CN210864169U - 六片式超广角高像素镜头 - Google Patents

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金兑映
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Abstract

本实用新型涉及一种六片式超广角高像素镜头，其技术要点是，沿光轴从物侧至像侧依次包含：具有负折射力且像侧面为凹面的第一透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第二透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第三透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第四透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第五透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第六透镜，光阑位于第一透镜和第二透镜之间。其配置合理、使用可靠，满足市场高解析力、大光圈、大视场角的需求，成像质量好。

Description

六片式超广角高像素镜头
技术领域
本实用新型涉及光学系统，具体是一种六片式超广角高像素镜头，适用于智能手机或超薄视频摄像装置。
背景技术
随着智能手机拍照功能和拍摄模式的不断创新，人们对手机摄像头拍摄功能的需求已经不仅仅的局限于高解析力、大光圈，而是向着更新颖的方向—广角端发展。
目前市场上主流镜头的视场角一般在70°～80°之间，为符合电子市场的使用需求，在满足高解析力、大光圈和超薄型等基础之上，急需设计出具有大视场角的光学镜头。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种配置合理、使用可靠的六片式超广角高像素镜头，满足市场高解析力、大光圈、大视场角的需求，成像质量好。
本实用新型的技术方案是：
一种六片式超广角高像素镜头，其技术要点是，沿光轴从物侧至像侧依次包含：具有负折射力且像侧面为凹面的第一透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第二透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第三透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第四透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第五透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第六透镜，光阑位于第一透镜和第二透镜之间，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用偶次非球面塑料镜片，所述镜头还满足如下条件式：
0.8＜IHMAX/SD S2＜1.35
其中，IHMAX为1.1F最大半像高；SD S2为第一透镜的半有效径。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
0.8≤(R2+R3)/(R2-R3)＜1.21
其中，R2为第一透镜的物侧面的曲率半径；R3为第一透镜像侧面的曲率半径。此条件用来限制第一透镜的形状，有利于性能的提升及第一透镜的加工生产。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
VP≤0.86
其中，VP为镜头的视点深度。此条件用来约束镜头的视点深度，有利于减小镜头开孔的面积，实现全面屏。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
-1.8＜F1/F≤-1.66
其中，F1为第一透镜的焦距；F为镜头的焦距。此条件用于调整第一透镜的屈折力，提高成像品质，超过上限或下限将不利于系统校正像差，难以提高系统的解析力。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
IH/TTL＜0.59
其中，IH为半像高；TTL为镜头的光学总长。此条件用来降低镜头总厚度，从而减小手机厚度。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
∣F5/F6∣＜0.665
其中，F5为第五透镜的焦距；F6为第六透镜的焦距。此条件用于约束第五透镜、第六透镜折射力，良好的配合有利于提高成像质量。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
Angle S2≤55°
其中，Angle S2为第一透镜像侧面的面角度。此条件用来约束第一透镜的面角度，便于生产加工。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
CRA Y≤35.79°
其中，CRA Y为镜头所有视场中最大的主光线角度。此条件用于控制镜头的主光线角度，可以实现同时兼容两个及两个以上的芯片。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
0.15＜(R11+R12)/(R11-R12)＜0.23
其中，R11为第五透镜的物侧面的曲率半径；R12为第五透镜的像侧面的曲率半径。此条件用来限制第五透镜的形状，有利于性能的提升及第五透镜的加工生产。
上述的六片式超广角高像素镜头，还满足以下条件式：
Angle S5≤50°
其中，Angle S5为第五透镜像侧面的面角度。此条件用来约束第五透镜的面角度，便于生产加工。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过采用上述配置的六片非球面透镜结合折射力“负、正、负、负、正、负”的合理分配，搭配32M高像素芯片具有更高的解析力，可呈现出高画质图片，最大视场角可达到139.5°(1.1F FOV)，在满足超大广角的同时，TV-distortion(TV畸变)小于14％，有效的控制了畸变大小，使超大广角镜头拍摄具有较小的形变、结合光圈值Fno 2.2使整个超广角镜头具有足够的亮度，对图片拍摄的边缘及较暗环境下拍摄也有很好的表现。
2、条件式0.8＜IHMAX/SD S2＜1.35，约束了镜头机构的头部尺寸及光学性能的保证，有利于机构上排布和生产加工，确保了最大FOV下性能的可行性。
附图说明
图1是本实用新型所述镜头的二维图(对应实施例1)；
图2是本实用新型所述镜头的MTF传递函数曲线图(对应实施例1)，其中，横坐标为空间频率，纵坐标为光学调制传递函数；
图3是本实用新型所述镜头的光学畸变曲线(对应实施例1)，其中，横坐标为畸变大小，纵坐标为像高；
图4是本实用新型所述镜头的相对照度曲线(对应实施例1)，其中，横坐标为视场，纵坐标为相对照度值；
图5是本实用新型所述镜头的轴向色差曲线(对应实施例1)，其中，横坐标为色差数值，纵坐标为视场；
图6是本实用新型所述镜头的二维图(对应实施例2)；
图7是本实用新型所述镜头的MTF传递函数曲线图(对应实施例2)；
图8是本实用新型所述镜头的光学畸变曲线(对应实施例2)；
图9是本实用新型所述镜头的相对照度曲线(对应实施例2)；
图10是本实用新型所述镜头的轴向色差曲线(对应实施例2)。
图中：2.第一透镜物侧面、3.第一透镜像侧面、4.光阑、5.第二透镜物侧面、6.第二透镜像侧面、7.第三透镜物侧面、8.第三透镜像侧面、9.第四透镜物侧面、10.第四透镜像侧面、11.第五透镜物侧面、12.第五透镜像侧面、13.第六透镜物侧面、14.第六透镜像侧面、15.滤光片物侧面、16.滤光片像侧面、17.像面。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，该六片式超广角高像素镜头，沿光轴从物侧至像侧依次包含：具有负折射力且像侧面为凹面的第一透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第二透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第三透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第四透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第五透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第六透镜，光阑位于第一透镜和第二透镜之间。
还同时满足以下条件式：
0.8＜IHMAX/SD S2＜1.35
0.8≤(R2+R3)/(R2-R3)＜1.21
VP≤0.86
-1.8＜F1/F≤-1.66
IH/TTL＜0.59
∣F5/F6∣＜0.665
Angle S2≤55°
CRA Y≤35.79°
0.15＜(R11+R12)/(R11-R12)＜0.23
Angle S5≤50°
其中，IHMAX为1.1F最大半像高；SD S2为第一透镜的半有效径；R2为第一透镜的物侧面的曲率半径；R3为第一透镜像侧面的曲率半径；VP为镜头的视点深度；F1为第一透镜的焦距；F为镜头的焦距；IH为半像高；TTL为镜头的光学总长；F5为第五透镜的焦距；F6为第六透镜的焦距；Angle S2为第一透镜像侧面的面角度；CRA Y为镜头所有视场中最大的主光线角度；R11为第五透镜的物侧面的曲率半径；R12为第五透镜的像侧面的曲率半径；Angle S5为第五透镜像侧面的面角度。
该六片式超广角高像素镜头，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程：
Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2 y2}+1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16+A18y18+A20y20其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数、A18为18次非球面系数、A20为20次非球面系数。
本实施例中，镜头的FOV(1.0F)为129°、1.1F FOV为139.5°、光圈值为Fno2.2、半像高IH 3.282mm、光学总长TTL5.57mm、光学后焦FBL 0.82、第一透镜具有负折射力，像侧面为凹面且物侧面为凸面。镜头的具体设计参数如表一(a)和表一(b)所示：
表一(a)
Figure BDA0002267203940000051
表一(b)
Figure BDA0002267203940000052
Figure BDA0002267203940000061
实施例中其他参数：
DFOV 129°
Fno 2.2
F(EFL,有效焦距) 2.314mm
IH 3.282mm
FBL 0.82mm
(R2+R3)/(R2-R3) 1.208
VP 0.86mm
Angle S2 55°
F1/F -1.798
F5/F6 -0.636
CRA Y 35.79°
IH/TTL 0.589
Angle S5 22°
(R11+R12)/(R11-R12) 0.163
IH MAX/SD S2 1.255
参见图2，实施例1的MTF传递函数曲线，在1/4频率中心视场MTF大于0.7，具有较高的解析力；
参见图3，实施例1的场曲&畸变曲线，在大广角fov129°下，1.0F光学畸变小于35.5％，能够维持很小的畸变，保证成像质量。
参见图4，实施例1的相对照度曲线，照度大于25％，能够保证拍照成像的亮度，避免暗角。
参见图5，实施例1的轴向色差曲线，0.95F以内所有波长的色差都小于1.4um，能够减小图片与实物的色差，保证成像质量。
实施例2
本实施例中，镜头的FOV(1.0F)为129°、1.1F FOV为137.5°、光圈值为Fno2.2、半像高IH 3.282mm、光学TTL5.57mm、光学后焦FBL 0.82mm、第一透镜具有负折射力,像侧面为凹面且物侧面为凹面。镜头的具体设计参数如表二(a)和表二(b)所示：
表二(a)
Figure BDA0002267203940000071
表二(b)
Figure BDA0002267203940000072
Figure BDA0002267203940000081
本实施例中其他参数：
DFOV 129°
Fno 2.2
EFL 2.309mm
IH 3.282mm
FBL 0.82mm
(R2+R3)/(R2-R3) 0.8
VP 0.86
Angle S2 54°
F1/F -1.66
F5/F6 0.662
CRA Y 35.71°
IH/TTL 0.589
Angle S5 50°
(R11+R12)/(R11-R12) 0.226
IH MAX/SD S2 1.2997
参见图7，实施例2的MTF传递函数曲线，由图可见，在1/4频率中心视场MTF大于0.7，具有较高的解析力；
参见图8，实施例2的场曲&畸变曲线，由图可见，在大广角fov129°下，1.0F光学畸变小于35.5％，能够维持很小的畸变，有效减小拍摄图片的形变。
参见图9，实施例2的相对照度曲线，由图可见，相对照度大于25％，能够保证拍照成像的亮度，避免暗角。
参见图10，实施例2的轴向色差曲线，由图可见，轴向色差曲线，0.95F以内所有波长的色差都小于1.4um，能够减小图片与实物的色差，保证成像质量。
实施例2与实施例1的主要差异点在于第一透镜的凹凸形状，对于广角镜头及视点深度的要求第一透镜的形状较为重要。
以上对本实用新型创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种六片式超广角高像素镜头，其特征在于，沿光轴从物侧至像侧依次包含：具有负折射力且像侧面为凹面的第一透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第二透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第三透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第四透镜；具有正折射力且物侧面和像侧面均为凸面的第五透镜；具有负折射力且物侧面为凸面、像侧面为凹面的第六透镜，光阑位于第一透镜和第二透镜之间，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用偶次非球面塑料镜片，所述镜头还满足如下条件式：
0.8＜IHMAX/SD S2＜1.35
其中，IHMAX为1.1F最大半像高；SD S2为第一透镜的半有效径。
2.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
0.8≤(R2+R3)/(R2-R3)＜1.21
其中，R2为第一透镜的物侧面的曲率半径；R3为第一透镜像侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
VP≤0.86
其中，VP为镜头的视点深度。
4.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
-1.8＜F1/F≤-1.66
其中，F1为第一透镜的焦距；F为镜头的焦距。
5.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
IH/TTL＜0.59
其中，IH为半像高；TTL为镜头的光学总长。
6.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
∣F5/F6∣＜0.665
其中，F5为第五透镜的焦距；F6为第六透镜的焦距。
7.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
Angle S2≤55°
其中，Angle S2为第一透镜像侧面的面角度。
8.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
CRA Y≤35.79°
其中，CRA Y为镜头所有视场中最大的主光线角度。
9.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
0.15＜(R11+R12)/(R11-R12)＜0.23
其中，R11为第五透镜的物侧面的曲率半径；R12为第五透镜的像侧面的曲率半径。
10.根据权利要求1所述的六片式超广角高像素镜头，其特征在于，还满足以下条件式：
Angle S5≤50°
其中，Angle S5为第五透镜像侧面的面角度。
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Patentee after: Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Address before: 124000 Zhonghua Road East, Xinglongtai District, Panjin City, Liaoning Province

Patentee before: LIAONING ZHONGLAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of utility model: Six chip ultra wide angle high pixel lens

Effective date of registration: 20210726

Granted publication date: 20200626

Pledgee: China Construction Bank Corporation Panjin branch

Pledgor: Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2021210000049