CN110109235A - 光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种光学成像镜头，该光学成像镜头包括：棱镜，该棱镜配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。光学成像镜头沿Y光轴从棱镜至像侧还依序包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面；具有光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有光焦度的第五透镜。其中，棱镜在光轴上的中心厚度CT1与第一透镜在光轴上的中心厚度CT2满足1.0＜CT2/CT1＜2.0。
Description
技术领域
本申请涉及一种光学成像镜头，具体地涉及一种包括棱镜和五片具有光焦度的透镜的光学成像镜头。
背景技术
目前对便携式电子设备的成像功能要求越来越高，而由于期望便携式电子设备具有较小的尺寸，因此其上设置的光学成像镜头的尺寸也受到了限制。
例如手机行业趋向于采用多颗光学成像镜头进行多摄，多颗光学成像镜头之间分别突出不同的光学特性，其中通常包括一个焦距较长的长焦镜头，由于受到手机厚度的限制，长焦镜头的光学特性受到限制，使得手机的成像例如背景虚化、物体放大等效果受限。因此，如何实现一种光学特性好且能够满足小型化要求的长焦镜头是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的光学成像镜头装置，例如，包括棱镜的光学成像镜头。本申请通过增加反射棱镜来偏折镜头组内的光传递路线，使得光线不再完全纵向(例如，如图1中所示的X轴的方向)传播。这样的设置可以将原本堆积在纵向的模组体积转为横向(例如，如图1中所示的Y轴的方向)，从而可以在满足手机轻薄化特性的情况下，实现20mm以上的焦距。
一方面，本申请提供了一种光学成像镜头，该光学成像镜头包括：棱镜，该棱镜配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。光学成像镜头沿Y光轴从棱镜至像侧还依序包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面；具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面；具有光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有光焦度的第五透镜。
根据本申请的实施方式，棱镜在光轴上的中心厚度CT1与第一透镜在光轴上的中心厚度CT2可满足1.0＜CT2/CT1＜2.0。
根据本申请的实施方式，光学成像镜头还可包括光阑，光阑至光学成像镜头的成像面在光轴的距离SL与光学成像镜头的有效焦距f可满足0.5＜SL/f＜1.0。
根据本申请的实施方式，光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD可满足f/EPD＜3.5。
根据本申请的实施方式，棱镜和第一透镜在光轴上的距离T12可满足0.5mm＜T12＜1.5mm。
根据本申请的实施方式，第一透镜的有效焦距f2与第二透镜的有效焦距f3可满足-1.5＜f3/f2＜-0.5。
根据本申请的实施方式，第一透镜的物侧面的曲率半径R3与第四透镜的像侧面的曲率半径R10可满足-1.5＜R3/R10＜-0.5。
根据本申请的实施方式，第三透镜在光轴上的中心厚度CT4与第五透镜在光轴上的中心厚度CT6可满足0.5＜CT4/CT6＜3.5。
根据本申请的实施方式，第一透镜的有效焦距f2与第一透镜的物侧面的曲率半径R3可满足1.0＜f2/R3＜2.0。
根据本申请的实施方式，光学成像镜头的有效焦距f与第二透镜的有效焦距f3可满足1.5＜f/|f3|＜2.5。
根据本申请的实施方式，棱镜和第一透镜在光轴上的距离T12、第一透镜和第二透镜在光轴上的距离T23、第二透镜和第三透镜在光轴上的距离T34以及第三透镜和第四透镜在光轴上的距离T45可满足1.0＜T45/(T12+T23+T34)＜3.5。
本申请提供了包括棱镜以及多片(例如，五片)透镜的光学成像镜头，通过设置棱镜，使得光线的入射方向与多片透镜的排列方向之间呈90度夹角，从而使得光学成像镜头在光线入射方向上的尺寸减小。同时，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得光学成像镜头组具有小型化、高成像质量、长焦距的有益效果。
附图说明
通过参照以下附图进行的详细描述，本申请的实施方式的以上及其它优点将变得显而易见，附图旨在示出本申请的示例性实施方式而非对其进行限制。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例一的光学成像镜头示意性结构图；
图2A至图2D依次示出了根据本申请实施例一的轴上色差曲线、倍率色差曲线、象散曲线及畸变曲线；
图3示出了根据本申请实施例二的光学成像镜头示意性结构图；
图4A至图4D依次示出了根据本申请实施例二的轴上色差曲线、倍率色差曲线、象散曲线及畸变曲线；
图5示出了根据本申请实施例三的光学成像镜头示意性结构图；
图6A至图6D依次示出了根据本申请实施例三的轴上色差曲线、倍率色差曲线、象散曲线及畸变曲线；
图7示出了根据本申请实施例四的光学成像镜头示意性结构图；
图8A至图8D依次示出了根据本申请实施例四的轴上色差曲线、倍率色差曲线、象散曲线及畸变曲线；
图9示出了根据本申请实施例五的光学成像镜头示意性结构图；
图10A至图10D依次示出了根据本申请实施例五的轴上色差曲线、倍率色差曲线、象散曲线及畸变曲线；
图11示出了根据本申请实施例六的光学成像镜头示意性结构图；
图12A至图12D依次示出了根据本申请实施例六的轴上色差曲线、倍率色差曲线、象散曲线及畸变曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的光学成像镜头的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜中，最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面；每个透镜中，最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头可包括：棱镜、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，棱镜用于改变光路方向，该棱镜配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。五片透镜沿着光轴从棱镜至像侧依序排列，各相邻透镜之间以及棱镜和第一透镜之间均可具有空气间隔。
通过使用反射棱镜，可以将入射光线折转90°，使得入射光线的方向与多片透镜的排布方向大致垂直，从而利用手机的长度空间来作为镜头变焦的空间，避免了机身厚度对镜头焦距的限制。
在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度，其物侧面可为凸面；第二透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凹面；第三透镜具有正光焦度或负光焦度，其物侧面可为凸面；第四透镜具有正光焦度或负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第五透镜具有正光焦度或负光焦度。通过合理配置透镜的光焦度并合理布置透镜面型，有利于矫正光学成像镜头的轴外像差，提高成像质量。
在示例性实施方式中，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式1.0＜CT2/CT1＜2.0，其中，CT1为棱镜在光轴上的中心厚度，CT2为第一透镜在光轴上的中心厚度。示例性的，本申请提供的光学成像镜头可满足条件式1.2＜CT2/CT1＜1.8，例如1.3＜CT2/CT1＜1.65。通过控制棱镜的中心厚度和第一透镜的中心厚度的比值，可使光学成像镜头具有长焦的特性且尺寸小。同时，有利于调整***的结构，降低镜片加工和组装的难度。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头还可包括光阑，光阑至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离SL与光学成像镜头的有效焦距f可满足条件式0.5＜SL/f＜1.0。示例性的，光阑设置于棱镜和第一透镜之间。示例性的，光学成像镜头可满足条件式0.8＜SL/f＜0.95，例如0.85≤SL/f≤0.93。在棱镜和第一透镜之间设置光阑，可以控制光学成像***的视场角，控制成像范围；控制光阑至成像面的轴上距离与光学镜头组的有效焦距的比值小于1，使该光学成像镜头具有长焦的光学特性，而且由于生产等原因造成的光学成像***的像差，可以被中置的光阑降低，使生产良率提高。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式f/EPD＜3.5，其中，f为光学成像镜头的有效焦距，EPD为光学成像镜头的入瞳直径。示例性的，光学成像镜头可满足条件式3＜f/EPD＜3.5，例如3.2＜f/EPD＜3.4。控制光学成像镜头的有效焦距和入瞳直径的比值，使光学成像镜头具有长焦特性，同时控制入射光线，以使光学成像镜头具有在光线较弱环境下的较好成像效果。此外，还有利于减小边缘视场的像差。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式0.5mm＜T12＜1.5mm，其中，T12为棱镜和第一透镜在光轴上的距离。示例性的，光学成像镜头可满足条件式0.6mm＜T12＜1.3mm，例如0.65mm＜T12＜1.25mm。控制棱镜与第一透镜沿光轴方向的距离，可以使光学成像镜头具有良好的组立和光学防抖性能，同时安装后的尺寸较小。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式-1.5＜f3/f2＜-0.5，其中，f2为第一透镜的有效焦距，f3为第二透镜的有效焦距。示例性的，二者满足条件式-1.5＜f3/f2＜-0.9，例如-1.42≤f3/f2≤-0.96。在第一透镜的光焦度为正光焦度时，控制第二透镜的光焦度为负光焦度，可控制光学成像镜头的体积，同时，控制二者的有效焦距的比值可以提升光学成像镜头的成像性能，具有平衡像差的能力。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式-1.5＜R3/R10＜-0.5，其中，R3为第一透镜的物侧面的曲率半径，R10为第四透镜的像侧面的曲率半径。示例性的，光学成像镜头可满足条件式-1.4＜R3/R10＜-0.7，例如，-1.20≤R3/R10≤-0.72。控制第一透镜物侧面的曲率半径与第四透镜像侧面的曲率半径的比值，可以控制透镜的光焦度，同时使光学成像镜头具有平衡色差及平衡畸变的能力。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式0.5＜CT4/CT6＜3.5，其中，CT4为第三透镜在光轴上的中心厚度，CT6为第五透镜在光轴上的中心厚度。示例性的，该光学成像镜头可满足条件式0.8＜CT4/CT6＜3.3，例如0.98≤CT4/CT6≤3.20。控制第三透镜的中心厚度与第五透镜的中心厚度的比值，可以降低该光学成像镜头的后端尺寸，如第三透镜、第五透镜以及第四透镜各自的尺寸，使光学成像镜头具有较小体积，进而降低组装的难度并且提高组装后的空间利用率。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式1.0＜f2/R3＜2.0，其中，f2为第一透镜的有效焦距，R3为第一透镜的物侧面的曲率半径。示例性的，光学成像镜头可满足条件式1.4＜f2/R3＜1.9，例如1.46≤f2/R3≤1.87。控制第一透镜的有效焦距及物侧面曲率半径的比值，可以平衡该光学成像镜头成像的像散，并且使该光学成像镜头的尺寸小。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式1.5＜f/|f3|＜2.5，其中，f为光学成像镜头的有效焦距，|f3|为第二透镜的有效焦距的绝对值。示例性的，光学成像镜头可满足条件式1.7＜f/|f3|＜2.3，例如1.73≤f/|f3|≤2.25。控制第三透镜的有效焦距，使该光学具有长焦特性，并且具有调整光线位置的功能，缩短该光学成像镜头沿光轴的第二段的长度。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足条件式1.0＜T45/(T12+T23+T34)＜3.5，其中，T12为棱镜和第一透镜在光轴上的距离、T23为第一透镜和第二透镜在光轴上的距离、T34为第二透镜和第三透镜在光轴上的距离，T45为第三透镜和第四透镜在光轴上的距离。示例性的，光学成像镜头可满足条件式1.3＜T45/(T12+T23+T34)＜3.1，例如1.37≤T45/(T12+T23+T34)≤3.09。控制第三透镜和第四透镜之间在光轴上的空气间隔，使二者间的距离足够调整各透镜的表面形态，透镜表面变化自由度高可以使光学成像镜头具有校正像散和场曲的能力。
可选地，上述光学成像镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面处的感光元件的保护玻璃。
根据本申请的上述实施方式的摄像镜头组可采用多片镜片，例如上文所述的五片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，可有效地缩小镜头的体积、降低镜头的敏感度并提高镜头的可加工性，使得摄像镜头组更有利于生产加工并且可适用于便携式电子产品。
在本申请的实施方式中，各透镜的镜面多采用非球面镜面。第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面中的至少一个镜面是非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。
可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个可为非球面。例如第一透镜的物侧面及像侧面都为非球面，同时第二透镜的物侧面为非球面；例如第一透镜的像侧面为非球面，第二透镜的物侧面为非球面，第三透镜的像侧面及第四透镜的物侧面为非球面；例如第一透镜的像侧面及第三透镜的像侧面为非球面，同时第五透镜的物侧面及其像侧面为非球面。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均可为非球面。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像镜头的具体实施例。
实施例一
参照图1至图2D，本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：棱镜E1、第一透镜E2、第二透镜E3、第三透镜E4、第四透镜E5、第五透镜E6和滤光片E7，可在棱镜E1和第一透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
棱镜E1配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜E1的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜E1出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。第一透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第二透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。第三透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。第四透镜E5具有正光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第五透镜E6具有负光焦度，其物侧面S11为凹面，像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。本实施例的光学成像镜头具有成像面S15。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S14)并成像在成像面S15上。
表1示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，具体如下：
表1
其中，TTL为棱镜E1的物侧面S1至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离，ImgH为成像面上的有效像素区域的对角线的长度的一半，Semi-FOV为光学成像镜头的最大半视场角，f为光学成像镜头的有效焦距。
光学成像镜头的第一透镜E2至第五透镜E6中任一透镜的物侧面和像侧面均为非球面，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于根据实施例一中各非球面S3至S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
| S3 | -2.1944E-04 | -2.7362E-05 | 7.7521E-06 | -2.1637E-06 | 3.5958E-07 | -3.7484E-08 | 2.3695E-09 | -8.2808E-11 | 1.2260E-12 |
| S4 | -3.4220E-03 | 5.8359E-03 | -3.8344E-03 | 1.4900E-03 | -3.6233E-04 | 5.5667E-05 | -5.2340E-06 | 2.7417E-07 | -6.1134E-09 |
| S5 | 1.3207E-03 | 8.2059E-03 | -6.2032E-03 | 2.5945E-03 | -6.7243E-04 | 1.0969E-04 | -1.0909E-05 | 6.0211E-07 | -1.4098E-08 |
| S6 | 4.6591E-03 | 6.0408E-03 | -4.7518E-03 | 2.0065E-03 | -4.6817E-04 | 5.2148E-05 | -1.8729E-07 | -4.7913E-07 | 2.9634E-08 |
| S7 | -5.3256E-03 | 5.5253E-03 | -4.2216E-03 | 2.0284E-03 | -5.9878E-04 | 1.0766E-04 | -1.1292E-05 | 6.3015E-07 | -1.4451E-08 |
| S8 | -6.1482E-03 | 3.1273E-03 | -2.8173E-03 | 1.5435E-03 | -5.3166E-04 | 1.1487E-04 | -1.5154E-05 | 1.1256E-06 | -3.6317E-08 |
| S9 | 4.0273E-03 | -4.4972E-03 | 2.5328E-03 | -1.5250E-03 | 6.3201E-04 | -1.7030E-04 | 2.8438E-05 | -2.6677E-06 | 1.0805E-07 |
| S10 | -4.4169E-03 | 6.6264E-03 | -5.1799E-03 | 2.0557E-03 | -4.9689E-04 | 6.7083E-05 | -3.2667E-06 | -2.4219E-07 | 2.6680E-08 |
| S11 | -4.2878E-02 | 1.9559E-02 | -1.0647E-02 | 4.4996E-03 | -1.3329E-03 | 2.6135E-04 | -3.1773E-05 | 2.1252E-06 | -5.8375E-08 |
| S12 | -3.1600E-02 | 8.5104E-03 | -2.7499E-03 | 8.6224E-04 | -2.2233E-04 | 4.1309E-05 | -5.0137E-06 | 3.5056E-07 | -1.0640E-08 |
图2A示出了实施例一的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学***后的会聚焦点的偏离。图2B示出了实施例一的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学***后在成像面上的不同像高的偏差。图2C示出了实施例一的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2D示出了实施例一的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图2A至图2D可知，实施例一所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例二
以下参照图3至图4D描述根据本申请实施例二的光学成像镜头，在本示例性实施例及以下实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例一的光学成像镜头相似的描述。
参照图3，本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：棱镜E1、第一透镜E2、第二透镜E3、第三透镜E4、第四透镜E5、第五透镜E6和滤光片E7，可在棱镜E1和第一透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
棱镜E1配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜E1的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜E1出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。第一透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第二透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第三透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。第四透镜E5具有正光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第五透镜E6具有负光焦度，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。本实施例的光学成像镜头具有成像面S15。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S14)并成像在成像面S15上。
表3示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表4示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表3
表4
图4A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学***后的会聚焦点的偏离。图4B示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学***后在成像面上的不同像高的偏差。图4C示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4D示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图4A至图4D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例三
以下参照图5至图6D描述根据本申请实施例三的光学成像镜头。
参照图5，本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：棱镜E1、第一透镜E2、第二透镜E3、第三透镜E4、第四透镜E5、第五透镜E6和滤光片E7，可在棱镜E1和第一透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
棱镜E1配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜E1的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜E1出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。第一透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第二透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。第三透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。第四透镜E5具有正光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第五透镜E6具有负光焦度，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。本实施例的光学成像镜头具有成像面S15。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S14)并成像在成像面S15上。
表5示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表6示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表5
表6
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
| S3 | -1.8845E-04 | -2.2765E-05 | 6.4214E-06 | -1.4526E-06 | 2.0616E-07 | -1.7918E-08 | 9.0592E-10 | -2.3279E-11 | 2.1012E-13 |
| S4 | -4.2440E-03 | 6.2514E-03 | -4.2611E-03 | 1.7286E-03 | -4.2907E-04 | 6.5828E-05 | -6.0798E-06 | 3.0986E-07 | -6.7009E-09 |
| S5 | 3.0535E-03 | 6.5028E-03 | -5.1072E-03 | 2.1162E-03 | -5.2789E-04 | 8.0751E-05 | -7.3758E-06 | 3.6809E-07 | -7.7031E-09 |
| S6 | 4.8962E-03 | 7.7444E-03 | -6.4311E-03 | 2.9792E-03 | -8.4080E-04 | 1.4727E-04 | -1.5849E-05 | 9.9282E-07 | -2.8936E-08 |
| S7 | -6.9246E-03 | 7.8190E-03 | -5.9256E-03 | 2.8673E-03 | -8.7604E-04 | 1.7107E-04 | -2.0974E-05 | 1.4925E-06 | -4.7334E-08 |
| S8 | -5.2382E-03 | 1.3743E-03 | -1.1974E-03 | 6.9583E-04 | -2.5890E-04 | 6.1213E-05 | -8.9282E-06 | 7.3301E-07 | -2.5786E-08 |
| S9 | 5.5288E-04 | -1.7501E-03 | 9.0938E-04 | -6.6922E-04 | 3.3349E-04 | -1.0429E-04 | 1.9549E-05 | -2.0101E-06 | 8.7168E-08 |
| S10 | -3.5476E-03 | 3.6962E-03 | -2.7743E-03 | 1.0416E-03 | -2.2770E-04 | 2.3804E-05 | 2.8198E-07 | -3.0176E-07 | 1.9861E-08 |
| S11 | -3.2908E-02 | 1.0494E-02 | -4.8767E-03 | 1.8444E-03 | -4.9231E-04 | 8.6570E-05 | -9.2872E-06 | 5.2462E-07 | -1.0766E-08 |
| S12 | -2.5574E-02 | 5.2365E-03 | -1.2840E-03 | 2.8615E-04 | -5.0247E-05 | 6.2524E-06 | -4.9863E-07 | 2.1073E-08 | -2.7517E-10 |
图6A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学***后的会聚焦点的偏离。图6B示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学***后在成像面上的不同像高的偏差。图6C示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6D示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图6A至图6D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例四
以下参照图7至图8D描述根据本申请实施例四的光学成像镜头。
参照图7，本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：棱镜E1、第一透镜E2、第二透镜E3、第三透镜E4、第四透镜E5、第五透镜E6和滤光片E7，可在棱镜E1和第一透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
棱镜E1配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜E1的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜E1出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。第一透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第二透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。第三透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。第四透镜E5具有正光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第五透镜E6具有负光焦度，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。本实施例的光学成像镜头具有成像面S15。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S14)并成像在成像面S15上。
表7示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表8示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表7
表8
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
| S3 | -1.6401E-04 | -1.0645E-05 | 2.7831E-06 | -7.1504E-07 | 1.1185E-07 | -1.0612E-08 | 5.8464E-10 | -1.6552E-11 | 1.7464E-13 |
| S4 | 9.9534E-04 | 3.7006E-05 | 2.2114E-06 | -2.6828E-05 | 1.1608E-05 | -2.2649E-06 | 2.4408E-07 | -1.3873E-08 | 3.1740E-10 |
| S5 | 8.5169E-03 | -1.3780E-03 | 5.1220E-04 | -2.4623E-04 | 7.5915E-05 | -1.4181E-05 | 1.6088E-06 | -1.0200E-07 | 2.7499E-09 |
| S6 | 1.0665E-02 | -1.3862E-03 | 6.6089E-04 | -2.6927E-04 | 5.7950E-05 | -3.6460E-06 | -8.3145E-07 | 1.8205E-07 | -1.0827E-08 |
| S7 | -3.7010E-06 | 1.2002E-04 | -2.1715E-04 | 2.5441E-04 | -1.4578E-04 | 4.6550E-05 | -8.4574E-06 | 8.2531E-07 | -3.3482E-08 |
| S8 | -4.7012E-03 | -5.0621E-05 | -6.0604E-06 | 3.8723E-06 | -1.1537E-06 | 2.3574E-07 | -2.9752E-08 | 1.4751E-09 | -3.6651E-12 |
| S9 | 2.6001E-03 | -3.2580E-03 | 1.4050E-03 | -6.1466E-04 | 1.9698E-04 | -4.1840E-05 | 5.6157E-06 | -4.3303E-07 | 1.4607E-08 |
| S10 | 3.5707E-03 | -5.0487E-03 | 3.0623E-03 | -1.4240E-03 | 4.3770E-04 | -8.6216E-05 | 1.0491E-05 | -7.1845E-07 | 2.1178E-08 |
| S11 | -2.0373E-02 | -1.5271E-03 | 2.7616E-03 | -1.4423E-03 | 4.4727E-04 | -8.6616E-05 | 1.0151E-05 | -6.5214E-07 | 1.7344E-08 |
| S12 | -2.2026E-02 | 3.1396E-03 | -3.8591E-04 | -5.6235E-06 | 1.6851E-05 | -4.1667E-06 | 5.2021E-07 | -3.3886E-08 | 9.0815E-10 |
图8A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学***后的会聚焦点的偏离。图8B示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学***后在成像面上的不同像高的偏差。图8C示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8D示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图8A至图8D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例五
以下参照图9至图10D描述根据本申请实施例五的光学成像镜头。参照图9，本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：棱镜E1、第一透镜E2、第二透镜E3、第三透镜E4、第四透镜E5、第五透镜E6和滤光片E7，可在棱镜E1和第一透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
棱镜E1配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜E1的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜E1出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。第一透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第二透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。第三透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。第四透镜E5具有正光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第五透镜E6具有负光焦度，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。本实施例的光学成像镜头具有成像面S15。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S14)并成像在成像面S15上。
表9示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表10示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表9
表10
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
| S3 | -2.2739E-04 | -2.3214E-05 | 5.5478E-06 | -1.4480E-06 | 2.2873E-07 | -2.2799E-08 | 1.3846E-09 | -4.6502E-11 | 6.6082E-13 |
| S4 | -1.2196E-03 | 2.0701E-03 | -1.1766E-03 | 4.3977E-04 | -1.0650E-04 | 1.6402E-05 | -1.5367E-06 | 7.9517E-08 | -1.7386E-09 |
| S5 | 4.5969E-03 | 2.6961E-03 | -2.1817E-03 | 9.3688E-04 | -2.4956E-04 | 4.1353E-05 | -4.1046E-06 | 2.2221E-07 | -5.0301E-09 |
| S6 | 6.2840E-03 | 3.4090E-03 | -3.0126E-03 | 1.5133E-03 | -4.4529E-04 | 7.5969E-05 | -7.0569E-06 | 3.0908E-07 | -4.3050E-09 |
| S7 | -5.1632E-03 | 4.3474E-03 | -3.4903E-03 | 1.9630E-03 | -6.8211E-04 | 1.4678E-04 | -1.9218E-05 | 1.4186E-06 | -4.5569E-08 |
| S8 | -6.4939E-03 | 2.4919E-03 | -2.3889E-03 | 1.5166E-03 | -5.9825E-04 | 1.4647E-04 | -2.1786E-05 | 1.8093E-06 | -6.4317E-08 |
| S9 | 3.6240E-03 | -4.4410E-03 | 2.6292E-03 | -1.6352E-03 | 7.0717E-04 | -1.9644E-04 | 3.3230E-05 | -3.1107E-06 | 1.2397E-07 |
| S10 | -2.4548E-03 | 3.2952E-03 | -2.3524E-03 | 4.8712E-04 | 7.9814E-05 | -6.6142E-05 | 1.4975E-05 | -1.5741E-06 | 6.5702E-08 |
| S11 | -3.8289E-02 | 1.3687E-02 | -5.9320E-03 | 1.8828E-03 | -3.7648E-04 | 4.0882E-05 | -1.2129E-06 | -1.8416E-07 | 1.4346E-08 |
| S12 | -2.9983E-02 | 6.9298E-03 | -1.7066E-03 | 3.5064E-04 | -5.4514E-05 | 6.2227E-06 | -5.3288E-07 | 3.2131E-08 | -9.8302E-10 |
图10A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学***后的会聚焦点的偏离。图10B示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学***后在成像面上的不同像高的偏差。图10C示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10D示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图10A至图10D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例六
以下参照图11至图12D描述根据本申请实施例三的光学成像镜头。参照图11，本实施例的光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：棱镜E1、第一透镜E2、第二透镜E3、第三透镜E4、第四透镜E5、第五透镜E6和滤光片E7，可在棱镜E1和第一透镜E2之间设置光阑STO。任意两个相邻的透镜之间可具有空气间隔。
棱镜E1配置成使得沿X光轴的方向入射棱镜E1的光经反射后沿Y光轴的方向从棱镜E1出射，其中，X光轴与Y光轴垂直。第一透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第二透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。第三透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。第四透镜E5具有正光焦度，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。第五透镜E6具有负光焦度，其物侧面S11为凹面，像侧面S12为凸面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。本实施例的光学成像镜头具有成像面S15。来自物体的光依序穿过各表面(S1至S14)并成像在成像面S15上。
表11示出了本实施例的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，表12示出了可用于本实施例光学成像镜头的各个非球面的高次项系数，其中，各非球面面型可由前述公式(1)限定，具体如下：
表11
表12
图12A示出了本实施例的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由光学***后的会聚焦点的偏离。图12B示出了本实施例的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由光学***后在成像面上的不同像高的偏差。图12C示出了本实施例的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12D示出了本实施例的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图12A至图12D可知，本实施例所提供的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上所述，实施例一至实施例六对应满足下表13中所示的关系。
表13
| 条件式\实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| SL/f | 0.85 | 0.86 | 0.87 | 0.93 | 0.86 | 0.86 |
| f3/f2 | -1.09 | -1.42 | -0.96 | -1.05 | -1.10 | -1.04 |
| CT2/CT1 | 1.57 | 1.35 | 1.49 | 1.64 | 1.56 | 1.60 |
| R3/R10 | -1.14 | -0.72 | -1.20 | -1.06 | -1.18 | -1.00 |
| CT4/CT6 | 0.98 | 2.97 | 1.71 | 3.20 | 1.22 | 3.10 |
| f2/R3 | 1.54 | 1.46 | 1.87 | 1.68 | 1.54 | 1.59 |
| f/|f3| | 2.25 | 1.73 | 2.03 | 1.99 | 2.18 | 2.25 |
| T45/(T12+T23+T34) | 1.94 | 2.22 | 3.09 | 1.37 | 2.16 | 1.82 |
| f/EPD | 3.23 | 3.23 | 3.23 | 3.23 | 3.23 | 3.23 |
| T12(mm) | 0.90 | 1.20 | 0.69 | 1.05 | 0.75 | 0.80 |
然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成光学成像镜头的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如，虽然在实施方式中以五片透镜为例进行了描述，但是该光学成像镜头不限于包括五片透镜。如果需要，该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。
在示例性实施方式中，本申请还提供一种摄像装置，其设置有电子感光元件以成像，电子感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。该摄像装置可以是诸如数码相机的独立摄像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的摄像模块。该摄像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
以上参照附图对本申请的示例性实施例进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施例仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来限制本申请的范围。凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。
Claims (10)
1.光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头包括：
棱镜，所述棱镜配置成使得沿X光轴的方向入射所述棱镜的光经反射后沿Y光轴的方向从所述棱镜出射，其中，所述X光轴与所述Y光轴垂直；
所述光学成像镜头沿所述Y光轴从所述棱镜至像侧还依序包括：
具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；
具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面；
具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面；
具有光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有光焦度的第五透镜；以及
其中，所述棱镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足1.0＜CT2/CT1＜2.0。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述棱镜和所述第一透镜在所述光轴上的距离T12满足0.5mm＜T12＜1.5mm。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f2与所述第二透镜的有效焦距f3满足-1.5＜f3/f2＜-0.5。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第四透镜的像侧面的曲率半径R10满足-1.5＜R3/R10＜-0.5。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT4与所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT6满足0.5＜CT4/CT6＜3.5。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f2与所述第一透镜的物侧面的曲率半径R3满足1.0＜f2/R3＜2.0。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的有效焦距f与所述第二透镜的有效焦距f3满足1.5＜f/|f3|＜2.5。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述棱镜和所述第一透镜在所述光轴上的距离T12、所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的距离T23、所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的距离T34以及所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的距离T45满足1.0＜T45/(T12+T23+T34)＜3.5。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头还包括光阑，所述光阑至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴的距离SL与所述光学成像镜头的有效焦距f满足0.5＜SL/f＜1.0。
10.光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头包括：
棱镜，所述棱镜配置成使得沿X光轴的方向入射所述棱镜的光经反射后沿Y光轴的方向从所述棱镜出射，其中，所述X光轴与所述Y光轴垂直；
所述光学成像镜头沿所述Y光轴从所述棱镜至像侧还依序包括：
具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面；
具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面；
具有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面；
具有光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有光焦度的第五透镜；以及
其中，所述第一透镜的有效焦距f2与所述第二透镜的有效焦距f3满足-1.5＜f3/f2＜-0.5。
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