CN211426896U - 光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学成像镜头,其沿光轴由物侧至像侧依序包括:具有光焦度的第一透镜,其物侧面为凹面;具有正光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;具有光焦度的第四透镜,其像侧面为凹面;具有光焦度的第五透镜;以及具有光焦度的第六透镜;第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12与第一透镜的物侧面和光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL满足0.9<(T12/TTL)×10<1.5。
Description
技术领域
本申请涉及光学元件领域,更具体地,涉及一种光学成像镜头。
背景技术
随着便携式设备的升级换代以及便携式设备上图像软件功能、视频软件功能的发展,使得这些设备上的硬件水平也不断提升。手机等便携式设备上通常设置有摄像模组,以使手机具有摄像功能。摄像模组中通常设置有电耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)类型的图像传感器或互补金属氧化物半导体元件(Complementary Metal OxideSemiconductor,CMOS)类型的图像传感器,并设置有光学成像镜头。光学成像镜头可以收拢物侧的光线,成像光线沿光学成像镜头的光路行进并照射到图像传感器上,进而由图像传感器将光信号转化为电信号,形成图像数据。
而以手机为代表的便携式设备越来越追求超薄的厚度,也使得其上设置的各种元件尺寸不断被压缩。摄像模组的光学总长也收到了较大限制。而在尺寸受限的同时,依旧期望具有较好的光学性能。
为了满足小型化需求并满足成像要求,需要一种能够兼顾小型化和超广角、高像素的光学成像镜头。
实用新型内容
本申请提供了一种光学成像镜头,其沿光轴由物侧至像侧依序包括:具有光焦度的第一透镜;具有正光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;具有光焦度的第四透镜,其像侧面为凹面;具有光焦度的第五透镜;以及具有光焦度的第六透镜。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧面中至少一个面是非旋转对称的非球面。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面可为凸面,其像侧面可为凹面。
在一个实施方式中,第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12与第一透镜的物侧面和光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足0.9<(T12/TTL)×10<1.5。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与第六透镜的物侧面的最大有效半径DT61饿满足1.01≤DT11/DT61<1.4。
在一个实施方式中,光学成像镜头的总有效焦距f与第二透镜的有效焦距f2可满足0<f/f2<0.4。
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0<|R8/f4|≤0.99。
在一个实施方式中,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与第一透镜在光轴上的中心厚度CT1可满足0.2<SAG11/CT1<1.1。
在一个实施方式中,第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第三透镜的像侧面的曲率半径R6以及第三透镜的有效焦距f3可满足0.5<|R5+R6|/f3≤1.17。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第二透镜的像侧面的曲率半径R4可满足1<R4/R3<2。
在一个实施方式中,第五透镜在光轴上的中心厚度CT5与第五透镜的边缘厚度ET5可满足ET5/CT5≤1.44。
在一个实施方式中,第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12以及第二透镜在光轴上的中心厚度CT2可满足0.5<T12/(CT1+CT2)<1。
在一个实施方式中,光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV可满足Semi-FOV>55°。
在一个实施方式中,第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG52与第五透镜在光轴上的中心厚度CT5可满足-1<SAG52/CT5≤0。
在一个实施方式中,第五透镜在光轴上的中心厚度CT5与第一透镜至第六透镜中任意相邻两透镜在光轴上的间隔距离之和ΣAT可满足0<CT5/ΣAT≤1。
本申请采用了六片透镜,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,使得上述光学成像镜头具有超广角、高像素、小型化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的光学成像镜头的结构示意图;
图2示意性示出了实施例1的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况;
图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图;
图4示意性示出了实施例2的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况;
图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图;
图6示意性示出了实施例3的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况;
图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图;
图8示意性示出了实施例4的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况;
图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图;
图10示意性示出了实施例5的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况;
图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图;
图12示意性示出了实施例6的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况;
图13示出了根据本申请实施例7的光学成像镜头的结构示意图;
图14示意性示出了实施例7的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况;
图15示出了根据本申请实施例8的光学成像镜头的结构示意图;
图16示意性示出了实施例8的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内的情况。
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。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面,每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
在本文中,我们定义平行于光轴的方向为Z轴方向,与Z轴垂直且位于子午平面内的方向为Y轴方向,与Z轴垂直且位于弧矢平面内的方向为X轴方向。除非另有说明,否则本文中除涉及视场的参量符号以外的各参量符号(例如,曲率半径等)均表示沿摄像镜头组的Y轴方向的特征参量值。例如,在没有特别说明的情况下,fx可表示光学成像镜头的X轴方向的曲率半径,fy可表示光学成像镜头的Y轴方向的曲率半径。
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例如六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、第五透镜和第六透镜。这六片透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列。在第一透镜至第六透镜中,任意相邻两透镜之间均可具有空气间隔。
在示例性实施方式中,第一透镜可具有正光焦度或负光焦度;第二透镜可具有正光焦度;第三透镜可具有正光焦度;第四透镜可具有正光焦度或负光焦度,其像侧面可为凹面;第五透镜可具有正光焦度或负光焦度;以及第六透镜可具有正光焦度或负光焦度。通过合理地控制系统的各个组元的光焦度的正负分配和镜片面型曲率,可有效的平衡控制系统的低阶像差,且有利于降低光学成像镜头对公差的敏感性,并提升解像力,此外还有利于使光学成像镜头具有小型化的特性。
示例性地,第一透镜的物侧面为凹面。示例性地,第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
在本申请的实施方式中,各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面,即,第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧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。可选地,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中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地,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中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
在示例性实施方式中,第一透镜至第六透镜中至少一个透镜的物侧面或像侧面是非旋转对称的非球面。非旋转对称的非球面是在旋转对称的非球面基础上增加了非旋转对称分量,非旋转对称的非球面镜面有利于减少光学畸变和TV畸变,增加了优化的自由度,并且有利于矫正光学成像镜头的轴外子午像差和弧矢像差,从而对光学成像镜头的性能具有极大的提升促进作用。可选地,第一透镜和第二透镜的全部镜面为非旋转对称的非球面。可选地,第四透镜至第六透镜中至少一个透镜的物侧面或像侧面是非旋转对称的非球面。可选地,第六透镜的物侧面和像侧面为非旋转对称的非球面。
在示例性实施方式中,上述光学成像镜头还可包括至少一个光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处,例如,设置在第二透镜与第三透镜之间。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上的感光元件的保护玻璃。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.9<(T12/TTL)×10<1.5,其中,T12是第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离,TTL是第一透镜的物侧面和光学成像镜头的成像面在光轴上的距离。更具体地,T12与TTL可满足1.03<(T12/TTL)×10<1.26。通过控制第一透镜和第二透镜的空气间隔与光学成像镜头的光学总长之间的比值,有利于控制光学成像镜头沿光轴方向的总长,使光学成像镜头具有小而且薄的特点,同时还能够对光学成像镜头的场曲量进行控制,进而提升光学成像镜头的成像质量。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式1.01≤DT11/DT61<1.4,其中,DT11是第一透镜的物侧面的最大有效半径,DT61是第六透镜的物侧面的最大有效半径。更具体地,DT11与DT61可满足1.01≤DT11/DT61<1.30。通过控制第一透镜的物侧面的最大有效半径和第六透镜的物侧面的最大有效半径之比,有利于较好地控制镜头的口径,进而使光学成像镜头具有小型化的特点。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0<f/f2<0.4,其中,f是光学成像镜头的总有效焦距,f2第二透镜的有效焦距。更具体地,f与f2可满足0.05<f/f2<0.30。通过控制第二透镜的有效焦距与总有效焦距的比值,可以较好地分配第二透镜的光焦度,以减小成像光线的偏转角,进而能够有效地提升光学成像系统的成像质量。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0<|R8/f4|≤0.99,其中,f4是第四透镜的像侧面的曲率半径,f4是第四透镜的有效焦距。更具体地,R8与f4可满足0.30<|R8/f4|≤0.99。通过控制第四透镜的像侧面的曲率半径及其有效焦距的比值,可有效控制第四透镜的像侧面的场曲贡献量的范围,以用来平衡位于其像侧方向的透镜产生的场曲量。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.2<SAG11/CT1<1.1,其中,SAG11是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,CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,SAG11与CT1可满足0.45<SAG11/CT1<1.05。通过第一透镜的物侧面的矢高与其中心厚度的比值,能够有效地控制第一透镜的物侧面的倾角,并减小第一透镜内鬼像的风险。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.5<|R5+R6|/f3≤1.17,其中,R5是第三透镜的物侧面的曲率半径,R6是第三透镜的像侧面的曲率半径,f3是第三透镜的有效焦距。更具体地,R5、R6以及f3可满足0.70<|R5+R6|/f3≤1.17。通过使第三透镜的两镜面的曲率半径之和与其有效焦距匹配,有利于控制第三透镜对光学成像镜头的高级球差的贡献,进而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,本申请的光学成像镜头可满足条件式1<R4/R3<2,其中,R3是第二透镜的物侧面的曲率半径,R4是第二透镜的像侧面的曲率半径。更具体地,R3与R4可满足1.30<R4/R3<1.85。通过控制第二透镜的两镜面的曲率半径的比值,可以使边缘视场的光线角度在期望的范围内,进而能够有效地降低系统的敏感性。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式ET5/CT5≤1.44,其中,CT5是第五透镜在光轴上的中心厚度,ET5是第五透镜的边缘厚度。更具体地,CT5与ET5可满足0.7<ET5/CT5≤1.44。通过控制第五透镜的边缘厚度与其中心厚度的比值,可以控制第五透镜的薄厚比,可以防止第五透镜过厚或者过薄,使第五透镜具有较好的加工可行性,同时也可以降低制造第五透镜的过程中的后期成型应力,并降低镀膜的困难。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0.5<T12/(CT1+CT2)<1,其中,CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度,T12是第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离,CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,CT1、T12以及CT2可满足0.70<T12/(CT1+CT2)<0.90。通过控制第一透镜和第二透镜的空气间隔与二者的中心厚度之和的比值,有利于矫正光学成像镜头的场曲,同时还可以保证光学成像镜头的总长在较小的范围。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式Semi-FOV>55°,其中,Semi-FOV是光学成像镜头的最大视场角的一半。通过控制光学成像镜头的最大半视场角,可以使光学成像镜头的最大视场角大于110°,进而使光学成像镜头具有广角特性。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式-1<SAG52/CT5≤0,其中,SAG52第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离,CT5是第五透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,SAG52与CT5满足-0.9<SAG52/CT5≤-0.2。通过控制第五透镜的像侧面的矢高与其中心厚度的比值,可以有效地控制第五透镜的敏感度,进而提升光学成像镜头的可加工性。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像镜头可满足条件式0<CT5/ΣAT≤1,其中,CT5是第五透镜在光轴上的中心厚度,ΣAT是第一透镜至第六透镜中任意相邻两透镜在光轴上的间隔距离之和。示例性地,ΣAT=T12+T23+T34+T45+T56。更具体地,CT5与ΣAT可满足0.4<CT5/ΣAT≤0.99。通过控制第五透镜的中心厚度与第一透镜至第六透镜中任意相邻两透镜间的空气间隔之和的比值,可控制光学成像镜头的各视场的畸变贡献量在适当的范围内,进而提升光学成像镜头的成像质量。
根据本申请的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片,例如上文所述的六片。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,可有效地缩小成像系统的体积、降低成像系统的敏感度并提高成像系统的可加工性,使得光学成像镜头更有利于生产加工并且可适用于便携式电子产品。同时,本申请的光学成像镜头还具备小型化的特性以及超广角、高像素等优良光学性能。
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六个透镜为例进行了描述,但是该光学成像镜头不限于包括六个透镜。如果需要,该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。
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1
以下参照图1至图2描述根据本申请实施例1的光学成像镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图。
如图1所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
表1示出了实施例1的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在实施例1中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是2.09mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.23,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是6.48mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是68.48°。
在实施例1中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为旋转对称的非球面,各旋转对称的非球面透镜的面型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给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1至S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
由表1还可以看出,第六透镜E6的物侧面S11及像侧面S12为非旋转对称的非球面(即,AAS面),非旋转对称的非球面的面型可利用但不限于以下非旋转对称的非球面公式进行限定:
其中,z为平行于Z轴方向的面的矢高;C为顶点的曲率(曲率是曲率半径的倒数);K为圆锥系数;r为半径值;ZPj是第j个Zernike多项式;C(j+1)是ZPj的系数;本实施例中,Zernike项从ZP1到ZP66,同时具有相应的特殊表面系数(Special SurfaceCoefficients,SCO)C2到C67。下表3给出了可用于实施例1中的非旋转对称的非球面S11、S12的各特殊表面系数,其中,未给出的特殊表面系数为0。
表3
图2示出了实施例1的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图2示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图2中,最小的RMS光斑直径为0.00065344mm,最大的RMS光斑直径为0.015459mm,RMS光斑直径的均值为0.0033038mm,RMS光斑直径的标准差为0.0020426mm。根据图2可知,实施例1所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4描述根据本申请实施例2的光学成像镜头。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的光学成像镜头的结构示意图。
如图3所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
在实施例2中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是2.28mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.26,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是6.48mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是65.17°。
表4示出了实施例2的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。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。表6示出了可用于实施例2中非旋转对称的非球面S11、S12的特殊表面系数,其中,非旋转对称的非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(2)限定。
表4
表5
表6
图4示出了实施例2的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图4示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图4中,最小的RMS光斑直径为0.00074766mm,最大的RMS光斑直径为0.0091318mm,RMS光斑直径的均值为0.002746mm,RMS光斑直径的标准差为0.0011644mm。根据图4可知,实施例2所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6描述了根据本申请实施例3的光学成像镜头。图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图。
如图5所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
第一透镜E1具有负光焦度,其物侧面S1为凹面,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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
在实施例3中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是2.21mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.26,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是6.39mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是66.52°。
表7示出了实施例3的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。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。表9示出了可用于实施例3中非旋转对称的非球面S11、S12的特殊表面系数,其中,非旋转对称的非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(2)限定。
表7
表8
表9
图6示出了实施例3的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图6示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图6中,最小的RMS光斑直径为0.00054335mm,最大的RMS光斑直径为0.01068mm,RMS光斑直径的均值为0.0023327mm,RMS光斑直径的标准差为0.0014899mm。根据图6可知,实施例3所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8描述了根据本申请实施例4的光学成像镜头。图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图。
如图7所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
在实施例4中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是2.17mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.26,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是6.43mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是67.38°。
表10示出了实施例4的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。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。表12示出了可用于实施例4中非旋转对称的非球面S11、S12的特殊表面系数,其中,非旋转对称的非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(2)限定。
表10
表11
表12
图8示出了实施例4的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图8示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图8中,最小的RMS光斑直径为0.00048618mm,最大的RMS光斑直径为0.019591mm,RMS光斑直径的均值为0.0023688mm,RMS光斑直径的标准差为0.0024943mm。根据图8可知,实施例4所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10描述了根据本申请实施例5的光学成像镜头。图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图。
如图9所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
在实施例5中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是1.87mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.26,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是5.97mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是65.45°。
表13示出了实施例5的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。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。表15示出了可用于实施例5中非旋转对称的非球面S11、S12的特殊表面系数,其中,非旋转对称的非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(2)限定。
表13
表14
表15
图10示出了实施例5的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图10示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图10中,最小的RMS光斑直径为0.0007788mm,最大的RMS光斑直径为0.027341mm,RMS光斑直径的均值为0.0037425mm,RMS光斑直径的标准差为0.0029406mm。根据图10可知,实施例5所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12描述了根据本申请实施例6的光学成像镜头。图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图。
如图11所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有正光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
在实施例6中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是1.08mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.26,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是6.21mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是57.35°。
表16示出了实施例6的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。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。表18示出了可用于实施例6中非旋转对称的非球面S11、S12的特殊表面系数,其中,非旋转对称的非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(2)限定。
表16
表17
表18
图12示出了实施例6的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图12示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图12中,最小的RMS光斑直径为0.00074172mm,最大的RMS光斑直径为0.0055265mm,RMS光斑直径的均值为0.0035921mm,RMS光斑直径的标准差为0.00094244mm。根据图12可知,实施例6所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例7
以下参照图13至图14描述了根据本申请实施例7的光学成像镜头。图13示出了根据本申请实施例7的光学成像镜头的结构示意图。
如图13所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有正光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
在实施例7中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是2.22mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.26,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是6.28mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是61.97°。
表19示出了实施例7的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。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21示出了可用于实施例7中非旋转对称的非球面S11、S12的特殊表面系数,其中,非旋转对称的非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(2)限定。
表19
表20
表21
图14示出了实施例7的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图14示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图14中,最小的RMS光斑直径为0.0012623mm,最大的RMS光斑直径为0.011358mm,RMS光斑直径的均值为0.0026981mm,RMS光斑直径的标准差为0.0014514mm。根据图14可知,实施例7所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例8
以下参照图15至图16描述了根据本申请实施例8的光学成像镜头。图15示出了根据本申请实施例8的光学成像镜头的结构示意图。
如图15所示,光学成像镜头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、第六透镜E6和滤光片E7。
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具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。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。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。光学成像镜头具有成像面S15,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。
在实施例8中,光学成像镜头的总有效焦距f的值是2.28mm,光学成像镜头的光圈数Fno的值是2.42,第一透镜E1的物侧面S1至成像面S15的轴上距离TTL的值是6.44mm,成像面S15上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.38mm,以及最大视场角的一半Semi-FOV的值是65.23°。
表22示出了实施例8的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。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。表24示出了可用于实施例8中非旋转对称的非球面S11、S12的特殊表面系数,其中,非旋转对称的非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(2)限定。
表22
表23
表24
图16示出了实施例8的光学成像镜头的RMS光斑直径在第一象限内不同像高位置处的大小情况。图16示出了RMS光斑直径与真实光线像高的关系。图16中,最小的RMS光斑直径为0.00067975mm,最大的RMS光斑直径为0.0098541mm,RMS光斑直径的均值为0.0023936mm,RMS光斑直径的标准差为0.0011861mm。根据图16可知,实施例8所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上,实施例1至实施例8分别满足表33中所示的关系。
条件式\实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
(T12/TTL)×10 | 1.23 | 1.08 | 1.06 | 1.08 | 1.21 | 1.16 | 1.16 | 1.06 |
ET5/CT5 | 1.23 | 1.29 | 1.38 | 1.44 | 1.09 | 1.35 | 0.74 | 1.29 |
f/f2 | 0.17 | 0.23 | 0.11 | 0.19 | 0.16 | 0.09 | 0.21 | 0.26 |
R4/R3 | 1.34 | 1.68 | 1.34 | 1.54 | 1.48 | 1.57 | 1.55 | 1.82 |
|R5+R6|/f3 | 1.17 | 0.73 | 0.79 | 0.92 | 0.74 | 0.89 | 1.01 | 0.72 |
|R8/f4| | 0.34 | 0.46 | 0.50 | 0.74 | 0.99 | 0.75 | 0.59 | 0.50 |
DT11/DT61 | 1.08 | 1.11 | 1.08 | 1.02 | 1.07 | 1.01 | 1.27 | 1.11 |
T12/(CT1+CT2) | 0.88 | 0.83 | 0.80 | 0.82 | 0.78 | 0.73 | 0.74 | 0.76 |
SAG11/CT1 | 1.03 | 0.75 | 0.68 | 0.67 | 0.51 | 0.51 | 0.86 | 0.73 |
SAG52/CT5 | -0.59 | -0.61 | -0.64 | -0.69 | -0.88 | -0.85 | -0.29 | -0.60 |
CT5/ΣAT | 0.78 | 0.85 | 0.96 | 0.92 | 0.65 | 0.78 | 0.42 | 0.91 |
表33
本申请还提供一种成像装置,其设置有电子感光元件以成像,其电子感光元件可以是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备,也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
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,本申请中所涉及的保护范围,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本申请构思的情况下,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 (24)
1.光学成像镜头,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依序包括:
具有光焦度的第一透镜,其物侧面为凹面;
具有正光焦度的第二透镜;
具有正光焦度的第三透镜;
具有光焦度的第四透镜,其像侧面为凹面;
具有光焦度的第五透镜;以及
具有光焦度的第六透镜;
所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12与所述第一透镜的物侧面和所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足0.9<(T12/TTL)×10<1.5。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与所述第六透镜的物侧面的最大有效半径DT61满足1.01≤DT11/DT61<1.4。
3.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总有效焦距f与所述第二透镜的有效焦距f2满足0<f/f2<0.4。
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0<|R8/f4|≤0.99。
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与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1满足0.2<SAG11/CT1<1.1。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面的曲率半径R5、所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6以及所述第三透镜的有效焦距f3满足0.5<|R5+R6|/f3≤1.17。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足1<R4/R3<2。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5与所述第五透镜的边缘厚度ET5满足ET5/CT5≤1.44。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1、所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12以及所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足0.5<T12/(CT1+CT2)<1。
10.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足Semi-FOV>55°。
11.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第五透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG52与所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5满足-1<SAG52/CT5≤0。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5与所述第一透镜至所述第六透镜中任意相邻两透镜在所述光轴上的间隔距离之和ΣAT满足0<CT5/ΣAT≤1。
13.光学成像镜头,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依序包括:
具有光焦度的第一透镜;
具有正光焦度的第二透镜;
具有正光焦度的第三透镜;
具有光焦度的第四透镜,其像侧面为凹面;
具有光焦度的第五透镜;以及
具有光焦度的第六透镜;
所述第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与所述第六透镜的物侧面的最大有效半径DT61满足1.01≤DT11/DT61<1.4。
14.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总有效焦距f与所述第二透镜的有效焦距f2满足0<f/f2<0.4。
15.根据权利要求14所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12与所述第一透镜的物侧面和所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足0.9<(T12/TTL)×10<1.5。
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0<|R8/f4|≤0.99。
17.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与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1满足0.2<SAG11/CT1<1.1。
18.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的曲率半径R5、所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6以及所述第三透镜的有效焦距f3满足0.5<|R5+R6|/f3≤1.17。
19.根据权利要求13所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足1<R4/R3<2。
20.根据权利要求13所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5与所述第五透镜的边缘厚度ET5满足ET5/CT5≤1.44。
21.根据权利要求13所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1、所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12以及所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足0.5<T12/(CT1+CT2)<1。
22.根据权利要求13所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足Semi-FOV>55°。
23.根据权利要求13所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第五透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG52与所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5满足-1<SAG52/CT5≤0。
24.根据权利要求13至23中任一项所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5与所述第一透镜至所述第六透镜中任意相邻两透镜在所述光轴上的间隔距离之和ΣAT满足0<CT5/ΣAT≤1。
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2019
- 2019-12-27 CN CN201922443626.0U patent/CN211426896U/zh active Active
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