CN115993697A - 光学镜头和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光学镜头和电子设备。光学镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面;第二透镜,第二透镜具有正光焦度,第二透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面;第三透镜,第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面;第四透镜,第四透镜具有光焦度;第五透镜,第五透镜具有光焦度;第六透镜,第六透镜具有光焦度。本发明解决了现有技术中的光学镜头存在小FNO、高解像能力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,涉及一种光学镜头和电子设备。
背景技术
车载镜头是自动驾驶辅助系统获取外界信息的关键部件,随着自动驾驶辅助系统的飞速发展,应用于侧视光学镜头性能要求也越来越高,并朝着高解像能力和小型化的方向发展。
为达到安全驾驶的要求及特殊的安装位置,与普通的光学镜头相比,自动驾驶辅助系统中的车载镜头有更加特殊的要求,所以目前市场正需要一款高解像兼顾小型化等特点的光学镜头,能够满足侧视应用的要求。
同时,随着自动驾驶对夜间行驶要求逐渐增高,故车载镜头对夜视功能的要求也越来越高,所以目前市场正需要一款小FNO且兼顾小型化的光学镜头满足汽车侧视应用。
一些厂家提出了一种光学镜头,不能同时满足小FNO和高解像的要求,还有一些厂家提出了一种光学镜头,虽然可达到百万像素的清晰度,但是光学镜头的色差、像散、畸变等像差问题较为严重。
也就是说,现有技术中的光学镜头存在小FNO、高解像能力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镜头和电子设备,以解决现有技术中的光学镜头存在小FNO、高解像能力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,提供了一种光学镜头,沿光轴由物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面;第二透镜,第二透镜具有正光焦度,第二透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面;第三透镜,第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面;第四透镜,第四透镜具有光焦度;第五透镜,第五透镜具有光焦度;第六透镜,第六透镜具有光焦度。
进一步地,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第三透镜具有正光焦度。
进一步地,第三透镜具有负光焦度。
进一步地,第四透镜的物侧面为凸面,第四透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第四透镜的物侧面为凹面,第四透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第四透镜具有正光焦度。
进一步地,第四透镜具有负光焦度。
进一步地,第五透镜的物侧面为凹面,第五透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第五透镜的物侧面为凸面,第五透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第五透镜具有正光焦度。
进一步地,第五透镜具有负光焦度。
进一步地,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第六透镜的物侧面为凹面,第六透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第六透镜具有正光焦度。
进一步地,第六透镜具有负光焦度。
进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。
进一步地,第六透镜为非球面透镜。
进一步地,第四透镜为非球面透镜。
进一步地,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜。
进一步地,第五透镜与第六透镜胶合形成胶合透镜。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的光学后焦,即光学镜头最后一片透镜像方侧中心到成像面的中心距离BFL之间满足:BFL/TTL≥0.1。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角FOV与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.02≤D/H/FOV≤0.05。
进一步地,光学镜头的最大视场角的弧度θ、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:1≤D/H/θ≤2.5。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:0.04≤TTL/H/FOV≤0.15。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角的弧度θ之间满足:2≤TTL/H/θ≤6。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的整组焦距值F之间满足:D/H/F≤0.4。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角的弧度θ与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:(F*θ)/D≥0.5。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F与光学镜头的入瞳直径ENPD之间满足:F/EPND≤2。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足:TTL/F≤4。
进一步地,第三透镜的焦距值F3与光学镜头的整组焦距值F之间满足:3.5≤|F3/F|。
进一步地,第一透镜的焦距值F1与第二透镜的焦距值F2之间满足:|F1/F2|≤1.8。
进一步地,第二透镜的焦距值F2与第三透镜的焦距值F3之间满足:0.1≤|F2/F3|≤1.5。
进一步地,第六透镜的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足:|F6/F|≤4。
进一步地,第一透镜的像侧面的曲率半径R2与第二透镜的物侧面的曲率半径R3之间满足:-4.0≤(R2-R3)/(R2+R3)≤1。
进一步地,第一透镜的焦距值F1与光学镜头的整组焦距值F之间满足:-2.5≤F1/F≤0。
进一步地,第三透镜的物侧面的曲率半径R5与第三透镜的像侧面的曲率半径R6之间满足:0.4≤R5/R6≤2。
进一步地,第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第三透镜的像侧面的曲率半径R6与光学镜头的第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.8≤R5/(R6+d5)≤3.5。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:30≤|TTL/sin(FOV/2×1.6)|≤80。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的入瞳直径ENPD与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:0≤F/ENPD/D≤0.25。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F与第二透镜的焦距值F2之间满足:0≤F/F2≤2。
根据本发明的另一方面,提供了一种光学镜头,沿光轴由物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度;第二透镜,第二透镜具有正光焦度;第三透镜,第三透镜具有光焦度;第四透镜,第四透镜具有光焦度;第五透镜,第五透镜具有光焦度;第六透镜,第六透镜具有光焦度;其中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:30≤|TTL/sin(FOV/2×1.6)|≤80。
进一步地,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第三透镜具有正光焦度。
进一步地,第三透镜具有负光焦度。
进一步地,第四透镜的物侧面为凸面,第四透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第四透镜的物侧面为凹面,第四透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第四透镜具有正光焦度。
进一步地,第四透镜具有负光焦度。
进一步地,第五透镜的物侧面为凹面,第五透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第五透镜的物侧面为凸面,第五透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第五透镜具有正光焦度。
进一步地,第五透镜具有负光焦度。
进一步地,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第六透镜的物侧面为凹面,第六透镜的像侧面为凹面。
进一步地,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凸面。
进一步地,第六透镜具有正光焦度。
进一步地,第六透镜具有负光焦度。
进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。
进一步地,第六透镜为非球面透镜。
进一步地,第四透镜为非球面透镜。
进一步地,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜。
进一步地,第五透镜与第六透镜胶合形成胶合透镜。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的光学后焦,即光学镜头最后一片透镜像方侧中心到成像面的中心距离BFL之间满足:BFL/TTL≥0.1。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角FOV与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.02≤D/H/FOV≤0.05。
进一步地,光学镜头的最大视场角的弧度θ、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:1≤D/H/θ≤2.5。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:0.04≤TTL/H/FOV≤0.15。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角的弧度θ之间满足:2≤TTL/H/θ≤6。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的整组焦距值F之间满足:D/H/F≤0.4。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角的弧度θ与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:(F*θ)/D≥0.5。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F与光学镜头的入瞳直径ENPD之间满足:F/EPND≤2。
进一步地,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足:TTL/F≤4。
进一步地,第三透镜的焦距值F3与光学镜头的整组焦距值F之间满足:3.5≤|F3/F|。
进一步地,第一透镜的焦距值F1与第二透镜的焦距值F2之间满足:|F1/F2|≤1.8。
进一步地,第二透镜的焦距值F2与第三透镜的焦距值F3之间满足:0.1≤|F2/F3|≤1.5。
进一步地,第六透镜的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足:|F6/F|≤4。
进一步地,第一透镜的像侧面的曲率半径R2与第二透镜的物侧面的曲率半径R3之间满足:-4.0≤(R2-R3)/(R2+R3)≤1。
进一步地,第一透镜的焦距值F1与光学镜头的整组焦距值F之间满足:-2.5≤F1/F≤0。
进一步地,第三透镜的物侧面的曲率半径R5与第三透镜的像侧面的曲率半径R6之间满足:0.4≤R5/R6≤2。
进一步地,第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第三透镜的像侧面的曲率半径R6与光学镜头的第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.8≤R5/(R6+d5)≤3.5。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的入瞳直径ENPD与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:0≤F/ENPD/D≤0.25。
进一步地,光学镜头的整组焦距值F与第二透镜的焦距值F2之间满足:0≤F/F2≤2。
根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,包括上述的光学镜头以及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
应用本发明的技术方案,光学镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面;第二透镜具有正光焦度,第二透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面;第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面;第四透镜具有光焦度;第五透镜具有光焦度;第六透镜具有光焦度。
通过合理分配各透镜的光焦度和面型,有利于平衡光学镜头产生的各种像差,大大增加光学镜头的解像能力,保证成像质量。第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面,这样设置使得第一透镜可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,控制边缘大角度光线的方向走势,第一透镜物侧面是凸面,在实际应用中有利于水滴的滑落,减小对成像的影响。第二透镜具有正光焦度,有利于光线的汇聚;第二透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面,第二透镜的物侧面为凸面容易汇聚光线,减小口径,第二透镜的像侧面为凹面时,能尽可能收集大视场光线进入第二透镜后方的光学系统,可以控制边缘大角度光线的方向走势,且凸凹镜片便于加工,能降低成本,第二透镜的像侧面为凸面时,有利于收光,能够使发散的光线经第二透镜顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡,有利于降低敏感度。
第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面,物侧面为凹面的弯月形状,收集经第二透镜出射的光线,使光线走势平稳过渡,通过合理规划第三透镜的形状,第三透镜的形状接近同心圆,可以将第二透镜出射的光线平缓过渡至后方光学系统,且减小光学镜头前端口径,减小体积,有利于小型化和成本降低。第四透镜具有光焦度,当第四透镜具有正光焦度时,有利于光线的汇聚,当第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面时,可以使发散的光顺利进入第四透镜的后方光学系统,进一步使光线走势平稳过渡,第四透镜的像侧面为凸面,有利于汇聚光线,减小口径;当第四透镜具有负光焦度时,可以收集第三透镜出射的光线,利于平缓第四透镜前面光线走势,利于解像。第五透镜具有光焦度,当第五透镜具有负光焦度时,可以收集第四透镜出射的光线,使光线走势平稳过渡,利于解像,当第五透镜具有正光焦度时,有利于光线的汇聚,当第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面时,可以使发散的光顺利进入第五透镜的后方光学系统,进一步使光线走势平稳过渡,当第五透镜的物侧面为凸面时,有利于汇聚光线,减小口径。第六透镜具有光焦度,当第六透镜具有正光焦度,物侧面和像侧面都为凸面时,有利于光线的汇聚,使发散的光线顺利进入第六透镜后方,提高光学系统的解像能力;第六透镜的物侧面为凸面,可有效汇聚中心光线,第六透镜的像侧面为凹面时,有利于中心后焦增长,增加光学系统与传感器的装配调焦空间,便于组装,且凸凹镜片便于加工,可以降低成本;当第六透镜具有负光焦度时,可以收集第五透镜出射的光线,平缓前面光线走势,利于解像。
另外,本申请的光学镜头具有小视场角、长焦、小FNO、高解像、前端小口径和小型化的特点。
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镜头的结构示意图;
图2示出了本发明的例子二的光学镜头的结构示意图;
图3示出了本发明的例子三的光学镜头的结构示意图;
图4示出了本发明的例子四的光学镜头的结构示意图;
图5示出了本发明的例子五的光学镜头的结构示意图;
图6示出了本发明的例子六的光学镜头的结构示意图;
图7示出了本发明的例子七的光学镜头的结构示意图;
图8示出了本发明的例子八的光学镜头的结构示意图;
图9示出了本发明的例子九的光学镜头的结构示意图;
图10示出了本发明的例子十的光学镜头的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
L1、第一透镜;S1、第一透镜的物侧面;S2、第一透镜的像侧面;L2、第二透镜;S3、第二透镜的物侧面;S4、第二透镜的像侧面;L3、第三透镜;S5、第三透镜的物侧面;S6、第三透镜的像侧面;STO、光阑;L4、第四透镜;S8、第四透镜的物侧面;S9、第四透镜的像侧面;L5、第五透镜;L6、第六透镜;S11、第六透镜的物侧面;S12、第六透镜的像侧面;L7、滤光片;S13、滤光片的物侧面;S14、滤光片的像侧面;S15、保护玻璃的物侧面;S16、保护玻璃的像侧面;IMA、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。每个透镜靠近物侧的表面成为该透镜的物侧面,每个透镜靠近像侧的表面称为该透镜的像侧面。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透镜数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以物侧面来说,当R值为正时,判定为凸面,当R值为负时,判定为凹面;以像侧面来说,当R值为正时,判定为凹面,当R值为负时,判定为凸面。
在示例性实施方式中,本申请提供的光学镜头可用作例如车载镜头。左侧为物侧,右侧为像侧。来自物侧的光线可在像侧成像。光学镜头的像侧面为光学镜头的成像面。
在示例性实施方式中,本申请提供的光学镜头可用作例如投影镜头或激光雷达发射端镜头。此时,该光学镜头的物侧可为像源侧,像侧可为成像侧。来自像源侧的光线可在成像侧成像。
为了解决现有技术中的光学镜头存在小FNO、高解像能力和小型化难以同时兼顾的问题,本发明提供了一种光学镜头和电子设备。
实施例一
如图1至图10所示,光学镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面;第二透镜具有正光焦度,第二透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面;第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面;第四透镜具有光焦度;第五透镜具有光焦度;第六透镜具有光焦度。
通过合理分配各透镜的光焦度和面型,有利于平衡光学镜头产生的各种像差,大大增加光学镜头的解像能力,保证成像质量。第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面,这样设置使得第一透镜可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,控制边缘大角度光线的方向走势,第一透镜的物侧面是凸面,在实际应用中有利于水滴的滑落,减小对成像的影响。第二透镜具有正光焦度,有利于光线的汇聚;第二透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面,第二透镜的物侧面为凸面容易汇聚光线,减小口径,第二透镜的像侧面为凹面时,能尽可能收集大视场光线进入第二透镜后方的光学系统,可以控制边缘大角度光线的方向走势,且凸凹镜片便于加工,能降低成本,第二透镜的像侧面为凸面时,有利于收光,能够使发散的光线经第二透镜顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡,有利于降低敏感度。
第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面,物侧面为凹面的弯月形状,收集经第二透镜出射的光线,光线走势平稳过渡,通过合理规划第三透镜的形状,第三透镜的形状接近同心圆,可以将第二透镜出射的光线平缓过渡至后方光学系统,且减小光学镜头前端口径,减小体积,有利于小型化和成本降低。第四透镜具有光焦度,当第四透镜具有正光焦度时,有利于光线的汇聚,当第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面时,可以使发散的光顺利进入第四透镜的后方光学系统,进一步使光线走势平稳过渡,利于解像,第四透镜的像侧面为凸面,有利于汇聚光线,减小口径;,当第四透镜具有负光焦度时,可以收集第三透镜出射的光线,利于平缓第四透镜前面光线走势,利于解像。第五透镜具有光焦度,当第五透镜具有负光焦度时,可以收集第四透镜出射的光线,使光线走势平稳过渡,利于解像,当第五透镜具有正光焦度时,有利于光线的汇聚,当第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面时,可以使发散的光顺利进入第五透镜的后方光学系统,进一步使光线走势平稳过渡,当第五透镜的物侧面为凸面时,有利于汇聚光线,减小口径。第六透镜具有光焦度,当第六透镜具有正光焦度,且物侧面和像侧面都为凸面时,有利于光线的汇聚,使发散的光线顺利进入第六透镜后方,提高光学系统的解像能力;第六透镜的物侧面为凸面,可有效汇聚中心光线,第六透镜的像侧面为凹面时,有利于中心后焦增长,增加光学系统与传感器的装配调焦空间,便于组装,且凸凹镜片便于加工,可以降低成本;当第六透镜具有负光焦度时,可以收集第五透镜出射的光线,平缓前面光线走势,利于解像。另外,本申请的光学镜头具有小视场角、长焦、小FNO、高解像、前端小口径和小型化的特点。
在本实施例中,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凹面。这样设置可以使得第二透镜尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,控制边缘大角度光线的方向走势。同时凸凹的镜片利于加工性有利于降低成本。
在本实施例中,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面。这样使得第二透镜的形状为双凸且透镜形状平缓,能够使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。第二透镜的物侧面为凸面,容易汇聚光线,拉低口径。
在本实施例中,第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面。物方为凹面的弯月形状,可以收集经第二透镜进入的光线,使光线走势平稳过渡,通过合理规划第三透镜的形状,第三透镜的形状接近同心圆,可以将第二透镜的光线平缓过渡至后方光学系统,且减小光学镜头前端口径,减小体积,有利于小型化和成本降低。
在本实施例中,第四透镜的物侧面为凸面,第四透镜的像侧面为凸面。第四透镜具有正光焦度,有利于光线汇聚,形状为双凸且透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡;第四透镜的物侧面为凸面,容易汇聚光线,减小口径。
在本实施例中,第四透镜的物侧面为凹面,第四透镜的像侧面为凹面。第四透镜具有负光焦度,第四透镜收集经过第三透镜进入的光线,利于平缓前面光线走势,利于解像。
在本实施例中,第五透镜的物侧面为凹面,第五透镜的像侧面为凹面。此时第五透镜具有负光焦度,收集经过第四透镜进入的光线,使光线走势平稳过渡,利于解像。
在本实施例中,第五透镜的物侧面为凸面,第五透镜的像侧面为凸面。此时第五透镜正光焦度,有利于光线汇聚,形状为双凸且透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡;第五透镜的物侧面为凸面,容易汇聚光线,减小口径。
在本实施例中,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凹面。此时,第六透镜具有正光焦度,第六透镜的像侧面为凹面,有效汇聚中心光线,有利于中心后焦增长,增加光学系统与传感器的装配调焦空间,便于组装;且凸凹的镜片利于加工,可以降低成本。
在本实施例中,第六透镜的物侧面为凹面,第六透镜的像侧面为凹面。此时,第六透镜具有负光焦度,收集经过第五透镜出射的光线,利于平缓前面光线走势,利于解像。第六透镜选用折射率较高的材料,使结构更加紧凑。
在本实施例中,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凸面。此时第六透镜为正光焦度,透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入第六透镜的后方光学系统,有利于提高光学系统的解像能力。
在本实施例中,光学镜头还包括光阑,光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。这样设置有利于进入光学系统的光线的有效收束,减小光学系统后端的透镜口径,并降低系统的组立敏感度。
在本实施例中,第四透镜、第六透镜为非球面透镜。第四透镜为非球面透镜,可有效矫正第四透镜前方镜片组产生的像差,同时又有利于平缓前面光线走势,提高成像质量。第六透镜为非球面透镜,可有效矫正第六透镜前方镜片组产生的像差,同时又有利于平缓前面光线走势,提高成像质量。
在本实施例中,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜,或者第五透镜与第六透镜胶合形成胶合透镜。胶合透镜的使用能够有效消除鬼像对光学镜头的影响,使得光学镜头在消除鬼像的基础上保证较高的解像能力。胶合透镜的使用,使得光学系统的各种像差得到充分校正,在结构紧凑的前提下,可以提高分辨率,优化畸变、CRA等光学性能。胶合透镜的负透镜相对于正透镜具有较高折射率,使得光线在最后可以有效平稳的汇聚,使光线平稳到达成像面,减轻整体重量与成本。胶合透镜能减少透镜间反射引起光量损失;高低折射率的搭配,有利于前方光线的快速过渡,增大光阑口径,提升通光量,有助于夜视需求。还能减小第四透镜和第五透镜的空气间隔,使得光学镜头整体结构紧凑,同时降低透镜单元因在组立过程中产生的整体偏芯等公差敏感度问题。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的光学后焦,即光学镜头最后一片透镜像方侧中心到成像面的中心距离BFL之间满足:BFL/TTL≥0.1。满足此条件式,在实现小型化的基础上,保证后焦长,有利于模组的组装。优选地,BFL/TTL≥0.15。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角FOV与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.02≤D/H/FOV≤0.05。满足此条件式,保证前端口径小,有利于实现小型化。优选地,0.025≤D/H/FOV≤0.04。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角的弧度θ、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:1≤D/H/θ≤2.5。满足此条件式,保证前端口径小,可以实现小型化。优选地,1.3≤D/H/θ≤2.2。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:0.04≤TTL/H/FOV≤0.15。满足此条件式,在相同成像面下TTL短,可实现光学镜头的小型化。优选地,0.06≤TTL/H/FOV≤0.12。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角的弧度θ之间满足:2≤TTL/H/θ≤6。满足此条件式,在相同成像面下TTL短,可实现光学镜头的小型化。优选地,3≤TTL/H/θ≤5.7。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的整组焦距值F之间满足:D/H/F≤0.4。满足此条件式,在焦距固定的条件下,可以为光学镜头提供大靶面、小口径的特性。优选地,D/H/F≤0.3。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角的弧度θ与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:(F*θ)/D≥0.5。满足此条件式,可以使得光学镜头的前端口径较小,减小光学镜头的成像系统体积。优选地,(F*θ)/D≥0.55。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F与光学镜头的入瞳直径ENPD之间满足:F/EPND≤2。满足此条件式,保证小FNO的特点,有利于增大通光量,提升相对照度。优选地,F/EPND≤1.8。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足:TTL/F≤4。满足此条件式,有利于实现小型化。优选地,TTL/F≤3.9。
在本实施例中,第三透镜的焦距值F3与光学镜头的整组焦距值F之间满足:3.5≤|F3/F|。第三透镜优选玻璃透镜,满足此条件式,有利于合理分配焦距,有助于实现热补偿。优选地,3.65≤|F3/F|。
在本实施例中,第一透镜的焦距值F1与第二透镜的焦距值F2之间满足:|F1/F2|≤1.8。满足此条件式,使得第一透镜和第二透镜的焦距相近,有助于光线平缓过度,有利于像质提升。优选地,|F1/F2|≤1.5。
在本实施例中,第二透镜的焦距值F2与第三透镜的焦距值F3之间满足:0.1≤|F2/F3|≤1.5。使得第二透镜和第三透镜的焦距相近,有助于光线平缓过度,有利于像质提升。优选地,0.2≤|F2/F3|≤1。
在本实施例中,第六透镜的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足:|F6/F|≤4。满足此条件式,保证第六透镜是短焦距,有助于收光,保证通光量。优选地,|F6/F|≤3.5。
在本实施例中,第一透镜的像侧面的曲率半径R2与第二透镜的物侧面的曲率半径R3之间满足:-4.0≤(R2-R3)/(R2+R3)≤1。满足此条件式,可以校正该光学系统的像差,并且保证从第一透镜出射的光线入射到第二透镜的物侧面时,入射光线较为平缓,从而降低该光学系统的公差敏感度。优选地,-1≤(R2-R3)/(R2+R3)≤0.5。
在本实施例中,第一透镜的焦距值F1与光学镜头的整组焦距值F之间满足:-2.5≤F1/F≤0。通过合理分配第一透镜的焦距,有利于光线平稳进入光学系统。优选地,-2.2≤F1/F≤-1。
在本实施例中,第三透镜的物侧面的曲率半径R5与第三透镜的像侧面的曲率半径R6之间满足:0.4≤R5/R6≤2。满足此条件式,同时第三透镜形状接近同心圆,有利于光线走势平稳过渡。优选地,0.5≤R5/R6≤1.6。
在本实施例中,第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第三透镜的像侧面的曲率半径R6与光学镜头的第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.8≤R5/(R6+d5)≤3.5。满足此条件式,同时第三透镜形状接近同心圆,有利于光线走势平稳过渡。优选地,0.9≤R5/(R6+d5)≤3。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:30≤|TTL/sin(FOV/2×1.6)|≤80。满足此条件式,兼顾长焦距和小视场角前提下,使得光学镜头总长较短,可有效维持系统小型化,降低光学镜头成本。优选地,35≤|TTL/sin(FOV/2×1.6)|≤75。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的入瞳直径ENPD与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:0≤F/ENPD/D≤0.255。满足此条件式,在满足高通光量的前提下,保证小口径,实现小型化。优选地,0.1≤F/ENPD/D≤0.2。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F与第二透镜的焦距值F2之间满足:0≤F/F2≤2。通过合理分配第二透镜的焦距,可使光线平稳进入光学系统,同时有利于收光,保证通光量,提升解像能力。优选地,0.1≤F/F2≤1。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV满足:Tan(FOV/2)≤1.3。满足此条件式,有利于保证小视场角。优选地,Tan(FOV/2)≤1。
在本实施例中,第二透镜的材料折射率满足:1.75≤N2(1.77)≤1.8。第二透镜选取高折射率的材料,可使结构更加紧凑。优选地,1.76≤N2(1.77)≤1.78。
实施例二
如图1至图10所示,光学镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括、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,第一透镜具有负光焦度;第二透镜具有正光焦度;第三透镜具有光焦度;第四透镜具有光焦度;第五透镜具有光焦度;第六透镜具有光焦度;其中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:30≤|TTL/sin(FOV/2×1.6)|≤80。
通过合理分配各透镜的光焦度和面型,有利于平衡光学镜头产生的各种像差,大大增加光学镜头的解像能力,保证成像质量。第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面,这样设置使得第一透镜可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,控制边缘大角度光线的方向走势,第一透镜的物侧面是凸面,在实际应用中有利于水滴的滑落,减小对成像的影响。第二透镜具有正光焦度,有利于光线的汇聚;第二透镜的物侧面为凸面容易汇聚光线,减小口径,第二透镜的像侧面为凹面时,能尽可能收集大视场光线进入第二透镜后方的光学系统,可以控制边缘大角度光线的方向走势,且凸凹镜片便于加工,能降低成本,第二透镜的像侧面为凸面时,有利于收光,能够使发散的光线经第二透镜顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡,有利于降低敏感度。
第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面,物侧面为凹面的弯月形状,收集经第二透镜出射的光线,光线走势平稳过渡,通过合理规划第三透镜的形状,第三透镜的形状接近同心圆,可以将第二透镜出射的光线平缓过渡至后方光学系统,且减小光学镜头前端口径,减小体积,有利于小型化和成本降低。第四透镜具有光焦度,当第四透镜具有正光焦度时,有利于光线的汇聚,当第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面时,可以使发散的光顺利进入第四透镜的后方光学系统,进一步使光线走势平稳过渡,利于解像,第四透镜的像侧面为凸面,有利于汇聚光线,减小口径;当第四透镜具有负光焦度时,可以收集第三透镜出射的光线,利于平缓第四透镜前面光线走势,利于解像。第五透镜具有光焦度,当第五透镜具有负光焦度时,可以收集第四透镜出射的光线,使光线走势平稳过渡,利于解像,当第五透镜具有正光焦度时,有利于光线的汇聚,当第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面时,可以使发散的光顺利进入第五透镜的后方光学系统,进一步使光线走势平稳过渡,当第五透镜的物侧面为凸面时,有利于汇聚光线,减小口径。第六透镜具有光焦度,当第六透镜具有正光焦度,且物侧面和像侧面都为凸面时,有利于光线的汇聚,使发散的光线顺利进入第六透镜后方,提高光学系统的解像能力;第六透镜的物侧面为凸面,可有效汇聚中心光线,第六透镜的像侧面为凹面时,有利于中心后焦增长,增加光学系统与传感器的装配调焦空间,便于组装,且凸凹镜片便于加工,可以降低成本;当第六透镜具有负光焦度时,可以收集第五透镜出射的光线,平缓前面光线走势,利于解像。通过约束光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的最大视场角FOV之间的关系式,使得光学镜头兼顾长焦距和小视场角前提下,使得光学镜头总长较短,可有效维持系统小型化,降低光学镜头成本。优选地,35≤|TTL/sin(FOV/2×1.6)|≤75。
另外,本申请的光学镜头具有小视场角、长焦、小FNO、高解像、前端小口径和小型化的特点。
在本实施例中,第一透镜的物侧面为凸面,第一透镜的像侧面为凹面。这样设置使得第一透镜可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,控制边缘大角度光线的方向走势,同时将第一透镜的物侧面设计成凸面,在实际应用中有利于水滴的滑落,减小对成像的影响。
在本实施例中,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凹面。此时,第二透镜具有正光焦度,第二透镜的像侧面为凹面,可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,控制边缘大角度光线的方向走势。凸凹的透镜利于加工性,有利于降低成本。
在本实施例中,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面。此时第二透镜具有正光焦度,有利于光线汇聚,形状为双凸且透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。第二透镜的物侧面为凸面,容易汇聚光线,减小口径。
在本实施例中,第三透镜具有光焦度,第三透镜的物侧面为凹面,第三透镜的像侧面为凸面。物方为凹面的弯月形状,可以收集经第二透镜进入的光线,使光线走势平稳过渡,通过合理规划第三透镜的形状,第三透镜的形状接近同心圆,可以将第二透镜的光线平缓过渡至后方光学系统,且减小光学镜头前端口径,减小体积,有利于小型化和成本降低。
在本实施例中,第四透镜的物侧面为凸面,第四透镜的像侧面为凸面。第四透镜具有正光焦度,有利于光线汇聚,形状为双凸且透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡;第四透镜的物侧面为凸面,容易汇聚光线,减小口径。
在本实施例中,第四透镜的物侧面为凹面,第四透镜的像侧面为凹面。第四透镜具有负光焦度,第四透镜收集经过第三透镜进入的光线,利于平缓前面光线走势,利于解像;在本实施例中,第五透镜的物侧面为凹面,第五透镜的像侧面为凹面。此时第五透镜具有负光焦度,收集经过第四透镜进入的光线,使光线走势平稳过渡,利于解像,在本实施例中,第五透镜的物侧面为凸面,第五透镜的像侧面为凸面。此时第五透镜正光焦度,有利于光线汇聚,形状为双凸且透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡;第五透镜的物侧面为凸面,容易汇聚光线,减小口径。
在本实施例中,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凹面。此时,第六透镜具有正光焦度,第六透镜的像侧面为凹面,有效汇聚中心光线,有利于中心后焦增长,增加光学系统与传感器的装配调焦空间,便于组装;且凸凹的镜片利于加工,可以降低成本。
在本实施例中,第六透镜的物侧面为凹面,第六透镜的像侧面为凹面。此时,第六透镜具有负光焦度,收集经过第五透镜进入的光线,利于平缓前面光线走势,利于解像。第六透镜选用折射率较高的材料,使结构更加紧凑。
在本实施例中,第六透镜的物侧面为凸面,第六透镜的像侧面为凸面。此时第六透镜为正光焦度,透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入第六透镜的后方光学系统,有利于提高光学系统的解像能力。在本实施例中,光学镜头还包括光阑,光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。这样设置有利于进入光学系统的光线的有效收束,减小光学系统后端的透镜口径,并降低系统的组立敏感度。
在本实施例中,第四透镜、第六透镜为非球面透镜。第四透镜为非球面透镜,可有效矫正第四透镜前方镜片组产生的像差,同时又有利于平缓前面光线走势,提高成像质量。第六透镜为非球面透镜,可有效矫正第六透镜前方镜片组产生的像差,同时又有利于平缓前面光线走势,提高成像质量。
在本实施例中,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜,或者第五透镜与第六透镜胶合形成胶合透镜。胶合透镜的使用能够有效消除鬼像对光学镜头的影响,使得光学镜头在消除鬼像的基础上保证较高的解像能力。胶合透镜的使用,使得光学系统的各种像差得到充分校正,在结构紧凑的前提下,可以提高分辨率,优化畸变、CRA等光学性能。胶合透镜的负透镜相对于正透镜具有较高折射率,使得光线在最后可以有效平稳的汇聚,使光线平稳到达成像面,减轻整体重量与成本。胶合透镜能减少透镜间反射引起光量损失;高低折射率的搭配,有利于前方光线的快速过渡,增大光阑口径,提升通光量,有助于夜视需求。还能减小第四透镜和第五透镜的空气间隔,使得光学镜头整体结构紧凑,同时降低透镜单元因在组立过程中产生的整体偏芯等公差敏感度问题。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的光学后焦,即光学镜头最后一片透镜像方侧中心到成像面的中心距离BFL之间满足:BFL/TTL≥0.1。满足此条件式,在实现小型化的基础上,保证后焦长,有利于模组的组装。优选地,BFL/TTL≥0.15。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角FOV与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.02≤D/H/FOV≤0.05。满足此条件式,保证前端口径小,有利于实现小型化。优选地,0.025≤D/H/FOV≤0.04。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角的弧度θ、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D与光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:1≤D/H/θ≤2.5。满足此条件式,保证前端口径小,可以实现小型化。优选地,1.3≤D/H/θ≤2.2。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角FOV之间满足:0.04≤TTL/H/FOV≤0.15。满足此条件式,在相同成像面下TTL短,可实现光学镜头的小型化。优选地,0.06≤TTL/H/FOV≤0.12。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的最大视场角的弧度θ之间满足:2≤TTL/H/θ≤6。满足此条件式,在相同成像面下TTL短,可实现光学镜头的小型化。优选地,3≤TTL/H/θ≤5.7。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高H与光学镜头的整组焦距值F之间满足:D/H/F≤0.4。满足此条件式,在焦距固定的条件下,可以为光学镜头提供大靶面、小口径的特性。优选地,D/H/F≤0.3。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的最大视场角的弧度θ与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:(F*θ)/D≥0.5。满足此条件式,可以使得光学镜头的前端口径较小,减小光学镜头的成像系统体积。优选地,(F*θ)/D≥0.55。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F与光学镜头的入瞳直径ENPD之间满足:F/EPND≤2。满足此条件式,保证小FNO的特点,有利于增大通光量,提升相对照度。优选地,F/EPND≤1.8。
在本实施例中,光学镜头的光学总长,即光学镜头的第一透镜的物方侧中心至光学镜头的成像面的中心距离TTL与光学镜头的整组焦距值F之间满足:TTL/F≤4。满足此条件式,有利于实现小型化。优选地,TTL/F≤3.9。
在本实施例中,第三透镜的焦距值F3与光学镜头的整组焦距值F之间满足:3.5≤|F3/F|。第三透镜优选玻璃透镜,满足此条件式,有利于合理分配焦距,有助于实现热补偿。优选地,3.65≤|F3/F|。
在本实施例中,第一透镜的焦距值F1与第二透镜的焦距值F2之间满足:|F1/F2|≤1.8。
满足此条件式,使得第一透镜和第二透镜的焦距相近,有助于光线平缓过度,有利于像质提升。优选地,|F1/F2|≤1.5。
在本实施例中,第二透镜的焦距值F2与第三透镜的焦距值F3之间满足:0.1≤|F2/F3|≤1.5。使得第二透镜和第三透镜的焦距相近,有助于光线平缓过度,有利于像质提升。优选地,0.2≤|F2/F3|≤1。
在本实施例中,第六透镜的焦距值F6与光学镜头的整组焦距值F之间满足:|F6/F|≤4。满足此条件式,保证第六透镜是短焦距,有助于收光,保证通光量。优选地,|F6/F|≤3.5。
在本实施例中,第一透镜的像侧面的曲率半径R2与第二透镜的物侧面的曲率半径R3之间满足:-4.0≤(R2-R3)/(R2+R3)≤1。满足此条件式,可以校正该光学系统的像差,并且保证从第一透镜出射的光线入射到第二透镜的物侧面时,入射光线较为平缓,从而降低该光学系统的公差敏感度。优选地,-1≤(R2-R3)/(R2+R3)≤0.5。
在本实施例中,第一透镜的焦距值F1与光学镜头的整组焦距值F之间满足:-2.5≤F1/F≤0。通过合理分配第一透镜的焦距,有利于光线平稳进入光学系统。优选地,-2.2≤F1/F≤-1。
在本实施例中,第三透镜的物侧面的曲率半径R5与第三透镜的像侧面的曲率半径R6之间满足:0.4≤R5/R6≤2。满足此条件式,同时第三透镜形状接近同心圆,有利于光线走势平稳过渡。优选地,0.5≤R5/R6≤1.6。
在本实施例中,第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第三透镜的像侧面的曲率半径R6与光学镜头的第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.8≤R5/(R6+d5)≤3.5。满足此条件式,同时第三透镜形状接近同心圆,有利于光线走势平稳过渡。优选地,0.9≤R5/(R6+d5)≤3。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F、光学镜头的入瞳直径ENPD与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足:0≤F/ENPD/D≤0.25。满足此条件式,在满足高通光量的前提下,保证小口径,实现小型化。优选地,0.1≤F/ENPD/D≤0.2。在本实施例中,光学镜头的整组焦距值F与第二透镜的焦距值F2之间满足:0≤F/F2≤2。通过合理分配第二透镜的焦距,可使光线平稳进入光学系统,同时有利于收光,保证通光量,提升解像能力。优选地,0.1≤F/F2≤1。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角FOV满足:Tan(FOV/2)≤1.3。满足此条件式,有利于保证小视场角。优选地,Tan(FOV/2)≤1。
在本实施例中,第二透镜的材料折射率满足:1.75≤N2(1.77)≤1.8。第二透镜选取高折射率的材料,可使结构更加紧凑。优选地,1.76≤N2(1.77)≤1.78。
可选地上述光学镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
在本申请中的光学镜头可采用多片镜片,例如上述的六片。本申请并不具体限定球面透镜和非球面透镜的具体数量,在重点体现解像质量时,可以增加非球面透镜的数量。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,从而改善成像质量。
在示例性实施方式中,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜可均为玻璃透镜。用玻璃制成的光学透镜可抑制光学镜头后焦随温度变化的偏移,以提高系统稳定性。同时采用玻璃材质可避免因使用环境中高、低温温度变化造成的镜头成像模糊,影响到镜头的正常使用。例如,全玻璃设计的光学镜头的温度范围较广,可在-40℃~105℃范围内保持稳定的光学性能。当然在温度稳定性要求较低的应用场合中,光学镜头中的第一透镜至第六透镜也可均由塑料制成。用塑料制作光学透镜,可有效减小制作成本。当然,光学镜头中的第一透镜至第六透镜也可由塑料和玻璃搭配制成。
本申请还提供了一种电子设备,包括上述的光学镜头以及将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。成像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)。电子设备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。该电子设备装配有以上描述的光学镜头。
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六片透镜为例进行了描述,但是光学镜头不限于包括六片透镜。如需要,该光学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十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所示,为例子一的光学镜头结构的示意图。
如图1所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的物侧面S9为凹面,第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凹面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.563mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为30.727mm。
表1示出了例子一的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 23.500 | 1.166 | 1.57 | 56.06 |
2 | 5.961 | 3.645 | ||
3 | 11.000 | 2.386 | 1.77 | 49.61 |
4 | 23.869 | 4.315 | ||
5 | -13.933 | 4.126 | 1.62 | 63.41 |
6 | -9.264 | -0.345 | ||
7 | Infinity | 0.456 | ||
8 | 6.443 | 4.170 | 1.62 | 63.41 |
9 | -11.491 | 0.713 | 1.67 | 32.18 |
10 | 6.412 | 0.987 | ||
11 | 5.526 | 2.749 | 1.59 | 61.16 |
12 | 10.218 | 1.500 | ||
13 | Infinity | 0.550 | 1.52 | 64.21 |
14 | Infinity | 3.782 | ||
15 | Infinity | 0.400 | 1.52 | 64.21 |
16 | Infinity | 0.125 | ||
IMA | 无穷大 |
表1
在例子一中,S11和S12为非球面,当然考虑光学镜头的像质,第一透镜L1至第六透镜L6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面可均为非球面,可根据实际需求进行选择,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:
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;conic;A、B、C、D、E、F、G均为高次项系数。下表2示出了可用于例子一中非球面透镜表面S11和S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
11 | -0.6029 | -9.0756E-06 | -2.8331E-04 | 7.1952E-05 |
12 | 3.3180 | 1.0780E-04 | 1.1815E-04 | -4.6731E-05 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
11 | -1.1931E-05 | 1.1084E-06 | -5.54118E-08 | 1.14302E-09 |
12 | 5.6990E-06 | -3.3202E-07 | 1.46661E-09 | 4.06554E-10 |
表2
例子二
如图2所示,描述了本申请例子二的光学镜头。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2示出了例子二的光学镜头结构的示意图。
如图2所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的物侧面S9为凹面,第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凹面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.650mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为31.485mm。
表3示出了例子二的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 26.566 | 1.234 | 1.57 | 56.06 |
2 | 6.172 | 3.699 | ||
3 | 12.963 | 2.692 | 1.77 | 49.61 |
4 | 30.100 | 4.323 | ||
5 | -14.136 | 4.126 | 1.62 | 63.41 |
6 | -9.305 | -0.345 | ||
7 | Infinity | 0.456 | ||
8 | 6.526 | 4.306 | 1.62 | 63.41 |
9 | -12.541 | 0.806 | 1.67 | 32.18 |
10 | 6.443 | 0.987 | ||
11 | 5.570 | 2.962 | 1.59 | 61.16 |
12 | 9.804 | 1.500 | ||
13 | Infinity | 0.550 | 1.52 | 64.21 |
14 | Infinity | 3.663 | ||
15 | Infinity | 0.400 | 1.52 | 64.21 |
16 | Infinity | 0.125 | ||
IMA | 无穷大 |
表3
下表4给出了可用于例子二中非球面透镜表面S11、S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
11 | -0.5228 | 3.6708E-04 | -2.5190E-04 | 7.2438E-05 |
12 | 4.7400 | 3.7922E-04 | 2.1579E-04 | -4.9453E-05 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
11 | -1.2067E-05 | 1.1022E-06 | -5.48879E-08 | 1.14415E-09 |
12 | 5.1802E-06 | -3.3975E-07 | 3.1659E-09 | 4.56672E-10 |
表4
例子三
如图3所示,描述了本申请例子三的光学镜头。图3示出了例子三的光学镜头结构的示意图。
如图3所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的物侧面S9为凹面,第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凸面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.605mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为31.939mm。
表5示出了例子三的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
表5
下表6给出了可用于例子三中非球面透镜表面S11、S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
11 | -1.9950 | 3.9850E-05 | 2.1759E-06 | -8.0470E-07 |
12 | -99.9998 | 1.0256E-04 | 4.7169E-07 | 2.2607E-08 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
11 | -3.4410E-08 | 1.6403E-09 | 9.63343E-11 | 1.59071E-11 |
12 | -6.1855E-08 | -2.3948E-09 | 1.16364E-10 | 2.29507E-11 |
表6
例子四
如图4所示,描述了本申请例子四的光学镜头。图4示出了例子四的光学镜头结构的示意图。
如图4所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S16、保护玻璃的像侧面S17和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的物侧面S9为凹面,第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凸面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.699mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为31.802mm。
表7示出了例子四的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 29.206 | 1.300 | 1.57 | 56.06 |
2 | 5.329 | 3.855 | ||
3 | 32.619 | 3.340 | 1.77 | 49.61 |
4 | -21.976 | 1.500 | ||
5 | -10.453 | 4.026 | 1.62 | 63.41 |
6 | -8.220 | 1.379 | ||
7 | Infinity | -1.147 | ||
8 | 7.789 | 5.045 | 1.62 | 63.41 |
9 | -10.066 | 0.727 | 1.67 | 32.18 |
10 | 5.870 | 1.514 | ||
11 | 8.612 | 3.594 | 1.59 | 61.16 |
12 | -50.000 | 1.500 | ||
13 | Infinity | 0.550 | 1.52 | 64.21 |
14 | Infinity | 4.094 | ||
15 | Infinity | 0.400 | 1.52 | 64.21 |
16 | Infinity | 0.125 | ||
IMA | 无穷大 |
表7
下表8给出了可用于例子四中非球面透镜表面S11、S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
11 | -0.1900 | 3.4500E-04 | -1.1648E-05 | -3.3032E-06 |
12 | -13.9000 | 4.4979E-05 | 2.5672E-05 | 1.2090E-07 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
11 | -1.2071E-07 | 5.2754E-09 | 1.01358E-09 | -3.15808E-11 |
12 | -1.3316E-07 | -1.6568E-08 | -5.62847E-10 | 9.13042E-11 |
表8
例子五
如图5所示,描述了本申请例子五的光学镜头。图5示出了例子五的光学镜头结构的示意图。
如图5所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的物侧面S9为凹面,第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凸面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.936mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为32.007mm。
表9示出了例子五的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 48.015 | 1.250 | 1.57 | 56.06 |
2 | 5.702 | 3.745 | ||
3 | 10.679 | 1.985 | 1.77 | 49.61 |
4 | 35.123 | 2.597 | ||
5 | -12.577 | 4.685 | 1.62 | 63.41 |
6 | -9.391 | 0.760 | ||
7 | Infinity | -0.265 | ||
8 | 8.154 | 4.710 | 1.62 | 63.41 |
9 | -9.939 | 0.773 | 1.67 | 32.18 |
10 | 8.478 | 0.716 | ||
11 | 9.648 | 2.766 | 1.59 | 61.16 |
12 | -816.271 | 1.500 | ||
13 | Infinity | 0.550 | 1.52 | 64.21 |
14 | Infinity | 5.711 | ||
15 | Infinity | 0.400 | 1.52 | 64.21 |
16 | Infinity | 0.125 | ||
IMA | 无穷大 |
表9
下表10给出了可用于例子五中非球面透镜表面S11、S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
表10
例子六
如图6所示,描述了本申请例子六的光学镜头。图6示出了例子六的光学镜头结构的示意图。
如图6所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的物侧面S9为凹面,第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凸面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.942mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为31.967mm。
表11示出了例子六的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
表11
下表12给出了可用于例子六中非球面透镜表面S11、S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
11 | -7.2396 | 7.0309E-04 | -4.3060E-05 | -2.5496E-07 |
12 | 200.0000 | 1.3387E-04 | -2.8405E-05 | -4.8253E-07 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
11 | -2.4119E-08 | 6.9985E-11 | 1.14324E-10 | -1.60805E-11 |
12 | -2.3122E-08 | 3.3150E-10 | 1.20012E-10 | 3.62901E-12 |
表12
例子七
如图7所示,描述了本申请例子七的光学镜头。图7示出了例子七的光学镜头结构的示意图。
如图7所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有正光焦度,第五透镜的物侧面S10为凸面,第五透镜的像侧面S11为凸面。第六透镜L6具有负光焦度,第六透镜的物侧面S11为凹面,第六透镜的像侧面S12为凹面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.650mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为32.506mm。
表13示出了例子七的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 17.017 | 1.250 | 1.57 | 56.06 |
2 | 6.214 | 2.965 | ||
3 | 16.827 | 1.992 | 1.77 | 49.61 |
4 | 62.019 | 5.862 | ||
5 | -6.445 | 3.434 | 1.62 | 63.41 |
6 | -9.261 | 0.335 | ||
7 | Infinity | 0.029 | ||
8 | 71.995 | 1.653 | 1.59 | 61.16 |
9 | -10.306 | 0.150 | ||
10 | 10.676 | 4.798 | 1.62 | 63.41 |
11 | -5.910 | 0.905 | 1.67 | 32.18 |
12 | 20.737 | 1.500 | ||
13 | Infinity | 0.550 | 1.52 | 64.21 |
14 | Infinity | 6.630 | ||
15 | Infinity | 0.400 | 1.52 | 64.21 |
16 | Infinity | 0.125 | ||
IMA | 无穷大 |
表13
下表14给出了可用于例子七中非球面透镜表面S8、S9的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
8 | 53.4459 | 2.9913E-05 | 3.1287E-06 | -7.5339E-09 |
9 | -1.9684 | -1.3004E-04 | 4.6837E-06 | -1.0598E-07 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
8 | -2.7238E-08 | 2.7343E-10 | 1.6368E-10 | -8.83071E-12 |
9 | -5.9928E-09 | -3.5459E-10 | -5.10137E-11 | 2.75367E-12 |
表14
例子八
如图8所示,描述了本申请例子八的光学镜头。图8示出了例子八的光学镜头结构的示意图。
如图8所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S8为凸面,第四透镜的像侧面S9为凸面。第五透镜L5具有正光焦度,第五透镜的物侧面S10为凸面,第五透镜的像侧面S11为凸面。第六透镜L6具有负光焦度,第六透镜的物侧面S11为凹面,第六透镜的像侧面S12为凹面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.654mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为32.391mm。
表15示出了例子八的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 17.425 | 1.250 | 1.57 | 56.06 |
2 | 6.305 | 2.967 | ||
3 | 16.634 | 1.980 | 1.77 | 49.61 |
4 | 61.289 | 5.846 | ||
5 | -6.597 | 3.433 | 1.62 | 63.41 |
6 | -9.649 | 0.319 | ||
7 | Infinity | 0.011 | ||
8 | 74.186 | 1.623 | 1.59 | 61.16 |
9 | -10.258 | 0.119 | ||
10 | 10.879 | 4.805 | 1.62 | 63.41 |
11 | -6.216 | 0.912 | 1.67 | 32.18 |
12 | 23.439 | 1.506 | ||
13 | Infinity | 0.559 | 1.52 | 64.21 |
14 | Infinity | 6.535 | ||
15 | Infinity | 0.400 | 1.52 | 64.21 |
16 | Infinity | 0.125 | ||
IMA | 无穷大 |
表15
下表16给出了可用于例子八中非球面透镜表面S8、S9的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
8 | 162.3921 | 4.6409E-05 | -5.4529E-06 | -1.6316E-07 |
9 | -2.0662 | -1.1890E-04 | 3.3990E-06 | 5.2003E-08 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
8 | 5.2206E-09 | 9.8780E-10 | 4.15204E-11 | -2.4849E-12 |
9 | -6.4173E-09 | -3.1301E-10 | -1.84506E-11 | 6.75353E-13 |
表16
例子九
如图9所示,描述了本申请例子九的光学镜头。图9示出了例子九的光学镜头结构的示意图。
如图9所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,第四透镜的物侧面S8为凹面,第四透镜的像侧面S9为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,第五透镜的物侧面S9为凸面,第五透镜的像侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凹面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.744mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为32.497mm。
表17示出了例子九的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 70.605 | 1.250 | 1.57 | 56.06 |
2 | 5.799 | 2.286 | ||
3 | 14.638 | 2.707 | 1.77 | 49.61 |
4 | -26.988 | 2.190 | ||
5 | -9.493 | 4.838 | 1.62 | 63.41 |
6 | -8.191 | 0.312 | ||
7 | Infinity | 2.886 | ||
8 | -44.991 | 0.600 | 1.67 | 32.18 |
9 | 6.677 | 3.496 | 1.62 | 63.41 |
10 | -16.883 | 0.150 | ||
11 | 6.761 | 4.696 | 1.59 | 61.16 |
12 | 9.014 | 1.500 | ||
13 | Infinity | 0.550 | 1.52 | 64.21 |
14 | Infinity | 4.465 | ||
15 | Infinity | 0.400 | 1.52 | 64.21 |
16 | Infinity | 0.125 | ||
IMA | 无穷大 |
表17
下表18给出了可用于例子九中非球面透镜表面S11、S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
11 | 0.0188 | 5.7134E-05 | 4.0661E-06 | -1.1932E-07 |
12 | -0.3836 | 5.2657E-04 | 3.5229E-05 | 6.9076E-07 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
11 | -5.8970E-09 | 2.0276E-10 | 1.97724E-11 | -4.23344E-13 |
12 | -9.0784E-09 | -1.2707E-09 | -6.36348E-11 | 2.68773E-11 |
表18
例子十
如图10所示,描述了本申请例子十的光学镜头。图10示出了例子十的光学镜头结构的示意图。
如图10所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片L7、保护玻璃的物侧面S15、保护玻璃的像侧面S16和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面,第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜L2具正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凸面,第二透镜的像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凹面,第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,第四透镜的物侧面S8为凹面,第四透镜的像侧面S9为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,第五透镜的物侧面S9为凸面,第五透镜的像侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的物侧面S11为凸面,第六透镜的像侧面S12为凹面。滤光片L7具有滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的总有效焦距F为8.779mm,光学镜头的最大视场角FOV为48.000°,光学镜头的总长TTL为32.471mm。
表19示出了例子十的光学镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径Radius、厚度Thickness/距离的单位均为毫米(mm)。
表19
下表20给出了可用于例子十中非球面透镜表面S11、S12的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D、E、F、G。
高次项阶数 | / | 4 | 6 | 8 |
Surf | K | A | B | C |
11 | 0.0447 | 1.0758E-04 | 4.2714E-06 | -2.0770E-07 |
12 | -0.3823 | 5.1651E-04 | 4.2331E-05 | 1.2698E-06 |
高次项阶数 | 10 | 12 | 14 | 16 |
Surf | D | E | F | G |
11 | -5.9508E-09 | 3.6130E-10 | 2.45057E-11 | -6.44928E-13 |
12 | 2.3398E-09 | -1.5696E-09 | -6.54665E-11 | 3.24073E-11 |
表20综上,例子一至例子十分别满足表21中所示的关系。
表21
表22给出了例子一至例子十的光学镜头的有效焦距F,各透镜的有效焦距F1至F6等,(单位:毫米)。
表22
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 (10)
1.一种光学镜头,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
第一透镜,所述第一透镜具有负光焦度,所述第一透镜的物侧面为凸面,所述第一透镜的像侧面为凹面;
第二透镜,所述第二透镜具有正光焦度,所述第二透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面;
第三透镜,所述第三透镜具有光焦度,所述第三透镜的物侧面为凹面,所述第三透镜的像侧面为凸面;
第四透镜,所述第四透镜具有光焦度;
第五透镜,所述第五透镜具有光焦度;
第六透镜,所述第六透镜具有光焦度。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面为凸面,所述第二透镜的像侧面为凹面。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面为凸面,所述第二透镜的像侧面为凸面。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜具有正光焦度。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜具有负光焦度。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面为凸面,所述第四透镜的像侧面为凸面。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面为凹面,所述第四透镜的像侧面为凹面。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜具有正光焦度。
9.一种光学镜头,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
第一透镜,所述第一透镜具有负光焦度;
第二透镜,所述第二透镜具有正光焦度;
第三透镜,所述第三透镜具有光焦度;
第四透镜,所述第四透镜具有光焦度;
第五透镜,所述第五透镜具有光焦度;
第六透镜,所述第六透镜具有光焦度;
其中,所述光学镜头的光学总长,即所述光学镜头的所述第一透镜的物方侧中心至所述光学镜头的成像面的中心距离TTL与所述光学镜头的最大视场角FOV之间满足:30≤|TTL/sin(FOV/2×1.6)|≤80。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的光学镜头以及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
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2021
- 2021-10-18 CN CN202111210896.2A patent/CN115993697A/zh active Pending
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CN117389009A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 江西联创电子有限公司 | 光学镜头 |
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