CN118226600A - 光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光学镜头,包括:镜筒,镜筒的内壁面具有台阶,台阶具有多个与光轴平行的承靠面段;六个透镜,透镜与承靠面段承靠,第五透镜具有正光焦度,第二透镜与第三透镜中至少一个透镜具有正光焦度;第二间隔件与第二透镜的像侧面部分接触;第三间隔件与第三透镜的像侧面部分接触;第四间隔件与第四透镜的像侧面部分接触;第五间隔件与第五透镜的像侧面部分接触;第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45之间满足:‑30.5<R10/EP45<0;第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、第二间隔件的物侧内径d2s与第三间隔件的物侧内径d3s之间满足:2.0<|f2/d2s+f3/d3s|<15.5。本发明解决了现有技术中光学镜头存在杂散光多的问题。
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。
背景技术
随着摄影技术在不同场景下应用越来越频繁,对光学透镜的要求也逐步提高,透镜也由之前的三片逐步增加到六片及以上,其中对镜头结构稳定性和光学成像质量也提出了更高要求。随着透镜数量增多,透镜结构多变,带来的装配稳定性和成像质量也日益成为使用者关注的主要问题。镜筒内的光学透镜的数量越多,光路越复杂,光线在透镜之间传输时,在镜片之间的径向段差大的位置处,透镜边缘处的无用光线容易进入到后方系统中,形成杂散光,导致成像质量差。
也就是说,现有技术中光学镜头存在杂散光多的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光学镜头,以解决现有技术中光学镜头存在杂散光多的问题。
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,包括:镜筒,镜筒的内壁面具有台阶,台阶具有多个与光轴平行的承靠面段;六个透镜,透镜与承靠面段承靠,六个透镜由物侧至像侧为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,第五透镜具有正光焦度,第二透镜与第三透镜中至少一个透镜具有正光焦度;第二间隔件,第二间隔件与第二透镜的像侧面部分接触;第三间隔件,第三间隔件与第三透镜的像侧面部分接触;第四间隔件,第四间隔件与第四透镜的像侧面部分接触;第五间隔件,第五间隔件与第五透镜的像侧面部分接触;第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45之间满足:-30.5<R10/EP45<0;第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、第二间隔件的物侧内径d2s与第三间隔件的物侧内径d3s之间满足:2.0<f2/d2s+f3/d3s<15.5。
进一步地,第六透镜的阿贝数大于30,第六透镜的像侧面的曲率半径小于零,且第六透镜的像侧面具有至少一个反曲点。
进一步地,光学镜头还包括第一间隔件,第一间隔件与第一透镜的像侧面部分接触。
进一步地,第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第一间隔件的像侧外径D1m与第二间隔件像侧外径D2m之间满足:0.5<(R2*D1m)/(R4*D2m)<6.5。
进一步地,第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第六透镜的物侧面的曲率半径R11、第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件、第四间隔件和第五间隔件的最大厚度之和∑CP、第五间隔件的最大厚度CP5之间满足:3.5<R10/R11+∑CP/CP5<14.4。
进一步地,第一透镜至第六透镜中透镜的中心厚度最大的透镜具有正光焦度。
进一步地,第二透镜的物侧面的曲率半径R3、第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第三间隔件的像侧内径d3m与第二间隔件的像侧内径d2m之间满足:8.0<(R3+R4)/(d3m-d2m)<32.5。
进一步地,第四透镜的物侧面的曲率半径R7、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第四间隔件的像侧内径d4m之间满足:-10.0<(R7+R8)/d4m<9.7。
进一步地,第五透镜的中心厚度CT5、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45、第三间隔件与第四间隔件的间隔EP34之间满足:1.0<CT5/(EP45-EP34)<61.5。
进一步地,第五透镜的中心厚度CT5、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45、第三间隔件与第四间隔件的间隔EP34之间满足:2.5<CT5/(EP45-EP34)<17。
进一步地,第五透镜的有效焦距f5、第五间隔件的像侧外径D5m、第四间隔件的像侧外径D4m之间满足:0<f5/(D5m-D4m)<17.8。
进一步地,光学镜头还包括第一间隔件,第一间隔件与第一透镜的像侧面部分接触,镜筒的长度L、镜筒的物侧端面到第一间隔件的物侧面在光轴上的距离EP01、光学镜头的有效焦距f之间满足:9.8mm<L/EP01*f<23.5mm。
进一步地,第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第五间隔件的最大厚度CP5、第四间隔件的最大厚度CP4之间满足:0<R8/R10+CP5/CP4<7.5。
进一步地,镜筒的像侧端面外径D0m、光学镜头的有效焦距f、光学镜头最大视场角的一半Semi-FOV之间满足:0.5<D0m/(f/tan(Semi-FOV)<7.0。
进一步地,第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧面在光轴上的距离TD、镜筒的像侧端外径D0m、镜筒的物侧端外径D0s之间满足:0<TD/(D0m-D0s)<18.5。
进一步地,第五间隔件的物侧内径d5s、第五透镜的有效焦距f5、第五间隔件的像侧内径d5m、第六透镜的有效焦距f6之间满足:0<d5s/f5-d5m/f6<7.5。
进一步地,透镜由内至外包括有效径区和结构区,第一透镜至第六透镜中的至少一片透镜在有效径区域结构区的连接处形成弯曲结构。
进一步地,与具有弯曲结构的透镜的像侧面部分接触的间隔件的最大厚度小于0.1毫米。
进一步地,弯曲结构的弯曲顶点沿光轴的延伸方向到与具有弯曲结构的表面接触的间隔件的距离x大于0.25毫米,弯曲结构的弯曲角度θ大于100度。
应用本发明的技术方案,光学镜头包括镜筒、六个透镜、第二间隔件、第三间隔件、第四间隔件和第五间隔件,镜筒的内壁面具有台阶,台阶具有多个与光轴平行的承靠面段;透镜与承靠面段承靠,六个透镜由物侧至像侧为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,第五透镜具有正光焦度,第二透镜与第三透镜中至少一个透镜具有正光焦度;第二间隔件与第二透镜的像侧面部分接触;第三间隔件与第三透镜的像侧面部分接触;第四间隔件与第四透镜的像侧面部分接触;第五间隔件与第五透镜的像侧面部分接触;第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45之间满足:-30.5<R10/EP45<0;第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、第二间隔件的物侧内径d2s与第三间隔件的物侧内径d3s之间满足:2.0<f2/d2s+f3/d3s<15.5。
本申请为一六片式结构的镜头,在镜筒内壁面设置台阶与透镜承靠有利于增加镜头稳定性,设置第五透镜具有正光焦度,第二透镜与第三透镜中至少一个透镜具有正光焦度,可以增加光学系统的汇聚能力,进一步控制第二间隔件与第三间隔件的内径、第五透镜的形状及第四通孔元件与第五通孔元件之间的间隔,可以有效阻挡经过第二透镜、第三透镜的边缘处产生的多余光线,减少因第四透镜与五透镜之间径向段差较大时射到透镜边缘处质量较差的光线进入到后方光学系统中,进而减少了第五透镜处内反杂散光的产生,有效增加了像质,使本申请中的六片式的光学镜头在不同的场景下均能够获得较高的拍摄质量。
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示出了本发明的一个可选实施例的光学镜头的结构示意图;
图2示出了本发明的例子一的光学镜头在第一状态下的结构示意图;
图3示出了本发明的例子一的光学镜头在第二状态下的结构示意图;
图4至图7分别示出了本发明的例子一的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线。
图8示出了本发明的例子二的光学镜头在第一状态下的结构示意图;
图9示出了本发明的例子二的光学镜头在第二状态下的结构示意图;
图10至图13分别示出了本发明的例子二的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线。
图14示出了本发明的例子三的光学镜头在第一状态下的结构示意图;
图15示出了本发明的例子三的光学镜头在第二状态下的结构示意图;
图16至图19分别示出了本发明的例子三的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线。
图20示出了本发明的例子三的光学镜头在第一状态下的结构示意图;
图21示出了本发明的例子三的光学镜头在第二状态下的结构示意图;
图22至图25分别示出了本发明的例子三的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线;
图26示出了本发明的一个可选实施例的部分光学镜头的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
P0、镜筒;E1、第一透镜;S1、第一透镜的物侧面;S2、第一透镜的像侧面;P1、第一间隔件;E2、第二透镜;S3、第二透镜的物侧面;S4、第二透镜的像侧面;P2、第二间隔件;
E3、第三透镜;S5、第三透镜的物侧面;S6、第三透镜的像侧面;P3、第三间隔件;E4、第四透镜;S7、第四透镜的物侧面;S8、第四透镜的像侧面;P4、第四间隔件;E5、第五透镜;S9、第五透镜的物侧面;S10、第五透镜的像侧面;P5、第五间隔件;E6、第六透镜;S11、第六透镜的物侧面;S12、第六透镜的像侧面;10、弯曲结构。
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。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。
为了解决现有技术中光学镜头存在杂散光多的问题,本发明提供了一种光学镜头。
如图1至图26所示,光学镜头包括镜筒、六个透镜、第二间隔件、第三间隔件、第四间隔件和第五间隔件,镜筒的内壁面具有台阶,台阶具有多个与光轴平行的承靠面段;透镜与承靠面段承靠,六个透镜由物侧至像侧为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,第五透镜具有正光焦度,第二透镜与第三透镜中至少一个透镜具有正光焦度;第二间隔件与第二透镜的像侧面部分接触;第三间隔件与第三透镜的像侧面部分接触;第四间隔件与第四透镜的像侧面部分接触;第五间隔件与第五透镜的像侧面部分接触;第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45之间满足:-30.5<R10/EP45<0;第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、第二间隔件的物侧内径d2s与第三间隔件的物侧内径d3s之间满足:2.0<f2/d2s+f3/d3s<15.5。
本申请为一六片式结构的镜头,在镜筒内壁面设置台阶与透镜承靠有利于增加镜头稳定性,设置第五透镜具有正光焦度,第二透镜与第三透镜中至少一个透镜具有正光焦度,可以增加光学系统的汇聚能力,进一步控制第二间隔件与第三间隔件的内径、第五透镜的形状及第四通孔元件与第五通孔元件之间的间隔,可以有效阻挡经过第二透镜、第三透镜的边缘产生的多余光线,减少因第四透镜与五透镜之间径向段差较大时射到透镜边缘处质量较差的光线进入到后方光学系统中,进而减少第五透镜处内反杂散光的产生,有效增加了像质,使本申请中的六片式的光学镜头在不同的场景下均能够获得较高的拍摄质量。
优选地,第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45之间满足:-29.8<R10/EP45<-0.5;第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、第二间隔件的物侧内径d2s与第三间隔件的物侧内径d3s之间满足:3<f2/d2s+f3/d3s<14.5。
在本实施例中,第六透镜的阿贝数大于30,第六透镜的像侧面的曲率半径小于零,且第六透镜的像侧面具有至少一个反曲点。通过控制第六透镜的阿贝数大小,有利于减轻色散现象,提高光学镜头的像素,进一步控制第六透镜的像侧面的曲率半径以及设置反曲点,能够增加第六透镜对光线的折射能力,提高成像清晰度,进一步提高光学镜头的成像质量。
在本实施例中,光学镜头还包括第一间隔件,第一间隔件与第一透镜的像侧面部分接触。通过设置第一间隔件,能够对第一透镜承靠,同时吸收外部和第一透镜处产生的杂散光,在保证成像质量的同时保证镜头前端的稳定性。
在本实施例中,第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第一间隔件的像侧外径D1m与第二间隔件像侧外径D2m之间满足:0.5<(R2*D1m)/(R4*D2m)<6.5。通过对R2、R4、D1m和D2m进行合理的限制,可以保证光线经过第一透镜后的光路,同时保证第一间隔件和第二间隔件的外形尺寸,增加镜头内部结构排布的合理性,保证光学镜头整体尺寸在合理的范围内,更好地适配成像设备。优选地,1<(R2*D1m)/(R4*D2m)<5.5。
在本实施例中,第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第六透镜的物侧面的曲率半径R11、第一间隔件、第二间隔件、第三间隔件、第四间隔件和第五间隔件的最大厚度之和∑CP、第五间隔件的最大厚度CP5之间满足:3.5<R10/R11+∑CP/CP5<14.4。通过控制该条件式,利于第五间隔件成型的同时能够与第五透镜的像侧面和第六透镜的物侧面进行良好的配合,避免第五间隔件遮挡成像光线,同时合理控制第五间隔件的最大厚度的占比,能够控制镜头内部系统总体高度在合理范围内,从而降低成像设备总体高度。优选地,4.5<R10/R11+∑CP/CP5<14。
在本实施例中,第一透镜至第六透镜中透镜的中心厚度最大的透镜具有正光焦度。这样设置能够保证中心厚度最大的透镜具有良好的光线汇聚能力,增大光线的入射量,提高光学镜头的成像质量。
在本实施例中,第二透镜的物侧面的曲率半径R3、第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第三间隔件的像侧内径d3m与第二间隔件的像侧内径d2m之间满足:8.0<(R3+R4)/(d3m-d2m)<32.5。通过控制该条件式在合理的范围内,可以控制第二透镜的形状,同时保证第三间隔件在保证通光量的前提下阻拦经过第三片透镜的多余光线,而搭配第二间隔件能够进一步阻拦前三片透镜产生的多余光线,提高光学镜头的成像质量。优选地,9.5<(R3+R4)/(d3m-d2m)<32。
在本实施例中,第四透镜的物侧面的曲率半径R7、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第四间隔件的像侧内径d4m之间满足:-10.0<(R7+R8)/d4m<9.7。通过将该条件式限制在合理的范围内,有利于控制第四透镜轮廓的均匀性的同时保证光线的行进路线,在搭配第四间隔件吸收第四透镜产生的杂散光,以增加光学镜头的成像质量。优选地,-9.5<(R7+R8)/d4m<9.0。
在本实施例中,第五透镜的中心厚度CT5、第四间隔件与第五间隔件的间隔EP45、第三间隔件与第四间隔件的间隔EP34之间满足:1.0<CT5/(EP45-EP34)<61.5。通光将该条件式控制在合理的范围内,能够保证第五透镜的边缘厚度和中心厚度更加均匀,有利于第五透镜的成型,同时能够保证第四透镜的边缘厚度更加合理,便于第四透镜与第五透镜以及二者之间间隔件之间的承靠稳定性。优选地,1.2<CT5/(EP45-EP34)<60.5,更优选地,1.2<CT5/(EP45-EP34)<17。
在本实施例中,第五透镜的有效焦距f5、第五间隔件的像侧外径D5m、第四间隔件的像侧外径D4m之间满足:0<f5/(D5m-D4m)<17.8。通过对第五透镜的有效焦距、第五间隔件的像侧外径和第四间隔件的像侧外径限制在合理的范围内,保证第四、第五间隔件以及第五透镜的外形尺寸合适,便于提高光学镜头内部结构的稳定性,同时还可以减少像差。优选地,0.2<f5/(D5m-D4m)<17。
在本实施例中,光学镜头还包括第一间隔件,第一间隔件与第一透镜的像侧面部分接触,镜简的长度L、镜筒的物侧端面到第一间隔件的物侧面在光轴上的距离EP01、光学镜头的有效焦距f之间满足:9.8mm<L/EP01*f<23.5mm。通过控制镜筒的长度、镜头的有效焦距以及镜筒的物侧端面到第一间隔件的距离能够保证镜筒的外形尺寸在合理的范围内,有利于光学镜头的小型化,同时还保证了光学镜头的小型化,以在不损失成像质量的前提下实现小型化。优选地,10mm<L/EP01*f<23mm。
在本实施例中,第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第五间隔件的最大厚度CP5、第四间隔件的最大厚度CP4之间满足:0<R8/R10+CP5/CP4<7.5。通过控制第四透镜、第五透镜的像侧面的曲率半径比值与第四间隔件、第五间隔件的最大厚度比值的和值,有利于第四间隔件、第五间隔件与透镜很好承靠,增加镜头稳定性,同时保证第五透镜的形态,有利于第五透镜组立。优选地,0.5<R8/R10+CP5/CP4<7。
在本实施例中,镜筒的像侧端面外径D0m、光学镜头的有效焦距f、光学镜头最大视场角的一半Semi-FOV之间满足:0.5<D0m/(f/tan(Semi-FOV)<7.0。通过控制该条件式在合理的范围内,能够在形成大视场角的同时与镜筒的像侧端面进行适配,以便于光学镜头获得较高的成像质量。优选地,1<D0m/(f/tan(Semi-FOV)<6.5。
在本实施例中,第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧面在光轴上的距离TD、镜筒的像侧端外径D0m、镜筒的物侧端外径D0s之间满足:0<TD/(D0m-D0s)<18.5。通过控制该条件式在合理的范围内,能够控制第一透镜物侧面到第六透镜的像侧面之间的距离在合适的范围内,有利于保证光学镜头的总体长度,有利于光学镜头的小型化,同时控制镜筒的物侧端外径和像侧端外径,有利于控制镜筒的外形尺寸在合适的范围内,有利于镜筒的小型化,能更好的适配拍摄设备。优选地,0.5<TD/(DOm-DOs)<18。
在本实施例中,第五间隔件的物侧内径d5s、第五透镜的有效焦距f5、第五间隔件的像侧内径d5m、第六透镜的有效焦距f6之间满足:0<d5s/f5-d5m/f6<7.5。通过控制该条件式在合理的范围捏,有利于后方光学系统的光通量,以便于控制后方光线的线路,有利于大视场角的形成,同时第五间隔件能够有效阻拦前方透镜产生的多余光线,保证成像质量。优选地,0<d5s/f5-d5m/f6<7。
在本实施例中,透镜由内至外包括有效径区和结构区,第一透镜至第六透镜中的至少一片透镜在有效径区域结构区的连接处形成弯曲结构。具有弯曲结构的透镜其边缘厚度与中心厚度较为接近,便于该透镜的加工成型,进一步保证弯曲结构前后透镜与镜筒配合承靠的合理性,保证段差均匀,提高装配稳定性。
在本实施例中,与具有弯曲结构的透镜的像侧面部分接触的间隔件的最大厚度小于0.1毫米。这样设置可以保证间隔件成型且有效减少杂散光,避免间隔件厚度过大而导致间隔件与光线的接触面积大带来的杂散光,从而提高了光学镜头的像质。
如图26所示,弯曲结构10的弯曲顶点沿光轴的延伸方向到与具有弯曲结构10的表面接触的间隔件的距离X大于0.25毫米,弯曲结构10的弯曲角度θ大于100度。这样设置弯曲结构10,有利于保证该透镜的有效径曲与结构区厚度均匀,减少成型极限工艺,同时通过该结构可以减小镜片间的径向段差。
可选地,上述光学镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤波片和/或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透镜,例如上述的六片。通过合理分配各透镜的有效焦距、面形、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上距离等,可有效增大光学镜头的孔径、降低镜头的敏感度并提高镜头的可加工性,使得光学镜头更有利于生产加工并且可适用于智能手机等便携式电子设备。
在本申请中,各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。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。
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。
图1示出了本申请的一个光学镜头的结构示意图。图1中还标示出了D0sD0m等参数,以清晰且直观地了解参数的意义。为了便于展示光学镜头结构以及具体的面型,后续在对具体的例子进行说明时,附图中不再体现这些参数。
其中,Dis是指第i间隔件的物侧面的外径,dis是指第i间隔件的物侧面的内径,Dim是指第i间隔件的像侧面的外径,dim是指第i间隔件的像侧面的内径,CPi是指第i间隔件的最大厚度,其中,i从1、2、3、4、5中取值。EPij是指第i间隔件的像侧面与第j间隔件的物侧面沿光轴的距离,其中,i<j,i从1、2、3、4、5中取值,j从2、3、4、5中取值。而D0s为镜筒的物侧端面外径,D0m为镜筒的像侧端面外径。
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,在下述的例子中存在第一状态和第二状态,而在同一个例子中的第一状态和第二状态下的光学镜头的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的曲率半径、中心厚度等参数及其透镜之间的间隔距离和高次像系数是相同的,但是镜筒P0、间隔件的最大厚度、间隔件的内径和间隔件的外径以及间隔件之间的距离这些参数是不同的以及部分透镜的形状不同。或者说用于成像的主要结构是一样的,而用于成像的辅助结构是不同的。
在部分图示中,从光学镜头的物侧至像侧为第一透镜的物侧面S1、第一透镜的像侧面S2、第二透镜的物侧面S3、第二透镜的像侧面S4、第三透镜的物侧面S5、第三透镜的像侧面S6、第四透镜的物侧面S7、第四透镜的像侧面S8、第五透镜的物侧面S9、第五透镜的像侧面S10、第六透镜的物侧面S11、第六透镜的像侧面S12。
需要说明的是,下述的例子一至例子四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2至图7所示,描述了本申请的例子一的光学镜头。图2示出了例子一的光学镜头在第一状态下的结构示意图,图3示出了例子一的光学镜头在第二状态下的结构示意图。
如图2和图3所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第一间隔件P1、第二透镜E2、第二间隔件P2、第三透镜E3、第三间隔件P3、第四透镜E4、第四间隔件P4、第五透镜E5、第五间隔件P5、第六透镜E6。其中,第二间隔件P2的内径小于第一间隔件P1的内径。
在图2中,间隔件均位于相邻两个透镜之间,且第一间隔件P1至第五间隔件P5均与镜筒的部分内壁面承靠,具体来说是与镜筒中平行于光轴的内壁承靠,且第一透镜E1至第六透镜E6之间均间隔设置,并不直接承靠。
在图3中,第二透镜E2至第四透镜E4依次扣合在一起。第二间隔件P2和第三间隔件P3均位于扣合位置的内侧。
在本例子中,光学镜头的有效焦距f为4.16mm。
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、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表1
在例子一中,第一透镜E1至第六透镜E6中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;Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于例子一中各非球面镜面S1-S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28、A30。
表2
图4示出了例子一的光学镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学镜头后的会聚焦点偏离。图5示出了例子一的光学镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6示出了例子一的光学镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图7示出了例子一的光学镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由光学镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图4至图7可知,例子一所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
例子二
如图8至图13所示,描述了本申请的例子二的光学镜头。图8示出了例子二的光学镜头在第一状态下的结构示意图,图9示出了例子二的光学镜头在第二状态下的结构示意图。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
如图8和图9所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第一间隔件P1、第二透镜E2、第二间隔件P2、第三透镜E3、第三间隔件P3、第四透镜E4、第四间隔件P4、第五透镜E5、第五间隔件P5、第六透镜E6。其中,第二间隔件P2的内径小于第一间隔件P1的内径,有利于对来自第一透镜E1的杂散光的吸收,保证成像质量,在本例子中,第五间隔件P5的内径最大。
在图8中,间隔件均位于相邻两个透镜之间,且第一间隔件P1至第五间隔件P5均与镜筒的部分内壁面承靠,具体来说是与镜筒中平行于光轴的内壁承靠,且第一透镜E1至第六透镜E6之间均间隔设置,并不直接承靠。
在图9中,第二透镜E2至第四透镜E4依次扣合在一起,。第二间隔件P2和第三间隔件P3均位于扣合位置的内侧。第三间隔件P3的外径小于等于第四间隔件P4的内径。
在本例子中,光学镜头的有效焦距f为3.19mm。
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、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表3
表4给出了可用于例子二中各非球面镜面S1-S12的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表4
图10示出了例子二的光学镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学镜头后的会聚焦点偏离。图11示出了例子二的光学镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12示出了例子二的光学镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图13示出了例子二的光学镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由光学镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图10至图13可知,例子二所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
例子三
如图14至图19所示,描述了本申请的例子三的光学镜头。图14示出了例子三的光学镜头在第一状态下的结构示意图,图15示出了例子三的光学镜头在第二状态下的结构示意图。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
如图14和图15所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第一间隔件P1、第二透镜E2、第二间隔件P2、第三透镜E3、第三间隔件P3、第四透镜E4、第四间隔件P4、第五透镜E5、第五间隔件P5、第六透镜E6。其中,第二间隔件P2的内径大于第一间隔件P1的内径,第五间隔件P5的内径最大。
在图14中,间隔件均位于相邻两个透镜之间,且第一间隔件P1至第五间隔件P5均与镜筒的部分内壁面承靠,具体来说是与镜筒中平行于光轴的内壁承靠,且第一透镜E1至第六透镜E6之间均间隔设置,并不直接承靠。
在图15中,第一透镜E1至第五透镜E5扣合在一起。第一间隔件P1至第四间隔件P4均位于扣合位置的内侧,以吸收杂散光,并且第一间隔件P1至第四间隔件P4均与镜筒P0的内壁面间隔设置。第五间隔件的外环面与镜筒的内壁面抵接,以保证第五间隔件的承靠稳定性。优选地,第五间隔件的外环面与镜筒中平行于光轴的内壁面抵接。
在本例子中,光学镜头的有效焦距f为2.79mm。
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、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表5
表6给出了可用于例子三中各非球面镜面S1-S12的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表6
图16示出了例子三的光学镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学镜头后的会聚焦点偏离。图17示出了例子三的光学镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图18示出了例子三的光学镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图19示出了例子三的光学镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由光学镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图16至图19可知,例子三所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
例子四
如图20至图25所示,描述了本申请的例子四的光学镜头。图20示出了例子四的光学镜头在第一状态下的结构示意图,图21示出了例子四的光学镜头在第二状态下的结构示意图。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
如图20和图21所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第一间隔件P1、第二透镜E2、第二间隔件P2、第三透镜E3、第三间隔件P3、第四透镜E4、第四间隔件P4、第五透镜E5、第五间隔件P5、第六透镜E6。其中,第二间隔件P2的内径小于第一间隔件P1的内径,有利于对来自第一透镜E1的杂散光的吸收,保证成像质量,在本例子中,第五间隔件P5的内径最大。
在图20中,第一透镜E1至第六透镜E6中任意相邻两个透镜均没有扣合,五个间隔件均与镜筒的部分内壁面抵接,具体来说是与镜筒中平行于光轴的内壁面承靠。
在图21中,第一透镜E1至第五透镜E5中相邻两个透镜扣合在一起。第一间隔件P1至第四间隔件P4均位于扣合位置的内侧,以吸收杂散光,且第一间隔件P1至第四间隔件P4均与镜筒P0的内壁面间隔设置。第五间隔件P5与镜筒的内壁面抵接,保证承靠的稳定性。优选地,第五间隔件P5与镜筒中平行于光轴的内壁面承靠。
在本例子中,光学镜头的有效焦距f为2.4mm。
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、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表7
表8给出了可用于例子四中各非球面镜面S1-S12的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
表8
图22示出了例子四的光学镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学镜头后的会聚焦点偏离。图23示出了例子四的光学镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图24示出了例子四的光学镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图25示出了例子四的光学镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由光学镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图22至图25可知,例子四所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
综上,例子一至例子四分别满足表9中所示的关系。
表9
表10给出了例子一至例子四的光学镜头的部分参数。
表10
需要说明的是,表9和表10中的1-1表示例子一中的光学镜头的第一状态,1-2表示例子一中的光学镜头的第二状态。2-1表示例子二中的光学镜头的第一状态,2-2表示例子二中的光学镜头的第二状态。3-1表示例子三中的光学镜头的第一状态,3-2表示例子三中的光学镜头的第二状态。4-1表示例子四中的光学镜头的第一状态,4-2表示例子四中的光学镜头的第二状态。
表11给出了例子一至例子四的光学镜头的第一透镜至第六透镜的有效焦距。
表11
本申请还提供一种成像装置,其电子感光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)。成像装置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。该成像装置装配有以上描述的光学镜头。
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,包括:
镜筒,所述镜筒的内壁面具有台阶,所述台阶具有多个与光轴平行的承靠面段;
六个透镜,所述透镜与所述承靠面段承靠,六个所述透镜由物侧至像侧为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,所述第五透镜具有正光焦度,所述第二透镜与所述第三透镜中至少一个透镜具有正光焦度;
第二间隔件,所述第二间隔件与所述第二透镜的像侧面部分接触;
第三间隔件,所述第三间隔件与所述第三透镜的像侧面部分接触;
第四间隔件,所述第四间隔件与所述第四透镜的像侧面部分接触;
第五间隔件,所述第五间隔件与所述第五透镜的像侧面部分接触;
所述第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第四间隔件与所述第五间隔件的间隔EP45之间满足:-30.5<R10/EP45<0;
第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、所述第二间隔件的物侧内径d2s与第三间隔件的物侧内径d3s之间满足:2.0<|f2/d2s+f3/d3s|<15.5。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的阿贝数大于30,所述第六透镜的像侧面的曲率半径小于零,且所述第六透镜的像侧面具有至少一个反曲点。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头还包括第一间隔件,所述第一间隔件与第一透镜的像侧面部分接触。
4.根据权利要求3所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2、所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4、所述第一间隔件的像侧外径D1m与所述第二间隔件像侧外径D2m之间满足:0.5<(R2*D1m)/(|R4|*D2m)<6.5。
5.根据权利要求3所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的像侧面的曲率半径R10、所述第六透镜的物侧面的曲率半径R11、所述第一间隔件、所述第二间隔件、所述第三间隔件、所述第四间隔件和所述第五间隔件的最大厚度之和∑CP、所述第五间隔件的最大厚度CP5之间满足:3.5<|R10/R11+∑CP/CP5|<14.4。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第六透镜中透镜的中心厚度最大的透镜具有正光焦度。
7.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的曲率半径R3、所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4、所述第三间隔件的像侧内径d3m与所述第二间隔件的像侧内径d2m之间满足:8.0<(R3+|R4|)/(d3m-d2m)<32.5。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7、所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8、所述第四间隔件的像侧内径d4m之间满足:-10.0<(R7+R8)/d4m<9.7。
9.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的中心厚度CT5、所述第四间隔件与所述第五间隔件的间隔EP45、所述第三间隔件与所述第四间隔件的间隔EP34之间满足:1.0<|CT5/(EP45-EP34)|<61.5。
10.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的有效焦距f5、所述第五间隔件的像侧外径D5m、所述第四间隔件的像侧外径D4m之间满足:0<f5/(D5m-D4m)<17.8。
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