CN118226607A - 光学镜头及具有其的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光学镜头及具有其的电子设备,光学镜头包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的第二侧面为凹面;第二透镜,第二透镜具有正光焦度,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面;第三透镜,第三透镜具有负光焦度,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凹面;第四透镜,第四透镜具有正光焦度,第四透镜的第一侧面为凸面;第五透镜,第五透镜具有光焦度,第五透镜的第二侧面为凸面;第六透镜,第六透镜具有正光焦度,第六透镜的第一侧面为凸面。本发明解决了现有技术中光学镜头解像力差、高低温性能差、组装良率低、杂光鬼像严重中的至少一种问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像设备技术领域,具体而言,涉及一种光学镜头及具有其的电子设备。
背景技术
随着科技发展和应用需求的提升,光学镜头在很多设备上都得到了广泛应用,用户对于光学镜头的要求也越来越高。现有的光学镜头多注重在常温环境下的解像力,但是在高温和低温环境下解像能力表现差。同时随着应用的透镜数量不断增加,光学镜头的敏感性较高,组装良率较低。另外,现有的光学镜头的杂光鬼像严重,影响成像质量。尤其是近年随着人车交互系统的高速发展,光学镜头在汽车上得到越来越广泛的应用,同时使用环境温度也较为复杂,温度范围从-40℃至85℃,因而需保证光学镜头在高低温下具有良好的解像能力,无热化要求也越来越突出。另外不仅对成像质量有着较高要求,同时也需要较高的组装良率,低敏感性,从而降低光学镜头的成本。
也就是说,现有技术中光学镜头存在解像力差、高低温性能差、组装良率低、杂光鬼像严重中的至少一种问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光学镜头及具有其的电子设备,以解决现有技术中光学镜头解像力差、高低温性能差、组装良率低、杂光鬼像严重中的至少一种问题。
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:第一透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的第二侧面为凹面;第二透镜,第二透镜具有正光焦度,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面;第三透镜,第三透镜具有负光焦度,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凹面;第四透镜,第四透镜具有正光焦度,第四透镜的第一侧面为凸面;第五透镜,第五透镜具有光焦度,第五透镜的第二侧面为凸面;第六透镜,第六透镜具有正光焦度,第六透镜的第一侧面为凸面。
进一步地,第一透镜的第一侧面为凸面。
进一步地,第一透镜的第一侧面为凹面。
进一步地,第四透镜的第二侧面为凸面。
进一步地,第四透镜的第二侧面为凹面。
进一步地,第五透镜具有负光焦度,第五透镜的第一侧面为凹面。
进一步地,第五透镜具有正光焦度,第五透镜的第一侧面为凸面。
进一步地,第六透镜的第二侧面为平面。
进一步地,第六透镜的第二侧面为凹面。
进一步地,第六透镜的第二侧面为凸面。
进一步地,第二透镜和第三透镜均为非球面透镜。
进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑位于第三透镜与第四透镜之间。
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,胶合透镜的焦距F45、光学镜头的整组焦距F之间满足:0.1≤F45/F≤4.8。
进一步地,第二透镜的焦距F2、第三透镜的焦距F3之间满足:-6.80≤F2/F3≤-0.06。
进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径R3、第二透镜的第二侧面的曲率半径R4之间满足:0.38≤|R3/R4|≤5.60。
进一步地,第三透镜的第一侧面的曲率半径R5、第三透镜的第二侧面的曲率半径R6之间满足:0.08≤|R5/R6|≤12.30。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、第二透镜与第三透镜之间的空气间隔d4之间满足:1.3≤TTL/d4≤18.2。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:1.30≤TTL/d10≤7.40。
进一步地,第六透镜的第一侧面的曲率半径R11、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:0.2≤R11/d10≤4.5。
进一步地,第二透镜的焦距F2、光学镜头的整组焦距F之间满足:2.31≤F2/F≤10.50。
进一步地,第三透镜的焦距F3、光学镜头的整组焦距F之间满足:-15.00≤F3/F≤-0.07。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的整组焦距F之间满足:1.2≤TTL/F≤11.2。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的像高H、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.003≤H/TTL≤0.580。
进一步地,光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.001≤BFL/TTL≤0.290。
进一步地,光学镜头的整组焦距F、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.003≤F/H≤2.140。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.009≤D11*BFL/H≤6.400。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.11≤D11/H≤5.20。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的最大视场角所对应的最大通光口径DMAX之间满足:0.8≤TTL/DMAX≤12.0。
进一步地,第六透镜的第一侧面的矢高SAG11、光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11之间满足:0.005≤arctan(SAG11/D11)≤2.300。
进一步地,第二透镜的中心厚度d3、第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.21≤d3/d5≤7.50。
进一步地,第六透镜的焦距F6、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.05≤F6/H≤40.00。
进一步地,第四透镜的中心厚度d8、第五透镜的中心厚度d9、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.02≤(d8+d9)/TTL≤0.55。
进一步地,第二透镜的第一侧面的矢高SAG3、第二透镜的第二侧面的矢高SAG4之间满足:0.1≤|SAG3/SAG4|≤2.7。
进一步地,第一透镜的第一侧面的曲率半径R1、光学镜头的焦距F之间满足:0.5≤|R1/F|≤96.0。
根据本发明的另一方面,提供了一种光学镜头,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,第三透镜具有负光焦度;第四透镜,第四透镜具有正光焦度;第五透镜,第五透镜具有光焦度;第六透镜,第六透镜具有正光焦度;其中,第二透镜的焦距F2、第三透镜的焦距F3之间满足:-6.80≤F2/F3≤-0.06。
进一步地,第一透镜的第一侧面为凸面,第一透镜的第二侧面为凹面。
进一步地,第一透镜的第一侧面为凹面,第一透镜的第二侧面为凹面。
进一步地,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面。
进一步地,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凹面。
进一步地,第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凸面。
进一步地,第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凹面。
进一步地,第五透镜具有负光焦度,第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面。
进一步地,第五透镜具有正光焦度,第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面。
进一步地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为平面。
进一步地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凹面。
进一步地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凸面。
进一步地,第二透镜和第三透镜均为非球面透镜。
进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑位于第三透镜与第四透镜之间。
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,胶合透镜的焦距F45、光学镜头的整组焦距F之间满足:0.1≤F45/F≤4.8。
进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径R3、第二透镜的第二侧面的曲率半径R4之间满足:0.38≤|R3/R4|≤5.60。
进一步地,第三透镜的第一侧面的曲率半径R5、第三透镜的第二侧面的曲率半径R6之间满足:0.08≤|R5/R6|≤12.30。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、第二透镜与第三透镜之间的空气间隔d4之间满足:1.3≤TTL/d4≤18.2。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:1.30≤TTL/d10≤7.40。
进一步地,第六透镜的第一侧面的曲率半径R11、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:0.2≤R11/d10≤4.5。
进一步地,第二透镜的焦距F2、光学镜头的整组焦距F之间满足:2.31≤F2/F≤10.50。
进一步地,第三透镜的焦距F3、光学镜头的整组焦距F之间满足:-15.00≤F3/F≤-0.07。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的整组焦距F之间满足:1.2≤TTL/F≤11.2。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的像高H、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.003≤H/TTL≤0.580。
进一步地,光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.001≤BFL/TTL≤0.290。
进一步地,光学镜头的整组焦距F、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.003≤F/H≤2.140。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.009≤D11*BFL/H≤6.400。
进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.11≤D11/H≤5.20。
进一步地,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的最大视场角所对应的最大通光口径DMAX之间满足:0.8≤TTL/DMAX≤12.0。
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进一步地,第二透镜的中心厚度d3、第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.21≤d3/d5≤7.50。
进一步地,第六透镜的焦距F6、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.05≤F6/H≤40.00。
进一步地,第四透镜的中心厚度d8、第五透镜的中心厚度d9、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.02≤(d8+d9)/TTL≤0.55。
进一步地,第二透镜的第一侧面的矢高SAG3、第二透镜的第二侧面的矢高SAG4之间满足:0.1≤|SAG3/SAG4|≤2.7。
进一步地,第一透镜的第一侧面的曲率半径R1、光学镜头的焦距F之间满足:0.5≤|R1/F|≤96.0。
根据本发明的又一方面,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。
上述技术方案通过设置第一透镜具有负光焦度,有利于对光线进行发散,将各视场的中心光线与边缘光线分散,扩大光阑口径,增加光学镜头的照度,同时利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像。将第一透镜的第二侧面设置为凹面,可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。可选地,将第一透镜的第一侧面设置为凸面,在雨天的应用场景下可以降低水滴对成像质量的干扰。将第一透镜设计成弯月形可以尽可能地收集大视场光线进入后方光学系统,增加通光量。当然,还可以是第一透镜的第一侧面为凹面,可以使边缘视场光线与中心视场光线的光程差迅速积累,给予校正边缘视场的像差,提高解像。
通过将第二透镜设置为具有正光焦度,对光线具有会聚作用,使光线走势平稳过渡。将第二透镜的第一侧面设置为凹面,有利于光线平缓进入后方透镜,有利于提高成像质量。将第二透镜的第二侧面设置为凸面,能够压缩入射光线的角度,实现光线平缓过渡,进一步使光线走势平稳过渡,有利于压缩前端收集的光线并减小后端透镜的口径。
通过将第三透镜设置为具有负光焦度,对光线具有发散作用,使光线走势平稳过渡。将第三透镜的第一侧面设置为凸面,有利于将前端的光线收集并平缓过渡至后方,降低系统敏感。将第三透镜的第二侧面设置为凹面,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。
通过将第四透镜设置为具有正光焦度,有利于光线会聚。将第四透镜的第一侧面设置为凸面,有利于收集第三透镜射出的光线。可选地,第四透镜的第二侧面为凸面,也就是第四透镜形状为双凸且透镜形状平缓,能够进一步压缩发散的光线,光线顺利进入后方,能够有效压缩后端透镜口径。当然,还可以是第四透镜的第二侧面为凹面,有利于光线扩散,使光线走势平稳过渡,产生像差较小,提高系统解像能力。
通过将第五透镜设置为具有负光焦度,有利于使光线适当扩散,使光线走势平稳过渡。第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面,第五透镜为弯月形状透镜,光线几乎垂直入射第五透镜,光线偏转较小,光能损失较小,同时利于降低第五透镜的敏感性。当然,还可以是第五透镜具有正光焦度,对光线具有会聚作用,能够有效会聚各视场的中心光线与边缘光线,增加系统照度,同时利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像。第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面,与第四透镜的第二侧面配合,使得第四透镜射出的光线几乎垂直入射至第五透镜的第一侧面,利于光线平缓过渡,能够降低光能损失,提高周边视场的照度,实现镜头前端口径的减小,减小体积,有利于小型化和成本降低。
通过将第六透镜设置为具有正光焦度,对光线进一步会聚,进一步使光线走势平稳过渡,避免大视场光线到达像面时与芯片主光线角过大造成的光能损失,利于提高边缘视场的照度。可选地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为平面,且透镜形状平缓,光线偏转较小,光能损失较小,可以有效校正象散和场曲,提高光学系统的解像能力。当然,还可以是第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凹面,使光线经过第六透镜到达像面具有更大的光程,有利于实现小CRA(主光角)。当然,也可以选择第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凸面,并且第六透镜的形状平缓,有利于光线平缓过渡且趋于垂直入射,有利于减小像差,提高解像,同时有利于降低第六透镜的敏感性。
本申请采用六片透镜,通过优化设置各个透镜的光焦度和面型等,使得本发明的光学镜头具有解像力好、高低温性佳、组装良率高、弱鬼像中的至少一个有益效果。
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截面图;
图2示出了本发明的例子二的光学镜头的截面图;
图3示出了本发明的例子三的光学镜头的截面图;
图4示出了本发明的例子四的光学镜头的截面图;
图5示出了本发明的例子五的光学镜头的截面图;
图6示出了本发明的例子六的光学镜头的截面图;
图7示出了本发明的例子七的光学镜头的截面图;
图8示出了本发明的例子八的光学镜头的截面图;
图9示出了本发明的例子九的光学镜头的截面图;
图10示出了本发明的例子十的光学镜头的截面图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
STO、光阑;L1、第一透镜;S1、第一透镜的第一侧面;S2、第一透镜的第二侧面;L2、第二透镜;S3、第二透镜的第一侧面;S4、第二透镜的第二侧面;L3、第三透镜;S5、第三透镜的第一侧面;S6、第三透镜的第二侧面;L4、第四透镜;S8、第四透镜的第一侧面;S9、第四透镜的第二侧面(第五透镜的第一侧面);L5、第五透镜;S10、第五透镜的第二侧面;L6、第六透镜;S11、第六透镜的第一侧面;S12、第六透镜的第二侧面;S13、保护玻璃的第一侧面;S14、保护玻璃的第二侧面;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称为该透镜的第一侧面,每个透镜靠近像侧的表面称为该透镜的第二侧面。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。以第一侧面来说,当R值为正时,判定为凸面,当R值为负时,判定为凹面;以第二侧面来说,当R值为正时,判定为凹面,当R值为负时,判定为凸面。
本申请一般保护普通的光学镜头,在附图中左侧为物侧,右侧为像侧,也就是第一侧面为物侧面,而第二侧面为像侧面。
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。来自物侧方的光线可在像侧方成像。
而当本申请中的光学镜头应用于投影镜头或雷达发射镜头时,左侧则为成像侧,右侧为像源侧。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,该光学镜头的像侧可为像源侧,物侧可为成像侧。来自像源侧的光线可在成像侧成像。光学镜头的成像面为像源面。
为了解决现有技术中光学镜头解像力差、高低温性能差、组装良率低、杂光鬼像严重中的至少一种问题,本发明提供了一种光学镜头及具有其的电子设备。
实施例一
如图1至图10所示,光学镜头包括第一透镜、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,第一透镜的第二侧面为凹面;第二透镜具有正光焦度,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面;第三透镜具有负光焦度,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凹面;第四透镜具有正光焦度,第四透镜的第一侧面为凸面;第五透镜具有光焦度,第五透镜的第二侧面为凸面;第六透镜具有正光焦度,第六透镜的第一侧面为凸面。
通过设置第一透镜具有负光焦度,有利于对光线进行发散,将各视场的中心光线与边缘光线分散,扩大光阑口径,增加光学镜头的照度,同时利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像。将第一透镜的第二侧面设置为凹面,可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。
可选地,将第一透镜的第一侧面设置为凸面,在雨天的应用场景下可以降低水滴对成像质量的干扰。将第一透镜设计成弯月形可以尽可能地收集大视场光线进入后方光学系统,增加通光量。
当然,还可以是第一透镜的第一侧面为凹面,可以使边缘视场光线与中心视场光线的光程差迅速积累,给予校正边缘视场的像差,提高解像。
通过将第二透镜设置为具有正光焦度,对光线具有会聚作用,使光线走势平稳过渡。将第二透镜的第一侧面设置为凹面,有利于光线平缓进入后方透镜,有利于提高成像质量。将第二透镜的第二侧面设置为凸面,能够压缩入射光线的角度,实现光线平缓过渡,进一步使光线走势平稳过渡,有利于压缩前端收集的光线并减小后端透镜的口径。
通过将第三透镜设置为具有负光焦度,对光线具有发散作用,使光线走势平稳过渡。将第三透镜的第一侧面设置为凸面,有利于将前端的光线收集并平缓过渡至后方,降低系统敏感。将第三透镜的第二侧面设置为凹面,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。
通过将第四透镜设置为具有正光焦度,有利于光线会聚。将第四透镜的第一侧面设置为凸面,有利于收集第三透镜射出的光线。
可选地,第四透镜的第二侧面为凸面,也就是第四透镜形状为双凸且透镜形状平缓,能够进一步压缩发散的光线,光线顺利进入后方,能够有效压缩后端透镜口径。
当然,还可以是第四透镜的第二侧面为凹面,有利于光线扩散,使光线走势平稳过渡,产生像差较小,提高系统解像能力。
可选地,通过将第五透镜设置为具有负光焦度,有利于使光线适当扩散,使光线走势平稳过渡。第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面,第五透镜为弯月形状透镜,光线几乎垂直入射第五透镜,光线偏转较小,光能损失较小,同时利于降低第五透镜的敏感性。
当然,还可以是第五透镜具有正光焦度,对光线具有会聚作用,能够有效会聚各视场的中心光线与边缘光线,增加系统照度,同时利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像。第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面,与第四透镜的第二侧面配合,使得第四透镜射出的光线几乎垂直入射至第五透镜的第一侧面,利于光线平缓过渡,能够降低光能损失,提高周边视场的照度,实现镜头前端口径的减小,减小体积,有利于小型化和成本降低。
通过将第六透镜设置为具有正光焦度,对光线进一步会聚,进一步使光线走势平稳过渡,避免大视场光线到达像面时与芯片主光线角过大造成的光能损失,利于提高边缘视场的照度。
可选地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为平面,且透镜形状平缓,光线偏转较小,光能损失较小,可以有效校正象散和场曲,提高光学系统的解像能力。
当然,还可以是第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凹面,使光线经过第六透镜到达像面具有更大的光程,有利于实现小CRA(主光角)。
当然,也可以选择第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凸面,并且第六透镜的形状平缓,有利于光线平缓过渡且趋于垂直入射,有利于减小像差,提高解像,同时有利于降低第六透镜的敏感性。
在本实施例中,第二透镜和第三透镜均为非球面透镜。有利于改善场曲和象散,提高解像能力,并且减少畸变。
在本实施例中,光学镜头还包括光阑,光阑位于第三透镜与第四透镜之间。有利于对进入光学系统的光线有效收束,同时光阑位于光学系统中间,有利于矫正轴外像差,提高解像水平。
在本实施例中,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜。有利于将前方透镜出射的光线平缓过渡至后方光学系统,使得光学系统的各种像差得到充分校正,可以提高分辨率,优化畸变、CRA等光学性能。胶合透镜的设置有利于减小第四透镜和第五透镜间的空气间隔,减小镜头总长,并减小两个透镜间的组立部件,减少工序,降低成本。同时胶合的第四透镜和第五透镜色散互补,有利于减小色差,还可以进一步减小场曲,校正系统的轴外点像差,提高成像质量。
在本实施例中,胶合透镜的焦距F45、光学镜头的整组焦距F之间满足:0.1≤F45/F≤4.8。通过将F45/F限制在合理的范围内,有利于合理分配胶合透镜焦距,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。优选地,0.7≤F45/F≤2.7。
在本实施例中,第二透镜的焦距F2、第三透镜的焦距F3之间满足:-6.80≤F2/F3≤-0.06。通过将F2/F3限制在合理的范围内,有利于合理分配第二透镜和第三透镜的焦距,有助于实现热补偿,使得整个光学系统在高温和低温下性能表现良好,获得良好的温度性能。优选地,-4.60≤F2/F3≤-0.21。
在本实施例中,第二透镜的第一侧面的曲率半径R3、第二透镜的第二侧面的曲率半径R4之间满足:0.38≤|R3/R4|≤5.60。通过将|R3/R4|限制在合理的范围内,有利于控制第二透镜第一侧面的曲率半径和第二透镜的第二侧面的曲率半径,有利于光线平稳过渡,有助于提高解像,同时保证整个光学镜头在高温和低温下性能表现良好。优选地,0.57≤|R3/R4|≤3.50。
在本实施例中,第三透镜的第一侧面的曲率半径R5、第三透镜的第二侧面的曲率半径R6之间满足:0.08≤|R5/R6|≤12.30。通过将|R5/R6|限制在合理的范围内,能够控制第三透镜第一侧面的曲率半径和第三透镜第二侧面的曲率半径,有利于实现光线平稳过渡,有助于提高解像,同时保证整个光学镜头在高温和低温下性能表现良好。优选地,0.6≤|R5/R6|≤9.2。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、第二透镜与第三透镜之间的空气间隔d4之间满足:1.3≤TTL/d4≤18.2。通过将TTL/d4限制在合理的范围内,有利于实现光线平稳过渡,有助于实现高组装良率、低敏感性。优选地,3.1≤TTL/d4≤16.1。
需要说明的是,第二透镜与第三透镜之间的空气间隔d4是指第二透镜的第二侧面至第三透镜的第一侧面在光轴上的距离。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:1.30≤TTL/d10≤7.40。通过将TTL/d10限制在合理的范围内,有利于实现光线平稳过渡,有助于实现高组装良率、低敏感性。优选地,1.8≤TTL/d10≤5.3。
需要说明的是,第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10是指第五透镜的第二侧面至第六透镜的第一侧面在光轴上的距离。
在本实施例中,第六透镜的第一侧面的曲率半径R11、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:0.2≤R11/d10≤4.5。通过将R11/d10限制在合理的范围内,能够改变在第六透镜的第一侧面二次反射鬼像的相对位置,有效降低鬼像的相对能量值,提高光学镜头成像画面的质量。优选地,0.7≤R11/d10≤2.8。
在本实施例中,第二透镜的焦距F2、光学镜头的整组焦距F之间满足:2.31≤F2/F≤10.50。通过将F2/F限制在合理的范围内,能够调整高低温情况下第二透镜对于光学镜头的整组焦距的影响量,可以有效地保证光学镜头在高低温下的性能。优选地,2.5≤F2/F≤8.4。
在本实施例中,第三透镜的焦距F3、光学镜头的整组焦距F之间满足:-15.00≤F3/F≤-0.07。通过将F3/F限制在合理的范围内,能够调整高低温情况下第三透镜对于光学镜头的整组焦距的影响量,可以有效地保证光学镜头在高低温下的性能。优选地,-8.8≤F3/F≤-0.5。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的整组焦距F之间满足:1.2≤TTL/F≤11.2。通过将TTL/F限制在合理的范围内,有利于实现光学镜头的小型化。优选地,2.5≤TTL/F≤9.6。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的像高H、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.003≤H/TTL≤0.580。通过将H/TTL限制在合理的范围内,在相同像高的条件下,光学镜头的光学总长越短,越有利于实现小型化。优选地,0.02≤H/TTL≤0.36。
在本实施例中,光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.001≤BFL/TTL≤0.290。通过将BFL/TTL限制在合理的范围内,在相同像高的条件下,控制系统后焦BFL相对较短,有利于实现小型化。优选地,0.01≤BFL/TTL≤0.19。
需要说明的是,本实施例中光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL是指第六透镜的第二侧面至成像面在光轴上的距离。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距F、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.003≤F/H≤2.140。通过将F/H限制在合理的范围内,将焦距和像高控制在一定范围内,有利于提升解像。优选地,0.02≤F/H≤1.85。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.009≤D11*BFL/H≤6.400。通过将D11*BFL/H限制在合理的范围内,在相同成像面相同像高下,控制后焦相对较长,有利于实现小CRA。优选地,0.08≤D11*BFL/H≤4.70。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.11≤D11/H≤5.20。通过将D11/H限制在合理的范围内,在相同成像面相同像高下,最后一片透镜的第一侧面通光口径较大时,有利于主光线平行出射到成像面上,进而有利于实现小CRA。优选地,0.6≤D11/H≤3.4。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的最大视场角所对应的最大通光口径DMAX之间满足:0.8≤TTL/DMAX≤12.0。通过将TTL/DMAX限制在合理的范围内,可以有效地限制光学镜头的长度,有利于整个光学镜头结构紧凑,实现小型化。优选地,2.3≤TTL/DMAX≤8。
在本实施例中,第六透镜的第一侧面的矢高SAG11、光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11之间满足:0.005≤arctan(SAG11/D11)≤2.300。通过将arctan(SAG11/D11)限制在合理的范围内,通过控制第六透镜的第一侧面的矢高和口径来控制该面张角,使得鬼像的光瞳像远离焦面,有效降低鬼像的能量值,提高镜头成像质量。优选地,0.02≤arctan(SAG11/D11)≤1.08。
在本实施例中,第二透镜的中心厚度d3、第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.21≤d3/d5≤7.50。通过将d3/d5限制在合理的范围内,有利于实现光线平稳过渡,有利于提高解像,同时保证光学镜头在高温和低温下性能表现良好。优选地,0.5≤d3/d5≤5.4。
在本实施例中,第六透镜的焦距F6、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.05≤F6/H≤40.00。通过将F6/H限制在合理的范围内,使得第六透镜的焦距合理,结合第六透镜的正光焦度,有利于光线会聚,并且边缘视场平滑会聚,有利于实现小CRA。优选地,1≤F6/H≤35。
在本实施例中,第四透镜的中心厚度d8、第五透镜的中心厚度d9、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.02≤(d8+d9)/TTL≤0.55。通过将(d8+d9)/TTL限制在合理的范围内,也就是合理设置胶合透镜的中心厚度,能够有效减少边缘视场渐晕,提升边缘视场通光量,有利于提升相对照度。优选地,0.05≤(d8+d9)/TTL≤0.32。
在本实施例中,第二透镜的第一侧面的矢高SAG3、第二透镜的第二侧面的矢高SAG4之间满足:0.1≤|SAG3/SAG4|≤2.7。通过将|SAG3/SAG4|限制在合理的范围内,也就是合理控制第二透镜的两个表面的矢高,有利于光线的平缓过渡,从而降低系统的敏感性。优选地,0.3≤|SAG3/SAG4|≤1.5。
在本实施例中,第一透镜的第一侧面的曲率半径R1、光学镜头的焦距F之间满足:0.5≤|R1/F|≤96.0。通过将|R1/F|限制在合理的范围内,合理分配第一透镜的第一侧面的曲率半径,有助于各类像差的平衡,实现高解像。优选地,1.2≤|R1/F|≤88.0。
实施例二
如图1至图10所示,光学镜头包括第一透镜、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;第三透镜具有负光焦度;第四透镜具有正光焦度;第五透镜具有光焦度;第六透镜具有正光焦度;其中,第二透镜的焦距F2、第三透镜的焦距F3之间满足:-6.80≤F2/F3≤-0.06。
通过设置第一透镜具有负光焦度,有利于对光线进行发散,将各视场的中心光线与边缘光线分散,扩大光阑口径,增加光学镜头的照度,同时利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像。通过将第二透镜设置为具有正光焦度,对光线具有会聚作用,使光线走势平稳过渡。通过将第三透镜设置为具有负光焦度,对光线具有发散作用,使光线走势平稳过渡。通过将第四透镜设置为具有正光焦度,有利于光线会聚。
通过将第五透镜设置为具有负光焦度,有利于使光线适当扩散,使光线走势平稳过渡。当然,还可以是第五透镜具有正光焦度,对光线具有会聚作用,能够有效会聚各视场的中心光线与边缘光线,增加系统照度,同时利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像。通过将第六透镜设置为具有正光焦度,对光线进一步会聚,进一步使光线走势平稳过渡,避免大视场光线到达像面时与芯片主光线角过大造成的光能损失,利于提高边缘视场的照度。通过将F2/F3限制在合理的范围内,有利于合理分配第二透镜和第三透镜的焦距,有助于实现热补偿,使得整个光学系统在高温和低温下性能表现良好,获得良好的温度性能。
优选地,第二透镜的焦距F2、第三透镜的焦距F3之间满足:-4.60≤F2/F3≤-0.21。
通过将第一透镜的第二侧面设置为凹面,可以尽可能收集大视场光线进入后方光学系统,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。可选地,将第一透镜的第一侧面设置为凸面,在雨天的应用场景下可以降低水滴对成像质量的干扰。将第一透镜设计成弯月形可以尽可能地收集大视场光线进入后方光学系统,增加通光量。
当然,还可以是第一透镜的第一侧面为凹面,可以使边缘视场光线与中心视场光线的光程差迅速积累,给予校正边缘视场的像差,提高解像。
通过将第二透镜的第一侧面设置为凹面,有利于光线平缓进入后方透镜,有利于提高成像质量。将第二透镜的第二侧面设置为凸面,能够压缩入射光线的角度,实现光线平缓过渡,进一步使光线走势平稳过渡,有利于压缩前端收集的光线并减小后端透镜的口径。
通过将第三透镜的第一侧面设置为凸面,有利于将前端的光线收集并平缓过渡至后方,降低系统敏感。将第三透镜的第二侧面设置为凹面,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡。
通过将第四透镜的第一侧面设置为凸面,有利于收集第三透镜射出的光线。可选地,第四透镜的第二侧面为凸面,也就是第四透镜形状为双凸且透镜形状平缓,能够进一步压缩发散的光线,光线顺利进入后方,能够有效压缩后端透镜口径。
当然,还可以是第四透镜的第二侧面为凹面,有利于光线扩散,使光线走势平稳过渡,产生像差较小,提高系统解像能力。
可选地,第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面,第五透镜为弯月形状透镜,光线几乎垂直入射第五透镜,光线偏转较小,光能损失较小,同时利于降低第五透镜的敏感性。
当然,还可以是第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面,与第四透镜的第二侧面配合,使得第四透镜射出的光线几乎垂直入射至第五透镜的第一侧面,利于光线平缓过渡,能够降低光能损失,提高周边视场的照度,实现镜头前端口径的减小,减小体积,有利于小型化和成本降低。
可选地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为平面,且透镜形状平缓,光线偏转较小,光能损失较小,可以有效校正象散和场曲,提高光学系统的解像能力。
当然,还可以是第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凹面,使光线经过第六透镜到达像面具有更大的光程,有利于实现小CRA。
当然,也可以选择第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凸面,并且第六透镜的形状平缓,有利于光线平缓过渡且趋于垂直入射,有利于减小像差,提高解像,同时有利于降低第六透镜的敏感性。
在本实施例中,第二透镜和第三透镜均为非球面透镜。有利于改善场曲和象散,提高解像能力,并且减少畸变。
在本实施例中,光学镜头还包括光阑,光阑位于第三透镜与第四透镜之间。有利于对进入光学系统的光线有效收束,同时光阑位于光学系统中间,有利于矫正轴外像差,提高解像水平。
在本实施例中,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜。有利于将前方透镜出射的光线平缓过渡至后方光学系统,使得光学系统的各种像差得到充分校正,可以提高分辨率,优化畸变、CRA等光学性能。胶合透镜的设置有利于减小第四透镜和第五透镜间的空气间隔,减小镜头总长,并减小两个透镜间的组立部件,减少工序,降低成本。同时胶合的第四透镜和第五透镜色散互补,有利于减小色差,还可以进一步减小场曲,校正系统的轴外点像差,提高成像质量。
在本实施例中,胶合透镜的焦距F45、光学镜头的整组焦距F之间满足:0.1≤F45/F≤4.8。通过将F45/F限制在合理的范围内,有利于合理分配胶合透镜焦距,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。优选地,0.7≤F45/F≤2.7。
在本实施例中,第二透镜的第一侧面的曲率半径R3、第二透镜的第二侧面的曲率半径R4之间满足:0.38≤|R3/R4|≤5.60。通过将|R3/R4|限制在合理的范围内,有利于控制第二透镜第一侧面的曲率半径和第二透镜的第二侧面的曲率半径,有利于光线平稳过渡,有助于提高解像,同时保证整个光学镜头在高温和低温下性能表现良好。优选地,0.57≤|R3/R4|≤3.50。
在本实施例中,第三透镜的第一侧面的曲率半径R5、第三透镜的第二侧面的曲率半径R6之间满足:0.08≤|R5/R6|≤12.30。通过将|R5/R6|限制在合理的范围内,能够控制第三透镜第一侧面的曲率半径和第三透镜第二侧面的曲率半径,有利于实现光线平稳过渡,有助于提高解像,同时保证整个光学镜头在高温和低温下性能表现良好。优选地,0.6≤|R5/R6|≤9.2。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、第二透镜与第三透镜之间的空气间隔d4之间满足:1.3≤TTL/d4≤18.2。通过将TTL/d4限制在合理的范围内,有利于实现光线平稳过渡,有助于实现高组装良率、低敏感性。优选地,3.1≤TTL/d4≤16.1。
需要说明的是,第二透镜与第三透镜之间的空气间隔d4是指第二透镜的第二侧面至第三透镜的第一侧面在光轴上的距离。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:1.30≤TTL/d10≤7.40。通过将TTL/d10限制在合理的范围内,有利于实现光线平稳过渡,有助于实现高组装良率、低敏感性。优选地,1.8≤TTL/d10≤5.3。
需要说明的是,第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10是指第五透镜的第二侧面至第六透镜的第一侧面在光轴上的距离。
在本实施例中,第六透镜的第一侧面的曲率半径R11、第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10之间满足:0.2≤R11/d10≤4.5。通过将R11/d10限制在合理的范围内,能够改变在第六透镜的第一侧面二次反射鬼像的相对位置,有效降低鬼像的相对能量值,提高光学镜头成像画面的质量。优选地,0.7≤R11/d10≤2.8。
在本实施例中,第二透镜的焦距F2、光学镜头的整组焦距F之间满足:2.31≤F2/F≤10.50。通过将F2/F限制在合理的范围内,能够调整高低温情况下第二透镜对于光学镜头的整组焦距的影响量,可以有效地保证光学镜头在高低温下的性能。优选地,2.5≤F2/F≤8.4。
在本实施例中,第三透镜的焦距F3、光学镜头的整组焦距F之间满足:-15.00≤F3/F≤-0.07。通过将F3/F限制在合理的范围内,能够调整高低温情况下第三透镜对于光学镜头的整组焦距的影响量,可以有效地保证光学镜头在高低温下的性能。优选地,-8.8≤F3/F≤-0.5。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的整组焦距F之间满足:1.2≤TTL/F≤11.2。通过将TTL/F限制在合理的范围内,有利于实现光学镜头的小型化。优选地,2.5≤TTL/F≤9.6。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的像高H、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.003≤H/TTL≤0.580。通过将H/TTL限制在合理的范围内,在相同像高的条件下,光学镜头的光学总长越短,越有利于实现小型化。优选地,0.02≤H/TTL≤0.36。
在本实施例中,光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.001≤BFL/TTL≤0.290。通过将BFL/TTL限制在合理的范围内,在相同像高的条件下,控制系统后焦BFL相对较短,有利于实现小型化。优选地,0.01≤BFL/TTL≤0.19。
需要说明的是,本实施例中光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL是指第六透镜的第二侧面至成像面在光轴上的距离。
在本实施例中,光学镜头的整组焦距F、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.003≤F/H≤2.140。通过将F/H限制在合理的范围内,将焦距和像高控制在一定范围内,有利于提升解像。优选地,0.02≤F/H≤1.85。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最后一片透镜的第二侧面至光学镜头的成像面的距离BFL、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.009≤D11*BFL/H≤6.400。通过将D11*BFL/H限制在合理的范围内,在相同成像面相同像高下,控制后焦相对较长,有利于实现小CRA。优选地,0.08≤D11*BFL/H≤4.70。
在本实施例中,光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.11≤D11/H≤5.20。通过将D11/H限制在合理的范围内,在相同成像面相同像高下,最后一片透镜的第一侧面通光口径较大时,有利于主光线平行出射到成像面上,进而有利于实现小CRA。优选地,0.6≤D11/H≤3.4。
在本实施例中,光学镜头的光学总长TTL、光学镜头的最大视场角所对应的最大通光口径DMAX之间满足:0.8≤TTL/DMAX≤12.0。通过将TTL/DMAX限制在合理的范围内,可以有效地限制光学镜头的长度,有利于整个光学镜头结构紧凑,实现小型化。优选地,2.3≤TTL/DMAX≤8。
在本实施例中,第六透镜的第一侧面的矢高SAG11、光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11之间满足:0.005≤arctan(SAG11/D11)≤2.300。通过将arctan(SAG11/D11)限制在合理的范围内,通过控制第六透镜的第一侧面的矢高和口径来控制该面张角,使得鬼像的光瞳像远离焦面,有效降低鬼像的能量值,提高镜头成像质量。优选地,0.02≤arctan(SAG11/D11)≤1.08。
在本实施例中,第二透镜的中心厚度d3、第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.21≤d3/d5≤7.50。通过将d3/d5限制在合理的范围内,有利于实现光线平稳过渡,有利于提高解像,同时保证光学镜头在高温和低温下性能表现良好。优选地,0.5≤d3/d5≤5.4。
在本实施例中,第六透镜的焦距F6、光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.05≤F6/H≤40.00。通过将F6/H限制在合理的范围内,使得第六透镜的焦距合理,结合第六透镜的正光焦度,有利于光线会聚,并且边缘视场平滑会聚,有利于实现小CRA。优选地,1≤F6/H≤35。
在本实施例中,第四透镜的中心厚度d8、第五透镜的中心厚度d9、光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.02≤(d8+d9)/TTL≤0.55。通过将(d8+d9)/TTL限制在合理的范围内,也就是合理设置胶合透镜的中心厚度,能够有效减少边缘视场渐晕,提升边缘视场通光量,有利于提升相对照度。优选地,0.05≤(d8+d9)/TTL≤0.32。
在本实施例中,第二透镜的第一侧面的矢高SAG3、第二透镜的第二侧面的矢高SAG4之间满足:0.1≤|SAG3/SAG4|≤2.7。通过将|SAG3/SAG4|限制在合理的范围内,也就是合理控制第二透镜的两个表面的矢高,有利于光线的平缓过渡,从而降低系统的敏感性。优选地,0.3≤|SAG3/SAG4|≤1.5。
在本实施例中,第一透镜的第一侧面的曲率半径R1、光学镜头的焦距F之间满足:0.5≤|R1/F|≤96.0。通过将|R1/F|限制在合理的范围内,合理分配第一透镜的第一侧面的曲率半径,有助于各类像差的平衡,实现高解像。优选地,1.2≤|R1/F|≤88.0。
需要说明的是,光学镜头的总长TTL为第一透镜的第一侧面至光学镜头的成像面的距离,光学后焦BFL为最后一片透镜至光学镜头的成像面的距离。
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。
需要说明的是,本申请中光学镜头的前端口径D为光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径。
在本申请中的光学镜头可采用多片镜片,例如上述的六片。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。具体的,当重点关注光学镜头的成像质量时,第一透镜至第六透镜可均使用非球面镜片。
在示例性实施方式中,第一透镜至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、低温的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。具体的,在重点关注解像质量和信赖性时,第一透镜至第六透镜可均为玻璃非球面透镜。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,可有效降低制作成本。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。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。
例子一
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、保护玻璃和成像面IMA。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凸面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为平面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为6.5100mm,光学镜头的总长TTL为36.0000mm,光学镜头的最大视场角FOV为45.2766°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
表1
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。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;A为高次项系数。下表2示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数A(4次项系数)、B(6次项系数)、C(8次项系数)、D(10次项系数)、E(12次项系数)、F(14次项系数)、G(16次项系数)。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.6877 | -4.9627E-04 | 9.7161E-05 | -1.2824E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.0846 | -4.3798E-04 | 1.1592E-05 | -2.7214E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 2.6073 | 3.5518E-03 | -1.6217E-04 | 3.4594E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -4.6831 | 6.0556E-03 | -1.7422E-04 | -2.8861E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表2
例子二
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凸面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为平面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为7.8979mm,光学镜头的总长TTL为32.0062mm,光学镜头的最大视场角FOV为36.9014°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 18.630 | 2.040 | 1.7800 | 49.6100 |
2 | 5.346 | 2.580 | ||
3 | -16.990 | 2.254 | 1.6400 | 23.5300 |
4 | -20.838 | 3.177 | ||
5 | 9.535 | 1.532 | 1.5800 | 30.1500 |
6 | 7.743 | 0.724 | ||
STO | 无限 | 0.000 | ||
8 | 6.801 | 4.000 | 1.7000 | 55.5300 |
9 | -4.937 | 0.800 | 1.8500 | 23.7900 |
10 | -12.095 | 11.000 | ||
11 | 14.000 | 2.000 | 1.8040 | 46.5680 |
12 | 无限 | 0.500 | ||
13 | 无限 | 1.100 | 1.5098 | 62.9110 |
14 | 无限 | 0.300 | ||
IMA |
表3
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表4示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.6227 | 5.4370E-04 | -4.4361E-05 | -9.3874E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.5165 | 3.6565E-04 | 1.2298E-04 | 2.7143E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 6.2429 | 3.7064E-03 | -5.7103E-05 | 2.4065E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -6.6251 | 6.0582E-03 | 1.9089E-05 | 4.9021E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表4
例子三
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凹面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为凸面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为4.9333mm,光学镜头的总长TTL为39.9521mm,光学镜头的最大视场角FOV为64.7269°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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)。Surf为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | -18.630 | 2.040 | 1.7800 | 49.6100 |
2 | 5.346 | 2.580 | ||
3 | -3.677 | 2.188 | 1.6400 | 23.5300 |
4 | -3.843 | 6.964 | ||
5 | 11.145 | 1.698 | 1.5800 | 30.1500 |
6 | 6.004 | 1.032 | ||
STO | 无限 | 0.000 | ||
8 | 8.667 | 3.798 | 1.7000 | 55.5300 |
9 | -5.381 | 0.800 | 1.8500 | 23.7900 |
10 | -10.971 | 14.952 | ||
11 | 14.000 | 2.000 | 1.8040 | 46.5680 |
12 | -50.000 | 0.500 | ||
13 | 无限 | 1.100 | 1.5098 | 62.911 |
14 | 无限 | 0.300 | ||
IMA |
表5
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表6示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.6877 | -4.9627E-04 | 9.7161E-05 | -1.2824E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.0846 | -4.3798E-04 | 1.1592E-05 | -2.7214E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 2.6073 | 3.5518E-03 | -1.6217E-04 | 3.4594E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -4.6831 | 6.0556E-03 | -1.7422E-04 | -2.8861E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表6
例子四
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凹面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为凸面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为6.7980mm,光学镜头的总长TTL为35.9718mm,光学镜头的最大视场角FOV为46.3757°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | -20.368 | 1.055 | 1.7800 | 49.6100 |
2 | 5.781 | 1.668 | ||
3 | -3.850 | 2.385 | 1.6400 | 23.5300 |
4 | -3.755 | 5.903 | ||
5 | 10.338 | 1.034 | 1.5800 | 30.1500 |
6 | 7.108 | 0.934 | ||
STO | 无限 | 0.000 | ||
8 | 9.254 | 2.984 | 1.7000 | 55.5300 |
9 | -4.722 | 0.775 | 1.8500 | 23.7900 |
10 | -11.533 | 15.333 | ||
11 | 14.000 | 2.000 | 1.8040 | 46.5680 |
12 | -35.000 | 0.500 | ||
13 | 无限 | 1.100 | 1.5098 | 62.9110 |
14 | 无限 | 0.300 | ||
IMA |
表7
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表8示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.8364 | -7.3635E-05 | 1.6842E-04 | -7.5394E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.0064 | -6.0295E-04 | 1.6486E-05 | 2.3201E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 5.0797 | 3.7351E-03 | -1.1999E-04 | 1.0082E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -4.4397 | 6.3676E-03 | -1.0583E-04 | 9.0473E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表8
例子五
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凹面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为凹面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为6.5500mm,光学镜头的总长TTL为36.5914mm,光学镜头的最大视场角FOV为46.4251°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
表9
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表10示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | C | E | F | G |
3 | -0.3816 | -7.9514E-04 | 4.0133E-05 | -2.0730E-05 | 6.3050E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.1946 | -3.2577E-04 | -2.6599E-05 | -3.6290E-06 | 5.0340E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 3.0167 | 3.5867E-03 | -1.6627E-04 | 5.4973E-06 | -5.7176E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -4.8073 | 6.0957E-03 | -1.3325E-04 | -4.8278E-07 | 5.13E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表10
例子六
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凹面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为凹面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为6.3956mm,光学镜头的总长TTL为38.0000mm,光学镜头的最大视场角FOV为46.4770°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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)。Surf为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | -538.435 | 3.800 | 1.7800 | 49.6100 |
2 | 6.377 | 3.410 | ||
3 | -4.136 | 2.360 | 1.6400 | 23.5300 |
4 | -4.161 | 6.000 | ||
5 | 10.265 | 2.419 | 1.5800 | 30.1500 |
6 | 6.268 | 1.014 | ||
STO | 无限 | 0.000 | ||
8 | 7.330 | 2.174 | 1.7000 | 55.5300 |
9 | -5.510 | 1.000 | 1.8500 | 23.7900 |
10 | -15.987 | 12.000 | ||
11 | 14.000 | 2.000 | 1.8040 | 46.5680 |
12 | 15.000 | 0.500 | ||
13 | 无限 | 1.100 | 1.5098 | 62.911 |
14 | 无限 | 0.300 | ||
IMA |
表11
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表12示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | C | E | F | G |
3 | -0.3816 | -7.9514E-04 | 4.0133E-05 | -2.0730E-05 | 6.3050E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.1946 | -3.2577E-04 | -2.6599E-05 | -3.6290E-06 | 5.0340E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 3.0167 | 3.5867E-03 | -1.6627E-04 | 5.4973E-06 | -5.7176E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -4.8073 | 6.0957E-03 | -1.3325E-04 | -4.8278E-07 | 5.13E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表12
例子七
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凸面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为凹面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为6.5526mm,光学镜头的总长TTL为35.5000mm,光学镜头的最大视场角FOV为45.4469°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 47.719 | 1.274 | 1.7800 | 49.6100 |
2 | 5.344 | 3.075 | ||
3 | -8.696 | 2.062 | 1.6400 | 23.5300 |
4 | -5.915 | 7.553 | ||
5 | 12.266 | 1.407 | 1.5800 | 30.1500 |
6 | 6.459 | 0.787 | ||
STO | 无限 | 0.000 | ||
8 | 7.662 | 3.441 | 1.7000 | 55.5300 |
9 | -5.852 | 1.000 | 1.8500 | 23.7900 |
10 | -12.535 | 11.000 | ||
11 | 14.000 | 2.000 | 1.8040 | 46.5680 |
12 | 15.000 | 0.500 | ||
13 | 无限 | 1.100 | 1.5098 | 62.911 |
14 | 无限 | 0.300 | ||
IMA |
表13
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表14示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.7407 | -6.8878E-04 | 3.4830E-05 | -1.0182E-05 | 2.8917E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.1500 | -4.1698E-04 | -1.0360E-06 | -3.6196E-06 | 7.7513E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 1.9623 | 3.4646E-03 | -1.4972E-04 | 4.2738E-06 | 3.2927E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -5.0174 | 5.9559E-03 | -1.8220E-04 | 9.0755E-07 | 4.31E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表14
例子八
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凸面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凸面。第五透镜L5具有负光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凹面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为凹面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为7.4186mm,光学镜头的总长TTL为37.5711mm,光学镜头的最大视场角FOV为36.7871°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凸面,第五透镜的第一侧面S9为凹面。
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为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 47.719 | 1.274 | 1.7800 | 49.6100 |
2 | 5.344 | 1.700 | ||
3 | -8.696 | 2.062 | 1.6400 | 23.5300 |
4 | -5.915 | 8.000 | ||
5 | 12.266 | 1.407 | 1.5800 | 30.1500 |
6 | 6.459 | 0.787 | ||
STO | 无限 | 0.000 | ||
8 | 7.662 | 3.441 | 1.7000 | 55.5300 |
9 | -5.852 | 1.000 | 1.8500 | 23.7900 |
10 | -12.535 | 14.000 | ||
11 | 14.000 | 2.000 | 1.8040 | 46.5680 |
12 | 15.000 | 0.500 | ||
13 | 无限 | 1.100 | 1.5098 | 62.911 |
14 | 无限 | 0.300 | ||
IMA |
表15
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表16示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.7407 | -6.8878E-04 | 3.4830E-05 | -1.0182E-05 | 2.8917E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.1500 | -4.1698E-04 | -1.0360E-06 | -3.6196E-06 | 7.7513E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 1.9623 | 3.4646E-03 | -1.4972E-04 | 4.2738E-06 | 3.2927E-08 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -5.0174 | 5.9559E-03 | -1.8220E-04 | 9.0755E-07 | 4.31E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表16
例子九
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凸面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凸面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为平面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为6.5086mm,光学镜头的总长TTL为34.4017mm,光学镜头的最大视场角FOV为45.8546°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凹面,第五透镜的第一侧面S9为凸面。
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为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
表17
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表18示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.8856 | -1.7132E-04 | 1.9228E-04 | -2.3388E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.2513 | -1.0083E-04 | 4.2481E-05 | 1.9423E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 77.3099 | 3.8449E-03 | -1.4920E-04 | -6.1788E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -3.3413 | 6.1000E-03 | -2.2282E-04 | -1.1822E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表18
例子十
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、保护玻璃和成像面IMA。为简洁起见,将省略部分与例子一相似的描述。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的第一侧面S1为凸面,第一透镜的第二侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的第一侧面S3为凹面,第二透镜的第二侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,第三透镜的第一侧面S5为凸面,第三透镜的第二侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的第一侧面S8为凸面,第四透镜的第二侧面S9为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,第五透镜的第一侧面S9为凸面,第五透镜的第二侧面S10为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,第六透镜的第一侧面S11为凸面,第六透镜的第二侧面S12为平面。保护玻璃具有保护玻璃的第一侧面S13和保护玻璃的第二侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面IMA上。
在本例子中,光学镜头的焦距F为6.4900mm,光学镜头的总长TTL为36.5553mm,光学镜头的最大视场角FOV为45.2620°。
在本例子中,第四透镜和第五透镜为胶合透镜,所以第四透镜的第二侧面与第五透镜的第一侧面都是S9,但是对第一侧面和第二侧面来说,在曲率半径相同的情况下,二者的面型是不同的,故第四透镜的第二侧面S9为凹面,第五透镜的第一侧面S9为凸面。
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)。Surf为透镜的表面编号,Nd为折射率,Vd为阿贝数,Infinity表示无穷。
Surf | Radius | Thickness | Nd | Vd |
1 | 103.306 | 1.235 | 1.7800 | 49.6100 |
2 | 9.451 | 2.637 | ||
3 | -3.766 | 2.165 | 1.6400 | 23.5300 |
4 | -3.836 | 8.032 | ||
5 | 38.284 | 1.592 | 1.5800 | 30.1500 |
6 | 5.369 | 0.995 | ||
STO | 无限 | 0.000 | ||
8 | 8.588 | 1.999 | 1.7000 | 55.5300 |
9 | 36.917 | 2.000 | 1.8500 | 23.7900 |
10 | -11.384 | 12.000 | ||
11 | 11.009 | 2.000 | 1.8040 | 46.5680 |
12 | 无限 | 0.500 | ||
13 | 无限 | 1.100 | 1.5098 | 62.911 |
14 | 无限 | 0.300 | ||
IMA |
表19
在本例子中,第二透镜和第三透镜为非球面透镜。表20示出了可用于本例子中非球面透镜表面的圆锥系数k以及各高次项系数。各非球面透镜的面型可利用但不限于例子一中的公式(1)进行限定。
Surf | k | A | B | C | D | E | F | G |
3 | -0.9010 | -1.2415E-04 | 1.9249E-04 | -2.4932E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
4 | -1.2098 | -1.6456E-04 | 4.0751E-05 | 1.9520E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
5 | 75.1885 | 3.8357E-03 | -1.5105E-04 | -6.2844E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
6 | -3.3625 | 6.0944E-03 | -2.2086E-04 | -1.1475E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
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整组焦距值F,各透镜的焦距值F1至F6(单位:毫米)等。
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,包括:
第一透镜,所述第一透镜具有负光焦度,所述第一透镜的第二侧面为凹面;
第二透镜,所述第二透镜具有正光焦度,所述第二透镜的第一侧面为凹面,所述第二透镜的第二侧面为凸面;
第三透镜,所述第三透镜具有负光焦度,所述第三透镜的第一侧面为凸面,所述第三透镜的第二侧面为凹面;
第四透镜,所述第四透镜具有正光焦度,所述第四透镜的第一侧面为凸面;
第五透镜,所述第五透镜具有光焦度,所述第五透镜的第二侧面为凸面;
第六透镜,所述第六透镜具有正光焦度,所述第六透镜的第一侧面为凸面。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的光学总长TTL、所述光学镜头的最大视场角所对应的最大通光口径DMAX之间满足:0.8≤TTL/DMAX≤12.0。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的第一侧面的矢高SAG11、所述光学镜头的最大视场角所对应的所述第六透镜的第一侧面的最大有效口径D11之间满足:0.005≤arctan(SAG11/D11)≤2.300。
4.根据权利要求1至14中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的中心厚度d3、所述第三透镜的中心厚度d5之间满足:0.21≤d3/d5≤7.50。
5.根据权利要求1至14中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的焦距F6、所述光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足:0.05≤F6/H≤40.00。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的中心厚度d8、所述第五透镜的中心厚度d9、所述光学镜头的光学总长TTL之间满足:0.02≤(d8+d9)/TTL≤0.55。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的第一侧面的矢高SAG3、所述第二透镜的第二侧面的矢高SAG4之间满足:0.1≤|SAG3/SAG4|≤2.7。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的第一侧面的曲率半径R1、所述光学镜头的焦距F之间满足:0.5≤|R1/F|≤96.0。
9.一种光学镜头,其特征在于,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,所述第三透镜具有负光焦度;
第四透镜,所述第四透镜具有正光焦度;
第五透镜,所述第五透镜具有光焦度;
第六透镜,所述第六透镜具有正光焦度;
其中,所述第二透镜的焦距F2、所述第三透镜的焦距F3之间满足:-6.80≤F2/F3≤-0.06。
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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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination |