | / |
P4R1 | 1 | 0.235 | / | / |
P4R2 | 2 | 0.215 | 1.505 | / |
P5R1 | 1 | 1.055 | / | / |
P5R2 | 1 | 1.295 | / | / |
P6R1 | 3 | 0.395 | 2.595 | 2.805 |
P6R2 | 2 | 0.565 | 2.995 | / |
P7R1 | 3 | 0.275 | 2.155 | 4.605 |
P7R2 | 3 | 0.715 | 4.255 | 4.945 |
【表4】
图2、图3分别示出了波长为650nm、555nm及470nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的轴向像差以及倍率色差示意图。图4则示出了波长为555nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图,图4的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表13示出各实施方式一、二、三中各种数值与关系式中已规定的参数所对应的值。
如表13所示,第一实施方式满足各关系式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头10的入瞳直径ENPD为3.308mm,全视场像高IH为6.247mm,对角线方向的视场角FOV为84.36°,所述摄像光学镜头10满足大光圈、广角化、超薄化的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
(第二实施方式)
图5所示为本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的结构示意图,第二实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
表5、表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的设计数据。
【表5】
表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的非球面数据。
【表6】
表7、表8示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表7】
反曲点个数 | 反曲点位置1 | 反曲点位置2 | 反曲点位置3 | 反曲点位置4 | |
P1R1 | 0 | / | / | / | / |
P1R2 | 3 | 0.735 | 1.265 | 1.525 | / |
P2R1 | 2 | 0.715 | 1.195 | / | / |
P2R2 | 0 | / | / | / | / |
P3R1 | 0 | / | / | / | / |
P3R2 | 0 | / | / | / | / |
P4R1 | 2 | 0.405 | 1.365 | / | / |
P4R2 | 2 | 0.375 | 1.575 | / | / |
P5R1 | 1 | 1.015 | / | / | / |
P5R2 | 1 | 1.285 | / | / | / |
P6R1 | 2 | 0.485 | 2.525 | / | / |
P6R2 | 2 | 0.525 | 2.525 | / | / |
P7R1 | 4 | 0.055 | 2.185 | 4.785 | 4.995 |
P7R2 | 3 | 0.715 | 4.225 | 4.955 | / |
【表8】
驻点个数 | 驻点位置1 | 驻点位置2 | |
P1R1 | 0 | / | / |
P1R2 | 0 | / | / |
P2R1 | 0 | / | / |
P2R2 | 0 | / | / |
P3R1 | 0 | / | / |
P3R2 | 0 | / | / |
P4R1 | 1 | 0.695 | / |
P4R2 | 1 | 0.655 | / |
P5R1 | 1 | 1.475 | / |
P5R2 | 1 | 1.955 | / |
P6R1 | 1 | 0.835 | / |
P6R2 | 1 | 0.915 | / |
P7R1 | 2 | 0.085 | 3.925 |
P7R2 | 1 | 1.525 | / |
图6、图7分别示出了波长为650nm、555nm及470nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的轴向像差以及倍率色差示意图。图8则示出了波长为555nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的场曲及畸变示意图。图8的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
如表13所示,第二实施方式满足各关系式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头20的入瞳直径ENPD为3.238mm,全视场像高IH为6.247mm,对角线方向的视场角FOV为84.36°,所述摄像光学镜头20满足大光圈、广角化、超薄化的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
(第三实施方式)
图9所示为本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的结构示意图,第三实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
第七透镜L7的物侧面于近轴处为凹面;第六透镜L6具有正屈折力。
表9、表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的设计数据。
【表9】
表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的非球面数据。
【表10】
表11、表12示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表11】
反曲点个数 | 反曲点位置1 | 反曲点位置2 | 反曲点位置3 | |
P1R1 | 0 | / | / | / |
P1R2 | 2 | 0.785 | 1.375 | / |
P2R1 | 2 | 0.785 | 1.525 | / |
P2R2 | 0 | / | / | / |
P3R1 | 2 | 0.365 | 0.475 | / |
P3R2 | 0 | / | / | / |
P4R1 | 1 | 0.405 | / | / |
P4R2 | 2 | 0.405 | 1.585 | / |
P5R1 | 1 | 1.255 | / | / |
P5R2 | 1 | 1.525 | / | / |
P6R1 | 2 | 0.595 | 2.455 | / |
P6R2 | 3 | 0.605 | 2.505 | 3.375 |
P7R1 | 2 | 2.255 | 4.345 | / |
P7R2 | 3 | 0.805 | 4.305 | 4.685 |
【表12】
驻点个数 | 驻点位置1 | 驻点位置2 | |
P1R1 | 0 | / | / |
P1R2 | 0 | / | / |
P2R1 | 0 | / | / |
P2R2 | 0 | / | / |
P3R1 | 0 | / | / |
P3R2 | 0 | / | / |
P4R1 | 1 | 0.695 | / |
P4R2 | 1 | 0.715 | / |
P5R1 | 1 | 1.715 | / |
P5R2 | 0 | / | / |
P6R1 | 1 | 0.995 | / |
P6R2 | 1 | 1.005 | / |
P7R1 | 2 | 4.225 | 4.455 |
P7R2 | 1 | 1.605 | / |
图10、图11分别示出了波长为650nm、555nm及470nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的轴向像差以及倍率色差示意图。图12则示出了波长为555nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的场曲及畸变示意图。图12的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
以下表13按照上述关系式列出了本实施方式中对应各关系式的数值。显然,本实施方式的摄像光学镜头30满足上述的关系式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头30的入瞳直径ENPD为3.289mm,全视场像高IH为6.247mm,对角线方向的视场角FOV为84.42°,所述摄像光学镜头30满足大光圈、广角化、超薄化的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
【表13】
参数及关系式 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
f6/f | -1.90 | -9.98 | 9.95 |
d3/d4 | 3.98 | 2.05 | 3.10 |
R5/R6 | 9.98 | 3.05 | 6.50 |
f | 6.748 | 6.801 | 6.710 |
f1 | 22.727 | 16.445 | 21.287 |
f2 | 6.989 | 8.824 | 7.621 |
f3 | -13.553 | -11.495 | -12.517 |
f4 | 200.000 | 200.045 | 400.012 |
f5 | 10.294 | 9.483 | 11.018 |
f6 | -12.821 | -67.871 | 66.764 |
f7 | -10.421 | -6.562 | -5.908 |
f12 | 5.782 | 6.148 | 6.031 |
FNO | 2.04 | 2.10 | 2.04 |
TTL | 7.799 | 7.799 | 7.799 |
IH | 6.247 | 6.247 | 6.247 |
FOV | 84.36° | 84.36° | 84.42° |
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (19)
1.一种摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头自物侧至像侧依序包含:具有正屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有负屈折力的第三透镜、具有正屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、第六透镜以及具有负屈折力的第七透镜;
其中,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第六透镜的焦距为f6,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面的轴上距离为d4,所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜的像侧面的中心曲率半径为R6,且满足下列关系式:
-10.00≤f6/f≤10.00;
2.00≤d3/d4≤4.00;
3.00≤R5/R6≤10.00。
2.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第一透镜的焦距为f1,所述第一透镜的物侧面的中心曲率半径为R1,所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为R2,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
1.21≤f1/f≤5.05;
-34.33≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-6.19;
0.05≤d1/TTL≤0.15。
3.根据权利要求2所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
1.93≤f1/f≤4.04;
-21.46≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-7.73;
0.07≤d1/TTL≤0.12。
4.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第二透镜的焦距为f2,所述第二透镜的物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜的像侧面的中心曲率半径为R4,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.52≤f2/f≤1.95;
-4.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.35;
0.02≤d3/TTL≤0.08。
5.根据权利要求4所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
0.83≤f2/f≤1.56;
-2.81≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.68;
0.03≤d3/TTL≤0.07。
6.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第三透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第三透镜的焦距为f3,所述第三透镜的轴上厚度为d5,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-4.02≤f3/f≤-1.13;
0.61≤(R5+R6)/(R5-R6)≤2.96;
0.02≤d5/TTL≤0.06。
7.根据权利要求6所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
-2.51≤f3/f≤-1.41;
0.98≤(R5+R6)/(R5-R6)≤2.37;
0.03≤d5/TTL≤0.05。
8.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜的物侧面的中心曲率半径为R7,所述第四透镜的像侧面的中心曲率半径为R8,所述第四透镜的轴上厚度为d7,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
14.71≤f4/f≤89.42;
-98.90≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-4.36;
0.02≤d7/TTL≤0.08。
9.根据权利要求8所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
23.53≤f4/f≤71.54;
-61.81≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-5.45;
0.04≤d7/TTL≤0.06。
10.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面于近轴处为凹面,所述第五透镜的像侧面于近轴处为凸面;
所述第五透镜的焦距为f5,所述第五透镜的物侧面的中心曲率半径为R9,所述第五透镜的像侧面的中心曲率半径为R10,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.70≤f5/f≤2.46;
1.07≤(R9+R10)/(R9-R10)≤4.18;
0.05≤d9/TTL≤0.14。
11.根据权利要求10所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
1.12≤f5/f≤1.97;
1.71≤(R9+R10)/(R9-R10)≤3.34;
0.07≤d9/TTL≤0.11。
12.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第六透镜的物侧面的中心曲率半径为R11,所述第六透镜的像侧面的中心曲率半径为R12,所述第六透镜的轴上厚度为d11,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-17.26≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.85;
0.04≤d11/TTL≤0.15。
13.根据权利要求12所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
-10.79≤(R11+R12)/(R11-R12)≤9.48;
0.06≤d11/TTL≤0.12。
14.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第七透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第七透镜的焦距为f7,所述第七透镜的物侧面的中心曲率半径为R13,所述第七透镜的像侧面的中心曲率半径为R14,所述第七透镜的轴上厚度为d13,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-3.09≤f7/f≤-0.59;
0.27≤(R13+R14)/(R13-R14)≤2.53;
0.04≤d13/TTL≤0.15。
15.根据权利要求14所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
-1.93≤f7/f≤-0.73;
0.44≤(R13+R14)/(R13-R14)≤2.03;
0.06≤d13/TTL≤0.12。
16.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距为f12,且满足下列关系式:
0.43≤f12/f≤1.36。
17.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头的光圈值为FNO,且满足下列关系式:
FNO≤2.16。
18.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头的对角线方向的视场角为FOV,且满足下列关系式:
FOV≥82.67°。
19.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头的像高为IH,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
TTL/IH≤1.31。
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CN116880043A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-10-13 | 江西联益光学有限公司 | 光学镜头 |
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2020
- 2020-12-29 CN CN202011602669.XA patent/CN112748524A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116880043A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-10-13 | 江西联益光学有限公司 | 光学镜头 |
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