CN208488591U - 摄像透镜组 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种摄像透镜组,该摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜具有负光焦度;第二透镜具有负光焦度;第三透镜具有光焦度,其物侧面为凹面;第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;第五透镜具有光焦度;以及摄像透镜组的最大半视场角HFOV满足0.8<tan(HFOV/2)<1.2。
Description
技术领域
本申请涉及一种摄像透镜组,更具体地,本申请涉及一种包括五片透镜的摄像透镜组。
背景技术
近年来,三维深度识别技术取得了快速发展,采用搭载三维深度识别技术的相机能够轻松获得被拍摄物体的空间位置及三维尺寸信息,这在人机交互及增强现实等技术应用中具有重要意义。在当前普遍采用的三维探测类解决方案中,TOF技术是其中重要的技术之一。
TOF技术,也称飞行时间(Time of Flight),是指通过探测光脉冲的飞行(往返)时间实现目标物体定位的一种技术。与传统的单点激光测距不同,TOF技术采用阵列式的探测器,可以同时获取整个物体的三维空间信息。一般而言,配置在TOF相机中的镜头需要具有大相对孔径、小主光线入射角(CRA)的特点。同时,为满足不同温度下的工作要求,某些TOF镜头还需要具有消温漂的特性。
实用新型内容
本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的摄像透镜组,例如可适用于TOF相机中的摄像透镜组。
一方面,本申请提供了这样一种摄像透镜组,该摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凹面;第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面;第五透镜具有正光焦度或负光焦度。其中,摄像透镜组的最大半视场角HFOV可满足0.8<tan(HFOV/2)<1.2。
在一个实施方式中,摄像透镜组的总有效焦距f与第四透镜的有效焦距f4可满足-0.02<f/f4<0.5。
在一个实施方式中,摄像透镜组的总有效焦距f与第一透镜的有效焦距f1可满足-0.45<f/f1<0。
在一个实施方式中,第一透镜的有效焦距f1和第二透镜的有效焦距f2可满足0.3<f1/f2<3。
在一个实施方式中,摄像透镜组的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH、摄像透镜组的入瞳直径EPD与摄像透镜组的总有效焦距f可满足1<ImgH×EPD/f2<2。
在一个实施方式中,第四透镜的像侧面的曲率半径R8与第四透镜的有效焦距f4可满足-2<R8/f4<0。
在一个实施方式中,第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离T45与第一透镜的物侧面至摄像透镜组的成像面在光轴上的距离TTL可满足0.5<T45×10/TTL<1.5。
在一个实施方式中,第四透镜于光轴上的中心厚度CT4与第五透镜于光轴上的中心厚度CT5可满足0.5<CT4/CT5<1.5。
在一个实施方式中,摄像透镜组该包括设置在物侧与第三透镜之间的光阑,在光阑与像侧之间可包括至少一个玻璃材质的透镜。
在一个实施方式中,在光阑与像侧之间的玻璃材质的透镜中,最靠近光阑的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE可满足TCE<15×10-6/K。
在一个实施方式中,可满足0<(T12+T23+T45)/TD<0.6,其中,T12可为第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离,T23可为第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离,T45可为第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离,TD可为第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52可满足0.8≤DT21/DT52<1.6。
在一个实施方式中,第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32与第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52可满足0.5<DT32/DT52<1。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面可具有至少一个反曲点,以及第二透镜的物侧面的临界点至光轴的垂直距离YC21与第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21可满足0.2<YC21/DT21<1。
另一方面,本申请还提供了这样一种摄像透镜组,该摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凹面;第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面;第五透镜具有正光焦度或负光焦度。其中,摄像透镜组还包括设置在物侧与第三透镜之间的光阑,在光阑与像侧之间可包括至少一个玻璃材质的透镜;以及在光阑与像侧之间的玻璃材质的透镜中,最靠近光阑的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE可满足TCE<15×10-6/K。
另一方面,本申请提供了这样一种摄像透镜组,该摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凹面;第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面;第五透镜具有正光焦度或负光焦度。其中,第二透镜的物侧面可具有至少一个反曲点,以及第二透镜的物侧面的临界点至光轴的垂直距离YC21与第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21可满足0.2<YC21/DT21<1。
又一方面,本申请提供了这样一种摄像透镜组,该摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凹面;第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面;第五透镜具有正光焦度或负光焦度。其中,第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离T45与第一透镜的物侧面至摄像透镜组的成像面在光轴上的距离TTL可满足0.5<T45×10/TTL<1.5。
又一方面,本申请提供了这样一种摄像透镜组,该摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凹面;第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面;第五透镜具有正光焦度或负光焦度。其中,第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52可满足0.8≤DT21/DT52<1.6。
又一方面,本申请提供了这样一种摄像透镜组,该摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凹面;第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面;第五透镜具有正光焦度或负光焦度。其中,第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32与第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52可满足0.5<DT32/DT52<1。
本申请采用了五片透镜,通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,使得上述摄像透镜组具有超广角、消温漂、大孔径、可适用于TOF相机等至少一个有益效果。
附图说明
结合附图,通过以下非限制性实施方式的详细描述,本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中:
图1示出了根据本申请实施例1的摄像透镜组的结构示意图;
图2A至图2D分别示出了实施例1的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图3示出了根据本申请实施例2的摄像透镜组的结构示意图;
图4A至图4D分别示出了实施例2的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图5示出了根据本申请实施例3的摄像透镜组的结构示意图;
图6A至图6D分别示出了实施例3的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图7示出了根据本申请实施例4的摄像透镜组的结构示意图;
图8A至图8D分别示出了实施例4的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图9示出了根据本申请实施例5的摄像透镜组的结构示意图;
图10A至图10D分别示出了实施例5的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图11示出了根据本申请实施例6的摄像透镜组的结构示意图;
图12A至图12D分别示出了实施例6的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图13示出了根据本申请实施例7的摄像透镜组的结构示意图;
图14A至图14D分别示出了实施例7的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图15示出了根据本申请实施例8的摄像透镜组的结构示意图;
图16A至图16D分别示出了实施例8的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图17示出了根据本申请实施例9的摄像透镜组的结构示意图;
图18A至图18D分别示出了实施例9的摄像透镜组的轴上色差曲线、象散曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图19示意性示出了第二透镜物侧面的临界点L以及从临界点L至光轴的垂直距离YC21。
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示例性实施方式的描述,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。每个透镜中,较靠近物侧的表面称为该透镜的物侧面;每个透镜中,较靠近像侧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。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组可包括例如五片具有光焦度的透镜,即,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五片透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列,各相邻透镜之间均可具有空气间隔。
在示例性实施方式中,第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜具有正光焦度或负光焦度,其物侧面可为凹面;第四透镜可具有正光焦度,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面;第五透镜具有正光焦度或负光焦度。合理配置各透镜的面型与光焦度,可有效提升镜头成像品质并增大视场角,同时保证镜头小型化。
在示例性实施方式中,第三透镜的像侧面可为凸面。
在示例性实施方式中,在摄像透镜组的物侧与第三透镜之间可设置有光阑,以提升镜头的成像质量。可选地,该光阑可设置在第二透镜与第三透镜之间。位于光阑与像侧之间的各透镜中的至少一个透镜为玻璃材质的透镜。
在示例性实施方式中,在光阑与像侧之间的各玻璃材质的透镜中,最靠近光阑的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE可满足TCE<15×10-6/K。更具体地,TCE进一步可满足TCE<8×10-6/K,例如TCE=7.10×10-6/K。采用热膨胀系数小的玻璃材料,可有利于消除温漂,以满足镜头在不同温度条件下的性能要求。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式-0.02<f/f4<0.5,其中,f为摄像透镜组的总有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距。更具体地,f和f4进一步可满足0≤f/f4≤0.4,更进一步地,0.2≤f/f4≤0.4,例如0.24≤f/f4≤0.33。合理配置第四透镜的光焦度,可有利于消除系统温漂,以满足镜头在不同温度条件下的工作性能。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式-0.45<f/f1<0,其中,f为摄像透镜组的总有效焦距,f1为第一透镜的有效焦距。更具体地,f和f1进一步可满足-0.40≤f/f1≤-0.10。合理配置第一透镜的光焦度,可有效分担物方大视场并有利于后续光组对轴外像差的矫正,提高成像质量。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式0.3<f1/f2<3,其中,f1为第一透镜的有效焦距,f2为第二透镜的有效焦距。更具体地,f1和f2进一步可满足0.36≤f1/f2≤2.79。合理配置系统光焦度,可保证光学系统结构的紧凑性。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式1<ImgH×EPD/f2<2,其中,ImgH为摄像透镜组的成像面上有效像素区域对角线长的一半,EPD为摄像透镜组的入瞳直径,f为摄像透镜组的总有效焦距。更具体地,ImgH、EPD和f进一步可满足1<ImgH×EPD/f2<1.5,例如,1.05≤ImgH×EPD/f2≤1.46。满足条件式1<ImgH×EPD/f2<2,可有利于增大系统的相对孔径,并获得较大工作像面和较高分辨率,同时可保证镜头小型化。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式-2<R8/f4<0,其中,R8为第四透镜的像侧面的曲率半径,f4为第四透镜的有效焦距。更具体地,R8和f4进一步可满足-1.5≤R8/f4≤-0.5,例如-1.21≤R8/f4≤-0.93。满足条件式-2<R8/f4<0,有利于确保镜头主光线角度(CRA)的匹配,并可有效矫正镜头场曲,有利于保证各个视场的成像清晰度。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式0.5<T45×10/TTL<1.5,其中,T45为第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离,TTL为第一透镜的物侧面至摄像透镜组的成像面在光轴上的距离。更具体地,T45和TTL进一步可满足0.70≤T45×10/TTL≤1.1,例如0.80≤T45×10/TTL≤1.08。合理配置第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离,可有效减小镜头的中心厚度并降低间隔敏感性,有利于矫正场曲。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式0.5<CT4/CT5<1.5,其中,CT4为第四透镜于光轴上的中心厚度,CT5为第五透镜于光轴上的中心厚度。更具体地,CT4和CT5进一步可满足0.70≤CT4/CT5≤1.46。合理配置第四透镜和第五透镜的中心厚度,可有利于矫正系统球差。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式0<(T12+T23+T45)/TD<0.6,其中,T12为第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离,T23为第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离,T45为第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔距离,TD为第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离。更具体地,T12、T23、T45和TD进一步可满足0.32≤(T12+T23+T45)/TD≤0.51。合理配置各透镜在光轴上的间隔距离,可有利于实现光学系统结构的紧凑性。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式0.8≤DT21/DT52<1.6,其中,DT21为第二透镜的物侧面的最大有效半径,DT52为第五透镜的像侧面的最大有效半径。更具体地,DT21和DT52进一步可满足0.80≤DT21/DT52≤1.55。满足条件式0.8≤DT21/DT52<1.6,可更好地保证摄像透镜组结构上的可行性,降低系统组配难度,保证“一头装”工艺性要求。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式0.5<DT32/DT52<1,其中,DT32为第三透镜的像侧面的最大有效半径,DT52为第五透镜的像侧面的最大有效半径。更具体地,DT32和DT52进一步可满足0.59≤DT32/DT52≤0.81。合理配置透镜的最大有效半口径,可有效降低系统各部件的偏心敏感性,满足可加工性及工艺性要求。
在示例性实施方式中,第二透镜的物侧面具有至少一个反曲点,并且本申请的摄像透镜组可满足条件式0.2<YC21/DT21<1,其中,YC21为第二透镜的物侧面的临界点(第二透镜物侧面的临界点是指第二透镜物侧面上,除与光轴的交点外,与光轴相垂直的切面相切的点,例如,图19中示意性示出的临界点L)至光轴的垂直距离,DT21为第二透镜的物侧面的最大有效半径。更具体地,YC21和DT21进一步可满足0.27≤YC21/DT21≤0.77。合理控制反曲点的位置,可在分担物方大视场的同时矫正各视场像差,可有利于提高成像质量,保证光学系统结构的紧凑性。
在示例性实施方式中,本申请的摄像透镜组可满足条件式0.8<tan(HFOV/2)<1.2,其中,HFOV为摄像透镜组的最大半视场角。更具体地,HFOV进一步可满足0.82≤tan(HFOV/2)≤1.00。满足条件式0.8<tan(HFOV/2)<1.2,可有利于增大系统的物方视场角,以获取更大范围的空间信息。
可选地,上述摄像透镜组还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
根据本申请的上述实施方式的摄像透镜组可采用多片镜片,例如上文所述的五片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可有效地缩小镜头的体积、降低镜头的敏感度并提高镜头的可加工性,使得摄像透镜组更有利于生产加工并且可适用于例如TOF相机。同时,通过上述配置的摄像透镜组可具有超广角、低温漂、大孔径等有益效果。
在本申请的实施方式中,各透镜多采用非球面镜面。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,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成摄像透镜组的透镜数量,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五个透镜为例进行了描述,但是该摄像透镜组不限于包括五个透镜。如果需要,该摄像透镜组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摄像透镜组的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图2D描述根据本申请实施例1的摄像透镜组。图1示出了根据本申请实施例1的摄像透镜组的结构示意图。
如图1所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为平面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间的玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.10×10-6/K。
表1示出了实施例1的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表1
由表1可知,第一透镜E1和第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。在本实施例中,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(在表1中已给出);Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S3-S6和S9-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S3 | 4.4937E-03 | -2.7921E-04 | 1.3686E-05 | -4.4889E-07 | 8.2506E-09 | -6.4665E-11 | 0.0000E+00 |
S4 | 1.6397E-02 | 2.4691E-04 | -6.0670E-04 | 2.7703E-04 | -5.8674E-05 | 6.6169E-06 | -3.1001E-07 |
S5 | -3.8789E-03 | -8.2344E-04 | 4.7149E-04 | -2.8501E-04 | 8.3335E-05 | -1.3157E-05 | 8.0987E-07 |
S6 | -1.2756E-03 | -7.7943E-06 | -3.7410E-05 | 7.2862E-06 | -8.4803E-07 | 2.3037E-08 | 9.5226E-10 |
S9 | -1.9113E-03 | 1.0058E-04 | -2.2710E-04 | 6.0087E-05 | -9.2725E-06 | 7.5441E-07 | -2.6198E-08 |
S10 | -2.1459E-03 | -4.1069E-04 | 7.7864E-05 | -1.3518E-05 | 1.3096E-06 | -6.4807E-08 | 1.2730E-09 |
表2
表3给出实施例1中摄像透镜组的光学总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15在光轴上的距离)、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
表3
实施例1中的摄像透镜组满足:
f/f4=0.30,其中,f为摄像透镜组的总有效焦距,f4为第四透镜E4的有效焦距;
f/f1=-0.16,其中,f为摄像透镜组的总有效焦距,f1为第一透镜E1的有效焦距;
f1/f2=1.91,其中,f1为第一透镜E1的有效焦距,f2为第二透镜E2的有效焦距;
ImgH×EPD/f2=1.23,其中,ImgH为摄像透镜组的成像面S15上有效像素区域对角线长的一半,EPD为摄像透镜组的入瞳直径,f为摄像透镜组的总有效焦距;
R8/f4=-1.07,其中,R8为第四透镜E4的像侧面S8的曲率半径,f4为第四透镜E4的有效焦距;
T45×10/TTL=0.89,其中,T45为第四透镜E4和第五透镜E5在光轴上的间隔距离,TTL为第一透镜E1的物侧面S1至摄像透镜组的成像面S15在光轴上的距离;
CT4/CT5=0.99,其中,CT4为第四透镜E4于光轴上的中心厚度,CT5为第五透镜E5于光轴上的中心厚度;
(T12+T23+T45)/TD=0.44,其中,T12为第一透镜E1和第二透镜E2在光轴上的间隔距离,T23为第二透镜E2和第三透镜E3在光轴上的间隔距离,T45为第四透镜E4和第五透镜E5在光轴上的间隔距离,TD为第一透镜E1的物侧面S1至第五透镜E5的像侧面S10在光轴上的距离;
DT21/DT52=1.45,其中,DT21为第二透镜E2的物侧面S3的最大有效半径,DT52为第五透镜E5的像侧面S10的最大有效半径;
DT32/DT52=0.72,其中,DT32为第三透镜E3的像侧面S6的最大有效半径,DT52为第五透镜E5的像侧面S10的最大有效半径;
YC21/DT21=0.56,其中,YC21为第二透镜E2的物侧面S3的临界点至光轴的垂直距离,DT21为第二透镜E2的物侧面S3的最大有效半径;
tan(HFOV/2)=0.95,其中,HFOV为摄像透镜组的最大半视场角。
图2A示出了实施例1的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图2D示出了实施例1的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图2A至图2D可知,实施例1所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4D描述根据本申请实施例2的摄像透镜组。在本实施例及以下实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了根据本申请实施例2的摄像透镜组的结构示意图。
如图3所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表4示出了实施例2的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表4
由表4可知,在实施例2中,第一透镜E1和第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表5示出了可用于实施例2中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S3 | 6.8673E-03 | -6.5153E-04 | 4.5357E-05 | -2.1767E-06 | 5.9706E-08 | -7.0139E-10 | 0.0000E+00 |
S4 | 2.0739E-02 | -7.3624E-04 | -2.5524E-04 | 1.5567E-04 | -3.4321E-05 | 3.8534E-06 | -1.8285E-07 |
S5 | -4.4145E-03 | -6.7289E-05 | -3.8815E-04 | 2.5544E-04 | -9.6885E-05 | 1.7769E-05 | -1.2852E-06 |
S6 | -1.1828E-03 | 9.6560E-05 | -9.4519E-05 | 2.8811E-05 | -4.7297E-06 | 3.3998E-07 | -5.9770E-09 |
S9 | -1.8015E-03 | -1.0387E-04 | -5.6129E-05 | 2.0409E-05 | -4.8967E-06 | 5.4635E-07 | -2.4774E-08 |
S10 | -9.0707E-04 | -1.9137E-04 | 2.5250E-05 | -1.8402E-05 | 2.7412E-06 | -1.6546E-07 | 3.6748E-09 |
表5
表6给出实施例2中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 22.50 | f1(mm) | -10.39 |
ImgH(mm) | 2.28 | f2(mm) | -6.39 |
HFOV(°) | 86.9 | f3(mm) | 13.65 |
Fno | 1.28 | f4(mm) | 6.75 |
f(mm) | 1.62 | f5(mm) | 12.70 |
表6
图4A示出了实施例2的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图4D示出了实施例2的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图4A至图4D可知,实施例2所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6D描述了根据本申请实施例3的摄像透镜组。图5示出了根据本申请实施例3的摄像透镜组的结构示意图。
如图5所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表7示出了实施例3的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表7
由表7可知,在实施例3中,第一透镜E1和第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表8示出了可用于实施例3中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S3 | 1.2325E-02 | -9.8809E-04 | 5.6926E-05 | -1.6323E-06 | 8.2506E-09 | -6.4665E-11 | 0.0000E+00 |
S4 | 1.8352E-02 | 1.2839E-03 | -8.8511E-04 | 2.9627E-04 | -5.8674E-05 | 6.6169E-06 | -3.1001E-07 |
S5 | -3.4189E-03 | -7.0147E-04 | 4.1962E-04 | -2.7045E-04 | 8.3335E-05 | -1.3157E-05 | 8.0987E-07 |
S6 | -7.3854E-04 | -8.6693E-06 | -3.1553E-05 | 6.9190E-06 | -8.4803E-07 | 2.3037E-08 | 9.5226E-10 |
S9 | -1.9254E-03 | 1.8439E-04 | -2.3167E-04 | 6.0029E-05 | -9.2725E-06 | 7.5441E-07 | -2.6198E-08 |
S10 | -3.4147E-03 | -4.0713E-04 | 7.6132E-05 | -1.3609E-05 | 1.3096E-06 | -6.4807E-08 | 1.2730E-09 |
表8
表9给出实施例3中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 20.90 | f1(mm) | -8.40 |
ImgH(mm) | 3.17 | f2(mm) | -12.48 |
HFOV(°) | 80.0 | f3(mm) | 11.21 |
Fno | 1.28 | f4(mm) | 7.29 |
f(mm) | 2.36 | f5(mm) | 26.88 |
表9
图6A示出了实施例3的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例3的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图6D示出了实施例3的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图6A至图6D可知,实施例3所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8D描述了根据本申请实施例4的摄像透镜组。图7示出了根据本申请实施例4的摄像透镜组的结构示意图。
如图7所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表10示出了实施例4的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表10
由表10可知,在实施例4中,第一透镜E1和第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表11示出了可用于实施例4中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S3 | 4.2562E-03 | -2.7103E-04 | 1.3613E-05 | -4.5526E-07 | 8.2506E-09 | -6.4665E-11 | 0.0000E+00 |
S4 | 1.2663E-02 | 7.5786E-04 | -7.0172E-04 | 2.8297E-04 | -5.8674E-05 | 6.6169E-06 | -3.1001E-07 |
S5 | -2.4421E-03 | -7.6605E-04 | 4.6804E-04 | -2.7587E-04 | 8.3335E-05 | -1.3157E-05 | 8.0987E-07 |
S6 | -2.7308E-04 | 4.2511E-05 | -3.7247E-05 | 7.9328E-06 | -8.4803E-07 | 2.3037E-08 | 9.5226E-10 |
S9 | -5.2811E-03 | 3.0242E-04 | -2.0868E-04 | 5.9170E-05 | -9.2725E-06 | 7.5441E-07 | -2.6198E-08 |
S10 | -5.5752E-04 | -3.4947E-04 | 7.4450E-05 | -1.3446E-05 | 1.3096E-06 | -6.4807E-08 | 1.2730E-09 |
表11
表12给出实施例4中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 25.97 | f1(mm) | -12.35 |
ImgH(mm) | 3.17 | f2(mm) | -6.62 |
HFOV(°) | 83.0 | f3(mm) | 11.34 |
Fno | 1.28 | f4(mm) | 6.72 |
f(mm) | 2.03 | f5(mm) | 14.10 |
表12
图8A示出了实施例4的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例4的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图8D示出了实施例4的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图8A至图8D可知,实施例4所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10D描述了根据本申请实施例5的摄像透镜组。图9示出了根据本申请实施例5的摄像透镜组的结构示意图。
如图9所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表13示出了实施例5的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表13
由表13可知,在实施例5中,第一透镜E1和第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表14示出了可用于实施例5中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S3 | 4.3910E-03 | -2.8406E-04 | 1.4059E-05 | -4.5451E-07 | 8.2506E-09 | -6.4665E-11 | 1.2270E-34 |
S4 | 1.3558E-02 | 2.8411E-04 | -6.1272E-04 | 2.6923E-04 | -5.8674E-05 | 6.6169E-06 | -3.1001E-07 |
S5 | -5.0343E-03 | -8.9043E-04 | 4.2417E-04 | -2.8424E-04 | 8.3335E-05 | -1.3157E-05 | 8.0987E-07 |
S6 | -2.2297E-03 | -7.7155E-05 | -3.8480E-05 | 4.8875E-06 | -8.4803E-07 | 2.3037E-08 | 9.5226E-10 |
S9 | -1.1173E-03 | 2.2878E-04 | -2.4623E-04 | 6.0406E-05 | -9.2725E-06 | 7.5441E-07 | -2.6198E-08 |
S10 | -5.4129E-03 | -4.1618E-04 | 8.1721E-05 | -1.4022E-05 | 1.3096E-06 | -6.4807E-08 | 1.2730E-09 |
表14
表15给出实施例5中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 24.00 | f1(mm) | -17.64 |
ImgH(mm) | 3.14 | f2(mm) | -6.33 |
HFOV(°) | 100.0 | f3(mm) | 14.89 |
Fno | 1.28 | f4(mm) | 6.94 |
f(mm) | 1.85 | f5(mm) | 13.59 |
表15
图10A示出了实施例5的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图10D示出了实施例5的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图10A至图10D可知,实施例5所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12D描述了根据本申请实施例6的摄像透镜组。图11示出了根据本申请实施例6的摄像透镜组的结构示意图。
如图11所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表16示出了实施例6的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表16
由表16可知,在实施例6中,第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表17示出了可用于实施例6中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S1 | 5.9912E-04 | -6.0334E-06 | 2.7935E-08 | 3.3796E-11 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | -1.5323E-03 | 3.7943E-06 | 7.5651E-06 | 1.2490E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 4.6269E-03 | -2.3413E-04 | -7.7858E-06 | -1.8065E-07 | 8.2506E-09 | -6.4665E-11 | 0.0000E+00 |
S4 | 1.6592E-02 | 1.6839E-03 | -8.0636E-04 | 3.2694E-04 | -5.8674E-05 | 6.6169E-06 | -3.1001E-07 |
S5 | -2.1859E-03 | -7.9392E-04 | 4.6212E-04 | -2.7036E-04 | 8.3335E-05 | -1.3157E-05 | 8.0987E-07 |
S6 | -3.9551E-04 | 3.6198E-05 | -3.8357E-05 | 8.2957E-06 | -8.4803E-07 | 2.3037E-08 | 9.5226E-10 |
S9 | -3.3723E-03 | 1.3953E-04 | -2.1467E-04 | 5.8456E-05 | -9.2725E-06 | 7.5441E-07 | -2.6198E-08 |
S10 | -1.3896E-03 | -4.5518E-04 | 7.8302E-05 | -1.3412E-05 | 1.3096E-06 | -6.4807E-08 | 1.2730E-09 |
表17
表18给出实施例6中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 18.71 | f1(mm) | -4.96 |
ImgH(mm) | 3.17 | f2(mm) | -13.85 |
HFOV(°) | 86.4 | f3(mm) | 10.31 |
Fno | 1.26 | f4(mm) | 6.92 |
f(mm) | 2.00 | f5(mm) | 9.47 |
表18
图12A示出了实施例6的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12B示出了实施例6的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C示出了实施例6的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图12D示出了实施例6的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图12A至图12D可知,实施例6所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例7
以下参照图13至图14D描述了根据本申请实施例7的摄像透镜组。图13示出了根据本申请实施例7的摄像透镜组的结构示意图。
如图13所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为平面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表19示出了实施例7的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表19
由表19可知,在实施例7中,第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表20示出了可用于实施例7中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表20
表21给出实施例7中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 19.42 | f1(mm) | -8.96 |
ImgH(mm) | 3.05 | f2(mm) | -10.53 |
HFOV(°) | 78.5 | f3(mm) | 9.57 |
Fno | 1.28 | f4(mm) | 6.87 |
f(mm) | 2.15 | f5(mm) | 28.27 |
表21
图14A示出了实施例7的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图14B示出了实施例7的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图14C示出了实施例7的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图14D示出了实施例7的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图14A至图14D可知,实施例7所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例8
以下参照图15至图16D描述了根据本申请实施例8的摄像透镜组。图15示出了根据本申请实施例8的摄像透镜组的结构示意图。
如图15所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表22示出了实施例8的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表22
由表22可知,在实施例8中,第一透镜E1和第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表23示出了可用于实施例8中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S3 | 3.3370E-03 | -3.0620E-04 | 1.5584E-05 | -4.7500E-07 | 8.2506E-09 | -6.4665E-11 | 0.0000E+00 |
S4 | 1.3808E-02 | 7.9281E-04 | -8.4432E-04 | 2.9196E-04 | -5.8674E-05 | 6.6169E-06 | -3.1001E-07 |
S5 | -2.8698E-03 | -7.3551E-04 | 5.5858E-04 | -2.7442E-04 | 8.3335E-05 | -1.3157E-05 | 8.0987E-07 |
S6 | -4.3648E-04 | -1.0574E-05 | 4.3231E-05 | 7.4343E-06 | -8.4803E-07 | 2.3037E-08 | 9.5226E-10 |
S9 | -5.2212E-04 | 3.1905E-04 | -2.2961E-04 | 6.0862E-05 | -9.2725E-06 | 7.5441E-07 | -2.6198E-08 |
S10 | 2.2623E-03 | -3.7792E-04 | 8.1992E-05 | -1.3676E-05 | 1.3096E-06 | -6.4807E-08 | 1.2730E-09 |
表23
表24给出实施例8中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 24.03 | f1(mm) | -12.92 |
ImgH(mm) | 3.17 | f2(mm) | -5.40 |
HFOV(°) | 83.0 | f3(mm) | -23.00 |
Fno | 1.28 | f4(mm) | 5.12 |
f(mm) | 1.70 | f5(mm) | 7.05 |
表24
图16A示出了实施例8的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图16B示出了实施例8的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图16C示出了实施例8的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图16D示出了实施例8的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图16A至图16D可知,实施例8所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
实施例9
以下参照图17至图18D描述了根据本申请实施例9的摄像透镜组。图17示出了根据本申请实施例9的摄像透镜组的结构示意图。
如图17所示,根据本申请示例性实施方式的摄像透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光片E6、保护玻璃E7和成像面S15。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片E6具有物侧面S11和像侧面S12。保护玻璃E7具有物侧面S13和像侧面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S15上。
可选地,第二透镜E2的物侧面S3具有至少一个反曲点。
可选地,位于光阑STO与成像面S15之间的第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5中的至少一个为玻璃材质的透镜。在光阑STO与成像面S15之间玻璃材质的透镜中,最靠近光阑STO的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE=7.1×10-6/K。
表25示出了实施例9的摄像透镜组的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表25
由表25可知,在实施例9中,第一透镜E1和第四透镜E4的物侧面和像侧面均为球面,第二透镜E2、第三透镜E3和第五透镜E5的物侧面和像侧面均为非球面。表26示出了可用于实施例9中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S3 | 4.8019E-03 | -2.8948E-04 | 1.4220E-05 | -4.5175E-07 | 8.2506E-09 | -6.4665E-11 | -1.3144E-33 |
S4 | 9.4138E-03 | 1.5144E-03 | -8.3688E-04 | 2.9209E-04 | -5.8674E-05 | 6.6169E-06 | -3.1001E-07 |
S5 | -3.3958E-03 | -9.0888E-04 | 5.0408E-04 | -2.8887E-04 | 8.3335E-05 | -1.3157E-05 | 8.0987E-07 |
S6 | -2.2888E-04 | 2.9539E-05 | -3.5361E-05 | 7.2160E-06 | -8.4803E-07 | 2.3037E-08 | 9.5226E-10 |
S9 | -7.4950E-03 | 5.2031E-04 | -2.6987E-04 | 6.2959E-05 | -9.2725E-06 | 7.5441E-07 | -2.6198E-08 |
S10 | -8.3022E-03 | -3.0456E-04 | 9.2044E-05 | -1.4029E-05 | 1.3096E-06 | -6.4807E-08 | 1.2730E-09 |
表26
表27给出实施例9中摄像透镜组的光学总长度TTL、成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH、最大半视场角HFOV、光圈数Fno、总有效焦距f以及各透镜的有效焦距f1至f5。
TTL(mm) | 24.00 | f1(mm) | -12.17 |
ImgH(mm) | 3.15 | f2(mm) | -8.95 |
HFOV(°) | 89.0 | f3(mm) | 7.80 |
Fno | 1.28 | f4(mm) | 6.32 |
f(mm) | 2.06 | f5(mm) | -20.00 |
表27
图18A示出了实施例9的摄像透镜组的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图18B示出了实施例9的摄像透镜组的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图18C示出了实施例9的摄像透镜组的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图18D示出了实施例9的摄像透镜组的相对照度曲线,其表示不同视场角对应的相对照度。根据图18A至图18D可知,实施例9所给出的摄像透镜组能够实现良好的成像品质。
综上,实施例1至实施例9分别满足表28中所示的关系。
表28
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摄像透镜组。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (38)
1.摄像透镜组,沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其特征在于,
所述第一透镜具有负光焦度;
所述第二透镜具有负光焦度;
所述第三透镜具有光焦度,其物侧面为凹面;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及
所述第五透镜具有光焦度;
所述摄像透镜组的最大半视场角HFOV满足0.8<tan(HFOV/2)<1.2。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的总有效焦距f与所述第四透镜的有效焦距f4满足-0.02<f/f4<0.5。
3.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的总有效焦距f与所述第一透镜的有效焦距f1满足-0.45<f/f1<0。
4.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1和所述第二透镜的有效焦距f2满足0.3<f1/f2<3。
5.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8与所述第四透镜的有效焦距f4满足-2<R8/f4<0。
6.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离T45与所述第一透镜的物侧面至所述摄像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL满足0.5<T45×10/TTL<1.5。
7.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜于所述光轴上的中心厚度CT4与所述第五透镜于所述光轴上的中心厚度CT5满足0.5<CT4/CT5<1.5。
8.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与所述第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52满足0.8≤DT21/DT52<1.6。
9.根据权利要求1所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32与所述第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52满足0.5<DT32/DT52<1。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像透镜组,其特征在于,
所述第二透镜的物侧面具有至少一个反曲点,以及
所述第二透镜的物侧面的临界点至所述光轴的垂直距离YC21与所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足0.2<YC21/DT21<1。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像透镜组,其特征在于,还包括设置在所述物侧与所述第三透镜之间的光阑,在所述光阑与所述像侧之间包括至少一个玻璃材质的透镜。
12.根据权利要求11所述的摄像透镜组,其特征在于,在所述光阑与所述像侧之间的玻璃材质的透镜中,最靠近所述光阑的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE满足TCE<15×10-6/K。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像透镜组,其特征在于,满足0<(T12+T23+T45)/TD<0.6,
T12为所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离,
T23为所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的间隔距离,
T45为所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离,
TD为所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离。
14.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH、所述摄像透镜组的入瞳直径EPD与所述摄像透镜组的总有效焦距f满足1<ImgH×EPD/f2<2。
15.摄像透镜组,沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其特征在于,
所述第一透镜具有负光焦度;
所述第二透镜具有负光焦度;
所述第三透镜具有光焦度,其物侧面为凹面;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及
所述第五透镜具有光焦度;
所述摄像透镜组还包括设置在所述物侧与所述第三透镜之间的光阑,在所述光阑与所述像侧之间包括至少一个玻璃材质的透镜;以及
在所述光阑与所述像侧之间的玻璃材质的透镜中,最靠近所述光阑的透镜在20℃时的热膨胀系数TCE满足TCE<15×10-6/K。
16.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的总有效焦距f与所述第四透镜的有效焦距f4满足-0.02<f/f4<0.5。
17.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的总有效焦距f与所述第一透镜的有效焦距f1满足-0.45<f/f1<0。
18.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1和所述第二透镜的有效焦距f2满足0.3<f1/f2<3。
19.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH、所述摄像透镜组的入瞳直径EPD与所述摄像透镜组的总有效焦距f满足1<ImgH×EPD/f2<2。
20.根据权利要求19所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的最大半视场角HFOV满足0.8<tan(HFOV/2)<1.2。
21.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8与所述第四透镜的有效焦距f4满足-2<R8/f4<0。
22.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离T45与所述第一透镜的物侧面至所述摄像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL满足0.5<T45×10/TTL<1.5。
23.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜于所述光轴上的中心厚度CT4与所述第五透镜于所述光轴上的中心厚度CT5满足0.5<CT4/CT5<1.5。
24.根据权利要求22或23所述的摄像透镜组,其特征在于,满足0<(T12+T23+T45)/TD<0.6,
T12为所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离,
T23为所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的间隔距离,
T45为所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离,
TD为所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离。
25.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与所述第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52满足0.8≤DT21/DT52<1.6。
26.根据权利要求15或25所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32与所述第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52满足0.5<DT32/DT52<1。
27.根据权利要求15所述的摄像透镜组,其特征在于,
所述第二透镜的物侧面具有至少一个反曲点,以及
所述第二透镜的物侧面的临界点至所述光轴的垂直距离YC21与所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足0.2<YC21/DT21<1。
28.摄像透镜组,沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其特征在于,
所述第一透镜具有负光焦度;
所述第二透镜具有负光焦度;
所述第三透镜具有光焦度,其物侧面为凹面;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及
所述第五透镜具有光焦度;
所述第二透镜的物侧面具有至少一个反曲点,以及
所述第二透镜的物侧面的临界点至所述光轴的垂直距离YC21与所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足0.2<YC21/DT21<1。
29.根据权利要求28所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的总有效焦距f与所述第四透镜的有效焦距f4满足-0.02<f/f4<0.5。
30.根据权利要求28所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的总有效焦距f与所述第一透镜的有效焦距f1满足-0.45<f/f1<0。
31.根据权利要求28所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1和所述第二透镜的有效焦距f2满足0.3<f1/f2<3。
32.根据权利要求28所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8与所述第四透镜的有效焦距f4满足-2<R8/f4<0。
33.根据权利要求28所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离T45与所述第一透镜的物侧面至所述摄像透镜组的成像面在所述光轴上的距离TTL满足0.5<T45×10/TTL<1.5。
34.根据权利要求33所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第四透镜于所述光轴上的中心厚度CT4与所述第五透镜于所述光轴上的中心厚度CT5满足0.5<CT4/CT5<1.5。
35.根据权利要求28所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与所述第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52满足0.8≤DT21/DT52<1.6。
36.根据权利要求35所述的摄像透镜组,其特征在于,所述第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32与所述第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52满足0.5<DT32/DT52<1。
37.根据权利要求28所述的摄像透镜组,其特征在于,满足0<(T12+T23+T45)/TD<0.6,
T12为所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离,
T23为所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的间隔距离,
T45为所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的间隔距离,
TD为所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离。
38.根据权利要求28至37中任一项所述的摄像透镜组,其特征在于,所述摄像透镜组的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH、所述摄像透镜组的入瞳直径EPD与所述摄像透镜组的总有效焦距f满足1<ImgH×EPD/f2<2。
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