CN219831479U - 成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种成像镜头。成像镜头包括镜筒和镜片组,镜筒包括物侧端面、像侧端面、外环面和内环面,内环面的开孔直径由物侧至像侧逐渐增大;镜片组包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片和第六镜片,第一镜片至第六镜片中的至少三片镜片在近光轴处为弯月形,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的像侧面在近光轴处为凹面且沿远离光轴的方向由凹面变为凸面;镜片组还包括第四间隔元件;第五镜片的有效焦距f5、第六镜片的有效焦距f6、第四间隔元件的物侧面的内径d4s与镜筒的像侧端面的内径d0m之间满足:1.5<|f5‑f6|/(d0m‑d4s)<4.0。本实用新型解决了现有技术中的成像镜头存在稳定性和小型化难以同时兼顾的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学成像设备技术领域,具体而言,涉及一种成像镜头。
背景技术
随着光学领域的不断发展以及用户要求的不断提高,促使光学成像设备朝向高成像质量进行发展。以成像镜头为例,成像镜头的成像质量是用户选择的关键,一般来说如何搭配成像镜头中的镜片及间隔元件是主要决定成像品质的因素。
对于六片式成像镜头而言,通常靠近像侧的两片镜片的直径会远大于靠近物侧的镜片直径,导致在设计过程中为了实现小型化,而容易忽略镜片之间的间隔元件设置的合理性,从而使得成像镜头的组立稳定性变差,影响成像镜头的成像性能。
也就是说,现有技术中的成像镜头存在稳定性和小型化难以同时兼顾的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种成像镜头,以解决现有技术中的成像镜头存在稳定性和小型化难以同时兼顾的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种成像镜头,包括镜筒和设置在镜筒中的镜片组,镜筒包括物侧端面、像侧端面、外环面和内环面,外环面和内环面均与物侧端面和像侧端面相连接,外环面相对于内环面远离镜筒的光轴设置,且内环面的开孔直径由物侧至像侧逐渐增大;镜片组包括沿物侧至像侧依序排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片和第六镜片,第一镜片至第六镜片中的至少三片镜片在近光轴处为弯月形,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的像侧面在近光轴处为凹面且沿远离光轴的方向由凹面变为凸面;镜片组还包括第四间隔元件,第四间隔元件与第四镜片的像侧面至少部分抵接;其中,第五镜片的有效焦距f5、第六镜片的有效焦距f6、第四间隔元件的物侧面的内径d4s与镜筒的像侧端面的内径d0m之间满足:1.5<|f5-f6|/(d0m-d4s)<4.0。
进一步地,镜片组还包括第一间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接;第四间隔元件的物侧面的外径D4s、第一间隔元件的物侧面的外径D1s、第四镜片和第五镜片之间在光轴上的空气间隔T45与第四镜片的折射率N4之间满足:3.5<(D4s-D1s)/(T45*(N4-1))<12。
进一步地,镜片组还包括第五间隔元件和第六间隔元件,第五间隔元件与第五镜片的像侧面至少部分抵接,第六间隔元件与第六镜片的像侧面至少部分抵接;第一镜片的物侧面至第六镜片的像侧在光轴上的距离Td、第四间隔元件的像侧面至第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP45与第五间隔元件的像侧面至第六间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP56之间满足:2.5<Td/(EP45+EP56)≤5.0。
进一步地,镜片组还包括第一间隔元件和第三间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接,第三间隔元件与第三镜片的像侧面至少部分抵接;第二镜片的有效焦距f2、第三镜片的有效焦距f3与第一间隔元件的像侧面至第三间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP13之间满足:1.5≤(f2+f3)/EP13<6.5。
进一步地,镜片组还包括第三间隔元件,第三间隔元件与第三镜片的像侧面至少部分抵接;第三镜片的有效焦距f3、第三镜片的中心厚度CT3与第三间隔元件的最大厚度CP3之间满足:18<f3/(CT3+CP3)<45。
进一步地,镜片组还包括第五间隔元件,第五间隔元件与第五镜片的像侧面至少部分抵接;第四镜片的像侧面的曲率半径R8、第五镜片的物侧面的曲率半径R9、第五镜片的中心厚度CT5与第四间隔元件的像侧面至第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP45之间满足:-160<(R8+R9)/(EP45-CT5)<-35。
进一步地,镜片组还包括第一间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接;第一镜片的物侧面的曲率半径R1、第一镜片的像侧面的曲率半径R2、第一间隔元件的像侧面的外径D1m与第一间隔元件的物侧面的内径d1s之间满足:1.0<(R2-R1)/(D1m-d1s)<3.5。
进一步地,第四间隔元件的物侧面的外径D4s、第四间隔元件的物侧面的内径d4s与成像镜头的入瞳直径EPD之间满足:3.0<(D4s2-d4s2)/EPD2<8.0。
进一步地,镜片组还包括第六间隔元件,第六间隔元件与第六镜片的像侧面至少部分抵接;第六镜片的有效焦距f6、镜筒的像侧端面的内径d0m与第六间隔元件的最小内径d6之间满足:-8.5<f6/(d0m-d6)<-1.4。
进一步地,镜片组还包括第一间隔元件和第三间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接,第三间隔元件与第三镜片的像侧面至少部分抵接;第二镜片的有效焦距f2、第三镜片的有效焦距f3、第一间隔元件的像侧面至第三间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP13与第二镜片和第三镜片之间在光轴上的空气间隔T23之间满足:1.5<(f2+f3)/(EP13-T23)<8.5。
进一步地,镜片组还包括第三间隔元件,第三间隔元件与第三镜片的像侧面至少部分抵接;第三镜片的物侧面的曲率半径R5、第三镜片的像侧面的曲率半径R6、第三间隔元件的物侧面的外径D3s与第三间隔元件的物侧面的内径d3s之间满足:2.0<|R5+R6|/(D3s+d3s)<25。
进一步地,镜片组还包括第一间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接;镜筒的像侧端面的内径d0m、第一间隔元件的物侧面的外径D1s与成像镜头的最大半视场Semi-FOV之间满足:0.5<TAN(Semi-FOV)/((d0m-D1s)/Td)<1.6。
进一步地,第五镜片具有正光焦度,镜片组还包括第三间隔元件,第三间隔元件与第三镜片的像侧面至少部分抵接;第五镜片的有效焦距f5、第四镜片的中心厚度CT4、第四镜片和第五镜片之间在光轴上的空气间隔T45与第三间隔元件的像侧面至第四间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP34之间满足:10<f5/(CT4+T45-EP34)<20。
应用本实用新型的技术方案,成像镜头包括镜筒和设置在镜筒中的镜片组,镜筒包括物侧端面、像侧端面、外环面和内环面,外环面和内环面均与物侧端面和像侧端面相连接,外环面相对于内环面远离镜筒的光轴设置,且内环面的开孔直径由物侧至像侧逐渐增大;镜片组包括沿物侧至像侧依序排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片和第六镜片,第一镜片至第六镜片中的至少三片镜片在近光轴处为弯月形,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的像侧面在近光轴处为凹面且沿远离光轴的方向由凹面变为凸面;镜片组还包括第四间隔元件,第四间隔元件与第四镜片的像侧面至少部分抵接;其中,第五镜片的有效焦距f5、第六镜片的有效焦距f6、第四间隔元件的物侧面的内径d4s与镜筒的像侧端面的内径d0m之间满足:1.5<|f5-f6|/(d0m-d4s)<4.0。
通过第五镜片与第六镜片的有效焦距调整,同时搭配镜片面型,可将第四间隔元件的内径设置在一个较小且合理的范围内,从而有效控制第四镜片的出射光线,有利于减小镜筒的像侧端面的内径,使成像镜头中的结构部分较为紧凑,实现小型化的同时提升成像镜头的组立稳定性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了本实用新型的例子一的成像镜头的镜片组的结构示意图;
图1-1示出了本实用新型的例子一的成像镜头在第一状态下的结构示意图;
图1-2示出了本实用新型的例子一的成像镜头在第二状态下的结构示意图;
图1-3示出了本实用新型的例子一的成像镜头在第三状态下的结构示意图;
图2至图5分别示出了本实用新型的例子一的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线;
图6示出了本实用新型的例子二的成像镜头的镜片组的结构示意图;
图6-1示出了本实用新型的例子二的成像镜头在第一状态下的结构示意图;
图6-2示出了本实用新型的例子二的成像镜头在第二状态下的结构示意图;
图6-3示出了本实用新型的例子二的成像镜头在第三状态下的结构示意图;
图7至图10分别示出了本实用新型的例子二的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线;
图11示出了本实用新型的例子三的成像镜头的镜片组的结构示意图;
图11-1示出了本实用新型的例子三的成像镜头在第一状态下的结构示意图;
图11-2示出了本实用新型的例子三的成像镜头在第二状态下的结构示意图;
图11-3示出了本实用新型的例子三的成像镜头在第三状态下的结构示意图;
图12至图15分别示出了本实用新型的例子三的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线;
图16示出了本实用新型的例子四的成像镜头的镜片组的结构示意图;
图16-1示出了本实用新型的例子四的成像镜头在第一状态下的结构示意图;
图16-2示出了本实用新型的例子四的成像镜头在第二状态下的结构示意图;
图16-3示出了本实用新型的例子四的成像镜头在第三状态下的结构示意图;
图17至图20分别示出了本实用新型的例子四的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线和倍率色差曲线。
其中,上述附图包括以下附图标记:
P0、镜筒;STO、光阑;E1、第一镜片;S1、第一镜片的物侧面;S2、第一镜片的像侧面;E2、第二镜片;S3、第二镜片的物侧面;S4、第二镜片的像侧面;E3、第三镜片;S5、第三镜片的物侧面;S6、第三镜片的像侧面;E4、第四镜片;S7、第四镜片的物侧面;S8、第四镜片的像侧面;E5、第五镜片;S9、第五镜片的物侧面;S10、第五镜片的像侧面;E6、第六镜片;S11、第六镜片的物侧面;S12、第六镜片的像侧面;E7、滤光片;S13、滤光片的物侧面;S14、滤光片的像侧面;S15、成像面;P1、第一间隔元件;P2、第二间隔元件;P3、第三间隔元件;P4、第四间隔元件;P5、第五间隔元件;P5b、第五辅助间隔元件;P6、第六间隔元件。
具体实施方式
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实用新型。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本实用新型。
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,下文中讨论的第一镜片也可被称作第二镜片或第三镜片。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了镜片的厚度、尺寸和形状。具体来讲,附图中所示出的球面或非球面的形状通过实例的方式示出。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。若镜片表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该镜片表面至少于近轴区域为凸面;若镜片表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该镜片表面至少于近轴区域为凹面。在近轴区域的面形的判断可依据该领域中通常知识者的判断方式,以R值,(R指近轴区域的曲率半径,通常指光学软件中的镜片数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以入光侧面来说,当R值为正时,判定为凸面,当R值为负时,判定为凹面;以出光侧面来说,当R值为正时,判定为凹面,当R值为负时,判定为凸面。
为了解决现有技术中的成像镜头存在稳定性和小型化难以同时兼顾的问题,本实用新型提供了一种成像镜头。
如图1至图20所示,成像镜头包括镜筒和设置在镜筒中的镜片组,镜筒包括物侧端面、像侧端面、外环面和内环面,外环面和内环面均与物侧端面和像侧端面相连接,外环面相对于内环面远离镜筒的光轴设置,且内环面的开孔直径由物侧至像侧逐渐增大;镜片组包括沿物侧至像侧依序排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片和第六镜片,第一镜片至第六镜片中的至少三片镜片在近光轴处为弯月形,第六镜片具有负光焦度,第六镜片的像侧面在近光轴处为凹面且沿远离光轴的方向由凹面变为凸面;镜片组还包括第四间隔元件,第四间隔元件与第四镜片的像侧面至少部分抵接;其中,第五镜片的有效焦距f5、第六镜片的有效焦距f6、第四间隔元件的物侧面的内径d4s与镜筒的像侧端面的内径d0m之间满足:1.5<|f5-f6|/(d0m-d4s)<4.0。
通过第五镜片与第六镜片的有效焦距调整,同时搭配镜片面型,可将第四间隔元件的内径设置在一个较小且合理的范围内,从而有效控制第四镜片的出射光线,有利于减小镜筒的像侧端面的内径,使成像镜头中的结构部分较为紧凑,实现小型化的同时提升成像镜头的组立稳定性。
优选地,第五镜片的有效焦距f5、第六镜片的有效焦距f6、第四间隔元件的物侧面的内径d4s与镜筒的像侧端面的内径d0m之间满足:1.53≤|f5-f6|/(d0m-d4s)≤3.63。
在本实施例中,镜片组还包括第一间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接;第四间隔元件的物侧面的外径D4s、第一间隔元件的物侧面的外径D1s、第四镜片和第五镜片之间在光轴上的空气间隔T45与第四镜片的折射率N4之间满足:3.5<(D4s-D1s)/(T45*(N4-1))<12。通过调整第四镜片的折射率,可以使第四镜片与第五镜片之间的光轴空气间隔扩大或缩小,便于装配在结构中,有空间可以放入间隔元件,阻挡机构光线折射产生的杂光,还可以通过第四镜片的折射率改变光线的方向,调整前端镜片、间隔元件的光学有效径大小,可使第一间隔元件的外径达到一个合理值,使后端镜片结构紧凑。优选地,3.87≤(D4s-D1s)/(T45*(N4-1))≤11.74。
在本实施例中,镜片组还包括第五间隔元件和第六间隔元件,第五间隔元件与第五镜片的像侧面至少部分抵接,第六间隔元件与第六镜片的像侧面至少部分抵接;第一镜片的物侧面至第六镜片的像侧在光轴上的距离Td、第四间隔元件的像侧面至第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP45与第五间隔元件的像侧面至第六间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP56之间满足:2.5<Td/(EP45+EP56)≤5.0。通过调整第一镜片至第六镜片在光轴上的距离满足要求,可以调整第四间隔元件的像侧面与第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距,使第五间隔元件与第六间隔元件在满足光学系统的前提下,可使其间距在一定的范围内扩大,使其在生产中有较好的稳定性。优选地,2.72≤Td/(EP45+EP56)≤4.87。
在本实施例中,镜片组还包括第一间隔元件和第三间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接,第三间隔元件与第三镜片的像侧面至少部分抵接;第二镜片的有效焦距f2、第三镜片的有效焦距f3与第一间隔元件的像侧面至第三间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP13之间满足:1.5≤(f2+f3)/EP13<6.5。焦距可以控制成像的质量,通过调整第二镜片与第三镜片的有效焦距,可使成像系统透过前三个间隔元件时有足够的光线通过,满足成像系统的进光量,使其外视场的相对照度得以提高,有利于矫正轴外像差,提高系统整体的成像质量。优选地,1.5≤(f2+f3)/EP13≤6.30。
在本实施例中,第三镜片的有效焦距f3、第三镜片的中心厚度CT3与第三间隔元件的最大厚度CP3之间满足:18<f3/(CT3+CP3)<45。通过控制第三镜片的有效焦距,后端镜片与第三镜片的沿光轴的空气间距得以调整,使第三镜片的中心厚度得以控制;在满足光学性能的一定范围内可以对第三间隔元件进行厚度缩减,满足成像镜头设计中需求结构紧凑的镜筒。优选地,18.16≤f3/(CT3+CP3)≤41.95。
在本实施例中,第四镜片的像侧面的曲率半径R8、第五镜片的物侧面的曲率半径R9、第五镜片的中心厚度CT5与第四间隔元件的像侧面至第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP45之间满足:-160<(R8+R9)/(EP45-CT5)<-35。通过对第四镜片的像侧面的曲率半径与第五镜片的物侧面的曲率半径进行控制,在满足系统的前提下,可使第五镜片的中心厚度达到一个合理的值,便于成型。调节第四间隔元件的像侧面至第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距,使镜片的边缘厚度可控制一定的范围,保证镜片成型强度和组立稳定性。优选地,-156.95≤(R8+R9)/(EP45-CT5)≤-38.38。
在本实施例中,镜片组还包括第一间隔元件,第一间隔元件与第一镜片的像侧面至少部分抵接;第一镜片的物侧面的曲率半径R1、第一镜片的像侧面的曲率半径R2、第一间隔元件的像侧面的外径D1m与第一间隔元件的物侧面的内径d1s之间满足:1.0<(R2-R1)/(D1m-d1s)<3.5。控制第一镜片的物侧面的曲率半径,更有利于光线在通过第一镜片时光线的成像质量,合理控制镜片的曲率半径,使边缘视场的光线角度在合理的范围内,有效的降低系统的敏感性。控制第一间隔元件的像侧面的外径与第一间隔元件的物侧面的内径。可以控制矫正轴外像差,提升系统整体的成像质量。优选地,1.39≤(R2-R1)/(D1m-d1s)≤3.34。
在本实施例中,第四间隔元件的物侧面的外径D4s、第四间隔元件的物侧面的内径d4s与成像镜头的入瞳直径EPD之间满足:3.0<(D4s2-d4s2)/EPD2<8.0。通过对成像镜头的入瞳直径的控制,保证足够的光圈大小,使其满足光学设计所需的景深和照度,有利控制第四间隔元件的物侧面的外径,通过第四间隔元件的物侧面的内径,可以矫正像差,提升成像质量。优选地,3.27≤(D4s2-d4s2)/EPD2≤7.82。
在本实施例中,镜片组还包括第六间隔元件,第六间隔元件与第六镜片的像侧面至少部分抵接;第六镜片的有效焦距f6、镜筒的像侧端面的内径d0m与第六间隔元件的最小内径d6之间满足:-8.5<f6/(d0m-d6)<-1.4。约束第六镜片的有效焦距,可控制其对系统中球差的贡献量,对镜片产生的五阶球差进行补偿,第六间隔元件的最小内径与镜筒的像侧端面的内径配合,使其在生产中达到面型的稳定性,从而提高生产中的组装稳定性。优选地,-8.06≤f6/(d0m-d6)≤-1.48。
在本实施例中,第三间隔元件与第三镜片的像侧面至少部分抵接;第二镜片的有效焦距f2、第三镜片的有效焦距f3、第一间隔元件的像侧面至第三间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP13与第二镜片和第三镜片之间在光轴上的空气间隔T23之间满足:1.5<(f2+f3)/(EP13-T23)<8.5。通过控制第二镜片的有效焦距与第三镜片的有效焦距,有利于矫正色差,提升成像品质,控制第一间隔元件与第三间隔元件沿光轴的间距,可以使成像镜头的边缘视场的横向色差得到改善,同时可以通过调整第二镜片与第三镜片之间的光轴空气间隔,从而调整部分视场场曲的变化,使其成像品质得以提高。优选地,1.83≤(f2+f3)/(EP13-T23)≤8.27。
在本实施例中,第三镜片的物侧面的曲率半径R5、第三镜片的像侧面的曲率半径R6、第三间隔元件的物侧面的外径D3s与第三间隔元件的物侧面的内径d3s之间满足:2.0<|R5+R6|/(D3s+d3s)<25。约束第三镜片的物侧面的曲率半径,与第三镜片的像侧面的曲率半径,可以使镜片在成型中更好的控制其面型,在第三间隔元件的物侧面的外径与第三间隔元件的物侧面的内径值满足需求时,使其结构在成像系统中得到更好的调整,有利于避免内部的全反射产生杂光。优选地,2.48≤|R5+R6|/(D3s+d3s)≤23.42。
在本实施例中,镜筒的像侧端面的内径d0m、第一间隔元件的物侧面的外径D1s与成像镜头的最大半视场Semi-FOV之间满足:0.5<TAN(Semi-FOV)/((d0m-D1s)/Td)<1.6。约束该条件式,能够有效的控制第一间隔元件的外径与镜筒的像侧端面的内径,确保成像镜头的视场角,有效的缩小成像镜头的尺寸,确保成像镜头的光学性能,同时可使其通光量能满足的前提下,更易于配件的加工及稳定组装。优选地,0.85≤TAN(Semi-FOV)/((d0m-D1s)/Td)≤1.55。
在本实施例中,第五镜片具有正光焦度;第五镜片的有效焦距f5、第四镜片的中心厚度CT4、第四镜片和第五镜片之间在光轴上的空气间隔T45与第三间隔元件的像侧面至第四间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP34之间满足:10<f5/(CT4+T45-EP34)<20。通过第五镜片的有效焦距与第四镜片的中心厚度,可以控制景深大小,满足光学性能的需求,第四镜片与第五镜片之间在光轴上的空气间隔,可以使外视场的场曲得以调整,提高组装的稳定性,及成像品质,确保第三间隔元件的像侧面与第四间隔元件的物侧面沿光轴的间距,可以进行正轴外像差的矫正,提高系统成像质量。优选地,10.94≤f5/(CT4+T45-EP34)≤18.81。
可选地,上述成像镜头还可包括用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃或者滤光片。
在本申请中的成像镜头可采用多片镜片,例如上述的六片。在本申请中,各镜片的镜面中的至少一个为非球面镜面。非球面镜片的特点是:从镜片中心到镜片周边,曲率是连续变化的。与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面镜片不同,非球面镜片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。采用非球面镜片后,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,可改变构成成像镜头的镜片数量,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片镜片为例进行了描述,但是成像镜头不限于包括六片镜片。如需要,该成像镜头还可包括其它数量的镜片。
需要说明的是,在下述的例子中存在第一状态、第二状态和第三状态,而在同一个例子中的第一状态下、第二状态下和第三状态下的成像镜头的第一镜片至第六镜片的曲率半径、中心厚度等参数及镜片之间的间隔距离和高次项系数是相同的,但是镜筒、第一间隔元件至第六间隔元件的厚度、内径和外径这些参数以及部分镜片的形状是不同的。或者说用于成像的主要结构是一样的,而用于成像的辅助结构是不同的。
需要说明的是,下述的例子一至例子四中的任何一个例子均适用于本申请的所有实施例。
例子一
如图1至图5所示,描述了例子一的成像镜头。图1示出了成像镜头中的镜片组的结构示意图。图1-1示出了例子一的成像镜头在第一状态下的结构示意图,图1-2示出了例子一的成像镜头在第二状态下的结构示意图,图1-3示出了例子一的成像镜头在第三状态下的结构示意图。
如图1所示,镜片组由物侧至像侧依序包括光阑STO、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、滤光片E7。
如图1-1至图1-3所示,镜片组还包括第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6,各间隔元件与镜片相互配合在镜筒P0中。
如图1-1所示,成像镜头在第一状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一间隔元件P1的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第二间隔元件P2位于第二镜片E2与第三镜片E3之间,第二间隔元件P2的物侧面和像侧面分别与第二镜片的像侧面S4和第三镜片的物侧面S5至少部分抵接,第二间隔元件P2的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图1-2所示,成像镜头在第二状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一镜片E1与第二镜片E2扣合设置,第一间隔元件P1的外周缘与第一镜片E1抵接。第二间隔元件P2位于第二镜片E2与第三镜片E3之间,第二间隔元件P2的物侧面和像侧面分别与第二镜片的像侧面S4和第三镜片的物侧面S5至少部分抵接,第二间隔元件P2的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图1-3所示,成像镜头在第三状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一镜片E1与第二镜片E2扣合设置,第一间隔元件P1的外周缘与第一镜片E1抵接。第二间隔元件P2位于第二镜片E2与第三镜片E3之间,第二间隔元件P2的物侧面和像侧面分别与第二镜片的像侧面S4和第三镜片的物侧面S5至少部分抵接,第二镜片E2与第三镜片E3扣合设置,第二间隔元件P2的外周缘与第二镜片E2抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
综上,例子一的成像镜头在第一状态1-1、第二状态1-2、第三状态1-3下的参数参照表1中所示。(单位:毫米)
参数/状态 | 1-1 | 1-2 | 1-3 |
d1s | 1.6878 | 1.6878 | 1.6878 |
D1s | 3.1850 | 2.7917 | 2.7917 |
D1m | 3.1850 | 2.7917 | 2.7917 |
d3s | 1.6414 | 1.7292 | 1.7292 |
D3s | 4.3509 | 4.3509 | 4.4979 |
d4s | 2.2492 | 2.2492 | 2.2492 |
D4s | 5.1890 | 4.9526 | 4.9526 |
d6 | 4.6557 | 4.6557 | 4.6557 |
d0m | 6.1158 | 6.1158 | 6.1158 |
CP3 | 0.0220 | 0.0220 | 0.0220 |
EP34 | 0.3979 | 0.3325 | 0.3325 |
EP45 | 0.3506 | 0.3506 | 0.3506 |
EP56 | 0.3044 | 0.3044 | 0.3044 |
EP13 | 0.6364 | 0.7019 | 0.7019 |
表1
在例子一中,第一镜片的物侧面S1为凸面,第一镜片的像侧面S2为凹面。第二镜片的物侧面S3为凹面,第二镜片的像侧面S4为凹面。第三镜片的物侧面S5为凸面,第三镜片的像侧面S6为凹面。第四镜片的物侧面S7为凹面,第四镜片的像侧面S8为凸面。第五镜片的物侧面S9为凸面,第五镜片的像侧面S10为凹面。第六镜片的物侧面S11为凸面,第六镜片的像侧面S12为凹面。滤光片E7包括滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面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。
在例子一中,第一镜片的有效焦距f1为2.91mm,第二镜片的有效焦距f2为-5.27mm,第三镜片的有效焦距f3为6.33mm,第四镜片的有效焦距f4为-30.65mm,第五镜片的有效焦距f5为-25.82mm,第六镜片的有效焦距f6为-11.77mm,成像镜头的有效焦距f为3.28mm,成像镜头的最大视场角FOV为82.8°,成像镜头的光圈值Fno为1.85。
表2示出了例子一的成像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表2
在例子一中,第一镜片E1至第六镜片E6的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面镜片的面型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3给出了可用于例子一中各非球面镜面S1-S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20。
表3
图2示出了例子一的成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图3示出了例子一的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4示出了例子一的成像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图5示出了例子一的成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图2至图5可知,例子一所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子二
如图6至图10所示,描述了例子二的成像镜头。图6示出了成像镜头中的镜片组的结构示意图。图6-1示出了例子二的成像镜头在第一状态下的结构示意图,图6-2示出了例子二的成像镜头在第二状态下的结构示意图,图6-3示出了例子二的成像镜头在第三状态下的结构示意图。
如图6所示,镜片组由物侧至像侧依序包括光阑STO、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、滤光片E7。
如图6-1至图6-3所示,镜片组还包括第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6,各间隔元件与镜片相互配合在镜筒P0中。
如图6-1所示,成像镜头在第一状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一间隔元件P1的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第二间隔元件P2位于第二镜片E2与第三镜片E3之间,第二间隔元件P2的物侧面和像侧面分别与第二镜片的像侧面S4和第三镜片的物侧面S5至少部分抵接,第二间隔元件P2的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图6-2所示,成像镜头在第二状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一间隔元件P1的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第二间隔元件P2位于第二镜片E2与第三镜片E3之间,第二间隔元件P2的物侧面和像侧面分别与第二镜片的像侧面S4和第三镜片的物侧面S5至少部分抵接,第二间隔元件P2的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图6-3所示,成像镜头在第三状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一镜片E1与第二镜片E2扣合设置,第一间隔元件P1的外周缘与第一镜片E1抵接。第二间隔元件P2位于第二镜片E2与第三镜片E3之间,第二间隔元件P2的物侧面和像侧面分别与第二镜片的像侧面S4和第三镜片的物侧面S5至少部分抵接,第二间隔元件P2的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
综上,例子二的成像镜头在第一状态2-1、第二状态2-2、第三状态2-3下的参数参照表4中所示。(单位:毫米)
表4
在例子二中,第一镜片的物侧面S1为凸面,第一镜片的像侧面S2为凹面。第二镜片的物侧面S3为凹面,第二镜片的像侧面S4为凹面。第三镜片的物侧面S5为凸面,第三镜片的像侧面S6为凸面。第四镜片的物侧面S7为凹面,第四镜片的像侧面S8为凸面。第五镜片的物侧面S9为凹面,第五镜片的像侧面S10为凸面。第六镜片的物侧面S11为凹面,第六镜片的像侧面S12为凹面。滤光片E7包括滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面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。
在例子二中,第一镜片的有效焦距f1为2.87mm,第二镜片的有效焦距f2为-6.90mm,第三镜片的有效焦距f3为10.32mm,第四镜片的有效焦距f4为-2560.37mm,第五镜片的有效焦距f5为5.22mm,第六镜片的有效焦距f6为-2.29mm,成像镜头的有效焦距f为3.37mm,成像镜头的最大视场角FOV为84.5°,成像镜头的光圈值Fno为2.01。
表5示出了例子二的成像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表5
表6示出了可用于例子二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例子一中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | 0.0184 | -0.0095 | 0.2543 | -1.4301 | 5.1733 | -11.5782 | 15.2541 | -10.7502 | 2.8945 |
S2 | -0.0499 | 0.0285 | -0.6210 | 4.4341 | -19.9936 | 54.0653 | -87.0484 | 76.9159 | -28.6258 |
S3 | -0.0695 | 0.2646 | -0.7871 | 4.8925 | -21.3950 | 58.0735 | -94.3424 | 84.8587 | -32.1996 |
S4 | -0.0319 | 0.4208 | -1.7384 | 11.6318 | -51.3414 | 144.1536 | -243.9505 | 227.2427 | -87.0841 |
S5 | -0.1153 | -0.1968 | 2.4739 | -19.9163 | 87.7655 | -235.1989 | 378.5106 | -338.3379 | 129.9343 |
S6 | -0.1240 | 0.1366 | -1.9650 | 10.6822 | -37.4453 | 79.4608 | -99.7789 | 67.7755 | -18.8449 |
S7 | -0.2665 | 0.1890 | -1.4187 | 6.0591 | -15.0747 | 20.8080 | -13.8690 | 2.9287 | 0.4603 |
S8 | -0.2710 | 0.2512 | -1.5322 | 6.1789 | -14.4738 | 20.6020 | -17.1927 | 7.7756 | -1.4810 |
S9 | -0.0077 | -0.0740 | -0.4923 | 1.6289 | -2.6852 | 2.6245 | -1.5252 | 0.4825 | -0.0632 |
S10 | 0.1242 | -0.2221 | 0.1649 | -0.0651 | 0.0152 | -0.0022 | 0.0002 | 0.0000 | 0.0000 |
S11 | -0.2901 | 0.1522 | -0.0451 | 0.0152 | -0.0055 | 0.0013 | -0.0002 | 0.0000 | 0.0000 |
S12 | -0.1837 | 0.1192 | -0.0629 | 0.0252 | -0.0076 | 0.0016 | -0.0002 | 0.0000 | 0.0000 |
表6
图7示出了例子二的成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图8示出了例子二的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9示出了例子二的成像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图10示出了例子二的成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图7至图10可知,例子二所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子三
如图11至图15所示,描述了例子三的成像镜头。图11示出了成像镜头中的镜片组的结构示意图。图11-1示出了例子三的成像镜头在第一状态下的结构示意图,图11-2示出了例子三的成像镜头在第二状态下的结构示意图,图11-3示出了例子三的成像镜头在第三状态下的结构示意图。
如图11所示,镜片组由物侧至像侧依序包括光阑STO、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、滤光片E7。
如图11-1至图11-3所示,镜片组还包括第一间隔元件P1、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第五辅助间隔元件P5b、第六间隔元件P6,各间隔元件与镜片相互配合在镜筒P0中。在本例子中,未设置第二间隔元件。
如图11-1所示,成像镜头在第一状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一间隔元件P1的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第二镜片E2与第三镜片E3扣合设置。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图11-2所示,成像镜头在第二状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一间隔元件P1的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第二镜片E2与第三镜片E3扣合设置。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5和第五辅助间隔元件P5b位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第五辅助间隔元件P5b的物侧面至少部分抵接,第五辅助间隔元件P5b的像侧面与第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5和第五辅助间隔元件P5b的外周缘均与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图11-3所示,成像镜头在第三状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一间隔元件P1的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5和第五辅助间隔元件P5b位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第五辅助间隔元件P5b的物侧面至少部分抵接,第五辅助间隔元件P5b的像侧面与第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5和第五辅助间隔元件P5b的外周缘均与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
综上,例子三的成像镜头在第一状态3-1、第二状态3-2、第三状态3-3下的参数参照表7中所示。(单位:毫米)
表7
在例子三中,第一镜片的物侧面S1为凸面,第一镜片的像侧面S2为凹面。第二镜片的物侧面S3为凸面,第二镜片的像侧面S4为凹面。第三镜片的物侧面S5为凸面,第三镜片的像侧面S6为凹面。第四镜片的物侧面S7为凹面,第四镜片的像侧面S8为凹面。第五镜片的物侧面S9为凹面,第五镜片的像侧面S10为凸面。第六镜片的物侧面S11为凸面,第六镜片的像侧面S12为凹面。滤光片E7包括滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面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。
在例子三中,第一镜片的有效焦距f1为3.13mm,第二镜片的有效焦距f2为-8.65mm,第三镜片的有效焦距f3为12.33mm,第四镜片的有效焦距f4为-27.64mm,第五镜片的有效焦距f5为3.77mm,第六镜片的有效焦距f6为-2.28mm,成像镜头的有效焦距f为3.12mm,成像镜头的最大视场角FOV为82.7°,成像镜头的光圈值Fno为1.90。
表8示出了例子三的成像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表8
表9示出了可用于例子三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例子一中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | -0.0006 | 0.2030 | -1.3960 | 5.5254 | -12.6138 | 16.3072 | -11.0992 | 2.9819 | 0.0000 |
S2 | -0.0663 | 0.2291 | -1.6764 | 7.4871 | -20.3423 | 31.4516 | -25.9094 | 8.8535 | 0.0000 |
S3 | -0.1272 | 0.4325 | -1.5425 | 6.5465 | -18.3475 | 29.7012 | -25.1584 | 8.7592 | 0.0000 |
S4 | -0.0784 | 0.3657 | -0.4085 | 1.0619 | -2.1892 | 2.0234 | 0.0000 | 0.0000 | 0.0000 |
S5 | -0.2180 | 1.3451 | -11.9991 | 66.8438 | -243.9361 | 568.4112 | -814.6379 | 650.1038 | -219.5043 |
S6 | -0.1877 | 0.3946 | -2.1667 | 7.2969 | -18.3885 | 31.4385 | -34.9166 | 22.8158 | -6.4519 |
S7 | -0.3165 | 0.1532 | 0.9926 | -6.7827 | 20.8618 | -37.0266 | 38.6661 | -21.7103 | 4.9748 |
S8 | -0.2686 | -0.0709 | 1.4147 | -4.9728 | 9.8487 | -11.8923 | 8.8272 | -3.7000 | 0.6649 |
S9 | -0.0863 | 0.1217 | -0.4833 | 0.8867 | -1.0464 | 0.7256 | -0.2847 | 0.0582 | -0.0052 |
S10 | -0.0801 | 0.1376 | -0.1972 | 0.2283 | -0.2070 | 0.1165 | -0.0374 | 0.0063 | -0.0004 |
S11 | -0.7482 | 0.8606 | -0.5661 | 0.2364 | -0.0644 | 0.0114 | -0.0013 | 0.0001 | 0.0000 |
S12 | -0.2515 | 0.2125 | -0.1063 | 0.0331 | -0.0065 | 0.0008 | -0.0001 | 0.0000 | 0.0000 |
表9
图12示出了例子三的成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图13示出了例子三的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14示出了例子三的成像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图15示出了例子三的成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图12至图15可知,例子三所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子四
如图16至图20所示,描述了例子四的成像镜头。图16示出了成像镜头中的镜片组的结构示意图。图16-1示出了例子四的成像镜头在第一状态下的结构示意图,图16-2示出了例子四的成像镜头在第二状态下的结构示意图,图16-3示出了例子四的成像镜头在第三状态下的结构示意图。
如图16所示,镜片组由物侧至像侧依序包括光阑STO、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、第四镜片E4、第五镜片E5、第六镜片E6、滤光片E7。
如图16-1至图11-3所示,镜片组还包括第一间隔元件P1、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6,各间隔元件与镜片相互配合在镜筒P0中。在本例子中,未设置第二间隔元件。
如图16-1所示,成像镜头在第一状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一间隔元件P1的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图16-2所示,成像镜头在第二状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一镜片E1与第二镜片E2扣合设置,第一间隔元件P1的外周缘与第一镜片E1抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三间隔元件P3的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四间隔元件P4的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
如图16-3所示,成像镜头在第三状态下,第一间隔元件P1位于第一镜片E1与第二镜片E2之间,第一间隔元件P1的物侧面和像侧面分别与第一镜片的像侧面S2和第二镜片的物侧面S3至少部分抵接,第一镜片E1与第二镜片E2扣合设置,第一间隔元件P1的外周缘与第一镜片E1抵接。第三间隔元件P3位于第三镜片E3与第四镜片E4之间,第三间隔元件P3的物侧面和像侧面分别与第三镜片的像侧面S6和第四镜片的物侧面S7至少部分抵接,第三镜片E3与第四镜片E4扣合设置,第三间隔元件P3的外周缘与第三镜片E3抵接。第四间隔元件P4位于第四镜片E4与第五镜片E5之间,第四间隔元件P4的物侧面和像侧面分别与第四镜片的像侧面S8和第五镜片的物侧面S9至少部分抵接,第四镜片E4与第五镜片E5扣合设置,第四间隔元件P4的外周缘与第四镜片E4抵接。第五间隔元件P5位于第五镜片E5与第六镜片E6之间,第五间隔元件P5的物侧面和像侧面分别与第五镜片的像侧面S10和第六镜片的物侧面S11至少部分抵接,第五间隔元件P5的外周缘与镜筒P0的内壁面抵接。第六间隔元件P6位于第六镜片E6的像侧,第六间隔元件P6同时与第六镜片的像侧面S12和镜筒P0的内壁面抵接。
综上,例子四的成像镜头在第一状态4-1、第二状态4-2、第三状态4-3下的参数参照表10中所示。(单位:毫米)
参数/状态 | 4-1 | 4-2 | 4-3 |
d1s | 1.6761 | 1.6761 | 1.6761 |
D1s | 3.2016 | 2.7208 | 3.0777 |
D1m | 3.2016 | 2.7208 | 3.0777 |
d3s | 1.8301 | 1.8301 | 1.8301 |
D3s | 4.3675 | 2.7620 | 3.1189 |
d4s | 2.3127 | 2.3127 | 2.3127 |
D4s | 5.2057 | 5.2057 | 5.2057 |
d6 | 4.9539 | 4.9539 | 4.9539 |
d0m | 5.7473 | 6.1862 | 6.1862 |
CP3 | 0.0220 | 0.0220 | 0.0220 |
EP34 | 0.3912 | 0.3912 | 0.3912 |
EP45 | 0.4177 | 0.4177 | 0.3773 |
EP56 | 0.6945 | 0.6945 | 0.7343 |
EP13 | 0.6379 | 0.6379 | 0.6379 |
表10
在例子四中,第一镜片的物侧面S1为凸面,第一镜片的像侧面S2为凹面。第二镜片的物侧面S3为凸面,第二镜片的像侧面S4为凹面。第三镜片的物侧面S5为凸面,第三镜片的像侧面S6为凹面。第四镜片的物侧面S7为凸面,第四镜片的像侧面S8为凹面。第五镜片的物侧面S9为凸面,第五镜片的像侧面S10为凸面。第六镜片的物侧面S11为凹面,第六镜片的像侧面S12为凹面。滤光片E7包括滤光片的物侧面S13和滤光片的像侧面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。
在例子四中,第一镜片的有效焦距f1为3.12mm,第二镜片的有效焦距f2为-7.95mm,第三镜片的有效焦距f3为10.21mm,第四镜片的有效焦距f4为-17.54mm,第五镜片的有效焦距f5为3.62mm,第六镜片的有效焦距f6为-2.32mm,成像镜头的有效焦距f为3.07mm,成像镜头的最大视场角FOV为83.8°,成像镜头的光圈值Fno为1.83。
表11示出了例子四的成像镜头的基本结构参数表,其中,曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米mm。
表11
表12示出了可用于例子四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例子一中给出的公式(1)限定。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S1 | 0.0159 | 0.0061 | -0.0479 | 0.4822 | -1.7246 | 2.9044 | -2.4217 | 0.6722 | 0.0000 |
S2 | -0.0667 | 0.1480 | -1.1862 | 5.9305 | -17.4545 | 28.4055 | -24.2008 | 8.4433 | 0.0000 |
S3 | -0.1481 | 0.4297 | -1.6058 | 7.1985 | -20.5243 | 33.3543 | -28.2165 | 9.8063 | 0.0000 |
S4 | -0.0780 | 0.3540 | -0.4037 | 1.0779 | -2.1892 | 2.0255 | 0.0000 | 0.0000 | 0.0000 |
S5 | -0.1620 | 0.9588 | -9.4684 | 55.4532 | -209.1247 | 496.8963 | -720.1631 | 577.7939 | -195.2743 |
S6 | -0.1515 | 0.3208 | -1.7357 | 4.9949 | -10.6953 | 16.0564 | -16.9024 | 11.3229 | -3.3729 |
S7 | -0.3522 | 0.4882 | -1.1961 | 1.9351 | -1.3594 | -0.9564 | 2.8254 | -1.9732 | 0.3983 |
S8 | -0.3174 | 0.4288 | -0.8955 | 1.4795 | -1.7126 | 1.3693 | -0.5934 | 0.0726 | 0.0150 |
S9 | -0.0723 | 0.1295 | -0.4839 | 0.8860 | -1.0453 | 0.7266 | -0.2844 | 0.0581 | -0.0054 |
S10 | -0.0676 | 0.1515 | -0.1972 | 0.2277 | -0.2072 | 0.1165 | -0.0374 | 0.0063 | -0.0004 |
S11 | -0.7506 | 0.8611 | -0.5660 | 0.2364 | -0.0644 | 0.0114 | -0.0013 | 0.0001 | 0.0000 |
S12 | -0.2497 | 0.2115 | -0.1063 | 0.0331 | -0.0065 | 0.0008 | -0.0001 | 0.0000 | 0.0000 |
表12
图17示出了例子四的成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图18示出了例子四的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19示出了例子四的成像镜头的畸变曲线,其表示不同视场角对应的畸变大小值。图20示出了例子四的成像镜头的倍率色差曲线,其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同像高的偏差。
根据图17至图20可知,例子四所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上,例子一至例子四分别满足表13中所示的关系。
表13
需要说明的是,表13中的1-1代表例子一中的成像镜头在第一状态,1-2代表例子一中的成像镜头在第二状态,1-3代表例子一中的成像镜头在第三状态,2-1代表例子二中的成像镜头在第一状态,2-2代表例子二中的成像镜头在第二状态,2-3代表例子二中的成像镜头在第三状态,3-1代表例子三中的成像镜头在第一状态,3-2代表例子三中的成像镜头在第二状态,3-3代表例子三中的成像镜头在第三状态,4-1代表例子四中的成像镜头在第一状态,4-2代表例子四中的成像镜头在第二状态,4-3代表例子四中的成像镜头在第三状态。
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成像镜头。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。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他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种成像镜头,其特征在于,包括镜筒和设置在所述镜筒中的镜片组,
所述镜筒包括物侧端面、像侧端面、外环面和内环面,所述外环面和所述内环面均与所述物侧端面和所述像侧端面相连接,所述外环面相对于所述内环面远离所述镜筒的光轴设置,且所述内环面的开孔直径由物侧至像侧逐渐增大;
所述镜片组包括沿物侧至像侧依序排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片和第六镜片,所述第一镜片至所述第六镜片中的至少三片镜片在近光轴处为弯月形,所述第六镜片具有负光焦度,所述第六镜片的像侧面在近光轴处为凹面且沿远离光轴的方向由凹面变为凸面;
所述镜片组还包括第四间隔元件,所述第四间隔元件与所述第四镜片的像侧面至少部分抵接;
其中,所述第五镜片的有效焦距f5、所述第六镜片的有效焦距f6、所述第四间隔元件的物侧面的内径d4s与所述镜筒的像侧端面的内径d0m之间满足:1.5<|f5-f6|/(d0m-d4s)<4.0。
2.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第一间隔元件,所述第一间隔元件与所述第一镜片的像侧面至少部分抵接;所述第四间隔元件的物侧面的外径D4s、所述第一间隔元件的物侧面的外径D1s、所述第四镜片和第五镜片之间在光轴上的空气间隔T45与所述第四镜片的折射率N4之间满足:3.5<(D4s-D1s)/(T45*(N4-1))<12。
3.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第五间隔元件和第六间隔元件,所述第五间隔元件与所述第五镜片的像侧面至少部分抵接,所述第六间隔元件与所述第六镜片的像侧面至少部分抵接;所述第一镜片的物侧面至所述第六镜片的像侧在光轴上的距离Td、所述第四间隔元件的像侧面至所述第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP45与所述第五间隔元件的像侧面至所述第六间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP56之间满足:2.5<Td/(EP45+EP56)≤5.0。
4.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第一间隔元件和第三间隔元件,所述第一间隔元件与所述第一镜片的像侧面至少部分抵接,所述第三间隔元件与所述第三镜片的像侧面至少部分抵接;所述第二镜片的有效焦距f2、所述第三镜片的有效焦距f3与所述第一间隔元件的像侧面至所述第三间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP13之间满足:1.5≤(f2+f3)/EP13<6.5。
5.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第三间隔元件,所述第三间隔元件与所述第三镜片的像侧面至少部分抵接;所述第三镜片的有效焦距f3、所述第三镜片的中心厚度CT3与所述第三间隔元件的最大厚度CP3之间满足:18<f3/(CT3+CP3)<45。
6.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第五间隔元件,所述第五间隔元件与所述第五镜片的像侧面至少部分抵接;所述第四镜片的像侧面的曲率半径R8、所述第五镜片的物侧面的曲率半径R9、所述第五镜片的中心厚度CT5与所述第四间隔元件的像侧面至所述第五间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP45之间满足:
-160<(R8+R9)/(EP45-CT5)<-35。
7.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第一间隔元件,所述第一间隔元件与所述第一镜片的像侧面至少部分抵接;所述第一镜片的物侧面的曲率半径R1、所述第一镜片的像侧面的曲率半径R2、所述第一间隔元件的像侧面的外径D1m与所述第一间隔元件的物侧面的内径d1s之间满足:1.0<(R2-R1)/(D1m-d1s)<3.5。
8.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述第四间隔元件的物侧面的外径D4s、所述第四间隔元件的物侧面的内径d4s与所述成像镜头的入瞳直径EPD之间满足:3.0<(D4s2-d4s2)/EPD2<8.0。
9.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第六间隔元件,所述第六间隔元件与所述第六镜片的像侧面至少部分抵接;所述第六镜片的有效焦距f6、所述镜筒的像侧端面的内径d0m与所述第六间隔元件的最小内径d6之间满足:
-8.5<f6/(d0m-d6)<-1.4。
10.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第一间隔元件和第三间隔元件,所述第一间隔元件与所述第一镜片的像侧面至少部分抵接,所述第三间隔元件与所述第三镜片的像侧面至少部分抵接;所述第二镜片的有效焦距f2、所述第三镜片的有效焦距f3、所述第一间隔元件的像侧面至所述第三间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP13与所述第二镜片和所述第三镜片之间在光轴上的空气间隔T23之间满足:1.5<(f2+f3)/(EP13-T23)<8.5。
11.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第三间隔元件,所述第三间隔元件与所述第三镜片的像侧面至少部分抵接;所述第三镜片的物侧面的曲率半径R5、所述第三镜片的像侧面的曲率半径R6、所述第三间隔元件的物侧面的外径D3s与所述第三间隔元件的物侧面的内径d3s之间满足:2.0<|R5+R6|/(D3s+d3s)<25。
12.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述镜片组还包括第一间隔元件,所述第一间隔元件与所述第一镜片的像侧面至少部分抵接;所述镜筒的像侧端面的内径d0m、所述第一间隔元件的物侧面的外径D1s与所述成像镜头的最大半视场Semi-FOV之间满足:0.5<TAN(Semi-FOV)/((d0m-D1s)/Td)<1.6。
13.根据权利要求1所述的成像镜头,其特征在于,所述第五镜片具有正光焦度,所述镜片组还包括第三间隔元件,所述第三间隔元件与所述第三镜片的像侧面至少部分抵接;所述第五镜片的有效焦距f5、所述第四镜片的中心厚度CT4、所述第四镜片和第五镜片之间在光轴上的空气间隔T45与所述第三间隔元件的像侧面至所述第四间隔元件的物侧面沿光轴的间距EP34之间满足:10<f5/(CT4+T45-EP34)<20。
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