CN116661110B - 光学镜头、摄像模组及终端设备 - Google Patents
光学镜头、摄像模组及终端设备 Download PDFInfo
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Abstract
一种光学镜头、摄像模组及终端设备,光学镜头包括八片有屈折力的透镜,第一透镜具有负屈折力,物侧面、像侧面分别为凸面、凹面;第二透镜具有负屈折力,物侧面、像侧面分别为凸面、凹面;第三透镜具有负屈折力,物侧面、像侧面均为凹面;第四透镜具有正屈折力,物侧面、像侧面均为凸面;第五透镜具有正屈折力,物侧面、像侧面均为凸面;第六透镜具有负屈折力,物侧面、像侧面均为凹面;第七透镜具有正屈折力,物侧面、像侧面均为凸面;第八透镜具有正屈折力,物侧面、像侧面均为凸面。光学镜头满足关系式0.75<(Hmax‑H(max‑1))/H1<0.85。本申请提供的光学镜头、摄像模组及终端设备,能够在减小光学镜头的畸变实现高质量成像的同时兼顾小型化的设计要求。
Description
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及终端设备。
背景技术
近年来,随着车载行业的发展,高级驾驶辅助系统(Advanced Driver AssistantSystem,简称ADAS)、行车记录仪、倒车影像等车载摄像头的技术要求越来越高,其中,ADAS的车载摄像头可准确、实时地抓取路面的信息(例如探测物体、探测光源、探测道路标识等),可为驾驶员的驾驶提供清晰的视野,以及将细节信息清晰记录下来。但是,目前运用于ADAS的车载摄像头在实现小型化设计趋势下,畸变较大,无法实现高质量成像。
发明内容
本申请实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及终端设备,能够在减小光学镜头的畸变实现高质量成像的同时兼顾小型化的设计要求。
为了实现上述目的,第一方面,本申请公开了一种光学镜头,共有八片具有屈折力的透镜,包括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、第六透镜、第七透镜和第八透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面;
所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面;
所述第三透镜具有负屈折力,所述第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;
所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第五透镜具有正屈折力,所述第五透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第六透镜具有负屈折力,所述第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处为均为凹面;
所述第七透镜具有正屈折力,所述第七透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第八透镜具有正屈折力,所述第八透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述光学镜头满足以下关系式:
0.75<(Hmax-H(max-1))/H1<0.85;
其中,Hmax为所述光学镜头的最大半视场角所对应的像高,H(max-1)为所述光学镜头的最大半视场角-1°所对应的像高,H1为所述光学镜头的半视场角为1°时对应的像高。
本申请提供的光学镜头中,为了可以在具有高像素、大视场角的同时兼顾小型化设计的要求,通过对八片透镜的屈折力、面型进行合理的配置,即将第一透镜设置为具有负屈折力,配合其物侧面于近光轴处为凸面的设计,能够使得尽可能多的光线耦合至光学镜头中,从而最大化的增加光学镜头的视场角,使其具有大视场角,同时,第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面,能够减缓光线进入光学镜头中,从而使得光线能够顺滑过渡至第二透镜中,从而降低光学镜头的敏感度;第二透镜具有负屈折力,配合其物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面的设计,有利于校正光学镜头的边缘光线产生的高阶像差,提升光学镜头的成像质量,同时有利于光学更顺滑向下一透镜过渡;第三透镜具有负屈折力,搭配具有正屈折力的第四透镜 ,能够使得光线很好地向光学镜头的像面过渡,同时能够减小光学镜头的色差,提升光学镜头的成像质量;配合第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面的设计,第四透镜的物侧面、像侧面均为凸面的设计,使得第三透镜和第四透镜能够形成胶合透镜,进一步减小光学镜头的色差。第五透镜具有正屈折力,且其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,能够使得更多的光线能够通过光阑,从而能够提升光学镜头的相对照度。第六透镜具有负屈折力,其物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面,与具有正屈折力、且物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面的第七透镜搭配,能够便于光学镜头合理分配屈折力,同时进一步校正光学镜头的像差,有利于提升光学镜头的成像质量。第八透镜提供正屈折力,配合其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面的设计,能够有效增大光学镜头的像高,从而提高边缘视场的成像清晰度,实现高像素成像。
进一步地,八片透镜中,多片透镜采用凸凹透镜或者是双凸、双凹透镜的方式,能够有利于控制对应的透镜的厚度,从而有利于减小光学镜头的总长,使得光学镜头能够满足小型化设计要求。
此外,由于光学镜头的视场角范围决定了光学镜头获取物空间信息的多少,因此,通过限定光学镜头满足关系式0.75<(Hmax-H(max-1))/H1<0.85,能够有效控制光学镜头的F-thate畸变在全视场都小于或等于0,从而能够减小光学镜头的畸变,有利于提升光学镜头的成像质量。
作为一种可选的实施方式,在本申请第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
0.75mm<f1/tan(HFOV)<0.85mm;
其中,HFOV是所述光学镜头最大视场角的一半,f1是所述第一透镜的焦距。即,使得光学镜头的第一透镜的焦距与光学镜头的视场角成合适比例,可提供充足的视场角,具有大视场角的成像特点。同时,还能够有效优化第一透镜的屈折力,从而降低第一透镜的公差敏感度,进而提高光学镜头的装配良率。
作为一种可选的实施方式,在本申请第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
1.8<R1/SD1<1.95;
其中,R1是所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,SD1是所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径。这样,能够在有效控制光学镜头的头部口径,使其具有大视场角的同时,还可有效减小整个光学镜头的视点深度。
作为一种可选的实施方式,在本申请第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
0.2<R2/R3<0.4;和/或,-0.950<R2/R5<-0.8;
其中,R2是所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,R3是所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,R5是所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
光学镜头满足关系式0.2<R2/R3<0.4时,能够有效控制第一透镜和第二透镜之间的边缘厚度,从而在第一透镜与第二透镜组装后,有效确保第一透镜和第二透镜之间的防水性能,进而有利于确保光学镜头的整体防水性能。
光学镜头满足关系式-0.950<R2/R5<-0.8时,能够有效控制第一透镜的像侧面、以及第三透镜的物侧面之间产生的鬼像问题,从而有利于提升光学镜头的成像质量。
作为一种可选的实施方式,在本申请第一方面的实施例中,所述第三透镜与所述第四透镜胶合形成胶合透镜,所述第六透镜和所述第七透镜胶合形成胶合透镜,所述光学镜头满足以下关系式:
0.1mm-1<(V3-V4)/(V7-V6)/R12<0.3mm-1;
其中,V3是所述第三透镜的阿贝数,V4是所述第四透镜的阿贝数,V6是所述第六透镜的阿贝数,V7是所述第七透镜的阿贝数,R12是所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
通过将第三透镜与第四透镜、第六透镜与第七透镜分别胶合连接形成胶合透镜,从而能够有效控制胶合透镜的色差,进而有利于控制光学镜头整体的色差,降低紫边风险,有利于提高光学镜头的成像质量。
此外,满足关系式0.1mm-1<(V3-V4)/(V7-V6)/R12<0.3mm-1时,能够有效控制第六透镜的像侧面的弯曲程度,降低第六透镜与第七透镜的胶合难度。
作为一种可选的实施方式,在本申请第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
9<R3/ET2<13;
其中,R3是所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,ET2是所述第二透镜的边缘厚度。
这样,能够有效控制光学镜头产生的场曲,从而有利于提升光学镜头的成像质量。
作为一种可选的实施方式,在本申请第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
0.65<SD11/SD14<0.75;
其中,SD11是所述第六透镜的物侧面的最大有效半口径,SD14是所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径。
这样,在第六透镜的物侧面的最大有效半口径小于第七透镜的像侧面的最大有效半口径的情况下,同时保证二者在上述关系内,可以有效控制第七透镜的边缘厚度,从而提高第七透镜的可加工性,降低加工成本,同时可使得光线向物方移动,配合第八透镜的设计,能够在增加像高,使得半像高大于3.1mm的同时,也可以有效减少光学镜头的敏感性,提高装配良率。
作为一种可选的实施方式,在本申请第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
-2.6<(f3+f4+f5+f6)/f<0;
其中,f3是所述第三透镜的焦距,f4是所述第四透镜的焦距,f5、f6分别是所述第五透镜、所述第六透镜的焦距,f为光学镜头的焦距。
通过该关系式的限定,能够有效控制光学镜头的景深,不仅可以保证光学镜头在物距大于10m时能成清晰的像,而且可以保证光学镜头在物距小于0.6m时也成清晰成像。
第二方面,本申请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。
具有上述光学镜头的摄像模组,能够在具有高像素、大视场角的同时兼顾小型化的设计要求。
第三方面,本申请公开了一种终端设备,包括如设备本体以及上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述设备本体。
具有上述摄像模组的终端设备,能够在具有高像素、大视场角的同时兼顾小型化的设计要求。
与现有技术相比,本申请的有益效果在于:
本申请提供的光学镜头中,为了可以在具有高像素、大视场角的同时兼顾小型化设计的要求,通过对八片透镜的屈折力、面型进行合理的配置,即将第一透镜设置为具有负屈折力,配合其物侧面于近光轴处为凸面的设计,能够使得尽可能多的光线耦合至光学镜头中,从而最大化的增加光学镜头的视场角,使其具有大视场角,同时,第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面,能够减缓光线进入光学镜头中,从而使得光线能够顺滑过渡至第二透镜中,从而降低光学镜头的敏感度;第二透镜具有负屈折力,配合其物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面的设计,有利于校正光学镜头的边缘光线产生的高阶像差,提升光学镜头的成像质量,同时有利于光学更顺滑向下一透镜过渡;第三透镜具有负屈折力,搭配具有正屈折力的第四透镜 ,能够使得光线很好地向光学镜头的像面过渡,同时能够减小光学镜头的色差,提升光学镜头的成像质量;配合第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面的设计,第四透镜的物侧面、像侧面均为凸面的设计,使得第三透镜和第四透镜能够形成胶合透镜,进一步减小光学镜头的色差。第五透镜具有正屈折力,且其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,能够使得更多的光线能够通过光阑,从而能够提升光学镜头的相对照度。第六透镜具有负屈折力,其物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面,与具有正屈折力、且物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面的第七透镜搭配,能够便于光学镜头合理分配屈折力,同时进一步校正光学镜头的像差,有利于提升光学镜头的成像质量。第八透镜提供正屈折力,配合其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面的设计,能够有效增大光学镜头的像高,从而提高边缘视场的成像清晰度,实现高像素成像。
进一步地,八片透镜中,多片透镜采用凸凹透镜或者是双凸、双凹透镜的方式,能够有利于控制对应的透镜的厚度,从而有利于减小光学镜头的总长,使得光学镜头能够满足小型化设计要求。
此外,由于光学镜头的视场角范围决定了光学镜头获取物空间信息的多少,因此,通过限定光学镜头满足关系式0.75<(Hmax-H(max-1))/H1<0.85,能够有效控制光学镜头的F-thate畸变在全视场都小于或等于0,从而能够减小光学镜头的畸变,有利于提升光学镜头的成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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纵向球差图(mm)、像散曲线图(deg)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纵向球差图(mm)、像散曲线图(deg)及畸变曲线图(%);
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纵向球差图(mm)、像散曲线图(deg)及畸变曲线图(%);
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纵向球差图(mm)、像散曲线图(deg)及畸变曲线图(%);
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纵向球差图(mm)、像散曲线图(deg)及畸变曲线图(%);
图11是本申请公开的摄像模组的结构示意图;
图12是本申请公开的终端设备为手机时的结构示意图;
图13是本申请公开的终端设备为汽车时的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在本申请中,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申请及其实施例,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申请中的具体含义。
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申请中的具体含义。
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申请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,该光学镜头100包括沿光轴从物侧到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、第六透镜L6、第七透镜L7和第八透镜L8。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具有负屈折力,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具有负屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有正屈折力。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、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8,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于近光轴处为凸面,第一透镜L1的像侧面12于近光轴处为凹面;第二透镜L2的物侧面21于近光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴处为凹面;第三透镜L3的物侧面31于近光轴处为凹面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴处为凹面;第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴处均为凸面;第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴处均为凸面;第六透镜L6的物侧面61、像侧面62于近光轴处均为凹面;第七透镜的物侧面71、像侧面72于近光轴处均为凸面;第八透镜L8的物侧面81、像侧面82于近光轴处均为凸面。
一些实施例中,该光学镜头100可应用于智能手机、智能平板、监控设备等终端设备,当然,也可以应用于例如车载装置、车辆等,尤其是应用于具有ADAS辅助驾驶功能的车辆,因此,该第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的材质均可选用玻璃,从而在具有良好的光学效果的同时,还可降低光学镜头的温度敏感性,使其能够在不同的温度、环境下使用。当然,当光学镜头100应用于智能手机、智能平板等终端设备时,第一透镜L1至第八透镜L8还可采用塑料透镜,以实现光学镜头100轻薄性的同时更易于对透镜复杂面型的加工。
可选地,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第六透镜L6、第七透镜L7均为玻璃球面透镜,而第五透镜L5以及第八透镜L8可为玻璃非球面透镜,同时,第四透镜L4的像侧面42也可采用非球面,而第四透镜L4的物侧面41可采用球面,如此,采用球面透镜与非球面透镜相结合,可以改善高阶像差,进而提高成像品质。
一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可以为孔径光阑和/或视场光阑,其可设置在光学镜头100的第五透镜L5的像侧面52和第六透镜L6的物侧面61之间。可以理解的是,在其他实施例中,该光阑102也可以设置在其他透镜之间,根据实际情况调整设置,本实施例不作具体限定。
一些实施例中,光学镜头100还包括滤光片90,滤光片90设置于第八透镜L8与光学镜头100的成像面101之间。本实施例中,滤光片90选用红外截止滤光片,从而可滤除诸如红外光等其他波段的光线,而仅让可见光通过,使成像更加符合人眼的视觉体验。当然,滤光片90也可以选用红外带通滤光片,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,通过滤除诸如可见光等其他波段的光线,提升成像品质;以及所述光学镜头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。可以理解的是,滤光片90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90,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:FNO≤2.0,其中,FNO是光学镜头100的光圈数,从而该光学镜头100的光圈数较大,有利于该光学镜头100实现大光圈成像。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.75mm<f1/tan(HFOV)<0.85mm;
其中,tan(HFOV)是所述光学镜头100的半视场角的正切值,f1是所述第一透镜L1的焦距。由于光学镜头100的视场角范围决定了光学镜头100获取物空间信息的多少,因此,通过限定光学镜头100满足关系式0.75mm<f1/tan(HFOV)<0.85mm,即使得光学镜头100的第一透镜L1的焦距与光学镜头100的视场角成合适比例,可提供充足的视场角,具有大视场角的成像特点。同时,还能够有效优化第一透镜L1的屈折力,从而降低第一透镜L1的公差敏感度,进而提高光学镜头100的装配良率。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.75<(Hmax-H(max-1))/H1<0.85;其中,Hmax为所述光学镜头100的最大半视场角所对应的像高,H(max-1)为所述光学镜头100的最大半视场角-1°所对应的像高,H1为所述光学镜头100的半视场角为1°时对应的像高。这样,能够有效控制光学镜头100的F-thate畸变在全视场都小于或等于0,从而能够减小光学镜头100的畸变,有利于提升光学镜头100的成像质量。示例性的,所述光学镜头100的最大半视场角为95°时所对应的像高为Hmax,所述光学镜头100的最大半视场角-1°为94°时所对应的像高为H(max-1)。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.8<R1/SD1<1.95;其中,R1是所述第一透镜L1的物侧面于光轴处的曲率半径,SD1是所述第一透镜L1的物侧面的最大有效半口径。这样,能够在有效控制光学镜头100的头部口径,使其具有大视场角的同时,还可有效减小整个光学镜头100的视点深度。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.2<R2/R3<0.4;其中,R2是所述第一透镜L1的像侧面于光轴处的曲率半径,R3是所述第二透镜L2的物侧面于光轴处的曲率半径。满足该关系式时,能够有效控制第一透镜L1和第二透镜L2之间的边缘厚度,从而在第一透镜L1与第二透镜L2组装后,有效确保第一透镜L1和第二透镜L2之间的防水性能,进而有利于确保光学镜头100的整体防水性能。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:-0.950<R2/R5<-0.8;其中,R5是所述第三透镜L3的物侧面于光轴处的曲率半径。满足该关系式时,能够有效控制第一透镜L1的像侧面、以及第三透镜L3的物侧面之间产生的鬼像问题,从而有利于提升光学镜头100的成像质量。
一些实施例中,所述第三透镜L3与所述第四透镜L4胶合形成胶合透镜,所述第六透镜L6和所述第七透镜L7胶合形成胶合透镜,所述光学镜头100满足以下关系式:
0.1mm-1<(V3-V4)/(V7-V6)/R12<0.3mm-1;
其中,V3是所述第三透镜L3的阿贝数,V4是所述第四透镜L4的阿贝数,V6是所述第六透镜L6的阿贝数,V7是所述第七透镜L7的阿贝数,R12是所述第六透镜L6的像侧面于光轴处的曲率半径。通过第三透镜L3与第四透镜L4、第六透镜L6与第七透镜L7分别胶合连接形成胶合透镜,从而能够有效控制胶合透镜的色差,进而有利于控制光学镜头100整体的色差,降低紫边风险,有利于提高光学镜头100的成像质量。此外,满足关系式0.1mm-1<(V3-V4)/(V7-V6)/R12<0.3mm-1时,能够有效控制第六透镜L6的像侧面62的弯曲程度,降低第六透镜L6与第七透镜L7的胶合难度。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:9<R3/ET2<13;
其中,R3是所述第二透镜L2的物侧面于光轴处的曲率半径,ET2是所述第二透镜L2的边缘厚度。这样,能够有效控制光学镜头100产生的场曲,从而有利于提升光学镜头100的成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式所述光学镜头100满足以下关系式:0.65<SD11/SD14<0.75;
其中,SD11是所述第六透镜L6的物侧面的最大有效半口径,SD14是所述第七透镜L7的像侧面的最大有效半口径。这样,在第六透镜L6的物侧面的最大有效半口径小于第七透镜L7的像侧面的最大有效半口径的情况下,同时保证二者在上述关系内,可以有效控制第七透镜L7的边缘厚度,从而提高第七透镜L7的可加工性,降低加工成本,同时可使得光线向物方移动,配合第八透镜L8的设计,能够在增加像高,使得半像高大于3.1mm的同时,也可以有效减少光学镜头100的敏感性,提高装配良率。
一些实施例中,光学镜头100满足关系式:-2.6<(f3+f4+f5+f6)/f<0;
其中,f3是所述第三透镜L3的焦距,f4是所述第四透镜L4的焦距,f5、f6分别是所述第五透镜L5、所述第六透镜L6的焦距,f是光学镜头100的焦距。通过该关系式的限定,能够有效控制光学镜头100的景深,不仅可以保证光学镜头100在物距大于10m时能成清晰的像,而且可以保证光学镜头100在物距小于0.6m时也成清晰成像。
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包括沿光轴从物侧到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、光阑102、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8和滤光片90。
具体地,以光学镜头100的焦距f=1.9581mm、光学镜头100的光圈数FNO=2.0,光学镜头100的最大视场角的一半HFOV=95deg,光学镜头的总长TTL=25mm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(顶点指表面与光轴的交点)于光轴上的距离,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像侧,若光阑102厚度为正值时,光阑102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、阿贝数等均在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。
此外,下表1、下表2中的面序号1、2分别对应第一透镜L1的物侧面11、像侧面12,面序号3、4分别对应第二透镜L2的物侧面21、像侧面22,以此类推,面序号15、16分别对应第八透镜L8的物侧面81、像侧面82。
由前述可知,第三透镜L3、第四透镜L4组成胶合透镜,第六透镜L6和第七透镜L7组成胶合透镜,且第一透镜L1至第八透镜L8中,第五透镜L5以及第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面,且第四透镜L4的像侧面42为非球面,则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为非球面的于光轴处的曲率,c=1/Y(即,近轴曲率c为下表1中曲率半径Y的倒数);K为圆锥系数;Ai是非球面第i阶的修正系数。下表2给出了非球面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12。
表1
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650nm、610nm、555nm、510nm、470nm以及435nm下的纵向球差曲线图。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555nm下的光线像散图。其中,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视场角,单位为deg。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555nm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视场角,单位为deg。由图2中的(C)可以看出,在波长5555nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第二实施例
本申请的第二实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图3所示,光学镜头100的参数由下表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中的折射率、阿贝数等均在参考波长587.6nm下得到,焦距在参考波长555nm下得到。此外,关于各面序号与各透镜的物侧面、像侧面的对应关系,请参见前述第一实施例所述,此处不再赘述。
下表4给出了第二实施例中的非球面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12。
表3
表4
请参阅图4,由图4中的(A)纵向球差曲线图、(B)光线像散图以及(C)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图4中的(A)、图4中的(B)以及图4中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(A)、图2中的(B)、图2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的结构示意图如图5所示,光学镜头100的参数由下表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。
下表6给出了第三实施例中的非球面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12。
表5
表6
请参阅图6,由图6中的(A)纵向球差曲线图、(B)光线像散图以及(C)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图6中的(A)、图6中的(B)以及图6中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(A)、图2中的(B)、图2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的结构示意图如图7所示,光学镜头100的参数由下表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。下表8给出了第四实施例中的非球面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12。
表7
表8
请参阅图8,由图8中的(A)纵向球差曲线图、(B)光线像散图以及(C)畸变曲线图可知,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2中的(A)、图2中的(B)、图2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的结构示意图如图9所示,光学镜头100的参数由下表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。
下表10给出了第五实施例中的非球面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12。
表9
表10
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请参阅图10,由图10中的(A)纵向球差曲线图、(B)光线像散图以及(C)畸变曲线图可知,光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外,关于图10中的(A)、图10中的(B)以及图10中的(C)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(A)、图2中的(B)、图2中的(C)所描述的内容,此处不再赘述。
参阅表11,表11为本申请第一实施例至第五实施例中各关系式的比值汇总。
表11
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:-5<f1/f<-4、-4<f2/f<-3、-6.5<f3/f<-4、3<f4/f<5、3<f5/f<5、-5<f6/f<-3、20<f7/f<70、3<f8/f<6;其中,f1为所述第一透镜L1的焦距,f2为所述第二透镜L2的焦距,f3为所述第三透镜L3的焦距,f4为所述第四透镜L4的焦距,f5为所述第五透镜L5的焦距,f6为所述第六透镜L6的焦距,f7为所述第七透镜L7的焦距,f8为所述第八透镜L8的焦距,f为光学镜头的焦距,通过满足上述公式,能够使得光焦度分配均匀合理,像差易矫正,像质表现良好。
参阅表12,表12为本申请第一实施例至第五实施例中f1/f、f2/ f、f3/ f、f4/ f、f5/ f、f6/ f、f7/ f 、f8/ f的值。
表12
请参阅图11,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以及如上述第一方面第一实施例至第五实施例中任一实施例所述的光学镜头100,该图像传感器201设置于光学镜头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具有上述光学镜头100的全部技术效果,即使得摄像模组200能够在减小光学镜头的畸变实现高质量成像的同时兼顾小型化的设计要求。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。
本申请还公开了一种终端设备300,该终端设备300包括设备本体301以及上述的摄像模组200,摄像模组200设于设备本体301。其中,该终端设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、车载设备、无人机、监控器等。如图12所示,以该终端设备300为手机为例,则此时该设备本体301可为壳体,此时,该摄像模组200可设置在壳体中或者是设置在壳体外部。
请参阅图13,该终端设备300还可为车辆,则此时该设备本体301可以为车体,该摄像模组200可设置在车体上,例如可设置在车体内部或车体外部。
可以理解,具有上述摄像模组200的终端设备300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,使得终端设备300能够在减小光学镜头的畸变实现高质量成像的同时兼顾小型化的设计要求。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。
以上对本申请实施例公开的光学镜头、摄像模组及终端设备详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请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申请的光学镜头、摄像模组及终端设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,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申请的限制。
Claims (10)
1.一种光学镜头,其特征在于,共有八片具有屈折力的透镜,包括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、第六透镜、第七透镜和第八透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面;
所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面;
所述第三透镜具有负屈折力,所述第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;
所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第五透镜具有正屈折力,所述第五透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第六透镜具有负屈折力,所述第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处为均为凹面;
所述第七透镜具有正屈折力,所述第七透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第八透镜具有正屈折力,所述第八透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述光学镜头满足以下关系式:
0.75<(Hmax-H(max-1))/H1<0.85;
其中,Hmax为所述光学镜头的最大半视场角所对应的像高,H(max-1)为所述光学镜头的最大半视场角-1°所对应的像高,H1为所述光学镜头的半视场角为1°时对应的像高。
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:
0.75mm<f1/tan(HFOV)<0.85mm;
其中,HFOV是所述光学镜头最大视场角的一半,f1是所述第一透镜的焦距。
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:
1.8<R1/SD1<1.95;
其中,R1是所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,SD1是所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径。
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:
0.2<R2/R3<0.4;和/或,-0.950<R2/R5<-0.8;
其中,R2是所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,R3是所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,R5是所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜与所述第四透镜胶合形成胶合透镜,所述第六透镜和所述第七透镜胶合形成胶合透镜,所述光学镜头满足以下关系式:
0.1mm-1<(V3-V4)/(V7-V6)/R12<0.3mm-1;
其中,V3是所述第三透镜的阿贝数,V4是所述第四透镜的阿贝数,V6是所述第六透镜的阿贝数,V7是所述第七透镜的阿贝数,R12是所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
9<R3/ET2<13;
其中,R3是所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,ET2是所述第二透镜的边缘厚度。
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:
0.65<SD11/SD14<0.75;
其中,SD11是所述第六透镜的物侧面的最大有效半口径,SD14是所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径。
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:
-2.6<(f3+f4+f5+f6)/f<0;
其中,f3是所述第三透镜的焦距,f4是所述第四透镜的焦距,f5、f6分别是所述第五透镜、所述第六透镜的焦距,f为光学镜头的焦距。
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。
10.一种终端设备,其特征在于,包括设备本体以及如权利要求9所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述设备本体。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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