CN112965222A - 一种光学镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学镜头，从物侧到成像面依次包括：光阑；第一透镜具有正光焦度的塑胶非球面透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜具有负光焦度的塑胶非球面透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第三透镜具有正光焦度的塑胶非球面透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第四透镜具有负光焦度的塑胶非球面透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第五透镜具有正光焦度的塑胶非球面透镜，其像侧面为凸面；第六透镜具有负光焦度的塑胶非球面透镜，其物侧面在近光轴处为凹面，像侧面在近光轴处为凹面。本发明所示的光学镜头具有超高像素、大光圈与超薄化的特点。

Description

一种光学镜头
技术领域
本发明涉及透镜成像技术领域，特别涉及一种光学镜头。
背景技术
目前，随着便携式电子设备(如智能手机、平板、相机)的普及，加上社交、视频、直播类软件的流行，人们对于摄影的喜爱程度越来越高，摄像镜头已经成为了电子设备的标配，摄像镜头甚至已经成为消费者购买电子设备时首要考虑的指标。
随着移动信息技术的不断发展，手机等便携式电子设备也在朝着超薄化、超高清、日夜兼备相同画质的方向发展，特别是人像特写、静物写真、微距拍摄、星空拍摄都需具备大光圈特性的镜头更是买手机时的关注点。轻薄化、高像素更是手机更新换代的主要卖点，所以光学镜头同时具备大光圈、超高像素与轻薄化等特点成为了本领域技术人员的重点研究方向。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种光学镜头，其具有超高像素、大光圈与超薄化的特点。
为了达到上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：
一种光学镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：
光阑；
具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第五透镜，其像侧面为凸面；
具有负光焦度的第六透镜，其物侧面在近光轴处为凹面，像侧面在近光轴处为凹面；
所述光学镜头满足以下条件式：
0.7≤f5/f≤1.68；
其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，f表示光学镜头的有效焦距。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的光学镜头采用六片具有特定屈折力的镜片，并且采用特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配，在满足高像素的同时结构更加紧凑，从而较好地实现了镜头小型化和高像素的均衡，同时可以拍摄到更大面积的景物，对后期的裁切带来了巨大便利，另外本发明的光学镜头增强了成像画面的纵深感和空间感，具有更好的成像质量。
本发明的附加方面与优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解，其中：
图1为本发明第一实施例中的光学镜头的结构示意图；
图2为本发明第一实施例中的光学镜头的场曲曲线图；
图3为本发明第一实施例中的光学镜头的畸变曲线图；
图4为本发明第一实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；
图5为本发明第一实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；
图6为本发明第二实施例中的光学镜头的结构示意图；
图7为本发明第二实施例中的光学镜头的场曲曲线图；
图8为本发明第二实施例中的光学镜头的畸变曲线图；
图9为本发明第二实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；
图10为本发明第二实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；
图11为本发明第三实施例中的光学镜头的结构示意图；
图12为本发明第三实施例中的光学镜头的场曲曲线图；
图13为本发明第三实施例中的光学镜头的畸变曲线图；
图14为本发明第三实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；
图15为本发明第三实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；
图16为本发明第四实施例中的光学镜头的结构示意图；
图17为本发明第四实施例中的光学镜头的场曲曲线图；
图18为本发明第四实施例中的光学镜头的畸变曲线图；
图19为本发明第四实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；
图20为本发明第四实施例中的光学镜头的横向色差曲线图。
附图元件符号说明：
第一透镜 L1 第二透镜 L2
第三透镜 L3 第四透镜 L4
第五透镜 L5 第六透镜 L6
红外滤光片 G1 光阑 ST
第一透镜的物侧面 S1 第一透镜的像侧面 S2
第二透镜的物侧面 S3 第二透镜的像侧面 S4
第三透镜的物侧面 S5 第三透镜的像侧面 S6
第四透镜的物侧面 S7 第四透镜的像侧面 S8
第五透镜的物侧面 S9 第五透镜的像侧面 S10
第六透镜的物侧面 S11 第六透镜的像侧面 S12
红外滤光片的物侧面 S13 红外滤光片的物侧面 S14
成像面 S15
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征与优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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、以特定的方位构造与操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定与限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的与所有的组合。
本发明提供一种光学镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑；具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有正光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有负光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有正光焦度的第五透镜，其像侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其物侧面在近光轴处为凹面，像侧面在近光轴处为凹面；
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
0.7≤f5/f≤1.68；
其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式，有利于色差的矫正和镜头解像力的提升。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
3.567≤f3/f≤20；
其中，其中，f3表示第三透镜的有效焦距，f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式条件，使光线转折发散，起到增大***像高的作用。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
-20≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-3.56；
其中，R5表示所述第三透镜物侧面的曲率半径，R6表示所述第三透镜像侧面的曲率半径。满足上述条件式，可使第三透镜的面型敏感度不敏感，提升产品的合格率，减小成本。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
0.818≤f1/f≤1.039；
其中，f1表示第一透镜的有效焦距，f表示光学镜头的有效焦距。满足上述条件式，使第一透镜具有较大的正光焦度，有利于缩短镜头的总长。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
-847≤f4/f≤-6；
其中，其中，f4表示所述第四透镜的有效焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式，可以修正光学镜头的场曲，提升解像力，提升外周边视场的亮度。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
-161≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-1；
其中，R7表示所述第四透镜物侧面的曲率半径，R8表示所述第四透镜像侧面的曲率半径。满足上述条件式，可以合理的分配光焦度、形状，从而矫正***的彗差，提升镜头的成像品质。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
0.668≤(R9+R10)/(R9-R10)≤3.786；
其中，R9表示所述第五透镜物侧面的曲率半径，R10表示所述第五透镜像侧面的曲率半径。满足上述条件式，可以使第五透镜的整体对偏心的敏感度低，产品的良率高。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
0.13≤BFL/TTL≤0.156；
其中，BFL表示所述***光学后焦，TTL表示所述***的总长度。满足上述条件式，可以使镜头匹配芯片的CRA且做到小型化。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
1.129≤TTL/IMH≤1.31；
其中，TTL表示所述光学镜头的总长度，IMH表示所述光学镜头的最大半像高。满足上述条件式，可以使镜头具备超高像素，微型化的特点。
在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：
-1.925≤SAG9/CT5≤-0.47；
其中，SAG9表示所述***第五透镜的物侧面的矢高，CT5表示所述第五透镜的中心厚度。满足上述条件式，可以使第五透镜的面型和偏心敏感度不敏感度，提升产品的良率，降低成本。
在一些实施方式中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜均为塑胶非球面镜片，各透镜均采用非球面镜片，采用非球面镜片至少具有以下三个优点：
1.镜头具有更好的成像质量；
2.镜头的结构更为紧凑；
3.镜头的光学总长更短。
本发明各个实施例中非球面镜头的表面形状均满足下列方程：
Figure 524694DEST_PATH_IMAGE001
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距离非球面顶点的距离矢高，c为表面的近轴曲率半径，k为二次曲面系数，A2i为第2i阶的非球面面型系数。
在以下各个实施例中，光学镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材料选择部分有所不同，具体不同可参见各实施例的参数表。
第一实施例
本发明第一实施例提供的光学镜头结构示意图请参阅图1，该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑ST、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及红外滤光片G1。
第一透镜L1为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；
第二透镜L2为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3为凹面，第二透镜的像侧面S4为凹面；
第三透镜L3为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凹面；
第四透镜L4为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第四透镜的物侧面S7为凹面，第四透镜的像侧面S8为凸面；
第五透镜L5为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凸面；
第六透镜L6为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凹面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面；
在一些实施方式中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6也可均为玻璃镜片，或者也可以是塑胶镜片和玻璃镜片的组合。
本实施例提供的光学镜头中各个镜片的相关参数如表1所示，其中R代表曲率半径，d代表光学表面间距，nd代表材料的d线折射率，Vd代表材料的阿贝数。
表1
Figure 57307DEST_PATH_IMAGE002
本实施例中的光学镜头的各非球面的面型系数如表2所示。
表2
Figure 285901DEST_PATH_IMAGE003
在本实施例中，光学镜头的场曲、畸变、轴上点球差色差和横向色差的曲线图分别如图2、图3、图4和图5所示，由图2至图5可以看出，场曲、畸变和色差都被良好地校正。
第二实施例
本实施例提供的光学镜头的结构示意图请参阅图6，该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑ST、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及红外滤光片G1。
第一透镜L1为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；
第二透镜L2为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3为凹面，第二透镜的像侧面S4为凹面；
第三透镜L3为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凹面；
第四透镜L4为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第四透镜的物侧面S7为凹面，第四透镜的像侧面S8为凸面；
第五透镜L5为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凸面；
第六透镜L6为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凹面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面；
本实施例提供光学镜头中各个镜片的相关参数如表3所示。
表3
Figure 485938DEST_PATH_IMAGE004
本实施例中的光学镜头的各非球面的面型系数如表4所示。
表4
Figure 10460DEST_PATH_IMAGE005
在本实施例中，光学镜头的场曲、畸变、轴上点球差色差和横向色差的曲线图分别如图7、图8、图9和图10所示，由图7至图10可以看出，光学镜头的场曲、畸变和色差都被良好地校正。
第三实施例
本实施例提供的光学镜头的结构示意图请参阅图11，该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑ST、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及红外滤光片G1。
第一透镜L1为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；
第二透镜L2为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3为凹面，第二透镜的像侧面S4为凹面；
第三透镜L3为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凹面；
第四透镜L4为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第四透镜的物侧面S7为凹面，第四透镜的像侧面S8为凸面；
第五透镜L5为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凸面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凸面；
第六透镜L6为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凹面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面；
本实施例提供的光学镜头中各个镜片的相关参数如表5所示。
表5
Figure 295948DEST_PATH_IMAGE006
本实施例中的光学镜头的各非球面的面型系数如表6所示。
表6
Figure 829697DEST_PATH_IMAGE007
在本实施例中，光学镜头的场曲、畸变、轴上点球差色和横向色差的曲线图分别如图12、图13、图14和图15所示，由图12至图15可以看出，光学镜头的场曲、畸变和色差都被良好地校正。
第四实施例
本实施例提供的光学镜头的结构示意图请参阅图16，该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑ST、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及红外滤光片G1。
第一透镜L1为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；
第二透镜L2为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3为凹面，第二透镜的像侧面S4为凹面；
第三透镜L3为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凹面；
第四透镜L4为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第四透镜的物侧面S7为凹面，第四透镜的像侧面S8为凸面；
第五透镜L5为具有正光焦度塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凸面；
第六透镜L6为具有负光焦度塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凹面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面；
本实施例中的光学镜头中各个镜片的相关参数如表7所示。
表7
Figure 884241DEST_PATH_IMAGE008
本实施例中的光学镜头的各非球面的面型系数如表8所示。
表8
Figure 845244DEST_PATH_IMAGE009
在本实施例中，光学镜头的场曲、畸变、轴上点球差色差和横向色差的曲线图分别如图17、图18、图19和图20所示，由图17至图20可以看出，光学镜头的场曲、畸变和色差都被良好地校正。
表9是上述四个实施例对应的光学特性，主要包括光学镜头焦距f、光圈数F#、光学总长TTL及视场角2θ，以及与上述每个条件式对应的数值。
表9
Figure 618028DEST_PATH_IMAGE010
综上，本实施例提供的光学镜头至少具有以下优点：
（1）采用六片具有特定屈折力的镜片，并且采用特定的表面形状及其搭配，在满足广视角的同时结构更紧凑，从而较好地实现了镜头微型化和超高清和广视角的均衡。
（2）可以拍摄到更大面积的景物，对后期的裁切带来了巨大便利，另外，此设计的光学镜头增强了对物体细节的获取，对背景虚化的特效更能完美的提取，且具有更好的成像质量。
上述各实施例中的光学镜头均可运用在手机、平板、相机等终端设备。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体与详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形与改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学镜头，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次包括：
光阑；
具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第五透镜，其像侧面为凸面；
具有负光焦度的第六透镜，其物侧面在近光轴处为凹面，像侧面在近光轴处为凹面；
所述光学镜头满足以下条件式：
0.7≤f5/f≤1.68；
其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，f表示光学镜头的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
3.567≤f3/f≤20；
其中，f3表示第三透镜的有效焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。
3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
-20≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-3.56；
其中，R5表示所述第三透镜物侧面的曲率半径，R6表示所述第三透镜像侧面的曲率半径；
0.818≤f1/f≤1.039；
其中，f1表示所述第一透镜的有效焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。
4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
-847≤f4/f≤-6；
其中，f4表示所述第四透镜的有效焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。
5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
-161≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-1；
其中，R7表示所述第四透镜物侧面的曲率半径，R8表示所述第四透镜像侧面的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
0.668≤(R9+R10)/(R9-R10)≤3.786；
其中，R9表示所述第五透镜物侧面的曲率半径，R10表示所述第五透镜像侧面的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
0.13≤BFL/TTL≤0.156；
其中，BFL表示光学镜头的光学后焦，TTL表示所述光学镜头的总长度。
8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
1.129≤TTL/IMH≤1.31；
其中，TTL表示光学镜头的总长度，IMH表示所述光学镜头的最大半像高。
9.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
-1.925≤SAG9/CT5≤-0.47；
其中，SAG9表示所述第五透镜物侧面的矢高，CT5表示所述第五透镜的中心厚度。
10.根据权利要求1-9任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜均为塑胶非球面镜片。
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