CN214704158U - 一种光学成像透镜组及光学成像镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学成像透镜组及光学成像镜头，由物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，所述第一透镜的物侧面至所述第六透镜的像侧面中均为非球面，且所述第三透镜和所述第六透镜具有负屈折力，其余透镜具有正屈折力；所述光学成像透镜组的最大半视场角的一半HFOV、有效焦距f和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足以下条件：HFOV≥40°；45＜(HFOV×f)/ImgH＜45。本实用新型提通过对各透镜的屈折力进行合理配置并满足特定条件，使得光学成像透镜组能够实现长焦距，从而解决能够在远距离的情况下清晰成像。此外，本实用新型提高了光学成像透镜组的解像能力，有效改善了成像质量。

Description

一种光学成像透镜组及光学成像镜头

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学成像透镜组及光学成像镜头。

背景技术

随着电子科技的发展以及摄影技术的逐渐成熟，如今许多便携式电子设备均搭载有摄像头以丰富电子设备的功能，如搭载在智能手机中，或行车记录仪、运动相机等，不同的应用场景对摄像头的成像效果有着不同的要求。

例如，应用于行车记录仪或运动相机上的摄像头要求在远距离的情况下确保清晰的成像效果，然而受到摄像头的体积限制，成像效果难以达到使用要求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种光学成像透镜组及光学成像镜头，解决现有技术中由于体积限制，电子设备上搭载的摄像头难以实现远距离清晰成像的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种光学成像透镜组，由物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，所述第一透镜的物侧面至所述第六透镜的像侧面中均为非球面，且所述第三透镜和所述第六透镜具有负屈折力，其余透镜具有正屈折力；

所述光学成像透镜组的最大半视场角的一半HFOV、有效焦距f和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足以下条件：

HFOV≥40°；

45＜(HFOV×f)/ImgH＜45。

可选地，所述第一透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；

所述第二透镜的像侧面于近轴处为凸面；

所述第三透镜的像侧面于近轴处为凹面；

所述第四透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；

所述第五透镜的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面；

所述第六透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面。

可选地，所述光学成像透镜组的有效焦距f与所述第三透镜于所述光轴上的中心厚度CT3满足以下条件：

10＜f/CT3＜30。

可选地，所述光学成像透镜组的光学总长和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足以下条件：

0.8＜TTL/ImgH＜2.0。

可选地，所述第四透镜物侧表面的曲率半径R41、第四透镜像侧表面的曲率半径R42和光学成像透镜组的有效焦距f满足以下条件：

1＜(R41+R42)/f＜2。

可选地，所述第六透镜的焦距f6和光学成像透镜组的有效焦距f满足以下条件：

-15＜f6/f＜0。

可选地，所述第一透镜物侧表面的曲率半径R11和第一透镜中心光轴的厚度CT1满足以下条件：

1＜R11/CT1＜5。

可选地，所述光学成像透镜组的光学总长TTL和有效焦距f满足以下条件：

0＜TTL/f＜2。

可选地，所述光学成像透镜组的光圈值fno满足以下条件：

fno＜2.5。

本实用新型还提供了一种光学成像镜头，包括如上任一项所述的光学成像透镜组。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种光学成像透镜组及光学成像镜头，通过对第一透镜至第六透镜的屈折力进行合理配置，同时使得光学成像透镜组的最大半视场角的一半HFOV、有效焦距f和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足特定条件，使得光学成像透镜组能够实现长焦距，从而解决能够在远距离的情况下清晰成像。此外，本实用新型提高了光学成像透镜组的解像能力，有效改善了成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本实用新型实施例一的一种光学成像透镜组的示意图；

图2由左至右依序为本实用新型实施例一的一种光学成像透镜组的像散和畸变曲线图；

图3为本实用新型实施例一的一种光学成像透镜组的球差曲线图；

图4示出了本实用新型实施例二的一种光学成像透镜组的示意图；

图5由左至右依序为本实用新型实施例二的一种光学成像透镜组的像散和畸变曲线图；

图6为本实用新型实施例二的一种光学成像透镜组的球差曲线图；

图7示出了本实用新型实施例三的一种光学成像透镜组的示意图；

图8由左至右依序为本实用新型实施例三的一种光学成像透镜组的像散和畸变曲线图；

图9为本实用新型实施例三的一种光学成像透镜组的球差曲线图。

上述图中：第一透镜：110、210、310；物侧表面：111、211、311；像侧表面：112、212、312；

第二透镜：120、220、320；像侧表面：122、222、322；

第三透镜：130、230、330；像侧表面：132、232、332；

第四透镜：140、240、340；物侧表面：141、241、341；像侧表面：142、242、342；

第五透镜：150、250、350；物侧表面：151、251、351；像侧表面：152、252、352；

第六透镜：160、260、360；物侧表面︰161、261、361；像侧表面：162、262、362；

红外滤光片：170、270、370；

光阑：101、201、301；

HFOV：光学成像透镜组最大半视场角的一半；f：光学成像透镜组的有效焦距；ImgH：光学成像透镜组的成像面上有效像素区域的对角线长的一半；CT1：第一透镜中心光轴的厚度；CT3：第三透镜中心光轴的厚度；R11：第一透镜物侧表面的曲率半径；R41：第四透镜物侧表面的曲率半径；R42：第四透镜像侧表面的曲率半径；f6：第六透镜的焦距；TTL：光学成像透镜组的光学总长；Fno：光学成像透镜组的光圈值。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

一种光学成像透镜组，由物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧面中均为非球面，且第三透镜和第六透镜具有负屈折力，其余透镜具有正屈折力。

其中，光学成像透镜组的最大半视场角的一半HFOV、有效焦距f和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足以下条件：HFOV≥40°；45＜(HFOV×f)/ImgH＜45。通过对第一透镜至第六透镜的屈折力进行合理配置，同时使得光学成像透镜组的最大半视场角的一半HFOV、有效焦距f和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足特定条件，使得光学成像透镜组能够实现长焦距，从而解决能够在远距离的情况下清晰成像。此外，本实用新型提高了光学成像透镜组的解像能力，有效改善了成像质量。

进一步地，第一透镜至第六透镜的面形具体如下：

第一透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；第二透镜的像侧面于近轴处为凸面；第三透镜的像侧面于近轴处为凹面；第四透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；第五透镜的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面；第六透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面。

进一步地，光学成像透镜组的有效焦距f与第三透镜于光轴上的中心厚度CT3满足以下条件：10＜f/CT3＜30。通过光学成像透镜组的总有效焦距和第三透镜于光轴上的中心厚度的比值，从而保证第三透镜的加工特性，并确保第三透镜的球差贡献率，使光学系统具有良好的轴上成像性能。

进一步地，光学成像透镜组的光学总长和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足以下条件：0.8＜TTL/ImgH＜2.0。通过控制光学成像透镜组的光学总长和成像面上有效像素区域的对角线长的一半的比值，从而实现了光学成像透镜组的超薄化和高像素兼顾的特点，使其更能适应电子设备小型化的发展趋势。

进一步地，第四透镜物侧表面的曲率半径R41、第四透镜像侧表面的曲率半径R42和光学成像透镜组的有效焦距f满足以下条件：1＜(R41+R42)/f＜2。利用前述条件调整第四透镜中物侧表面和像侧表面的面形与焦距的关系，以调整镜头中段的折射率，使得镜头的总长度降低，同时具备良好的光学性能。

进一步地，第六透镜的焦距f6和光学成像透镜组的有效焦距f满足以下条件：-15＜f6/f＜0。通过满足以上关系式以增加该光学成像透镜组的成像角度，进而使该光学成像透镜组达到大角度范围取景的效果，同时能够降低该光学成像透镜组的敏感度。

进一步地，第一透镜物侧表面的曲率半径R11和第一透镜中心光轴的厚度CT1满足以下条件：1＜R11/CT1＜5。基于该关系式，有利于控制第一透镜的物侧面的曲率半径，降低鬼影的产生；当满足前述条件时，能够保证高像素的成像质量，并使光学系统的结构更为紧凑，实现小型化的特点。

进一步地，光学成像透镜组的光学总长TTL和有效焦距f满足以下条件：0＜TTL/f＜2。借此避免光学成像透镜组的光学总长太长或焦距过长，从而有利于合理地实现系统小型化，并使光学系统具有长焦距的特性。

进一步地，光学成像透镜组的光圈值fno满足以下条件：fno＜2.5。借此以让镜头组保持更小的光圈数，使其光学特征更加明显。

实施例一

请参阅图1至图3，图1示出了本实用新型实施例一的一种光学成像透镜组的示意图，图2由左至右依序为本实用新型实施例一的一种光学成像透镜组的像散和畸变曲线图，图3为本实用新型实施例一的一种光学成像透镜组的球差曲线图。

由图1可知，光学成像透镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150及第六透镜160，第一透镜110的物侧表面111至第六透镜160的像侧表面162中的各表面均为非球面。光学成像透镜组还包含一位于像侧、用于供被摄物成像的成像面，以及一设置于第六透镜160及成像面之间的红外滤光片170，该红外滤光片170不影响光学成像透镜组的焦距。

另外，在该光学成像透镜组中，光阑101位于被摄物与第一透镜110之间，使光学成像透镜组的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(Telecentric)效果，并可增加电子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率。

第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160彼此之间于光轴上无相对移动，且第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160中任两相邻的透镜间于光轴上可均具有一间隔，有利于透镜的组装，并提升制造良率。

其中，第一透镜110具有正屈折力，其物侧表面111于近轴处为凸面，其像侧表面112于近轴处为凹面；第二透镜120具有正屈折力，其像侧表面122于近轴处为凸面；第三透镜130具有负屈折力，其像侧表面132于近轴处为凹面；第四透镜140具有正屈折力，其物侧表面141于近轴处为凸面，其像侧表面142于近轴处为凹面；第五透镜150具有正屈折力，其物侧表面151于近轴处为凹面，其像侧表面152于近轴处为凸面；第六透镜160具有负屈折力，其物侧表面161于近轴处为凸面，其像侧表面162于近轴处为凹面。通过合理控制光学成像透镜组中各个透镜的光焦度的正负分配，能够有效地平衡控制光学成像透镜组的低阶像差，且能降低光学成像透镜组的公差敏感性，有利于保证光学成像透镜组的小型化。

具体地，第一透镜110、第二透镜120和第四透镜140均采用相同材料制成，均为塑料，且各透镜的折射率均低于1.6。

请配合参照下列表1-1、表1-2以及表1-3。

表1-1为实施例一详细的结构数据，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米，f为光学成像透镜组的焦距，Fno为光圈值，HFOV为最大视场角的一半，且表面0到17依序表示由物侧至像侧的表面，其中表面2-14依次表示光阑101至第六透镜像侧表面162的各表面。

表1-2为实施例一中的非球面系数数据，其中，k表非球面曲线方程式中的锥面系数，A4、A6、A8、A10、A12、A14以及A16以及则表示各表面第4、6、8、10、12、14以及16阶非球面系数。

表1-3为实施例一中该光学成像透镜组所满足的条件。

此外，以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与曲线图，表格中数据的定义皆与第一实施例的表1-1、表1-2以及表1-3的定义相同，在此不加以赘述。

实施例二

请参阅图4至图6，图4示出了本实用新型实施例二的一种光学成像透镜组的示意图，图5由左至右依序为本实用新型实施例二的一种光学成像透镜组的像散和畸变曲线图，图6为本实用新型实施例二的一种光学成像透镜组的球差曲线图。

由图4可知，光学成像透镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250及第六透镜260，第一透镜210的物侧表面211至第六透镜260的像侧表面262中的各表面均为非球面。光学成像透镜组还包含一位于像侧、用于供被摄物成像的成像面，以及一设置于第六透镜260及成像面之间的红外滤光片270，该红外滤光片270不影响光学成像透镜组的焦距。

另外，在该光学成像透镜组中，光阑201位于被摄物与第一透镜210之间，能够使光学成像透镜组的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(Telecentric)效果，并可增加电子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率。

第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250和第六透镜260彼此之间于光轴上无相对移动，且第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250和第六透镜260中任两相邻的透镜间于光轴上可均具有一间隔，有利于透镜的组装，并提升制造良率。

其中，第一透镜210具有正屈折力，其物侧表面211于近轴处为凸面，其像侧表面212于近轴处为凹面；第二透镜220具有正屈折力，其像侧表面222于近轴处为凸面；第三透镜230具有负屈折力，其像侧表面232于近轴处为凹面；第四透镜240具有正屈折力，其物侧表面241于近轴处为凸面，其像侧表面242于近轴处为凹面；第五透镜250具有正屈折力，其物侧表面251于近轴处为凹面，其像侧表面252于近轴处为凸面；第六透镜260具有负屈折力，其物侧表面261于近轴处为凸面，其像侧表面262于近轴处为凹面。通过合理控制光学成像透镜组中各个透镜的光焦度的正负分配，能够有效地平衡控制光学成像透镜组的低阶像差，且能降低光学成像透镜组的公差敏感性，有利于保证光学成像透镜组的小型化。

具体地，第一透镜210、第二透镜220和第四透镜240均采用相同材料制成，均为塑料，且各透镜的折射率均低于1.6。

请配合参照下列表2-1、表2-2以及表2-3。

实施例三

请参阅图7至图9，图7示出了本实用新型实施例三的一种光学成像透镜组的示意图，图8由左至右依序为本实用新型实施例三的一种光学成像透镜组的像散和畸变曲线图，图9为本实用新型实施例三的一种光学成像透镜组的球差曲线图。

由图7可知，光学成像透镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350及第六透镜360，第一透镜310的物侧表面311至第六透镜360的像侧表面362中的各表面均为非球面。光学成像透镜组还包含一位于像侧、用于供被摄物成像的成像面，以及一设置于第六透镜360及成像面之间的红外滤光片370，该红外滤光片370不影响光学成像透镜组的焦距。

另外，在该光学成像透镜组中，光阑301位于被摄物与第一透镜310之间，能够使光学成像透镜组的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(Telecentric)效果，并可增加电子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率。

第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350和第六透镜360彼此之间于光轴上无相对移动，且第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350和第六透镜360中任两相邻的透镜间于光轴上可均具有一间隔，有利于透镜的组装，并提升制造良率。

其中，第一透镜310具有正屈折力，其物侧表面311于近轴处为凸面，其像侧表面312于近轴处为凹面；第二透镜320具有正屈折力，其像侧表面322于近轴处为凸面；第三透镜330具有负屈折力，其像侧表面332于近轴处为凹面；第四透镜340具有正屈折力，其物侧表面341于近轴处为凸面，其像侧表面342于近轴处为凹面；第五透镜350具有正屈折力，其物侧表面351于近轴处为凹面，其像侧表面352于近轴处为凸面；第六透镜360具有负屈折力，其物侧表面361于近轴处为凸面，其像侧表面362于近轴处为凹面。通过合理控制光学成像透镜组中各个透镜的光焦度的正负分配，能够有效地平衡控制光学成像透镜组的低阶像差，且能降低光学成像透镜组的公差敏感性，有利于保证光学成像透镜组的小型化。

具体地，第一透镜310、第二透镜320和第四透镜340均采用相同材料制成，均为塑料，且各透镜的折射率均低于1.6。

请配合参照下列表3-1、表3-2以及表3-3。

实施例四

本实用新型实施例提供了一种光学成像镜头，包括如上任一实施例所述的光学成像透镜组。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光学成像透镜组，其特征在于，由物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，所述第一透镜的物侧面至所述第六透镜的像侧面中均为非球面，且所述第三透镜和所述第六透镜具有负屈折力，其余透镜具有正屈折力；

所述光学成像透镜组的最大半视场角的一半HFOV、有效焦距f和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足以下条件：

HFOV≥40°；

45＜(HFOV×f)/ImgH＜45。

2.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；

所述第二透镜的像侧面于近轴处为凸面；

所述第三透镜的像侧面于近轴处为凹面；

所述第四透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面；

所述第五透镜的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面；

所述第六透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面。

3.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组的有效焦距f与所述第三透镜于光轴上的中心厚度CT3满足以下条件：

10＜f/CT3＜30。

4.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组的光学总长TTL和成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足以下条件：

0.8＜TTL/ImgH＜2.0。

5.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第四透镜物侧表面的曲率半径R41、第四透镜像侧表面的曲率半径R42和光学成像透镜组的有效焦距f满足以下条件：

1＜(R41+R42)/f＜2。

6.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第六透镜的焦距f6和光学成像透镜组的有效焦距f满足以下条件：

-15＜f6/f＜0。

7.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜物侧表面的曲率半径R11和第一透镜中心光轴的厚度CT1满足以下条件：

1＜R11/CT1＜5。

8.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组的光学总长TTL和有效焦距f满足以下条件：

0＜TTL/f＜2。

9.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组的光圈值fno满足以下条件：

fno＜2.5。

10.一种光学成像镜头，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的光学成像透镜组。

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