CN113960772B - 光学摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光学摄像镜头。光学摄像镜头沿光轴由光线入射侧至光线出射侧依次包括:第一镜片;第二镜片,第二镜片的靠近出射侧的面为凹面;第三镜片;第四镜片;第五镜片,第五镜片的靠近入射侧的面为凸面;第六镜片;第七镜片;第八镜片;其中,第一镜片的靠近入射侧的面至第四镜片的靠近出射侧的面中至少有三个面为凹面;光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<1.3。本发明解决了现有技术中的光学摄像镜头存在大像面、大孔径和小型化难以同时兼顾的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像设备技术领域,具体而言,涉及一种光学摄像镜头。
背景技术
目前,光学摄像镜头发展的日渐成熟,光学摄像镜头的类型多种多样,以手机的光学摄像镜头为例,随着人们越来越倾向于利用手机摄像代替传统照相机,这样迫使手机的光学摄像镜头需要满足用户的各种需求,比如高像质、高清晰度等,同时还要保证能够与电子感光元件进行匹配。一些手机厂商对于光学摄像镜头设计过程的各方面性能都提出了更高的要求,比如需要满足大像面、大孔径,同时还要保证小型化,但现有的光学摄像镜头难以同时满足上述要求。
也就是说,现有技术中的光学摄像镜头存在大像面、大孔径和小型化难以同时兼顾的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光学摄像镜头,以解决现有技术中的光学摄像镜头存在大像面、大孔径和小型化难以同时兼顾的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种光学摄像镜头,沿光轴由光线入射侧至光线出射侧依次包括:第一镜片;第二镜片,第二镜片的靠近出射侧的面为凹面;第三镜片;第四镜片;第五镜片,第五镜片的靠近入射侧的面为凸面;第六镜片;第七镜片;第八镜片;其中,第一镜片的靠近入射侧的面至第四镜片的靠近出射侧的面中至少有三个面为凹面;光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<1.3。
进一步地,第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片的组合焦距f1234、第一镜片的有效焦距f1与第三镜片的有效焦距f3之间满足:0<f1234/(f1-f3)<1.0。
进一步地,光学摄像镜头的有效焦距f与第八镜片的有效焦距f8之间满足:-1.0<f8/f<0。
进一步地,第一镜片至第四镜片中的折射率的最大值Namax与第五镜片至第八镜片中的折射率的第二大值Nbmax之间满足:(Namax+Nbmax)/2>1.6。
进一步地,第一镜片至第四镜片中的色散系数的最大值Vamax与第五镜片至第八镜片中的色散系数的第二大值Vbmin之间满足:5.0<Vamax-Vbmin<30.0。
进一步地,第四镜片和第五镜片的组合焦距f45与第六镜片、第七镜片和第八镜片的组合焦距f678之间满足:-1.0<f678/f45<0。
进一步地,第一镜片的有效焦距f1、第五镜片的有效焦距f5与第七镜片的有效焦距f7之间满足:0<(f5+f7)/f1<1.0。
进一步地,第四镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R7、第四镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R8与第四镜片的有效焦距f4之间满足:-1.0<(R7+R8)/f4<0。
进一步地,第八镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R15、第八镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R16与第八镜片的靠近出射侧的面的最大有效半径DT82之间满足:-1.0<DT82/(R15+R16)<0。
进一步地,第一镜片在光轴上的中心厚度CT1与第一镜片的边缘厚度ET1之间满足:0.5<CT1/ET1<1.5。
进一步地,第七镜片的边缘厚度ET7与第八镜片的边缘厚度ET8之间满足:0.5<ET7/ET8<1.5。
进一步地,第三镜片在光轴上的中心厚度CT3、第四镜片在光轴上的中心厚度CT4、第三镜片的边缘厚度ET3与第四镜片的边缘厚度ET4之间满足:0.5<(ET3+ET4)/(CT3+CT4)<1.0。
进一步地,第二镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R3与第三镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R6之间满足:-1.0<R3/R6<0。
进一步地,第一镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R1、第一镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R2、第五镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R9与第五镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R10之间满足:-1.0<(R1+R2)/(R9+R10)<0。
进一步地,第六镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R11、第六镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R12、第七镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R13与第七镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R14之间满足:0<(R11+R12)/(R13-R14)<1.5。
进一步地,第五镜片在光轴上的中心厚度CT5、第六镜片在光轴上的中心厚度CT6、第七镜片在光轴上的中心厚度CT7、第八镜片在光轴上的中心厚度CT8与第一镜片至第八镜片中相邻两镜片之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT之间满足:1.0<(CT5+CT6+CT7+CT8)/ΣAT<1.5。
进一步地,第一镜片具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面为凸面;第二镜片具有正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面为凸面。
进一步地,第三镜片具有正光焦度,第三镜片的靠近出射侧的面为凸面;第四镜片具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面为凹面;第五镜片具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面为凸面。
进一步地,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的靠近出射侧的面为凹面;第七镜片具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面为凸面;第八镜片具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面为凹面。
根据本发明的另一方面,提供了一种光学摄像镜头,沿光轴由光线入射侧至光线出射侧依次包括:第一镜片;第二镜片,第二镜片的靠近出射侧的面为凹面;第三镜片;第四镜片;第五镜片,第五镜片的靠近入射侧的面为凸面;第六镜片;第七镜片;第八镜片;其中,第一镜片的靠近入射侧的面至第四镜片的靠近出射侧的面中至少有三个面为凹面;第一镜片至第四镜片中的折射率的最大值Namax与第五镜片至第八镜片中的折射率的第二大值Nbmax之间满足:(Namax+Nbmax)/2>1.6。
进一步地,光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<1.3;第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片的组合焦距f1234、第一镜片的有效焦距f1与第三镜片的有效焦距f3之间满足:0<f1234/(f1-f3)<1.0。
进一步地,光学摄像镜头的有效焦距f与第八镜片的有效焦距f8之间满足:-1.0<f8/f<0。
进一步地,第一镜片至第四镜片中的色散系数的最大值Vamax与第五镜片至第八镜片中的色散系数的第二大值Vbmin之间满足:5.0<Vamax-Vbmin<30.0。
进一步地,第四镜片和第五镜片的组合焦距f45与第六镜片、第七镜片和第八镜片的组合焦距f678之间满足:-1.0<f678/f45<0。
进一步地,第一镜片的有效焦距f1、第五镜片的有效焦距f5与第七镜片的有效焦距f7之间满足:0<(f5+f7)/f1<1.0。
进一步地,第四镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R7、第四镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R8与第四镜片的有效焦距f4之间满足:-1.0<(R7+R8)/f4<0。
进一步地,第八镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R15、第八镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R16与第八镜片的靠近出射侧的面的最大有效半径DT82之间满足:-1.0<DT82/(R15+R16)<0。
进一步地,第一镜片在光轴上的中心厚度CT1与第一镜片的边缘厚度ET1之间满足:0.5<CT1/ET1<1.5。
进一步地,第七镜片的边缘厚度ET7与第八镜片的边缘厚度ET8之间满足:0.5<ET7/ET8<1.5。
进一步地,第三镜片在光轴上的中心厚度CT3、第四镜片在光轴上的中心厚度CT4、第三镜片的边缘厚度ET3与第四镜片的边缘厚度ET4之间满足:0.5<(ET3+ET4)/(CT3+CT4)<1.0。
进一步地,第二镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R3与第三镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R6之间满足:-1.0<R3/R6<0。
进一步地,第一镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R1、第一镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R2、第五镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R9与第五镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R10之间满足:-1.0<(R1+R2)/(R9+R10)<0。
进一步地,第六镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R11、第六镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R12、第七镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R13与第七镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R14之间满足:0<(R11+R12)/(R13-R14)<1.5。
进一步地,第五镜片在光轴上的中心厚度CT5、第六镜片在光轴上的中心厚度CT6、第七镜片在光轴上的中心厚度CT7、第八镜片在光轴上的中心厚度CT8与第一镜片至第八镜片中相邻两镜片之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT之间满足:1.0<(CT5+CT6+CT7+CT8)/ΣAT<1.5。
进一步地,第一镜片具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面为凸面;第二镜片具有正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面为凸面。
进一步地,第三镜片具有正光焦度,第三镜片的靠近出射侧的面为凸面;第四镜片具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面为凹面;第五镜片具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面为凸面。
进一步地,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的靠近出射侧的面为凹面;第七镜片具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面为凸面;第八镜片具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面为凹面。
应用本发明的技术方案,光学摄像镜头沿光轴由光线入射侧至光线出射侧依次包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片;第二镜片的靠近出射侧的面为凹面;第五镜片的靠近入射侧的面为凸面;其中,第一镜片的靠近入射侧的面至第四镜片的靠近出射侧的面中至少有三个面为凹面;光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<1.3。
通过约束光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间的比值在合理的范围内,在保证大像面的基础上,减小入射光线的偏折角度,不断增大光学摄像镜头的相对孔径,以实现超大孔径的特点,同时获得更多的通光量,以便提升暗态环境的成像效果,改善大孔径系统的成像效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明的例子一的光学摄像镜头的结构示意图;
图2至图4分别示出了图1中的光学摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线;
图5示出了本发明的例子二的光学摄像镜头的结构示意图;
图6至图8分别示出了图5中的光学摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线;
图9示出了本发明的例子三的光学摄像镜头的结构示意图;
图10至图12分别示出了图9中的光学摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线;
图13示出了本发明的例子四的光学摄像镜头的结构示意图;
图14至图16分别示出了图13中的光学摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线;
图17示出了本发明的例子五的光学摄像镜头的结构示意图;
图18至图20分别示出了图17中的光学摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线;
图21示出了本发明的例子六的光学摄像镜头的结构示意图;
图22至图24分别示出了图21中的光学摄像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线。
其中,上述附图包括以下附图标记:
E1、第一镜片;S1、第一镜片的靠近入射侧的面;S2、第一镜片的靠近出射侧的面;E2、第二镜片;S3、第二镜片的靠近入射侧的面;S4、第二镜片的靠近出射侧的面;E3、第三镜片;S5、第三镜片的靠近入射侧的面;S6、第三镜片的靠近出射侧的面;E4、第四镜片;S7、第四镜片的靠近入射侧的面;S8、第四镜片的靠近出射侧的面;E5、第五镜片;S9、第五镜片的靠近入射侧的面;S10、第五镜片的靠近出射侧的面;E6、第六镜片;S11、第六镜片的靠近入射侧的面;S12、第六镜片的靠近出射侧的面;E7、第七镜片;S13、第七镜片的靠近入射侧的面;S14、第七镜片的靠近出射侧的面;E8、第八镜片;S15、第八镜片的靠近入射侧的面;S16、第八镜片的靠近出射侧的面;E9、滤光片;S17、滤光片的靠近入射侧的面;S18、滤光片的靠近出射侧的面;S19、成像面。
具体实施方式
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发明。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
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,下文中讨论的第一镜片也可被称作第二镜片或第三镜片。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了镜片的厚度、尺寸和形状。具体来讲,附图中所示出的球面或非球面的形状通过实例的方式示出。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。若镜片表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该镜片表面至少于近轴区域为凸面;若镜片表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该镜片表面至少于近轴区域为凹面。每个镜片靠近光线入射侧的表面成为该镜片的靠近入射侧的面,每个镜片靠近光线出射侧的表面称为该镜片的靠近出射侧的面。在近轴区域的面形的判断可依据该领域中通常知识者的判断方式,以R值,(R指近轴区域的曲率半径,通常指光学软件中的镜片数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以靠近入射侧的面来说,当R值为正时,判定为凸面,当R值为负时,判定为凹面;以靠近出射侧的面来说,当R值为正时,判定为凹面,当R值为负时,判定为凸面。
为了解决现有技术中的光学摄像镜头存在大像面、大孔径和小型化难以同时兼顾的问题,本发明提供了一种光学摄像镜头。
实施例一
如图1至图24所示,光学摄像镜头沿光轴由光线入射侧至光线出射侧依次包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片;第二镜片的靠近出射侧的面为凹面;第五镜片的靠近入射侧的面为凸面;其中,第一镜片的靠近入射侧的面至第四镜片的靠近出射侧的面中至少有三个面为凹面;光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<1.3。
通过约束光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间的比值在合理的范围内,在保证大像面的基础上,减小入射光线的偏折角度,不断增大光学摄像镜头的相对孔径,以实现超大孔径的特点,同时获得更多的通光量,以便提升暗态环境的成像效果,改善大孔径系统的成像效果。
在本实施例中,第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片的组合焦距f1234、第一镜片的有效焦距f1与第三镜片的有效焦距f3之间满足:0<f1234/(f1-f3)<1.0。满足此条件式,有利于合理分配前四个镜片的焦距,可达到增加通光量,提升成像质量的效果。优选地,0.2<f1234/(f1-f3)<0.8。
在本实施例中,光学摄像镜头的有效焦距f与第八镜片的有效焦距f8之间满足:-1.0<f8/f<0。满足此条件式,有利于改善近景成像效果。优选地,-0.9<f8/f<-0.7。
在本实施例中,第一镜片至第四镜片中的折射率的最大值Namax与第五镜片至第八镜片中的折射率的第二大值Nbmax之间满足:(Namax+Nbmax)/2>1.6。满足此条件式,通过合理分配系统的折射率达到改善像差,提升成像效果的目的。优选地,1.6<(Namax+Nbmax)/2<1.7。
在本实施例中,第一镜片至第四镜片中的色散系数的最大值Vamax与第五镜片至第八镜片中的色散系数的第二大值Vbmin之间满足:5.0<Vamax-Vbmin<30.0。这样设置通过合理分配系统的色散系数达到改善色差,提升成像效果的目的。优选地,9.3<Vamax-Vbmin<25.7。
在本实施例中,第四镜片和第五镜片的组合焦距f45与第六镜片、第七镜片和第八镜片的组合焦距f678之间满足:-1.0<f678/f45<0。满足此条件式,有利于降低由于相对孔径增大引起的光线偏折角度,减弱系统的敏感性,提升成像质量的效果,同时提升近景的成像效果。优选地,-0.7<f678/f45<-0.4。
在本实施例中,第一镜片的有效焦距f1、第五镜片的有效焦距f5与第七镜片的有效焦距f7之间满足:0<(f5+f7)/f1<1.0。满足此条件式,可达到增加通光量,降低由于相对孔径增大引起的光线偏折角度,减弱系统的敏感性,提升成像质量的效果。优选地,0.1<(f5+f7)/f1<0.6。
在本实施例中,第四镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R7、第四镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R8与第四镜片的有效焦距f4之间满足:-1.0<(R7+R8)/f4<0。满足此条件式,在大孔径中起到降低像差,提升成像品质的效果,同时减弱第四镜片内部的反射鬼像。优选地,-0.8<(R7+R8)/f4<-0.4。
在本实施例中,第八镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R15、第八镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R16与第八镜片的靠近出射侧的面的最大有效半径DT82之间满足:-1.0<DT82/(R15+R16)<0。满足此条件式,有利于增大像面的同时保证系统的小型化,同时改善近景性能。优选地,-1.0<DT82/(R15+R16)<-0.4。
在本实施例中,第一镜片在光轴上的中心厚度CT1与第一镜片的边缘厚度ET1之间满足:0.5<CT1/ET1<1.5。满足此条件式,有利于第一镜片的尺寸,保证第一镜片的加工特性。优选地,0.9<CT1/ET1<1.1。
在本实施例中,第七镜片的边缘厚度ET7与第八镜片的边缘厚度ET8之间满足:0.5<ET7/ET8<1.5。满足此条件式,有利于第七镜片和第八镜片的加工特性,同时保证镜片在组装过程的稳定性。优选地,0.6<ET7/ET8<1.0。
在本实施例中,第三镜片在光轴上的中心厚度CT3、第四镜片在光轴上的中心厚度CT4、第三镜片的边缘厚度ET3与第四镜片的边缘厚度ET4之间满足:0.5<(ET3+ET4)/(CT3+CT4)<1.0。满足此条件式,有利于在增大孔径、小型化的基础上,合理利用系统的空间,保证镜片的加工特性。优选地,0.6<(ET3+ET4)/(CT3+CT4)<0.8。
在本实施例中,第二镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R3与第三镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R6之间满足:-1.0<R3/R6<0。满足此条件式,有利于收敛通光,在大孔径状态下降低第二镜片和第三镜片的光线偏折角度,改善系统的敏感性。优选地,-0.6<R3/R6<-0.2。
在本实施例中,第一镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R1、第一镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R2、第五镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R9与第五镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R10之间满足:-1.0<(R1+R2)/(R9+R10)<0。满足此条件式,有利于在增大通光孔径的过程中,减小光线的偏折角度,从而达到降低敏感度、收敛光通量的目的。优选地,-0.7<(R1+R2)/(R9+R10)<-0.1。
在本实施例中,第六镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R11、第六镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R12、第七镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R13与第七镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R14之间满足:0<(R11+R12)/(R13-R14)<1.5。满足此条件式,有利于镜片的形状控制,同时有利于控制空气间隙的量,来获得镜片的加工特性。优选地,0.1<(R11+R12)/(R13-R14)<1.1。
在本实施例中,第五镜片在光轴上的中心厚度CT5、第六镜片在光轴上的中心厚度CT6、第七镜片在光轴上的中心厚度CT7、第八镜片在光轴上的中心厚度CT8与第一镜片至第八镜片中相邻两镜片之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT之间满足:1.0<(CT5+CT6+CT7+CT8)/ΣAT<1.5。满足此条件式,通过合理分配镜片厚度与空气间隙,有利于保证系统的加工、组装特性。优选地,1.1<(CT5+CT6+CT7+CT8)/ΣAT<1.3。
在本实施例中,第一镜片具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面为凸面;第二镜片具有正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面为凸面。这样设置,在增大通光孔径的基础上,减缓光线偏折角度,降低敏感性。
在本实施例中,第三镜片具有正光焦度,第三镜片的靠近出射侧的面为凸面;第四镜片具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面为凹面;第五镜片具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面为凸面。这样在大孔径的情况下,改善光线偏折,降低像差,改善成像质量。
在本实施例中,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的靠近出射侧的面为凹面;第七镜片具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面为凸面;第八镜片具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面为凹面。通过合理分配各镜片的光焦度和面型,有利于改善近景的成像质量。
实施例二
如图1至图24所示,光学摄像镜头沿光轴由光线入射侧至光线出射侧依次包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片;第二镜片的靠近出射侧的面为凹面;第五镜片的靠近入射侧的面为凸面;其中,第一镜片的靠近入射侧的面至第四镜片的靠近出射侧的面中至少有三个面为凹面;第一镜片至第四镜片中的折射率的最大值Namax与第五镜片至第八镜片中的折射率的第二大值Nbmax之间满足:(Namax+Nbmax)/2>1.6。
优选地,1.6<(Namax+Nbmax)/2<1.7。
本申请的光学摄像镜头在保证大像面的基础上,减小入射光线的偏折角度,不断增大光学摄像镜头的相对孔径,以实现超大孔径的特点,同时获得更多的通光量,以便提升暗态环境的成像效果,改善大孔径系统的成像效果,同时能够满足小型化。通过约束第一镜片至第四镜片中的折射率的最大值Namax与第五镜片至第八镜片中的折射率的第二大值Nbmax之间的关系式在合理的范围内,有利于合理分配系统的折射率达到改善像差,提升成像效果的目的。
在本实施例中,光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<1.3。通过约束光学摄像镜头的有效焦距f与光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间的比值在合理的范围内,在保证大像面的基础上,减小入射光线的偏折角度,不断增大光学摄像镜头的相对孔径,以实现超大孔径的特点,同时获得更多的通光量,以便提升暗态环境的成像效果,改善大孔径系统的成像效果。
在本实施例中,第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片的组合焦距f1234、第一镜片的有效焦距f1与第三镜片的有效焦距f3之间满足:0<f1234/(f1-f3)<1.0。满足此条件式,有利于合理分配前四个镜片的焦距,可达到增加通光量,提升成像质量的效果。优选地,0.2<f1234/(f1-f3)<0.8。
在本实施例中,光学摄像镜头的有效焦距f与第八镜片的有效焦距f8之间满足:-1.0<f8/f<0。满足此条件式,有利于改善近景成像效果。优选地,-0.9<f8/f<-0.7。
在本实施例中,第一镜片至第四镜片中的色散系数的最大值Vamax与第五镜片至第八镜片中的色散系数的第二大值Vbmin之间满足:5.0<Vamax-Vbmin<30.0。这样设置通过合理分配系统的色散系数达到改善色差,提升成像效果的目的。优选地,9.3<Vamax-Vbmin<25.7。
在本实施例中,第四镜片和第五镜片的组合焦距f45与第六镜片、第七镜片和第八镜片的组合焦距f678之间满足:-1.0<f678/f45<0。满足此条件式,有利于降低由于相对孔径增大引起的光线偏折角度,减弱系统的敏感性,提升成像质量的效果,同时提升近景的成像效果。优选地,-0.7<f678/f45<-0.4。
在本实施例中,第一镜片的有效焦距f1、第五镜片的有效焦距f5与第七镜片的有效焦距f7之间满足:0<(f5+f7)/f1<1.0。满足此条件式,可达到增加通光量,降低由于相对孔径增大引起的光线偏折角度,减弱系统的敏感性,提升成像质量的效果。优选地,0.1<(f5+f7)/f1<0.6。
在本实施例中,第四镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R7、第四镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R8与第四镜片的有效焦距f4之间满足:-1.0<(R7+R8)/f4<0。满足此条件式,在大孔径中起到降低像差,提升成像品质的效果,同时减弱第四镜片内部的反射鬼像。优选地,-0.8<(R7+R8)/f4<-0.4。
在本实施例中,第八镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R15、第八镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R16与第八镜片的靠近出射侧的面的最大有效半径DT82之间满足:-1.0<DT82/(R15+R16)<0。满足此条件式,有利于增大像面的同时保证系统的小型化,同时改善近景性能。优选地,-1.0<DT82/(R15+R16)<-0.4。
在本实施例中,第一镜片在光轴上的中心厚度CT1与第一镜片的边缘厚度ET1之间满足:0.5<CT1/ET1<1.5。满足此条件式,有利于第一镜片的尺寸,保证第一镜片的加工特性。优选地,0.9<CT1/ET1<1.1。
在本实施例中,第七镜片的边缘厚度ET7与第八镜片的边缘厚度ET8之间满足:0.5<ET7/ET8<1.5。满足此条件式,有利于第七镜片和第八镜片的加工特性,同时保证镜片在组装过程的稳定性。优选地,0.6<ET7/ET8<1.0。
在本实施例中,第三镜片在光轴上的中心厚度CT3、第四镜片在光轴上的中心厚度CT4、第三镜片的边缘厚度ET3与第四镜片的边缘厚度ET4之间满足:0.5<(ET3+ET4)/(CT3+CT4)<1.0。满足此条件式,有利于在增大孔径、小型化的基础上,合理利用系统的空间,保证镜片的加工特性。优选地,0.6<(ET3+ET4)/(CT3+CT4)<0.8。
在本实施例中,第二镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R3与第三镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R6之间满足:-1.0<R3/R6<0。满足此条件式,有利于收敛通光,在大孔径状态下降低第二镜片和第三镜片的光线偏折角度,改善系统的敏感性。优选地,-0.6<R3/R6<-0.2。
在本实施例中,第一镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R1、第一镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R2、第五镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R9与第五镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R10之间满足:-1.0<(R1+R2)/(R9+R10)<0。满足此条件式,有利于在增大通光孔径的过程中,减小光线的偏折角度,从而达到降低敏感度、收敛光通量的目的。优选地,-0.7<(R1+R2)/(R9+R10)<-0.1。
在本实施例中,第六镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R11、第六镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R12、第七镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R13与第七镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R14之间满足:0<(R11+R12)/(R13-R14)<1.5。满足此条件式,有利于镜片的形状控制,同时有利于控制空气间隙的量,来获得镜片的加工特性。优选地,0.1<(R11+R12)/(R13-R14)<1.1。
在本实施例中,第五镜片在光轴上的中心厚度CT5、第六镜片在光轴上的中心厚度CT6、第七镜片在光轴上的中心厚度CT7、第八镜片在光轴上的中心厚度CT8与第一镜片至第八镜片中相邻两镜片之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT之间满足:1.0<(CT5+CT6+CT7+CT8)/ΣAT<1.5。满足此条件式,通过合理分配镜片厚度与空气间隙,有利于保证系统的加工、组装特性。优选地,1.1<(CT5+CT6+CT7+CT8)/ΣAT<1.3。
在本实施例中,第一镜片具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面为凸面;第二镜片具有正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面为凸面。这样设置,在增大通光孔径的基础上,减缓光线偏折角度,降低敏感性。
在本实施例中,第三镜片具有正光焦度,第三镜片的靠近出射侧的面为凸面;第四镜片具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面为凹面;第五镜片具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面为凸面。这样在大孔径的情况下,改善光线偏折,降低像差,改善成像质量。
在本实施例中,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的靠近出射侧的面为凹面;第七镜片具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面为凸面;第八镜片具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面为凹面。通过合理分配各镜片的光焦度和面型,有利于改善近景的成像质量。
可选地上述光学摄像镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
在本申请中的光学摄像镜头可采用多片镜片,例如上述的八片。通过合理分配各镜片的光焦度、面形、各镜片的中心厚度以及各镜片之间的轴上距离等,可有效增大光学摄像镜头的孔径、降低镜头的敏感度并提高镜头的可加工性,使得光学摄像镜头更有利于生产加工并且可适用于智能手机等便携式电子设备。左侧为光线入射侧,右侧为光线出射侧。
在本申请中,各镜片的镜面中的至少一个为非球面镜面。非球面镜片的特点是:从镜片中心到镜片周边,曲率是连续变化的。与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面镜片不同,非球面镜片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。采用非球面镜片后,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。
然而,本领域技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成光学摄像镜头的镜片数量,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八片镜片为例进行了描述,但是光学摄像镜头不限于包括八片镜片。如需要,该光学摄像镜头还可包括其它数量的镜片。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学摄像镜头的具体面型、参数的举例。
需要说明的是,下述的例子一至例子六中的任何一个例子均适用于本申请的所有实施例。
例子一
如图1至图4所示,描述了本申请例子一的光学摄像镜头。图1示出了例子一的光学摄像镜头结构的示意图。
如图1所示,光学摄像镜头由光线入射侧至光线出射侧依序包括:第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、第七镜片E7、第八镜片E8、滤光片E9和成像面S19。
第一镜片E1具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面S1为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面S2为凸面。第二镜片E2具正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面S3为凸面,第二镜片的靠近出射侧的面S4为凹面。第三镜片E3具有正光焦度,第三镜片的靠近入射侧的面S5为凹面,第三镜片的靠近出射侧的面S6为凸面。第四镜片E4具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面S7为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面S8为凹面。第五镜片E5具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面S9为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面S10为凸面。第六镜片E6具有负光焦度,第六镜片的靠近入射侧的面S11为凸面,第六镜片的靠近出射侧的面S12为凹面。第七镜片E7具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面S13为凸面,第七镜片的靠近出射侧的面S14为凸面。第八镜片E8具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面S15为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面S16为凹面。滤光片E9具有滤光片的靠近入射侧的面S17和滤光片的靠近出射侧的面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本例子中,光学摄像镜头的总有效焦距f为5.03mm,光学摄像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为39.5°,光学摄像镜头的总长TTL为7.85mm以及像高ImgH为4.15mm。
表1示出了例子一的光学摄像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半径的单位均为毫米(mm)。
表1
在例子一中,第一镜片E1至第八镜片E8中的任意一个镜片的靠近入射侧的面和靠近出射侧的面均为非球面,各非球面镜片的面型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给出了可用于例子一中各非球面镜面S1-S16的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 |
S1 | 1.2625E+00 | -7.4521E-02 | 2.8610E-02 | -8.8177E-04 | 2.0035E-03 |
S2 | 9.2941E-01 | -4.2215E-02 | 2.5720E-02 | -2.1342E-04 | 2.0908E-03 |
S3 | -4.6336E-01 | -2.4941E-02 | 7.7998E-03 | -2.1413E-03 | -7.7342E-04 |
S4 | -2.8153E-01 | 5.1344E-02 | -3.9811E-02 | 1.4715E-02 | -5.6692E-03 |
S5 | 6.0330E-01 | 2.1032E-02 | -4.0769E-02 | 1.9908E-02 | -6.5727E-03 |
S6 | 1.1432E-01 | -2.5723E-02 | 9.9988E-03 | -2.6202E-03 | 4.0307E-04 |
S7 | -4.6046E-01 | 2.1726E-02 | 4.2793E-03 | 8.9229E-04 | -1.1002E-03 |
S8 | 2.7188E-02 | 9.5316E-03 | 3.1653E-03 | 1.8566E-03 | -5.7788E-04 |
S9 | 2.2930E-01 | 1.1088E-02 | -1.5289E-03 | 5.3715E-04 | 2.5213E-05 |
S10 | 5.5542E-01 | -1.8412E-02 | 1.8731E-02 | -3.6665E-03 | -7.4992E-04 |
S11 | -5.0157E-01 | 8.4136E-02 | -1.1558E-02 | 1.0925E-02 | -6.7129E-03 |
S12 | -1.4951E+00 | 1.9668E-01 | -1.7255E-02 | 2.3921E-02 | -2.3450E-03 |
S13 | -9.4774E-01 | -1.7543E-01 | 4.8080E-02 | 1.1034E-02 | 1.2535E-02 |
S14 | 3.7503E-02 | 3.1985E-03 | 1.0538E-01 | -5.1259E-02 | -1.1464E-03 |
S15 | -8.5470E-01 | 6.9065E-01 | -2.5347E-01 | 3.5369E-02 | 1.4616E-02 |
S16 | -3.5999E+00 | 5.4359E-01 | -1.4569E-01 | 7.7816E-02 | -1.9736E-02 |
面号 | A14 | A16 | A18 | A20 | A22 |
S1 | 4.7544E-04 | -8.1549E-06 | 1.4648E-04 | -1.0113E-05 | 0.0000E+00 |
S2 | 5.3780E-04 | 2.2907E-04 | 6.3892E-05 | 2.2709E-05 | 0.0000E+00 |
S3 | 3.3536E-04 | -1.3463E-04 | -1.0763E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | 1.3352E-03 | -3.0672E-04 | -3.9287E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | 1.4957E-03 | -2.8949E-05 | -2.7805E-06 | -1.6650E-07 | 0.0000E+00 |
S6 | 1.4684E-04 | 2.7836E-05 | 9.7379E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S7 | 4.2188E-04 | -4.9046E-05 | -2.4599E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | 2.7484E-04 | -3.3295E-05 | -4.8071E-06 | 4.1558E-07 | 0.0000E+00 |
S9 | -1.9886E-04 | -1.2465E-04 | -1.4149E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | -6.6526E-04 | -4.6286E-04 | -6.4511E-06 | -1.3159E-07 | 0.0000E+00 |
S11 | -1.1073E-03 | -1.4994E-03 | -2.8168E-06 | 9.9215E-09 | 0.0000E+00 |
S12 | 4.3621E-04 | -1.0627E-03 | -8.5101E-06 | -2.8730E-07 | 0.0000E+00 |
S13 | 4.2922E-03 | 1.5787E-03 | 3.3324E-05 | 1.2259E-06 | 0.0000E+00 |
S14 | 2.1709E-03 | 1.0781E-03 | 2.2927E-05 | 6.6100E-07 | 0.0000E+00 |
S15 | -9.4930E-03 | 1.3225E-03 | 4.9602E-05 | 1.9819E-06 | 4.7176E-08 |
S16 | -2.8867E-03 | -2.8598E-03 | -5.3563E-05 | -1.9486E-06 | -8.7577E-08 |
表2
图2示出了例子一的光学摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学摄像镜头后的会聚焦点偏离。图3示出了例子一的光学摄像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4示出了例子一的光学摄像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。
根据图2至图4可知,例子一所给出的光学摄像镜头能够实现良好的成像品质。
例子二
如图5至图8所示,描述了本申请例子二的光学摄像镜头。在本例子及以下例子中,为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。图5示出了例子二的光学摄像镜头结构的示意图。
如图5所示,光学摄像镜头由光线入射侧至光线出射侧依序包括:第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、第七镜片E7、第八镜片E8、滤光片E9和成像面S19。
第一镜片E1具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面S1为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面S2为凸面。第二镜片E2具正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面S3为凸面,第二镜片的靠近出射侧的面S4为凹面。第三镜片E3具有正光焦度,第三镜片的靠近入射侧的面S5为凸面,第三镜片的靠近出射侧的面S6为凸面。第四镜片E4具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面S7为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面S8为凹面。第五镜片E5具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面S9为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面S10为凸面。第六镜片E6具有负光焦度,第六镜片的靠近入射侧的面S11为凹面,第六镜片的靠近出射侧的面S12为凹面。第七镜片E7具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面S13为凸面,第七镜片的靠近出射侧的面S14为凸面。第八镜片E8具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面S15为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面S16为凹面。滤光片E9具有滤光片的靠近入射侧的面S17和滤光片的靠近出射侧的面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本例子中,光学摄像镜头的总有效焦距f为5.03mm,光学摄像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为39.5°,光学摄像镜头的总长TTL为7.85mm以及像高ImgH为4.16mm。
表3示出了例子二的光学摄像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半径的单位均为毫米(mm)。
表3
表4示出了可用于例子二中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表4
图6示出了例子二的光学摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学摄像镜头后的会聚焦点偏离。图7示出了例子二的光学摄像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8示出了例子二的光学摄像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。
根据图6至图8可知,例子二所给出的光学摄像镜头能够实现良好的成像品质。
例子三
如图9至图12所示,描述了本申请例子三的光学摄像镜头。图9示出了例子三的光学摄像镜头结构的示意图。
如图9所示,光学摄像镜头由光线入射侧至光线出射侧依序包括:第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、第七镜片E7、第八镜片E8、滤光片E9和成像面S19。
第一镜片E1具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面S1为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面S2为凸面。第二镜片E2具正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面S3为凸面,第二镜片的靠近出射侧的面S4为凹面。第三镜片E3具有正光焦度,第三镜片的靠近入射侧的面S5为凸面,第三镜片的靠近出射侧的面S6为凸面。第四镜片E4具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面S7为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面S8为凹面。第五镜片E5具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面S9为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面S10为凸面。第六镜片E6具有负光焦度,第六镜片的靠近入射侧的面S11为凹面,第六镜片的靠近出射侧的面S12为凹面。第七镜片E7具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面S13为凸面,第七镜片的靠近出射侧的面S14为凸面。第八镜片E8具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面S15为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面S16为凹面。滤光片E9具有滤光片的靠近入射侧的面S17和滤光片的靠近出射侧的面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本例子中,光学摄像镜头的总有效焦距f为5.03mm,光学摄像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为39.5°,光学摄像镜头的总长TTL为7.85mm以及像高ImgH为4.20mm。
表5示出了例子三的光学摄像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半径的单位均为毫米(mm)。
表5
表6示出了可用于例子三中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表6
图10示出了例子三的光学摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学摄像镜头后的会聚焦点偏离。图11示出了例子三的光学摄像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12示出了例子三的光学摄像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。
根据图10至图12可知,例子三所给出的光学摄像镜头能够实现良好的成像品质。
例子四
如图13至图16所示,描述了本申请例子四的光学摄像镜头。图13示出了例子四的光学摄像镜头结构的示意图。
如图13所示,光学摄像镜头由光线入射侧至光线出射侧依序包括:第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、第七镜片E7、第八镜片E8、滤光片E9和成像面S19。
第一镜片E1具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面S1为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面S2为凸面。第二镜片E2具正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面S3为凸面,第二镜片的靠近出射侧的面S4为凹面。第三镜片E3具有正光焦度,第三镜片的靠近入射侧的面S5为凸面,第三镜片的靠近出射侧的面S6为凸面。第四镜片E4具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面S7为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面S8为凹面。第五镜片E5具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面S9为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面S10为凸面。第六镜片E6具有负光焦度,第六镜片的靠近入射侧的面S11为凹面,第六镜片的靠近出射侧的面S12为凹面。第七镜片E7具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面S13为凸面,第七镜片的靠近出射侧的面S14为凸面。第八镜片E8具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面S15为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面S16为凹面。滤光片E9具有滤光片的靠近入射侧的面S17和滤光片的靠近出射侧的面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本例子中,光学摄像镜头的总有效焦距f为5.03mm,光学摄像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为39.5°,光学摄像镜头的总长TTL为7.85mm以及像高ImgH为4.23mm。
表7示出了例子四的光学摄像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半径的单位均为毫米(mm)。
表7
表8示出了可用于例子四中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表8
图14示出了例子四的光学摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学摄像镜头后的会聚焦点偏离。图15示出了例子四的光学摄像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图16示出了例子四的光学摄像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。
根据图14至图16可知,例子四所给出的光学摄像镜头能够实现良好的成像品质。
例子五
如图17至图20所示,描述了本申请例子五的光学摄像镜头。图17示出了例子五的光学摄像镜头结构的示意图。
如图17所示,光学摄像镜头由光线入射侧至光线出射侧依序包括:第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、第七镜片E7、第八镜片E8、滤光片E9和成像面S19。
第一镜片E1具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面S1为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面S2为凸面。第二镜片E2具正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面S3为凸面,第二镜片的靠近出射侧的面S4为凹面。第三镜片E3具有正光焦度,第三镜片的靠近入射侧的面S5为凸面,第三镜片的靠近出射侧的面S6为凸面。第四镜片E4具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面S7为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面S8为凹面。第五镜片E5具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面S9为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面S10为凸面。第六镜片E6具有负光焦度,第六镜片的靠近入射侧的面S11为凹面,第六镜片的靠近出射侧的面S12为凹面。第七镜片E7具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面S13为凸面,第七镜片的靠近出射侧的面S14为凸面。第八镜片E8具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面S15为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面S16为凹面。滤光片E9具有滤光片的靠近入射侧的面S17和滤光片的靠近出射侧的面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本例子中,光学摄像镜头的总有效焦距f为5.05mm,光学摄像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为39.5°,光学摄像镜头的总长TTL为7.87mm以及像高ImgH为4.25mm。
表9示出了例子五的光学摄像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半径的单位均为毫米(mm)。
表9
表10示出了可用于例子五中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表10
图18示出了例子五的光学摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学摄像镜头后的会聚焦点偏离。图19示出了例子五的光学摄像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图20示出了例子五的光学摄像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。
根据图18至图20可知,例子五所给出的光学摄像镜头能够实现良好的成像品质。
例子六
如图21至图24所示,描述了本申请例子六的光学摄像镜头。图21示出了例子六的光学摄像镜头结构的示意图。
如图21所示,光学摄像镜头由光线入射侧至光线出射侧依序包括:第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、第七镜片E7、第八镜片E8、滤光片E9和成像面S19。
第一镜片E1具有正光焦度,第一镜片的靠近入射侧的面S1为凹面,第一镜片的靠近出射侧的面S2为凸面。第二镜片E2具正光焦度,第二镜片的靠近入射侧的面S3为凸面,第二镜片的靠近出射侧的面S4为凹面。第三镜片E3具有正光焦度,第三镜片的靠近入射侧的面S5为凸面,第三镜片的靠近出射侧的面S6为凸面。第四镜片E4具有负光焦度,第四镜片的靠近入射侧的面S7为凸面,第四镜片的靠近出射侧的面S8为凹面。第五镜片E5具有正光焦度,第五镜片的靠近入射侧的面S9为凸面,第五镜片的靠近出射侧的面S10为凸面。第六镜片E6具有负光焦度,第六镜片的靠近入射侧的面S11为凹面,第六镜片的靠近出射侧的面S12为凹面。第七镜片E7具有正光焦度,第七镜片的靠近入射侧的面S13为凸面,第七镜片的靠近出射侧的面S14为凸面。第八镜片E8具有负光焦度,第八镜片的靠近入射侧的面S15为凹面,第八镜片的靠近出射侧的面S16为凹面。滤光片E9具有滤光片的靠近入射侧的面S17和滤光片的靠近出射侧的面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本例子中,光学摄像镜头的总有效焦距f为5.07mm,光学摄像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为39.5°,光学摄像镜头的总长TTL为7.91mm以及像高ImgH为4.27mm。
表11示出了例子六的光学摄像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半径的单位均为毫米(mm)。
表11
表12示出了可用于例子六中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表12
图22示出了例子六的光学摄像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学摄像镜头后的会聚焦点偏离。图23示出了例子六的光学摄像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图24示出了例子六的光学摄像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。
根据图22至图24可知,例子六所给出的光学摄像镜头能够实现良好的成像品质。
综上,例子一至例子六分别满足表13中所示的关系。
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表13
表14给出了例子一至例子六的光学摄像镜头的有效焦距f,各镜片的有效焦距f1至f8等。
参数/例子 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
f1(mm) | 56.81 | 31.55 | 27.20 | 20.17 | 19.75 | 19.69 |
f2(mm) | 7.60 | 25.29 | 27.15 | 54.14 | 85.65 | 72.79 |
f3(mm) | 15.50 | 8.22 | 8.33 | 8.13 | 8.12 | 8.42 |
f4(mm) | -7.83 | -11.19 | -10.66 | -11.16 | -12.01 | -12.09 |
f5(mm) | 5.34 | 4.56 | 4.47 | 4.44 | 4.34 | 4.38 |
f6(mm) | -7.60 | -5.91 | -6.37 | -6.72 | -6.10 | -5.94 |
f7(mm) | 5.52 | 5.79 | 6.00 | 6.83 | 6.70 | 6.50 |
f8(mm) | -4.08 | -3.94 | -3.92 | -4.11 | -4.25 | -4.35 |
f(mm) | 5.03 | 5.03 | 5.03 | 5.03 | 5.05 | 5.07 |
TTL(mm) | 7.85 | 7.85 | 7.85 | 7.85 | 7.87 | 7.91 |
ImgH(mm) | 4.15 | 4.16 | 4.20 | 4.23 | 4.25 | 4.27 |
Semi-FOV(°) | 39.5 | 39.5 | 39.5 | 39.5 | 39.5 | 39.5 |
f/EPD | 1.19 | 1.19 | 1.19 | 1.19 | 1.20 | 1.20 |
表14
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摄像镜头。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种光学摄像镜头,其特征在于,沿光轴由光线入射侧至光线出射侧依次包括:
第一镜片;
第二镜片,所述第二镜片的靠近出射侧的面为凹面;
第三镜片;
第四镜片;
第五镜片,所述第五镜片的靠近入射侧的面为凸面;
第六镜片;
第七镜片;
第八镜片;
其中,所述第一镜片的靠近入射侧的面至所述第四镜片的靠近出射侧的面中至少有三个面为凹面;所述光学摄像镜头的有效焦距f与所述光学摄像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<1.3;
所述光学摄像镜头的有效焦距f与所述第八镜片的有效焦距f8之间满足:
-1.0<f8/f<0;
所述第一镜片具有正光焦度,所述第一镜片的靠近入射侧的面为凹面,所述第一镜片的靠近出射侧的面为凸面;所述第二镜片具有正光焦度;所述第三镜片具有正光焦度;所述第四镜片具有负光焦度;所述第五镜片具有正光焦度;所述第六镜片具有负光焦度;所述第七镜片具有正光焦度;所述第八镜片具有负光焦度;所述光学摄像镜头由所述第一镜片至所述第八镜片的八片镜片组成。
2.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片和所述第四镜片的组合焦距f1234、所述第一镜片的有效焦距f1与所述第三镜片的有效焦距f3之间满足:0<f1234/(f1-f3)<1.0。
3.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第一镜片至所述第四镜片中的折射率的最大值Namax与所述第五镜片至所述第八镜片中的折射率的第二大值Nbmax之间满足:(Namax+Nbmax)/2>1.6。
4.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第一镜片至所述第四镜片中的色散系数的最大值Vamax与所述第五镜片至所述第八镜片中的色散系数的第二大值Vbmin之间满足:5.0<Vamax-Vbmin<30.0。
5.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第四镜片和所述第五镜片的组合焦距f45与所述第六镜片、所述第七镜片和所述第八镜片的组合焦距f678之间满足:
-1.0<f678/f45<0。
6.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第一镜片的有效焦距f1、所述第五镜片的有效焦距f5与所述第七镜片的有效焦距f7之间满足:0<(f5+f7)/f1<1.0。
7.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第四镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R7、所述第四镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R8与所述第四镜片的有效焦距f4之间满足:-1.0<(R7+R8)/f4<0。
8.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第八镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R15、所述第八镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R16与所述第八镜片的靠近出射侧的面的最大有效半径DT82之间满足:-1.0<DT82/(R15+R16)<0。
9.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第一镜片在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一镜片的边缘厚度ET1之间满足:0.5<CT1/ET1<1.5。
10.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第七镜片的边缘厚度ET7与所述第八镜片的边缘厚度ET8之间满足:0.5<ET7/ET8<1.5。
11.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第三镜片在所述光轴上的中心厚度CT3、所述第四镜片在所述光轴上的中心厚度CT4、所述第三镜片的边缘厚度ET3与所述第四镜片的边缘厚度ET4之间满足:0.5<(ET3+ET4)/(CT3+CT4)<1.0。
12.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第二镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R3与所述第三镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R6之间满足:-1.0<R3/R6<0。
13.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第一镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R1、所述第一镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R2、所述第五镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R9与所述第五镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R10之间满足:
-1.0<(R1+R2)/(R9+R10)<0。
14.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第六镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R11、所述第六镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R12、所述第七镜片的靠近入射侧的面的曲率半径R13与所述第七镜片的靠近出射侧的面的曲率半径R14之间满足:0<(R11+R12)/(R13-R14)<1.5。
15.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,所述第五镜片在所述光轴上的中心厚度CT5、所述第六镜片在所述光轴上的中心厚度CT6、所述第七镜片在所述光轴上的中心厚度CT7、所述第八镜片在所述光轴上的中心厚度CT8与所述第一镜片至所述第八镜片中相邻两镜片之间在所述光轴上的空气间隔的总和∑AT之间满足:1.0<(CT5+CT6+CT7+CT8)/ΣAT<1.5。
16.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,
所述第二镜片的靠近入射侧的面为凸面。
17.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,
所述第三镜片的靠近出射侧的面为凸面;
所述第四镜片的靠近入射侧的面为凸面,所述第四镜片的靠近出射侧的面为凹面;
所述第五镜片的靠近入射侧的面为凸面,所述第五镜片的靠近出射侧的面为凸面。
18.根据权利要求1所述的光学摄像镜头,其特征在于,
所述第六镜片的靠近出射侧的面为凹面;
所述第七镜片的靠近入射侧的面为凸面;
所述第八镜片的靠近入射侧的面为凹面,所述第八镜片的靠近出射侧的面为凹面。
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