CN114578515A - 光学镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

光学镜头、摄像模组及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的:固定镜组、光阑以及可动镜组,可动镜组用于调节光学镜头的焦距。其中,固定镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的有正屈折力的第一透镜,其物侧面于近光轴处为凸面;有负屈折力的第二透镜,其物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面和凹面;有正屈折力的第三透镜,其物侧面于近光轴处为凸面;可动镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的有负屈折力的第四透镜,其物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;有正屈折力的第五透镜,其物侧面于近光轴处为凸面。采用本方案,能在实现可调焦特性的同时兼顾小型化的设计。

Description

光学镜头、摄像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。
背景技术
随着社会的发展,电子设备的光学镜头呈现出功能多元化和小型化的发展趋势,同时人们对镜头的成像质量的要求也越来越高,然而,大多数具有功能特性的光学镜头要实现高成像质量,往往无法兼顾小型化的设计。以可调焦镜头为例,相关技术中的可调焦镜头往往通过移动整个镜头以实现不同物距的对焦,这会导致马达行程大、模组体积大,无法满足电子设备的小型化的需求。
发明内容
本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,能够在实现可调焦特性的同时,兼顾小型化的设计需求。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,所述光学镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括:固定镜组、光阑以及可动镜组,所述可动镜组用于调节所述光学镜头的焦距;
其中,所述固定镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括:
第一透镜,具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第二透镜,具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面、所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
第三透镜,具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
所述可动镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括:
第四透镜,具有负屈折力,所述第四透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;
第五透镜,具有正屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
0.92<FNOy/FNOj<1.0;
其中,FNOy为所述光学镜头处于焦距最大的状态下的光圈数,FNOj为所述光学镜头处于焦距最小的状态下的光圈数。
通过合理约束光学镜头在焦距最大的状态下的光圈数和在焦距最小的状态下的光圈数的比值,能够使得在不同焦距的状态下光线进入光学镜头的通光量相差不大,从而确保成像面在调焦清晰成像的过程中,像面的亮度不会出现明显的明暗过渡的情况。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
1.0<fy/fj<1.5;
其中,fy为所述光学镜头的最大焦距,fj为所述光学镜头的最小焦距。
通过合理约束光学镜头的最大焦距和最小焦距的比值,能够合理控制光学镜头的调焦范围,同时能够平衡光学镜头在调焦范围内的像差、以及由焦距变化而产生的像差,以确保光学镜头在设计的调焦范围内都能够拥有清晰的成像画面。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
0.5<f123/fy<0.7;和/或,-0.8<f123/f45<-0.5;
其中,f123为所述固定镜组的组合焦距,f45为所述可动镜组的组合焦距,fy为所述光学镜头的最大焦距。
通过合理配置固定镜组的组合焦距和光学镜头的最大焦距的比值,能够加强光学镜头对光线的汇聚能力,以提高轴上视场的成像质量,同时还能使得光学镜头的主面远离成像面,从而加强光学镜头的摄远性能。
此外,通过约束固定镜组的组合焦距和可动镜组的组合焦距的比值,能够合理控制固定镜组的组合焦距和可动镜组的组合焦距的大小和方向,以促进光学镜头的球差平衡,从而提高轴上视场的成像质量。同时,具有负屈折力的第四透镜能够有效矫正光学镜头在焦距最小时时产生的场曲和像差,从而使得成像的画面更均匀清晰。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
4<R21/R22<30;
其中,R21为所述第二透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径,R22为所述第二透镜的像侧面于所述光轴处的曲率半径。
通过合理配置第二透镜的物侧面和像侧面的曲率半径的比值,能够有效控制第二透镜的物侧面和像侧面的弯曲程度和厚薄比走势,以限制第二透镜的形状变化,这样,不仅能够修正光学镜头的球差和像散,提升光学镜头的成像质量;同时,还有利于降低第二透镜的面型复杂度,提高第二透镜的可加工性,以降低光学镜头因加工成型不良导致成像质量下降的风险,从而确保光学镜头的成像质量。当其比值高于上限时,第二透镜的面型过于平滑,使得光学镜头的像差难以修正,外视场的像散过大,导致光学镜头的成像质量下降。当其比值低于下限时,第二透镜的面型弯曲度程度过大,易导致加工成型不良,从而影响光学镜头的成像质量。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
1.0<f5/R51<2.0;
其中,f5为所述第五透镜的焦距,R51为所述第五透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径。
通过合理约束第五透镜的焦距和第五透镜的物侧面的曲率半径的比值,能够使得第五透镜的物侧面于光轴处至圆周处的面型过渡更加平滑,从而能够降低第五透镜的面型复杂度,提高第五透镜的可加工性,减小第五透镜的成型不良。同时,还有利于修正光学镜头在焦距最小的状态下的像散和像差,降低光学镜头的敏感度,从而提高光学镜头的成像质量。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
1.5<TTL/(2*ImgH)<2.5;
其中,TTL为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(即所述光学镜头的总长),ImgH为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径。
通过限定上述关系式在合理范围内,使得光学镜头能够在具有摄远功能的同时,有效缩短第一透镜至第五透镜的尺寸,同时具有足够的成像尺寸以增加相对照度,从而提高光学镜头的成像质量。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
0.5mm<(T12+T23+T45)<2.0mm;和/或,0.1mm<Dj-Dy<1.5mm;
其中,T12为所述第一透镜的像侧面与所述第二透镜的物侧面于所述光轴上的距离(即所述第一透镜与所述第二透镜之间的空气间隙),T23为所述第二透镜的像侧面与所述第三透镜的物侧面于所述光轴上的距离(即所述第二透镜与所述第三透镜之间的空气间隙),T45为所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面于所述光轴上的距离(即所述第四透镜与所述第五透镜之间的空气间隙),Dj为所述光学镜头处于焦距最小的状态时,所述第四透镜的物侧面至所述光阑于所述光轴上的距离,Dy为所述光学镜头处于焦距最大的状态时,所述第四透镜的物侧面至所述光阑于所述光轴上的距离。
通过合理配置固定镜组的空气间隙与可动镜组的空气间隙的总和,能够在确保光学镜头的组装工艺性的同时,充分压缩各透镜之间的距离,使得光学镜头具有小型化的特点。当其总和高于上限时,第一透镜、第二透镜与第三透镜之间的空气间隙以及第四透镜与第五透镜之间的空气间隙过大,需要增加额外的隔圈设计,从而导致光学镜头的重量和成本增大,同时不利于光学镜头的小型化。
此外,通过合理配置光学镜头分别处于焦距最小和焦距最大的状态时,第四透镜的物侧面至光阑于光轴上的距离的差值,从而能够在确保成像质量的同时,减小可动镜组的移动行程,进而减小光学镜头的体积,有利于光学镜头的小型化,同时,还能够确保可动镜组与固定镜组、图像传感器之间具有足够的间隙,避免各元件之间的组装干涉,减小光学镜头的敏感度,从而提高光学镜头的成像质量。
第二方面,本发明实施例公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。具有该光学镜头的摄像模组在实现可调焦特性的同时,还能兼顾小型化的设计需求。
第三方面,本发明实施例公开了一种电子设备,所述电子设备包括壳体以及如上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述壳体。具有该摄像模组的电子设备在实现可调焦特性的同时,还能兼顾小型化的设计需求。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明实施例提供的一种光学镜头、摄像模组及电子设备,包括固定镜组、光阑以及可动镜组,通过调节可动镜组与成像面于光轴上的距离以调节光学镜头的焦距,从而实现光学镜头的调焦性能。固定镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜,可动镜组包括第四透镜、第五透镜。通过第一透镜为光学镜头提供正屈折力,且由于第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面的设置,能够使得较大角度的入射光线进入到光学镜头,并使得光线得到更好地会聚,从而提高光学镜头的光学性能;配合具有负屈折力的第二透镜,能够平衡所述第一透镜产生的像差,并修正色差,以提高光学镜头的成像质量,同时,第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处为凸面和凹面的设计,既有利于形成望远结构,以实现光学镜头的长焦特性,又能缩短光学镜头的总长,以促进光学镜头的小型化,此外,第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面有利于边缘光线进入与偏折,并减小后面各透镜所承担的偏折角,使得光线在各个透镜上的偏折角较为均匀,有效矫正边缘视场像差;当入射光线进入具有正屈折力的第三透镜,配合其物侧面于近光轴处为凸面的设计,可进一步加强光学镜头于近光轴处的光线汇聚,以实现光学镜头的远摄性能;配合具有负屈折力的第四透镜,且第四透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面,能够避免第四透镜的外径过大,从而一方面有利于控制第四透镜在垂直光轴方向上尺寸,以满足光学镜头小型化的设计,另一方面能够使入射光线得到进一步会聚,并实现入射光线的平滑过渡,以提高光学镜头的相对照度,从而提高光学镜头的成像质量,此外,第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面,有利于修正光学镜头的场曲,以提高光学镜头的成像质量。当光线进入物侧面于近光轴处为凸面的第五透镜时,可以使得边缘视场光线得到有效会聚,以矫正入射光线经过第一透镜至第四透镜所产生的边缘视场像差,提高光学镜头的成像质量,同时,还能有利于光线的汇聚,从而能够有效缩短光学镜头的总长,实现光学镜头的小型化设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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例,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他的附图。
图1是本申请第一实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的结构示意图;
图2是本申请第一实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的结构示意图;
图3是本申请第一实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图4是本申请第一实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图5是本申请第二实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的结构示意图;
图6是本申请第二实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的结构示意图;
图7是本申请第二实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图8是本申请第二实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图9是本申请第三实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的结构示意图;
图10是本申请第三实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的结构示意图;
图11是本申请第三实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图12是本申请第三实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图13是本申请第四实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的结构示意图;
图14是本申请第四实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的结构示意图;
图15是本申请第四实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图16是本申请第四实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图17是本申请第五实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的结构示意图;
图18是本申请第五实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的结构示意图;
图19是本申请第五实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图20是本申请第五实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图21是本申请第六实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的结构示意图;
图22是本申请第六实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的结构示意图;
图23是本申请第六实施例公开的光学镜头在焦距最大的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图24是本申请第六实施例公开的光学镜头在焦距最小的状态下的纵向球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图25是本申请公开的摄像模组的结构示意图;
图26是本申请公开的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1,根据本申请的第一方面,本申请公开了一种光学镜头100,光学镜头100包括沿光轴O从物侧至像侧依次设置的固定镜组G1和可动镜组G2。其中,固定镜组G1沿光轴由物侧至像侧依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力。可动镜组G2沿光轴由物侧至像侧依次包括:第四透镜L4和第五透镜L5,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,当光学镜头100与目标物距发生改变以及工作温度发生变化时,可通过调节可动镜组G1与成像面101于光轴O上的距离重新聚焦,以调节光学镜头100的焦距并达到对焦,从而实现光学镜头100的调焦性能,使得光学镜头100在不同的物距位置均具有清晰的成像。成像时,光线从第一透镜L1的物侧依次进入第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5,并最终成像于光学镜头100的成像面101上。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凸面,第一透镜L1的像侧面12于近光轴O处为凸面或凹面;第二透镜L2的物侧面21于近光轴O处为凸面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴O处为凹面;第三透镜L3的物侧面31于近光轴O处为凸面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴O处为凸面或凹面;第四透镜L4的物侧面41于近光轴O处为凹面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴O处为凹面;第五透镜L5的物侧面51于近光轴O处为凸面,第五透镜L5的像侧面52于近光轴O处为凸面或凹面。
通过合理配置第一透镜L1至第五透镜L5之间的各透镜的面型和屈折力,能够使光学镜头100在实现可调焦特性的同时,兼顾小型化的设计需求。
进一步地,在一些实施例中,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的材质均为塑料,此时,光学镜头100能够减少重量并降低成本。在其他实施例中,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的材质也可为玻璃,此时,能够使得光学镜头100具有良好的光学效果,同时还可以降低光学镜头100的温度敏感性。
在一些实施例中,为了便于加工成型,上述第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5可均为非球面透镜。可以理解地,在其他实施例中,上述第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5也可采用球面透镜。
一些实施例中,光学镜头100还包括第一光阑S1、第二光阑S2,第一光阑S1、第二光阑S2可为孔径光阑和/或视场光阑,即第一光阑S1可为孔径光阑,或者,第一光阑S1可为视场光阑,或者,第一光阑S1可为孔径光阑和视场光阑。类似地,第二光阑S2可为孔径光阑,或者,第二光阑S2可为视场光阑,或者,第二光阑S2可为孔径光阑和视场光阑。
进一步地,第一光阑S1可设置在第一透镜L1的物侧,第二光阑S2可设置在第三透镜L3的像侧面32和第四透镜L4的物侧面41之间,即固定镜组G1和可动镜组G2之间,从而能够使出射光瞳远离成像面101,在不降低光学镜头100的远心性的情况下还能减小光学镜头100的有效直径,从而实现小型化。可以理解的是,在其他实施例中,该第一光阑S1、第二光阑S2也可设置在其他透镜之间,根据实际情况调整设置,本实施例对此不作具体限定。
一些实施例中,光学镜头100还包括红外滤光片60,红外滤光片60设置于第五透镜L5与光学镜头100的成像面101之间。选用红外滤光片60,能够滤除红外光,使得成像更符合人眼的视觉体验,从而提升成像质量。可以理解的是,红外滤光片60可以是光学玻璃镀膜制成的,也可以是有色玻璃制成的,或者其他材质的红外滤光片60,可根据实际需要进行选择,在本实施例不作具体限定。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
0.92<FNOy/FNOj<1.0;
其中,FNOy为光学镜头100处于焦距最大的状态下的光圈数,FNOj为光学镜头100处于焦距最小的状态下的光圈数。
通过合理约束光学镜头100在焦距最大的状态下的光圈数和在焦距最小的状态下的光圈数的比值,能够使得在不同焦距的状态下光线进入光学镜头100的通光量相差不大,从而确保成像面101在调焦清晰成像的过程中,像面101的亮度不会出现明显的明暗过渡的情况。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
1.0<fy/fj<1.5;
其中,fy为光学镜头100的最大焦距,fj为光学镜头100的最小焦距。
通过合理约束光学镜头100的最大焦距和最小焦距的比值,能够合理控制光学镜头100的调焦范围,同时能够平衡光学镜头100在调焦范围内的像差、以及由焦距变化而产生的像差,以确保光学镜头100在设计的调焦范围内都能够拥有清晰的成像画面。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
0.5<f123/fy<0.7;和/或,-0.8<f123/f45<-0.5;
其中,f123为固定镜组G1的组合焦距,f45为可动镜组G1的组合焦距,fy为光学镜头100的最大焦距。
通过合理配置固定镜组G1的组合焦距和光学镜头的最大焦距的比值,能够加强光学镜头100对光线的汇聚能力,以提高轴上视场的成像质量,同时还能使得光学镜头100的主面远离成像面,从而加强光学镜头100的摄远性能。
此外,通过约束固定镜组G1的组合焦距和可动镜组G2组合焦距的比值,能够合理控制固定镜组G1的组合焦距和可动镜组G2的组合焦距的大小和方向,以促进光学镜头100的球差平衡,从而提高轴上视场的成像质量。同时,具有负屈折力的第四透镜L4能够有效矫正光学镜头100在焦距最小时产生的场曲和像差,从而使得成像的画面更均匀清晰。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
4<R21/R22<30;
其中,R21为第二透镜L2的物侧面21于光轴O处的曲率半径,R22为第二透镜L2的像侧面22于光轴O处的曲率半径。
通过合理配置第二透镜L2的物侧面21和像侧面22的曲率半径的比值,能够有效控制第二透镜L2的物侧面21和像侧面22的弯曲程度和厚薄比走势,以限制第二透镜L2的形状变化,这样,不仅能够修正光学镜头100的球差和像散,提升光学镜头100的成像质量;同时,还有利于降低第二透镜L2的面型复杂度,提高第二透镜L2的可加工性,以降低光学镜头100因加工成型不良导致成像质量下降的风险,从而确保光学镜头100的成像质量。当其比值高于上限时,第二透镜L2的面型过于平滑,使得光学镜头100的像差难以修正,外视场的像散过大,导致光学镜头100的成像质量下降。当其比值低于下限时,第二透镜L2的面型弯曲度程度过大,易导致加工成型不良,从而影响光学镜头100的成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
1.0<f5/R51<2.0;
其中,f5为第五透镜L5的焦距,R51为第五透镜L5的物侧面51于光轴O处的曲率半径。
通过合理约束第五透镜L5的焦距和第五透镜L5的物侧面51的曲率半径的比值,能够使得第五透镜L5的物侧面51于光轴O处至圆周处的面型过渡更加平滑,从而能够降低第五透镜L5的面型复杂度,提高第五透镜L5的可加工性,减小第五透镜L5的成型不良。同时,还有利于修正光学镜头100在焦距最小的状态下的像散和像差,降低光学镜头100的敏感度,从而提高光学镜头100的成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
1.5<TTL/(2*ImgH)<2.5;
其中,TTL为第一透镜L1的物侧面11至光学镜头100的成像面101在光轴O上的距离(即光学镜头100的总长),ImgH为光学镜头100的最大有效成像圆的半径。
通过限定上述关系式在合理范围内,使得光学镜头100能够在具有摄远功能的同时,有效缩短第一透镜L1至第五透镜L5的尺寸,同时具有足够的成像尺寸以增加相对照度,从而提高光学镜头100的成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
0.5mm<(T12+T23+T45)<2.0mm;和/或,0.1mm<Dj-Dy<1.5mm;
其中,T12为第一透镜L1的像侧面12与第二透镜L2的物侧面21于光轴O上的距离(即第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隙),T23为第二透镜L2的像侧面22与第三透镜L3的物侧面31于光轴O上的距离(即第二透镜L2与第三透镜L3之间的空气间隙),T45为第四透镜L4的像侧面42与第五透镜L5的物侧面51于光轴O上的距离(即第四透镜L4与第五透镜L5之间的空气间隙),Dy为第四透镜L4的物侧面41与第二光阑S2于光轴O上的最大距离,此时,光学镜头100处于焦距最大的状态,Dj为第四透镜L4的物侧面41与第二光阑S2于光轴O上的最小距离,此时,光学镜头100处于焦距最小的状态。
通过合理配置固定镜组G1的空气间隙(即第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隙与第二透镜L2与第三透镜L3之间的空气间隙之和)与可动镜组G2的空气间隙(即即第四透镜L4与第五透镜L5之间的空气间隙)的总和,能够在确保光学镜头100的组装工艺性的同时,充分压缩各透镜之间的距离,使得光学镜头100具有小型化的特点。当其总和高于上限时,固定镜组G1的空气间隙以及可动镜组G2的空气间隙过大,需要增加额外的隔圈设计,从而导致光学镜头100的重量和成本增大,同时不利于光学镜头100的小型化。
此外,通过合理配置光学镜头100分别处于焦距最小和焦距最大的状态时,第四透镜的物侧面至第二光阑S2于光轴O上的距离的差值,从而能够在确保光学镜头100的成像质量的同时,减小可动镜组G2的移动行程,从而减小光学镜头100的体积,有利于光学镜头100的小型化,同时,还能够确保可动镜组G2与固定镜组G1、图像传感器之间具有足够的间隙,避免各元件之间的组装干涉,减小光学镜头100的敏感度,从而提高光学镜头100的成像质量。
另外,第一透镜L1至第五透镜L5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可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
Figure BDA0003540963540000081
其中,Z是非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r是非球面上任一点到光轴的距离,c是非球面顶点的曲率,c=1/Y,Y为曲率半径(即,近轴曲率c为表1中的Y半径的倒数),k是圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。
第一实施例
本申请的第一实施例公开的光学镜头100在焦距最大和焦距最小的状态下的结构示意图分别如图1和图2所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的固定镜组G1、第二光阑S2、可动镜组G2、红外滤光片60,且固定镜组G1包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3,可动镜组G2包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第四透镜L4和第五透镜L5。其中,关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11、像侧面12于近光轴O处均为凸面,第二透镜L2的物侧面21、像侧面22于近光轴O处分别为凸面和凹面,第三透镜L3的物侧面31、像侧面32于近光轴O处分别为凸面和凹面,第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凹面,第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处均为凸面。
具体地,以光学镜头100处于焦距最大的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.47,光学镜头100的焦距f=16.86mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.40°,光学镜头100的总长TTL=15.20mm;以及光学镜头100处于焦距最小的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.51,光学镜头100的焦距f=16.12mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.16°,光学镜头100的总长TTL=15.20mm为例,光学镜头100的其他参数由下表1给出。其中,沿光学镜头100的光轴O由物侧向像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。在同一透镜中,面序号较小的表面为该透镜的物侧面,面序号较大的表面为该透镜的像侧面,如面序号2和3分别对应第一透镜L1的物侧面和像侧面。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴O处的曲率半径。透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴O上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面于光轴O上的距离。第一光阑S1、第二光阑S2于“厚度”参数列中的数值为第一光阑S1、第二光阑S2至后一表面顶点(顶点指表面与光轴O的交点)于光轴O上的距离,默认第一透镜L1物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴O的正方向,当该值为负时,表明光阑STO设置于后一表面顶点的像侧,若第一光阑S1、第二光阑S2厚度为正值时,第一光阑S1、第二光阑S2在后一表面顶点的物侧。可以理解的是,表1中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表1中的折射率、阿贝数、焦距均在参考波长587.6nm下得到。
表2中的k为圆锥常数,表2给出了可用于第一实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表1
Figure BDA0003540963540000091
Figure BDA0003540963540000101
表2
Figure BDA0003540963540000102
请参阅图3中的(A),图3中的(A)示出了第一实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100在波长为656nm、587nm、以及486nm下的纵向球差曲线图。图3中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图3中的(A)可以看出,第一实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中在焦距最大的状态下的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图3中的(B),图3中的(B)为第一实施例中的在焦距最大的状态下光学镜头100在波长为587m下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm。像散曲线图中的T表示成像面101在子午方向的弯曲、S表示成像面101在弧矢方向的弯曲,由图3中的(B)可以看出,在该波长下,处于焦距最大的状态的光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图3中的(C),图3中的(C)为第一实施例中的在焦距最大的状态下光学镜头100在波长为587nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm。由图3中的(C)可以看出,在该波长下,处于焦距最大的状态的学镜头100的畸变得到了很好的矫正。
请参阅图4中的(A),图4中的(A)示出了第一实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100在波长为656nm、587nm、以及486nm下的纵向球差曲线图。图4中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图4中的(A)可以看出,第一实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中在焦距最大的状态下的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图4中的(B),图4中的(B)为第一实施例中的在焦距最小的状态下光学镜头100在波长为587m下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm。像散曲线图中的T表示成像面101在子午方向的弯曲、S表示成像面101在弧矢方向的弯曲,由图4中的(B)可以看出,在该波长下,处于焦距最小的状态的光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图4中的(C),图4中的(C)为第一实施例中的在焦距最小的状态下光学镜头100在波长为587nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm。由图4中的(C)可以看出,在该波长下,处于焦距最小的状态的光学镜头100的畸变得到了很好的矫正。
第二实施例
本申请的第二实施例公开的光学镜头100在焦距最大和焦距最小的状态下的结构示意图分别如图5和图6所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的固定镜组G1、第二光阑S2、可动镜组G2、红外滤光片60,且固定镜组G1包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3,可动镜组G2包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第四透镜L4和第五透镜L5。其中,关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11、像侧面12于近光轴O处分别为凸面和凹面,第二透镜L2的物侧面21、像侧面22于近光轴O处分别为凸面和凹面,第三透镜L3的物侧面31、像侧面32于近光轴O处分别为凸面和凹面,第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凹面,第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处均为凸面。
具体地,以光学镜头100处于焦距最大的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.45,光学镜头100的焦距f=17.70mm、光学镜头100的半视场角HFOV=12.00°,光学镜头100的总长TTL=16.099mm;以及光学镜头100处于焦距最小的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.47,光学镜头100的焦距f=17.30mm、光学镜头100的半视场角HFOV=11.90°,光学镜头100的总长TTL=16.099mm为例。
该第二实施例中的其他参数由下表3给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表3中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表3中折射率、阿贝数、焦距均在参考波长587.6nm下得到。
表4中的k为圆锥常数,表4给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表3
Figure BDA0003540963540000121
表4
Figure BDA0003540963540000122
Figure BDA0003540963540000131
请参阅图7,由图7中的(A)光线球差曲线图,图7中的(B)光线像散图以及图7中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最大的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图7中的(A)、图7中的(B)以及图7中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图3中的(A)、图3中的(B)、图3中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
请参阅图8,由图8中的(A)光线球差曲线图,图8中的(B)光线像散图以及图8中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最小的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最小的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图8中的(A)、图8中的(B)以及图8中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图4中的(A)、图4中的(B)、图4中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
第三实施例
本申请的第三实施例公开的光学镜头100在焦距最大和焦距最小的状态下的结构示意图分别如图9和图10所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的固定镜组G1、第二光阑S2、可动镜组G2、红外滤光片60,且固定镜组G1包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3,可动镜组G2包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第四透镜L4和第五透镜L5。其中,关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11、像侧面12于近光轴O处分别为凸面和凹面,第二透镜L2的物侧面21、像侧面22于近光轴O处分别为凸面和凹面,第三透镜L3的物侧面31、像侧面32于近光轴O处分别为凸面和凹面,第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凹面,第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处均为凸面。
具体地,以光学镜头100处于焦距最大的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.25,光学镜头100的焦距f=14.61mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.42°,光学镜头100的总长TTL=13.676mm;以及光学镜头100处于焦距最小的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.27,光学镜头100的焦距f=14.35mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.32°,光学镜头100的总长TTL=13.676mm为例。
该第三实施例中的其他参数由下表5给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表5中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表5中折射率、阿贝数、焦距均在参考波长587.6nm下得到。
表6中的k为圆锥常数,表6给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表5
Figure BDA0003540963540000141
表6
Figure BDA0003540963540000151
请参阅图11,由图11中的(A)光线球差曲线图,图11中的(B)光线像散图以及图11中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最大的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图11中的(A)、图11中的(B)以及图11中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图3中的(A)、图3中的(B)、图3中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
请参阅图12,由图12中的(A)光线球差曲线图,图12中的(B)光线像散图以及图12中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最小的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最小的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图12中的(A)、图12中的(B)以及图12中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图4中的(A)、图4中的(B)、图4中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
第四实施例
本申请的第四实施例公开的光学镜头100在焦距最大和焦距最小的状态下的结构示意图分别如图13和图14所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的固定镜组G1、第二光阑S2、可动镜组G2、红外滤光片60,且固定镜组G1包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3,可动镜组G2包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第四透镜L4和第五透镜L5。其中,关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11、像侧面12于近光轴O处分别为凸面和凹面,第二透镜L2的物侧面21、像侧面22于近光轴O处分别为凸面和凹面,第三透镜L3的物侧面31、像侧面32于近光轴O处均为凸面,第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凹面,第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处分别为凸面和凹面。
具体地,以光学镜头100处于焦距最大的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.05,光学镜头100的焦距f=14.61mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.43°,光学镜头100的总长TTL=13.847mm;以及光学镜头100处于焦距最小的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.10,光学镜头100的焦距f=13.89mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.18°,光学镜头100的总长TTL=13.847mm为例。
该第四实施例中的其他参数由下表7给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表7中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表7中折射率、阿贝数、焦距均在参考波长587.6nm下得到。
表8中的k为圆锥常数,表8给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表7
Figure BDA0003540963540000161
Figure BDA0003540963540000171
表8
Figure BDA0003540963540000172
请参阅图15,由图15中的(A)光线球差曲线图,图15中的(B)光线像散图以及图15中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最大的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图15中的(A)、图15中的(B)以及图15中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图3中的(A)、图3中的(B)、图3中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
请参阅图16,由图16中的(A)光线球差曲线图,图16中的(B)光线像散图以及图16中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最小的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最小的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图16中的(A)、图16中的(B)以及图16中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图4中的(A)、图4中的(B)、图4中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
第五实施例
本申请的第五实施例公开的光学镜头100在焦距最大和焦距最小的状态下的结构示意图分别如图17和图18所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的固定镜组G1、第二光阑S2、可动镜组G2、红外滤光片60,且固定镜组G1包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3,可动镜组G2包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第四透镜L4和第五透镜L5。其中,关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11、像侧面12于近光轴O处均为凸面,第二透镜L2的物侧面21、像侧面22于近光轴O处分别为凸面和凹面,第三透镜L3的物侧面31、像侧面32于近光轴O处分别为凸面和凹面,第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凹面,第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处分别为凸面和凹面。
具体地,以光学镜头100处于焦距最大的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=2.85,光学镜头100的焦距f=14.62mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.43°,光学镜头100的总长TTL=13.87mm;以及光学镜头100处于焦距最小的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=2.87,光学镜头100的焦距f=14.35mm、光学镜头100的半视场角HFOV=14.33°,光学镜头100的总长TTL=13.87mm为例。
该第五实施例中的其他参数由下表9给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表9中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表9中折射率、阿贝数、焦距均在参考波长587.6nm下得到。
表10中的k为圆锥常数,表10给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表9
Figure BDA0003540963540000181
Figure BDA0003540963540000191
表10
Figure BDA0003540963540000192
Figure BDA0003540963540000201
请参阅图19,由图19中的(A)光线球差曲线图,图19中的(B)光线像散图以及图19中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最大的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图19中的(A)、图19中的(B)以及图19中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图3中的(A)、图3中的(B)、图3中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
请参阅图20,由图20中的(A)光线球差曲线图,图20中的(B)光线像散图以及图20中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最小的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最小的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图20中的(A)、图20中的(B)以及图20中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图4中的(A)、图4中的(B)、图4中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
第六实施例
本申请的第六实施例公开的光学镜头100在焦距最大和焦距最小的状态下的结构示意图分别如图21和图22所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的固定镜组G1、第二光阑S2、可动镜组G2、红外滤光片60,且固定镜组G1包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3,可动镜组G2包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第四透镜L4和第五透镜L5。其中,关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11、像侧面12于近光轴O处均为凸面,第二透镜L2的物侧面21、像侧面22于近光轴O处分别为凸面和凹面,第三透镜L3的物侧面31、像侧面32于近光轴O处分别为凸面和凹面,第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凹面,第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处均为凸面。
具体地,以光学镜头100处于焦距最大的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.50,光学镜头100的焦距f=16.36mm、光学镜头100的半视场角HFOV=12.02°,光学镜头100的总长TTL=15.017mm;以及光学镜头100处于焦距最小的状态下,光学镜头100的光圈数FNO=3.67,光学镜头100的焦距f=13.58mm、光学镜头100的半视场角HFOV=11.40°,光学镜头100的总长TTL=15.017mm为例。
该第六实施例中的其他参数由下表11给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表11中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表11中折射率、阿贝数、焦距均在参考波长587.6nm下得到。
表12中的k为圆锥常数,表12给出了可用于第六实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表11
Figure BDA0003540963540000211
表12
Figure BDA0003540963540000212
Figure BDA0003540963540000221
请参阅图23,由图23中的(A)光线球差曲线图,图23中的(B)光线像散图以及图23中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最大的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最大的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图23中的(A)、图23中的(B)以及图23中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图3中的(A)、图3中的(B)、图3中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
请参阅图24,由图24中的(A)光线球差曲线图,图24中的(B)光线像散图以及图24中的(C)畸变曲线图可知,在焦距最小的状态下的光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例中的在焦距最小的状态下的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图24中的(A)、图24中的(B)以及图24中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图4中的(A)、图4中的(B)、图4中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
请参阅表13,表13为本申请第一实施例至第六实施例中各关系式的比值汇总。
表13
Figure BDA0003540963540000222
Figure BDA0003540963540000231
请参阅图25,本申请还公开了一种摄像模组200,该摄像模组200包括图像传感器201以及如上述第一实施例至第六实施例中任一实施例所述的光学镜头100,该图像传感器201设于光学镜头100的像侧。该光学镜头100用于接收被摄物的光信号并投射到图像传感器201,图像传感器201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号,这里不做赘述。可以理解,具有上述光学镜头100的摄像模组200在实现可调焦特性的同时,还能兼顾小型化的设计需求。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
请参阅图26,本申请还公开了一种电子设备300,该电子设备300包括壳体301和上述的摄像模组200,摄像模组200设于壳体301。其中,该电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器、行车记录仪、倒车影像等。可以理解,具有上述摄像模组200的电子设备300,也具有上述光学镜头的全部技术效果。即,在实现可调焦特性的同时,还能兼顾小型化的设计需求。由于上述技术效果已在光学镜头的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
以上对本发明实施例公开的光学镜头、摄像模组及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、摄像模组及电子设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光学镜头,其特征在于,所述光学镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括:固定镜组、光阑以及可动镜组,所述可动镜组用于调节所述光学镜头的焦距;
其中,所述固定镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括:
第一透镜,具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第二透镜,具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
第三透镜,具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
所述可动镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括:
第四透镜,具有负屈折力,所述第四透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;
第五透镜,具有正屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足关系式:
0.92<FNOy/FNOj<1.0;
其中,FNOy为所述光学镜头处于焦距最大的状态下的光圈数,FNOj为所述光学镜头处于焦距最小的状态下的光圈数。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足关系式:
1.0<fy/fj<1.5;
其中,fy为所述光学镜头的最大焦距,fj为所述光学镜头的最小焦距。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足关系式:
0.5<f123/fy<0.7;和/或,-0.8<f123/f45<-0.5;
其中,f123为所述固定镜组的组合焦距,f45为所述可动镜组的组合焦距,fy为所述光学镜头的最大焦距。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足关系式:
4<R21/R22<30;
其中,R21为所述第二透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径,R22为所述第二透镜的像侧面于所述光轴处的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足关系式:
1.0<f5/R51<2.0;
其中,f5为所述第五透镜的焦距,R51为所述第五透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足关系式:
1.5<TTL/(2*ImgH)<2.5;
其中,TTL为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,ImgH为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足关系式:
0.5mm<(T12+T23+T45)<2.0mm;和/或,0.1mm<Dj-Dy<1.5mm;
其中,T12为所述第一透镜的像侧面与所述第二透镜的物侧面于所述光轴上的距离,T23为所述第二透镜的像侧面与所述第三透镜的物侧面于所述光轴上的距离,T45为所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面于所述光轴上的距离,Dj为所述光学镜头处于焦距最小的状态时,所述第四透镜的物侧面至所述光阑于所述光轴上的距离,Dy为所述光学镜头处于焦距最大的状态时,所述第四透镜的物侧面至所述光阑于所述光轴上的距离。
9.一种摄像模组,其特征在于:所述摄像模组包括图像传感器以及如权利要求1-8任一项所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。
10.一种电子设备,其特征在于:所述电子设备包括壳体以及如权利要求9所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述壳体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115236835A (zh) * 2022-08-01 2022-10-25 贵州旭业光电有限公司 一种光学成像镜头及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07281089A (ja) * 1994-04-12 1995-10-27 Olympus Optical Co Ltd 撮影レンズ
JPH09179023A (ja) * 1995-12-25 1997-07-11 Asahi Optical Co Ltd 広角ソフトフォーカスレンズ
CN1177115A (zh) * 1996-08-16 1998-03-25 美国精密镜片股份有限公司 与大型像素化屏面联用的投影镜头
JP2001166207A (ja) * 1999-05-20 2001-06-22 Konica Corp ズームレンズ
CN102193177A (zh) * 2010-03-15 2011-09-21 大立光电股份有限公司 可变焦距成像镜头
CN103941376A (zh) * 2013-01-22 2014-07-23 三星电机株式会社 超小型光学系统以及包括该超小型光学系统的便携式装置
CN213600976U (zh) * 2020-11-23 2021-07-02 武汉联一合立技术有限公司 一种变光圈长波红外变焦镜头

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07281089A (ja) * 1994-04-12 1995-10-27 Olympus Optical Co Ltd 撮影レンズ
JPH09179023A (ja) * 1995-12-25 1997-07-11 Asahi Optical Co Ltd 広角ソフトフォーカスレンズ
CN1177115A (zh) * 1996-08-16 1998-03-25 美国精密镜片股份有限公司 与大型像素化屏面联用的投影镜头
JP2001166207A (ja) * 1999-05-20 2001-06-22 Konica Corp ズームレンズ
CN102193177A (zh) * 2010-03-15 2011-09-21 大立光电股份有限公司 可变焦距成像镜头
CN103941376A (zh) * 2013-01-22 2014-07-23 三星电机株式会社 超小型光学系统以及包括该超小型光学系统的便携式装置
CN213600976U (zh) * 2020-11-23 2021-07-02 武汉联一合立技术有限公司 一种变光圈长波红外变焦镜头

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115236835A (zh) * 2022-08-01 2022-10-25 贵州旭业光电有限公司 一种光学成像镜头及电子设备

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