CN220752374U - 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,其包括:透镜组,透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜;至少一个间隔元件,包括位于第二透镜与第三透镜之间的第二间隔元件;以及镜筒,镜筒具有容纳透镜组及间隔元件的容纳空间,其中,从第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面沿光轴的距离TD、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第七透镜在光轴上的中心厚度CT7、第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、第二透镜的像侧面的曲率半径R4及第二间隔元件的物侧面的内径d2s满足:2.0<TD/(CT2+CT3+CT7)<3.0;‑0.5<f3/(R4/f2*d2s)<1.0。
Description
技术领域
本申请涉及光学成像领域,具体地,涉及一种光学成像镜头。
背景技术
随着电子产品的更新迭代,为满足客户多样化的需求,产品各个方面的性能需求逐步提升,各类产品的摄像能力更是成为了主要关注指标。同时,随着电子产品的体积越做越小,偏小型化的镜头更加受市场青睐。在此环境下使得摄像头性能需要在满足轻薄的同时能够确保成像质量。
在光学成像镜头领域,杂散光现象的存在和组立稳定性的偏差严重影响着成像镜头的成像品质。例如,通常情况下,若光学成像镜头中各透镜的光焦度设置不合理,可能会导致光线在光学成像镜头中的偏转路径杂乱,进而易产生杂散光;若光学成像镜头中靠近像侧面的透镜的尺寸设置不合理,可能无法实现较好的像面尺寸。另一方面,若光学成像镜头中的间隔元件的位置和尺寸等设计不合理,也可能会导致光线在光学成像镜头中的偏转路径杂乱,进而易产生杂散光。此外,若光学成像镜头中的间隔元件的位置和尺寸等设计不合理,还可能会导致各透镜之间稳定性较差,进而导致光学成像镜头的组立稳定性较差。
因此,如何合理排布光学成像镜头中的各透镜和间隔元件以及合理设置光学成像镜头的光学参数等,以控制光学成像镜头中的光线走势,提高各透镜的加工性,提高光学成像镜头的组立稳定性,以及降低光学成像镜头的生产良率低等,是光学成像领域亟待解决的难题之一。
实用新型内容
依据本申请一方面提供了一种光学成像镜头,包括透镜组,透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜;至少一个间隔元件,至少一个间隔元件包括位于第二透镜与第三透镜之间的第二间隔元件;以及镜筒,镜筒具有容纳透镜组及至少一个间隔元件的容纳空间,其中,第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面沿光轴的距离TD、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第七透镜在光轴上的中心厚度CT7、第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3、第二透镜的像侧面的曲率半径R4及第二间隔元件的物侧面的内径d2s满足:2.0<TD/(CT2+CT3+CT7)<3.0;-0.5<f3/(R4/f2*d2s)<1.0。
在一个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第一透镜与第二透镜之间的第一间隔元件,其中第一间隔元件的像侧面的外径D1m、第二间隔元件的物侧面的外径D2s、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2及第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足:-1.5<(D1m*D2s)/(R4*CT2)<-0.5。
在一个实施方式中,镜筒的前端面与第一间隔元件之间的间隔EP01、第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第一透镜与第二透镜在光轴上的空气间隔T12、第一透镜的物侧面的曲率半径R1及第一间隔元件的最大厚度CP1满足:-0.6<EP01*(CT1-T12)/(R1*CP1)<0.1。
在一个实施方式中,第三透镜的有效焦距f3、第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔T23、第二间隔元件的最大厚度CP2、第二间隔元件的像侧面的内径d2m及第三透镜的物侧面的曲率半径R5满足:0.5<f3*(T23+CP2)/(d2m*R5)<1.5。
在一个实施方式中,第二间隔元件的物侧面的外径D2s、第一间隔元件与第二间隔元件之间的间隔EP12、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2及第二透镜的有效焦距f2满足:1.0<D2s*(CT2/EP12)/f2<2.0。
在一个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第三透镜与第四透镜之间的第三间隔元件,其中第二间隔元件与第三间隔元件之间的间隔EP23、第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第三间隔元件的最大厚度CP3及第四透镜的物侧面的曲率半径R7满足:0.5<EP23*(T34/CP3))/R7<2.5。
在一个实施方式中,透镜组中具有光焦度的透镜中第三透镜的折射率最大,其中第三间隔元件的物侧面的外径D3s、第二间隔元件的像侧面的外径D2m、第三透镜的折射率N3、第三透镜的有效焦距f3及第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:-1.0<(D3s+D2m)/f3<1.0。
在一个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第四透镜与第五透镜之间的第四间隔元件,其中第四间隔元件的像侧面的内径d4m、第四间隔元件的像侧面的外径D4m、第五透镜的物侧面的曲率半径R9及第四间隔元件的最大厚度CP4满足:-18.5<d4m*D4m/(R9*CP4)<6.5。
在一个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第五透镜与第六透镜之间的第五间隔元件,其中第五透镜在光轴上的中心厚度CT5、第五间隔元件的像侧面的内径d5m、第五透镜的有效焦距及第五间隔元件的最大厚度CP5满足:-0.5<CT5*d5m/(f5*CP5)<0.5。
在一个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第六透镜与第七透镜之间的第六间隔元件,其中第六间隔元件的物侧面的外径D6s、第六透镜的物侧面的曲率半径R11、第六间隔元件的最大厚度CP6及第六透镜在光轴上的中心厚度CT6满足:5.5<D6s/R11+CP6/CT6<7.0。
在一个实施方式中,第六透镜的有效焦距f6、第五间隔元件与第六间隔元件之间的间隔EP56、第六透镜与第七透镜在光轴上的空气间隔T67、第六透镜在光轴上的中心厚度CT6及第六透镜的像侧面的曲率半径R12满足:1.0<f6*(EP56+T67)/(CT6*R12)<4.5。
在一个实施方式中,第六间隔元件的像侧面的外径D6m、第六间隔元件的像侧面的内径d6m及第七透镜的有效焦距f7满足:-4.5<(D6m+d6m)/f7<-3.0。
依据本申请另一方面提供了一种光学成像镜头,包括透镜组,透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜;至少一个间隔元件,至少一个间隔元件包括位于第一透镜与第二透镜之间的第一间隔元件;以及镜筒,镜筒具有容纳透镜组及至少一个间隔元件的容纳空间,其中第一间隔元件的像侧面的外径D1m、第二间隔元件的物侧面的外径D2s、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2及第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足:-1.5<(D1m*D2s)/(R4*CT2)<-0.5。
依据本申请另一方面提供了一种光学成像镜头,包括透镜组,透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜;至少一个间隔元件,至少一个间隔元件包括位于第二透镜与第三透镜之间的第二间隔元件;以及镜筒,镜筒具有容纳透镜组及至少一个间隔元件的容纳空间,其中第三透镜的有效焦距f3、第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔T23、第二间隔元件的最大厚度CP2、第二间隔元件的像侧面的内径d2m及第三透镜的物侧面的曲率半径R5满足:0.5<f3*(T23+CP2)/(d2m*R5)<1.5。
依据本申请另一方面提供了一种光学成像镜头,包括透镜组,透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜;至少一个间隔元件,至少一个间隔元件包括位于第五透镜与第六透镜之间的第五间隔元件;以及镜筒,镜筒具有容纳透镜组及至少一个间隔元件的容纳空间,其中第五透镜在光轴上的中心厚度CT5、第五间隔元件的像侧面的内径d5m、第五透镜的有效焦距及第五间隔元件的最大厚度CP5满足:-0.5<CT5*d5m/(f5*CP5)<0.5。
根据本申请实施方式提供的光学成像镜头,通过合理控制各透镜的焦距和曲率半径,同时通过设计间隔元件的数量、厚度和内外径参数,可在提升成像效果的同时合理控制镜头体积大小。根据本申请示例性实施方式提供的光学成像镜头,采用七片式光学系统确保成像质量可达到设计要求,在光学参数达标的前提下,压缩前五片光学透镜口径,采用辅助承靠设计确保组立稳定性,从而获得更小的上半部直径,使得其可以匹配更多的使用场景和满足更多样化的性能需求。
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示出了根据本申请实施方式的光学成像镜头的结构及部分参数示意图;
图2示出了根据本申请实施方式的光学成像镜头消除杂光的示意图;
图3A和图3B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4A至图4D分别示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图5A和图5B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6A至图6D分别示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图7A和图7B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8A至图8D分别示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图9A和图9B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;以及
图10A至图10D分别示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。
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。镜筒最靠近被摄物体的表面称为该镜筒的前端面,镜筒最靠近成像面的表面称为该镜头的后端面。
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透镜组(即第一透镜至第七透镜)、镜筒结构及间隔元件之间可以任意组合,不限于一个实施例中的透镜组只能与该实施例的镜筒结构、间隔元件等组合。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
图1示出了根据本申请一种光学成像镜头的结构排布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的参数例如第一透镜在光轴上的中心厚度CT1未在图1中示出,图1仅示例性示出本申请的一种光学成像系统的镜筒以及间隔元件的部分参数,以便于更好地理解本实用新型。如图1所示,EP12表示第一间隔元件的像侧面与第二间隔元件的物侧面沿光轴方向上的间隔;CP1表示第一间隔元件沿光轴方向的最大厚度;CP2表示第二间隔元件沿光轴方向的最大厚度;d2s表示第二间隔元件的物侧面的内径;d4m表示第四间隔元件的像侧面的内径;D6m表示第六间隔元件的像侧面的外径;d6m表示第六间隔元件的像侧面的内径等,以此类推。
参考图1所示,本申请的第一方面提供了这样一种光学成像镜头,该光学成像镜头可包括镜筒和装配于镜筒内的透镜组。透镜组可包括七片具有光焦度的透镜,分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。这七片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜至第七透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。镜筒可容纳第一透镜至第七透镜。在示例性实施方式中,镜筒远离光轴的外表面平行于光轴。
根据本申请示例性实施方式,第一透镜至第七透镜均可具有用于光学成像的光学区域和从光学区域的外周向外延伸的非光学区域。通常来说,光学区域是指透镜的用于光学成像的区域,非光学区域是透镜的结构区。在光学成像镜头的组装过程中,可通过诸如点胶粘结等工艺在各个透镜的非光学区域处设置间隔元件,并将各个透镜分别联接至镜筒内,即各个透镜均与镜筒的内壁相抵。在光学成像镜头的成像过程中,各个透镜的光学区域可透射来自物体的光而形成光学通路,形成最终的光学影像;而组装后的各个透镜的非光学区域被容纳在无法透射光线的镜筒中,因而使得非光学区域并不直接参与光学成像镜头的成像过程。应注意,为便于描述,本申请将各个透镜划分成光学区域和非光学区域两部分进行描述,但应理解,透镜的光学区域和非光学区域二者在制造过程中可成形为一个整体,而非成形为单独的两部分。
根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头还包括至少一个间隔元件,例如可包括位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,其可抵靠在第二透镜的像侧面的非光学区域。示例性地,第二间隔元件可与第二透镜的像侧面的非光学区域相接触,同时可与第三透镜的物侧面的非光学区域相接触。
根据本申请示例性实施方式,间隔元件还可包括位于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔元件、位于第三透镜和第四透镜之间的第三间隔元件等。示例性地,间隔元件可包括间隔片,还可包括隔圈,通过合理设置间隔元件的数量、厚度、内径以及外径,有利于遮挡杂光,提升光学成像镜头的成像质量,并能够提高光学成像镜头的组立稳定性。
应理解,每个间隔元件最靠近被摄物体的表面称为该间隔元件的物侧面,每个间隔元件最靠近成像面的表面称为该间隔元件的像侧面。镜筒最靠近被摄物体的表面称为该镜筒的物侧端或者前端,镜筒最靠近成像面的表面称为该镜筒的像侧端或者后端。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:2.0<TD/(CT2+CT3+CT7)<3.0,其中TD为第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面沿光轴的距离,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,CT7为第七透镜在光轴上的中心厚度。通过将TD/(CT2+CT3+CT7)限制在合理的范围内,有利于合理地控制第二透镜、第三透镜和第七透镜的中心厚度,使镜头结构更加紧凑轻盈,实现镜头的小型化,并可避免光线偏折过大。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-0.5<f3/(R4/f2*d2s)<1.0,其中f2为第二透镜的有效焦距,f3为第三透镜的有效焦距,R4为第二透镜像侧面的曲率半径,d2s为第二间隔元件的物侧面的内径。通过将f3/(R4/f2*d2s)控制在合理范围内,可避免第二透镜与第三透镜的镜片口径设计过大,满足小型化设计需求;同时为满足光学性能需求,通过合理的焦距和曲率半径参数配合设计,可提高前几枚透镜对光线的汇聚能力,使得射入光线可满足性能需求;此外,通过控制第二间隔元件内径使得边缘无效光线得以过滤,从而提升成像质量。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-1.5<(D1m*D2s)/(R4*CT2)<-0.5,其中D1m为第一间隔元件的像侧面的外径,D2s为第二间隔元件的物侧面的外径,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度,R4为第二透镜像侧面的曲率半径。通过合理控制第一间隔元件和第二间隔元件外径,使得镜头头部直径控制在合理设计范围内,同时配合第二透镜的中心厚度和曲率半径参数,使得镜片的径厚比、厚薄比参数均在利于加工范围内,从而可合理控制主光线的偏转角度。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-0.6<EP01*(CT1-T12)/(R1*CP1)<0.1,其中EP01为镜筒前端面与第一间隔元件之间的间隔,CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度,T12为第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔,R1为第一透镜物侧面的曲率半径,CP1为第一间隔元件的最大厚度。通过合理控制以上空气间隔与中心厚度参数,可以合理控制第一透镜的厚薄比,利于成型;同时控制第一透镜物侧面曲率半径,可使得入射光线角度达到设计要求,控制第一间隔元件的厚度有利于降低第一空气间隔对整体场曲的敏感性,提升产品良率。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:0.5<f3*(T23+CP2)/(d2m*R5)<1.5,其中f3为第三透镜的有效焦距,T23为第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔,CP2为第二间隔元件的最大厚度,d2m为第二间隔元件像侧面的内径,R5为第三透镜物侧面的曲率半径。通过控制以上参数,可使得光线在第三透镜处得到合理的发散,提升芯片匹配度,同时控制间隔元件的内径使得边缘无效光线得以吸收,防止产生杂光。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:1.0<D2s*(CT2/EP12)/f2<2.0,其中D2s为第二间隔元件物侧面的外径,EP12为第一间隔元件与第二间隔元件之间的间隔,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度,f2为第二透镜的有效焦距。通过合理控制以上外径,可获得比较平缓的头部到腰部的镜头外径增长,同时配合其他参数控制,可使得第二透镜的厚度更加均匀,合理的有效焦距有助于减小边缘视场的像差,缩短光学系统的总长,满足轻薄化的要求。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:0.5<EP23*(T34/CP3))/R7<2.5,其中EP23为第二间隔元件与第三间隔元件之间的间隔,T34为第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔,CP3为第三间隔元件的最大厚度,R7为第四透镜物侧面的曲率半径。通过控制以上参数,可使得第三透镜和第四透镜组合的系统敏感度降低,有利于实现成像系统的大光圈和高解像力的特性,同时提升其校正像散和场曲的能力。
在示例性实施方式中,透镜组中具有光焦度的透镜中折射率最大的透镜为第三透镜,根据本申请的光学成像镜头可满足:-1.0<(D3s+D2m)/f3<1.0,其中D3s为第三间隔元件物侧面的外径,D2m为第二间隔元件像侧面的外径,N3第三透镜的折射率,f3为第三透镜的有效焦距,R6为第三透镜像侧面的曲率半径。通过控制第三透镜的焦距、曲率半径和折射率等参数,使得通过光阑射入第三透镜的汇聚光线开始按照设计要求合理发散,有利于实现大像面特性,有利于降低轴上色差,确保更好的成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像镜头还可包括位于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔元件,该第四间隔元件可与第四透镜的像侧面直接接触。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-18.5<d4m*D4m/(R9*CP4)<6.5,其中,d4m为第四间隔元件像侧面的内径,D4m为第四间隔元件像侧面的外径,R9为第五透镜物侧面的曲率半径,CP4为第四间隔元件的最大厚度。通过合理控制第四间隔元件的内外径参数,可获得合理的间隔元件环带面积参数,利于减少异常杂光光斑,同时配合第五透镜曲率半径和第四间隔元件最大厚度,可有效控制第四空气间隔大小,使得其能更好的控制场曲和畸变量范围,提升成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像镜头还可包括位于第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件,该第五间隔元件可与第五透镜的像侧面直接接触。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-0.5<CT5*d5m/(f5*CP5)<0.5,其中CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,d5m为第五间隔元件像侧面的内径,f5为第五透镜的有效焦距,R10为第五透镜像侧面的曲率半径,CP5为第五间隔元件的最大厚度。通过控制以上与第五透镜相关的参数,使得第五透镜的可加工性得到提升,能够合理的控制其光焦度的贡献范围,同时合理的控制其负球差的贡献率,从而提升成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像镜头还可包括位于第六透镜和第七透镜之间的第六间隔元件,该第六间隔元件可与第六透镜的像侧面直接接触。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:5.5<D6s/R11+CP6/CT6<7.0,其中D6s为第六间隔元件物侧面的外径,R11为第六透镜物侧面的曲率半径,CP6为第六间隔元件的最大厚度,CT6为第六透镜在光轴上的中心厚度。通过合理控制第六间隔元件的外径,可有效控制第五透镜和第六透镜的段差大小,同时配合第六透镜的曲率半径,中厚和边厚数据,可有效平衡光学成像镜头的像散和控制系统光圈大小,提高成像的整体亮度。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:1.0<f6*(EP56+T67)/(CT6*R12)<4.5,其中f6为第六透镜的有效焦距,EP56为第五间隔元件与第六间隔元件之间的间隔,T67为第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隔,CT6为第六透镜在光轴上的中心厚度,R12为第六透镜像侧面的曲率半径。通过满足上述条件,能够合理控制第六透镜的空间占比,有利于保证镜片组装工艺,实现光学镜头的小型化。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-4.5<(D6m+d6m)/f7<-3.0,其中D6m为第六间隔元件像侧面的外径,d6m为第六间隔元件像侧面的内径,f7为第七透镜的有效焦距,R14为第七透镜像侧面的曲率半径。通过合理控制第六间隔元件的内外径,可有效控制杂散光的异常,同时控制其有效焦距和曲率半径,使得出射光线可更加契合设计像面参数,控制系统的像高,进而有利于实现光学成像镜头的小型化。
本申请的第二方面提供了这样一种光学成像镜头,该光学成像镜头可包括镜筒和装配于镜筒内的透镜组。透镜组可包括七片具有光焦度的透镜,分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。这七片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜至第七透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。镜筒可容纳第一透镜至第七透镜。在示例性实施方式中,镜筒远离光轴的外表面平行于光轴。
根据本申请实施方式的光学成像镜头还包括至少一个间隔元件,例如可包括位于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔元件。示例性地,第一间隔元件可与第一透镜的像侧面的非光学区域相接触,同时可与第二透镜的物侧面的非光学区域相接触。
根据本申请示例性实施方式,间隔元件还可包括位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,其可抵靠在第二透镜的像侧面的非光学区域。示例性地,间隔元件可包括间隔片,还可包括隔圈,通过合理设置间隔元件的数量、厚度、内径以及外径,有利于遮挡杂光,提升光学成像镜头的成像质量,并能够提高光学成像镜头的组立稳定性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-1.5<(D1m*D2s)/(R4*CT2)<-0.5,其中D1m为第一间隔元件的像侧面的外径,D2s为第二间隔元件的物侧面的外径,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度,R4为第二透镜像侧面的曲率半径。通过合理控制第一间隔元件和第二间隔元件外径,使得镜头头部直径控制在合理设计范围内,同时配合第二透镜的中心厚度和曲率半径参数,使得镜片的径厚比、厚薄比参数均在利于加工范围内,从而可合理控制主光线的偏转角度。
本申请的第三方面提供了这样一种光学成像镜头,该光学成像镜头可包括镜筒和装配于镜筒内的透镜组。透镜组可包括七片具有光焦度的透镜,分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。这七片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜至第七透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。镜筒可容纳第一透镜至第七透镜。在示例性实施方式中,镜筒远离光轴的外表面平行于光轴。
根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头还包括至少一个间隔元件,例如可包括位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,其可抵靠在第二透镜的像侧面的非光学区域。示例性地,第二间隔元件可与第二透镜的像侧面的非光学区域相接触,同时可与第三透镜的物侧面的非光学区域相接触。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:0.5<f3*(T23+CP2)/(d2m*R5)<1.5,其中f3为第三透镜的有效焦距,T23为第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔,CP2为第二间隔元件的最大厚度,d2m为第二间隔元件像侧面的内径,R5为第三透镜物侧面的曲率半径。通过控制以上参数,可使得光线在第三透镜处得到合理的发散,提升芯片匹配度,同时控制间隔元件的内径使得边缘无效光线得以吸收,防止产生杂光。
本申请的第四方面提供了这样一种光学成像镜头,该光学成像镜头可包括镜筒和装配于镜筒内的透镜组。透镜组可包括七片具有光焦度的透镜,分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。这七片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜至第七透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。镜筒可容纳第一透镜至第七透镜。在示例性实施方式中,镜筒远离光轴的外表面平行于光轴。
根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头还包括至少一个间隔元件,例如可包括位于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔元件,其可抵靠在第四透镜的像侧面的非光学区域。示例性地,第四间隔元件可与第四透镜的像侧面的非光学区域相接触,同时可与第五透镜的物侧面的非光学区域相接触。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-18.5<d4m*D4m/(R9*CP4)<6.5,其中,d4m为第四间隔元件像侧面的内径,D4m为第四间隔元件像侧面的外径,R9为第五透镜物侧面的曲率半径,CP4为第四间隔元件的最大厚度。通过合理控制第四间隔元件的内外径参数,可获得合理的间隔元件环带面积参数,利于减少异常杂光光斑,同时配合第五透镜曲率半径和第四间隔元件最大厚度,可有效控制第四空气间隔大小,使得其能更好的控制场曲和畸变量范围,提升成像质量。
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七透镜的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。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、第六透镜和第七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、第六透镜和第七透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
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七个透镜为例进行了描述,但是该光学成像镜头不限于包括七个透镜。如果需要,该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。任意相邻两透镜之间可包含至少一个间隔元件。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头还包括光阑。光阑可约束光路,控制光强大小。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。本申请提出了一种具有大像面、组立稳定性好、光线汇聚能力高以及高成像质量等特性的光学成像镜头。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,例如上文的七片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、材质、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可有效地汇聚入射光线、降低成像镜头的光学总长并提高成像镜头的可加工性,使得光学成像镜头更有利于生产加工。本申请通过合理搭配透镜、间隔元件以及镜筒,有利于均匀分布各透镜,增强光线的汇聚能力,提高成像质量。
如图2所示,杂光由物侧入射至光学成像镜头并由像侧出射。通过合理的焦距和曲率半径参数配合设计,可改善透镜组中前几枚镜片对光线的汇聚能力,使得射入光线可满足性能需求;同时通过第二透镜和第三透镜之间且可与第二透镜的像侧面直接接触的第二间隔元件,以及第三透镜和第四透镜之间且可与第三透镜的像侧面直接接触的第三间隔元件等的个数及内径等参数设计,可实现透镜边缘处对杂散光的有效遮挡,使得边缘无效光线得以过滤,提升成像质量。
下面将参考附图并结合实施例进一步描述可适用于上述示例性实施方式的光学成像镜头的实施例1至实施例4。
实施例1
图3A和图3B分别示出了根据本申请实施例1的示例1-1和示例1-2的光学成像镜头的结构示意图。
如图3A和图3B所示,光学成像镜头镜筒P0和透镜组。透镜组由物侧至像侧依序可包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片(未示出)和成像面S17(未示出)。
根据本申请实施方式的光学成像镜头还可包括至少一个间隔元件。示例性地,每个间隔元件可包括至少一个间隔片,例如第一间隔元件P1;每个间隔元件也可以包括间隔片和隔圈,例如第五间隔元件可包括间隔片P5和隔圈P5b。
在该实施例中,如图3A和图3B所示,至少一个间隔元件可包括: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和P5b)和第六间隔元件P6。其中示例1-1和示例1-2的光学成像镜头的各间隔元件的实际参数有不同。
在该实施例中,第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S6为凹面。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具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。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。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。滤光片具有物侧面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,第一透镜E1至第七透镜E7中的任意一个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。
表2-1和表2-2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A66、A28和A30。
表2-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 4.7429E-06 | 2.5675E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | -3.3594E-06 | -4.7190E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 1.4173E-06 | -4.6710E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | 6.1429E-06 | -1.6382E-05 | -7.7511E-06 | -3.7231E-06 | -2.8344E-06 | -4.6473E-07 | -2.9456E-06 |
S5 | 1.5647E-05 | -1.1392E-05 | -9.6764E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | -5.4978E-06 | -1.4576E-07 | -2.2232E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S7 | -3.1748E-05 | -7.3775E-06 | -4.2581E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -7.9004E-05 | -8.6286E-07 | 1.7032E-05 | 1.4962E-05 | 1.1831E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | 1.4908E-05 | 7.9827E-05 | 1.6315E-04 | 8.9433E-05 | 4.8620E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | -6.0032E-04 | 1.6288E-04 | 4.5347E-04 | 9.6698E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S11 | 1.3892E-03 | -2.7190E-05 | 7.1380E-04 | -4.7026E-04 | 4.4850E-05 | -1.9754E-05 | 9.2042E-05 |
S12 | -2.9497E-03 | -2.7143E-04 | -4.5335E-04 | -1.8637E-05 | 5.5252E-05 | -8.0873E-06 | 4.9707E-05 |
S13 | 2.6635E-03 | -7.9945E-04 | 3.4182E-04 | -3.0061E-04 | -4.5175E-04 | 1.9697E-04 | -2.0879E-05 |
S14 | 5.1463E-03 | -1.5780E-03 | 9.4236E-04 | -7.1392E-04 | 1.7470E-03 | -2.2260E-04 | -6.1711E-04 |
表2-2
图4A示出了实施例1的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例1的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例1的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D示出了实施例1的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图4A至图4D可知,实施例1所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
实施例2
图5A和图5B分别示出了根据本申请实施例2的示例2-1和示例2-2的光学成像镜头的结构示意图。在该实施例2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。
如图5A和图5B所示,光学成像镜头可包括镜筒P0、透镜组以及至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序可包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片(未示出)和成像面S17(未示出)。至少一个间隔元件可包括: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和P5b)和第六间隔元件(P6和P6b)。其中示例2-1和示例2-2的光学成像镜头的各间隔元件的实际参数有不同。
在该实施例中,第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S6为凹面。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具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。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。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。滤光片具有物侧面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上。
表3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3
在实施例2中,第一透镜E1至第七透镜E7中的任意一个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可利用上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表4-1和表4-2给出了可用于实施例2中各非球面镜面S1-S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A66、A28和A30。
表4-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 3.0921E-05 | -2.6830E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 2.5448E-06 | -2.4380E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 8.0440E-06 | -1.7363E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -1.4547E-05 | -3.0246E-05 | -2.9800E-05 | -1.2554E-05 | -9.4742E-06 | 1.8875E-06 | -2.8806E-06 |
S5 | -2.8994E-07 | -8.3105E-06 | -2.4800E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | -4.8678E-06 | -3.8063E-06 | -1.4046E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S7 | -6.6820E-05 | -2.8129E-05 | -4.5934E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -8.5883E-05 | 4.0962E-05 | -5.5403E-05 | 1.0594E-05 | -1.0402E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | -1.3472E-04 | 8.5877E-05 | 1.4766E-04 | 1.0093E-04 | 2.0134E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | -6.3377E-05 | 4.8134E-04 | 3.9581E-04 | 5.9808E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S11 | 1.9687E-03 | 8.1392E-05 | 5.2392E-04 | -5.2926E-04 | 1.1627E-04 | -2.3389E-05 | 1.3517E-05 |
S12 | -2.5240E-03 | -9.7607E-04 | -2.8276E-04 | -3.1918E-04 | 2.8991E-04 | -1.0811E-04 | 7.2358E-05 |
S13 | 9.7008E-03 | -3.4533E-03 | 2.4871E-03 | -2.1383E-03 | 1.9113E-03 | -1.0528E-03 | 5.9729E-04 |
S14 | 1.5859E-02 | -1.4677E-02 | 7.2394E-03 | -3.2710E-03 | 4.8452E-03 | -2.8233E-03 | 4.2139E-04 |
表4-2
图6A示出了实施例2的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例2的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例2的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了实施例2的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图6A至图6D可知,实施例2所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
实施例3
图7A和图7B分别示出了根据本申请实施例3的示例3-1和示例3-2的光学成像镜头的结构示意图。
如图7A和图7B所示,光学成像镜头可包括镜筒P0、透镜组以及至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序可包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片(未示出)和成像面S17(未示出)。至少一个间隔元件可包括: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和第六间隔元件P6。其中示例3-1和示例3-2的光学成像镜头的各间隔元件的实际参数有不同。
在该实施例中,第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S6为凹面。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具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。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。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。滤光片具有物侧面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上。
表5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5
在实施例3中,第一透镜E1至第七透镜E7中的任意一个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可利用上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表6-1和表6-2给出了可用于实施例3中各非球面镜面S1-S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A66、A28和A30。
/>
表6-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 1.3852E-05 | -4.6087E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | -3.0840E-06 | -1.2748E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 1.8849E-05 | 3.0698E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -1.7607E-05 | 5.4736E-07 | -1.8745E-05 | 3.1703E-06 | -6.4924E-06 | 8.6306E-06 | -9.6540E-06 |
S5 | 1.4961E-05 | -9.3962E-06 | -6.2323E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | 4.4294E-06 | 2.3570E-06 | -1.2907E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S7 | -2.2979E-05 | -1.8963E-05 | 2.0347E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -5.1831E-05 | -2.6352E-05 | 1.5270E-05 | 9.0773E-06 | 6.8658E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | 4.4820E-05 | 4.7278E-05 | 1.6545E-04 | 8.0455E-05 | 4.2945E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | -4.8161E-04 | 1.8960E-04 | 3.9888E-04 | 8.9930E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S11 | 1.6860E-03 | -9.9095E-05 | 6.2503E-04 | -3.7022E-04 | 4.9132E-05 | -6.5613E-05 | 3.3060E-05 |
S12 | -2.9705E-03 | -2.4350E-04 | -5.2937E-04 | 6.1669E-05 | 3.3956E-05 | -1.3695E-05 | 5.5529E-07 |
S13 | 3.6588E-03 | -5.6132E-04 | -6.3197E-05 | 4.6056E-04 | -5.2989E-04 | 2.2716E-04 | -2.5953E-05 |
S14 | 5.0101E-03 | -1.6690E-03 | 1.1277E-03 | -1.7951E-03 | 2.2241E-03 | -5.2600E-04 | -1.3877E-04 |
表6-2
图8A示出了实施例3的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例3的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例3的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了实施例3的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图8A至图8D可知,实施例3所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
实施例4
图9A和图9B分别示出了根据本申请实施例4的示例4-1和示例4-2的光学成像镜头的结构示意图。
如图9A和图9B所示,光学成像镜头可包括镜筒P0、透镜组以及至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序可包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片(未示出)和成像面S17(未示出)。至少一个间隔元件可包括: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和第六间隔元件P6。其中示例4-1和示例4-2的光学成像镜头的各间隔元件的实际参数有不同。
在该实施例中,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具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。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具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。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。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。滤光片具有物侧面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上。
表7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7
在实施例4中,第一透镜E1至第七透镜E7中的任意一个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可利用上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表8-1和表8-2给出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A66、A28和A30。
/>
表8-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | -5.9962E-06 | -2.3087E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | -8.1447E-06 | -2.1727E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | -8.0070E-06 | -6.7625E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -4.9216E-06 | -2.2011E-05 | -2.6093E-06 | 6.2669E-07 | 8.5552E-07 | 3.8369E-07 | -1.4525E-06 |
S5 | 2.3420E-05 | -1.0542E-05 | -2.8864E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | 2.1835E-06 | -3.9454E-07 | -4.6031E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S7 | -4.0008E-05 | -6.1096E-06 | -9.9581E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -1.1467E-04 | 1.3973E-05 | -1.1075E-06 | 1.4025E-05 | 8.1299E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | 1.1905E-05 | 1.4964E-04 | 1.3999E-04 | 9.9186E-05 | 4.4915E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | -4.6804E-04 | 2.3428E-04 | 3.9874E-04 | 8.5893E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S11 | 1.7762E-03 | -1.2002E-04 | 6.4389E-04 | -5.1866E-04 | 1.1082E-04 | -1.8140E-05 | 9.6836E-05 |
S12 | -3.3659E-03 | -1.9513E-04 | -5.9441E-04 | 1.2275E-05 | 8.2517E-05 | 1.0798E-05 | 7.4141E-05 |
S13 | 4.0483E-03 | -1.8560E-03 | 4.2089E-04 | -9.5711E-04 | -4.2572E-04 | 1.6943E-04 | -2.1435E-05 |
S14 | 8.9175E-03 | -1.9128E-03 | 1.1715E-03 | -2.1119E-04 | 2.1607E-03 | -5.6046E-04 | -6.5707E-04 |
表8-2
图10A示出了实施例4的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例4的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例4的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D示出了实施例4的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图10A至图10D可知,实施例4所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
下表9示出了实施例1至实施例4的各示例的光学成像镜头的光学参数,例如各透镜的焦距值、各间隔元件的厚度和内外径,以及元件之间的间隔距离等。其中,内外径、距离和焦距值的单位均为毫米(mm)。
/>
表9综上,实施例1至实施例4的各示例中,分别满足下表10中所示的条件式。
条件式/示例 | 1-1 | 1-2 | 2-1 | 2-2 | 3-1 | 3-2 | 4-1 | 4-2 |
TD/(CT2+CT3+CT7) | 2.16 | 2.16 | 2.16 | 2.16 | 2.17 | 2.17 | 2.20 | 2.20 |
f3/(R4/f2*d2s) | 0.84 | 0.83 | 0.61 | 0.61 | 0.86 | 0.86 | 0.95 | 0.93 |
EP01*(CT1-T12)/(R1*CP1) | 0.02 | 0.02 | 0.06 | 0.06 | 0.03 | 0.03 | -0.01 | -0.01 |
f3*(T23+CP2)/(d2m*R5) | -0.11 | -0.11 | -0.07 | -0.08 | -0.09 | -0.09 | -0.10 | -0.12 |
D2s*(CT2/EP12)/f2 | 1.75 | 1.61 | 1.82 | 1.59 | 1.99 | 1.80 | 1.68 | 1.38 |
(D1m*D2s)/(R4*CT2) | -0.85 | -0.88 | -0.82 | -0.77 | -1.16 | -1.19 | -1.37 | -1.22 |
EP23*(T34/CP3)/R7 | 1.02 | 1.01 | 1.46 | 0.99 | 0.97 | 0.87 | 1.59 | 1.33 |
(D3s+D2m)/f3 | -0.64 | -0.64 | -0.70 | -0.61 | -0.67 | -0.60 | -0.69 | -0.66 |
d4m*D4m/(R9*CP4) | 3.00 | 3.29 | 6.11 | 4.57 | -5.42 | -3.85 | -18.18 | -15.60 |
CT5*d5m/(f5*CP5) | -0.28 | -0.30 | -0.23 | -0.25 | -0.24 | -0.24 | -0.28 | -0.30 |
f6*(EP56+T67)/(CT6*R12) | 2.68 | 3.46 | 3.07 | 3.08 | 3.01 | 3.01 | 3.10 | 3.28 |
(D6m+d6m)/f7 | -3.62 | -3.71 | -3.99 | -4.14 | -3.72 | -3.84 | -3.39 | -3.50 |
D6s/R11+CP6/CT6 | 6.35 | 5.99 | 6.15 | 6.32 | 5.82 | 6.09 | 6.36 | 6.53 |
表10
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,本申请中所涉及的实用新型范围,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实用新型构思的情况下,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 (12)
1.一种光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头包括:
透镜组,所述透镜组沿光轴由物侧至像侧依序包括具有光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜;
至少一个间隔元件,所述至少一个间隔元件包括位于所述第二透镜与第三透镜之间的第二间隔元件;以及
镜筒,所述镜筒具有容纳所述透镜组及所述至少一个间隔元件的容纳空间,
其中,所述第一透镜的物侧面至所述第七透镜的像侧面沿所述光轴的距离TD、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2、所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3、所述第七透镜在所述光轴上的中心厚度CT7、所述第二透镜的有效焦距f2、所述第三透镜的有效焦距f3、所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4及所述第二间隔元件的物侧面的内径d2s满足:2.0<TD/(CT2+CT3+CT7)<3.0;-0.5<f3/(R4/f2*d2s)<1.0。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第一透镜与第二透镜之间的第一间隔元件,
所述第一间隔元件的像侧面的外径D1m、所述第二间隔元件的物侧面的外径D2s、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2及所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足:-1.5<(D1m*D2s)/(R4*CT2)<-0.5。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第一透镜与第二透镜之间的第一间隔元件,
所述镜筒的前端面与所述第一间隔元件之间的间隔EP01、所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1、所述第一透镜与第二透镜在所述光轴上的空气间隔T12、所述第一透镜的物侧面的曲率半径R1及所述第一间隔元件的最大厚度CP1满足:-0.6<EP01*(CT1-T12)/(R1*CP1)<0.1。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述第三透镜的有效焦距f3、所述第二透镜与第三透镜在所述光轴上的空气间隔T23、所述第二间隔元件的最大厚度CP2、所述第二间隔元件的像侧面的内径d2m及所述第三透镜的物侧面的曲率半径R5满足:0.5<f3*(T23+CP2)/(d2m*R5)<1.5。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第一透镜与第二透镜之间的第一间隔元件,
所述第二间隔元件的物侧面的外径D2s、所述第一间隔元件与所述第二间隔元件之间的间隔EP12、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2及所述第二透镜的有效焦距f2满足:1.0<D2s*(CT2/EP12)/f2<2.0。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第三透镜与第四透镜之间的第三间隔元件,
所述第二间隔元件与所述第三间隔元件之间的间隔EP23、所述第三透镜与所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34、所述第三间隔元件的最大厚度CP3及所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7满足:0.5<EP23*(T34/CP3))/R7<2.5。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述透镜组中具有光焦度的透镜中所述第三透镜的折射率最大,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第三透镜与第四透镜之间的第三间隔元件,
所述第三间隔元件的物侧面的外径D3s、所述第二间隔元件的像侧面的外径D2m、所述第三透镜的折射率N3、所述第三透镜的有效焦距f3及所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:-1.0<(D3s+D2m)/f3<1.0。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第四透镜与第五透镜之间的第四间隔元件,
所述第四间隔元件的像侧面的内径d4m、所述第四间隔元件的像侧面的外径D4m、所述第五透镜的物侧面的曲率半径R9及所述第四间隔元件的最大厚度CP4满足:-18.5<d4m*D4m/(R9*CP4)<6.5。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第五透镜与第六透镜之间的第五间隔元件,
所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5、所述第五间隔元件的像侧面的内径d5m、所述第五透镜的有效焦距及所述第五间隔元件的最大厚度CP5满足:-0.5<CT5*d5m/(f5*CP5)<0.5。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第六透镜与第七透镜之间的第六间隔元件,
所述第六间隔元件的物侧面的外径D6s、所述第六透镜的物侧面的曲率半径R11、所述第六间隔元件的最大厚度CP6及所述第六透镜在所述光轴上的中心厚度CT6满足:5.5<D6s/R11+CP6/CT6<7.0。
11.根据权利要求1-8中任一项所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第五透镜与第六透镜之间的第五间隔元件,以及位于所述第六透镜与第七透镜之间的第六间隔元件,
所述第六透镜的有效焦距f6、所述第五间隔元件与所述第六间隔元件之间的间隔EP56、所述第六透镜与所述第七透镜在所述光轴上的空气间隔T67、所述第六透镜在所述光轴上的中心厚度CT6及所述第六透镜的像侧面的曲率半径R12满足:1.0<f6*(EP56+T67)/(CT6*R12)<4.5。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的光学成像镜头,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第六透镜与第七透镜之间的第六间隔元件,
所述第六间隔元件的像侧面的外径D6m、所述第六间隔元件的像侧面的内径d6m及所述第七透镜的有效焦距f7满足:-4.5<(D6m+d6m)/f7<-3.0。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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