CN211043773U - 光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种光学成像镜头，该光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面；光学成像镜头的最大视场角的一半Semi‑FOV满足0.4＜tan(Semi‑FOV)＜0.9；第二透镜在光轴上的中心厚度CT2与第三透镜在光轴上的中心厚度CT3满足0.7＜CT2/CT3＜1.2。
Description
技术领域
本申请涉及一种光学成像镜头，具体地涉及一种包括三片透镜的光学成像镜头。
背景技术
目前对便携式电子设备的成像功能要求越来越高，虽然通常会结合图像处理算法来处理图像，但由于光学成像镜头的光学特性直接影响初始图像的成像质量，因此对便携式电子设备配套使用的光学成像镜头的性能也提出了越来越高的要求。手机等便携式电子设备通常比较轻薄，其内元器件的安装空间小，业内期望一种尺寸小而图像质量好的光学成像镜头。
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光学成像镜头装置，例如，包括三片透镜的光学成像镜头。
一方面，本申请提供了一种光学成像镜头，该光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序可包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面。
根据本申请的实施方式，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV可满足0.4＜tan(Semi-FOV)＜0.9。
根据本申请的实施方式，第二透镜在光轴上的中心厚度CT2与第三透镜在光轴上的中心厚度CT3可满足0.7＜CT2/CT3＜1.2。
根据本申请的实施方式，第三透镜的边缘厚度ET3与第三透镜的物侧面的最大有效半径DT31可满足0.5＜ET3/DT31＜1。
根据本申请的实施方式，第一透镜的物侧面和光轴的交点至第一透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG11与第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG22可满足0.1＜SAG22/SAG11＜0.6。
根据本申请的实施方式，第三透镜的物侧面和光轴的交点至第三透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG31与第三透镜的像侧面和光轴的交点至第三透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG32可满足0.5＜SAG32/SAG31＜1.2。
根据本申请的实施方式，第一透镜的有效焦距f1与第二透镜的有效焦距f2可满足0.5＜(f2-f1)/(f2+f1)＜1。
根据本申请的实施方式，光学成像镜头的有效焦距f与第三透镜的有效焦距f3可满足-1＜f3/f＜-0.5。
根据本申请的实施方式，第一透镜与第二透镜的组合焦距f12与光学成像镜头的有效焦距f可满足0.5＜f12/f＜1。
根据本申请的实施方式，第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第二透镜的物侧面的曲率半径R3可满足0.5＜(R3-R1)/(R3+R1)＜1。
根据本申请的实施方式，第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第三透镜的物侧面的曲率半径R5可满足-1.1＜R5/R3＜-0.1。
根据本申请的实施方式，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面的轴上距离TTL可满足0.1＜CT1/TTL＜0.6。
根据本申请的实施方式，第一透镜的边缘厚度ET1与第二透镜的边缘厚度ET2可满足0.3＜ET1/ET2＜0.8。
根据本申请的实施方式，光学成像镜头还包括光阑，光阑至第三透镜的像侧面的轴上距离SD与光学成像镜头的后焦BFL可满足0.1＜BFL/SD＜0.6。
本申请提供了包括多片(例如，三片)透镜的光学成像镜头，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，使得上述光学成像镜头具有体积小、易于组装得到的有益效果，实现了较高的空间利用率，且成像质量好。
附图说明
通过参照以下附图进行的详细描述，本申请的实施方式的以上及其它优点将变得显而易见，附图旨在示出本申请的示例性实施方式而非对其进行限制。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例一的光学成像镜头的示意性结构图；
图2A至图2D依次示出了根据本申请实施例一的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线及倍率色差曲线；
图3示出了根据本申请实施例二的光学成像镜头的示意性结构图；
图4A至图4D依次示出了根据本申请实施例二的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线及倍率色差曲线；
图5示出了根据本申请实施例三的光学成像镜头的示意性结构图；
图6A至图6D依次示出了根据本申请实施例三的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线及倍率色差曲线；
图7示出了根据本申请实施例四的光学成像镜头的示意性结构图；
图8A至图8D依次示出了根据本申请实施例四的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线及倍率色差曲线；
图9示出了根据本申请实施例五的光学成像镜头的示意性结构图；
图10A至图10D依次示出了根据本申请实施例五的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线及倍率色差曲线；
图11示出了根据本申请实施例六的光学成像镜头的示意性结构图；
图12A至图12D依次示出了根据本申请实施例六的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线及倍率色差曲线；
图13示出了根据本申请实施例七的光学成像镜头的示意性结构图；以及
图14A至图14D依次示出了根据本申请实施例七的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线及倍率色差曲线。
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，下文中讨论的光学成像镜头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，最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面；每个透镜中，最靠近成像面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光学成像镜头可包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。这三片透镜沿光轴由物侧向像侧依序排列，各相邻透镜之间可具有空气间隔。
在示例性实施方式中，第一透镜具有正光焦度，第一透镜的物侧面为凸面；第二透镜具有正光焦度，第二透镜的物侧面为凸面；第三透镜具有光焦度，第三透镜的物侧面为凹面。通过设置各透镜的光焦度及各透镜镜面的面型，可以使光学成像镜头有效的平衡低阶像差。设置第一透镜的光焦度为正，可以使光学成像镜头更好的矫正轴外像差，提高光学成像镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，光学成像镜头还包括光阑。示例性的，光阑设置于第一透镜和第二透镜之间。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.1＜BFL/SD＜0.6，其中，SD为光阑至第三透镜的像侧面的轴上距离，BFL为光学成像镜头的后焦(即，从第三透镜的像侧面至成像面的距离)。在示例性实施方式中，SD与BFL可满足0.25＜BFL/SD＜0.50。通过控制光阑至第三透镜的像侧面的轴上距离与光学成像镜头的后焦，可以使各个透镜的尺寸均衡，提升光学成像镜头的组装稳定性，此外还可以减小光学成像镜头的像差。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.4＜tan(Semi-FOV)＜0.9，其中，Semi-FOV为光学成像镜头的最大视场角的一半。在示例性实施方式中，Semi-FOV可满足条件式0.45＜tan(Semi-FOV)＜0.60。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.7＜CT2/CT3＜1.2，其中，CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度，CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度。在示例性实施方式中，CT2与CT3可满足0.8＜CT2/CT3＜1.0。控制第二透镜和第三透镜的中心厚度的比值，可以使各透镜的尺寸均衡，同时降低透镜组装时的难度，此外还降低了光学系统的尺寸，进而使光学成像镜头的体积小，实现了较高的空间利用率。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.5＜ET3/DT31＜1，其中，ET3为第三透镜的边缘厚度，DT31为第三透镜的物侧面的最大有效半径。在示例性实施方式中，ET3与DT31可满足0.7＜ET3/DT31＜1。控制第三透镜的物侧面最大有效半径及第三透镜的边缘厚度，有利于控制入射光在第三透镜处的走向，使光学成像镜头具有良好的消畸变能力。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.1＜SAG22/SAG11＜0.6，其中，SAG11为第一透镜的物侧面和光轴的交点至第一透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，SAG22为第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离。在示例性实施方式中，SAG11与SAG22可满足0.2＜SAG22/SAG11＜0.5。合理控制第一透镜物侧面的矢高与第二透镜像侧面的矢高，可以使各透镜的尺寸相对平衡，进而降低透镜组合组装时的难度，此外还提升了系统的解像力，使光学成像镜头具有良好的成像质量。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.5＜SAG32/SAG31＜1.2，其中，SAG31为第三透镜的物侧面和光轴的交点至第三透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，SAG32为第三透镜的像侧面和光轴的交点至第三透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离。在示例性实施方式中，SAG31与SAG32可满足0.55＜SAG32/SAG31＜1.15。通过合理控制第三透镜的物侧面的矢高和像侧面的矢高，有利于使第三透镜对轴外视场的光线具有较大的折光能力，从而有利于缩短光学成像镜头的整体长度，另外还有利于提升光学成像镜头的解像力，提高成像质量。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.5＜(f2-f1)/(f2+f1)＜1其中，f1为第一透镜的有效焦距，f2为第二透镜的有效焦距。在示例性实施方式中，f1与f2可满足0.7＜(f2-f1)/(f2+f1)＜1。通过控制第一透镜的有效焦距和第二透镜的有效焦距，可以提升光学成像镜头的物侧端对光束的汇聚能力，调整光束聚焦位置，进而缩短光学成像镜头的光学总长，使光学成像镜头的尺寸较小。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式-1＜f3/f＜-0.5，其中，f为光学成像镜头的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。在示例性实施方式中，f与f3可满足-1＜f3/f＜-0.7。通过控制第三透镜的光焦度，可以降低光学成像镜头的公差敏感性，提成光学成像镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.5＜f12/f＜1，其中，f12为第一透镜与第二透镜的组合焦距，f为光学成像镜头的有效焦距，在示例性实施方式中，f12与f可满足0.6＜f12/f＜0.9。控制第一透镜和第二透镜的组合焦距，可以增加光学成像镜头的有效焦距，此外还可以使光学成像镜头具有平衡场曲的能力。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.5＜(R3-R1)/(R3+R1)＜1，其中，R1为第一透镜的物侧面的曲率半径，R3为第二透镜的物侧面的曲率半径。在示例性实施方式中，R1与R3可满足0.6＜(R3-R1)/(R3+R1)＜0.9。合理控制第一透镜的物侧面的曲率半径与第二透镜的物侧面的曲率半径的比值，可以减少光学成像镜头的球差及其像散的产生，提升光学成像镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式-1.1＜R5/R3＜-0.1，其中，R3的第二透镜的物侧面的曲率半径R5为第三透镜的物侧面的曲率半径，在示例性实施方式中，R3与R5可满足-0.8＜R5/R3＜-0.1。合理控制第二透镜的物侧面的曲率半径与第三透镜的物侧面的曲率半径的比值，可以使光学成像镜头具有较好的矫正成像的色差的能力，同时有利于平衡各类像差。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.1＜CT1/TTL＜0.6，其中，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度，TTL为第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面的轴上距离。在示例性实施方式中，CT1与TTL可满足0.15＜CT1/TTL＜0.3。合理控制第一透镜在光轴上的中心厚度，有利于第一透镜镜片尺寸的均匀分布，确保光学成像镜头的组装稳定性，此外还有利于减小光学成像镜头的像差。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式0.3＜ET1/ET2＜0.8，其中，ET1为第一透镜的边缘厚度，ET2为第二透镜的边缘厚度。在示例性实施方式中，ET1与ET2可满足0.4＜ET1/ET2＜0.8。通过控制第一透镜的边缘厚度与第二透镜的边缘厚度，有利于使各透镜的镜片尺寸均衡分布，进而降低组装透镜的难度，并实现较高的空间利用率。
可选地，上述光学成像镜头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处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镜头组可采用多片镜片，例如上文所述的三片。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，使得摄像镜头组更有利于生产加工并且可适用于便携式电子产品，此外通过控制透镜的光焦度可以有效矫正光学成像镜头的低阶像差、轴外像差，进而提升成像品质。
在本申请的实施方式中，各透镜的镜面多采用非球面镜面。第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面中的至少一个镜面是非球面镜面。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。
可选地，第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个可为非球面。可选地，第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均可为非球面。可选的，第一透镜的物侧面和像侧面，第二透镜的物侧面和像侧面为非球面。可选的，第一透镜的物侧面和像侧面，第三透镜的物侧面和像侧面为非球面。可选的，第一透镜的物侧面及第三透镜的像侧面为非球面。可选的，第一透镜的物侧面，第四透镜的物侧面，第五透镜的物侧面及第六透镜的物侧面为非球面。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像镜头的具体实施例。
实施例一
参照图1至图2D，本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和滤光片E4。可在第一透镜E1与第二透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有正光焦度，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。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。本实施例的光学成像镜头具有成像面S9。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S8)并成像在成像面S9上。
表1示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，具体如下：
表1
其中，TTL为第一透镜E1的物侧面S1与该光学成像镜头的成像面S9之间的轴上距离，Semi-FOV为该光学成像镜头的最大半视场角，f为该光学成像镜头的有效焦距，f/EPD为光学成像镜头的有效焦距与入瞳直径的比值，ImgH为成像面S9上有效像素区域对角线长的一半。
该光学成像镜头的第一透镜E1至第三透镜E3中任一透镜的物侧面和像侧面均为非球面，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；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于根据实施例一中各非球面S1至S6的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16。
表2
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
| S1 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S2 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S3 | -3.34E-01 | 1.00E+00 | 3.08E-01 | -6.40E+00 | 1.81E+01 | -2.46E+01 | 1.35E+01 |
| S4 | 1.35E-01 | -1.56E-01 | 2.70E+00 | -1.35E+01 | 4.06E+01 | -6.44E+01 | 4.38E+01 |
| S5 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S6 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
图2A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点的偏离。图2B示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图2D示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学系统后在成像面上的不同像高的偏差。根据图2A至图2D可知，本实施例所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例二
以下参照图3至图4D描述根据本申请实施例二的光学成像镜头，在本示例性实施例及以下实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例一的光学成像镜头相似的描述。
本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和滤光片E4。可在第一透镜E1与第二透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，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。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。本实施例的光学成像镜头具有成像面S9。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S8)并成像在成像面S9上。
表3示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表4示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表3
表4
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
| S1 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S2 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S3 | -2.83E-01 | 6.09E-01 | -3.14E+00 | 2.13E+01 | -6.74E+01 | 1.04E+02 | -6.39E+01 |
| S4 | 1.24E-01 | -5.15E-01 | 5.44E+00 | -2.48E+01 | 6.61E+01 | -9.33E+01 | 5.59E+01 |
| S5 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S6 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
图4A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点的偏离。图4B示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学系统后在成像面上的不同像高的偏差。根据图4A至图4D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例三
以下参照图5至图6D描述根据本申请实施例三的光学成像镜头。本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和滤光片E4。可在第一透镜E1与第二透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，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为凹面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。本实施例的光学成像镜头具有成像面S9。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S8)并成像在成像面S9上。
表5示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表6示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表5
表6
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
| S1 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S2 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S3 | -3.79E-01 | -1.42E+00 | 1.19E+01 | -3.54E+01 | 6.36E+01 | -6.70E+01 | 3.12E+01 |
| S4 | 7.85E-02 | 8.36E-02 | 3.75E-01 | -1.10E+00 | 1.95E+00 | -1.48E+00 | 6.82E-01 |
| S5 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S6 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
图6A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点的偏离。图6B示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学系统后在成像面上的不同像高的偏差。根据图6A至图6D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例四
以下参照图7至图8D描述根据本申请实施例四的光学成像镜头。本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和滤光片E4。可在第一透镜E1与第二透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。本实施例的光学成像镜头具有成像面S9。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S8)并成像在成像面S9上。
表7示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表8示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表7
表8
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
| S1 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S2 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S3 | -4.25E-01 | -1.33E+00 | 9.56E+00 | -1.67E+01 | 5.92E+00 | 1.42E+01 | -1.26E+01 |
| S4 | 9.76E-02 | -6.31E-02 | 2.04E+00 | -7.86E+00 | 1.62E+01 | -1.68E+01 | 7.39E+00 |
| S5 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S6 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
图8A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点的偏离。图8B示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学系统后在成像面上的不同像高的偏差。根据图8A至图8D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例五
以下参照图9至图10D描述根据本申请实施例五的光学成像镜头。本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和滤光片E4。可在第一透镜E1与第二透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有正光焦度，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为凹面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。本实施例的光学成像镜头具有成像面S9。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S8)并成像在成像面S9上。
表9示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表10示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表9
表10
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
| S1 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S2 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S3 | -7.38E-01 | 9.73E-01 | 7.19E+00 | -3.34E+01 | 6.68E+01 | -6.65E+01 | 2.68E+01 |
| S4 | 6.88E-02 | 4.58E-02 | 1.02E+00 | -3.67E+00 | 7.19E+00 | -7.20E+00 | 3.46E+00 |
| S5 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S6 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
图10A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点的偏离。图10B示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学系统后在成像面上的不同像高的偏差。根据图10A至图10D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例六
以下参照图11至图12D描述根据本申请实施例六的光学成像镜头。本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和滤光片E4。可在第一透镜E1与第二透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，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为凹面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。本实施例的光学成像镜头具有成像面S9。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S8)并成像在成像面S9上。
表11示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表12示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表11
表12
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
| S1 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S2 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S3 | -2.97E-01 | -3.61E+00 | 2.64E+01 | -7.97E+01 | 1.33E+02 | -1.20E+02 | 4.57E+01 |
| S4 | 1.09E-01 | 6.47E-02 | 1.09E+00 | -5.56E+00 | 1.43E+01 | -1.80E+01 | 9.42E+00 |
| S5 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S6 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
图12A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点的偏离。图12B示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图12D示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学系统后在成像面上的不同像高的偏差。根据图12A至图12D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例七
以下参照图13至图14D描述根据本申请实施例七的光学成像镜头。本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和滤光片E4。可在第一透镜E1与第二透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，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。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。本实施例的光学成像镜头具有成像面S9。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S8)并成像在成像面S9上。
表13示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表14示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表13
表14
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
| S1 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S2 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S3 | -2.65E-01 | -1.62E+00 | 1.31E+01 | -3.73E+01 | 5.74E+01 | -4.70E+01 | 1.59E+01 |
| S4 | 1.80E-01 | -3.51E-01 | 3.66E+00 | -1.40E+01 | 3.02E+01 | -3.33E+01 | 1.55E+01 |
| S5 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
| S6 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
图14A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点的偏离。图14B示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图14C示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图14D示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学系统后在成像面上的不同像高的偏差。根据图14A至图14D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上所述，实施例一至实施例七对应满足下表15中所示的关系。
表15
| 条件式\实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| tan(Semi-FOV) | 0.48 | 0.47 | 0.50 | 0.49 | 0.50 | 0.49 | 0.47 |
| CT2/CT3 | 0.86 | 0.97 | 0.99 | 0.75 | 0.82 | 0.89 | 1.06 |
| ET3/DT31 | 0.95 | 0.98 | 0.81 | 0.84 | 0.89 | 0.77 | 0.80 |
| SAG22/SAG11 | 0.37 | 0.26 | 0.24 | 0.24 | 0.46 | 0.22 | 0.31 |
| SAG32/SAG31 | 1.13 | 1.13 | 0.87 | 0.67 | 0.60 | 0.90 | 0.99 |
| (f2-f1)/(f1+f2) | 0.94 | 0.94 | 0.95 | 0.72 | 0.96 | 0.95 | 0.95 |
| f3/f | -0.75 | -0.92 | -0.99 | -0.99 | -0.90 | -0.96 | -0.90 |
| f12/f | 0.69 | 0.71 | 0.80 | 0.81 | 0.80 | 0.80 | 0.74 |
| (R3-R1)/(R3+R1) | 0.67 | 0.70 | 0.82 | 0.82 | 0.79 | 0.83 | 0.83 |
| R5/R3 | -0.20 | -0.25 | -0.39 | -0.61 | -0.57 | -0.31 | -0.13 |
| CT1/TTL | 0.21 | 0.19 | 0.18 | 0.17 | 0.18 | 0.20 | 0.16 |
| ET1/ET2 | 0.77 | 0.60 | 0.51 | 0.68 | 0.70 | 0.61 | 0.46 |
| BFL/SD | 0.36 | 0.48 | 0.34 | 0.35 | 0.34 | 0.35 | 0.33 |
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，可改变构成光学成像镜头的透镜数量，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三个透镜为例进行了描述，但是该光学成像镜头不限于包括三个透镜。如果需要，该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。
在示例性实施方式中，本申请还提供一种摄像装置，其设置有电子感光元件以成像，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)。该摄像装置可以是诸如数码相机的独立摄像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的摄像模块。该摄像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
以上参照附图对本申请的示例性实施例进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施例仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来限制本申请的范围。凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。
Claims (24)
1.光学成像镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；
具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；
具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面；
所述光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足0.4＜tan(Semi-FOV)＜0.9；
所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3满足0.7＜CT2/CT3＜1.2。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的边缘厚度ET3与所述第三透镜的物侧面的最大有效半径DT31满足0.5＜ET3/DT31＜1。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第一透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG11与所述第二透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第二透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG22满足0.1＜SAG22/SAG11＜0.6。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG31与所述第三透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG32满足0.5＜SAG32/SAG31＜1.2。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f1与所述第二透镜的有效焦距f2满足0.5＜(f2-f1)/(f2+f1)＜1。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的有效焦距f与所述第三透镜的有效焦距f3满足-1＜f3/f＜-0.5。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距f12与所述光学成像镜头的有效焦距f满足0.5＜f12/f＜1。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的曲率半径R1与所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3满足0.5＜(R3-R1)/(R3+R1)＜1。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第三透镜的物侧面的曲率半径R5满足-1.1＜R5/R3＜-0.1。
10.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面的轴上距离TTL满足0.1＜CT1/TTL＜0.6。
11.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的边缘厚度ET1与所述第二透镜的边缘厚度ET2满足0.3＜ET1/ET2＜0.8。
12.根据权利要求1至11任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头还包括光阑，所述光阑至所述第三透镜的像侧面的轴上距离SD与所述光学成像镜头的后焦BFL满足0.1＜BFL/SD＜0.6。
13.光学成像镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；
具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；
具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面；
所述光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足0.4＜tan(Semi-FOV)＜0.9；
所述第一透镜的有效焦距f1与所述第二透镜的有效焦距f2满足0.5＜(f2-f1)/(f2+f1)＜1。
14.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的边缘厚度ET3与所述第三透镜的物侧面的最大有效半径DT31满足0.5＜ET3/DT31＜1。
15.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第一透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG11与所述第二透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第二透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG22满足0.1＜SAG22/SAG11＜0.6。
16.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG31与所述第三透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG32满足0.5＜SAG32/SAG31＜1.2。
17.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的有效焦距f与所述第三透镜的有效焦距f3满足-1＜f3/f＜-0.5。
18.根据权利要求17所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3满足0.7＜CT2/CT3＜1.2。
19.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距f12与所述光学成像镜头的有效焦距f满足0.5＜f12/f＜1。
20.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的曲率半径R1与所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3满足0.5＜(R3-R1)/(R3+R1)＜1。
21.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第三透镜的物侧面的曲率半径R5满足-1.1＜R5/R3＜-0.1。
22.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面的轴上距离TTL满足0.1＜CT1/TTL＜0.6。
23.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的边缘厚度ET1与所述第二透镜的边缘厚度ET2满足0.3＜ET1/ET2＜0.8。
24.根据权利要求23至13任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头还包括光阑，所述光阑至所述第三透镜的像侧面的轴上距离SD与所述光学成像镜头的后焦BFL满足0.1＜BFL/SD＜0.6。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110187477A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-08-30 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像镜头 |
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2019
- 2019-07-08 CN CN201921054296.XU patent/CN211043773U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110187477A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-08-30 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像镜头 |
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