CN220064489U - 光学摄像系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学摄像系统,该光学摄像系统包括镜筒以及置于镜筒内的镜片组和多个隔离件,其中,镜片组沿着光轴由物侧至像侧依序包括:具正屈折力的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、具有正屈折力的第六镜片、第七镜片以及第八镜片,其中,第一镜片的物侧面为凸面,像侧面为凹面;第六镜片的物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及多个隔离件包括:置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触的第六隔离件以及置于第七镜片的像侧且与第七镜片的像侧面至少部分接触的第七隔离件;光学摄像系统的有效焦距f、第六隔离件的像侧面的内径d6m、第七隔离件的像侧面的内径d7m与光学摄像系统的最大视场角FOV满足:1.0<[f×tan(FOV/2)]/[(d7m‑d6m)/2]<10.0。
Description
技术领域
本申请涉及光学元件领域,具体地,涉及一种光学摄像系统。
背景技术
随着智能手机在人们日常生活中的全面普及,智能手机市场的竞争愈发激烈,智能手机对镜头的拍摄效果的要求也在逐渐提高。特别地,高片数摄像系统一般为了满足更高质量的成像需求,像面相对较大,从而在进行杂光控制时不易权衡相对照度。为控制后端镜片组产生的杂光鬼像,后端镜片的设计包括镜片的位置、面型及口径等需根据模组像面等进行针对性优化,以达到满足光学性能及杂光鬼像的平衡,但也容易忽略对相对照度的把控,容易出现相对照度变化不均等问题
因此,设计一款具有良好的成像质量、后端镜片组有良好的杂光表现同时使外视场的相对照度达到要求的八片式光学摄像系统,仍是本领域技术人员的研究热点之一。
实用新型内容
本申请提供了这样一种光学摄像系统,该光学摄像系统包括:镜筒以及置于镜筒内的镜片组和多个隔离件,其中,镜片组沿着光轴由物侧至像侧依序包括:具正屈折力的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、具有正屈折力的第六镜片、第七镜片以及第八镜片,其中,第一镜片的物侧面为凸面,像侧面为凹面;第六镜片的物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及多个隔离件包括:置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触的第六隔离件以及置于第七镜片的像侧且与第七镜片的像侧面至少部分接触的第七隔离件;光学摄像系统的有效焦距f、第六隔离件的像侧面的内径d6m、第七隔离件的像侧面的内径d7m与光学摄像系统的最大视场角FOV满足:1.0<[f×tan(FOV/2)]/[(d7m-d6m)/2]<10.0。
在一个实施方式中,镜片组中至少一个镜片具有负屈折力;以及光学摄像系统满足:0<Djs/Ri<50.0,其中,i=2j,j=2、3或8,Ri为具有负屈折力的镜片的像侧面的曲率半径,Djs为置于具有负屈折力的镜片的像侧且与该镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的外径;其中,j取2时,i=4,第二镜片具有负屈折力,R4表示第二镜片的像侧面的曲率半径,D2s表示置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的外径;j取3时,i=6,第三镜片具有负屈折力,R6表示第三镜片的像侧面的曲率半径,D3s表示置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的外径;j取8时,i=16,第八镜片具有负屈折力,R16表示第八镜片的像侧面的曲率半径,D8s表示置于第八镜片的像侧且与第八镜片的像侧面至少部分接触的第八隔离件的物侧面的外径。
在一个实施方式中,光学摄像系统满足:-100.0<fk/(dws-dks)<110.0,k=2、3或4,w=k-1;其中,fk为第k个镜片的有效焦距,dws为置于第k-1个镜片的像侧且与第k-1个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的内径,dks为置于第k个镜片的像侧且与第k个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的内径;其中,k取2时,w=1,f2为第二镜片的有效焦度,d1s为置于第一镜片的像侧面且与第一镜片的像侧至少部分接触的第一隔离件的物侧面的内径,d2s为置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的内径;k取3时,w=2,f3为第三镜片的有效焦度,d2s为置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的内径,d3s为置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的内径;k取4时,w=3,f4为第四镜片的有效焦度,d3s为置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的内径,d4s为置于第四镜片的像侧且与第四镜片的像侧面至少部分接触的第四隔离件的物侧面的内径。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第一隔离件,置于第一镜片的像侧且与第一镜片的像侧面至少部分接触;以及第二隔离件,置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触;其中,第一镜片和第二镜片的组合焦距f12、第一镜片的折射率N1、第二镜片的折射率N2、镜筒的物侧端面至第一隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP01、第一隔离件的像侧面与第二隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP12满足:20.0<f12×(N1+N2)/(EP01+EP12)<30.0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第一隔离件,置于第一镜片的像侧且与第一镜片的像侧面至少部分接触;以及第二隔离件,置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触;其中,第一镜片的色散系数V1、第二镜片的色散系数V2、第一隔离件的像侧面与第二隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP12、第一镜片在光轴上的中心厚度CT1与第二镜片在光轴上的中心厚度CT2满足:(V1+V2)×EP12/(CT1+CT2)<50.0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第一隔离件,置于第一镜片的像侧且与第一镜片的像侧面至少部分接触;以及第二隔离件,置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触;其中,第二镜片的物侧面的曲率半径R3、第一隔离件的像侧面的内径d1m、第一镜片和第二镜片在光轴上的空气间隔T12、第一隔离件的像侧面与第二隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP12满足:20.0<(R3+d1m)/(T12+EP12)<35.0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第三隔离件,置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触;以及第四隔离件,置于第四镜片的像侧且与第四镜片的像侧面至少部分接触;其中,第二镜片和第四镜片在光轴上的空气间隔T34、第四镜片和第五镜片在光轴上的空气间隔T45、第三隔离件的像侧面与第四隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP34、第四镜片在光轴上的中心厚度CT4、第四镜片的色散系数V4与第四镜片的折射率N4满足:5.0<(T34+T45)×V4/[(CT4+EP34)×N4]<10.0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第三隔离件,置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触;第四隔离件,置于第四镜片的像侧且与第四镜片的像侧面至少部分接触;以及第五隔离件,置于第五镜片的像侧且与第五镜片的像侧面至少部分接触;其中,第三镜片、第四镜片和第五镜片的组合焦距f345、第三隔离件的像侧面与第四隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP34、第四隔离件的像侧面与第五隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP45满足:10.0<f345/(EP34+EP45)<30.0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第一隔离件,置于第一镜片的像侧且与第一镜片的像侧面至少部分接触;其中,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、第一镜片的有效焦距f1、镜筒的物侧端面至第一隔离件的物侧面沿光轴方向的距离EP01满足:0<(R1+R2)/(f1+EP01)<8.0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第二隔离件,置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触;以及第三隔离件,置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触;其中,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、第二隔离件的像侧面的内径d2m、第二隔离件的像侧面的外径D2m、第三隔离件的物侧面的内径d3s与第三隔离件的物侧面的外径D3s满足:3.0<R5/(D2m-d2m)+R6/(D3s-d3s)<10.0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第四隔离件,置于第四镜片的像侧且与第四镜片的像侧面至少部分接触;以及第五隔离件,置于第五镜片的像侧且与第五镜片的像侧面至少部分接触;其中,第四镜片的像侧面的曲率半径R8、第五镜片的像侧面的曲率半径R10、第四隔离件的物侧面的外径D4s与第五隔离件的物侧面的外径D5s满足:-5.0<(R8+R10)/D4s+(R8-R10)/D5s<0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第五隔离件,置于第五镜片的像侧且与第五镜片的像侧面至少部分接触;其中,第五镜片的物侧面的曲率半径R9、第五镜片的像侧面的曲率半径R10与第五隔离件的物侧面的内径d5s满足:R9<R10<0以及-10.0<(R9-R10)/d5s<0。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第一隔离件,置于第一镜片的像侧且与第一镜片的像侧面至少部分接触;其中,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、第一隔离件的物侧面的外径D1s与镜筒的物侧端面的外径D0s满足:0.1<(R1+R2)/(D1s+D0s)<4.0。
在一个实施方式中,第五镜片的有效焦距f5、第六镜片的有效焦距f6、第七镜片的有效焦距f7与光学摄像系统的有效焦距f满足:f5/f>0,f6/f>0以及f7/f>0。
在一个实施方式中,光学摄像系统满足:1.0<fk/dkm<20.0,k=5、6或7;其中,fk为第k个镜片的有效焦距,dkm为置于第k个镜片的像侧且与第k个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的像侧面的内径;k取5时,f5为第五镜片的有效焦距,d5m为置于第五镜片的像侧且与第五镜片的像侧面至少部分接触的第五隔离件的像侧面的内径;k取6时,f6为第六镜片的有效焦距,d6m为置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触的第六隔离件的像侧面的内径;k取7时,f7为第七镜片的有效焦距,d7m为置于第七镜片的像侧且与第七镜片的像侧面至少部分接触的第七隔离件的像侧面的内径。
在一个实施方式中,多个隔离件还包括:第六隔离件,置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触;其中,第六镜片的物侧面的曲率半径R11、第六镜片的像侧面的曲率半径R12、第六隔离件的像侧面的外径D6m与第六隔离件的像侧面的内径d6m满足:-20.0<(R11+R12)/(D6m-d6m)<0。
在一个实施方式中,第二镜片的物侧面的曲率半径R3、第二镜片的像侧面的曲率半径R4、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与第四镜片的像侧面的曲率半径R8满足:R3>0、R5>0、R3/R4>0、R5/R6>0以及R6/R8<0。
本申请提供的光学摄像系统包括八片镜片和多个隔离件,合理设计光学摄像系统的半像高、第六隔离件、第七隔离件的内径以及第一镜片和第六镜片的面型、屈折力参数,在镜头的屈折力与芯片位置相匹配的同时,使光学摄像系统的半像高满足芯片的大像面的要求,尽可能保证较大像面,提高画质,同时通过调控第六间隔元件及第七间隔元件的内径不会过大,使光学系统在后端镜片组的第六镜片、第七镜片位置有良好的杂光表现,降低该位置杂光的风险,同时通过本方案也调控了第六间隔元件及第七间隔元件的内径不会过小,使外视场的相对照度平稳变化,达到要求。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出了根据本申请的一种光学摄像系统的结构排布图以及部分参数的示意图;
图2A至图2C示出了根据本申请实施例1的光学摄像系统的结构示意图;
图3A至图3E分别示出了根据本申请实施例1的光学摄像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图4A至图4C示出了根据本申请实施例2的光学摄像系统的结构示意图;
图5A至图5E分别示出了根据本申请实施例2的光学摄像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线;
图6A至图6C示出了根据本申请实施例3的光学摄像系统的结构示意图;以及
图7A至图7E分别示出了根据本申请实施例3的光学摄像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线、倍率色差曲线以及相对照度曲线。
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。每个镜片靠近被摄物体的表面称为该镜片的物侧面,每个镜片靠近成像面的表面称为该镜片的像侧面。
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于形式化意义解释,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。以下实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围,例如,本申请的各实施例中的镜片组、镜筒及隔离件之间可以任意组合,不限于一个实施例中的镜片组只能与该实施例的镜筒、隔离件等组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1示出了根据本申请一种光学摄像系统的结构排布图以及部分参数的示意图。本领域的技术人员应当理解,一些本领域经常用到镜片的参数例如第二镜片在光轴上的中心厚度CT2未在图1中示出,图1示例性示出本申请的一种光学摄像系统的镜筒以及隔离件的部分参数,以便于更好地理解本发明,其余未示出的参数可以依此类推。如图1所示,EP01为镜筒的物侧端面至第一隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,EP12为第一隔离件的像侧面与第二隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,EP34为第三隔离件的像侧面与第四隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,EP45为第四隔离件的像侧面与第五隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,d1s为第一隔离件的物侧面的内径,D1s为第一隔离件的物侧面的外径,D0s为镜筒的物侧端面的外径,d1m为第一隔离件的像侧面的内径,D8s为第八隔离件的物侧面的外径。
根据本申请示例性实施方式的光学摄像系统包括镜筒以及设置在镜筒内的镜片组和多个隔离件。镜片组包括:沿着光轴由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、第六镜片、第七镜片以及第八镜片。其中,第一镜片具正屈折力,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第六镜片具有正屈折力,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
在示例性实施方式中,多个隔离件包括置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触的第六隔离件以及置于第七镜片的像侧且与第七镜片的像侧面至少部分接触的第七隔离件。
在示例性实施方式中,多个隔离件可以包括第一隔离件、第二隔离件、第三隔离件、第四隔离件、第五隔离件、第六隔离件、第七隔离件以及第八隔离件中的至少之一;其中,第一隔离件置于第一镜片的像侧且与第一镜片的像侧面至少部分接触,第二隔离件置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触,第三隔离件置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触,第四隔离件置于第四镜片的像侧且与第四镜片的像侧面至少部分接触,第五隔离件置于第五镜片的像侧且与第五镜片的像侧面至少部分接触,第六隔离件置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触,第七隔离件置于第七镜片的像侧且与第七镜片的像侧面至少部分接触,第八隔离件置于第八镜片的像侧且与第八镜片的像侧面至少部分接触。
在示例性实施方式中,多个隔离件还包括置于第五隔离件的像侧与第五隔离件至少部分接触的第五辅助隔离件。进一步地,多个隔离件还包括置于第五辅助隔离件的像侧与第五辅助隔离件至少部分接触的第五次辅助隔离件。
应当理解的是,本申请不具体限定隔离件的数量,在任意两镜片之间可以包括任意数量的隔离件,整个光学摄像系统也可以包括任意数量的隔离件。隔离件有助于光学摄像系统拦截多余的折反射光路,减少杂光、鬼影的产生。隔离件和镜筒间增加辅助承靠有利于改善镜片间由于大段差造成的组立稳定性差、性能良率低等问题。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:1.0<[f×tan(FOV/2)]/[(d7m-d6m)/2]<10.0,其中,f为光学摄像系统的有效焦距,d6m为第六隔离件的像侧面的内径,d7m为第七隔离件的像侧面的内径,FOV为光学摄像系统的最大视场角。更具体地,根据本申请的光学摄像系统进一步可满足:3.0<[f×tan(FOV/2)]/[(d7m-d6m)/2]<6.0。本申请通过控制光学摄像系统的半像高以及第六隔离件、第七隔离件的内径,在镜头的屈折力与芯片位置相匹配的同时,使光学摄像系统的半像高满足芯片的大像面的要求,尽可能保证较大像面,提高画质,同时通过调控第六间隔元件及第七间隔元件的内径不会过大,使光学系统在后端镜片组的第六镜片、第七镜片位置有良好的杂光表现,降低该位置杂光的风险,同时通过本方案也调控了第六间隔元件及第七间隔元件的内径不会过小,使外视场的相对照度平稳变化,达到要求。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统的镜片组中至少一个镜片具有负屈折力,光学摄像系统可满足:0<Djs/Ri<50.0,其中,i=2j,j=2、3或8,Ri为具有负屈折力的镜片的像侧面的曲率半径,Djs为置于具有负屈折力的镜片的像侧且与该镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的外径。更具体地,根据本申请的光学摄像系统进一步可满足:0<Djs/Ri<5.0,其中,i=2j,j=2、3或8。示例性地,j取2时,i=4,第二镜片具有负屈折力,R4表示第二镜片的像侧面的曲率半径,D2s表示置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的外径;示例性地,j取3时,i=6,第三镜片具有负屈折力,R6表示第三镜片的像侧面的曲率半径,D3s表示置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的外径;示例性地,j取8时,i=16,第八镜片具有负屈折力,R16表示第八镜片的像侧面的曲率半径,D8s表示置于第八镜片的像侧且与第八镜片的像侧面至少部分接触的第八隔离件的物侧面的外径。本申请通过控制具有负屈折力的镜片的像侧面的曲率半径与置于该镜片的像侧且与该镜片至少部分接触的隔离件的物侧面外径的比例,保证屈折力为负的镜片的形状均匀且平稳,降低成型风险,增加具有负屈折力的镜片的组装稳定性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统满足:-100.0<fk/(dws-dks)<110.0,k=2、3或4,w=k-1;其中,fk为第k个镜片的有效焦距,dws为置于第k-1个镜片的像侧且与第k-1个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的内径,dks为置于第k个镜片的像侧且与第k个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的内径;示例性地,k取2时,w=1,f2为第二镜片的有效焦度,d1s为置于第一镜片的像侧面且与第一镜片的像侧至少部分接触的第一隔离件的物侧面的内径,d2s为置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的内径;示例性地,k取3时,w=2,f3为第三镜片的有效焦度,d2s为置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的内径,d3s为置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的内径;示例性地,k取4时,w=3,f4为第四镜片的有效焦度,d3s为置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的内径,d4s为置于第四镜片的像侧且与第四镜片的像侧面至少部分接触的第四隔离件的物侧面的内径。本申请通过控制前端镜片的有效焦距与相邻隔离件的内径差值的比例,达到为后端镜片预留空间的目的,同时保证前端镜片结构上的接近,降低成型及组装风险。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:20.0<f12×(N1+N2)/(EP01+EP12)<30.0,其中,f12为第一镜片和第二镜片的组合焦距,N1为第一镜片的折射率,N2为第二镜片的折射率,EP01为镜筒的物侧端面至第一隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,EP12为第一隔离件的像侧面与第二隔离件的物侧面沿光轴方向的距离。满足20.0<f12×(N1+N2)/(EP01+EP12)<30.0,有利于控制第一镜片、第二镜片的整体厚度,在保证加工性的前提下,达到压缩前端镜片的厚度的效果。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:(V1+V2)×EP12/(CT1+CT2)<50.0,其中,V1为第一镜片的色散系数,V2为第二镜片的色散系数,EP12为第一隔离件的像侧面与第二隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,CT1为第一镜片在光轴上的中心厚度,CT2为第二镜片在光轴上的中心厚度。满足(V1+V2)×EP12/(CT1+CT2)<50.0,有利于在光学摄像系统的色散超差时,通过调控第一镜片和第二镜片的厚度或第一隔离件与第二隔离件的光轴距离调整光学摄像系统的色散。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:20.0<(R3+d1m)/(T12+EP12)<35.0,其中,R3为第二镜片的物侧面的曲率半径,d1m为第一隔离件的像侧面的内径,T12为第一镜片和第二镜片在光轴上的空气间隔,EP12为第一隔离件的像侧面与第二隔离件的物侧面沿光轴方向的距离。满足20.0<(R3+d1m)/(T12+EP12)<35.0,有利于控制第二镜片的厚度与整体外形,降低镜片成型及组装风险。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:5.0<(T34+T45)×V4/[(CT4+EP34)×N4]<10.0,其中,T34为第二镜片和第四镜片在光轴上的空气间隔,T45为第四镜片和第五镜片在光轴上的空气间隔,EP34为第三隔离件的像侧面与第四隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,CT4为第四镜片在光轴上的中心厚度,V4为第四镜片的色散系数,N4为第四镜片的折射率。满足5.0<(T34+T45)×V4/[(CT4+EP34)×N4]<10.0,有利于达到控制第三镜片、第四镜片的中心位置及厚度的要求,为后端镜片提供设计空间,同时在色散超差时,可用过调整第三镜片、第四镜片进行对应的调整。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:10.0<f345/(EP34+EP45)<30.0,其中,f345为第三镜片、第四镜片和第五镜片的组合焦距,EP34为第三隔离件的像侧面与第四隔离件的物侧面沿光轴方向的距离,EP45为第四隔离件的像侧面与第五隔离件的物侧面沿光轴方向的距离。满足10.0<f345/(EP34+EP45)<30.0,有利于达到控制第三镜片及第四镜片的厚度及外形的作用,降低第三镜片及第四镜片的成型及组装风险。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:0<(R1+R2)/(f1+EP01)<8.0,其中,R1为第一镜片的物侧面的曲率半径,R2为第一镜片的像侧面的曲率半径,f1为第一镜片的有效焦距,EP01为镜筒的物侧端面至第一隔离件的物侧面沿光轴方向的距离。满足0<(R1+R2)/(f1+EP01)<8.0,有利于控制第一镜片的外形,避免曲率半径过大造成的镜片成型风险。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:3.0<R5/(D2m-d2m)+R6/(D3s-d3s)<10.0,其中,R5为第三镜片的物侧面的曲率半径,R6为第三镜片的像侧面的曲率半径,d2m为第二隔离件的像侧面的内径,D2m为第二隔离件的像侧面的外径,d3s为第三隔离件的物侧面的内径,D3s为第三隔离件的物侧面的外径。满足3.0<R5/(D2m-d2m)+R6/(D3s-d3s)<10.0,有利于控制第三镜片的形态与外径尺寸的效果,限定第三镜片的承靠位置,避免第三镜片与其它镜片产生承靠段差,降低组装风险。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:-5.0<(R8+R10)/D4s+(R8-R10)/D5s<0,其中,R8为第四镜片的像侧面的曲率半径,R10为第五镜片的像侧面的曲率半径,D4s为第四隔离件的物侧面的外径,D5s为第五隔离件的物侧面的外径。满足-5.0<(R8+R10)/D4s+(R8-R10)/D5s<0,有利于限定第四镜片、第五镜片的整体形状,避免因曲率半径造成的成型风险,同时对通过第四隔离件、第五隔离件的外径约束对应镜片的外径,提高组装稳定性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:R9<R10<0以及-10.0<(R9-R10)/d5s<0,其中,R9为第五镜片的物侧面的曲率半径,R10为第五镜片的像侧面的曲率半径,d5s为第五隔离件的物侧面的内径。满足R9<R10<0以及-10.0<(R9-R10)/d5s<0,使第五镜片光学部分的厚薄比得到限制,降低成型风险。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:0.1<(R1+R2)/(D1s+D0s)<4.0,其中,R1为第一镜片的物侧面的曲率半径,R2为第一镜片的像侧面的曲率半径,D1s为第一隔离件的物侧面的外径,D0s为镜筒的物侧端面的外径。满足0.1<(R1+R2)/(D1s+D0s)<4.0,有利于控制镜筒的壁厚,确保镜头整体强度下,降低镜头的信赖性风险。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:f5/f>0,f6/f>0以及f7/f>0,其中,f5为第五镜片的有效焦距,f6为第六镜片的有效焦距,f7为第七镜片的有效焦距,f为光学摄像系统的有效焦距。满足f5/f>0,f6/f>0以及f7/f>0,控制第五镜片、第六镜片、第七镜片的焦距方向与镜头的焦距方向一致,有助于控制第五镜片、第六镜片、第七镜片的焦距合理搭配,从而更好与其他镜片配合,使得成像系统具有较好成像质量。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:1.0<fk/dkm<20.0,k=5、6或7,其中,其中,fk为第k个镜片的有效焦距,dkm为置于第k个镜片的像侧且与第k个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的像侧面的内径;k取5时,f5为第五镜片的有效焦距,d5m为置于第五镜片的像侧且与第五镜片的像侧面至少部分接触的第五隔离件的像侧面的内径;k取6时,f6为第六镜片的有效焦距,d6m为置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触的第六隔离件的像侧面的内径;k取7时,f7为第七镜片的有效焦距,d7m为置于第七镜片的像侧且与第七镜片的像侧面至少部分接触的第七隔离件的像侧面的内径。本申请通过控制镜片的有效焦距与该镜片对应的隔离件的内径的比例,有利于对后端镜片的位置及形状进行调控以抑制后端镜片鬼像,同时,还有利于降低光学摄像系统的敏感度,并使镜头的屈折力及视场角与芯片相匹配。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:-20.0<(R11+R12)/(D6m-d6m)<0,其中,R11为第六镜片的物侧面的曲率半径,R12为第六镜片的像侧面的曲率半径,D6m为第六隔离件的像侧面的外径,d6m为第六隔离件的像侧面的内径。满足-20.0<(R11+R12)/(D6m-d6m)<0,有利于保证第六镜片的形状均匀且平稳,降低成型风险,增加组装稳定性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学摄像系统可满足:R3>0、R5>0、R3/R4>0、R5/R6>0以及R6/R8<0,其中,R3为第二镜片的物侧面的曲率半径,R4为第二镜片的像侧面的曲率半径,R5为第三镜片的物侧面的曲率半径,R6为第三镜片的像侧面的曲率半径,R8为第四镜片的像侧面的曲率半径。本申请通过控制第二镜片、第三镜片、第四镜片的曲率半径的比值,为后端镜片的位置及结构设置提供条件,确保了镜头屈折力和视场角等性能指标。
在本申请的实施方式中,各镜片的镜面中的至少一个为非球面镜面,即,第一镜片的物侧面至第八镜片的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。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。可选地,第一镜片至第八镜片中的所有镜片的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
在示例性实施方式中,第一镜片可具有正屈折力,第二镜片可具有正屈折力或负屈折力,第三镜片可具有负屈折力,第四镜片可具有正屈折力,第五镜片可具有正屈折力,第六镜片可具有正屈折力,第七镜片可具有正屈折力,第八镜片可具有负屈折力。
在示例性实施方式中,上述光学摄像系统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。
根据本申请的上述实施方式的光学摄像系统可采用多片镜片,例如上文的八片。通过合理分配各镜片的屈折力、面型以及各隔离件的排布等,使镜片与镜筒配合的各档位跨度较为均匀,增强了光线汇聚的能力,提高超薄、大像面成像镜头成像质量。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,可改变构成光学摄像系统的镜片数量,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八个镜片为例进行了描述,但是该光学摄像系统不限于包括八个镜片。如果需要,该光学摄像系统还可包括其它数量的镜片。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学摄像系统的具体实施例。
以下参照图2A至图3E描述根据本申请实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003。图2A至图2C分别示出了根据本申请实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的结构示意图。
如图2A至图2C所示,光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003均分别包括镜筒P0、镜片组E1~E8以及多个隔离件P1~P8。
如图2A至图2C所示,光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003采用相同的镜片组,该镜片组由物侧至像侧依序包括: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、第七镜片E7以及第八镜片E8。第一镜片E1具有物侧面S1和像侧面S2。第二镜片E2具有物侧面S3和像侧面S4。第三镜片E3具有物侧面S5和像侧面S6。第四镜片E4具有物侧面S7和像侧面S8。第五镜片E5具有物侧面S9和像侧面S10。第六镜片E6具有物侧面S11和像侧面S12。第七镜片E7具有物侧面S13和像侧面S14。第八镜片E8具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17(未示出)上。
表1示出了实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的镜片组的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在本示例中,光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的有效焦距f均为7.50mm,第一镜片和第二镜片的组合焦距f12为11.02mm,第三镜片、第四镜片和第五镜片的组合焦距f345为25.17mm,光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的最大视场角FOV均为80.0°,光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的第一镜片的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL为9.8mm。
在实施例1中,第一镜片E1至第八镜片E8中的任意一个镜片的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面镜片的面型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。表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S16的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
如图2A至图2C所示,光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003均分别包括10个隔离件,即第一隔离件P1、第二隔离件P2、第三隔离件P3、第四隔离件P4、第五隔离件P5、第五辅助隔离件P5b、第五次辅助隔离件P5c、第六隔离件P6、第七隔离件P7以及第八隔离件P8。第一隔离件P1置于第一镜片的像侧且与第一镜片的像侧面至少部分接触;第二隔离件P2置于第二镜片的像侧且与第二镜片的像侧面至少部分接触;第三隔离件P3置于第三镜片的像侧且与第三镜片的像侧面至少部分接触;第四隔离件P4置于第四镜片的像侧且与第四镜片的像侧面至少部分接触;第五隔离件P5置于第五镜片的像侧且与第五镜片的像侧面至少部分接触;第五辅助隔离件P5b置于第五隔离件的像侧且与第五隔离件的像侧面至少部分接触;第五次辅助隔离件P5c置于第五辅助隔离件的像侧且与第五辅助隔离件的像侧面至少部分接触;第六隔离件P6置于第六镜片的像侧且与第六镜片的像侧面至少部分接触;第七隔离件P7置于第七镜片的像侧且与第七镜片的像侧面至少部分接触;第八隔离件P8置于第八镜片的像侧且与第八镜片的像侧面至少部分接触。上述隔离件可以阻拦外部多余的光线进入,使镜片与镜筒更好地承靠,并且增强光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的结构稳定性。
表3示出了实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的隔离件以及镜筒的基本参数,表3中各参数的单位均为毫米(mm)。
参数/光学摄像系统 | 光学摄像系统1001 | 光学摄像系统1002 | 光学摄像系统1003 |
d1s | 4.530 | 4.531 | 4.532 |
d1m | 4.486 | 4.487 | 4.488 |
D1s | 6.833 | 8.339 | 6.177 |
d2s | 4.281 | 4.273 | 4.276 |
d2m | 4.237 | 4.229 | 4.232 |
D2s | 6.874 | 8.439 | 6.211 |
D2m | 6.874 | 8.439 | 6.211 |
d3s | 4.440 | 4.449 | 4.444 |
D3s | 6.813 | 8.539 | 6.160 |
d4s | 5.189 | 5.095 | 5.308 |
D4s | 6.893 | 8.639 | 7.982 |
D4m | 6.893 | 8.639 | 7.982 |
d5s | 5.769 | 5.763 | 5.793 |
D5s | 8.739 | 8.739 | 9.533 |
d6m | 6.476 | 6.476 | 6.476 |
d7m | 9.316 | 9.316 | 9.316 |
D8s | 11.170 | 11.170 | 11.170 |
D0s | 9.290 | 9.284 | 9.278 |
EP01 | 1.061 | 1.060 | 1.078 |
EP12 | 0.377 | 0.390 | 0.387 |
EP34 | 0.808 | 0.435 | 0.551 |
EP45 | 0.544 | 0.577 | 0.564 |
d5m | 5.725 | 5.719 | 5.750 |
D6m | 11.037 | 11.037 | 11.037 |
表3
图3A示出了实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图3B示出了实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图3C示出了实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图3D示出了实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图3E示出了实施例1的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003的相对照度曲线,其表示不同像高对应的相对照度大小值。根据图3A至图3E可知,实施例1所给出的光学摄像系统1001、光学摄像系统1002和光学摄像系统1003能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图4A至图5E描述根据本申请实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003。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4A至图4C分别示出了根据本申请实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的结构示意图。
如图4A至图4C所示,光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003均分别包括镜筒P0、镜片组E1~E8以及多个隔离件P1~P8。
如图4A至图4C所示,光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003采用相同的镜片组,该镜片组由物侧至像侧依序包括: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、第七镜片E7以及第八镜片E8。第一镜片E1具有物侧面S1和像侧面S2。第二镜片E2具有物侧面S3和像侧面S4。第三镜片E3具有物侧面S5和像侧面S6。第四镜片E4具有物侧面S7和像侧面S8。第五镜片E5具有物侧面S9和像侧面S10。第六镜片E6具有物侧面S11和像侧面S12。第七镜片E7具有物侧面S13和像侧面S14。第八镜片E8具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17(未示出)上。
在本示例中,光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的有效焦距f均为7.50mm,第一镜片和第二镜片的组合焦距f12为15.78mm,第三镜片、第四镜片和第五镜片的组合焦距f345为15.37mm,光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的最大视场角FOV均为80.0°,光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的第一镜片的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL为9.8mm。
表4示出了实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的镜片组的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效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4
表5
如图4A至图4C所示,光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003均分别包括10个隔离件,即第一隔离件P1、第二隔离件P2、第三隔离件P3、第四隔离件P4、第五隔离件P5、第五辅助隔离件P5b、第五次辅助隔离件P5c、第六隔离件P6、第七隔离件P7以及第八隔离件P8,这10个隔离件的位置与实施例1的10个隔离件的位置相同,不再赘述。上述隔离件可以阻拦外部多余的光线进入,使镜片与镜筒更好地承靠,并且增强光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的结构稳定性。
表6示出了实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的隔离件以及镜筒的基本参数,表6中各参数的单位均为毫米(mm)。
参数/光学摄像系统 | 光学摄像系统2001 | 光学摄像系统2002 | 光学摄像系统2003 |
d1s | 4.492 | 4.492 | 4.495 |
d1m | 4.448 | 4.448 | 4.451 |
D1s | 6.794 | 8.339 | 6.134 |
d2s | 4.134 | 4.135 | 4.135 |
d2m | 4.090 | 4.091 | 4.091 |
D2s | 6.727 | 8.439 | 6.070 |
D2m | 6.727 | 8.439 | 6.070 |
d3s | 4.472 | 4.465 | 4.468 |
D3s | 7.045 | 8.539 | 6.185 |
d4s | 5.294 | 5.310 | 5.452 |
D4s | 7.045 | 8.639 | 7.982 |
D4m | 7.045 | 8.639 | 7.982 |
d5s | 5.937 | 5.922 | 5.920 |
D5s | 8.739 | 8.739 | 9.533 |
d6m | 6.463 | 6.463 | 6.463 |
d7m | 9.188 | 9.188 | 9.188 |
D8s | 11.091 | 11.091 | 11.091 |
D0s | 9.282 | 9.280 | 9.281 |
EP01 | 1.228 | 1.209 | 1.205 |
EP12 | 0.693 | 0.690 | 0.695 |
EP34 | 0.537 | 0.537 | 0.626 |
EP45 | 0.559 | 0.562 | 0.467 |
d5m | 5.893 | 5.878 | 5.877 |
D6m | 10.958 | 10.958 | 10.958 |
表6
图5A示出了实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图5B示出了实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图5C示出了实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图5D示出了实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图5E示出了实施例2的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003的相对照度曲线,其表示不同像高对应的相对照度大小值。根据图5A至图5E可知,实施例2所给出的光学摄像系统2001、光学摄像系统2002和光学摄像系统2003能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图6A至图7E描述根据本申请实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003。图6A至图6C分别示出了根据本申请实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的结构示意图。
如图6A至图6C所示,光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003均分别包括镜筒P0、镜片组E1~E8以及多个隔离件P1~P8。
如图6A至图6C所示,光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003采用相同的镜片组,该镜片组由物侧至像侧依序包括: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、第七镜片E7以及第八镜片E8。第一镜片E1具有物侧面S1和像侧面S2。第二镜片E2具有物侧面S3和像侧面S4。第三镜片E3具有物侧面S5和像侧面S6。第四镜片E4具有物侧面S7和像侧面S8。第五镜片E5具有物侧面S9和像侧面S10。第六镜片E6具有物侧面S11和像侧面S12。第七镜片E7具有物侧面S13和像侧面S14。第八镜片E8具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17(未示出)上。
在本示例中,光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的有效焦距f均为7.50mm,第一镜片和第二镜片的组合焦距f12为14.65mm,第三镜片、第四镜片和第五镜片的组合焦距f345为17.61mm,光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的最大视场角FOV均为80.0°,光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的第一镜片的物侧面至成像面在光轴上的距离TTL为9.8mm。
表7示出了实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的镜片组的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效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7
表8
如图6A至图6C所示,光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003均分别包括10个隔离件,即第一隔离件P1、第二隔离件P2、第三隔离件P3、第四隔离件P4、第五隔离件P5、第五辅助隔离件P5b、第五次辅助隔离件P5c、第六隔离件P6、第七隔离件P7以及第八隔离件P8,这10个隔离件的位置与实施例1的10个隔离件的位置相同,不再赘述。上述隔离件可以阻拦外部多余的光线进入,使镜片与镜筒更好地承靠,并且增强光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的结构稳定性。
表9示出了实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的隔离件以及镜筒的基本参数,表9中各参数的单位均为毫米(mm)。
表9
图7A示出了实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图7B示出了实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图7C示出了实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图7D示出了实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图7E示出了实施例3的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003的相对照度曲线,其表示不同像高对应的相对照度大小值。根据图7A至图7E可知,实施例3所给出的光学摄像系统3001、光学摄像系统3002和光学摄像系统3003能够实现良好的成像品质。
综上,实施例1至实施例3的光学摄像系统1001、1002、1003、2001、2002、2003、3001、3002和3003满足表10中所示的关系。
表10
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光学摄像系统。
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,本申请中所涉及的发明范围,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发明构思的情况下,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 (17)
1.一种光学摄像系统,其特征在于,包括:镜筒以及置于所述镜筒内的镜片组和多个隔离件,其中,
所述镜片组沿着光轴由物侧至像侧依序包括:具正屈折力的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、具有正屈折力的第六镜片、第七镜片以及第八镜片,其中,所述第一镜片的物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第六镜片的物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及
所述多个隔离件包括:置于所述第六镜片的像侧且与所述第六镜片的像侧面至少部分接触的第六隔离件以及置于所述第七镜片的像侧且与所述第七镜片的像侧面至少部分接触的第七隔离件;
所述光学摄像系统的有效焦距f、所述第六隔离件的像侧面的内径d6m、所述第七隔离件的像侧面的内径d7m与所述光学摄像系统的最大视场角FOV满足:
1.0<[f×tan(FOV/2)]/[(d7m-d6m)/2]<10.0。
2.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述镜片组中至少一个镜片具有负屈折力;以及
所述光学摄像系统满足:0<Djs/Ri<50.0,其中,i=2j,j=2、3或8,Ri为具有负屈折力的镜片的像侧面的曲率半径,Djs为置于所述具有负屈折力的镜片的像侧且与该镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的外径;其中,
j取2时,i=4,所述第二镜片具有负屈折力,R4表示所述第二镜片的像侧面的曲率半径,D2s表示置于所述第二镜片的像侧且与所述第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的外径;
j取3时,i=6,所述第三镜片具有负屈折力,R6表示所述第三镜片的像侧面的曲率半径,D3s表示置于所述第三镜片的像侧且与所述第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的外径;
j取8时,i=16,所述第八镜片具有负屈折力,R16表示所述第八镜片的像侧面的曲率半径,D8s表示置于所述第八镜片的像侧且与所述第八镜片的像侧面至少部分接触的第八隔离件的物侧面的外径。
3.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述光学摄像系统满足:-100.0<fk/(dws-dks)<110.0,k=2、3或4,w=k-1;其中,
fk为第k个镜片的有效焦距,dws为置于第k-1个镜片的像侧且与所述第k-1个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的内径,dks为置于第k个镜片的像侧且与所述第k个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的物侧面的内径;其中,
k取2时,w=1,f2为所述第二镜片的有效焦度,d1s为置于所述第一镜片的像侧面且与所述第一镜片的像侧至少部分接触的第一隔离件的物侧面的内径,d2s为置于所述第二镜片的像侧且与所述第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的内径;
k取3时,w=2,f3为所述第三镜片的有效焦度,d2s为置于所述第二镜片的像侧且与所述第二镜片的像侧面至少部分接触的第二隔离件的物侧面的内径,d3s为置于所述第三镜片的像侧且与所述第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的内径;
k取4时,w=3,f4为所述第四镜片的有效焦度,d3s为置于所述第三镜片的像侧且与所述第三镜片的像侧面至少部分接触的第三隔离件的物侧面的内径,d4s为置于所述第四镜片的像侧且与所述第四镜片的像侧面至少部分接触的第四隔离件的物侧面的内径。
4.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第一隔离件,置于所述第一镜片的像侧且与所述第一镜片的像侧面至少部分接触;以及
第二隔离件,置于所述第二镜片的像侧且与所述第二镜片的像侧面至少部分接触;
其中,
所述第一镜片和所述第二镜片的组合焦距f12、所述第一镜片的折射率N1、所述第二镜片的折射率N2、所述镜筒的物侧端面至所述第一隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP01、所述第一隔离件的像侧面与所述第二隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP12满足:20.0<f12×(N1+N2)/(EP01+EP12)<30.0。
5.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第一隔离件,置于所述第一镜片的像侧且与所述第一镜片的像侧面至少部分接触;以及
第二隔离件,置于所述第二镜片的像侧且与所述第二镜片的像侧面至少部分接触;
其中,
所述第一镜片的色散系数V1、所述第二镜片的色散系数V2、所述第一隔离件的像侧面与所述第二隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP12、所述第一镜片在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第二镜片在所述光轴上的中心厚度CT2满足:(V1+V2)×EP12/(CT1+CT2)<50.0。
6.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第一隔离件,置于所述第一镜片的像侧且与所述第一镜片的像侧面至少部分接触;以及
第二隔离件,置于所述第二镜片的像侧且与所述第二镜片的像侧面至少部分接触;
其中,
所述第二镜片的物侧面的曲率半径R3、所述第一隔离件的像侧面的内径d1m、所述第一镜片和所述第二镜片在所述光轴上的空气间隔T12、所述第一隔离件的像侧面与所述第二隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP12满足:20.0<(R3+d1m)/(T12+EP12)<35.0。
7.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第三隔离件,置于所述第三镜片的像侧且与所述第三镜片的像侧面至少部分接触;以及
第四隔离件,置于所述第四镜片的像侧且与所述第四镜片的像侧面至少部分接触;其中,
所述第二镜片和所述第四镜片在所述光轴上的空气间隔T34、所述第四镜片和所述第五镜片在所述光轴上的空气间隔T45、所述第三隔离件的像侧面与所述第四隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP34、所述第四镜片在所述光轴上的中心厚度CT4、所述第四镜片的色散系数V4与所述第四镜片的折射率N4满足:5.0<(T34+T45)×V4/[(CT4+EP34)×N4]<10.0。
8.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第三隔离件,置于所述第三镜片的像侧且与所述第三镜片的像侧面至少部分接触;
第四隔离件,置于所述第四镜片的像侧且与所述第四镜片的像侧面至少部分接触;以及
第五隔离件,置于所述第五镜片的像侧且与所述第五镜片的像侧面至少部分接触;其中,
所述第三镜片、所述第四镜片和所述第五镜片的组合焦距f345、所述第三隔离件的像侧面与所述第四隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP34、所述第四隔离件的像侧面与所述第五隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP45满足:10.0<f345/(EP34+EP45)<30.0。
9.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第一隔离件,置于所述第一镜片的像侧且与所述第一镜片的像侧面至少部分接触;其中,
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、所述第一镜片的有效焦距f1、所述镜筒的物侧端面至所述第一隔离件的物侧面沿所述光轴的方向的距离EP01满足:0<(R1+R2)/(f1+EP01)<8.0。
10.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第二隔离件,置于所述第二镜片的像侧且与所述第二镜片的像侧面至少部分接触;以及
第三隔离件,置于所述第三镜片的像侧且与所述第三镜片的像侧面至少部分接触;其中,
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、所述第二隔离件的像侧面的内径d2m、所述第二隔离件的像侧面的外径D2m、所述第三隔离件的物侧面的内径d3s与所述第三隔离件的物侧面的外径D3s满足:
3.0<R5/(D2m-d2m)+R6/(D3s-d3s)<10.0。
11.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第四隔离件,置于所述第四镜片的像侧且与所述第四镜片的像侧面至少部分接触;以及
第五隔离件,置于所述第五镜片的像侧且与所述第五镜片的像侧面至少部分接触;其中,
所述第四镜片的像侧面的曲率半径R8、所述第五镜片的像侧面的曲率半径R10、所述第四隔离件的物侧面的外径D4s与所述第五隔离件的物侧面的外径D5s满足:-5.0<(R8+R10)/D4s+(R8-R10)/D5s<0。
12.根据权利要求1-7、9、10中任一项所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第五隔离件,置于所述第五镜片的像侧且与所述第五镜片的像侧面至少部分接触;其中,
所述第五镜片的物侧面的曲率半径R9、所述第五镜片的像侧面的曲率半径R10与所述第五隔离件的物侧面的内径d5s满足:R9<R10<0以及-10.0<(R9-R10)/d5s<0。
13.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括:
第一隔离件,置于所述第一镜片的像侧且与所述第一镜片的像侧面至少部分接触;
其中,
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、所述第一隔离件的物侧面的外径D1s与所述镜筒的物侧端面的外径D0s满足:0.1<(R1+R2)/(D1s+D0s)<4.0。
14.根据权利要求1-11任一项所述的光学摄像系统,其特征在于,所述第五镜片的有效焦距f5、所述第六镜片的有效焦距f6、所述第七镜片的有效焦距f7与所述光学摄像系统的有效焦距f满足:f5/f>0,f6/f>0以及f7/f>0。
15.根据权利要求1-11任一项所述的光学摄像系统,其特征在于,所述光学摄像系统满足:1.0<fk/dkm<20.0,k=5、6或7;
其中,fk为第k个镜片的有效焦距,dkm为置于第k个镜片的像侧且与所述第k个镜片的像侧面至少部分接触的隔离件的像侧面的内径;
k取5时,f5为所述第五镜片的有效焦距,d5m为置于所述第五镜片的像侧且与所述第五镜片的像侧面至少部分接触的第五隔离件的像侧面的内径;
k取6时,f6为所述第六镜片的有效焦距,d6m为置于所述第六镜片的像侧且与所述第六镜片的像侧面至少部分接触的第六隔离件的像侧面的内径;
k取7时,f7为所述第七镜片的有效焦距,d7m为置于所述第七镜片的像侧且与所述第七镜片的像侧面至少部分接触的第七隔离件的像侧面的内径。
16.根据权利要求1所述的光学摄像系统,其特征在于,所述第六镜片的物侧面的曲率半径R11、所述第六镜片的像侧面的曲率半径R12、所述第六隔离件的像侧面的外径D6m与所述第六隔离件的像侧面的内径d6m满足:-20.0<(R11+R12)/(D6m-d6m)<0。
17.根据权利要求1-11任一项所述的光学摄像系统,其特征在于,所述第二镜片的物侧面的曲率半径R3、所述第二镜片的像侧面的曲率半径R4、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与所述第四镜片的像侧面的曲率半径R8满足:R3>0、R5>0、R3/R4>0、R5/R6>0以及R6/R8<0。
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