WO2022088356A1 - 摄像光学镜头 - Google Patents
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Abstract
一种摄像光学镜头(10),摄像光学镜头(10)共包含八片透镜,八片透镜自物侧至像侧依序为:具有正屈折力的第一透镜(L1)、具有正屈折力的第二透镜(L2)、具有正屈折力的第三透镜(L3)、具有负屈折力的第四透镜(L4)、具有正屈折力的第五透镜(L5)、具有正屈折力的第六透镜(L6)、具有负屈折力的第七透镜(L7)以及具有负屈折力的第八透镜(L8);其中,摄像光学镜头(10)的光学总长为TTL,摄像光学镜头(10)的焦距为f,第二透镜(L2)的焦距为f2,第七透镜(L7)的物侧面的中心曲率半径为R13,第七透镜(L7)的像侧面的中心曲率半径为R14,且满足下列关系式:0.95≤f/TTL;2.00≤f2/f≤5.00;-0.90≤(R13+R14)/(R13-R14)≤-0.25。摄像光学镜头(10)具有良好光学性能的同时,还满足大光圈、长焦距、超薄化的设计要求。
Description
本发明涉及光学镜头领域,特别涉及一种适用于智能手机、数码相机等手提终端设备,以及监视器、PC镜头等摄像装置的摄像光学镜头。
近年来,随着智能手机的兴起,小型化摄影镜头的需求日渐提高,而一般摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)两种,且由于半导体制造工艺技术的精进,使得感光器件的像素尺寸缩小,再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势,因此,具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。
为获得较佳的成像品质,传统搭载于手机相机的镜头多采用三片式、四片式甚至是五片式、六片式透镜结构。然而,随着技术的发展以及用户多样化需求的增多,在感光器件的像素面积不断缩小,且系统对成像品质的要求不断提高的情况下,八片式透镜结构逐渐出现在镜头设计当中,常见的八片式透镜虽然已经具有较好的光学性能,但是其光焦度、透镜间距和透镜形状设置仍然具有一定的不合理性,导致透镜结构在具有良好光学性能的同时,无法满足大光圈、长焦距、超薄化的设计要求。
因此,有必要提供一种具有良好的光学性能且满足大光圈、长焦距、超薄化设计要求的摄像光学镜头。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头,其具有良好光学性能的同时,满足大光圈、长焦距、超薄化的设计要求。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头,所述摄像光学镜头共包含八片透镜,所述八片透镜自物侧至像侧依序为:具有正屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有正屈折力的第六透镜、具有负屈折力的第七透镜以及具有负屈折力的第八透镜;其中,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第二透镜的焦距为f2,所述第七透镜的物侧面的中心曲率半径为R13,所述第七透镜的像侧面的中心曲率半径为R14,且满足下列关系式:0.95≤f/TTL;2.00≤f2/f≤5.00;-0.90≤(R13+R14)/(R13-R14)≤-0.25。
优选地,所述第五透镜的像侧面到第六透镜的物侧面的轴上距离为 d10,所述第六透镜的像侧面到第七透镜的物侧面的轴上距离为d12,且满足下列关系式:2.00≤d10/d12≤7.50。
优选地,所述第一透镜的焦距为f1,所述第一透镜的物侧面的中心曲率半径为R1,所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为R2,所述第一透镜的轴上厚度为d1,且满足下列关系式:0.39≤f1/f≤1.23;-3.63≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.17;0.06≤d1/TTL≤0.20。
优选地,所述第二透镜的物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜的像侧面的中心曲率半径为R4,所述第二透镜的轴上厚度为d3,且满足下列关系式:-1.74≤(R3+R4)/(R3-R4)≤0.10;0.02≤d3/TTL≤0.07。
优选地,所述第三透镜的焦距为f3,所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜的像侧面的中心曲率半径为R6,所述第三透镜的轴上厚度为d5,且满足下列关系式:0.61≤f3/f≤1.92;-2.35≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.21;0.04≤d5/TTL≤0.12。
优选地,所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜的物侧面的中心曲率半径为R7,所述第四透镜的像侧面的中心曲率半径为R8,所述第四透镜的轴上厚度为d7,且满足下列关系式:-1.13≤f4/f≤-0.29;0.22≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.08;0.02≤d7/TTL≤0.07。
优选地,所述第五透镜的焦距为f5,所述第五透镜的物侧面的中心曲率半径为R9,所述第五透镜的像侧面的中心曲率半径为R10,所述第五透镜的轴上厚度为d9,且满足下列关系式:0.99≤f5/f≤3.64;-2.12≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.32;0.02≤d9/TTL≤0.08。
优选地,所述第六透镜的焦距为f6,所述第六透镜的物侧面的中心曲率半径为R11,所述第六透镜的像侧面的中心曲率半径为R12,所述第六透镜的轴上厚度为d11,且满足下列关系式:0.99≤f6/f≤5.47;2.09≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.26;0.02≤d11/TTL≤0.15。
优选地,所述第七透镜的焦距为f7,所述第七透镜的轴上厚度为d13,且满足下列关系式:-4.26≤f7/f≤-0.81;0.03≤d13/TTL≤0.08。
优选地,所述第八透镜的焦距为f8,所述第八透镜的物侧面的中心曲率半径为R15,所述第八透镜的像侧面的中心曲率半径为R16,所述第八透镜的轴上厚度为d15,且满足下列关系式:-7.10≤f8/f≤-1.52;2.22≤(R15+R16)/(R15-R16)≤8.51;0.03≤d15/TTL≤0.10。
本发明的有益效果在于:本发明的摄像光学镜头具有优秀的光学特性,且具有大光圈、长焦距、超薄化的特性,尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头。
为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案,下面将对实施方式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发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在 不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明第一实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图2是图1所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图3是图1所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图4是图1所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图5是本发明第二实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图6是图5所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图7是图5所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图8是图5所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;
图9是本发明第三实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;
图10是图9所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;
图11是图9所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;
图12是图9所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
(第一实施方式)
参考附图,本发明提供了一种摄像光学镜头10。图1所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的结构示意图,该摄像光学镜头10共包括八片透镜。具体的,左侧为物侧,右侧为像侧,摄像光学镜头10由物侧至像侧依序包括:光圈S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8。第八透镜L8和像面Si之间可设置有光学过滤片(filter)GF等光学元件。
在本实施方式中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有正屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有正屈折力,第七透镜L7具有负屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。
在本实施方式中,第一透镜L1具有正屈折力,有利于提高光学系统性能。
在本实施方式中,第一透镜L1为塑料材质,第二透镜L2为塑料材质,第三透镜L3为塑料材质,第四透镜L4为塑料材质,第五透镜L5为塑料材质,第六透镜L6为塑料材质,第七透镜L7为塑料材质,第八透镜L8为塑料材质。在其他实施例中,各透镜也可以是其他材质。
在本实施方式中,定义所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL, 所述摄像光学镜头10的焦距为f,所述第二透镜L2的焦距为f2,所述第七透镜L7的物侧面的中心曲率半径为R13,所述第七透镜L7的像侧面的中心曲率半径为R14,满足下列关系式:
0.95≤f/TTL; (1)
2.00≤f2/f≤5.00; (2)
-0.90≤(R13+R14)/(R13-R14)≤-0.25。 (3)
关系式(1)规定了摄像光学镜头10的焦距f与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,关系式(1)满足条件时,在同样的光学总长TTL情况下,摄像光学镜头10具有更长的焦距。
关系式(2)规定了第二透镜L2的焦距f2与摄像光学镜头10的焦距f的比值,可以有效地平衡系统的球差以及场曲量。
关系式(3)规定了第七透镜L7的形状,在关系式(3)范围内可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
定义所述第五透镜L5的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离为d10,所述第六透镜L6的像侧面到第七透镜L7的物侧面的轴上距离为d12,满足下列关系式:2.00≤d10/d12≤7.50。规定了第五透镜L5的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离d10与第六透镜L6的像侧面到第七透镜L7的物侧面的轴上距离d12的比值,在关系式范围内有助于压缩系统光学总长,实现超薄化效果。
本实施方式中,第一透镜L1的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面。
定义所述第一透镜L1的焦距为f1,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:0.39≤f1/f≤1.23,规定了第一透镜L1的焦距f1与摄像光学镜头10的焦距f的比值。在规定的范围内时,第一透镜L1具有适当的正屈折力,有利于减小系统像差,同时有利于镜头向超薄化发展。优选地,满足0.62≤f1/f≤0.99。
定义所述第一透镜L1的物侧面的中心曲率半径为R1,所述第一透镜的L1像侧面的中心曲率半径为R2,满足下列关系式:-3.63≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.17,合理控制第一透镜L1的形状,使得第一透镜L1能够有效地校正系统球差。优选地,满足-2.27≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.46。
定义所述第一透镜L1的轴上厚度为d1,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.06≤d1/TTL≤0.20,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.09≤d1/TTL≤0.16。
本实施方式中,第二透镜L2的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面。
定义所述第二透镜L2的物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜L2的像侧面的中心曲率半径为R4,满足下列关系式:-1.74≤(R3+R4)/(R3-R4)≤0.10,规定了第二透镜L2的形状,在范围内时,随 着镜头向超薄化发展,有利于补正轴上色像差问题。优选地,满足-1.09≤(R3+R4)/(R3-R4)≤0.08。
定义所述第二透镜L2的轴上厚度为d3,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.02≤d3/TTL≤0.07,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.03≤d3/TTL≤0.05。
本实施方式中,第三透镜L3的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面。
定义所述第三透镜L3的焦距为f3,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:0.61≤f3/f≤1.92,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地,满足0.97≤f3/f≤1.53。
定义所述第三透镜L3的物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜L3的像侧面的中心曲率半径为R6,满足下列关系式:-2.35≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.21,可有效控制第三透镜L3的形状,有利于第三透镜L3成型,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。优选地,满足-1.47≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.26。
定义所述第三透镜L3的轴上厚度为d5,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.04≤d5/TTL≤0.12,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.06≤d5/TTL≤0.10。
本实施方式中,第四透镜L4的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凹面。
定义所述第四透镜L4的焦距为f4,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:-1.13≤f4/f≤-0.29,规定了第四透镜L4的焦距f4与摄像光学镜头10的焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。优选地,满足-0.71≤f4/f≤-0.36。
定义所述第四透镜L4的物侧面的中心曲率半径为R7,所述第四透镜L4的像侧面的中心曲率半径为R8,且满足下列关系式:0.22≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.08,规定了第四透镜L4的形状,在范围内时,随着超薄化的发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足0.35≤(R7+R8)/(R7-R8)≤0.86。
定义所述第四透镜L4的轴上厚度为d7,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.02≤d7/TTL≤0.07,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.03≤d7/TTL≤0.06。
本实施方式中,第五透镜L5的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面。
定义所述第五透镜L5的焦距为f5,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:0.99≤f5/f≤3.64,对第五透镜L5的限定可有效的使得摄像光学镜头10的光线角度平缓,降低公差敏感度。优选地,满足1.58≤f5/f≤2.92。
定义所述第五透镜L5的物侧面的中心曲率半径为R9,所述第五透镜L5的像侧面的中心曲率半径为R10,且满足下列关系式:-2.12≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.32,规定了第五透镜L5的形状,在条件范围内时,随着超薄化发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足-1.33≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.41。
定义所述第五透镜L5的轴上厚度为d9,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.02≤d9/TTL≤0.08,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.04≤d9/TTL≤0.07。
本实施方式中,第六透镜L6的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凸面。
定义所述第六透镜L6的焦距为f6,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:0.99≤f6/f≤5.47,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地,满足1.58≤f6/f≤4.37。
定义所述第六透镜L6的物侧面的中心曲率半径为R11,所述第六透镜L6的像侧面的中心曲率半径为R12,满足下列关系式2.09≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.26,规定了第六透镜L6的形状,在条件范围内时,随着超薄化发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足3.34≤(R11+R12)/(R11-R12)≤9.01。
定义所述第六透镜L6的轴上厚度为d11,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.02≤d11/TTL≤0.15,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.04≤d11/TTL≤0.12。
本实施方式中,所述第七透镜L7的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凹面。
定义所述第七透镜L7的焦距为f7,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:-4.26≤f7/f≤-0.81,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地,满足-2.66≤f7/f≤-1.01。
定义所述第七透镜L7的轴上厚度为d13,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.03≤d13/TTL≤0.08,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.04≤d13/TTL≤0.07。
本实施方式中,所述第八透镜L8的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面。
定义所述第八透镜L8的焦距为f8,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:-7.10≤f8/f≤-1.52,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地,满足-4.44≤f8/f≤-1.90。
定义所述第八透镜L8的物侧面的中心曲率半径为R15,所述第八透镜L8的像侧面的中心曲率半径为R16,满足下列关系式:2.22≤ (R15+R16)/(R15-R16)≤8.51,规定了第八透镜L8的形状,在条件范围内时,随着超薄化发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地,满足3.55≤(R15+R16)/(R15-R16)≤6.81。
定义所述第八透镜L8的轴上厚度为d15,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,满足下列关系式:0.03≤d15/TTL≤0.10,在条件式范围内,有利于实现超薄化。优选地,满足0.05≤d15/TTL≤0.08。
可以理解的是,在其他实施方式中,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的物侧面和像侧面于近轴处的面型也可设置为其他凹、凸分布情况。
在实施方式中,所述摄像光学镜头10的光圈值为FNO,且满足下列关系式:FNO≤2.00,从而使得摄像光学镜头10具有大光圈且成像性能好。
本实施方式中,所述摄像光学镜头10的像高为IH,所述摄像光学镜头10的焦距为f,满足下列关系式:f/IH≥2.55,从而使得摄像光学镜头10具有长焦距。
本实施方式中,所述摄像光学镜头10的像高为IH,所述摄像光学镜头10的光学总长为TTL,且满足下列关系式:TTL/IH≤2.68,从而有利于实现超薄化。
本实施方式中,所述摄像光学镜头10的焦距为f,所述第一透镜L1与所述第二透镜L2的组合焦距为f12,满足下列关系式:0.30≤f12/f≤1.08,在条件式范围内,可消除所述摄像光学镜头10的像差与歪曲,且可压制摄像光学镜头10后焦距,维持影像镜片系统组小型化。优选的,满足0.47≤f12/f≤0.86。
当满足上述关系时,使得摄像光学镜头10具有良好光学性能的同时,能够满足大光圈、长焦距、超薄化的设计要求;根据该摄像光学镜头10的特性,该摄像光学镜头10尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和WEB摄像镜头。
下面将用实例进行说明本发明的摄像光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、中心曲率半径、轴上厚度、反曲点位置、驻点位置的单位为mm。
TTL:光学总长(第一透镜L1的物侧面到像面Si的轴上距离),单位为mm;
光圈值FNO:是指摄像光学镜头的有效焦距和入瞳直径的比值。
优选的,所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点,以满足高品质的成像需求,具体的可实施方案,参下所述。
表1、表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据。
【表1】
其中,各符号的含义如下。
S1:光圈;
R:光学面中心处的曲率半径;
R1:第一透镜L1的物侧面的中心曲率半径;
R2:第一透镜L1的像侧面的中心曲率半径;
R3:第二透镜L2的物侧面的中心曲率半径;
R4:第二透镜L2的像侧面的中心曲率半径;
R5:第三透镜L3的物侧面的中心曲率半径;
R6:第三透镜L3的像侧面的中心曲率半径;
R7:第四透镜L4的物侧面的中心曲率半径;
R8:第四透镜L4的像侧面的中心曲率半径;
R9:第五透镜L5的物侧面的中心曲率半径;
R10:第五透镜L5的像侧面的中心曲率半径;
R11:第六透镜L6的物侧面的中心曲率半径;
R12:第六透镜L6的像侧面的中心曲率半径;
R13:第七透镜L7的物侧面的中心曲率半径;
R14:第七透镜L7的像侧面的中心曲率半径;
R15:第八透镜L8的物侧面的中心曲率半径;
R16:第八透镜L8的像侧面的中心曲率半径;
R17:光学过滤片GF的物侧面的中心曲率半径;
R18:光学过滤片GF的像侧面的中心曲率半径;
d:透镜的轴上厚度、透镜之间的轴上距离;
d0:光圈S1到第一透镜L1的物侧面的轴上距离;
d1:第一透镜L1的轴上厚度;
d2:第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离;
d3:第二透镜L2的轴上厚度;
d4:第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离;
d5:第三透镜L3的轴上厚度;
d6:第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离;
d7:第四透镜L4的轴上厚度;
d8:第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离;
d9:第五透镜L5的轴上厚度;
d10:第五透镜L5的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离;
d11:第六透镜L6的轴上厚度;
d12:第六透镜L6的像侧面到第七透镜L7的物侧面的轴上距离;
d13:第七透镜L7的轴上厚度;
d14:第七透镜L7的像侧面到第八透镜L8的物侧面的轴上距离;
d15:第八透镜L8的轴上厚度;
d16:第八透镜L8的像侧面到光学过滤片GF的物侧面的轴上距离;
d17:光学过滤片GF的轴上厚度;
d18:光学过滤片GF的像侧面到像面Si的轴上距离;
nd:d线的折射率;
nd1:第一透镜L1的d线的折射率;
nd2:第二透镜L2的d线的折射率;
nd3:第三透镜L3的d线的折射率;
nd4:第四透镜L4的d线的折射率;
nd5:第五透镜L5的d线的折射率;
nd6:第六透镜L6的d线的折射率;
nd7:第七透镜L7的d线的折射率;
nd8:第八透镜L8的d线的折射率;
ndg:光学过滤片GF的d线的折射率;
vd:阿贝数;
v1:第一透镜L1的阿贝数;
v2:第二透镜L2的阿贝数;
v3:第三透镜L3的阿贝数;
v4:第四透镜L4的阿贝数;
v5:第五透镜L5的阿贝数;
v6:第六透镜L6的阿贝数;
v7:第七透镜L7的阿贝数;
v8:第八透镜L8的阿贝数;
vg:光学过滤片GF的阿贝数。
表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的非球面数据。
【表2】
其中,k是圆锥系数,A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20是非球面系数。
y=(x
2/R)/{1+[1-(k+1)(x
2/R
2)]
1/2}+A4x
4+A6x
6+A8x
8+A10x
10+A12x
12+A14x
14+A16x
16+A18x
18+A20x
20 (4)
其中,x是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离,y是非球面深度。 (非球面上距离光轴为x的点,与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)。
为方便起见,各个透镜面的非球面使用上述公式(4)中所示的非球面。但是,本发明不限于该公式(4)表示的非球面多项式形式。
表3、表4示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中,P1R1、P1R2分别代表第一透镜L1的物侧面和像侧面,P2R1、P2R2分别代表第二透镜L2的物侧面和像侧面,P3R1、P3R2分别代表第三透镜L3的物侧面和像侧面,P4R1、P4R2分别代表第四透镜L4的物侧面和像侧面,P5R1、P5R2分别代表第五透镜L5的物侧面和像侧面,P6R1、P6R2分别代表第六透镜L6的物侧面和像侧面,P7R1、P7R2分别代表第七透镜L7的物侧面和像侧面,P8R1、P8R2分别代表第八透镜L8的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。
【表3】
反曲点个数 | 反曲点位置1 | 反曲点位置2 | |
P1R1 | 0 | / | / |
P1R2 | 1 | 1.875 | / |
P2R1 | 0 | / | / |
P2R2 | 2 | 0.145 | 1.975 |
P3R1 | 1 | 1.865 | / |
P3R2 | 1 | 0.785 | / |
P4R1 | 2 | 0.805 | 1.495 |
P4R2 | 0 | / | / |
P5R1 | 2 | 0.895 | 1.095 |
P5R2 | 0 | / | / |
P6R1 | 0 | / | / |
P6R2 | 1 | 2.025 | / |
P7R1 | 1 | 2.215 | / |
P7R2 | 1 | 1.095 | / |
P8R1 | 2 | 0.695 | 2.445 |
P8R2 | 2 | 0.755 | 2.795 |
【表4】
驻点个数 | 驻点位置1 | 驻点位置2 | |
P1R1 | 0 | / | / |
P1R2 | 0 | / | / |
P2R1 | 0 | / | / |
P2R2 | 1 | 0.245 | / |
P3R1 | 0 | / | / |
P3R2 | 1 | 1.215 | / |
P4R1 | 0 | / | / |
P4R2 | 0 | / | / |
P5R1 | 0 | / | / |
P5R2 | 0 | / | / |
P6R1 | 0 | / | / |
P6R2 | 0 | / | / |
P7R1 | 0 | / | / |
P7R2 | 1 | 1.445 | / |
P8R1 | 2 | 1.515 | 2.845 |
P8R2 | 1 | 1.545 | / |
图2、图3分别示出了波长为656nm、587nm、546nm、486nm及436nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的轴向像差以及倍率色差示意图。图4则示出了波长为546nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图,图4的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表13示出各实施方式一、二、三中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。
如表13所示,第一实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头10的入瞳直径ENPD为4.482mm,全视场像高IH为3.500mm,对角线方向的视场角FOV为42.10°,所述摄像光学镜头10满足大光圈、长焦距、超薄化的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
(第二实施方式)
图5所示为本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的结构示意图,第二实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
在本实施方式中,第三透镜L3的像侧面于近轴出为凸面,第五透镜L5的像侧面于近轴出为凹面。
表5、表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的设计数据。
【表5】
表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的非球面数据。
【表6】
表7、表8示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表7】
反曲点个数 | 反曲点位置1 | 反曲点位置2 | |
P1R1 | 1 | 2.205 | / |
P1R2 | 1 | 1.975 | / |
P2R1 | 0 | / | / |
P2R2 | 2 | 0.205 | 1.935 |
P3R1 | 1 | 1.825 | / |
P3R2 | 1 | 1.865 | / |
P4R1 | 1 | 1.725 | / |
P4R2 | 0 | / | / |
P5R1 | 0 | / | / |
P5R2 | 1 | 0.185 | / |
P6R1 | 1 | 1.785 | / |
P6R2 | 1 | 1.825 | / |
P7R1 | 1 | 1.855 | / |
P7R2 | 2 | 0.455 | 2.105 |
P8R1 | 2 | 0.565 | 2.375 |
P8R2 | 2 | 0.665 | 2.855 |
【表8】
驻点个数 | 驻点位置1 | |
P1R1 | 0 | / |
P1R2 | 0 | / |
P2R1 | 0 | / |
P2R2 | 1 | 0.355 |
P3R1 | 0 | / |
P3R2 | 0 | / |
P4R1 | 0 | / |
P4R2 | 0 | / |
P5R1 | 0 | / |
P5R2 | 1 | 0.315 |
P6R1 | 0 | / |
P6R2 | 0 | / |
P7R1 | 0 | / |
P7R2 | 1 | 0.795 |
P8R1 | 1 | 1.095 |
P8R2 | 1 | 1.295 |
图6、图7分别示出了波长为656nm、587nm、546nm、486nm及436nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的轴向像差以及倍率色差示意图。图8则示出了波长为546nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的场曲及畸变示意图。图8的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
如表13所示,第二实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头20的入瞳直径ENPD为4.469mm,全视场像高IH为3.500mm,对角线方向的视场角FOV为42.20°,所述摄像光学镜头20满足大光圈、长焦距、超薄化的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
(第三实施方式)
图9所示为本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的结构示意图, 第三实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
在本实施方式中,第三透镜L3的像侧面于近轴出为凸面,第五透镜L5的像侧面于近轴出为凹面。
表9、表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的设计数据。
【表9】
表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的非球面数据。
【表10】
表11、表12示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。
【表11】
反曲点个数 | 反曲点位置1 | 反曲点位置2 | 反曲点位置3 | |
P1R1 | 0 | / | / | / |
P1R2 | 1 | 2.035 | / | / |
P2R1 | 0 | / | / | / |
P2R2 | 2 | 0.485 | 1.965 | / |
P3R1 | 1 | 1.865 | / | / |
P3R2 | 1 | 1.855 | / | / |
P4R1 | 1 | 1.755 | / | / |
P4R2 | 0 | / | / | / |
P5R1 | 2 | 0.925 | 1.205 | / |
P5R2 | 1 | 0.185 | / | / |
P6R1 | 1 | 1.825 | / | / |
P6R2 | 1 | 1.885 | / | / |
P7R1 | 2 | 1.975 | 2.005 | / |
P7R2 | 3 | 0.445 | 2.005 | 2.465 |
P8R1 | 2 | 0.565 | 2.335 | / |
P8R2 | 2 | 0.685 | 2.865 | / |
【表12】
驻点个数 | 驻点位置1 | |
P1R1 | 0 | / |
P1R2 | 0 | / |
P2R1 | 0 | / |
P2R2 | 1 | 0.805 |
P3R1 | 0 | / |
P3R2 | 0 | / |
P4R1 | 0 | / |
P4R2 | 0 | / |
P5R1 | 0 | / |
P5R2 | 1 | 0.315 |
P6R1 | 0 | / |
P6R2 | 0 | / |
P7R1 | 0 | / |
P7R2 | 1 | 0.795 |
P8R1 | 1 | 1.075 |
P8R2 | 1 | 1.325 |
图10、图11分别示出了波长为656nm、587nm、546nm、486nm及436nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的轴向像差以及倍率色差示意图。图12则示出了波长为546nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的场曲及畸变示意图。图12的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
以下表13按照上述条件式列出了本实施方式中对应各条件式的数值。显然,本实施方式满足上述的条件式。
在本实施方式中,所述摄像光学镜头30的入瞳直径ENPD为4.481mm,全视场像高IH为3.500mm,对角线方向的视场角FOV为42.24°,所述摄像光学镜头30满足大光圈、长焦距、超薄化的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。
【表13】
参数及条件式 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
f/TTL | 0.96 | 1.00 | 0.98 |
f2/f | 5.00 | 3.47 | 2.01 |
(R13+R14)/(R13-R14) | -0.89 | -0.50 | -0.26 |
f | 8.963 | 8.937 | 8.961 |
f1 | 7.373 | 6.954 | 7.060 |
f2 | 44.771 | 30.972 | 17.999 |
f3 | 10.876 | 11.411 | 11.413 |
f4 | -5.065 | -4.587 | -3.867 |
f5 | 21.778 | 21.610 | 17.674 |
f6 | 32.665 | 18.223 | 17.702 |
f7 | -19.094 | -10.853 | -12.085 |
f8 | -20.393 | -31.748 | -30.286 |
f12 | 6.458 | 5.852 | 5.314 |
FNO | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
TTL | 9.354 | 8.920 | 9.128 |
IH | 3.500 | 3.500 | 3.500 |
FOV | 42.10° | 42.20° | 42.24° |
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
- 一种摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头共包含八片透镜,所述八片透镜自物侧至像侧依序为:具有正屈折力的第一透镜、具有正屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有负屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有正屈折力的第六透镜、具有负屈折力的第七透镜以及具有负屈折力的第八透镜;其中,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第二透镜的焦距为f2,所述第七透镜的物侧面的中心曲率半径为R13,所述第七透镜的像侧面的中心曲率半径为R14,且满足下列关系式:0.95≤f/TTL;2.00≤f2/f≤5.00;-0.90≤(R13+R14)/(R13-R14)≤-0.25。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的像侧面到第六透镜的物侧面的轴上距离为d10,所述第六透镜的像侧面到第七透镜的物侧面的轴上距离为d12,且满足下列关系式:2.00≤d10/d12≤7.50。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的焦距为f1,所述第一透镜的物侧面的中心曲率半径为R1,所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为R2,所述第一透镜的轴上厚度为d1,且满足下列关系式:0.39≤f1/f≤1.23;-3.63≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.17;0.06≤d1/TTL≤0.20。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜的像侧面的中心曲率半径为R4,所述第二透镜的轴上厚度为d3,且满足下列关系式:-1.74≤(R3+R4)/(R3-R4)≤0.10;0.02≤d3/TTL≤0.07。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的焦距为f3,所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜的像侧面的中心曲率半径为R6,所述第三透镜的轴上厚度为d5,且满足下列关系式:0.61≤f3/f≤1.92;-2.35≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.21;0.04≤d5/TTL≤0.12。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜的物侧面的中心曲率半径为R7,所述第四透镜的像侧面的中心曲率半径为R8,所述第四透镜的轴上厚度为 d7,且满足下列关系式:-1.13≤f4/f≤-0.29;0.22≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.08;0.02≤d7/TTL≤0.07。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第五透镜的焦距为f5,所述第五透镜的物侧面的中心曲率半径为R9,所述第五透镜的像侧面的中心曲率半径为R10,所述第五透镜的轴上厚度为d9,且满足下列关系式:0.99≤f5/f≤3.64;-2.12≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.32;0.02≤d9/TTL≤0.08。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第六透镜的焦距为f6,所述第六透镜的物侧面的中心曲率半径为R11,所述第六透镜的像侧面的中心曲率半径为R12,所述第六透镜的轴上厚度为d11,且满足下列关系式:0.99≤f6/f≤5.47;2.09≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.26;0.02≤d11/TTL≤0.15。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第七透镜的焦距为f7,所述第七透镜的轴上厚度为d13,且满足下列关系式:-4.26≤f7/f≤-0.81;0.03≤d13/TTL≤0.08。
- 根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第八透镜的焦距为f8,所述第八透镜的物侧面的中心曲率半径为R15,所述第八透镜的像侧面的中心曲率半径为R16,所述第八透镜的轴上厚度为d15,且满足下列关系式:-7.10≤f8/f≤-1.52;2.22≤(R15+R16)/(R15-R16)≤8.51;0.03≤d15/TTL≤0.10。
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