CN117420661B - 光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学镜头,共七片透镜,沿光轴从物侧到成像面依次包括:具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;具有负光焦度的第二透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;具有负光焦度的第三透镜,其物侧面为凹面;具有正光焦度的第四透镜,其物侧面在近光轴处为凸面;具有负光焦度的第五透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;具有正光焦度的第六透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凸面;具有负光焦度的第七透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面。该光学镜头具有高成像性能、大视场角、低畸变以及大光圈的优点。
Description
技术领域
本发明涉及成像镜头技术领域,特别是涉及一种光学镜头。
背景技术
随着光学技术的发展,除了配置于移动装置之外,摄像模块也逐步在各种智能家居产品、安防监控、车用装置、虚拟现实设备等领域中开始规模化应用,为了追求更优越的成像性能,对于镜头的品质需求也越来越高,规格愈来愈严苛,例如所需的视场角越来越大。
而在众多应用于监控领域的光学镜头中,鱼眼镜头具有大视场角的优势,但现有鱼眼镜头的透镜配置形式较难对系统像差做良好的补正,成像品质较差,使得鱼眼镜头的成像质量并不理想,并且还伴随着镜头畸变管控差的问题,使得拍摄的画面具有明显的变形,后期图像处理难度大,且不能实现日夜共焦,从而无法满足消费者日益增长的需求。
综上所述,目前亟需一种具有大视场角、高成像质量、低畸变以及大光圈的光学镜头。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种光学镜头,能在获得高成像性能的同时,满足大视场角、低畸变以及大光圈的要求。
本发明实施例通过以下技术方案实施上述的目的。
本发明提供了一种光学镜头,共七片透镜,沿光轴从物侧到成像面依次包括:具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;具有负光焦度的第二透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;具有负光焦度的第三透镜,其物侧面为凹面;具有正光焦度的第四透镜,其物侧面在近光轴处为凸面;具有负光焦度的第五透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;具有正光焦度的第六透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凸面;具有负光焦度的第七透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;
光学镜头满足以下条件式:0.2<(IH/2)2/TTL/FNO<0.3;其中,IH表示光学镜头最大视场角所对应的真实像高,TTL表示光学镜头的光学总长,FNO表示光学镜头的光圈大小。
本发明提供的光学镜头,通过特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配,使得镜头具有高成像性能、大视场角、低畸变以及大光圈的优点。并且,光学镜头可采用七片玻塑混合镜片,能够在满足高像素的前提下具有良好的热稳定性,并且能够降低成本。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明第一实施例的光学镜头的结构示意图;
图2为本发明第一实施例的光学镜头的F-Theta畸变曲线图;
图3为本发明第一实施例的光学镜头的场曲曲线图;
图4为本发明第一实施例的光学镜头的垂轴色差曲线图;
图5为本发明第一实施例的光学镜头的轴向像差曲线图;
图6为本发明第二实施例的光学镜头的结构示意图;
图7为本发明第二实施例的光学镜头的F-Theta畸变曲线图;
图8为本发明第二实施例的光学镜头的场曲曲线图;
图9为本发明第二实施例的光学镜头的垂轴色差曲线图;
图10为本发明第二实施例的光学镜头的轴向像差曲线图;
图11为本发明第三实施例的光学镜头的结构示意图;
图12为本发明第三实施例的光学镜头的F-Theta畸变曲线图;
图13为本发明第三实施例的光学镜头的场曲曲线图;
图14为本发明第三实施例的光学镜头的垂轴色差曲线图;
图15为本发明第三实施例的光学镜头的轴向像差曲线图。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的实施例的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
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,在不背离本发明的教导的情况下,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,附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。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,近光轴处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光轴处为凸面;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光轴处为凹面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面,每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
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申请。
本发明提供一种光学镜头,共七片透镜,沿光轴从物侧到成像面依次包括: 具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;具有负光焦度的第二透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;具有负光焦度的第三透镜,其物侧面为凹面;具有正光焦度的第四透镜,其物侧面在近光轴处为凸面;具有负光焦度的第五透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;具有正光焦度的第六透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凸面;具有负光焦度的第七透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面。
本发明提供的光学镜头,通过特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配,使得镜头具有高成像性能、大视场角、低畸变以及大光圈的优点。并且,光学镜头可采用七片玻塑混合镜片,能够在满足高像素的前提下具有良好的热稳定性,并且能够降低成本。
在一些实施方式中,光学镜头包括光阑。光阑位于第三透镜与第四透镜之间。可以理解的是,光阑用于限制进光量,以改变成像的亮度。另外,当光阑位于第三透镜与第四透镜之间时,光阑能够合理分配第一透镜至第七透镜的作用,例如,第一透镜、第二透镜以及第三透镜能够用于较大程度地接收大视场角的光线。第四透镜至第七透镜能够用于校正像差的作用。此时,本实施方式的光学镜头用于扩大视场角的透镜的数量和用于校正像差的透镜的数量相匹配,有利于平衡整个光学系统的结构。此外,当光阑位于第三透镜与第四透镜之间时,便于光阑像差的校正。
在一些实施方式中,上述光学镜头还包括一滤光片。优选地,滤光片位于第七透镜和成像面之间。滤光片包括物侧面和像侧面,滤光片可为红外截止滤光片,用于滤除干扰光,防止干扰光到达光学镜头的成像面而影响正常成像。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
0.2<(IH/2)2/TTL/FNO<0.3;
其中,IH表示光学镜头最大视场角所对应的真实像高,TTL表示光学镜头的光学总长,FNO表示光学镜头的光圈大小。满足上述条件式,能够使镜头在实现大光圈和小型化设计的基础上,进一步得到更大的成像面,丰富光学镜头的成像信息。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
3.6<f×IH/FNO<4.45;
其中,f表示光学镜头的有效焦距,IH表示光学镜头最大视场角所对应的真实像高,FNO表示光学镜头的光圈大小。满足上述条件式,有利于实现光学镜头的大光圈特性,增加通光量,提升镜头在昏暗环境下的成像效果;并且使得镜头的像高与入瞳直径在合适的区间范围内,有利于实现镜头的小型化。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
-1<(f4+f5)/f<0.5;
其中,f4表示第四透镜的有效焦距,f5表示第五透镜的有效焦距,f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式,通过合理分配第四透镜和第五透镜的光焦度,有利于降低像差和畸变的矫正难度,提升光学镜头的成像品质。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
6.2<TTL/FNO<7.9;
其中,TTL表示光学镜头的光学总长,FNO表示光学镜头的光圈大小。满足上述条件式,使光学镜头具备大光圈效果,能够满足室内室外不同环境的需求,并且提升光学镜头画面细节效果。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
1.4<R21/R22<2;
其中,R21表示第二透镜的物侧面的曲率半径,R22表示第二透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式,通过限制第二透镜物侧面和像侧面的曲率半径,能够有助于通过第二透镜矫正场曲,提高光学镜头的成像质量。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
1.9<R21/f<2.5;
其中,R21表示第二透镜的物侧面的曲率半径,f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式,通过限制第二透镜物侧面的曲率半径与光学镜头的光焦度比值,有助于实现光学镜头的前端像差校正,降低后端像差校正的难度。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
-1.7<R42/f<5.5;
其中,R42表示第四透镜的像侧面的曲率半径,f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式,通过限制第二透镜物侧面的曲率半径与光学镜头的光焦度比值,有助于实现光学镜头的后端像差校正,提高光学镜头的成像品质。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
2.4<TTL/IH<3.1;
其中,TTL表示光学镜头的光学总长,IH表示光学镜头最大视场角所对应的真实像高。满足上述条件式,有助于光学镜头在小型化和大像面之间得到平衡,并且能够提高成像质量。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
4.7<CT1/CT5<7.1;
其中,CT1表示第一透镜在光轴上的中心厚度,CT5表示第五透镜在光轴上的中心厚度。满足上述条件式,通过限制第一透镜和第五透镜的中心厚度比值,能够降低光学镜头的组装敏感度,提高光学镜头的可加工性。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式中的一者或几者:
-4.4<f1/f<-3.6;
-13.2<f2/f<-4.3;
-39<f3/f<-6.2;
其中,f1表示第一透镜的有效焦距, f2表示第二透镜的有效焦距,f3表示第三透镜的有效焦距,f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式,通过合理调整第一透镜、第二透镜以及第三透镜分别与光学镜头有效焦距的比值,有利于提升光学镜头的可视角度,同时设置第一透镜具有负屈折力,有利于保证镜头具有足够的后焦长度,避免镜头与芯片干涉。并且能够减缓入射光线的偏折程度,有利于提升光学镜头的视场角度,在增大视场角的同时降低边缘视场的畸变矫正难度,使镜头具有较小的畸变,同时能够有效平衡第一透镜产生的球差,提高整体成像质量。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
-10.1<f5×f6/f<-3.8;
其中,f5表示第五透镜的有效焦距,f6表示第六透镜的有效焦距,f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式,可以有效控制第五透镜和第六透镜的焦距分配,进而达到平衡整个光学系统的光焦度。可有效矫正轴外视场的像差和畸变,实现镜头的高品质成像。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
4.4<IH<4.8;
2.7<IH/f<3.3;
其中,IH表示光学镜头最大视场角所对应的真实像高,f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式,有利于保证光学镜头具有较大靶面,提升镜头分辨率,同时使得镜头在大靶面的情况下有更大的视场角,有利于实现镜头高像素与超广角的均衡。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
1.5<R51/R52<3.6;
其中,R51表示第五透镜的物侧面的曲率半径,R52表示第五透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式,能够限制第五透镜物侧面与像侧面的形状,有利于矫正光学镜头的球差,提高光学镜头的成像品质。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
0.8<R61/R52<2.1;
其中,R61表示第六透镜的物侧面的曲率半径,R52表示第五透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式,能够限制第五透镜像侧面与第六透镜物侧面的曲率半径比值,有利于矫正光学镜头的像差,提高光学镜头的成像品质。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
0<T56/TTL<0.02;
其中,T56表示第五透镜与第六透镜在光轴上的距离,TTL表示光学镜头的光学总长。满足上述条件式,光学镜头的光学总长TTL能够得到较好地控制,从而有利于光学镜头的小型化设置。此外,光学镜头的系统高度也能够得到较好地压缩,从而有利于光学镜头的薄型化设置。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
1<DM3/DM4<1.8
其中,DM3表示第三透镜的最大有效口径,DM4表示第四透镜的最大有效口径。满足上述条件式,通过合理设置第三透镜和第四透镜的口径,有利于控制光线的偏折程度,降低边缘视场的像差校正难度,提高光学镜头的成像质量。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
95°<HFOV<105°;
-18°<HFOV×DISG<-9°;
1.75<FNO<1.85;
其中,HFOV表示光学镜头的最大半视场角,DISG表示光学镜头的光学畸变,FNO表示光学镜头的光圈大小。满足上述条件式,能够保证光学镜头同时具备超广角、大光圈、小畸变和高分辨率拍摄的功能。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
-4<Vd3/f3<-0.5/>;
其中,Vd3表示第三透镜的材料阿贝数,f3表示第三透镜的有效焦距。满足上述条件式,能够合理控制第三透镜的折射率,有利于缩短光学镜头的总长,实现镜头的小型化。同时,第三透镜采用玻璃材料,有利于抑制光学镜头后焦随温度变化的偏移,提高系统稳定性,同时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,影响镜头的正常使用。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
4.1<R11/R12<4.9;
其中,R11表示第一透镜的物侧面的曲率半径,R12表示第一透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式,通过限制第一透镜物侧面与像侧面曲率半径的比值,便于收集大视场角光线,实现光学镜头的大视场角特性。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
0.75<DM6/DM7<0.95;
-1.8<R62/R72<-1;
其中,DM6表示第六透镜的最大有效口径,DM7表示第七透镜的最大有效口径。满足上述条件式,通过合理设置第六透镜和第七透镜的口径及面型,有利于合理控制光线的偏折程度,同时能够增大光线进入像面的入射角,实现镜头的大靶面成像,能够更好匹配大尺寸芯片实现镜头的高像素成像。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
0.55<∑CT/TTL<0.65;
其中,∑CT表示第一透镜至第七透镜分别沿光轴的中心厚度的总和,TTL表示光学镜头的光学总长。满足上述条件式,合理分配各透镜的中心厚度,便于光学镜头结构设计,有利于满足镜头的可加工性和工艺性要求。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
2.3<R71/R72<4.1;
其中,R71表示第七透镜的物侧面的曲率半径,R72表示第七透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式,通过限制第七透镜物侧面和像侧面的曲率半径比值,有助于汇聚边缘视场光线,增大成像面积,并且提高镜头边缘成像画面质量。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
0.75<EPD<0.95;
其中,R32表示第三透镜的像侧面的曲率半径,f表示光学镜头的有效焦距,EPD表示光学镜头的入瞳直径。满足上述条件式,通过限制第三透镜物侧面曲率半径与光学镜头有效焦距比值的绝对值,能够提高第三透镜的像差校正能力,降低后续透镜的像差校正难度,提高光学镜头的成像品质;通过限制入瞳直径,有利于实现光学镜头的大光圈特性,增加通光量,提高镜头在昏暗环境下的成像效果。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
-5.5<(R21+R22)/(R21-R22)<-3;
其中,R21表示第二透镜的物侧面的曲率半径,R22表示第二透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式,能够降低第二透镜产生的畸变,降低后续透镜对于畸变矫正的要求,提升光学镜头的成像品质。
在一些实施方式中,光学镜头满足以下条件式:
1.5<(R71+R72)/(R71-R72)<2.7;
其中,R71表示第七透镜的物侧面的曲率半径,R72表示第七透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式,能够控制边缘视场光线走势,同时降低光学镜头的轴向像差。
在一些实施方式中,第一透镜和第三透镜采用玻璃球面镜片,第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜均为塑胶非球面镜片。采用非球面镜片至少具有以下三个优点:镜头具有更好的成像质量;镜头的结构更为紧凑;镜头的光学总长更短。此外,在一些实施方式中,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜也可以是均为玻璃镜片,或者塑胶镜片和玻璃镜片的组合。
下面分多个实施例对本发明进行进一步的说明。在各个实施例中,光学镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材料选择部分有所不同,具体不同可参见各实施例的参数表。下述实施例仅为本发明的较佳实施方式,但本发明的实施方式并不仅仅受下述实施例的限制,其他的任何未背离本发明创新点所作的改变、替代、组合或简化,都应视为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。在本发明各个实施例中,当透镜采用非球面透镜时,非球面镜头的表面形状均满足下列方程:
;
其中,z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距离非球面顶点的距离矢高,c为表面的近轴曲率,k为圆锥系数conic,A2i为第2i阶的非球面面型系数。
第一实施例
请参阅图1,所示为本发明第一实施例中提供的光学镜头100的结构示意图,该光学镜头100沿光轴从物侧到成像面S17依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
其中,第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,其像侧面S2为凹面;第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面S3在近光轴处为凸面,其像侧面S4在近光轴处为凹面;第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,其像侧面S6为凸面;第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面S7在近光轴处为凸面,其像侧面S8在近光轴处为凸面;第五透镜L5具有负光焦度,其物侧面S9在近光轴处为凸面,其像侧面S10在近光轴处为凹面;第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S11在近光轴处为凸面,其像侧面S12在近光轴处为凸面;第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13在近光轴处为凸面,其像侧面S14在近光轴处为凹面;滤光片G1的物侧面为S15、像侧面为S16。
其中,第一透镜L1和第三透镜L3为玻璃球面镜片,第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7均为塑胶非球面镜片。
具体地,本实施例提供的光学镜头100的各透镜的设计参数如表1所示。
表1
本实施例中的光学镜头100的各非球面透镜的面型系数如表2所示。
表2
请参照图2、图3、图4以及图5,所示分别为光学镜头100的F-Theta畸变曲线图、场曲曲线图、垂轴色差曲线图以及轴向像差曲线图。
图2中畸变曲线表示像面上不同视场处对应的F-Theta畸变,图中横坐标表示畸变值(单位:%),纵坐标表示半视场角(单位:°);从图中可知,在镜头的全视场内,镜头的畸变控制在±10%以内,说明光学镜头100的畸变被很好的矫正。
图3中场曲曲线表示子午方向和弧矢方向在像面不同像高的场曲,图中横坐标为偏移量(单位:mm),纵坐标为半视场角(单位:°),从图中可知,子午方向和弧矢方向在像面的场曲偏移量都控制在±0.04mm内,说明光学镜头100的场曲矫正良好。
图4中垂轴色差曲线表示各波长相对中心波长(0.55μm)在像面上不同像高处的色差,图中横坐标表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位:μm),纵坐标表示归一化视场角,从图中可知,在不同视场内,各波长相对于中心波长的色差都控制在±3.5μm内,说明光学镜头100的垂轴色差得到良好矫正。
图5中轴向像差曲线表示各波长在成像面处光轴上的像差,图中横坐标表示轴向像差值(单位:mm),纵坐标表示归一化光瞳半径,从图中可知,最短波长与最大波长轴向像差控制在±0.05mm以内,且在纵坐标为零时,最短波长与最大波长的差值控制在0.06mm以内,说明光学镜头100的轴向像差矫正良好。
第二实施例
请参阅图6,所示为本发明第二实施例中提供的光学镜头200的结构示意图,本实施例的光学镜头200与上述第一实施例大致相同,不同之处主要在于第三透镜L3的像侧面S6在近光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面S8在近光轴处为凸面,以及各透镜面型的曲率半径、非球面系数、厚度、材质有所差异。
具体的,本实施例提供的光学镜头200的设计参数如表3所示。
表3
本实施例中的光学镜头200的各非球面的面型系数如表4所示。
表4
请参照图7、图8、图9以及图10,所示分别为光学镜头200的F-Theta畸变曲线图、场曲曲线图、垂轴色差曲线图以及轴向像差曲线图,从图7中可以看出光学畸变控制在±20%以内,说明光学镜头200的畸变得到良好的矫正;从图8中可以看出场曲控制在±0.08mm以内,说明光学镜头200的场曲矫正较好;从图9中可以看出不同波长处的垂轴色差控制在±3.5μm以内,说明光学镜头100的垂轴色差得到良好矫正;从图10中可以看出不同波长处的轴向像差控制在±0.05mm以内,说明光学镜头200的轴向像差矫正良好;从图7、图8、图9和图10可以看出,光学镜头200具有良好的光学成像质量。
第三实施例
如图11所示,为本实施例提供的光学镜头300的结构示意图,本实施例的光学镜头300与上述第一实施例大致相同,不同之处在于各透镜面型的曲率半径、非球面系数、厚度、材质有所差异。
具体的,本实施例提供的光学镜头300的设计参数如表5所示。
表5
本实施例中的光学镜头300的各非球面的面型系数如表6所示。
表6
请参照图12、图13、图14以及图15,所示分别为光学镜头300的F-Theta畸变曲线图、场曲曲线图、垂轴色差曲线图以及轴向像差曲线图,从图12中可以看出光学畸变控制在±12%以内,说明光学镜头300的畸变得到良好的矫正;从图13中可以看出近轴场曲控制在±0.08mm以内,说明光学镜头300的场曲矫正较好;从图14中可以看出不同波长处的垂轴色差控制在±3.5μm以内,从图15中可以看出不同波长处的轴向像差控制在±0.04mm以内,说明光学镜头300的轴向像差得到良好的矫正;从图12、图13、图14和图15可以看出,光学镜头300具有良好的光学成像质量。
请参阅表7,所示为上述三个实施例中提供的光学镜头分别对应的光学特性,包括光学镜头的有效焦距f、最大半视场角HFOV、最大视场角FOV对应的真实像高IH、光学总长TTL以及与前述的每个条件式对应的相关数值。
表7
从以上各个实施例的F-Theta畸变曲线图、场曲曲线图以及垂轴色差曲线图可以看出,各实施例中的光学镜头的F-Theta畸变值均在±20%以内、场曲值在±0.08mm以内、垂轴色差在±4μm、轴向像差在±0.05mm以内,通过合理分配镜片光焦度、形状及光学参数,可同时兼顾光学镜头的大视场角、高成像质量、小畸变、大光圈,同时具有良好的解像力。
综上所述,本发明提供的光学镜头,采用七片具有特定光焦度的玻塑混合镜片,通过特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配,使得光学镜头具有良好的成像质量、同时兼顾光学镜头的大视场角、高成像质量、小畸变、大光圈;同时通过合理地配置镜头光圈的大小,保证了系统在较暗环境下的成像质量,又保证了在拍摄时可有效地虚化背景突出对焦主体,更好地满足了电子设备拍摄的使用需求。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种光学镜头,共七片透镜,其特征在于,沿光轴从物侧到成像面依次包括:
具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;
具有负光焦度的第二透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;
具有负光焦度的第三透镜,其物侧面为凹面;
具有正光焦度的第四透镜,其物侧面在近光轴处为凸面;
具有负光焦度的第五透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;
具有正光焦度的第六透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凸面;
具有负光焦度的第七透镜,其物侧面在近光轴处为凸面,其像侧面在近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下条件式:
0.2<(IH/2)2/TTL/FNO<0.3;
3.6<f×IH/FNO<4.45;
其中,IH表示所述光学镜头最大视场角所对应的真实像高,TTL表示所述光学镜头的光学总长,FNO表示所述光学镜头的光圈大小,f表示所述光学镜头的有效焦距。
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条件式:
-1<(f4+f5)/f<0.5;
其中,f4表示所述第四透镜的有效焦距,f5表示所述第五透镜的有效焦距,f表示所述光学镜头的有效焦距。
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条件式:
6.2<TTL/FNO<7.9;
其中,TTL表示所述光学镜头的光学总长,FNO表示所述光学镜头的光圈大小。
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条件式:
1.4<R21/R22<2;
其中,R21表示所述第二透镜的物侧面的曲率半径,R22表示所述第二透镜的像侧面的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件式:
1.9<R21/f<2.5;
其中,R21表示所述第二透镜的物侧面的曲率半径,f表示所述光学镜头的有效焦距。
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条件式:
-1.7<R42/f<5.5;
其中,R42表示所述第四透镜的像侧面的曲率半径,f表示所述光学镜头的有效焦距。
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条件式:
2.4<TTL/IH<3.1;
其中,TTL表示所述光学镜头的光学总长,IH表示所述光学镜头最大视场角所对应的真实像高。
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条件式:
4.7<CT1/CT5<7.1;
其中,CT1表示所述第一透镜在光轴上的中心厚度,CT5表示所述第五透镜在光轴上的中心厚度。
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条件式:
1.5<(R71+R72)/(R71-R72)<2.7;
其中,R71表示第七透镜的物侧面的曲率半径,R72表示第七透镜的像侧面的曲率半径。
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