CN113281876A - 光学***、摄像模组、电子设备及汽车 - Google Patents
光学***、摄像模组、电子设备及汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113281876A CN113281876A CN202110465472.4A CN202110465472A CN113281876A CN 113281876 A CN113281876 A CN 113281876A CN 202110465472 A CN202110465472 A CN 202110465472A CN 113281876 A CN113281876 A CN 113281876A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical system
- lens
- image
- lens element
- convex
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 293
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 36
- 102100037981 Dickkopf-like protein 1 Human genes 0.000 claims description 12
- 101000951345 Homo sapiens Dickkopf-like protein 1 Proteins 0.000 claims description 12
- 101000655622 Homo sapiens Testicular haploid expressed gene protein Proteins 0.000 claims description 12
- 102100032332 Testicular haploid expressed gene protein Human genes 0.000 claims description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 36
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 41
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 39
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 28
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 4
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种光学***、摄像模组、电子设备及汽车。光学***包括具有负屈折力的第一透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜,其物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜;具有正屈折力的第四透镜,其物侧面于近光轴处为凸面;第五透镜,其物侧面于近光轴处为凸面;第六透镜,其像侧面于近最大有效孔径处为凸面;光学***满足关系:28.0deg/mm<FOV/TTL<40.0deg/mm;FOV为光学***的最大视场角,TTL为第一透镜的物侧面至光学***的成像面于光轴上的距离。拥有上述设计的光学***能够兼顾大视角和小型化设计。
Description
技术领域
本发明涉及摄影技术领域,特别是涉及一种光学***、摄像模组、电子设备及汽车。
背景技术
近些年来,随着消费需求的迅速增大,搭载摄像镜头的各类电子设备也在迅速发展及普及。其中,拥有较大拍摄范围的电子设备在运动拍摄、全局取像、安全预警等众多领域有大量的需求。但对于以上领域中的传统的电子设备而言,内部元件的尺寸往往因为过大而导致设备的厚度难以得到有效减小,导致设备在小型化设计上受到制约。特别地,拥有较大视场角的传统摄像镜头往往受限于常规结构设计而导致其轴向尺寸难以得到较好的压缩,从而难以应用在对元件尺寸有严苛限制的电子设备中。
发明内容
基于此,有必要针对如何兼顾大视角和小尺寸的问题,提供一种光学***、摄像模组、电子设备及汽车。
一种光学***,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
具有屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有正屈折力的第三透镜;
具有正屈折力的第四透镜,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有屈折力的第六透镜,所述第六透镜的像侧面于近最大有效孔径处为凸面;
且所述光学***满足如下关系:
28.0deg/mm<FOV/TTL<40.0deg/mm;
FOV为所述光学***的最大视场角,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学***的成像面于光轴上的距离。
上述光学***中,第一透镜具有负屈折力,且其物侧面为凸面,像侧面为凹面,同时第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,从而有利于光学***最靠近物方的两片透镜将与光轴呈更大夹角的入射光线偏折。而第三透镜和第四透镜均具有正屈折力,则能够对经物方透镜偏折后的入射光线实现及时的调节,以对像差实现及时校正,同时也能因为将正屈折力分担至两片透镜,从而防止单一透镜承担较大的正屈折力负担导致过度校正的问题。另外,第四透镜具有正屈折力,且其物侧面及第五透镜的物侧面于近光轴处均为凸面,从而可将各视场所对应的入射光线实现会聚,以利于缩短入射光线的会聚距离。另外通过将第六透镜的像侧面于近最大有效孔径处设计为凸面,也可利于进一步缩短边缘视场所对应的入射光线的会聚距离,配合上述第四透镜和第五透镜的面型设计,可利于使入射光线小角度偏转,并进一步缩短各视场所对应的入射光线的会聚面与透镜组的距离,进而实现有效压缩光学***的总长的效果。拥有上述设计的光学***能够兼顾大视角和小型化设计。且当光学***进一步满足上述关系式条件时,拥有上述屈折力及面型设计的光学***的最大视场角与光学总长之间能够合理配置,从而使光学***在保持小尺寸的情况下进一步拥有广角特性,突破传统的超宽视角***的大尺寸限制,让小尺寸光学***也能获得超宽的拍摄视角;另外也能防止视场角与光学总长的配比过大而导致入射光线在光学***中的偏折过强,从而有利于抑制边缘视场的场曲、像散、畸变等像差。
在其中一个实施例中,光学***满足关系:
FOV>180deg;
TTL<6.5mm;
满足上述关系时,光学***将拥有超广角设计,且光学***的总长得到有效控制,避免了拥有超宽视角的传统***的大尺寸结构。
在其中一个实施例中,所述光学***满足关系:
0.5<|f123/f456|<2;
f123为所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的组合焦距,f456为所述第四透镜、所述第五透镜及所述第六透镜的组合焦距。满足该关系时,光学***的前镜组(第一透镜至第三透镜)和后镜组(第四透镜至第六透镜)的组合焦距能够得到合理约束,一方面可配合第一透镜和第二透镜的面型设计合理地引导大角度入射的光线,避免引入过大的畸变和像散;同时配合第三透镜至第六透镜合理的面型变化和屈折力分配,从而也利于提供合理的像差补偿,有助于降低光学***的公差敏感度并提升像质。
在其中一个实施例中,所述光学***包括孔径光阑,所述孔径光阑设于所述第二透镜与所述第五透镜之间,且所述光学***满足关系:
2.5<f4*FNO/f<40.0;
f4为所述第四透镜的有效焦距,FNO为所述光学***的光圈值,f为所述光学***的有效焦距。当光学***进一步满足该设计时,可获得良好的像质性能与像差校正效果。
在其中一个实施例中,光学***满足关系:
FNO<2.2。满足该关系的光学***拥有较大的光圈,使得***拥有良好的衍射极限,且配合拥有以上设计的光学***可拥有良好折光效果,使得光学***在拥有广角特性下依然拥有优良的相对照度与解像力。
在其中一个实施例中,光学***满足关系:
f<0.85mm;满足该关系时,可有效增大光学***的景深,降低光学***对物距的敏感度,使拍摄范围更广,清晰度更高,即使不进行对焦操作,光学***也能获得各种物距下的景象的清晰成像。
在其中一个实施例中,所述光学***满足关系:
1.5<IMGH/BF<4.0;
BF>0.85mm;
IMGH为所述光学***的最大视场角所对应的像高,BF为所述第六透镜的像侧面至所述光学***的成像面于光轴上的距离。满足BF>0.85mm的关系时,可使光学***的镜组后端距离成像面保持较大的距离,从而能够提供给光学***镜组后端更大的保护空间,同时也有利于降低装配工艺难度,增加生产良品率;另外,较大的后焦可减小第六透镜的最大有效孔径与第五透镜的最大有效孔径的差异,这有利于降低光学***的结构布置难度和缩小体积。进一步满足1.5<IMGH/BF<4.0的关系时,拥有广角设计的光学***可以匹配高像素的图像传感器,以使光学***同时满足大视角及高像素的要求,同时由于具备较大的后焦,因此也有益于增加光学***对图像传感器的普适性,降低装配难度。
在其中一个实施例中,所述光学***满足关系:
0<|R62/f6|<7;
R62为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,f6为所述第六透镜的有效焦距。第六透镜的像侧面于最大有效孔径处为凸面,有益于镜筒后端的设计和点胶胶槽的预留。且当满足该关系时,第六透镜的像侧面于近光轴处的面型能够受到合理约束,从而利于降低边缘面型的突变程度,降低面型反曲程度,进而可较好地规避入射光线在经过第六透镜时出现漏光和杂散光的风险。随着第五透镜和第六透镜折射率的不同分配,使得第五透镜和第六透镜的面型匹配关系相应改变,但当满足该关系时,依旧可以使光学***获得良好的像差补偿效果和良好的像质。
在其中一个实施例中,所述光学***满足关系:
0<|R51/R61|<48;
R51>1.1mm;
R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,R61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。第五透镜的物侧面在光轴附近为凸面,且当R51>1.1mm时,可防止光轴附近的面型发生剧烈变化,使得光轴附近的面型平滑过渡,一方面有利于降低边缘视场光线在经过第五透镜时的偏折程度,另一方面可效控制第五透镜物侧面的公差敏感性,避免最终成像出现照度反曲现象。当进一步满足0<|R51/R61|<48的关系时,第五透镜和第六透镜两者的物侧面面型能够得到合理配置,可较好的校正色差、像散与畸变,提升***解像力。
在其中一个实施例中,所述光学***满足关系:
0.4<(CT45+CT56)/CT34<3.5;
CT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离,CT45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离,CT56为所述第五透镜的像侧面至所述第六透镜的物侧面于光轴上的距离。满足该关系时,第三透镜至第六透镜之间拥有较高的空间紧凑性,进而使得整个光学***总长较小。
在其中一个实施例中,所述光学***满足关系:
47.0<V3+V5<80.0;
V3为所述第三透镜的阿贝数,V5为所述第五透镜的阿贝数。满足该关系时,可使广角***的边缘视场的色差校正得当,避免大角度视场成像出现色偏,提升***整体成像稳定性。
一种摄像模组,包括图像传感器及以上任意一项所述的光学***,所述图像传感器设于所述光学***的像侧。通过采用上述光学***,摄像模组能够兼顾小尺寸结构及广角拍摄的性能。
一种电子设备,包括固定件及上述的摄像模组,所述摄像模组设于所述固定件。通过采用上述摄像模组,不仅有利于减少模组于电子设备中的占据空间以利于设备的超薄化设计,同时也能够使设备获得广角拍摄的能力,从而可获得更大范围的物空间景象。
一种汽车,包括安装部及上述的摄像设备,所述摄像设备设于所述安装部。采用上述电子设备,驾驶员或车载***能够获取汽车周边更大范围的路况信息。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的光学***的结构示意图;
图2包括第一实施例中光学***的纵向球差图、像散图和畸变图;
图3为本申请第二实施例提供的光学***的结构示意图;
图4包括第二实施例中光学***的纵向球差图、像散图和畸变图;
图5为本申请第三实施例提供的光学***的结构示意图;
图6包括第三实施例中光学***的纵向球差图、像散图和畸变图;
图7为本申请第四实施例提供的光学***的结构示意图;
图8包括第四实施例中光学***的纵向球差图、像散图和畸变图;
图9为本申请第五实施例提供的光学***的结构示意图;
图10包括第五实施例中光学***的纵向球差图、像散图和畸变图;
图11为本申请第六实施例提供的光学***的结构示意图;
图12包括第六实施例中光学***的纵向球差图、像散图和畸变图;
图13为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图;
图14为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图;
图15为本申请一实施例提供的汽车的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上”、“前”、“后”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,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,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”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。
参考图1,在本申请的实施例中,光学***10沿光轴101由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力或负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力或负屈折力的第五透镜L5以及具有正屈折力或负屈折力的第六透镜L6。六片透镜的光轴处于同一直线,该直线即作为光学***10的光轴101。光学***10中的各透镜可装配于镜筒中以形成摄像镜头。
第一透镜L1具有物侧面S1和像侧面S2,第二透镜L2具有物侧面S3和像侧面S4,第三透镜L3具有物侧面S5和像侧面S6,第四透镜L4具有物侧面S7和像侧面S8,第五透镜L5具有物侧面S9及像侧面S10,第六透镜L6具有物侧面S11及像侧面S12。光学***10还具有成像面S13,成像面S13位于第六透镜L6的像侧。一般地,光学***10的成像面S13与图像传感器的感光面重合,中心视场的无限远处的入射光线经光学***10各透镜依次调节后会聚于成像面S13。
在本申请的实施例中,第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面;第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面;第六透镜L6的像侧面S12于近最大有效孔径处为凸面。当描述透镜表面于近光轴处具有某种面型时,即该透镜表面于光轴101附近具有该种面型;当描述透镜表面于近最大有效孔径处具有某种面型时,即该透镜表面由中心至边缘的方向上,于靠近最大有效孔径处的附近具有该种面型。
本申请实施例所提供的光学***10中,第一透镜L1具有负屈折力,且其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面,同时第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,从而有利于光学***10最靠近物方的两片透镜将与光轴呈更大夹角的入射光线偏折。而第三透镜L3和第四透镜L4均具有正屈折力,则能够对经物方透镜偏折后的入射光线实现及时的调节,以对像差实现及时校正,同时也能因为将正屈折力分担至两片透镜,从而防止单一透镜承担较大的正屈折力负担导致过度校正的问题。另外,第四透镜L4具有正屈折力,且其物侧面S7及第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处均为凸面,从而可将各视场所对应的入射光线实现会聚,以利于缩短入射光线的会聚距离。另外通过将第六透镜L6的像侧面S12于近最大有效孔径处设计为凸面,也可利于进一步缩短边缘视场所对应的入射光线的会聚距离,配合上述第四透镜L4和第五透镜L5的面型设计,可利于使入射光线小角度偏转,并进一步缩短各视场所对应的入射光线的会聚面与透镜组的距离,进而实现有效压缩光学***10的总长的效果。拥有上述设计的光学***10能够兼顾大视角和小型化设计。
进一步地,本申请实施例所提供的光学***10还满足关系:28.0deg/mm<FOV/TTL<40.0deg/mm;FOV为光学***10的最大视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学***10的成像面S13于光轴101上的距离。当光学***10进一步满足上述关系式条件时,拥有上述屈折力及面型设计的光学***10的最大视场角与光学总长之间能够合理配置,从而使光学***10在保持小尺寸的情况下进一步拥有广角特性,突破传统的超宽视角***的大尺寸限制,让小尺寸光学***10也能获得超宽的拍摄视角;另外也能防止视场角与光学总长的配比过大而导致入射光线在光学***10中的偏折过强,从而有利于抑制边缘视场的场曲、像散、畸变等像差。在一些实施例中,光学***10所满足的该关系具体可以为29、29.3、29.5、32、35、37、37.5、38、或38.5,数值单位为deg/mm。
此外,在一些实施例中,光学***10还满足以下至少一条关系,且当满足任一关系时均可拥有相应的技术效果:
FOV>180deg;TTL<6.5mm;满足这两条关系时,光学***10将拥有超广角设计,且光学***10的总长得到有效控制,避免了拥有超宽视角的传统***的大尺寸结构。应注意的是,当装配图像传感器后,FOV也可理解为图像传感器的矩形有效像素区域对角线方向所对应的光学***10的最大视场角。
0.5<|f123/f456|<2;f123为第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的组合焦距,f456为第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的组合焦距。满足该关系时,光学***10的前镜组(第一透镜L1至第三透镜L3)和后镜组(第四透镜L4至第六透镜L6)的组合焦距能够得到合理约束,一方面可配合第一透镜L1和第二透镜L2的面型设计合理地引导大角度入射的光线,避免引入过大的畸变和像散;同时配合第三透镜L3至第六透镜L6合理的面型变化和屈折力分配,从而也利于提供合理的像差补偿,有助于降低光学***10的公差敏感度并提升像质。在一些实施例中,光学***10所满足的该关系具体可以为0.65、0.7、0.8、0.9、1.1、1.3、1.35、1.38或1.4。
2.5<f4*FNO/f<40.0;f4为第四透镜L4的有效焦距,FNO为光学***10的光圈值,f为光学***10的有效焦距。此时光学***10包括孔径光阑STO,孔径光阑STO设于第二透镜L2与第五透镜L5之间。当光学***10满足该设计时,可获得良好的像质性能与像差校正效果。在一些实施例中,光学***10所满足的该关系具体可以为2.8、3.1、3.5、4、5.7、6.5、7.3、14、26、31、35或37。
FNO<2.2。满足该关系的光学***10拥有较大的光圈,使得***拥有良好的衍射极限,且配合拥有以上设计的光学***10可拥有良好折光效果,使得光学***10在拥有广角特性下依然拥有优良的相对照度与解像力。
f<0.85mm;满足该关系时,可增大光学***10的景深,降低光学***10对物距的敏感度,使拍摄范围更广,清晰度更高,即使不进行对焦操作,光学***10也能获得各种物距下的景象的清晰成像。
1.5<IMGH/BF<4.0;BF>0.85mm;IMGH为光学***10的最大视场角所对应的像高,BF为第六透镜L6的像侧面S12至光学***10的成像面S13于光轴101上的距离。IMGH也可理解为成像面S13上矩形有效成像区域的对角线长度。当装配图像传感器后,Imgh也可理解为图像传感器的矩形有效像素区域的中心至对角线边缘的距离,且上述有效成像区域的对角线方向平行于该矩形有效像素区域的对角线方向。满足BF>0.85mm的关系时,可使光学***10的镜组后端距离成像面S13保持较大的距离,从而能够提供给光学***10镜组后端更大的保护空间,同时也有利于降低装配工艺难度,增加生产良品率;另外,较大的后焦可减小第六透镜L6的最大有效孔径与第五透镜L5的最大有效孔径的差异,这有利于降低光学***10的结构布置难度和缩小体积。进一步满足1.5<IMGH/BF<4.0的关系时,拥有广角设计的光学***10可以匹配高像素的图像传感器,以使光学***10同时满足大视角及高像素的要求,同时由于具备较大的后焦,因此也有益于增加光学***10对图像传感器的普适性,降低装配难度。在一些实施例中,光学***10所满足的IMGH/BF关系具体可以为1.98、2.05、2.2、2.5、2.8、3、3.4、3.6、3.75或3.8。
0<|R62/f6|<7;R62为第六透镜L6的像侧面S12于光轴101处的曲率半径,f6为第六透镜L6的有效焦距。第六透镜L6的像侧面S12于最大有效孔径处为凸面,有益于镜筒后端的设计和点胶胶槽的预留。且当满足该关系时,第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处的面型能够受到合理约束,从而利于降低边缘面型的突变程度,降低面型反曲程度,进而可较好地规避入射光线在经过第六透镜L6时出现漏光和杂散光的风险。随着第五透镜L5和第六透镜L6折射率的不同分配,使得第五透镜L5和第六透镜L6的面型匹配关系相应改变,但当满足该关系时,依旧可以使光学***10获得良好的像差补偿效果和良好的像质。在一些实施例中,光学***10所满足的该关系具体可以为1.15、1.3、1.6、2、2.7、3.3、4、5.2、5.7或6.0。
0<|R51/R61|<48;R51>1.1mm;R51为第五透镜L5的物侧面S9于光轴101处的曲率半径,R61为第六透镜L6的物侧面S11于光轴101处的曲率半径。第五透镜L5的物侧面S9在光轴附近为凸面,且当R51>1.1mm时,可防止光轴附近的面型发生剧烈变化,使得光轴附近的面型平滑过渡,一方面有利于降低边缘视场光线在经过第五透镜L5时的偏折程度,另一方面可效控制第五透镜L5物侧面S9的公差敏感性,避免最终成像出现照度反曲现象。当进一步满足0<|R51/R61|<48的关系时,第五透镜L5和第六透镜L6两者的物侧面面型能够得到合理配置,可较好的校正色差、像散与畸变,提升***解像力。在一些实施例中,光学***10所满足的R51/R61关系具体可以为1.2、1.6、2、2.5、3、3.3、3.5、3.8、12.5、43或45。
0.4<(CT45+CT56)/CT34<3.5;CT34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴101上的距离,CT45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴101上的距离,CT56为第五透镜L5的像侧面S10至第六透镜L6的物侧面S11于光轴101上的距离。满足该关系时,第三透镜L3至第六透镜L6之间拥有较高的空间紧凑性,进而使得整个光学***10总长较小。在一些实施例中,光学***10所满足的该关系具体可以为0.5、0.56、0.64、0.75、0.9、1、1.2、2、2.4、2.7或3。
47.0<V3+V5<80.0;V3为第三透镜L3的阿贝数,V5为第五透镜L5的阿贝数。满足该关系时,可使广角***的边缘视场的色差校正得当,避免大角度视场成像出现色偏,提升***整体成像稳定性。在一些实施例中,光学***10所满足的该关系具体可以为48、50、54、59、64、68、73、75或78。
应注意的是,以上各关系式条件中的阿贝数、有效焦距、组合焦距的数值参考波长为587.56nm,有效焦距及组合焦距至少是指相应透镜或透镜组于近光轴处的数值。且以上各关系式条件及其所带来的技术效果针对的是具有上述透镜设计的六片式光学***10。在无法确保前述光学***10的透镜设计(透镜数量、屈折力配置、面型配置等)时,将难以确保光学***10在满足这些关系依然能够拥有相应的技术效果,甚至可能会导致摄像性能发生显著下降。
在一些实施例中,光学***10包括孔径光阑STO,孔径光阑STO可设于第二透镜L2与第五透镜L5中的两个相邻透镜之间。
在一些实施例中,光学***10中的至少一个透镜具有非球面面型,当透镜的至少一侧表面(物侧面或像侧面)为非球面时,即可称该透镜具有非球面面型。具体地,可以将各透镜的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面的面型设置能够进一步帮助光学***10更为有效地消除像差,改善成像质量,同时还有利于光学***10的小型化设计,使光学***10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的光学效果。当然,在另一些实施例中,光学***10中至少一个透镜可具有球面面型,球面面型的设计可降低透镜的制备难度,降低制备成本。应注意的是,附图中的各透镜厚度、表面曲率等尺寸的比例可能存在一定的偏差。另外还应注意的是,当某个透镜的物侧面或像侧面为非球面时,该面可以存在反曲结构,此时该面由中心至边缘的面型将发生改变。
非球面的面型计算可参考非球面公式:
其中,Z为非球面上相应点到该面于光轴处的切平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c为非球面于光轴处的曲率,k为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的高次项系数。
另一方面,在一些实施例中,光学***10中至少一个透镜的材质为塑料(PC,Plastic),塑料材质可以为聚碳酸酯、树胶等。在一些实施例中,光学***10中至少一个透镜的材质为玻璃(GL,Glass)。具有塑料材质的透镜能够降低光学***10的生产成本,而具有玻璃材质的透镜能够耐受较高或较低的温度且具有优良的光学效果及较佳的稳定性。在一些实施例中,光学***10中可设置至少两种不同材质的透镜,例如可采用玻璃透镜及塑料透镜相结合的设计,但具体配置关系可根据实际需求而确定,此处不加以穷举。
以下通过更具体的实施例以对本申请的光学***10进行说明:
第一实施例
参考图1,在第一实施例中,光学***10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、孔径光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5及具有正屈折力的第六透镜L6。光学***10中各透镜的面型如下:
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面,像侧面S2于近光轴处为凹面;物侧面S1于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S2于近最大有效孔径处为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,像侧面S4于近光轴处为凹面;物侧面S3于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S4于近最大有效孔径处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面,像侧面S6于近光轴处为凹面;物侧面S5于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S6于近最大有效孔径处为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面,像侧面S8于近光轴处为凸面;物侧面S7于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S8于近最大有效孔径处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面,像侧面S10于近光轴处为凹面;物侧面S9于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S10于近最大有效孔径处为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12于近光轴处为凸面;物侧面S11于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S12于近最大有效孔径处为凸面。
在第一实施例中,第一透镜L1至第六透镜L6的各透镜表面均为非球面,且各透镜的材质均为塑料。
第一实施例中光学***10的各透镜参数由以下表1所展现。由光学***10的物侧至像侧的各元件依次按照表1从上至下的顺序排列,其中光阑表征孔径光阑STO。滤光片110可以为光学***10的一部分,也可从光学***10中去除,但当去除滤光片110后,光学***110的光学总长保持不变。滤光片110可以为红外截止滤光片。表1中Y半径为透镜相应表面于光轴101处的曲率半径,Y孔径为相应透镜表面于Y方向的最大有效孔径(最大有效通光孔径)。透镜于“厚度”参数列中的第一个数值的绝对值为该透镜于光轴101上的厚度(例如表1中面序号为1的表面代表第一透镜的物侧面,面序号为2的表面代表第一透镜的像侧面),第二个数值的绝对值为该透镜的像侧面至后一光学元件(透镜或光阑)于光轴101上的距离,其中光阑的厚度参数表示光阑面至像方相邻透镜的物侧面于光轴101上的距离。表格中各透镜的折射率、阿贝数、焦距(有效焦距)的参考波长均为587.56nm,且Y半径、厚度、焦距(有效焦距)、Y孔径的数值单位均为毫米(mm)。另外,以下各实施例中用于关系式计算的参数数据和透镜面型结构以相应实施例中的透镜参数表格中的数据为准。
表1
由表1可知,第一实施例中的光学***10的有效焦距f为0.74mm,光圈数FNO为2.18,光学总长TTL为5mm,最大视场角FOV为187°,光学***10拥有超广角特性。
以下表2展现了表1中相应透镜表面的非球面系数,其中K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
表2
在第一实施例中,光学***10满足以下各关系:
FOV/TTL=37.4deg/mm;当光学***10满足该关系式条件时,拥有上述屈折力及面型设计的光学***10的最大视场角与光学总长之间能够合理配置,从而使光学***10在保持小尺寸的情况下进一步拥有广角特性,突破传统的超宽视角***的大尺寸限制,让小尺寸光学***10也能获得超宽的拍摄视角;另外也能防止视场角与光学总长的配比过大而导致入射光线在光学***10中的偏折过强,从而有利于抑制边缘视场的场曲、像散、畸变等像差。
|f123/f456|=0.84;满足该关系时,光学***10的前镜组(第一透镜L1至第三透镜L3)和后镜组(第四透镜L4至第六透镜L6)的组合焦距能够得到合理约束,一方面可配合第一透镜L1和第二透镜L2的面型设计合理地引导大角度入射的光线,避免引入过大的畸变和像散;同时配合第三透镜L3至第六透镜L6合理的面型变化和屈折力分配,从而也利于提供合理的像差补偿,有助于降低光学***10的公差敏感度并提升像质。
f4*FNO/f=2.78;当光学***10满足该设计时,可获得良好的像质性能与像差校正效果。
FNO=2.18。满足该关系的光学***10拥有较大的光圈,使得***拥有良好的衍射极限,且配合拥有以上设计的光学***10可拥有良好折光效果,使得光学***10在拥有广角特性下依然拥有优良的相对照度与解像力。
f=0.74mm;满足该关系时,光学***10可拥有较大的景深,可降低对物距的敏感度,使拍摄范围更广,清晰度更高,即使不进行对焦操作,光学***10也能获得各种物距下的景象的清晰成像。
IMGH/BF=1.92;BF=1.343mm;满足该设置时,可使光学***10的镜组后端距离成像面S13保持较大的距离,即拥有相对较大的后焦,从而能够提供给光学***10镜组后端更大的保护空间,同时也有利于降低装配工艺难度,增加生产良品率;另外,较大的后焦可减小第六透镜L6的最大有效孔径与第五透镜L5的最大有效孔径的差异,这有利于降低光学***10的结构布置难度和缩小体积。进一步地,拥有广角设计的光学***10可以匹配高像素的图像传感器,以使光学***10同时满足大视角及高像素的要求,同时由于具备较大的后焦,因此也有益于增加光学***10对图像传感器的普适性,降低装配难度。
|R62/f6|=1.47;满足该关系时,第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处的面型能够受到合理约束,从而利于降低边缘面型的突变程度,降低面型反曲程度,进而可较好地规避入射光线在经过第六透镜L6时出现漏光和杂散光的风险。
|R51/R61|=3.05;R51=3.077mm;满足该设计时,可防止光轴附近的面型发生剧烈变化,使得光轴附近的面型平滑过渡,一方面有利于降低边缘视场光线在经过第五透镜L5时的偏折程度,另一方面可效控制第五透镜L5物侧面S9的公差敏感性,避免最终成像出现照度反曲现象。另外,第五透镜L5和第六透镜L6两者的物侧面面型能够得到合理配置,可较好的校正色差、像散与畸变,提升***解像力。
(CT45+CT56)/CT34=0.46。满足该关系时,第三透镜L3至第六透镜L6之间拥有较高的空间紧凑性,进而使得整个光学***10总长较小。
V3+V5=47.03;满足该关系时,可使广角***的边缘视场的色差校正得当,避免大角度视场成像出现色偏,提升***整体成像稳定性。
另一方面,图2包括了第一实施例中光学***10的纵向球差图、像散图和畸变图,其中像散图和畸变图的参考波长为587nm。纵向球面像差图(Longitudinal SphericalAberration)展现了不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。纵向球面像差图的纵坐标表示归一化的由光瞳中心至光瞳边缘的光瞳坐标(Normalized Pupil Coordinator),横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离(单位为mm)。由纵向球面像差图可知,第一实施例中的各波长光线的汇聚焦点偏离程度趋于一致,成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。图2还包括光学***10的场曲图(Astigmatic Field Curves),其中S曲线代表587nm下的弧矢场曲,T曲线代表587nm下的子午场曲。由图中可知,光学***的场曲较小,最大场曲被控制在±0.02mm以内,像面弯曲程度得到有效抑制,且各视场下的弧矢场曲及子午场曲趋于一致,各视场的像散得到较佳的控制,因此可知光学***10的视场中心至边缘均拥有清晰的成像。
第二实施例
参考图3,在第二实施例中,光学***10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、孔径光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5及具有正屈折力的第六透镜L6。光学***10中各透镜的面型如下:
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面,像侧面S2于近光轴处为凹面;物侧面S1于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S2于近最大有效孔径处为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,像侧面S4于近光轴处为凸面;物侧面S3于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S4于近最大有效孔径处为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凹面,像侧面S6于近光轴处为凸面;物侧面S5于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S6于近最大有效孔径处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面,像侧面S8于近光轴处为凹面;物侧面S7于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S8于近最大有效孔径处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面,像侧面S10于近光轴处为凹面;物侧面S9于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S10于近最大有效孔径处为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12于近光轴处为凸面;物侧面S11于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S12于近最大有效孔径处为凸面。
第二实施例中光学***10的各透镜参数由表3和表4给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表3
表4
面序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 7 |
K | -1.197E+01 | -8.795E-01 | -9.900E+01 | -1.576E+01 | -7.111E+00 | -1.750E+00 |
A4 | -4.074E-03 | 5.997E-02 | -2.017E-01 | -2.746E-01 | -9.982E-01 | -6.909E-01 |
A6 | 2.086E-04 | -1.326E-01 | -1.501E-01 | 1.955E-01 | -9.063E-02 | -1.718E+00 |
A8 | 1.779E-04 | 4.120E-01 | -1.124E-01 | -2.392E-01 | -1.458E+01 | 3.018E+00 |
A10 | -1.292E-05 | -3.511E-01 | 1.623E-01 | 1.124E-01 | -6.379E+00 | -1.720E+01 |
A12 | 1.384E-22 | -7.764E-14 | 2.665E-17 | 2.674E-17 | 2.674E-17 | 2.674E-17 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
面序号 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
K | 9.979E-01 | -9.900E+01 | -9.900E+01 | 2.035E+00 | -2.155E+01 | -8.007E-01 |
A4 | -3.761E-01 | -1.948E+00 | -2.868E+00 | -5.122E-02 | 1.289E+00 | 4.615E-01 |
A6 | -2.397E-01 | -6.163E-01 | 3.468E+00 | -8.480E+00 | -8.850E+00 | 4.630E-01 |
A8 | 1.193E+00 | 1.672E+00 | -7.523E+00 | 5.833E+01 | 2.986E+01 | 7.208E-01 |
A10 | -5.151E+00 | 3.171E+00 | 2.529E+02 | -2.338E+02 | -5.331E+01 | -4.400E+00 |
A12 | 2.674E-17 | 2.738E-17 | -2.334E+03 | 6.498E+02 | 4.934E+01 | 6.010E+00 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 1.055E+04 | -1.279E+03 | -1.885E+01 | -2.841E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | -2.701E+04 | 1.655E+03 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 3.809E+04 | -1.233E+03 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | -2.300E+04 | 3.931E+02 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
该实施例中的光学***10满足以下关系:
FOV/TTL(deg/mm) | 36.963 | |R62/f6| | 0.66 |
|f123/f456| | 0.708 | |R51/R61| | 13.698 |
f4*FNO/f | 37.494 | R51(mm) | 35.61 |
IMGH/BF | 2.967 | (CT45+CT56)/CT34 | 0.759 |
BF(mm) | 0.886 | V3+V5 | 79.829 |
由图4中的各像差图可知,光学***10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制,其中所有视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.02mm以内,像面弯曲程度受到较好的抑制,且像散得到合理调节,因此该实施例的光学***10能够拥有清晰的成像。
第三实施例
参考图5,在第三实施例中,光学***10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、孔径光阑STO、具有正屈折力的第五透镜L5及具有负屈折力的第六透镜L6。光学***10中各透镜的面型如下:
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面,像侧面S2于近光轴处为凹面;物侧面S1于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S2于近最大有效孔径处为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,像侧面S4于近光轴处为凹面;物侧面S3于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S4于近最大有效孔径处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面,像侧面S6于近光轴处为凸面;物侧面S5于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S6于近最大有效孔径处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面,像侧面S8于近光轴处为凸面;物侧面S7于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S8于近最大有效孔径处为凹面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面,像侧面S10于近光轴处为凸面;物侧面S9于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S10于近最大有效孔径处为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面,像侧面S12于近光轴处为凹面;物侧面S11于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S12于近最大有效孔径处为凸面。
第三实施例中光学***10的各透镜参数由表5和表6给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表5
表6
该实施例中的光学***10满足以下关系:
FOV/TTL(deg/mm) | 29.213 | |R62/f6| | 6.085 |
|f123/f456| | 1.116 | |R51/R61| | 0.928 |
f4*FNO/f | 7.194 | R51(mm) | 1.133 |
IMGH/BF | 1.952 | (CT45+CT56)/CT34 | 3.086 |
BF(mm) | 1.336 | V3+V5 | 76.301 |
由图6中的各像差图可知,光学***10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制,其中所有视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.03mm以内,像面弯曲程度受到较好的抑制,且像散得到合理调节,因此该实施例的光学***10能够拥有清晰的成像。
第四实施例
参考图7,在第四实施例中,光学***10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、孔径光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5及具有负屈折力的第六透镜L6。
光学***10中各透镜的面型如下:
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面,像侧面S2于近光轴处为凹面;物侧面S1于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S2于近最大有效孔径处为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,像侧面S4于近光轴处为凹面;物侧面S3于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S4于近最大有效孔径处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面,像侧面S6于近光轴处为凹面;物侧面S5于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S6于近最大有效孔径处为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面,像侧面S8于近光轴处为凸面;物侧面S7于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S8于近最大有效孔径处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面,像侧面S10于近光轴处为凸面;物侧面S9于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S10于近最大有效孔径处为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面,像侧面S12于近光轴处为凸面;物侧面S11于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S12于近最大有效孔径处为凸面。
第四实施例中光学***10的各透镜参数由表7和表8给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表7
表8
面序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
K | 9.900E+01 | -3.892E-01 | 3.727E-02 | -1.804E+00 | -5.512E+00 | -1.123E+01 |
A4 | 4.169E-02 | -2.071E-01 | -1.256E+00 | -2.011E-01 | 1.738E-01 | 5.913E-01 |
A6 | -1.061E-02 | 1.793E-01 | 8.856E-01 | 2.952E+00 | -5.315E+00 | -9.471E-01 |
A8 | 4.359E-03 | -1.471E+00 | 4.475E+00 | -8.384E+01 | 1.012E+02 | 1.682E+02 |
A10 | -1.963E-03 | 1.115E+01 | -2.885E+00 | 1.558E+03 | -1.416E+03 | -5.928E+03 |
A12 | 3.312E-04 | -3.997E+01 | -5.804E+01 | -1.457E+04 | 1.262E+04 | 1.034E+05 |
A14 | 3.299E-05 | 7.979E+01 | 2.003E+02 | 8.230E+04 | -6.957E+04 | -1.026E+06 |
A16 | -1.835E-05 | -8.764E+01 | -3.081E+02 | -2.836E+05 | 2.283E+05 | 5.903E+06 |
A18 | 2.244E-06 | 5.011E+01 | 2.377E+02 | 5.483E+05 | -4.057E+05 | -1.831E+07 |
A20 | -9.273E-08 | -1.267E+01 | -7.445E+01 | -4.557E+05 | 2.969E+05 | 2.369E+07 |
面序号 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
K | 4.310E+00 | -2.632E-01 | 2.066E+01 | 4.040E+01 | -6.742E+00 | -1.189E+00 |
A4 | 8.487E-02 | -2.489E+00 | -4.181E+00 | -7.898E+00 | -5.393E+00 | 1.049E+00 |
A6 | 4.139E+00 | 7.947E+01 | 8.436E+01 | 1.077E+01 | 3.016E+01 | 1.787E+01 |
A8 | -4.886E+01 | -1.373E+03 | -1.314E+03 | 1.213E+03 | 7.099E+02 | -2.164E+02 |
A10 | -9.036E+02 | 1.628E+04 | 1.419E+04 | -1.831E+04 | -1.360E+04 | 1.175E+03 |
A12 | 2.980E+04 | -1.335E+05 | -1.057E+05 | 1.335E+05 | 1.079E+05 | -3.825E+03 |
A14 | -3.555E+05 | 7.360E+05 | 5.280E+05 | -5.660E+05 | -4.818E+05 | 7.795E+03 |
A16 | 2.195E+06 | -2.592E+06 | -1.684E+06 | 1.418E+06 | 1.261E+06 | -9.644E+03 |
A18 | -6.980E+06 | 5.244E+06 | 3.091E+06 | -1.946E+06 | -1.807E+06 | 6.519E+03 |
A20 | 9.036E+06 | -4.627E+06 | -2.477E+06 | 1.126E+06 | 1.097E+06 | -1.799E+03 |
该实施例中的光学***10满足以下关系:
FOV/TTL(deg/mm) | 39.289 | |R62/f6| | 0.34 |
|f123/f456| | 0.843 | |R51/R61| | 3.569 |
f4*FNO/f | 2.903 | R51(mm) | 3.304 |
IMGH/BF | 2.104 | (CT45+CT56)/CT34 | 1.025 |
BF(mm) | 1.301 | V3+V5 | 79.268 |
由图8中的各像差图可知,光学***10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制,其中大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.05mm以内,像面弯曲程度受到较好的抑制,且像散得到合理调节,因此该实施例的光学***10能够拥有清晰的成像。
第五实施例
参考图9,在第五实施例中,光学***10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、孔径光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5及具有正屈折力的第六透镜L6。光学***10中各透镜的面型如下:
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面,像侧面S2于近光轴处为凹面;物侧面S1于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S2于近最大有效孔径处为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,像侧面S4于近光轴处为凹面;物侧面S3于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S4于近最大有效孔径处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面,像侧面S6于近光轴处为凹面;物侧面S5于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S6于近最大有效孔径处为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面,像侧面S8于近光轴处为凸面;物侧面S7于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S8于近最大有效孔径处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面,像侧面S10于近光轴处为凹面;物侧面S9于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S10于近最大有效孔径处为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12于近光轴处为凸面;物侧面S11于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S12于近最大有效孔径处为凸面。
第五实施例中光学***10的各透镜参数由表9和表10给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表9
表10
该实施例中的光学***10满足以下关系:
FOV/TTL(deg/mm) | 28.748 | |R62/f6| | 2.572 |
|f123/f456| | 1.457 | |R51/R61| | 47.479 |
f4*FNO/f | 6.468 | R51(mm) | 40 |
IMGH/BF | 3.858 | (CT45+CT56)/CT34 | 0.49 |
BF(mm) | 0.933 | V3+V5 | 47.419 |
由图10中的各像差图可知,光学***10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制,其中所有视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.01mm以内,像面弯曲程度受到极好的抑制,且像散得到合理调节,因此该实施例的光学***10能够拥有清晰的成像。
第六实施例
参考图11,在第六实施例中,光学***10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、孔径光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5及具有正屈折力的第六透镜L6。光学***10中各透镜的面型如下:
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面,像侧面S2于近光轴处为凹面;物侧面S1于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S2于近最大有效孔径处为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,像侧面S4于近光轴处为凹面;物侧面S3于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S4于近最大有效孔径处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面,像侧面S6于近光轴处为凹面;物侧面S5于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S6于近最大有效孔径处为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面,像侧面S8于近光轴处为凸面;物侧面S7于近最大有效孔径处为凸面,像侧面S8于近最大有效孔径处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面,像侧面S10于近光轴处为凹面;物侧面S9于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S10于近最大有效孔径处为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12于近光轴处为凸面;物侧面S11于近最大有效孔径处为凹面,像侧面S12于近最大有效孔径处为凸面。
第六实施例中光学***10的各透镜参数由表11和表12给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表11
表12
该实施例中的光学***10满足以下关系:
FOV/TTL(deg/mm) | 38.083 | |R62/f6| | 1.023 |
|f123/f456| | 0.692 | |R51/R61| | 7.051 |
f4*FNO/f | 3.445 | R51(mm) | 8.413 |
IMGH/BF | 2.19 | (CT45+CT56)/CT34 | 1.173 |
BF(mm) | 1.183 | V3+V5 | 47.034 |
由图12中的各像差图可知,光学***10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制,其中所有视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.05mm以内,像面弯曲程度受到较好的抑制,且像散得到合理调节,因此该实施例的光学***10能够拥有清晰的成像。
参考图13,本申请的一些实施例还提供了一种摄像模组20,摄像模组20包括上述任意一个实施例中的光学***10及图像传感器210,图像传感器210设置于光学***10的出光侧。图像传感器210可以为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)。通过采用上述光学***10,摄像模组20能够兼顾小尺寸结构及广角拍摄的性能。
参考图14,本申请的一些实施例还提供了一种电子设备30。电子设备30包括固定件310,摄像模组20安装于固定件310,固定件310可以为显示屏盖板、电路板、中框、后盖等部件。电子设备30包括但不限于智能手机、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、车载摄像设备、监控设备、无人机、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant,个人数字助理)、无人机等。通过采用上述摄像模组20,不仅有利于减少模组于电子设备30中的占据空间以利于设备的超薄化设计,同时也能够使设备获得广角拍摄的能力,从而可获得更大范围的物空间景象。
在一个实施例中,电子设备30为车载摄像设备,摄像模组20设置于车载摄像设备的固定件310内。电子设备30可配合辅助驾驶***、驾驶员监控***等车载辅助***,以将所获得的影像信息传送至车载控制***以对路况或驾驶员状态进行判断,进而为驾驶员提供及时的预警。摄像设备30也可与驾驶室内的显示屏配合,例如将所获得的影像显示于显示屏以供驾驶员观察。
参考图15,本申请的一些实施例还提供了一种汽车40。汽车40包括安装部410及上述电子设备30,电子设备30设置于安装部410。安装部410可以为前进气格栅、车内后视镜、左后视镜、右后视镜、车顶、后尾箱盖板等适合安装摄像设备的车体部位。汽车40上可设置多个电子设备30以获得车身全方位的影像信息。驾驶员或车载***能够通过电子设备30获取汽车周边更大范围的路况信息,从而即使减少设备的安装数量也能获取车身全方位的影像,减少死角;同时还能通过电子设备30获得更清晰的路况影像,从而即能够满足较低安装成本,还能因为拥有较佳的影像清晰度而提高驾驶安全性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对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和改进,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 (11)
1.一种光学***,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
具有屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有正屈折力的第三透镜;
具有正屈折力的第四透镜,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有屈折力的第六透镜,所述第六透镜的像侧面于近最大有效孔径处为凸面;
且所述光学***满足如下关系:
28.0deg/mm<FOV/TTL<40.0deg/mm;
FOV为所述光学***的最大视场角,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学***的成像面于光轴上的距离。
2.根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足关系:
0.5<|f123/f456|<2;
f123为所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的组合焦距,f456为所述第四透镜、所述第五透镜及所述第六透镜的组合焦距。
3.根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***包括孔径光阑,所述孔径光阑设于所述第二透镜与所述第五透镜之间,且所述光学***满足关系:
2.5<f4*FNO/f<40.0;
f4为所述第四透镜的有效焦距,FNO为所述光学***的光圈值,f为所述光学***的有效焦距。
4.根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足关系:
1.5<IMGH/BF<4.0;
BF>0.85mm;
IMGH为所述光学***的最大视场角所对应的像高,BF为所述第六透镜的像侧面至所述光学***的成像面于光轴上的距离。
5.根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足关系:
0<|R62/f6|<7;
R62为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,f6为所述第六透镜的有效焦距。
6.根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足关系:
0<|R51/R61|<48;
R51>1.1mm;
R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,R61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足关系:
0.4<(CT45+CT56)/CT34<3.5;
CT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离,CT45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离,CT56为所述第五透镜的像侧面至所述第六透镜的物侧面于光轴上的距离。
8.根据权利要求1所述的光学***,其特征在于,所述光学***满足关系:
47.0<V3+V5<80.0;
V3为所述第三透镜的阿贝数,V5为所述第五透镜的阿贝数。
9.一种摄像模组,其特征在于,包括图像传感器及权利要求1至8任意一项所述的光学***,所述图像传感器设于所述光学***的像侧。
10.一种电子设备,其特征在于,包括固定件及权利要求9所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述固定件。
11.一种汽车,其特征在于,包括安装部及权利要求10所述的摄像设备,所述摄像设备设于所述安装部。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110465472.4A CN113281876B (zh) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 光学***、摄像模组、电子设备及汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110465472.4A CN113281876B (zh) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 光学***、摄像模组、电子设备及汽车 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113281876A true CN113281876A (zh) | 2021-08-20 |
CN113281876B CN113281876B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=77277561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110465472.4A Active CN113281876B (zh) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 光学***、摄像模组、电子设备及汽车 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113281876B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114296215A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-04-08 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 光学***、镜头模组及内窥镜 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006098961A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
JP2007139985A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 超広角レンズ |
CN104991331A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-10-21 | 浙江舜宇光学有限公司 | 超广角镜头 |
US20150338614A1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Ability Opto-Electronics Technology Co.Ltd. | Optical image capturing system |
CN106772929A (zh) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 三星电机株式会社 | 光学成像*** |
US20180348480A1 (en) * | 2016-11-02 | 2018-12-06 | Kantatsu Co., Ltd. | Imaging lens |
CN109683288A (zh) * | 2014-01-17 | 2019-04-26 | 大立光电股份有限公司 | 摄影光学镜头及取像装置 |
CN110426826A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-08 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像*** |
CN111045188A (zh) * | 2018-10-11 | 2020-04-21 | 南昌欧菲精密光学制品有限公司 | 光学透镜组、取像模组和电子装置 |
CN111149038A (zh) * | 2017-09-27 | 2020-05-12 | 三星电子株式会社 | 光学透镜组件和包括光学透镜组件的电子设备 |
CN211086777U (zh) * | 2019-08-12 | 2020-07-24 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像*** |
TWI709786B (zh) * | 2019-10-29 | 2020-11-11 | 上暘光學股份有限公司 | 投影鏡頭 |
-
2021
- 2021-04-28 CN CN202110465472.4A patent/CN113281876B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006098961A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
JP2007139985A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 超広角レンズ |
CN109683288A (zh) * | 2014-01-17 | 2019-04-26 | 大立光电股份有限公司 | 摄影光学镜头及取像装置 |
US20150338614A1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Ability Opto-Electronics Technology Co.Ltd. | Optical image capturing system |
CN104991331A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-10-21 | 浙江舜宇光学有限公司 | 超广角镜头 |
CN106772929A (zh) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 三星电机株式会社 | 光学成像*** |
US20180348480A1 (en) * | 2016-11-02 | 2018-12-06 | Kantatsu Co., Ltd. | Imaging lens |
CN111149038A (zh) * | 2017-09-27 | 2020-05-12 | 三星电子株式会社 | 光学透镜组件和包括光学透镜组件的电子设备 |
CN111045188A (zh) * | 2018-10-11 | 2020-04-21 | 南昌欧菲精密光学制品有限公司 | 光学透镜组、取像模组和电子装置 |
CN110426826A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-08 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像*** |
CN211086777U (zh) * | 2019-08-12 | 2020-07-24 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像*** |
TWI709786B (zh) * | 2019-10-29 | 2020-11-11 | 上暘光學股份有限公司 | 投影鏡頭 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
马力;李勇;左腾;: "1.3~5μm宽波段红外成像光学***设计", 光学与光电技术, no. 06 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114296215A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-04-08 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 光学***、镜头模组及内窥镜 |
CN114296215B (zh) * | 2021-12-06 | 2024-04-30 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 光学***、镜头模组及内窥镜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113281876B (zh) | 2024-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10877244B1 (en) | Optical photographing system and electronic device | |
CN112987256B (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 | |
CN114002818B (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 | |
CN113296232B (zh) | 光学变焦***、变焦模组及电子设备 | |
CN112882204A (zh) | 光学***、摄像模组、摄像设备及汽车 | |
CN113341539A (zh) | 光学***、镜头模组和电子设备 | |
CN112764200A (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 | |
CN113900235A (zh) | 光学***、取像模组、电子设备及载具 | |
CN113946038A (zh) | 光学镜头、摄像模组及电子设备 | |
CN114815181A (zh) | 光学***、镜头模组及电子设备 | |
CN113433656B (zh) | 一种成像***、镜头模组及电子设备 | |
CN113156612B (zh) | 光学***、取像模组及电子设备 | |
CN113219628A (zh) | 光学***、取像模组及电子设备 | |
CN113281876B (zh) | 光学***、摄像模组、电子设备及汽车 | |
CN218272885U (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 | |
CN113866940B (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 | |
CN113376809B (zh) | 光学镜头、摄像模组、电子设备及汽车 | |
CN113484987B (zh) | 光学***、取像模组及电子设备 | |
CN215416068U (zh) | 光学***、取像模组及电子设备 | |
CN114442271A (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 | |
CN211528803U (zh) | 光学***、摄像模组及电子装置 | |
CN114326019A (zh) | 光学***、取像模组及电子设备 | |
CN114637094A (zh) | 光学镜头、摄像模组及电子设备 | |
CN112904541A (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 | |
CN112859295A (zh) | 光学***、摄像模组及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant after: Jiangxi Oufei Optics Co.,Ltd. Address before: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant before: Jiangxi Jingchao optics Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |