CN117908228A - 摄像光学镜头 - Google Patents

摄像光学镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN117908228A
CN117908228A CN202410251664.9A CN202410251664A CN117908228A CN 117908228 A CN117908228 A CN 117908228A CN 202410251664 A CN202410251664 A CN 202410251664A CN 117908228 A CN117908228 A CN 117908228A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
image
optical lens
imaging optical
ttl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410251664.9A
Other languages
English (en)
Inventor
孙群
周顺达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengrui Optics Changzhou Co Ltd
Original Assignee
Chengrui Optics Changzhou Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengrui Optics Changzhou Co Ltd filed Critical Chengrui Optics Changzhou Co Ltd
Priority to CN202410251664.9A priority Critical patent/CN117908228A/zh
Publication of CN117908228A publication Critical patent/CN117908228A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种摄像光学镜头,自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,以及第六透镜;所述第一透镜的折射率为nd1,所述摄像光学镜头的视场角为FOV,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述摄像光学镜头的像高为IH,且满足以下条件式:nd1≥1.70;(FOV*f)/IH≥120.00。本发明的摄像光学镜头具有良好光学性能,并能够满足大光圈和小型化的设计需求,接收效果好。

Description

摄像光学镜头
技术领域
本发明实施例涉及光学技术领域,特别涉及一种摄像光学镜头。
背景技术
随着汽车的智能驾驶的发展,车载镜头也在飞速的更新迭代。车载摄像头由于其清晰的成像效果受到自动驾驶技术开发者的青睐。但是车载摄像头容易受环境因素(如强光、雨雪等)影响而导致拍摄效果差。基于此,利用车载激光雷达对车载镜头接收的信息进行补充具有重要意义,激光雷达利用激光进行目标探测,从反射光中获取目标光波信号,与发射信号共同进行信息处理来获得探测目标的距离、速度、方位等信息。对于激光雷达而言,摄像光学镜头的激光雷达不可或缺的一部分,摄像光学镜头可以对激光雷达的光束进行准直,以提高探测效果。
然而,现有激光雷达的摄像光学镜头仍无法满足大光圈和小型化的设计需求,接收效果较差,难以满足智能驾驶的应用需求。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种摄像光学镜头,其具有良好光学性能,并能够满足大光圈和小型化的设计需求,接收效果好。
为解决上述技术问题,本发明提供一种摄像光学镜头,所述摄像光学镜头自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,以及第六透镜;所述第一透镜的折射率为nd1,所述摄像光学镜头的视场角为FOV,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述摄像光学镜头的像高为IH,且满足以下条件式:
nd1≥1.70;
(FOV*FNO)/IH≥120.00。
可选的,所述第三透镜物侧面的曲率半径为R5,所述第三透镜像侧面的曲率半径为R6,且满足以下条件式:
-5.00≤R5/R6≤-1.20。
可选的,所述第四透镜物侧面的曲率半径为R7,所述第四透镜像侧面的曲率半径为R8,且满足以下条件式:
-4.00≤R7/R8≤-1.00。
可选的,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述第六透镜的轴上厚度为d11,且满足以下条件式:
1.40≤d9/d11≤5.00。
可选的,所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12,所述摄像光学镜头的焦距为f,且满足以下条件式:
-6.00≤f12/f≤-1.20。
可选的,所述摄像光学镜头的视场角FOV和焦距f还满足以下关系式:
(FOV*f)/IH≤150.00。
可选的,所述第一透镜具有负屈折力,其像侧面于近轴处为凹面;所述第一透镜的物侧面曲率半径为R1,所述第一透镜的像侧面曲率半径为R2,所述第一透镜的焦距为f1,所述摄像光学透镜的焦距为f,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.33≤(R1+R2)/(R1-R2)≤1.97;
-3.54≤f1/f≤-0.54;
0.02≤d1/TTL≤0.22。
可选的,所述第二透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处为凹面,其像侧面于近轴处为凸面;所述第二透镜的物侧面曲率半径为R3,所述第二透镜的像侧面曲率半径为R4,所述第二透镜的焦距为f2,所述摄像光学透镜的焦距为f,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.54≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.71;
1.66≤f2/f≤5.87;
0.02≤d3/TTL≤0.09。
可选的,所述第三透镜具有负屈折力,其物侧面于近轴处为凹面,其像侧面于近轴处为凹面;所述第三透镜的物侧面曲率半径为R5,所述第三透镜的像侧面曲率半径为R6,所述第三透镜的焦距为f3,所述摄像光学透镜的焦距为f,所述第三透镜的轴上厚度为d5,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.05≤(R5+R6)/(R5-R6)≤1.00;
-7.30≤f3/f≤-1.56;
0.02≤d5/TTL≤0.12。
可选的,所述第四透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凸面;所述第四透镜的物侧面曲率半径为R7,所述第四透镜的像侧面曲率半径为R8,所述第四透镜的焦距为f4,所述摄像光学透镜的焦距为f,所述第四透镜的轴上厚度为d7,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.00≤(R7+R8)/(R7-R8)≤0.09;
0.61≤f4/f≤2.69;
0.03≤d7/TTL≤0.27。
可选的,所述第五透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处凸面,其像侧面于近轴处为凹面;所述第五透镜的物侧面曲率半径为R9,所述第五透镜的像侧面曲率半径为R10,所述第五透镜的焦距为f5,所述摄像光学透镜的焦距为f,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
-17.54≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-1.95;
4.38≤f5/f≤45.60;
0.06≤d9/TTL≤0.36。
可选的,所述第六透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处凸面,其像侧面于近轴处为凹面;所述第六透镜的物侧面曲率半径为R11,所述第六透镜的像侧面曲率半径为R12,所述第六透镜的焦距为f6,所述第六透镜的轴上厚度为d11,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
-5.98≤(R11+R12)/(R11-R12)≤-1.50;
0.92≤f6/f≤4.36;
0.02≤d11/TTL≤0.14。
可选的,所述第四透镜为玻璃材质。
本发明的有益效果在于:通过上述透镜的配置方式,本发明的摄像光学镜头具有良好的光学性能,且具有大光圈和小型化的特性,并具有良好的接收效果。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图2是图1所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图3是图1所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图4是图1所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图5是本发明第二实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图6是图5所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图7是图5所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图8是图5所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图9是本发明第三实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图10是图9所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图11是图9所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图12是图9所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图13是本发明第四实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图14是图13所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图15是图13所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图16是图13所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图17是本发明第五实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图18是图17所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图19是图17所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图20是图17所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图21是本发明对比实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图22是图21所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图23是图21所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图24是图21所示摄像光学镜头的轴向像差示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
在本发明实施方式中,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方式,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”、“开设”、“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。
请参见图1,本发明的第一实施方式提供一种摄像光学镜头10,所述摄像光学镜头10自物侧至像侧依次包括: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,以及第六透镜L6。所述第一透镜L1的折射率为nd1,所述摄像光学镜头10的视场角为FOV,所述摄像光学镜头10的焦距为f,所述摄像光学镜头10的像高为IH,且满足以下条件式:
nd1≥1.70 (1)
(FOV*f)/IH≥120.00 (2)
其中,条件式(1)规定了所述第一透镜L1的折射率nd1不小于1.70,也就是说,所述第一透镜L1的材料优选为高折射率的光学材料,有利于控制所述摄像光学镜头10的前端口径,提升成像质量。
而在条件式(2)规定的范围内,所述摄像光学镜头10可以同时兼顾大视场角和长焦,实现所述摄像光学镜头10的中远距离成像。
在本实施方式中,通过设置多个透镜(L1、L2、L3、L4、L5、L6),并将所述第一透镜L1的折射率nd1和所述摄像光学镜头10设置为上述条件式(1)和(2)所规定的范围,使得所述摄像光学镜头10具有良好的光学性能,且具有大光圈和小型化的特性,并具有良好的接收效果。
优选的,所述第一透镜L1的折射率nd1还满足以下条件式:
nd1≤2.20 (3)
优选的,所述摄像光学镜头10还满足以下条件式:
(FOV*f)/IH≤150.00 (4)
优选的,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的组合焦距为f12,所述摄像光学镜头10的焦距为f,且满足以下条件式:
-6.00≤f12/f≤-1.20 (5)
条件式(4)规定了第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距f12与所述摄像光学镜头10的焦距f的比值。在条件式(4)规定的范围内,可以有效地平衡系统的场曲量,使中心视场的场曲偏移量小于0.04毫米,使所述摄像光学镜头10具有良好的成像精度。
优选的,所述第三透镜L3物侧面的曲率半径为R5,所述第三透镜L3像侧面的曲率半径为R6,且满足以下条件式:
-5.00≤R5/R6≤-1.20 (6)
条件式(6)规定了所述第三透镜L3的形状,使所述第三透镜L3的物侧面曲率半径R5和像侧面曲率半径R6的比值满足条件式(6)的规定的范围,可以缓和光线经过所述第三透镜L3的偏折程度,有效校正色差,使色差|LC|≤3.5微米。
优选的,所述第四透镜L4物侧面的曲率半径为R7,所述第四透镜L4像侧面的曲率半径为R8,且满足以下条件式:
-4.00≤R7/R8≤-1.00 (7)
条件式(7)规定了所述第四透镜L4的形状,使所述第四透镜L4的物侧面曲率半径R7和像侧面曲率半径R8的比值满足条件式(7)的规定的范围,有利于缓和光线经过所述第四透镜L4的偏折程度,使得所述摄像光学镜头10具有较佳的成像品质和较低的敏感性。
优选的,所述第五透镜L5的轴上厚度为d9,所述第六透镜L6的轴上厚度为d11,且满足以下条件式:
1.40≤d9/d11≤5.00 (8)
条件式(8)规定了所述第五透镜L5的轴上厚度d9和所述第六透镜L6的轴上厚度d11的比值,在条件式(8)规定的范围内,有助于控制所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的镜片厚度,有利于所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的注塑成型,降低所述摄像光学镜头10的制造难度。
在本实施方式中,所述第一透镜L1的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面,所述第一透镜L1具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,所述第一透镜L1也可以具有正屈折力,第一透镜1的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况。
优选的,所述第一透镜L1的物侧面曲率半径为R1,所述第一透镜L1的像侧面曲率半径为R2,所述第一透镜L1的焦距为f1,所述摄像光学透镜10的焦距为f,所述第一透镜L1的轴上厚度为d1,所述摄像光学镜头10的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.33≤(R1+R2)/(R1-R2)≤1.97 (9)
-3.54≤f1/f≤-0.54 (10)
0.02≤d1/TTL≤0.22 (11)
条件式(9)规定了所述第一透镜L1的形状,在该范围内,可以缓和光线经过所述第一透镜L1的偏折程度,有效地减小像差,更优选的,0.53≤(R1+R2)/(R1-R2)≤1.57。条件式(10)规定了所述第一透镜的焦距f1与所述摄像光学镜头10的焦距f的比值,在条件式限定的范围内,有助于提高所述摄像光学镜头10的光学性能,更优选的,-2.21≤f1/f≤-0.68。条件式(11)规定了所述第一透镜L1的轴上厚度d1与所述摄像光学镜头10的系统总长TTL的厚度的比值,在上述范围内,有助于实现所述摄像光学镜头10的超薄化设计,更优选的,0.03≤d1/TTL≤0.17。
在本实施方式中,所述第二透镜L2的物侧面于近轴处为凹面,其像侧面于近轴处为凸面,所述第二透镜L2具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第二透镜L2的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第二透镜L2也可以具有负屈折力。
优选的,所述第二透镜L2的物侧面曲率半径为R3,所述第二透镜L2的像侧面曲率半径为R4,所述第二透镜L2的焦距为f2,所述摄像光学透镜10的焦距为f,所述第二透镜L2的轴上厚度为d3,所述摄像光学镜头10的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.54≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.71 (12)
1.66≤f2/f≤5.87 (13)
0.02≤d3/TTL≤0.09 (14)
条件式(12)规定了所述第二透镜L2的形状,在条件式限定的范围内,可以缓和光线经过所述第二透镜L2后的偏折程度,有效减小像差,优选的,0.87≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.37。条件式(13)规定了所述第二透镜L2的焦距f2与所述摄像光学镜头10的焦距f的比值,在该范围内,有助于提升所述摄像光学镜头10的光学性能,更优选的,2.65≤f2/f≤4.70。条件式(14)规定了所述第二透镜L2的轴上厚度d3与所述摄像光学镜头10的系统总长TTL的比值,在条件式限定的范围内,有助于压缩所述摄像光学镜头10的系统总长TTL,实现所述摄像光学镜头10的超薄化设计,更优选的,0.03≤d3/TTL≤0.07。
在本实施方式中,所述第三透镜L3的物侧面于近轴处为凹面,其像侧面于近轴处为凹面,所述第三透镜L3具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第三透镜L3的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第三透镜L3也可以具有正屈折力。
优选的,所述第三透镜L3的物侧面曲率半径为R5,所述第三透镜L3的像侧面曲率半径为R6,所述第三透镜L3的焦距为f3,所述摄像光学透镜10的焦距为f,所述第三透镜L3的轴上厚度为d5,所述摄像光学镜头10的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.05≤(R5+R6)/(R5-R6)≤1.00 (15)
-7.30≤f3/f≤-1.56 (16)
0.02≤d5/TTL≤0.12 (17)
条件式(15)规定了所述第三透镜L3的形状,可以缓和光线经过所述第三透镜L3的偏折程度,有效校正色差,使色差|LC|≤3.5微米,更优选的,0.07≤(R5+R6)/(R5-R6)≤0.80。条件式(16)规定了所述第三透镜L3的焦距f3与所述摄像光学镜头10的焦距f的比值,在该范围内,有利于减小所述摄像光学镜头10的像差,同时有利于实现所述摄像光学镜头10的超薄化、广角化设计,更优选的,-4.56≤f3/f≤-1.95。条件式(17)规定了所述第三透镜L3的轴上厚度d5与所述摄像光学镜头10的系统总长TTL的比值,在条件式限定的范围内,有利于合理控制所述摄像光学镜头10的系统总长TTL,实现所述摄像光学镜头10的超薄化设计,更优选的,0.03≤d5/TTL≤0.09。
在本实施方式中,所述第四透镜L4的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凸面,所述第四透镜L4具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第四透镜L4的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第四透镜L4也可以具有负屈折力。
优选的,所述第四透镜L4的物侧面曲率半径为R7,所述第四透镜L4的像侧面曲率半径为R8,所述第四透镜L4的焦距为f4,所述摄像光学透镜10的焦距为f,所述第四透镜L4的轴上厚度为d7,所述摄像光学镜头10的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.00≤(R7+R8)/(R7-R8)≤0.90 (18)
0.61≤f4/f≤2.69 (19)
0.03≤d7/TTL≤0.27 (20)
条件式(18)规定了所述第四透镜L4的形状,在上述范围内,有利于缓和光线经过所述第四透镜L4的偏折程度,使得所述摄像光学镜头10具有较佳的成像品质和较低的敏感性,更优选的,0.00≤(R7+R8)/(R7-R8)≤0.72。条件式(19)规定了所述第四透镜L4的焦距f4与所述摄像光学镜头10的焦距f的比值,合理分配所述摄像光学镜头10内部焦距,使得所述摄像光学镜头10具有较佳的成像品质和较低的敏感性,更优选的,0.98≤f4/f≤2.15。条件式(20)规定了所述第四透镜L4的轴上厚度d7与所述摄像光学镜头10的系统总长TTL的比值,在该范围内,能够有效压缩所述摄像光学镜头10的系统总长TTL,实现所述摄像光学镜头10的超薄化设计,更优选的,0.05≤d7/TTL≤0.21。
在本实施方式中,所述第五透镜L5的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面,所述第五透镜L5具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第五透镜L5的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第五透镜L5也可以具有负屈折力。
优选的,所述第五透镜L5的物侧面曲率半径为R9,所述第五透镜L5的像侧面曲率半径为R10,所述第五透镜L5的焦距为f5,所述摄像光学透镜10的焦距为f,所述第五透镜L5的轴上厚度为d9,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
-17.54≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-1.95 (21)
4.38≤f5/f≤45.60 (22)
0.06≤d9/TTL≤0.36 (23)
条件式(21)规定了所述第五透镜L5的形状,在上述限定的范围内,有助于提高所述摄像光学镜头10的光学性能,更优选的,-10.96≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-2.44。条件式(22)规定了所述第五透镜L5的焦距f5与所述摄像光学镜头10的焦距f的比值,在条件式限定的范围内,有助于提高所述摄像光学镜头10的光学性能,更优选的,7.01≤f5/f≤36.48。条件式(23)规定了所述第五透镜L5的轴上厚度d9与所述摄像光学镜头10的系统总长TTL,有利于实现超薄设计,更优选的,0.10≤d9/TTL≤0.29。
在本实施方式中,所述第六透镜L6的物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凹面,所述第六透镜L6具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第六透镜L6的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第六透镜L6也可以具有负屈折力。
优选的,所述第六透镜L6的物侧面曲率半径为R11,所述第六透镜L6的像侧面曲率半径为R12,所述第六透镜L6的焦距为f6,所述摄像光学透镜10的焦距为f,所述第六透镜L6的轴上厚度为d11,所述摄像光学镜头10的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
-5.98≤(R11+R12)/(R11-R12)≤-1.50 (24)
0.92≤f6/f≤4.36 (25)
0.02≤d11/TTL≤0.14 (26)
条件式(24)规定了所述第六透镜L6的形状,在上述范围内,有助于补正所述摄像光学镜头10在超薄广角化设计过程中产生的轴外画角的像差,更优选的,-3.74≤(R11+R12)/(R11-R12)≤-1.87。条件式(25)规定了所述第六透镜L6的焦距f6与所述摄像光学镜头10的焦距f的比值范围,在该范围内,合理分配所述摄像光学镜头10的内部焦距,使得所述摄像光学镜头10具有较佳的成像品质和较低的敏感性,更优选的,1.48≤f6/f≤3.49。条件式(26)限定了所述第六透镜L6的轴上厚度d11与所述摄像光学镜头10的系统总长TTL的比值范围,有助于实现所述摄像光学镜头10的超薄化设计,更优选的,0.03≤d11/TTL≤0.11。
优选的,所述摄像光学镜头10的F数为FNO还满足以下条件式:
FNO≤1.30 (27)
条件式(27)规定了所述摄像光学镜头10光圈的F数,在条件式(27)限定的范围内,在所述摄像光学镜头10的小型化设计的同时,可以实现更大的进光量,从而提高所述摄像光学镜头10的测程,提高所述摄像光学镜头10的抗环境光能力,保证所述摄像光学镜头10具有良好的接收效果。
在本实施方式中,第一透镜L1为玻璃材质,第二透镜L2为塑料材质,第三透镜L3为塑料材质,第四透镜L4为玻璃材质,第五透镜L5为塑料材质,第六透镜L6为塑料材质。在其他可选的实施方式中,各透镜也可以是其他材质。
在本实施方式中,在所述第六透镜L6和成像面Si之间设置有光学过滤片GF等光学元件,其中光学过滤片GF可以是玻璃盖板,也可以是光学滤波片(filter),如图1所示,所述第六透镜L6和成像面Si之间设置有第一光学过滤片GF1和第二光学过滤片GF2。在其他实施方式中,光学过滤片GF还可以设置在其他位置。
本发明的摄像光学镜头10具有良好的光学性能,且具有大光圈和小型化的特性,并具有良好的接收效果。根据该摄像光学镜头10的光学特性,该摄像光学镜头10尤其适用于车载激光雷达等探测装置或设备上。
下面将用实例进行说明本发明的摄像光学镜头10。各实例中所记载的符号如表【1】所示,焦距、轴上距离、曲率半径、轴上厚度、反曲点位置、驻点位置的单位为毫米。
TTL:光学总长(第一透镜L1的物侧面到成像面的轴上距离),单位为毫米。
优选的,所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置由反曲点和/或驻点,以满足高品质的成像需求,具体的可实施方案,参见下述内容。
图1是第一实施方式中摄像光学镜头10的结构示意图。以下示出了本发明第一实施方式中的摄像光学镜头10的设计数据。
表1列出了本发明第一实施方式中构成摄像光学镜头10的第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面以及像侧面的曲率半径R、透镜的轴上厚度、透镜间的轴上距离d,折射率nd及阿贝数vd。表2示出了所述摄像光学镜头10的圆锥系数k和非球面系数。需要说明的是,本实施方式中,距离、半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
【表1】
上表中各符号的含义如下。
R:光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径;
S1:光圈;
R1:第一透镜L1的物侧面的曲率半径;
R2:第一透镜L1的像侧面的曲率半径;
R3:第二透镜L2的物侧面的曲率半径;
R4:第二透镜L2的像侧面的曲率半径;
R5:第三透镜L3的物侧面的曲率半径;
R6:第三透镜L3的像侧面的曲率半径;
R7:第四透镜L4的物侧面的曲率半径;
R8:第四透镜L4的像侧面的曲率半径;
R9:第五透镜L5的物侧面的曲率半径;
R10:第五透镜L5的像侧面的曲率半径;
R11:第六透镜L6的物侧面的曲率半径;
R12:第六透镜L6的像侧面的曲率半径;
R15:第一光学过滤片GF1的物侧面的曲率半径;
R16:第一光学过滤片GF1的像侧面的曲率半径;
R17:第二光学过滤片GF2的物侧面的曲率半径;
R18:第二光学过滤片GF2的像侧面的曲率半径;
d:透镜的轴上厚度或相邻透镜之间的轴上距离;
d0:光圈S1到第一透镜L1的物侧面的轴上距离;
d1:第一透镜L1的轴上厚度;
d2:第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离;
d3:第二透镜L2的轴上厚度;
d4:第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离;
d5:第三透镜L3的轴上厚度;
d6:第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离;
d7:第四透镜L4的轴上厚度;
d8:第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离;
d9:第五透镜L5的轴上厚度;
d10:第五透镜L5的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离;
d11:第六透镜L6的轴上厚度;
d12:第六透镜L6的像侧面到第一光学过滤片GF1的物侧面的轴上距离;
d13:第一光学过滤片GF1的轴上厚度;
d14:第一光学过滤片GF1的像侧面到第二光学过滤片GF2的物侧面的轴上距离;
d15:第二光学过滤片GF2的轴上厚度;
d16:第二光学过滤片GF2的像侧面到像面Si的轴上距离;
nd:d线的折射率(d线为波长为550nm的绿光);nd1:第一透镜L1的折射率;
nd2:第二透镜L2的折射率;
nd3:第三透镜L3的折射率;
nd4:第四透镜L4的折射率;
nd5:第五透镜L5的折射率;
nd6:第六透镜L6的折射率;ndg1:第一光学过滤片GF1的折射率;ndg2:第二光学过滤片GF2的折射率;vd:阿贝数;
vd1:第一透镜L1的阿贝数;
vd2:第二透镜L2的阿贝数;
vd3:第三透镜L3的阿贝数;
vd4:第四透镜L4的阿贝数;
vd5:第五透镜L5的阿贝数;
vd6:第六透镜L6的阿贝数;vg1:第一光学过滤片GF1的阿贝数;vg2:第二光学过滤片GF2的阿贝数。
【表2】
需要说明的是,本实施方式中各透镜的非球面使用下述条件式(28)所示的非球面,但是,下述条件式(28)的具体形式仅为一个示例,实际上,本发明并不限于条件式(28)中表示的非球面多项式形式。
y=(c2/r)/[1+{1-(k+1)(c2/r2)}1/2]+A4r4+A6r6+A8r8+A10r10+A12r12+A14r14+A16r16+
A18r18+A20r20(28)
其中,k是圆锥系数,A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20是非球面系数。c是光学面中心处的曲率,r是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离,z是非球面深度(非球面上距离光轴为r点,与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)。
表3、表4示出本发明实施方式所述的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中,P1R1、P1R2分别代表第一透镜L1的物侧面和像侧面,P2R1、P2R2分别代表第二透镜L2的物侧面和像侧面,P3R1、P3R2分别代表第三透镜L3的物侧面和像侧面,P4R1、P4R2分别代表第四透镜L4的物侧面和像侧面,P5R1、P5R2分别代表第五透镜L5的物侧面和像侧面,P6R1、P6R2分别代表第六透镜L6的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。
【表3】
【表4】
驻点个数 驻点位置
P1R1 / /
P1R2 / /
P2R1 1 0.375
P2R2 1 1.385
P3R1 / /
P3R2 / /
P4R1 / /
P4R2 / /
P5R1 1 2.385
P5R2 1 0.625
P6R1 1 2.055
P6R2 1 2.165
另外,在后续表25中,还列出了第一实施方式中各种参数与条件式中已规定的参数所对应的值。
图2示出了波长为850纳米的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图;图3示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的倍率色差示意图;图4示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的轴向像差示意图。
如表25所示,第一实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头10的入瞳直径为2.237毫米,全视场像高为3.300毫米,对角线视场148.20°,所述摄像光学镜头10满足大光圈、小型化的特性,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
第二实施方式:
图5是第二实施方式中摄像光学镜头20的结构示意图,第二实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
表5、表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的设计数据。
【表5】
【表6】
/>
表7、表8示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表7】
反曲点个数 反曲点位置1 反曲点位置2
P1R1 / / /
P1R2 / / /
P2R1 2 0.285 2.095
P2R2 2 0.795 2.095
P3R1 / / /
P3R2 1 1.055 /
P4R1 / / /
P4R2 / / /
P5R1 1 1.495 /
P5R2 1 0.375 /
P6R1 1 1.025 /
P6R2 1 1.505 /
【表8】
/>
另外,在后续表25中,还列出了第二实施方式中各种参数与条件式中已规定的参数所对应的值。
图6示出了波长为850纳米的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的场曲及畸变示意图;图7示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的倍率色差示意图;图8示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的轴向像差示意图。
如表25所示,第二实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头20的入瞳直径为2.112毫米,全视场像高为3.300毫米,对角线视场156.40°,所述摄像光学镜头20满足大光圈、小型化的特性,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
第三实施方式:
图9是第三实施方式中摄像光学镜头30的结构示意图,第三实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
所述第一透镜L1的物侧面于近轴处为凹面。
表9、表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的设计数据。
【表9】
/>
【表10】
表11、表12示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表11】
反曲点个数 反曲点位置1 反曲点位置2
P1R1 / / /
P1R2 / / /
P2R1 1 0.245 /
P2R2 1 0.715 /
P3R1 1 1.985 /
P3R2 2 1.475 2.455
P4R1 / / /
P4R2 / / /
P5R1 1 1.985 /
P5R2 2 0.335 3.605
P6R1 2 1.155 2.905
P6R2 2 1.285 2.845
【表12】
驻点个数 驻点位置1 驻点位置2
P1R1 / / /
P1R2 / / /
P2R1 1 0.405 /
P2R2 1 1.275 /
P3R1 1 2.255 /
P3R2 / / /
P4R1 / / /
P4R2 / / /
P5R1 1 2.685 /
P5R2 1 0.585 /
P6R1 2 2.135 3.235
P6R2 2 2.155 3.165
另外,在后续表25中,还列出了第三实施方式中各种参数与条件式中已规定的参数所对应的值。
图10示出了波长为850纳米的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的场曲及畸变示意图;图11示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的倍率色差示意图;图12示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的轴向像差示意图。
如表25所示,第三实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头30的入瞳直径为2.750毫米,全视场像高为3.300毫米,对角线视场115.88°,所述摄像光学镜头30满足大光圈、小型化的特性,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
第四实施方式:
图13是第四实施方式中摄像光学镜头40的结构示意图,第四实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
表13、表14示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40的设计数据。
【表13】
【表14】
/>
表15、表16示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表15】
反曲点个数 反曲点位置1 反曲点位置2
P1R1 / / /
P1R2 / / /
P2R1 1 0.315 /
P2R2 2 0.835 2.315
P3R1 / / /
P3R2 / / /
P4R1 / / /
P4R2 / / /
P5R1 1 1.635 /
P5R2 1 0.365 /
P6R1 1 1.105 /
P6R2 2 1.295 3.355
【表16】
/>
另外,在后续表25中,还列出了第四实施方式中各种参数与条件式中已规定的参数所对应的值。
图14示出了波长为850纳米的光经过第四实施方式的摄像光学镜头40后的场曲及畸变示意图;图15示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第四实施方式的摄像光学镜头40后的倍率色差示意图;图16示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第四实施方式的摄像光学镜头40后的轴向像差示意图。
如表25所示,四实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头40的入瞳直径为2.157毫米,全视场像高为3.300毫米,对角线视场143.88°,所述摄像光学镜头40满足大光圈、小型化的特性,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
第五实施方式:
图17是第五实施方式中摄像光学镜头50的结构示意图,第五实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
表17、表18示出本发明第五实施方式的摄像光学镜头50的设计数据。
【表17】
/>
【表18】
表19、表20示出本发明第五实施方式的摄像光学镜头50中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表19】
反曲点个数 反曲点位置1 反曲点位置2 反曲点位置3
P1R1 / / / /
P1R2 / / / /
P2R1 2 0.255 2.285 /
P2R2 1 0.755 / /
P3R1 3 0.605 1.025 1.985
P3R2 1 2.035 / /
P4R1 / / / /
P4R2 / / / /
P5R1 1 1.925 / /
P5R2 1 0.365 / /
P6R1 2 1.095 3.015 /
P6R2 1 1.395 / /
【表20】
驻点个数 驻点位置1 驻点位置2
P1R1 / / /
P1R2 / /
P2R1 2 0.425 2.585
P2R2 1 1.355 /
P3R1 1 2.305 /
P3R2 / / /
P4R1 / / /
P4R2 / / /
P5R1 1 2.565 /
P5R2 1 0.635 /
P6R1 1 2.005 /
P6R2 1 2.435 /
另外,在后续表25中,还列出了第五实施方式中各种参数与条件式中已规定的参数所对应的值。
图18示出了波长为850纳米的光经过第五实施方式的摄像光学镜头50后的场曲及畸变示意图;图19示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第五实施方式的摄像光学镜头50后的倍率色差示意图;图20示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过第五实施方式的摄像光学镜头50后的轴向像差示意图。
如表25所示,第五实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头50的入瞳直径为2.187毫米,全视场像高为3.300毫米,对角线视场155.20°,所述摄像光学镜头50满足大光圈、小型化的特性,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
对比实施方式:
图21是对比实施方式中摄像光学镜头60的结构示意图,对比实施方式的符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
表21、表22所示为对比实施方式的摄像光学镜头60的设计数据。
【表22】
/>
表23、表24示出对比实施方式的摄像光学镜头60中各透镜的反曲点以及驻点的设计数据。
【表23】
【表24】
驻点个数 驻点位置
P1R1 / /
P1R2 / /
P2R1 1 0.465
P2R2 1 1.365
P3R1 / /
P3R2 / /
P4R1 / /
P4R2 / /
P5R1 1 2.525
P5R2 1 0.635
P6R1 1 2.045
P6R2 1 2.135
图22示出了波长为850纳米的光经过对比实施方式的摄像光学镜头60后的像散场曲及畸变示意图;图23示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过对比实施方式的摄像光学镜头60后的倍率色差示意图;图24示出了波长为830纳米、850纳米和870纳米经过对比实施方式的摄像光学镜头60后的轴向像差示意图。
表25按照上述条件列出了对比实施方式中对应各条件式的数值。显然,对比实施方式的摄像光学镜头60不满足上述条件式nd1≥1.70。
在对比实施方式中,所述摄像光学镜头60的入瞳直径为2.463毫米,全视场像高为3.300毫米,对角线视场133.90°,所述摄像光学镜头60不具有优秀的光学特征,其轴上、轴外色像差没有被充分补正。
【表25】
以上对本发明实施方式提供的摄像光学镜头进行了详细地介绍,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,以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书的内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头自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,以及第六透镜;所述第一透镜的折射率为nd1,所述摄像光学镜头的视场角为FOV,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述摄像光学镜头的像高为IH,且满足以下条件式:
nd1≥1.70;
(FOV*f)/IH≥120.00。
2.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第三透镜物侧面的曲率半径为R5,所述第三透镜像侧面的曲率半径为R6,且满足以下条件式:
-5.00≤R5/R6≤-1.20。
3.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第四透镜物侧面的曲率半径为R7,所述第四透镜像侧面的曲率半径为R8,且满足以下条件式:
-4.00≤R7/R8≤-1.00。
4.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述第六透镜的轴上厚度为d11,且满足以下条件式:
1.40≤d9/d11≤5.00。
5.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12,且满足以下条件式:
-6.00≤f12/f≤-1.20。
6.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头的视场角FOV和焦距f还满足以下关系式:
(FOV*f)/IH≤150.00。
7.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第一透镜具有负屈折力,其像侧面于近轴处为凹面;所述第一透镜的物侧面曲率半径为R1,所述第一透镜的像侧面曲率半径为R2,所述第一透镜的焦距为f1,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.33≤(R1+R2)/(R1-R2)≤1.97;
-3.54≤f1/f≤-0.54;
0.02≤d1/TTL≤0.22。
8.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第二透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处为凹面,其像侧面于近轴处为凸面;所述第二透镜的物侧面曲率半径为R3,所述第二透镜的像侧面曲率半径为R4,所述第二透镜的焦距为f2,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.54≤(R3+R4)/(R3-R4)≤1.71;
1.66≤f2/f≤5.87;
0.02≤d3/TTL≤0.09。
9.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第三透镜具有负屈折力,其物侧面于近轴处为凹面,其像侧面于近轴处为凹面;所述第三透镜的物侧面曲率半径为R5,所述第三透镜的像侧面曲率半径为R6,所述第三透镜的焦距为f3,所述第三透镜的轴上厚度为d5,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.05≤(R5+R6)/(R5-R6)≤1.00;
-7.30≤f3/f≤-1.56;
0.02≤d5/TTL≤0.12。
10.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第四透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处为凸面,其像侧面于近轴处为凸面;所述第四透镜的物侧面曲率半径为R7,所述第四透镜的像侧面曲率半径为R8,所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜的轴上厚度为d7,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
0.00≤(R7+R8)/(R7-R8)≤0.90;
0.61≤f4/f≤2.69;
0.03≤d7/TTL≤0.27。
11.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第五透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处凸面,其像侧面于近轴处为凹面;所述第五透镜的物侧面曲率半径为R9,所述第五透镜的像侧面曲率半径为R10,所述第五透镜的焦距为f5,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
-17.54≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-1.95;
4.38≤f5/f≤45.60;
0.06≤d9/TTL≤0.36。
12.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第六透镜具有正屈折力,其物侧面于近轴处凸面,其像侧面于近轴处为凹面;所述第六透镜的物侧面曲率半径为R11,所述第六透镜的像侧面曲率半径为R12,所述第六透镜的焦距为f6,所述第六透镜的轴上厚度为d11,所述摄像光学镜头的系统总长为TTL,且满足以下关系式:
-5.98≤(R11+R12)/(R11-R12)≤-1.50;
0.92≤f6/f≤4.36;
0.02≤d11/TTL≤0.14。
13.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第四透镜为玻璃材质。
CN202410251664.9A 2024-03-05 2024-03-05 摄像光学镜头 Pending CN117908228A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410251664.9A CN117908228A (zh) 2024-03-05 2024-03-05 摄像光学镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410251664.9A CN117908228A (zh) 2024-03-05 2024-03-05 摄像光学镜头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117908228A true CN117908228A (zh) 2024-04-19

Family

ID=90694987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410251664.9A Pending CN117908228A (zh) 2024-03-05 2024-03-05 摄像光学镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117908228A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113640969B (zh) 摄像镜头
CN110542989B (zh) 摄像镜头
CN112394479B (zh) 摄像镜头
CN110471167B (zh) 摄像光学镜头
CN110501806B (zh) 摄像光学镜头
CN108351494B (zh) 成像镜头
CN114509859B (zh) 光学镜头及电子设备
CN113640946B (zh) 摄像镜头
CN111596444A (zh) 摄像光学镜头
CN113495342A (zh) 光学镜头及电子设备
CN114063247A (zh) 光学镜头及电子设备
CN113009674B (zh) 光学镜头及电子设备
CN215910711U (zh) 摄像镜头
CN215375920U (zh) 摄像镜头
CN114089500A (zh) 光学镜头及电子设备
CN114326025A (zh) 环视光学镜头及成像设备
CN112748512B (zh) 光学镜头及电子设备
CN116224535A (zh) 光学镜头及电子设备
CN114859501A (zh) 光学镜头及电子设备
CN114488468A (zh) 光学镜头及电子设备
CN117908228A (zh) 摄像光学镜头
CN114442260A (zh) 光学镜头及电子设备
CN113448057A (zh) 光学镜头及电子设备
CN219533496U (zh) 摄像镜头
CN116755226B (zh) 一种成像光学镜头及成像设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination