CN113093369A

CN113093369A - 光学成像镜头

Info

Publication number: CN113093369A
Application number: CN202110394625.0A
Authority: CN
Inventors: 龚停停; 宋立通; 戴付建; 赵烈烽
Original assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Priority date: 2021-04-13
Filing date: 2021-04-13
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2041-04-13
Also published as: CN113093369B; US20220334359A1

Abstract

本申请公开了一种光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；以及具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面。光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH、光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD满足：3mm＜ImgH×f/EPD＜4mm。光学成像镜头的最大视场角FOV与光学成像镜头的有效焦距f满足：1mm＜tan(FOV/2)×f＜2mm。

Description

光学成像镜头

技术领域

本申请涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种光学成像镜头。

背景技术

随着生活节奏的加快，扫地机器人、无人机等智能设备越来越受到人们的青睐。为了进一步提高智能设备的小型化、高精度和便携性等特性，需要对其内置的避障成像镜头进行进一步地改进。避障镜头的主要作用是识别障碍物，需要具备广角、小畸变、高成像质量等特点。而目前常见的避障成像镜头的镜片数目较多，导致了其重量较重，且尺寸难以压缩。

因此，针对上述问题，期望提供一种光学成像镜头，能够在保证避障镜头的性能的前提下，同时具有超广角、小畸变和小尺寸的特点。

发明内容

本申请一方面提供了一种光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；以及具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面。光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH、光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD可满足：3mm＜ImgH×f/EPD＜4mm。光学成像镜头的最大视场角FOV与光学成像镜头的有效焦距f可满足：1mm＜tan(FOV/2)×f＜2mm。

在一个实施方式中，光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH与光学成像镜头的有效焦距f可满足：1.5＜ImgH/f＜2。

在一个实施方式中，光学成像镜头的最大畸变DISTmax可满足：|DISTmax|＜6％。

在一个实施方式中，第一透镜的有效焦距f1与光学成像镜头的有效焦距f可满足：-1.3＜f1/f＜-0.8。

在一个实施方式中，第一透镜的有效焦距f1、第三透镜的有效焦距f3以及第二透镜的有效焦距f2可满足：0＜(f1+f3)/f2＜0.5。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第三透镜的像侧面的曲率半径R6可满足：-1.5＜R3/R6＜-1。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第二透镜在光轴上的中心厚度CT2可满足：0.3＜CT1/CT2＜1。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第三透镜在光轴上的中心厚度CT3可满足：0.3＜CT1/CT3＜0.7。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32可满足：2＜DT11/DT32＜2.5。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11可满足：0.2＜CT1/DT11＜0.5。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32可满足：0.9＜DT21/DT32＜1.3。

在一个实施方式中，第一透镜的像侧面的最大有效半径DT12与第三透镜的物侧面的最大有效半径DT31可满足：1.3＜DT12/DT31＜2。

在一个实施方式中，第一透镜的像侧面的最大有效半径DT12与第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21可满足：1＜DT12/DT21＜1.2。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG12可满足：0.5＜CT1/SAG12＜1。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：1＜DT11/ImgH＜1.3。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面和光轴的交点至第二透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG21与第二透镜在光轴上的中心厚度CT2可满足：0.2＜SAG21/CT2＜1。

在一个实施方式中，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TTL与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：2＜TTL/ImgH＜3。

本申请另一方面还提供了一种光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；以及具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面。光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH、光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD可满足：3mm＜ImgH×f/EPD＜4mm。光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH与光学成像镜头的有效焦距f可满足：1.5＜ImgH/f＜2。

在一个实施方式中，光学成像镜头的最大视场角FOV与光学成像镜头的有效焦距f可满足：1mm＜tan(FOV/2)×f＜2mm。

本申请采用了三片式镜头架构，通过合理光焦度的分配、和面型及厚度的优化选择，使光学成像镜头可以具有超广角、小畸变、小尺寸以及高成像质量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、象散曲线、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、象散曲线、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、象散曲线、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、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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；以及

图12A至图12D分别示出了实施例6的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、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；若透镜表面为平面且未界定该平面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为平面。在本文中，每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像面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例如三片具有光焦度的透镜，即，第一透镜、第二透镜和第三透镜。这三片透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有负光焦度；第二透镜可具有正光焦度；第三透镜可具有正光焦度或负光焦度。通过合理控制三片透镜的光焦度，可有效地平衡光学系统的各种像差，提高镜头的成像质量。

在示例性实施方式中，第一透镜的像侧面可以是凹面；第二透镜的物侧面可以是凸面；第三透镜的物侧面可以是凸面。通过合理控制各透镜的面型搭配，可有利于减小光学系统的鬼像和杂光，提高镜头的成像质量。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式3mm＜ImgH×f/EPD＜4mm，其中，ImgH是光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半，f是光学成像镜头的有效焦距，EPD是光学成像镜头的入瞳直径。通过控制光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半与光学成像镜头的有效焦距以及光学成像镜头的入瞳直径满足3mm＜ImgH×f/EPD＜4mm，可在保证光学系统集光能力的前提下，使光学成像镜头具有较小的尺寸。更具体地，ImgH、f和EPD可满足3.4mm＜ImgH×f/EPD＜3.8mm。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式1mm＜tan(FOV/2)×f＜2mm，其中，FOV是光学成像镜头的最大视场角，f是光学成像镜头的有效焦距。通过控制光学成像镜头的最大视场角与光学成像镜头的有效焦距满足1mm＜tan(FOV/2)×f＜2mm，可使镜头具备大视场角的特点，同时有利于校正光学系统的畸变。更具体地，FOV和f可满足1.4mm＜tan(FOV/2)×f＜1.7mm。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式1.5＜ImgH/f＜2，其中，ImgH是光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半，f是光学成像镜头的有效焦距。通过控制光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半与光学成像镜头的有效焦距的比值在该范围，可有利于缩短光学成像系统的光学总长，使光学系统更加小型化。更具体地，ImgH和f可满足1.7＜ImgH/f＜1.9。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式-1.3＜f1/f＜-0.8，其中，f1是第一透镜的有效焦距，f是光学成像镜头的有效焦距。通过控制第一透镜的有效焦距与光学成像镜头的有效焦距的比值在该范围，可有利于控制第一透镜的光焦度，达到校正光学成像镜头球差的作用，提高镜头的光学性能。更具体地，f1和f可满足-1.2＜f1/f＜-0.9。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0＜(f1+f3)/f2＜0.5，其中，f1是第一透镜的有效焦距，f3是第三透镜的有效焦距，f2是第二透镜的有效焦距。通过控制第一透镜的有效焦距与第三透镜的有效焦距之和与第二透镜的有效焦距的比值在该范围，可合理地分配三个镜片所承担的光焦度，有效地校正光学系统的畸变和球差，并减少光学系统的鬼像。更具体地，f1、f3和f2可满足0＜(f1+f3)/f2＜0.4。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式-1.5＜R3/R6＜-1，其中，R3是第二透镜的物侧面的曲率半径，R6是第三透镜的像侧面的曲率半径。通过控制第二透镜的物侧面的曲率半径与第三透镜的像侧面的曲率半径的比值在该范围，可有利于校正光学系统的倍率色差和场曲，提高镜头的成像质量。更具体地，R3和R6可满足-1.5＜R3/R6＜-1.2。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.3＜CT1/CT2＜1，其中，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度。通过控制第一透镜在光轴上的中心厚度与第二透镜在光轴上的中心厚度的比值在该范围，可有效地校正光学系统的轴向色差，并提高镜头的组装性。更具体地，CT1和CT2可满足0.3＜CT1/CT2＜0.9。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.3＜CT1/CT3＜0.7，其中，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，CT3是第三透镜在光轴上的中心厚度。通过控制第一透镜在光轴上的中心厚度与第三透镜在光轴上的中心厚度的比值在该范围，可合理地分配第一透镜和第三透镜的中心厚度，达到校正光学系统畸变和球差的效果，并提高光学系统的可信赖性。更具体地，CT1和CT3可满足0.4＜CT1/CT3＜0.6。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式2＜DT11/DT32＜2.5，其中，DT11是第一透镜的物侧面的最大有效半径，DT32是第三透镜的像侧面的最大有效半径。通过控制第一透镜的物侧面的最大有效半径与第三透镜的像侧面的最大有效半径的比值在该范围，可有效地平衡光学系统的轴外像差和轴向色差，提高镜头的成像质量。更具体地，DT11和DT32可满足2.2＜DT11/DT32＜2.4。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.2＜CT1/DT11＜0.5，其中，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，DT11是第一透镜的物侧面的最大有效半径。通过控制第一透镜在光轴上的中心厚度与第一透镜的物侧面的最大有效半径的比值在该范围，可有利于校正光学系统的球差和畸变，并减弱第一透镜产生的杂散光。更具体地，CT1和DT11可满足0.2＜CT1/DT11＜0.3。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.9＜DT21/DT32＜1.3，其中，DT21是第二透镜的物侧面的最大有效半径，DT32是第三透镜的像侧面的最大有效半径。通过控制第二透镜的物侧面的最大有效半径与第三透镜的像侧面的最大有效半径的比值在该范围，可有效降低光学系统的畸变和像散，同时有利于镜头的组装，提升良品率。更具体地，DT21和DT32可满足0.9＜DT21/DT32＜1.2。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式1.3＜DT12/DT31＜2，其中，DT12是第一透镜的像侧面的最大有效半径，DT31是第三透镜的物侧面的最大有效半径。通过控制第一透镜的像侧面的最大有效半径与第三透镜的物侧面的最大有效半径的比值在该范围，可有利于光线的均匀分布，提高像面亮度、预防暗角，并可以提高镜头的组立性。更具体地，DT12和DT31可满足1.3＜DT12/DT31＜1.8。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式1＜DT12/DT21＜1.2，其中，DT12是第一透镜的像侧面的最大有效半径，DT21是第二透镜的物侧面的最大有效半径。通过控制第一透镜的像侧面的最大有效半径与第二透镜的物侧面的最大有效半径的比值在该范围，可有效校正光学成像镜头的场曲，并减弱镜头的感度。更具体地，DT12和DT21可满足1＜DT12/DT21＜1.1。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.5＜CT1/SAG12＜1，其中，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，SAG12是第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离。通过控制第一透镜在光轴上的中心厚度与第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离的比值在该范围，可校正光学系统的球差，有利于镜片的成型组装，降低镜头敏感度。更具体地，CT1和SAG12可满足0.5＜CT1/SAG12＜0.8。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式1＜DT11/ImgH＜1.3，其中，DT11是第一透镜的物侧面的最大有效半径，ImgH是光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半。通过控制第一透镜的物侧面的最大有效半径与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半的比值在该范围，可有效控制光学成像镜头的尺寸，实现镜头小型化的特点。更具体地，DT11和ImgH可满足1＜DT11/ImgH＜1.2。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.2＜SAG21/CT2＜1，SAG21是第二透镜的物侧面和光轴的交点至第二透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离，CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度。通过控制第二透镜的物侧面和光轴的交点至第二透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离与第二透镜在光轴上的中心厚度的比值在该范围，可有利于平衡镜头的场曲和色差，降低镜片的敏感度，提升镜头的良率。更具体地，SAG21和CT2可满足0.2＜SAG21/CT2＜0.8。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式2＜TTL/ImgH＜3，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的对角线长的一半。通过控制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与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半的比值在该范围，可有利于缩短光学成像镜头的光学总长，使光学系统更加小型化。更具体地，TTL和ImgH可满足：2.5＜TTL/ImgH＜2.9。

在示例性实施方式中，上述光学成像镜头还可包括至少一个光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处，例如，设置在第二透镜与第三透镜之间。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，例如上文所述的三片。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，可有效地保证镜头具有超广角、小畸变、小尺寸以及高成像质量等特征。

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三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，进而改善成像质量。可选地，第一透镜、第二透镜和第三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、第二透镜和第三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三个透镜为例进行了描述，但是该光学成像镜头不限于包括三个透镜。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，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3和滤光片E4。

第一透镜E1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，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。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。光学成像镜头具有成像面S9，来自物体的光依序穿过各表面S1至S8并最终成像在成像面S9上。

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

表1

在实施例1中，第一透镜E1至第三透镜E3中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，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：

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。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1至S6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

1.4038E-02

9.0196E-02

-1.5241E-01

1.3568E-01

-7.8687E-02

3.0388E-02

-7.4739E-03

1.0524E-03

-6.4308E-05

S2

-2.4589E-01

-8.9770E+00

9.6897E+01

-5.4500E+02

1.8672E+03

-3.9403E+03

4.9286E+03

-3.3312E+03

9.3437E+02

S3

-4.8529E-01

4.3131E+00

-3.3606E+01

1.8686E+02

-6.3086E+02

1.3108E+03

-1.6787E+03

1.2348E+03

-4.0043E+02

S4

4.8430E-01

-1.3904E+01

3.1748E+02

-3.8996E+03

2.9015E+04

-1.3389E+05

3.7523E+05

-5.8367E+05

3.8574E+05

S5

-6.0866E-01

2.4196E+01

-4.4708E+02

5.1219E+03

-3.7185E+04

1.7117E+05

-4.8392E+05

7.6623E+05

-5.1994E+05

S6

3.7388E-01

-4.3539E+00

4.5108E+01

-2.6560E+02

9.9680E+02

-2.3839E+03

3.5158E+03

-2.9097E+03

1.0326E+03

表2

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汇聚焦点偏离。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，其表示不同视场角对应的畸变大小值。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，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3和滤光片E4。

第一透镜E1具有负光焦度，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，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。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。光学成像镜头具有成像面S9，来自物体的光依序穿过各表面S1至S8并最终成像在成像面S9上。

表3示出了实施例2的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表4示出了可用于实施例2中各非球面镜面S1至S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆和A₁₈，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3

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

S1

1.2554E-01

-1.1803E-01

8.1254E-02

-3.8848E-02

1.2370E-02

-2.4741E-03

2.8091E-04

-1.3915E-05

S2

-1.4699E-01

-2.4755E+00

2.0144E+01

-8.5825E+01

2.0851E+02

-2.9382E+02

2.2251E+02

-6.9896E+01

S3

-2.4546E-01

1.0864E+00

-4.8917E+00

1.5495E+01

-2.9241E+01

2.9097E+01

-1.1645E+01

0.0000E+00

S4

4.6187E-01

-7.0475E+00

1.1551E+02

-7.7442E+02

7.4619E+02

1.5691E+04

-5.5104E+04

0.0000E+00

S5

-4.0486E-01

9.0314E+00

-8.9646E+01

5.6472E+02

-2.0805E+03

4.0853E+03

-3.2947E+03

0.0000E+00

S6

1.1023E-01

-1.5389E-01

1.8497E+00

-5.5424E+00

8.9347E+00

-4.5744E+00

0.0000E+00

表4

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汇聚焦点偏离。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，其表示不同视场角对应的畸变大小值。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，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3和滤光片E4。

第一透镜E1具有负光焦度，其物侧面S1为平面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，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。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。光学成像镜头具有成像面S9，来自物体的光依序穿过各表面S1至S8并最终成像在成像面S9上。

表5示出了实施例3的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表6示出了可用于实施例3中各非球面镜面S1至S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆和A₁₈，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5

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

S1

8.8958E-02

-5.2587E-02

2.3514E-02

-8.3804E-03

2.3569E-03

-4.9131E-04

6.6946E-05

-4.3631E-06

S2

-2.6413E-01

-2.0256E+00

1.7102E+01

-6.7774E+01

1.5457E+02

-2.0694E+02

1.4946E+02

-4.4904E+01

S3

-2.3887E-01

7.6541E-01

-2.6315E+00

8.3838E+00

-1.6251E+01

1.5984E+01

-6.1930E+00

0.0000E+00

S4

4.1040E-01

-5.2585E+00

5.6508E+01

1.8838E+02

-7.9766E+03

5.6125E+04

-1.2821E+05

0.0000E+00

S5

-3.6052E-01

7.0308E+00

-6.3326E+01

3.6011E+02

-1.1823E+03

2.0350E+03

-1.4035E+03

0.0000E+00

S6

1.2604E-01

-2.3506E-01

2.2397E+00

-6.6131E+00

1.0023E+01

-5.2278E+00

0.0000E+00

表6

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汇聚焦点偏离。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，其表示不同视场角对应的畸变大小值。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，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3和滤光片E4。

表7示出了实施例4的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表8示出了可用于实施例4中各非球面镜面S1至S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆和A₁₈，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

A18

S1

1.7942E-01

-2.0241E-01

1.5448E-01

-7.9812E-02

2.7276E-02

-5.8813E-03

7.2520E-04

-3.9140E-05

S2

1.1230E-02

-1.3452E+00

1.2864E+01

-6.0440E+01

1.5234E+02

-2.1546E+02

1.6080E+02

-4.9184E+01

S3

-3.5729E-01

1.8138E+00

-7.7225E+00

2.1908E+01

-3.7008E+01

3.3322E+01

-1.2183E+01

0.0000E+00

S4

4.0262E-01

-3.9331E+00

4.3198E+01

1.7898E+02

-6.4243E+03

4.4720E+04

-1.0475E+05

0.0000E+00

S5

-3.6148E-01

8.5865E+00

-8.5693E+01

5.4532E+02

-2.0340E+03

4.0497E+03

-3.3170E+03

0.0000E+00

S6

1.1980E-01

-2.1444E-01

2.0020E+00

-5.4811E+00

8.4010E+00

-4.0236E+00

0.0000E+00

表8

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汇聚焦点偏离。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，其表示不同视场角对应的畸变大小值。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，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3和滤光片E4。

表9示出了实施例5的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表10示出了可用于实施例5中各非球面镜面S1至S6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。

表9

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

1.1992E-01

-2.7475E-01

3.3266E-01

-2.6210E-01

1.3756E-01

-4.7420E-02

1.0280E-02

-1.2677E-03

6.7698E-05

S2

4.9683E-01

-6.7357E+00

6.1744E+01

-3.7741E+02

1.4305E+03

-3.3441E+03

4.6849E+03

-3.5862E+03

1.1430E+03

S3

-2.9101E-01

5.2577E+00

-5.5598E+01

3.6869E+02

-1.5394E+03

4.1177E+03

-6.8481E+03

6.4663E+03

-2.6523E+03

S4

2.5119E-01

-4.7486E-01

1.4868E+01

-8.6800E+01

2.2002E+02

-1.1615E+00

-5.7271E+02

0.0000E+00

S5

-1.2061E-01

3.3353E+00

-2.6282E+01

1.2617E+02

-3.5706E+02

5.4621E+02

-3.4710E+02

0.0000E+00

S6

2.0707E-01

-4.5010E-01

4.3948E+00

-1.4689E+01

2.8944E+01

-2.9974E+01

1.2871E+01

0.0000E+00

表10

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汇聚焦点偏离。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，其表示不同视场角对应的畸变大小值。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。

实施例6

以下参照图11至图12D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，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3和滤光片E4。

表11示出了实施例6的光学成像镜头的基本参数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表12示出了可用于实施例6中各非球面镜面S1至S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈、A₂₀和A₂₂，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11

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

A22

S1

3.8924E-02

-2.5579E-02

2.2037E-02

-1.9775E-02

1.0980E-02

-3.2245E-03

3.6756E-04

3.8165E-05

-1.3988E-05

1.0066E-06

S2

-2.4354E-01

-5.7595E+00

6.4954E+01

-4.0319E+02

1.5499E+03

-3.7719E+03

5.7618E+03

-5.3411E+03

2.7446E+03

-6.0017E+02

S3

-3.8807E-01

3.9388E+00

-3.1654E+01

1.7131E+02

-5.5886E+02

1.1178E+03

-1.3661E+03

9.6099E+02

-3.1948E+02

2.0042E+01

S4

6.1976E-01

-1.7350E+01

3.8409E+02

-4.7185E+03

3.6062E+04

-1.7668E+05

5.5415E+05

-1.0700E+06

1.1523E+06

-5.2777E+05

S5

-6.1868E-01

2.7190E+01

-5.5748E+02

6.9865E+03

-5.4837E+04

2.7269E+05

-8.4809E+05

1.5688E+06

-1.5263E+06

5.5813E+05

S6

3.7540E-01

-3.8803E+00

3.8276E+01

-2.2335E+02

8.6109E+02

-2.2084E+03

3.7333E+03

-4.0031E+03

2.4825E+03

-6.8605E+02

表12

图12A示出了实施例6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汇聚焦点偏离。图12B示出了实施例6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12C示出了实施例6的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图12D示出了实施例6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12A至图12D可知，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。

此外，实施例1至实施例6中，光学成像镜头的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TTL、光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH、光学成像镜头的最大视场角FOV、光学成像镜头的有效焦距f、各透镜的焦距值f1至f3以及光学成像镜头的最大畸变的绝对值|DISTmax|如表13中所示。

参数/实施例	1	2	3	4	5	6
							TTL(mm)	4.13	4.49	4.56	4.43	4.14	4.19
ImgH(mm)	1.60	1.60	1.60	1.60	1.60	1.60
							FOV(°)	121.9	122.2	121.9	122.5	121.8	121.8
f(mm)	0.86	0.87	0.88	0.87	0.89	0.87
							f1(mm)	-0.91	-1.00	-0.97	-0.94	-1.04	-0.95
f2(mm)	1.61	1.73	1.59	1.60	1.87	1.72
							f3(mm)	1.14	1.20	1.25	1.19	1.17	1.46
\|DISTmax\|(％)	4.98	4.97	4.95	5.07	4.81	4.89

表13

实施例1至实施例6中各条件式分别满足表14中所示的条件。

表14

本申请还提供一种成像装置，其设置有电子感光元件以成像，其电子感光元件可以是感光耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal Oxide Semiconductor，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，本申请中所涉及的保护范围，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本申请构思的情况下，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

1.光学成像镜头，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依序包括：

具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；

具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；以及

具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面，

所述光学成像镜头满足：

3mm＜ImgH×f/EPD＜4mm；以及

1mm＜tan(FOV/2)×f＜2mm，

其中，ImgH是所述光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半，f是所述光学成像镜头的有效焦距，EPD是所述光学成像镜头的入瞳直径，FOV是所述光学成像镜头的最大视场角。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH与所述光学成像镜头的有效焦距f满足：

1.5＜ImgH/f＜2。

3.根据权利要求1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畸变DISTmax满足：

|DISTmax|＜6％。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f1与所述光学成像镜头的有效焦距f满足：

-1.3＜f1/f＜-0.8。

5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f1、所述第三透镜的有效焦距f3以及所述第二透镜的有效焦距f2满足：

0＜(f1+f3)/f2＜0.5。

6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足：

-1.5＜R3/R6＜-1。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与所述第二透镜在光轴上的中心厚度CT2满足：

0.3＜CT1/CT2＜1。

8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与所述第三透镜在光轴上的中心厚度CT3满足：

0.3＜CT1/CT3＜0.7。

9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与所述第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32满足：

2＜DT11/DT32＜2.5。

10.光学成像镜头，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依序包括：

具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；

具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；以及

具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面，

所述光学成像镜头满足：

3mm＜ImgH×f/EPD＜4mm；以及

1.5＜ImgH/f＜2，

其中，ImgH是所述光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半，f是所述光学成像镜头的有效焦距，EPD是所述光学成像镜头的入瞳直径。