CN108072966A - 光学镜头 - Google Patents
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Abstract
一光学镜头,其包括:一第一透镜,所述第一透镜具有负光焦度一第二透镜;一第三透镜;一第四透镜;一第五透镜,其中所述第四透镜和所述第五透镜组成一消色差透镜组;和一第六透镜;其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜沿从物方到像方方向依次设置,其中所述第一透镜具有至少一物面,朝向物方,所述第一透镜的所述物面为凸面,其中所述第二透镜具有至少一像面,朝向像方,所述第二透镜所述像面为凸面,以便于构成一同心圆结构。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,更进一步,涉及一用于光学成像的光学镜头。
背景技术
近些年,随着电子技术的发展,摄像头的应用范围越来越广,车载摄像头就是其中一个重要方面,而光学镜头是车载摄像头中的一个重要部件。
目前常规的车载摄像头,由于安装位置的不同注重的功能也不同。比如,前视摄像头通常需要观察远距离的物体,因此要求光学镜头的焦距较长,但是这会使得镜头视场角受限,而视场角较小难以观察到车辆周围较大角度范围的环境情况,为了能够同时观察到车辆周围较大角度范围内的环境情况,就需要配合一颗视场角较大的光学镜头,比如广角镜头。
目前常规的行车辅助***就是利用前视摄像头,捕捉观察远距离物体,并且配合短焦大视场角的广角镜头观察车辆周围大角度范围的环境情况,然后借助软件将两种镜头摄取的画面进行结合才能得到整体的大范围远距离影像画面。但是这样整个行车辅助***就需要使用两颗及以上的光学镜头相互配合,使得镜头的成本上升,占用车体的空间增大,而且得到影像画面还需要借助软件拼接,使得辅助***的部件以及运行步骤都会增加。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一光学镜头,其中所述光学镜头结合具备长焦和广角的综合特征,通过一颗镜头同时实现传统长焦和广角的功能。
本发明的一个优势在于提供一光学镜头,其中所述光学镜头靠近中心的较小视场角范围内焦距较长,观察距离大。
本发明的一个优势在于提供一光学镜头,其中所述光学镜头的整体视场角较大,观察范围广。
本发明的一个优势在于提供一光学镜头,其中所述光学镜头的解像力较高。
本发明的一个优势在于提供一光学镜头,其中所述光学镜头的孔径较大。
本发明的一个优势在于提供一光学镜头,其中所述光学镜头适于车载环境,且通过一颗镜头可以同时实现长焦和广角的功能,降低驾驶***的镜头成本。
本发明的一个优势在于提供一光学镜头,其中所述光学镜头的中心区域具备高角分辨率,环境辨识度高。
为了实现以上至少一目的,本发明提供一光学镜头,其包括:一第一透镜;一第二透镜;一第三透镜;一第四透镜;一第五透镜;和一第六透镜;其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜沿从物方到像方方向依次设置;其中所述第一透镜具有一物面和一像面,所述第一透镜的所述物面朝向物方,所述第一透镜的所述像面朝向像方,所述第一透镜的所述物面为凸面,所述第一透镜具有负光焦度,所述第一透镜的所述像面为凹面;其中所述第二透镜具有一物面和一像面,所述第二透镜的所述物面朝向物方,所述第二透镜的所述像面朝向像方,所述第二透镜的所述物面为凹面,所述第二透镜的所述像面为凸面;其中所述第三透镜具有一物面和一像面,所述第三透镜的所述物面朝向物方,所述第三透镜的所述像面朝向像方,所述第三透镜的所述物面为凸面,所述第三透镜的所述像面为凸面,所述第三透镜具有正光焦度;其中所述第四透镜和所述第五透镜组成一消色差透镜组,且其中一为正光焦度,另一为负光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第二透镜具有负光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第二透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凹面,所述第四透镜的所述像面为凹面,其中所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,其中所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述第六透镜的所述像面为凸面。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凹面。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凹面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凹面,所述第六透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有负光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凹面,所述第六透镜的所述像面为凸面。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凹面,所述第六透镜的所述像面为凹面。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凸面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凹面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凹面,所述第六透镜具有正光焦度。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第四透镜和所述第五透镜相胶合。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第一透镜的所述物面的曲率半径R1、所述第一透镜的所述像面的曲率半径R2和第一透镜的中心厚度d1满足:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第二透镜的所述像面的曲率半径R3、所述第二透镜的所述像面的曲率半径R4、所述第一透镜的中心厚度d2满足:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第一透镜的焦距F1和所述光学镜头的整组焦距F满足:
-3.5≤F1/F≤-1。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第二透镜的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足:
|F2/F|≥5。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述光学镜头的光学***总长TTL和所述光学镜头的整组焦距F满足:
2.0≤TTL/F≤6.0。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述光学镜头的最大视场角FOVm和所述光学镜头的最大视场角对应的像高Ym满足:
(FOVm×F)/Ym≥45。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第一透镜为非球面镜,所述第一透镜的所述物面具有一中心区域和一自所述中心区域向外延伸的边缘区域,所述第一透镜的所述物面的所述中心区域为凸面,所述第一透镜的所述物面的所述边缘区域为凹面。
根据一些实施例,所述的光学镜头中所述第一透镜和所述第二透镜为非球面镜。
附图说明
图1是根据本发明的第一个实施例的光学镜头的结构示意图。
图2是根据本发明的第一个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图3是根据本发明的第二个实施例的光学镜头的结构示意图。
图4是根据本发明的第二个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图5是根据本发明的第三个实施例的光学镜头的结构示意图。
图6是根据本发明的第三个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图7是根据本发明的第四个实施例的光学镜头的结构示意图。
图8是根据本发明的第四个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图9是根据本发明的第五个实施例的光学镜头的结构示意图。
图10是根据本发明的第五个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图11是根据本发明的第六个实施例的光学镜头的结构示意图。
图12是根据本发明的第六个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图13是根据本发明的第七个实施例的光学镜头的结构示意图。
图14是根据本发明的第七个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图15是根据本发明的第八个实施例的光学镜头的结构示意图。
图16是根据本发明的第八个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图17是根据本发明的第九个实施例的光学镜头的结构示意图。
图18是根据本发明的第九个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图19是根据本发明的第十个实施例的光学镜头的结构示意图。
图20是根据本发明的第十个实施例的光学镜头的MTF曲线。
图21是根据本发明的第十一个实施例的光学镜头的结构示意图。
图22是根据本发明的第十一个实施例的光学镜头的MTF曲线。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
参照附图之图1和图2,根据本发明的第一个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有负光焦度。所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,有助于所述光学镜头中心焦距较大的同时实现较大的整体视场角,即中心角分辨率较高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图1,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图1,根据本发明的第一个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图1,根据本发明的第一个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图1,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图1所示,根据本发明的第一个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9相对设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相互面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凸面。换句话说,所述第六透镜L6为一双凸透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修整像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修正图像,使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图1,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。所述第六透镜L6具有两个凸面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图1所示是根据本发明的第一个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的双凸透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学透镜的光学***总长为TTL,所述光学透镜的整组焦距为F,则2.0≤TTL/F≤6.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,采用由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面镜片,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图2所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表1所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透镜L2的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表1和表2中的面序号一一对应。
表1第一个实施例的光学镜头参数
面序号 | R曲率半径R | 中心厚度d | 折射率Nd | 阿贝常数Vd |
1 | 4.9050 | 2.6367 | 1.80 | 40.9 |
2 | 2.4376 | 2.7259 | ||
3 | -8.0588 | 3.0953 | 1.80 | 40.9 |
4 | -9.9674 | 0.1049 | ||
5 | 14.1643 | 3.2000 | 1.90 | 37.1 |
6 | -14.1643 | -0.1049 | ||
7 | Infinity | 1.4037 | ||
8 | 23.0405 | 0.6500 | 1.92 | 20.9 |
9 | 6.1274 | 3.3500 | 1.51 | 81.6 |
10 | -25.1704 | 0.1300 | ||
11 | 7.5543 | 2.9378 | 1.50 | 81.6 |
12 | -52.4602 | 1.5738 | ||
13 | Infinity | 0.5500 | 1.52 | 64.1 |
14 | Infinity | 2.3236 | ||
15 | Infinity | 0.4000 | 1.52 | 64.1 |
16 | Infinity | 0.2162 | ||
17 | Infinity |
表2第一个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -1.070362 | -6.0341E-04 | -1.2184E-04 | 1.2473E-06 | 1.4275E-07 | -3.2004E-09 |
2 | -1.94196 | -1.3447E-03 | -1.1271E-03 | 1.4246E-04 | -9.3777E-06 | 3.2504E-07 |
3 | 0.405509 | -1.0877E-04 | -5.7325E-05 | 1.4179E-06 | 9.3500E-07 | -4.4727E-09 |
4 | 0.157856 | -8.1067E-05 | -1.0152E-06 | 3.0806E-06 | -1.3393E-07 | -7.8945E-10 |
11 | -4.928835 | 9.3393E-04 | 6.5361E-05 | -5.7931E-06 | 2.4979E-07 | -3.1287E-09 |
12 | 122.5036 | -9.8038E-04 | 1.4311E-05 | -3.8790E-06 | 1.2150E-07 | 2.5818E-09 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.967,|R4|/(|R3|+d3)=0.894,F1/F=-1.753,|F2|/F=28.922,TTL/F=3.848,(FOVm×F)/Ym=70.258。如表1和表2所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径,且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
参照图3和图4,根据本发明的第二个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有正光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图3,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图3,根据本发明的第二个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图3,根据本发明的第二个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图3,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图3所示,根据本发明的第二个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凹面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为两个凹面,所述第四透镜是一双凹透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凸面。换句话说,所述第六透镜L6为双凸透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图3,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有两个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有两个凸面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图3所示是根据本发明的第二个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的双凸透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或玻璃球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面组成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图4所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表3和表4所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透镜L2的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表3和表4中的面序号一一对应。
表3第二个实施例的光学镜头参数
表4第二个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -0.974825 | -7.1163E-04 | -6.3087E-05 | -1.0205E-06 | 1.1853E-07 | -1.7272E-09 |
2 | -1.929128 | -3.6436E-03 | -5.0598E-04 | 4.6798E-05 | -1.7681E-06 | 4.6772E-08 |
3 | 0.454572 | -8.7787E-04 | 1.1282E-05 | -1.9950E-06 | 4.9797E-07 | -1.9178E-09 |
4 | 1.091477 | 1.0287E-04 | 5.9728E-05 | -8.2220E-07 | 3.1603E-08 | 1.0633E-09 |
11 | -2.475537 | 6.9897E-04 | 1.1048E-04 | -1.2620E-05 | 6.7442E-07 | -1.5508E-09 |
12 | 0 | -5.7655E-04 | 2.3999E-04 | -1.3337E-05 | 5.9054E-07 | 1.4771E-09 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.923,|R4|/(|R3|+d3)=0.806,F1/F=-2.112,|F2|/F=30.457,TTL/F=3.742,(FOVm×F)/Ym=70.633。如表3和表4所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本实施例与第一个实施例的区别在于,本实施例中的所述第二透镜的光焦度不同,以及所述第四透镜结构不同。
参照图5和图6,根据本发明的第三个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有正光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图5,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图5,根据本发明的第三个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图5,根据本发明的第三个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图5,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图5所示,根据本发明的第三个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别两个凹面。也就是说,所述第四透镜为一双凹透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凹面。换句话说,所述第六透镜L6为一弯月形透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图5,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有两个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有一个凸面和一个凹面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图5所示是根据本发明的第三个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的弯月形透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图6所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表5和表6所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表5和表6中的面序号一一对应。
表5第三个实施例的光学镜头参数
面序号 | R曲率半径R | 中心厚度d | 折射率Nd | 阿贝常数Vd |
1 | 3.8234 | 2.0812 | 1.81 | 40.9 |
2 | 2.0011 | 2.6659 | ||
3 | -9.2801 | 2.0559 | 1.59 | 61.3 |
4 | -8.3799 | 0.1290 | ||
5 | 12.1741 | 2.5518 | 1.90 | 31.3 |
6 | -16.3170 | -0.0430 | ||
7 | Infinity | 1.4341 | ||
8 | -17.2801 | 0.5590 | 1.85 | 23.8 |
9 | 4.6385 | 2.3618 | 1.80 | 46.6 |
10 | -11.1594 | 0.0860 | ||
11 | 6.0172 | 2.4939 | 1.50 | 81.6 |
12 | 33.6275 | 0.8600 | ||
13 | Infinity | 0.5000 | 1.52 | 64.2 |
14 | Infinity | 0.8600 | ||
15 | Infinity | 0.4000 | 1.52 | 64.1 |
16 | Infinity | 1.6813 | ||
17 | Infinity |
表6第三个实施例的非球面系数
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.937,|R4|/(|R3|+d3)=0.739,F1/F=-1.815,|F2|/F=13.531,TTL/F=3.541,(FOVm×F)/Ym=91.490。如表5和表6所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本实施例与第一个实施例的区别在于,本实施例中的所述第二透镜的光焦度不同,以及所述第四透镜和第六透镜的结构不同。
参照图7和图8,根据本发明的第四个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有正光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图7,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图7,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图7,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图7,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图7所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凸面。换句话说,所述第六透镜L6为一双凸透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图7,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有两个凸面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图7所示是根据本发明的第四个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的双凸透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图8所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表7和表8所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表7和表8中的面序号一一对应。
表7第四个实施例的光学镜头参数
面序号 | R曲率半径R | 中心厚度d | 折射率Nd | 阿贝常数Vd |
1 | 4.2475 | 2.4849 | 1.86 | 36.6 |
2 | 2.4718 | 2.8683 | ||
3 | -7.0386 | 2.6337 | 1.58 | 61.1 |
4 | -7.7488 | 0.1000 | ||
5 | 14.6014 | 4.1000 | 1.90 | 37.1 |
6 | -12.8969 | -0.1000 | ||
7 | Infinity | 1.0177 | ||
8 | 40.1873 | 1.1466 | 1.92 | 20.9 |
9 | 7.6891 | 2.6188 | 1.76 | 52.3 |
10 | -23.1237 | 0.1000 | ||
11 | 10.0000 | 2.8000 | 1.50 | 81.6 |
12 | -269.3559 | 1.0000 | ||
13 | Infinity | 0.5500 | 1.52 | 64.2 |
14 | Infinity | 1.7598 | ||
15 | Infinity | 0.4000 | 1.52 | 64.2 |
16 | Infinity | 0.3212 | ||
17 | Infinity |
表8第四个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -0.9590625 | -6.4944E-04 | -1.2078E-04 | -5.3975E-07 | 2.2275E-07 | -4.1417E-09 |
2 | -1.773352 | -2.8145E-03 | -7.9828E-04 | 7.6984E-05 | -3.4482E-06 | 1.1862E-07 |
3 | -0.00224598 | -1.4175E-03 | -4.8587E-05 | 1.2482E-05 | -1.6969E-07 | -1.9919E-08 |
4 | -0.195443 | -5.2260E-04 | 1.2933E-04 | 5.0857E-05 | -2.1495E-06 | 1.1890E-08 |
11 | -6.253544 | 4.5344E-04 | 5.5237E-05 | -1.0361E-05 | 6.9645E-07 | -1.8079E-08 |
12 | 5561.805 | -1.9695E-03 | 1.8189E-04 | -8.2462E-05 | -1.9847E-07 | 2.0609E-08 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.857,|R4|/(|R3|+d3)=0.801,F1/F=-3.124,|F2|/F=58.026,TTL/F=3.818,(FOVm×F)/Ym=89.823。如表7和表8所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本发明的这个实施例与第一个实施例的区别在于,所述第二透镜L2的光焦度不同。
参照图9和图10,根据本发明的第五个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有负光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图9,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图9,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图9,根据本发明的第一个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图9,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图9所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凹面。换句话说,所述第五透镜L5为一弯月形透镜,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凸面。换句话说,所述第六透镜L6为一双凸透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图9,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有两个凸面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图9所示是根据本发明的第五个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的弯月形透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的双凸透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图10所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表9和表10所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表9和表10中的面序号一一对应。
表9第五个实施例的光学镜头参数
表10第五个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -0.7734714 | -2.4660E-03 | -1.9457E-04 | 7.1243E-06 | 4.2572E-08 | -2.5996E-09 |
2 | -1.007374 | -4.3224E-03 | -1.3469E-03 | 1.6456E-04 | -1.0684E-05 | 3.2449E-07 |
3 | -1.507036 | -1.3737E-03 | -1.0084E-04 | 9.3691E-06 | 1.0179E-06 | -5.9436E-08 |
4 | -1.979089 | -3.2995E-04 | 3.9076E-06 | 4.1590E-06 | -6.2126E-08 | -5.6871E-09 |
11 | -1.593386 | 5.8667E-04 | 1.6222E-04 | -1.1357E-05 | 5.5035E-08 | -3.4995E-09 |
12 | -100.0041 | -2.7144E-03 | 3.9714E-04 | -1.6299E-05 | -8.1284E-09 | 5.3382E-08 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=1.040,|R4|/(|R3|+d3)=0.854,F1/F=-1.427,|F2|/F=185.133,TTL/F=3.734,(FOVm×F)/Ym=97.039。如表9和表10所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本发明的这个实施例与第一个实施例的区别在于,所述第五透镜L5的结构不同。
参照图11和图12,根据本发明的第六个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有负光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图11,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图11,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图11,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图11,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图11所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相相对设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凸面。换句话说,所述第六透镜L6为一双凸透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图11,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有两个凸面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图11所示是根据本发明的第六个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的双凸透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图12所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表11和12所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表11和表12中的面序号一一对应。
表11第六个实施例的光学镜头参数
面序号 | R曲率半径R | 中心厚度d | 折射率Nd | 阿贝常数Vd |
1 | 4.8520 | 2.4189 | 1.81 | 40.9 |
2 | 2.5815 | 2.8500 | ||
3 | -6.3611 | 2.6600 | 1.86 | 36.6 |
4 | -7.6405 | 0.1000 | ||
5 | 12.5325 | 3.5056 | 1.90 | 37.1 |
6 | -12.5325 | 0.0030 | ||
7 | Infinity | 0.8961 | ||
8 | 22.0087 | 0.6500 | 1.92 | 20.9 |
9 | 5.6200 | 3.0000 | 1.50 | 81.6 |
10 | -20.3591 | 0.1749 | ||
11 | 19.0000 | 2.8000 | 1.50 | 81.6 |
12 | -13.0000 | 1.5000 | ||
13 | Infinity | 0.5500 | 1.52 | 64.2 |
14 | Infinity | 2.1474 | ||
15 | Infinity | 0.4000 | 1.52 | 64.2 |
16 | Infinity | 0.3691 | ||
17 | Infinity |
表12第六个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -1.17222 | -1.3623E-03 | -1.3685E-04 | 1.4424E-06 | 2.6998E-07 | -6.7463E-09 |
2 | -1.085924 | -3.5967E-03 | -8.6722E-04 | 1.1455E-04 | -6.9582E-06 | 1.6094E-07 |
3 | 0.154065 | -1.0838E-04 | -2.0721E-05 | 3.5541E-05 | -1.5618E-06 | 1.7341E-08 |
4 | -0.190863 | -1.8193E-05 | -2.8590E-05 | 1.0776E-05 | -7.2336E-07 | 1.7372E-08 |
11 | -48.045994 | -5.3806E-04 | -5.3048E-05 | 5.4919E-06 | -2.0341E-06 | 2.3821E-08 |
12 | -5.159199 | -3.0265E-03 | 1.2368E-04 | -1.5823E-05 | 3.9491E-07 | -1.2384E-08 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.970,|R4|/(|R3|+d3)=0.847,F1/F=-2.020,|F2|/F=178.681,TTL/F=3.731,(FOVm×F)/Ym=77.492。如表11和表12所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
参照图13和图14,根据本发明的第七个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有负光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图13,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图13,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图13,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图13,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图13所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凹面。换句话说,所述第六透镜L6为一弯月形透镜,且弯月凸向物方。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图13,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有一个凸面和一个凹面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图13所示是根据本发明的第七个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的弯月形透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学透镜的光学***总长为TTL,所述光学透镜的整组焦距为F,则2.0≤TTL/F≤6.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图14所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表13和表14所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表13和表14中的面序号一一对应。
表13第七个实施例的光学镜头参数
表14第七个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -1.06539 | -8.0610E-04 | -1.7734E-04 | 2.2267E-06 | 2.3283E-07 | -5.6253E-09 |
2 | -0.9390998 | -2.2233E-03 | -1.4107E-03 | 1.8546E-04 | -1.4092E-06 | 6.1833E-08 |
3 | -1.257638 | -1.0064E-04 | -3.9705E-05 | 2.2839E-06 | 1.3498E-06 | -6.6925E-08 |
4 | -1.492346 | -9.5681E-05 | 1.5537E-05 | 3.1981E-06 | -3.6958E-07 | 1.4668E-08 |
11 | -4.647512 | 1.0329E-03 | 7.5460E-04 | -6.6992E-06 | 4.1139E-07 | -7.2836E-09 |
12 | 33915.57 | -1.1551E-03 | 2.0418E-04 | -8.8223E-06 | 1.5849E-07 | 1.1890E-08 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.873,|R4|/(|R3|+d3)=0.938,F1/F=-2.642,|F2|/F=12.411,TTL/F=3.727,(FOVm×F)/Ym=93.578。如表13和表14所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在,小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径,且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本发明的这个实施例与第一个实施例的区别在于,所述第六透镜L6的结构不同。
参照图15和图16,根据本发明的第八个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有正光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图15,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图15,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图15,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图15,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图15所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凹面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凸面。换句话说,所述第六透镜L6为一弯月形透镜,且弯月凸向像方。进一步地。所述第六透镜L6具有负光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图15,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有两个凸面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图15所示是根据本发明的第八个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有负光焦度的弯月形透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学透镜的光学***总长为TTL,所述光学透镜的整组焦距为F,则2.0≤TTL/F≤6.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图16所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表15和16所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表15和表16中的面序号一一对应。
表15第八个实施例的光学镜头参数
面序号 | R曲率半径R | 中心厚度d | 折射率Nd | 阿贝常数Vd |
1 | 5.9641 | 2.4339 | 1.81 | 40.9 |
2 | 2.7568 | 2.5977 | ||
3 | -6.4507 | 3.0000 | 1.81 | 40.9 |
4 | -6.4540 | 0.1000 | ||
5 | 9.3582 | 4.7000 | 1.90 | 37.1 |
6 | -17.0252 | -0.1000 | ||
7 | Infinity | 0.2588 | ||
8 | 20.4614 | 0.8600 | 1.92 | 20.9 |
9 | 4.3077 | 3.4000 | 1.53 | 60.2 |
10 | -8.3722 | 0.1000 | ||
11 | -22.9600 | 2.4325 | 1.50 | 81.6 |
12 | -34.2848 | 1.5000 | ||
13 | Infinity | 0.5500 | 1.52 | 64.2 |
14 | Infinity | 1.6586 | ||
15 | Infinity | 0.4000 | 1.52 | 64.2 |
16 | Infinity | 0.1250 | ||
17 | Infinity |
表16第八个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -1.978921 | -2.1392E-03 | -1.2613E-04 | 5.6395E-06 | 3.9365E-08 | -1.0714E-09 |
2 | -1.500251 | -2.1479E-03 | -8.3223E-04 | 1.4589E-04 | -7.2360E-06 | 5.1163E-07 |
3 | -2.962827 | -1.6979E-03 | -1.8978E-04 | 1.8242E-05 | 4.6182E-07 | -3.1658E-09 |
4 | -0.218725 | -1.2550E-04 | -1.9909E-05 | 4.3064E-06 | -5.5250E-07 | -2.1591E-09 |
11 | 0 | -3.8120E-03 | 2.4927E-04 | -3.0693E-05 | 2.8948E-07 | 6.0839E-08 |
12 | 0 | -5.5343E-03 | 3.1880E-04 | -2.6158E-05 | 1.0499E-06 | -1.4779E-08 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=1.149,|R4|/(|R3|+d3)=0.683,F1/F=-1.492,|F2|/F=5.971,TTL/F=3.742,(FOVm×F)/Ym=82.612。如表15和表16所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本发明的这个实施例与第一个实施例的区别在于,所述第二透镜的光焦度以及所述第六透镜的光焦度和结构。
参照图17和图18,根据本发明的第九个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有正光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图17,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图17,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图17,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图17,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图17所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凹面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凹面。换句话说,所述第六透镜L6为一双凹透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有负光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图17,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有两个凹面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图17所示是根据本发明的第九个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学透镜的光学***总长为TTL,所述光学透镜的整组焦距为F,则2.0≤TTL/F≤6.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图18所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表17和18所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表17和表18中的面序号一一对应。
表17第九个实施例的光学镜头参数
表18第九个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -1.8543 | -1.9997E-03 | -1.1560E-04 | 2.2771E-05 | -5.2886E-08 | -9.4573E-10 |
2 | -2.44619 | -2.4723E-03 | -7.5085E-04 | 1.3839E-04 | -1.1765E-06 | 4.7022E-07 |
3 | 0.712885 | -1.3650E-03 | -7.9399E-05 | 1.5092E-06 | 6.4412E-07 | -4.6140E-08 |
4 | -0.24082 | 8.6831E-05 | 4.6499E-06 | 4.2465E-06 | -1.0800E-07 | -1.8697E-08 |
11 | 0 | -3.0744E-03 | 2.7745E-04 | -2.9488E-05 | 1.1583E-07 | -7.2211E-09 |
12 | 0 | -4.4573E-03 | 2.9165E-04 | -2.0576E-05 | 7.3659E-07 | -7.7739E-09 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=1.198,|R4|/(|R3|+d3)=0.723,F1/F=-1.483,|F2|/F=8.851,TTL/F=3.730,(FOVm×F)/Ym=58.952。如表18和表19所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本发明的这个实施例与第一个实施例的区别在于,所述第二透镜L2的光焦度以及所述第六透镜L6的光焦度和结构。
参照图19和图20,根据本发明的第十个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有负光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图19,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图19,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图19,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图19,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图19所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凸面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为两凸面。所述第四透镜为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有正光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凹面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一弯月形透镜,且弯月凸向像方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有负光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凸面和所述第五透镜L5的凹面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凸面。换句话说,所述第六透镜L6为一双凸透镜。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图19,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有两个个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有两个凸面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有一个凹面和一个凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凸面和所述第五透镜L5的凹面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有两个凸面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凸面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凹面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图19所示是根据本发明的第十个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的双凸透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学透镜的光学***总长为TTL,所述光学透镜的整组焦距为F,则2.0≤TTL/F≤6.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。
优选地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由3个玻璃球面、3个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1、第二透镜L2和所述第六透镜L6为玻璃非球面镜片,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6为非球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第六透镜L6的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图20所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表19和20所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表19和表20中的面序号一一对应。
表19第十个实施例的光学镜头参数
面序号 | R曲率半径R | 中心厚度d | 折射率Nd | 阿贝常数Vd |
1 | 4.3692 | 2.4162 | 1.80 | 40.9 |
2 | 2.5522 | 3.8563 | ||
3 | -9.5378 | 2.8366 | 1.80 | 40.9 |
4 | -12.8901 | 0.1039 | ||
5 | 10.8564 | 4.1587 | 1.90 | 37.1 |
6 | -22.4014 | -0.1039 | ||
7 | Infinity | 0.2697 | ||
8 | 20.1697 | 2.3000 | 1.50 | 81.6 |
9 | -6.5194 | 0.6753 | 1.92 | 20.9 |
10 | -18.3936 | 0.1039 | ||
11 | 8.7592 | 3.9834 | 1.50 | 81.6 |
12 | -37.8285 | 1.5583 | ||
13 | Infinity | 0.5500 | 1.52 | 64.2 |
14 | Infinity | 1.2618 | ||
15 | Infinity | 0.4000 | 1.52 | 64.2 |
16 | Infinity | 1.2891 | ||
17 | Infinity |
表20第十个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -1.287151 | -6.4725E-03 | -1.3349E-04 | 1.2359E-05 | 1.6163E-07 | -3.3718E-09 |
2 | -1.946078 | -1.5948E-03 | -1.1736E-04 | 1.5427E-05 | -1.0285E-06 | 3.2996E-07 |
3 | -1.648267 | -7.1211E-04 | -3.8923E-05 | 9.7563E-07 | 1.2209E-07 | -5.6355E-09 |
4 | 1.536966 | -1.0649E-04 | -1.5640E-05 | 3.5054E-06 | -1.0721E-07 | -1.0554E-09 |
11 | -6.42357 | 8.4923E-05 | 6.6215E-05 | -6.3975E-06 | 1.3614E-07 | 4.9213E-09 |
12 | -3.5558E+15 | -8.3382E-05 | 1.5449E-05 | -6.9922E-06 | 2.7355E-07 | -4.5369E-09 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.879,|R4|/(|R3|+d3)=1.042,F1/F=-2.803,|F2|/F=10.922,TTL/F=3.842,(FOVm×F)/Ym=46.241。如表19和表20所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本发明的这个实施例与第一个实施例的区别在于,所述第四透镜L4的光焦度和结构以及所述第五透镜L5的光焦度和结构。
参照图21和图22,根据本发明的第十一个实施例的光学镜头被说明,其中所述光学镜头包括至少一第一透镜L1、至少一第二透镜L2、一第三透镜L3、一第四透镜L4、一第五透镜L5和一第六透镜L6。所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6沿一物方至一像方方向依次排列。
所述第一透镜L1具有负光焦度,且所述第一透镜L1具有一物面S1和一像面S2,所述物面S1朝向物方,所述像面S2朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述物面S1是凸面,以便于增大所述光学镜头的光通量。也就是说,通过所述第一透镜L1的凸面的所述物面S1汇聚较大角度的光线,增加由物方进入所述光学镜头的光通量。优选地,所述第一透镜L1的所述物面S1为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其它实施例中,所述第一透镜L1可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第一透镜L1的所述像面S2是凹面。也就是说,所述第一透镜L1包括两个面S1、S2,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凹面和所述凸面形成弯月形,且弯月形凸向物方,以便于增加进入所述光学级镜头的光线。
需要说明的是,本发明提供的所述成像***透镜组中,当所述透镜表面为凸面且未界定所述凸面的位置时,则表示所述透镜的表面的近光轴处为凸面;当所述透镜表面为凹面且未界定所述凹面的位置时,则表示所述透镜表面近光轴处为凹面。
所述第二透镜L2具有一物面S3和一像面S4,所述物面S3朝向物方,所述像面S4朝向像方。根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述像面S4是凸面,以便于将通过所述第一透镜L1的光线进行适当发散传递至所述光学镜头的后方。所述第二透镜L2具有正光焦度。也就是说,所述第二透镜L2具有过渡光线的作用,将所述第一透镜L1的光线平稳过渡至所述第三透镜L3。优选地,所述第二透镜L2为非球面镜,以便于降低加工难度。当然,在本发明的其他实施例中,所述第二透镜L2可以为球面镜。
进一步,根据本发明的这个实施例,所述第二透镜L2的所述物面S3是凸面。也就是说,所述第二透镜L2包括两个面S3、S4,其中一个面为凸面,另一个面为凹面,所述凸面和所述凹面形成弯月形,且弯月凸向像方,以便将所述第一透镜L1传递的光线进行发散传递至后方。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的弯月形相对设置,接近同心圆结构,使得所述光学镜头靠近中心的视场角较小,焦距较大,大角度分辨率高。
所述第三透镜L3具有一物面S5和一像面S6,所述物面S5朝向物方,所述像面S6朝向像方。所述第三透镜L3的所述物面S5和所述像面S6都为凸面,以便于汇聚由所述第二透镜L2传递的光线并且向所述光学透镜后方传递。换句话说,所述第三透镜L3是一双凸透镜,具有光线过渡以及汇聚作用。
根据本发明的这个实施例,所述第三透镜L3具有正光焦度。
所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成一消色差透镜组,以便于消减由所述光学镜头的前方部件传递的光线色差。
参照图21,所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6形成一前透镜组和一后透镜组,其中所述前透镜组包括所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3,所述后透镜组包括所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6。所述前透镜组和所述后透镜组沿从物方到像方方向依次被设置。
参照图21,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6光心共轴。换句话说,所述光学镜头的所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的主光轴一致。
参照图21,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头进一步包括一光阑L7,其中所述前透镜组和所述后透镜组可被分别设置于所述光阑L7的两侧,其中所述光阑L7的光心与所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6的光心共轴。优选地,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间。
值得一提的是,参照图21,在本发明的这个实施例中,所述光阑L7被设置于所述第三透镜L3和所述第四透镜L4之间,以减少所述光学镜头中的杂散光,使得所述光学镜头具有良好的成像效果。在本发明的其它实施例中,所述光阑L7可以被设置于其他位置,比如第二透镜L2和第三透镜L3之间、第四透镜L4和第五透镜L5之间、第五透镜L5和第六透镜L6之间等等,本领域的技术人员应当理解的是,所述光阑L7的位置并不是本发明的限制。换句话说,所述前透镜组不限于由所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成,所述后透镜组不限于由所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6组成,当所述光阑L7被设置于不同位置时,所述光学镜头可以组成不同的所述前透镜组和所述后透镜组。
如图21所示,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有一物面S7和一像面S8,所述物面S7朝向物方,所述像面S8朝向像方。进一步,所述第四透镜L4的所述物面S7为凸面,所述第四透镜L4的所述像面S8为凹面。换句话说,所述第四透镜L4具有两面S7、S8,分别为一凸面和一凹面,所述凸面和所述凹面形成一弯月形,且弯月凸向物方。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第四透镜L4具有负光焦度。
根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有一物面S9和一像面S10,所述物面S9朝向物方,所述像面S10朝向像方。进一步地,所述第五透镜L5的所述物面S9为凸面,所述第五透镜L5的所述像面S10为凸面。换句话说,所述第五透镜L5为一双凸透镜。进一步地,根据本发明的这个实施例,所述第五透镜L5具有正光焦度。
进一步地,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9被设置相面对面。换句话说,所述第四透镜L4的所述像面S8和所述第五透镜L5的所述物面S9面对面设置,在这个实施例中,即所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面设置。
根据本发明的这个实施例,所述第六透镜L6具有一物面S11和一像面S12,所述物面S11朝向物方,所述像面S12朝向像方。进一步地,所述第六透镜L6的所述物面S11为凸面,所述第六透镜L6的所述像面S12为凹面。换句话说,所述第六透镜L6为一弯月形透镜,且所述弯月凸向物方。进一步地。所述第六透镜L6具有正光焦度。通过所述第六透镜L6进一步修正像差和畸变,使得所述光学镜头的成像质量更佳。
值得一提的是,在本发明的这个实施例中,所述第六透镜L6用于适当增大所述光学镜头的前方透镜的镜片边缘的畸变,使得大角度的光线可以到达预定尺寸的所述成像面L10,比如感光芯片面,而通过后期的软件处理可以继续修订图像,还使得经过所述第六透镜L6后的光线形成的图像恢复正常,即得到大角度的成像。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头还包括一平面镜片L9,用于保护隔离所述光学镜头。当然,在本发明的其他实施例中,还可以不设置所述平面镜片L9,本发明在这方面并不限制。
参照图21,根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述第一透镜L1具有一凸面和一凹面,所述第二透镜L2具有一个凹面和一个凸面,其中所述第一透镜L1的凸面被设置朝向物方,所述第一透镜L1的所述凹面被设置朝向像方,所述第二透镜L2的所述凹面被设置朝向物方,所述第二透镜L2的所述凸面被设置朝向像方。所述的第三透镜L3具有两个凸面,分别朝向物方和像方。所述第四透镜L4具有一个凸面和一个凹面,分别朝向物方和像方,所述第五透镜L5具有两凸面,分别朝向物方和像方,其中所述第四透镜L4的所述凹面和所述第五透镜L5的凸面面对面相对设置。所述第六透镜L6具有一个凸面和一个凹面,分别被设置朝向物方和像方。
根据本发明的这个实施例,所述光学镜头的所述消色差透镜组优选为胶合透镜。换句话说,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,以形成所述消色差透镜组。此时,由于所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被胶合在一起,因此,所述第四透镜L4的凹面的所述像面S8和所述第五透镜L5的凸面的所述物面S9以胶合的方式面对面设置。当然,在本发明的其它实施例中,所述消色差透镜组也可以是分离型消色差透镜组。可以理解的是,当所述消色差透镜组是分离型消色差透镜组时,所述第四透镜L4和所述第五透镜L5被相分离地设置。
值得一提的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2可由玻璃材料构成,也可以由其他具有良好透光性能的材料制成,比如塑料、树脂。本领域的技术人员可以理解的是,在本发明中的所述光学镜头中,光线由所述第一透镜L1进入,经过所述第一透镜L1的汇聚作用后传递至所述第二透镜L2,从而通过所述第一透镜L1可以收集大角度的光线,进一步,光线经过所述第一透镜L1后,到达所述第二透镜L2,经过所述第一透镜L1汇聚的光线由所述第二透镜L2适当发散后传递至所述光学镜头的后方,因此,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd需要相互配合,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的折射率Nd并不是本发明的限制。另一方面,本发明中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2设置阿贝常数Vd,使得所述光学镜头具有较好的成像质量,但是本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的阿贝常数Vd并不是本发明的限制。
如图21所示是根据本发明的第十一个实施例的光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:前透镜组、光阑L7、后透镜组、滤光元件L8、平面镜片L9、成像面L10。
其中,所述前透镜组从物方到像方包括:第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,所述第一透镜L1为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的弯月形透镜,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的凹面相对,所述第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜;所述后透镜组从物方到像方包括:第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,所述第四透镜L4为具有负光焦度的弯月形透镜,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相对。进一步,所述第四透镜L4的凹面和所述第五透镜L5的凸面相胶合。所述第六透镜L6为具有正光焦度的弯月形透镜。
在这个实施例中,所述第一透镜L1满足以下条件:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5;
其中,R1是所述第一透镜L1的所述物面S1的曲率半径,R2是所述第一透镜L1的所述像面S2的曲率半径,d1是所述第一透镜L1的中心厚度。
所述第二透镜L2满足以下条件:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3;
其中,R3是所述第二透镜L2的所述物面S3的曲率半径,R4是所述第二透镜L2的所述像面S4的曲率半径,d2是所述第二透镜L2的中心厚度。
通过上述条件中,对所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的各自曲率半径和厚度的关系限制,使得所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆,从而当所述第一透镜L1和所述第二透镜L2凹面相对设置时,可以采集更大角度光线进入所述光学镜头,并且通过所述第二透镜L2的适当扩散而向后传递。
本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1的焦距F1和所述光学镜头的组合焦距F满足以下条件:
-3.5≤F1/F≤-1。
所述第二透镜L2的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足以下条件:
|F2/F|≥5.0。
所述光学透镜的光学***总长为TTL,所述光学透镜的整组焦距为F,则2.0≤TTL/F≤6.0。
所述光学镜头的最大视场角为FOVm,所述光学镜头的最大视场角对应的像高为Ym,则(FOVm×F)/Ym≥45。
在本发明的这个实施例中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2为非球面镜,所述第六透镜L6为球面镜。
优选地,所述第一透镜L1和第二透镜L2为玻璃非球面镜,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5、所述第六透镜L6为球面镜。本领域的技术人员应当理解的是,所述地第一透镜L1和所述第二透镜L2不限于玻璃非球面镜,也可以是塑料非球面或球面镜等,所述第三透镜L3、所述第四透镜L4、所述第五透镜L5和所述第六透镜L6不限于玻璃球面镜,也可以为玻璃非球面、塑料非球面或树脂非球面等,本发明在这方面并不限制。特别地,在本发明的一些实施例中,由4个玻璃球面、2个玻璃非球面构成的6片镜片构成所述光学镜头,举例地,所述第一透镜L1和第二透镜L2为玻璃非球面,第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5和所述第六透镜L6为玻璃球面,从而使得所述光学镜头具备长焦距、大视场角的特性,且通过玻璃非球面镜片保证所述光学镜头的解像清晰度、减小色差。
在本发明的这个实施方式中,所述第一透镜L1和所述第二透镜L2为非球面镜,所述第六透镜L6为球面镜。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2接近同心圆的镜片,并且是非球面,使得大角度的光线可以有效平稳的汇聚,且由于非球面的设置,避免传统的球面同心圆镜片加工的难题。
进一步,在一些实施例中,所述第一透镜L1的所述物面S1具有一中心区域S101和一自所述中心区域S101向外延伸的边缘区域S102,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述中心区域S101为凸面,所述第一透镜L1的所述物面S1的所述边缘区域S102为凹面。本领域的技术人员应当理解的是,所述第一透镜L1的非球面的具体结构以及所述中心区域和边缘区域的具体结构以及范围大小并不是本发明的限制。
所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的非球面镜面满足以下公式:
其中,Z(h)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=1/r,r表示非球面镜面的曲率半径,k为圆锥系数conic,A、B、C、D、E为高次非球面系数。
如图22所示是本发明的这个实施例的光学性能曲线,由所述光学镜头的MTF曲线看到,所述光学镜头的解像较高,具有较好的光学性能。
如下表21和22所示,是本发明的这个实施例的光学镜头的参数。需要说明的是,所述第一透镜L1的两面,即物面和像面分别为S1、S2,所述第二透明的两面,即物面和像面分别为S3、S4,所述第三透镜L3的两面,即物面和像面分别为S5、S6,所述第四透镜L4的两面,即物面和像面分别为S7、S8,所述第五透镜L5的两面,即物面和像面分别为S9和S10,所述第六透镜L6的两面,即物面和像面分别为S11和S12,所述滤光元件L8的两面分别为S13、S14,所述平面镜片L9的两面分别为S15、S16,所述像面为S17;所述S1-S17与下表21和表22中的面序号一一对应。
表21第十一个实施例的光学镜头参数
面序号 | R曲率半径R | 中心厚度d | 折射率Nd | 阿贝常数Vd |
1 | 4.5123 | 2.8542 | 1.59 | 61.2 |
2 | 2.0011 | 3.2789 | ||
3 | -8.9864 | 2.0040 | 1.59 | 61.2 |
4 | -7.5487 | 1.9445 | ||
5 | 10.3445 | 2.3543 | 1.90 | 37.1 |
6 | -28.3461 | -0.0602 | ||
7 | Infinity | 0.8204 | ||
8 | 13.5466 | 0.6518 | 1.92 | 20.9 |
9 | 4.8251 | 3.1282 | 1.50 | 81.6 |
10 | -26.8576 | 0.2005 | ||
11 | 7.7329 | 2.7170 | 1.50 | 81.6 |
12 | 45.8171 | 1.5041 | ||
13 | Infinity | 0.5515 | 1.52 | 64.2 |
14 | Infinity | 1.0027 | ||
15 | Infinity | 0.4011 | 1.52 | 64.2 |
16 | Infinity | 0.8281 | ||
17 | Infinity |
表22第十一个实施例的非球面系数
面序号 | K | A | B | C | D | E |
1 | -2.436562 | -1.5670E-03 | -1.8242E-04 | 3.3840E-06 | 8.7904E-08 | -2.8099E-09 |
2 | -2.934329 | -2.1007E-03 | -1.4025E-03 | 1.4893E-04 | -1.4763E-06 | 2.4676E-08 |
3 | 1.727415 | -1.1578E-03 | -8.1327E-05 | -2.7747E-05 | 4.6566E-06 | -1.6485E-07 |
4 | 1.195293 | -2.5272E-03 | -8.8916E-05 | 7.3705E-05 | 2.9740E-07 | -2.3993E-08 |
根据上述数据,计算这个实施例中涉及的公式数值如下:
R1/(R2+d1)=0.929,|R4|/(|R3|+d3)=0.687,F1/F=-1.652,|F2|/F=8.247TTL/F=3.795,(FOVm×F)/Ym=93.684。如表21和表22所示,在这个实施例中,作为一组具体的实施例参数,采用这些参数的光学镜头,能够达到较好的光学性能,具有较长的整体焦距,且具有较大的视场角。
综上所述,本发明所述的光学镜头,通过6片镜片结构,以及接近同心圆的非球面镜片的设计,能够满足在小型化的要求下,实现长焦距、大视场角、大孔径且符合高清晰度要求以及有效矫正光学***的各种像差,特别适于车载摄像头***,捕捉远距离的物体,且整体的观察视场扩大,可以通过一种镜头实现传统的长焦镜头和广角镜头这两种镜头的功能,降低车载摄像头***的成本,提高镜头的实际使用性能。
本发明的这个实施例区别于第一个实施例在于,所述第二透镜L2的光焦度和所述第六透镜L6的结构。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (26)
1.一光学镜头,其特征在于,包括:
一第一透镜;
一第二透镜;
一第三透镜;
一第四透镜;
一第五透镜;和
一第六透镜;
其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜沿从物方到像方方向依次设置;
其中所述第一透镜具有一物面和一像面,所述第一透镜的所述物面朝向物方,所述第一透镜的所述像面朝向像方,所述第一透镜的所述物面为凸面,所述第一透镜具有负光焦度,所述第一透镜的所述像面为凹面;
其中所述第二透镜具有一物面和一像面,所述第二透镜的所述物面朝向物方,所述第二透镜的所述像面朝向像方,所述第二透镜的所述物面为凹面,所述第二透镜的所述像面为凸面;
其中所述第三透镜具有一物面和一像面,所述第三透镜的所述物面朝向物方,所述第三透镜的所述像面朝向像方,所述第三透镜的所述物面为凸面,所述第三透镜的所述像面为凸面,所述第三透镜具有正光焦度;
其中所述第四透镜和所述第五透镜组成一消色差透镜组,且其中一为正光焦度,另一为负光焦度。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其中所述第二透镜具有负光焦度。
3.根据权利要求2所述的光学镜头,其中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面。
4.根据权利要求3所述的光学镜头,其中所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面。
5.根据权利要求4所述的光学镜头,其中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其中所述第二透镜具有正光焦度。
7.根据权利要求6所述的光学镜头,其中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凹面,所述第四透镜的所述像面为凹面,其中所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,其中所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
8.根据权利要求7所述的光学镜头,其中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述第六透镜的所述像面为凸面。
9.根据权利要求7所述的光学镜头,其中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凹面。
10.根据权利要求6所述的光学镜头,其中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
11.根据权利要求3所述的光学镜头,其中所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凹面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
12.根据权利要求4所述的光学镜头,其中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凹面,所述第六透镜具有正光焦度。
13.根据权利要求6所述的光学镜头,其中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有负光焦度。
14.根据权利要求13所述的光学镜头,其中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凹面,所述第六透镜的所述像面为凸面。
15.根据权利要求13所述的光学镜头,其中所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凹面,所述第六透镜的所述像面为凹面。
16.根据权利要求2所述的光学镜头,其中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凸面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凹面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有正光焦度。
17.根据权利要求6所述的光学镜头,其中所述第四透镜具有一物面和一像面,所述第四透镜的所述物面朝向物方,所述第四透镜的所述像面朝向像方,所述第四透镜的所述物面为凸面,所述第四透镜的所述像面为凹面,所述第五透镜具有一物面和一像面,所述第五透镜的所述物面朝向物方,所述第五透镜的所述像面朝向像方,所述第五透镜的所述物面为凸面,所述第五透镜的所述像面为凸面,所述第六透镜具有一物面和一像面,所述第六透镜的所述物面朝向物方,所述第六透镜的所述像面朝向像方,所述第六透镜的所述物面为凸面,所述第六透镜的所述像面为凹面,所述第六透镜具有正光焦度。
18.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述第四透镜和所述第五透镜相胶合。
19.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述第一透镜的所述物面的曲率半径R1、所述第一透镜的所述像面的曲率半径R2和第一透镜的中心厚度d1满足:
0.5≤R1/(R2+d1)≤1.5。
20.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述第二透镜的所述像面的曲率半径R3、所述第二透镜的所述像面的曲率半径R4、所述第一透镜的中心厚度d2满足:
0.45≤|R4|/(|R3|+d3)≤1.3。
21.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述第一透镜的焦距F1和所述光学镜头的整组焦距F满足:
-3.5≤F1/F≤-1。
22.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述第二透镜的焦距F2和所述光学镜头的整组焦距F满足:
|F2/F|≥5。
23.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述光学镜头的光学***总长TTL和所述光学镜头的整组焦距F满足:
2.0≤TTL/F≤6.0。
24.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述光学镜头的最大视场角FOVm和所述光学镜头的最大视场角对应的像高Ym满足:
(FOVm×F)/Ym≥45。
25.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述第一透镜为非球面镜,所述第一透镜的所述物面具有一中心区域和一自所述中心区域向外延伸的边缘区域,所述第一透镜的所述物面的所述中心区域为凸面,所述第一透镜的所述物面的所述边缘区域为凹面。
26.根据权利要求1至17任一所述的光学镜头,其中所述第一透镜和所述第二透镜为非球面镜。
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