CN114967075B - 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 PDFInfo
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Abstract
本发明公开的光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;第一透镜具有负屈折力,第二透镜具有屈折力,第三透镜具有正屈折力,第四透镜具有正屈折力,第五透镜具有屈折力,第六透镜具有正屈折力,光学镜头满足以下关系:1.4mm<SD11/FNO<2mm,SD11为第一透镜的物侧面的最大有效半口径,FNO为光学镜头的光圈数。本发明提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,能够使光学镜头在具有足够的视场范围的同时兼具小型化的特点,同时可以提高光学镜头的分辨率和成像清晰度,以提升光学镜头的拍摄质量。
Description
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
近年来以智能手机为代表的智能电子设备在摄影摄像领域中展现出多元的需求,涌现出超广角、大光圈、超薄、小头部等不同功能的光学镜头。其中,广角镜头因具有广阔的视场范围,可以捕获到大角度下的物体细节信息,深受消费者的青睐。但是,相关技术中,在实现光学镜头广角的设计趋势下,光学镜头的体积一般都比较大,不利于光学镜头的小型化设计。
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,能够使光学镜头在具有足够的视场范围的同时兼具小型化的特点,同时可以改善光学镜头的画质感,提高光学镜头的分辨率和成像清晰度。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,所述光学镜头共有六片透镜,所述六片透镜沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第二透镜具有屈折力,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;
所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第五透镜具有屈折力,所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第六透镜具有正屈折力,所述第六透镜具有反曲点,所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下关系式:
130°< FOV<150°;
1.4≤EFL/EPD≤1.8;
其中,FOV为所述光学镜头的最大视场角,EFL为所述光学镜头的焦距,EPD为所述光学镜头的入瞳直径。
在本申请提供的光学镜头中,第一透镜具有负屈折力,以及采用朝物侧凸出的弯月形面型,有利于接收大视场范围光线进入光学镜头,并减缓入射光线的汇聚程度;第二透镜的物侧面和像侧面于近光轴处的凸凹面型设计,有助于降低光线在第二透镜的物侧面和第二透镜的像侧面上的入射角度,降低光线在透镜的表面上的反射,还能校正像差;第三透镜和第四透镜具有正屈折力,有利于汇聚从前端镜头入射进入光学镜头的光线,压制广角光线出射角度,并对第一透镜所产生的球差和色差进行校正,提高光学镜头的光学性能;第五透镜的像侧面于近轴处为凸面,既有利于光线的扩散,也有利于校正前透镜组(即第一透镜至第四透镜)产生的像散、场曲和畸变;第六透镜具有正屈折力,以及搭配朝物侧凸出的面型,且第六透镜的物侧面及像侧面可以至少具有一个反曲点,可以缩短光学镜头的光学总长,以及校正光学镜头的像差,同时还可以压制光线出射角度,以使光学镜头的成像面边缘可以获得较高的相对亮度,避免暗角,实现光学镜头大像面的特征,以匹配更高像素的感光芯片,提升成像质量。
也即是说,通过选取合适数量的透镜并合理配置各个透镜的屈折力、面型,使得光学镜头能够具有较大的视场角范围的同时兼备小型化的特点,同时还可以较好地捕获到物体细节信息,改善光学镜头的画质感,提高光学镜头的分辨率和成像清晰度,使得光学镜头可以具有更好的成像效果,以满足人们对光学镜头的高清成像要求;并且还使光学镜头满足以下关系式:130°< FOV<150°,1.4≤EFL/EPD≤1.8,不仅能够使光学镜头获得更大的视场角,以使光学镜头具有更广泛的取像能力,从而提高光学镜头的景深,确保光学镜头对各个细节的抓取具有良好的效果;同时还有利于在缩短光学镜头的光学总长,以实现光学镜头的轻薄、小型化设计的同时,有利于增大光学镜头的光圈,以使光学镜头具有大光圈的特点,具有更大的进光量,可以实现昏暗环境下也能获得足够的光通量,改善暗光拍摄条件,从而能够在实现高画质高清晰的拍摄效果的同时,有利于适用于夜景、雨天、星空等暗光环境拍摄,提高用户拍摄体验。而当FOV≥150°时,光学镜头的视场角过大,造成轴外视场畸变过大,导致图像外围会出现扭曲现象,降低光学镜头的成像性能;而当FOV≤130°时,不利于满足光学镜头的视场角范围,无法获得足够的物空间信息,无法满足设计需求。
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:1.4mm<SD11/FNO<2mm;其中,SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径,FNO为所述光学镜头的光圈数。当满足上述条件式的限定时,第一透镜的物侧面的口径和光圈数得到合理配置,有利于光学镜头具有较大光圈,不仅能使光学镜头具有更小的景深,以使拍摄画面更加生动形象,同时还能使光学镜头具有合适的进光量,这样,不仅可以改善暗光拍摄条件,让拍摄出来的画面更加生动形象,实现高画质高清晰的拍摄效果;同时还可以使光学镜头获取更多的场景内容,丰富光学镜头的成像信息,提高用户拍摄体验。另外,还可以保证光学镜头的结构比较紧凑,实现小型化设计。而当低于上述关系式的下限时,光学镜头的光圈过小,第一透镜的物侧面有效口径过小,不利于光学镜头大光圈、大视场的设计要求;当超过上述关系式的上限时,光学镜头的光圈过大导致过量引入像差,不利于提升成像质量。
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/(ImgH*2)<1.7;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于光轴上的距离,即所述光学镜头的光学总长,ImgH为所述光学镜头的成像面上最大有效成像圆的半径,即所述光学镜头的半像高。通过控制光学镜头的光学总长和半像高的比值在合理的范围内,有利于在光学镜头具有较大像面的前提下,使得光学镜头的结构更加紧凑,具有超薄的特性,满足小型化的设计要求。而当超过上述关系式的上限时,光学镜头的光学总长过大,导致光学镜头的体积增大,不利于光学镜头满足小型化设计要求。而当低于上述关系式的下限时,光学镜头的结构过于紧凑,使得像差修正难度加大,从而容易导致光学镜头的成像性能降低。
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:0.4<(|T23|+|T34|)/|T12|<0.6;其中,T23为所述第二透镜和所述第三透镜之间于光轴上的空气间隔,T34为所述第三透镜和所述第四透镜之间于光轴上的空气间隔,T12为所述第一透镜和所述第二透镜之间于光轴上的空气间隔。当满足上述条件式的限定时,可让周边光线保持较小的入射角度及出射角度,减缓光线进入光学镜头后的方向变化,抑制各视场的边缘光线在光学镜头中的偏转方向,从而有助于减小像散的产生,提升拍摄质量;另外,满足上述条件式的限定时,还能提高空间利用率,避免透镜密集分布,降低制造难度,从而提升生产良率。
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<(CT1+CT6)/(T12+T56)<1;其中,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度,T56为所述第五透镜和所述第六透镜于光轴上的空气间隔。当满足上述关系式的限定时,可让周边光线保持较小的入射角度及出射角度,减缓光线进入光学镜头后的方向变化,有助于减小像散的产生,提高光学镜头的成像解析度,同时还有利于保证光学镜头的整体结构具有紧凑性,满足小型化的设计要求。而当超过上述关系式的范围时,不利于光学镜头的像散的校正,导致光学镜头的成像品质降低;同时,过大的空气间隔与透镜厚度的设置会增加光学镜头的总长负担,不利于光学镜头的小型化设计。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,光学镜头满足以下关系式:0.5<Yc62/SD62<0.75;其中,所述第六透镜的像侧面于离轴处作出垂直于所述光轴的切面,Yc62为所述切面与所述第六透镜的像侧面形成的切点至所述光轴的垂直距离,SD62为所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径。可以知道的是,该第六透镜可以设置有反曲点,这样有利于修正第一透镜至第五透镜产生的畸变、场曲,使靠近成像面的屈折力配置得较为均匀;当满足上述关系式的限定时,不仅可以合理控制第六透镜在垂直方向的屈折力与厚度,避免第六透镜过薄或过厚,减小光线在成像面上的入射角,降低光学镜头的敏感性;同时还可以确保光学镜头具有足够的视场角,且有利于有效地压制离轴视场的光线入射于感光芯片上的角度,从而可进一步修正离轴视场的像差,提高光学镜头的成像品质。
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:4.0<(|SAGY11|+|SAGY12|)/CT1<6.5;其中,SAGY11为所述第一透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高,即,SAGY11为所述第一透镜的物侧面与光轴的交点至所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴上的距离,SAGY12为所述第一透镜的像侧面于最大有效半径处的矢高,即,SAGY12为所述第一透镜的像侧面与光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的最大有效口径处于光轴上的距离,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。当满足上述关系式的限定时,能够使第一透镜满足透镜有效口径处失高与中心厚度比值在一个合理范围之内,不仅有利于大视场角范围光线的入射汇集,还可以第一透镜于圆周处的面型和于光轴上的厚度得到良好的控制,可以合理控制第一透镜的形状,避免第一透镜过于弯曲或过于平缓,从而有利于第一透镜的制造和成型,提高第一透镜的成型良率。而当超过上述条件式的上限时,第一透镜的物侧面的矢高过大,面型过度弯曲,导致透镜成型不良,影响制造良率;低于关系式下限时,第一透镜于光轴上的厚度过大,不利于光学镜头的小型化。
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:0.25<(|SAGY31|+|SAGY32|)/CT3<0.6;其中,SAGY31为所述第三透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高,即,SAGY31为所述第三透镜的物侧面与光轴的交点至所述第三透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴上的距离,SAGY32为所述第三透镜的像侧面于最大有效半径处的矢高,即,SAGY32为所述第三透镜的像侧面与光轴的交点至所述第三透镜的像侧面的最大有效口径处于光轴上的距离,CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度。当满足上述关系式的限定时,能够使第三透镜满足透镜有效口径处失高与中心厚度比值在一个合理范围之内,在有利于光线的入射汇集的同时,可以修正第一透镜至第五透镜所产生的畸变、场曲,从而可以保证场曲的平衡,即不同视场的场曲大小可以趋于平衡,以此可以使整个光学镜头的画质更加均匀,进而提高光学镜头的成像质量;同时还可以第三透镜于圆周处的面型和于光轴上的厚度得到良好的控制,可以合理控制第三透镜的形状,避免第三透镜过于弯曲,从而有利于第三透镜的制造和成型,提高第三透镜的成型良率。而当超过上述条件式的上限时,第三透镜的物侧面的矢高过大,面型过度弯曲,导致透镜成型不良,影响制造良率;低于关系式下限时,第三透镜于光轴上的厚度过大,不利于光学镜头的小型化。
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:1.7<R61/EFL<2.4;其中,R61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,EFL为所述光学镜头的焦距。当满足上述关系式的限定时,使得第六透镜的屈折力和曲率半径得到合理设置,降低第六透镜面型的复杂度,在一定程度上有利于校正光学镜头的场曲、像散和畸变,从而保证光学镜头的成像品质;同时还有利于降低第六透镜的成型难度,提升整体像质,可以有效控制光学镜头的后焦矩,避免光学镜头的光学总长过长。而当超过上述条件式的上限时,第六透镜的物侧面的曲率半径偏大,难以缩短光学镜头的后焦距,导致光学镜头的整体体积偏大;而当低于上述条件式的下限时,第六透镜的物侧面的曲率半径偏小,难以充分的校正光学镜头的场曲与像差。
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:F123/EFL>1;其中,F123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距,EFL为所述光学镜头的焦距。通过满足上述关系式的限定时,能够合理配置第一透镜、第二透镜以及第三透镜的屈折力,以对第一透镜、第二透镜及第三透镜的组合焦距进行合理配置,能够有效地平衡光学镜头产生的像差和球差,提升光学镜头整体的解像力;同时也能够使光学镜头的结构布局更加紧凑,有利于缩短光学镜头的光学总长,实现小型化设计。另外,由于第一透镜、第二透镜以及第三透镜的组合焦距大于零,有利于强化光学镜头的收光能力,使光学镜头的边缘视场的光线能够更好地会聚于成像面上。
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<|f1|/EFL<2.5;其中,f1为所述第一透镜的焦距,EFL为所述光学镜头的焦距。通过满足上述关系式的限定时,以此保证光学镜头具有较大的视场范围,可以增大光学镜头的物空间成像范围,从而可以拍摄到第一透镜为各个透镜提供的由物空间到像空间的全部光学信息,以使光学镜头可以获取更多的场景内容,丰富光学镜头的成像信息。而当超过上述关系式的上限时,第一透镜的焦距的绝对值过大而导致屈折力过弱,不利于第一透镜收集来自物侧的光线,以及不利于大角度光线进入光学镜头,造成通光量下降,降低光学镜头的视场范围,难以满足拍摄需求。而当低于上述关系式的下限时,第一透镜的焦距的绝对值过小而导致屈折力过强,不仅会造成光学镜头的敏感度加大,导致加工困难,还会导致修正第一透镜产生的像差的难度加大,降低成像质量。
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:f4/EFL<10;其中,f4为所述第四透镜的焦距,EFL为所述光学镜头的焦距。通过满足上述关系式的限定时,以合理配置第四透镜的屈折力,强化光学镜头的收光能力,同时还可以将第四透镜的屈折力控制在一个合理范围,能够在校正第一透镜至第三透镜产生的球差、像散及慧差的同时,避免第四透镜过于弯曲,从而有利于第四透镜的加工成型。
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:1.1<ET1/CT1<1.9;其中,ET1为所述第一透镜的物侧面的有效径边缘至所述第一透镜的像侧面的有效径边缘在平行于光轴的方向上的厚度,即,第一透镜的边缘厚度,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,即第一透镜的中心厚度。当满足上述关系式的限定时,第一透镜能够满足边缘厚度大于中心厚度的要求,能够在有利于射入大视场范围光线的同时,有利于第一透镜的加工成型,降低第一透镜的加工难度,以保证光学镜头的品质及良率。
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:1.3<CT4/ET4<1.7;其中,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度,即第四透镜的中心厚度, ET4为所述第四透镜的物侧面的有效径边缘至所述第四透镜的像侧面的有效径边缘在平行于光轴的方向上的厚度,即,第四透镜的边缘厚度。当满足上述关系式的限定时,第四透镜能够满足中心厚度大于边缘厚度的要求,能够在有利于汇聚第一透镜至第三透镜进入的光线的同时,修正第一透镜至第三透镜产生的球差、像散及慧差;而且,第四透镜的透镜均匀性可以在一定合理范围,降低第四透镜的加工难度,保证光学镜头的品质及良率。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,光学镜头满足以下关系式:0.4<CT1/CT6<0.8;其中,CT1为第一透镜于光轴上的厚度,CT6为第六透镜于光轴上的厚度。当满足上述关系式的限定时,能够将第一透镜和第六透镜的中心厚度控制在合理的范围内,在提升大视场角度的同时,可以在一定程度上优化光学系统的场曲、像散等,同时还可以利于降低第一透镜和第六透镜的成型难度,提升光学镜头的整体像质。
第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括感光芯片和如上述第一方面所述的光学镜头,所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。具有所述光学镜头的摄像模组能够在具有足够的视场范围的同时兼具轻薄、小型化设计,同时还能使光学镜头具有良好的光学性能,改善所述光学镜头的画质感,提高所述光学镜头的分辨率和成像清晰度,以提升所述光学镜头的拍摄质量,实现清晰成像。
第三方面,本发明还公开了一种电子设备,所述电子设备包括壳体和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。具有所述摄像模组的电子设备,能够使光学镜头在具有足够的视场范围的同时兼具轻薄、小型化设计,同时还能使光学镜头具有良好的光学性能,改善所述光学镜头的画质感,提高所述光学镜头的分辨率和成像清晰度,以提升所述光学镜头的拍摄质量,实现清晰成像。
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光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头采用六片式透镜,透镜枚数合理,结构巧妙,体积较小。而且通过选取合适数量的透镜并合理配置各个透镜的屈折力、面型,不仅能够使光学镜头在具有足够的视场范围的同时兼具小型化的特点,同时还能改善光学镜头的画质感,以及提高光学镜头的分辨率和成像清晰度,使光学镜头具有更好的成像效果,满足人们对光学镜头的高清成像要求;并且还使光学镜头满足以下关系式:130°< FOV<150°,1.4≤EFL/EPD≤1.8,不仅能够使光学镜头获得更大的视场角,以使光学镜头具有更广泛的取像能力,从而提高光学镜头的景深,确保光学镜头对各个细节的抓取具有良好的效果;同时还有利于在缩短光学镜头的光学总长,以实现光学镜头的轻薄、小型化设计的同时,有利于增大光学镜头的光圈,以使光学镜头具有大光圈的特点,具有更大的进光量,可以实现昏暗环境下也能获得足够的光通量,改善暗光拍摄条件,从而能够在实现高画质高清晰的拍摄效果的同时,有利于适用于夜景、雨天、星空等暗光环境拍摄,提高用户拍摄体验。
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的结构示意图;
图2是本申请第一实施例公开的光学镜头的光线球差图、像散曲线图及畸变曲线图;
图3是本申请第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图4是本申请第二实施例公开的光学镜头的光线球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图5是本申请第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图6是本申请第三实施例公开的光学镜头的光线球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图7是本申请第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图8是本申请第四实施例公开的光学镜头的光线球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图9是本申请第五实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图10是本申请第五实施例公开的光学镜头的光线球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图11是本申请第六实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图12是本申请第六实施例公开的光学镜头的光线球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图13是本申请公开的摄像模组的结构示意图;
图14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和第六透镜L6。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、第五透镜L5和第六透镜L6并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中,第一透镜L1具有负屈折力,第二透镜L2具有正屈折力或负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有正屈折力或负屈折力,第六透镜L6具有正屈折力,第六透镜L6具有反曲点。
进一步地,第一透镜L1的物侧面S11于近光轴O处可为凸面,第一透镜L1的像侧面S12于近光轴O处可为凹面;第二透镜L2的物侧面S21于近光轴O处可为凸面,第二透镜L2的像侧面S22于近光轴O处可为凹面;第三透镜L3的物侧面S31于近光轴O处可为凸面,第三透镜L3的像侧面S32于近光轴O处可为凸面;第四透镜L4的物侧面S41于近光轴O处可为凸面或者是凹面,第四透镜L4的像侧面S42于近光轴O处可为凸面;第五透镜L5的物侧面S51于近光轴O处可为凸面或者是凹面,第五透镜L5的像侧面S52于近光轴O处可为凸面;第六透镜L6的物侧面S61于近光轴O处可为凸面,第六透镜L6的像侧面S62于近光轴O处可为凹面。
考虑到光学镜头100多应用于例如手机、平板电脑、智能手表等电子设备,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和第六透镜L6的材质均可为塑料,从而使得光学镜头100具有良好的光学效果的同时,还可减轻光学镜头100的整体重量,以及可以具有良好的轻便性,并更易于对透镜复杂面型的加工。同时,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和第六透镜L6均可为非球面。
一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可为孔径光阑或视场光阑,其可设置在第二透镜L2的像侧面S22与第三透镜L3的物侧面S31之间。可以理解的是,在其他实施例中,该光阑102也可设置在光学镜头100的物侧与第一透镜L1的物侧面S11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还包括滤光片L7,例如红外滤光片,红外滤光片可设置在第六透镜L6的像侧面S62与光学镜头100的成像面101之间,从而可滤除诸如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,因此,选用红外滤光片,通过滤除诸如可见光等其他波段的光线,提升成像品质,使成像更加符合人眼的视觉体验;以及光学镜头100可作为红外光学镜头使用,即,光学镜头100能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像并能获得较好的影像效果。可以理解的,该滤光片L7可以是光学玻璃镀膜制成的,也可以是有色玻璃制成的,或者其他材质的滤光片,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:1.4mm<SD11/FNO<2mm,例如:SD11/FNO=1.411mm、1.442mm、1.466mm、1.755mm、1.787mm、1.822mm、1.897mm或1.924mm,等等;其中,SD11为第一透镜L1的物侧面S11的最大有效半口径,FNO为光学镜头100的光圈数。当满足上述条件式的限定时,第一透镜L1的物侧面S11的口径和光圈数得到合理配置,有利于光学镜头100具有较大光圈,不仅能使光学镜头100具有更小的景深,以使拍摄画面更加生动形象,同时还能使光学镜头100具有合适的进光量,这样,不仅可以改善暗光拍摄条件,让拍摄出来的画面更加生动形象,实现高画质高清晰的拍摄效果;同时还可以使光学镜头100获取更多的场景内容,丰富光学镜头100的成像信息,提高用户拍摄体验。另外,还可以保证光学镜头100的结构比较紧凑,实现小型化设计。而当低于上述关系式的下限时,光学镜头100的光圈过小,第一透镜L1的物侧面S11有效口径过小,不利于光学镜头100大光圈、大视场的设计要求;当超过上述关系式的上限时,光学镜头100的光圈过大导致过量引入像差,不利于提升成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:130°<FOV<150°,例如:FOV=135.5°、136.5°、137.5°、139.5°、141°、142°、144°、145.5°或146.5°,等等;其中,FOV为光学镜头100的最大视场角。通过将光学镜头100的最大视场角控制在合理范围内,能够使光学镜头100获得更大的视场角,以使光学镜头100具有更广泛的取像能力,从而提高光学镜头100的景深,确保光学镜头100对各个细节的抓取具有良好的效果。而当超过上述关系式的上限时,光学镜头100的视场角过大,不利于光学镜头100维持较长的焦距实现远摄效果,同时也会造成轴外视场畸变过大,导致图像外围会出现扭曲现象,降低光学镜头100的成像性能;而当低于上述关系式的下限时,不利于满足光学镜头100的视场角范围,无法获得足够的物空间信息,无法满足设计要求。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.5<TTL/(ImgH*2)<1.7,例如:TTL/(ImgH*2)=1.575、1.585、1.595、1.6、1.615、1.625、1.635、1.648或1.658,等等;其中,TTL为第一透镜L1的物侧面S11至光学镜头100的成像面101于光轴上的距离,即光学镜头100的光学总长,ImgH为光学镜头100的成像面101上最大有效成像圆的半径,即光学镜头100的半像高。通过控制光学镜头100的光学总长和半像高的比值在合理的范围内,有利于在光学镜头100具有较大像面的前提下,使得光学镜头100的结构更加紧凑,具有超薄的特性,满足小型化的设计要求。而当超过上述关系式的上限时,光学镜头100的光学总长过大,导致光学镜头100的体积增大,不利于光学镜头100满足小型化设计要求。而当低于上述关系式的下限时,光学镜头100的结构过于紧凑,使得像差修正难度加大,从而容易导致光学镜头100的成像性能降低。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.4<(|T23|+|T34|)/|T12|<0.6,例如:(|T23|+|T34|)/|T12|=0.424、0.427、0.433、0.478、0.502、0.517、0.520、0.534或0.578,等等;其中,T23为第二透镜L2和第三透镜L3之间于光轴上的空气间隔,T34为第三透镜L3和第四透镜L4之间于光轴上的空气间隔,T12为第一透镜L1和第二透镜L2之间于光轴上的空气间隔。当满足上述条件式的限定时,可让周边光线保持较小的入射角度及出射角度,减缓光线进入光学镜头100后的方向变化,抑制各视场的边缘光线在光学镜头100中的偏转方向,从而有助于减小像散的产生,提升拍摄质量;另外,满足上述条件式的限定时,还能提高空间利用率,避免透镜密集分布,降低制造难度,从而提升生产良率。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.5<(CT1+CT6)/(T12+T56)<1,例如:(CT1+CT6)/(T12+T56)=0.578、0.603、0.638、0.685、0.704、0.775、0.878、0.918或0.951,等等;其中,CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度,CT6为第六透镜L6于光轴上的厚度,T56为第五透镜L5和第六透镜L6于光轴上的空气间隔。当满足上述关系式的限定时,可让周边光线保持较小的入射角度及出射角度,减缓光线进入光学镜头100后的方向变化,有助于减小像散的产生,提高光学镜头100的成像解析度,同时还有利于保证光学镜头100的整体结构具有紧凑性,满足小型化的设计要求。而当超过上述关系式的范围时,不利于光学镜头100的像散的校正,导致光学镜头100的成像品质降低;同时,过大的空气间隔与透镜厚度的设置会增加光学镜头100的总长负担,不利于光学镜头100的小型化设计。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.5<Yc62/SD62<0.75,例如:Yc62/SD62=0.544、0.598、0.607、0.645、0.663、0.685、0.706、0.721或0.742,等等;其中,第六透镜L6的像侧面S62于离轴处作出垂直于光轴的切面,Yc62为切面与第六透镜L6的像侧面S62形成的切点至光轴的垂直距离,例如图1中的H值,SD62为第六透镜L6的像侧面S62的最大有效半口径。可以知道的是,该第六透镜L6可以设置有多个反曲点,这样有利于修正第一透镜L1至第五透镜L5产生的畸变、场曲,使靠近成像面101的屈折力配置得较为均匀;当满足上述关系式的限定时,不仅可以合理控制第六透镜L6在垂直方向的屈折力与厚度,避免第六透镜L6过薄或过厚,减小光线在成像面101上的入射角,降低光学镜头100的敏感性;同时还可以确保光学镜头100具有足够的视场角,且有利于有效地压制离轴视场的光线入射于感光芯片上的角度,从而可进一步修正离轴视场的像差,提高光学镜头100的成像品质。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:4.0< (|SAGY11|+|SAGY12|)/CT1<6.5,例如:(|SAGY11|+|SAGY12|)/CT1=4.545、4.744、4.953、5.037、5.348、5.467、5.567、6.032或6.445,等等;其中,SAGY11为第一透镜L1的物侧面S11于最大有效半径处的矢高,即,SAGY11为第一透镜L1的物侧面S11与光轴的交点至第一透镜L1的物侧面S11的最大有效口径处于光轴上的距离,SAGY12为第一透镜L1的像侧面S12于最大有效半径处的矢高,即,SAGY12为第一透镜L1的像侧面S12与光轴的交点至第一透镜L1的像侧面S12的最大有效口径处于光轴上的距离,CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度。当满足上述关系式的限定时,能够使第一透镜L1满足透镜有效口径处失高与中心厚度比值在一个合理范围之内,不仅有利于大视场角范围光线的入射汇集,还可以第一透镜L1于圆周处的面型和于光轴上的厚度得到良好的控制,可以合理控制第一透镜L1的形状,避免第一透镜L1过于弯曲或过于平缓,从而有利于第一透镜L1的制造和成型,提高第一透镜L1的成型良率。而当超过上述条件式的上限时,第一透镜L1的物侧面S11的矢高过大,面型过度弯曲,导致透镜成型不良,影响制造良率;低于关系式下限时,第一透镜L1于光轴上的厚度过大,不利于光学镜头100的小型化。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.25< (|SAGY31|+|SAGY32|)/CT3<0.6,例如:(|SAGY31|+|SAGY32|)/CT3=0.267、0.278、0.317、0.461、0.463、0.483、0.532、0.539或0.588,等等;其中,SAGY31为第三透镜L3的物侧面S31于最大有效半径处的矢高,即,SAGY31为第三透镜L3的物侧面S31与光轴的交点至第三透镜L3的物侧面S31的最大有效口径处于光轴上的距离,SAGY32为第三透镜L3的像侧面S32于最大有效半径处的矢高,即,SAGY32为第三透镜L3的像侧面S32与光轴的交点至第三透镜L3的像侧面S32的最大有效口径处于光轴上的距离,CT3为第三透镜L3于光轴上的厚度。当满足上述关系式的限定时,能够使第三透镜L3满足透镜有效口径处失高与中心厚度比值在一个合理范围之内,在有利于光线的入射汇集的同时,可以修正第一透镜L1至第五透镜L5所产生的畸变、场曲,从而可以保证场曲的平衡,即不同视场的场曲大小可以趋于平衡,以此可以使整个光学镜头100的画质更加均匀,进而提高光学镜头100的成像质量;同时还可以第三透镜L3于圆周处的面型和于光轴上的厚度得到良好的控制,可以合理控制第三透镜L3的形状,避免第三透镜L3过于弯曲,从而有利于第三透镜L3的制造和成型,提高第三透镜L3的成型良率。而当超过上述条件式的上限时,第三透镜L3的物侧面S31的矢高过大,面型过度弯曲,导致透镜成型不良,影响制造良率;低于关系式下限时,第三透镜L3于光轴上的厚度过大,不利于光学镜头100的小型化。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.7<R61/EFL<2.4,例如:R61/EFL=1.778、1.810、1.913、2.077、2.084、2.105、2.217、2.289或2.339,等等;其中,R61为第六透镜L6的物侧面S61于光轴处的曲率半径,EFL为光学镜头100的焦距。当满足上述关系式的限定时,使得第六透镜L6的屈折力和曲率半径得到合理设置,降低第六透镜L6面型的复杂度,在一定程度上有利于校正光学镜头100的场曲、像散和畸变,从而保证光学镜头100的成像品质;同时还有利于降低第六透镜L6的成型难度,提升整体像质,可以有效控制光学镜头100的后焦矩,避免光学镜头100的光学总长过长。而当超过上述条件式的上限时,第六透镜L6的物侧面S61的曲率半径偏大,难以缩短光学镜头100的后焦距,导致光学镜头100的整体体积偏大;而当低于上述条件式的下限时,第六透镜L6的物侧面S61的曲率半径偏小,难以充分的校正光学镜头100的场曲与像差。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:F123/EFL>1,例如:F123/EFL=1.778、2.887、2.907、3.062、4.578、6.985、9.772、11.518或24.964,等等;其中,F123为第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的组合焦距,EFL为光学镜头100的焦距。通过满足上述关系式的限定时,能够合理配置第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3的屈折力,以对第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的组合焦距进行合理配置,能够有效地平衡光学镜头100产生的像差和球差,提升光学镜头100整体的解像力;同时也能够使光学镜头100的结构布局更加紧凑,有利于缩短光学镜头100的光学总长,实现小型化设计。另外,由于第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3的组合焦距大于零,有利于强化光学镜头100的收光能力,使光学镜头100的边缘视场的光线能够更好地会聚于成像面101上。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.5<|f1|/EFL<2.5,例如:|f1|/EFL=1.578、1.687、1.898、1.910、1.993、2.025、2.027、2.246或2.421,等等;其中,f1为第一透镜L1的焦距,EFL为光学镜头100的焦距。通过满足上述关系式的限定时,以此保证光学镜头100具有较大的视场范围,可以增大光学镜头100的物空间成像范围,从而可以拍摄到第一透镜L1为各个透镜提供的由物空间到像空间的全部光学信息,以使光学镜头100可以获取更多的场景内容,丰富光学镜头100的成像信息。而当超过上述关系式的上限时,第一透镜L1的焦距的绝对值过大而导致屈折力过弱,不利于第一透镜L1收集来自物侧的光线,以及不利于大角度光线进入光学镜头100,造成通光量下降,降低光学镜头100的视场范围,难以满足拍摄需求。而当低于上述关系式的下限时,第一透镜L1的焦距的绝对值过小而导致屈折力过强,不仅会造成光学镜头100的敏感度加大,导致加工困难,还会导致修正第一透镜L1产生的像差的难度加大,降低成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:f4/EFL <10,例如:f4/EFL =2.578、3.682、3.942、3.972、4.993、5.025、6.383、8.301、8.394、9.394或9.894,等等;其中,f4为第四透镜L4的焦距,EFL为光学镜头100的焦距。通过满足上述关系式的限定时,以合理配置第四透镜L4的屈折力,强化光学镜头100的收光能力,同时还可以将第四透镜L4的屈折力控制在一个合理范围,能够在校正第一透镜L1至第三透镜L3产生的球差、像散及慧差的同时,避免第四透镜L4过于弯曲,从而有利于第四透镜L4的加工成型。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.4≤EFL/EPD≤1.8,例如:EFL/EPD=1.4、1.45、1.48、1.5、1.53、1.6、1.7、1.76或1.8,等等;其中,EFL为光学镜头100的焦距,EPD为光学镜头100的入瞳直径。当满足上述关系式的限定时,有利于在缩短光学镜头100的光学总长,以实现光学镜头100的轻薄、小型化设计的同时,有利于增大光学镜头100的光圈,以使光学镜头100具有大光圈的特点,具有更大的进光量,可以实现昏暗环境下也能获得足够的光通量,改善暗光拍摄条件,从而能够在实现高画质高清晰的拍摄效果的同时,有利于适用于夜景、雨天、星空等暗光环境拍摄,提高用户拍摄体验。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.1<ET1/CT1<1.9,例如:ET1/CT1=1.193、1.370、1.395、1.456、1.568、1.617、1.740、1.790或1.888,等等;其中,ET1为第一透镜L1的物侧面S11的有效径边缘至第一透镜L1的像侧面S12的有效径边缘在平行于光轴的方向上的厚度,即,第一透镜L1的边缘厚度,CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度,即第一透镜L1的中心厚度。当满足上述关系式的限定时,第一透镜L1能够满足边缘厚度大于中心厚度的要求,能够在有利于射入大视场范围光线的同时,有利于第一透镜L1的加工成型,降低第一透镜L1的加工难度,以保证光学镜头100的品质及良率。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.3<CT4/ET4<1.7,例如:CT4/ET4=1.313、1.370、1.405、1.406、1.409、1.430、1.460、1.540、1.658或1.671,等等;其中,CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度,即第四透镜L4的中心厚度, ET4为第四透镜L4的物侧面S41的有效径边缘至第四透镜L4的像侧面S42的有效径边缘在平行于光轴的方向上的厚度,即,第四透镜L4的边缘厚度。当满足上述关系式的限定时,第四透镜L4能够满足中心厚度大于边缘厚度的要求,能够在有利于汇聚第一透镜L1至第三透镜L3进入的光线的同时,修正第一透镜L1至第三透镜L3产生的球差、像散及慧差;而且,第四透镜L4的透镜均匀性可以在一定合理范围,降低第四透镜L4的加工难度,保证光学镜头100的品质及良率。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.4<CT1/CT6<0.8,例如:CT1/CT6=0.439、0.444、0.535、0.615、0.642、0.706、0.748、0.761、0.789或0.791,等等;其中,CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度,CT6为第六透镜L6于光轴上的厚度。当满足上述关系式的限定时,能够将第一透镜L1和第六透镜L6的中心厚度控制在合理的范围内,在提升大视场角度的同时,可以在一定程度上优化光学系统的场曲、像散等,同时还可以利于降低第一透镜L1和第六透镜L6的成型难度,提升光学镜头100的整体像质。
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的结构示意图,如图1所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑102、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和滤光片L7。其中,第一透镜L1具有负屈折力,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具有正屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,第六透镜L6具有正屈折力。关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的材料可参见上述具体实施方式,此处不再赘述。进一步地,第一透镜L1的物侧面S11于近光轴O处为凸面,第一透镜L1的像侧面S12于近光轴O处为凹面;第二透镜L2的物侧面S21于近光轴O处为凸面,第二透镜L2的像侧面S22于近光轴O处为凹面;第三透镜L3的物侧面S31于近光轴O处为凸面,第三透镜L3的像侧面S32于近光轴O处为凸面;第四透镜L4的物侧面S41于近光轴O处为凸面,第四透镜L4的像侧面S42于近光轴O处为凸面;第五透镜L5的物侧面S51于近光轴O处为凹面,第五透镜L5的像侧面S52于近光轴O处为凸面;第六透镜L6的物侧面S61于近光轴O处为凸面,第六透镜L6的像侧面S62于近光轴O处为凹面。
具体地,以光学镜头100的焦距EFL=1.02mm、光学镜头100的最大视场角FOV=146.5°、光学镜头100的光学总长TTL=6.5mm、光学镜头100的光圈数FNO=1.48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1和2分别对应第一透镜L1的物侧面S11和像侧面S12。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴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。光阑102于“厚度”参数列中的数值为光阑102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S11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102设置于后一表面顶点的右侧,若光阑102厚度为正值时,光阑102在后一表面顶点的左侧。可以理解的是,表1中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。表1中的各个透镜的焦距的参考波长为940.00nm,且表1中的各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.56nm。
表1
在第一实施例中,第一透镜L1至第六透镜L6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Y半径R的倒数);K为圆锥系数;Ai是非球面第i项高次项相对应的修正系数。表2给出了可用于第一实施例中各个非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
请参阅图2中的(A),图2中的(A)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为930.00nm、940.00nm以及950.00nm下的光线球差曲线图。在图2中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,单位为mm,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的(A)可以看出,第一实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。请参阅图2中的(B),图2中的(B)为第一实施例中的光学镜头100在波长为940.00nm下的像散曲线图。在图2中的(B)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,单位为mm,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2中的(B)可以看出,在该波长940.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。请参阅图2中的(C),图2中的(C)为第一实施例中的光学镜头100在波长为940.00nm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2中的(C)可以看出,在该波长940.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第二实施例
请参照图3,图3为本申请第二实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑102、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和滤光片L7。其中,第一透镜L1具有负屈折力,第二透镜L2具有正屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有正屈折力。关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的材料可参见上述具体实施方式,此处不再赘述。进一步地,在第二实施例中,各个透镜的面型和第一实施例中的各个透镜的面型相同,具体可参见第一实施例关于各个透镜的面型的描述,此时不加以赘述。
在第二实施例中,以光学镜头100的焦距EFL=1.02mm、光学镜头100的最大视场角FOV=135.5°、光学镜头100的光学总长TTL=6.63mm、光学镜头100的光圈数FNO=1.4为例。
该第二实施例中的其他各项参数由下列表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。表3中的各个透镜的焦距参考波长为940.00nm,且表3中的各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.56nm。
表3
在第二实施例中,表4给出了可用于第二实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表4
请参阅图4,图4示出了第二实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例,此处不再赘述。由图4中的(A)可以看出,第二实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图4中的(B)可以看出,在波长940.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图4中的(C)可以看出,在波长940.00nm下,该光学镜头的畸变得到了很好的校正。
第三实施例
请参照图5,图5示出了本申请第三实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑102、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和滤光片L7。其中,第一透镜L1具有负屈折力,第二透镜L2具有正屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,第六透镜L6具有正屈折力。关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的材料可参见上述具体实施方式,此处不再赘述。进一步地,在第三实施例中,各个透镜的面型和第一实施例中的各个透镜的面型相同,具体可参见第一实施例关于各个透镜的面型的描述,此时不加以赘述。
在第三实施例中,以光学镜头100的焦距EFL=1.08mm、光学镜头100的最大视场角FOV=137.5°、光学镜头100的光学总长TTL=6.5mm、光学镜头100的光圈数FNO=1.4为例。
该第三实施例中的其他各项参数由下列表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。表5中的各个透镜的焦距的参考波长为940.00nm,且表5中的各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.56nm。
表5
在第三实施例中,表6给出了可用于第三实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表6
请参阅图6,图6示出了第三实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例,此处不再赘述。由图6中的(A)可以看出,第三实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图6中的(B)可以看出,在波长940.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图6中的(C)可以看出,在波长940.00nm下,该光学镜头的畸变得到了很好的校正。
第四实施例
请参阅图7,为本申请第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑102、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和滤光片L7。其中,第一透镜L1具有负屈折力,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具有正屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有正屈折力。关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的材料可参见上述具体实施方式,此处不再赘述。进一步地,在第四实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第四透镜L4的物侧面S41于近光轴O处为凹面,第五透镜L5的物侧面S51于近光轴O处为凸面。
在第四实施例中,以光学镜头100的焦距EFL=1.075mm、光学镜头100的最大视场角FOV=135.5°、光学镜头100的光学总长TTL=6.3mm、光学镜头100的光圈数FNO=1.8为例。
该第四实施例中的其他各项参数由下列表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。表7中的各个透镜的焦距的参考波长为940.00nm,且表7中的各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.56nm。
表7
在第四实施例中,表8给出了可用于第四实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表8
请参阅图8,图8示出了第四实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例,此处不再赘述。由图8中的(A)可以看出,第四实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图8中的(B)可以看出,在波长940.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图8中的(C)可以看出,在波长940.00nm下,该光学镜头的畸变得到了很好的校正。
第五实施例
请参阅图9,为本申请第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑102、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和滤光片L7。其中,第一透镜L1具有负屈折力,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具有正屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有正屈折力。关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的材料可参见上述具体实施方式,此处不再赘述。进一步地,在第五实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第四透镜L4的物侧面S41于近光轴O处为凹面,第五透镜L5的物侧面S51于近光轴O处为凸面。
在第五实施例中,以光学镜头100的焦距EFL=1.06mm、光学镜头100的最大视场角FOV=142°、光学镜头100的光学总长TTL=6.4mm、光学镜头100的光圈数FNO=1.5为例。
该第五实施例中的其他各项参数由下列表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。表9中的各个透镜的焦距的参考波长为940.00nm,且表9中的各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.56nm。
表9
在第五实施例中,表10给出了可用于第五实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表10
请参阅图10,图10示出了第五实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例,此处不再赘述。由图10中的(A)可以看出,第五实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图10中的(B)可以看出,在波长940.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图10中的(C)可以看出,在波长940.00nm下,该光学镜头的畸变得到了很好的校正。
第六实施例
请参阅图11,为本申请第六实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑102、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和滤光片L7。其中,第一透镜L1具有负屈折力,第二透镜L2具有正屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有正屈折力。关于第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的材料可参见上述具体实施方式,此处不再赘述。进一步地,在第六实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第四透镜L4的物侧面S41于近光轴O处为凹面,第五透镜L5的物侧面S51于近光轴O处为凸面。
在第六实施例中,以光学镜头100的焦距EFL=1.07mm、光学镜头100的最大视场角FOV=141°、光学镜头100的光学总长TTL=6.3mm、光学镜头100的光圈数FNO=1.5为例。
该第六实施例中的其他各项参数由下列表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。表11中的各个透镜的焦距的参考波长为940.00nm,且表11中的各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.56nm。
表11
在第六实施例中,表12给出了可用于第六实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表12
请参阅图12,图12示出了第六实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例,此处不再赘述。由图12中的(A)可以看出,第六实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图12中的(B)可以看出,在波长940.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图12中的(C)可以看出,在波长940.00nm下,该光学镜头的畸变得到了很好的校正。
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
请参阅图13,本申请还公开了一种摄像模组,摄像模组200包括感光芯片201和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,感光芯片201设置于光学镜头100的像侧。光学镜头100可用于接收被摄物的光信号并投射到感光芯片201,感光芯片201可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。可以理解的,具有所述光学镜头100的摄像模组200,能够在具有足够的视场范围的同时兼具轻薄、小型化设计,同时还能使光学镜头100具有良好的光学性能,改善光学镜头100的画质感,提高光学镜头100的分辨率和成像清晰度,以提升光学镜头100的拍摄质量,实现清晰成像。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14,本申请还公开了一种电子设备,电子设备300包括壳体301和如上述的摄像模组200,摄像模组200设于壳体301以获取影像信息。其中,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、监控器等。可以理解的,具有上述摄像模组200的电子设备300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,所述电子设备300能够在光学镜头100具有足够的视场范围的同时兼具轻薄、小型化设计,同时还能使光学镜头100具有良好的光学性能,改善光学镜头100的画质感,提高光学镜头100的分辨率和成像清晰度,以提升光学镜头100的拍摄质量,实现清晰成像。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。
以上对本发明实施例公开的一种光学镜头、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 (11)
1.一种光学镜头,其特征在于,所述光学镜头共有六片透镜,所述六片透镜沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第二透镜具有屈折力,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;
所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第五透镜具有屈折力,所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第六透镜具有正屈折力,所述第六透镜具有反曲点,所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下关系式:
130°<FOV<150°;
1.4≤EFL/EPD≤1.8;
其中,FOV为所述光学镜头的最大视场角,EFL为所述光学镜头的焦距,EPD为所述光学镜头的入瞳直径。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
1.4mm<SD11/FNO<2mm;
其中,SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径,FNO为所述光学镜头的光圈数。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
1.5<TTL/(ImgH*2)<1.7;
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于光轴上的距离,ImgH为所述光学镜头的成像面上最大有效成像圆的半径。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
0.4<(|T23|+|T34|)/|T12|<0.6;和/或
0.5<(CT1+CT6)/(T12+T56)<1;
其中,T23为所述第二透镜和所述第三透镜之间于光轴上的空气间隔,T34为所述第三透镜和所述第四透镜之间于光轴上的空气间隔,T12为所述第一透镜和所述第二透镜之间于光轴上的空气间隔,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度,T56为所述第五透镜和所述第六透镜于光轴上的空气间隔。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
0.5<Yc62/SD62<0.75;
其中,所述第六透镜的像侧面于离轴处作出垂直于所述光轴的切面,Yc62为所述切面与所述第六透镜的像侧面形成的切点至所述光轴的垂直距离,SD62为所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
4.0<(|SAGY11|+|SAGY12|)/CT1<6.5;和/或
0.25<(|SAGY31|+|SAGY32|)/CT3<0.6;
其中,SAGY11为所述第一透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高,SAGY12为所述第一透镜的像侧面于最大有效半径处的矢高,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,SAGY31为所述第三透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高,SAGY32为所述第三透镜的像侧面于最大有效半径处的矢高,CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
1.7<R61/EFL<2.4;
其中,R61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
F123/EFL>1;和/或
1.5<|f1|/EFL<2.5;和/或
f4/EFL<10;
其中,F123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距,f1为所述第一透镜的焦距,f4为所述第四透镜的焦距。
9.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
1.1<ET1/CT1<1.9;和/或
1.3<CT4/ET4<1.7;和/或
0.4<CT1/CT6<0.8;
其中,ET1为所述第一透镜的物侧面的有效径边缘至所述第一透镜的像侧面的有效径边缘在平行于光轴的方向上的厚度,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,ET4为所述第四透镜的物侧面的有效径边缘至所述第四透镜的像侧面的有效径边缘在平行于光轴的方向上的厚度,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。
10.一种摄像模组,其特征在于,所述摄像模组包括感光芯片和如权利要求1-9任一项所述的光学镜头,所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。
11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括壳体和如权利要求10所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述壳体。
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