CN114077036A - 光学镜头及电子设备 - Google Patents

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CN114077036A
CN114077036A CN202010846762.9A CN202010846762A CN114077036A CN 114077036 A CN114077036 A CN 114077036A CN 202010846762 A CN202010846762 A CN 202010846762A CN 114077036 A CN114077036 A CN 114077036A
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王东方
姚波
李响
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Ningbo Sunny Automotive Optech Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种光学镜头和包括该光学镜头的电子设备。该光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜；具有光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；以及具有光焦度的第五透镜，其物侧面为凸面；其中，第二透镜和第三透镜胶合形成胶合透镜。

Description

光学镜头及电子设备
技术领域
本申请涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种光学镜头及电子设备。
背景技术
随着科学技术的发展及高新技术的广泛应用，汽车辅助驾驶技术也逐渐发展和成熟起来。汽车辅助驾驶技术中，控制***获取车外环境信息是非常重要的部分。而获取车外环境信息所依托的硬件设备中，车载镜头是非常重要的部件。而且车载镜头的重要作用日益凸显。
车载光学镜头作为汽车的“眼睛”，近年来随着汽车智能化的程度越来越高而在汽车上得到越来越广泛的应用。而且出于安全因素的考虑，人们对车载镜头的性能要求越来越高。常规的车载光学镜头，出于提升解析力等因素的考虑，会使用6片甚至更多的镜片结构，但这会严重影响车载镜头的小型化。
所以目前市场正需要一款高解像同时兼顾像差小、小型化或低成本等特点的车载镜头来满足应用需求。
发明内容
本申请一方面提供了一种光学镜头，其特征在于，该光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜；具有光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；以及具有光焦度的第五透镜，其物侧面为凸面；其中，第二透镜和第三透镜胶合形成胶合透镜。
在一个实施方式中，第一透镜具有负光焦度。
在一个实施方式中，第一透镜具有正光焦度。
在一个实施方式中，第二透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第五透镜具有正光焦度，第五透镜的像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第五透镜具有正光焦度，第五透镜的像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第五透镜具有负光焦度，第五透镜的像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角FOV对应的像高H可满足：TTL/H/FOV≤0.06。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的总有效焦距F可满足：TTL/F≤3。
在一个实施方式中，第五透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离BFL与第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离TL可满足：BFL/TL≥0.2。
在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角FOV对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角FOV对应的像高H可满足：D/H/FOV≤0.025。
在一个实施方式中，第二透镜和第三透镜胶合形成的胶合透镜的有效焦距F23与光学镜头的总有效焦距F可满足：∣F23/F∣≤20。
在一个实施方式中，第二透镜的有效焦距F2与第三透镜的有效焦距F3可满足：0.1≤|F2/F3|≤1。
在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的总有效焦距F以及光学镜头的最大视场角FOV对应的像高H可满足：(FOV×F)/H≥30。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的中心曲率半径R1、第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2以及第一透镜的中心厚度d1可满足：0.3≤R1/(R2+d1)≤1.7。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的中心曲率半径R1与第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2可满足：0.4≤R1/R2≤3。
在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的距离T12与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足：T12/TTL≤0.12。
在一个实施方式中，第三透镜的像侧面的曲率半径R5与第四透镜的物侧面的曲率半径R7可满足：2≤|(R5-R7)/(R5+R7)|≤80。
在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度d1与第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12可满足：T12/d1≤2。
在一个实施方式中，光学镜头还包括光阑，光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
本申请另一方面提供了这样一种光学镜头。该光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜；具有光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；以及具有光焦度的第五透镜；其中，第三透镜的像侧面的曲率半径R5与第四透镜的物侧面的曲率半径R7可满足：2≤|(R5-R7)/(R5+R7)|≤80。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第五透镜的物侧面为凸面
在一个实施方式中，第一透镜具有负光焦度。
在一个实施方式中，第一透镜具有正光焦度。
在一个实施方式中，第二透镜和第三透镜胶合形成胶合透镜。
在一个实施方式中，第二透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面。
在一个实施方式中，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第五透镜具有正光焦度，第五透镜的像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第五透镜具有正光焦度，第五透镜的像侧面为凸面。
在一个实施方式中，第五透镜具有负光焦度，第五透镜的像侧面为凹面。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角FOV对应的像高H可满足：TTL/H/FOV≤0.06。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学镜头的总有效焦距F可满足：TTL/F≤3。
在一个实施方式中，第五透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离BFL与第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离TL可满足：BFL/TL≥0.2。
在一个实施方式中，学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角FOV对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角FOV对应的像高H可满足：D/H/FOV≤0.025。
在一个实施方式中，第二透镜和第三透镜胶合形成的胶合透镜的有效焦距F23与光学镜头的总有效焦距F可满足：∣F23/F∣≤20。
在一个实施方式中，第二透镜的有效焦距F2与第三透镜的有效焦距F3可满足：0.1≤|F2/F3|≤1。
在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的总有效焦距F以及光学镜头的最大视场角FOV对应的像高H可满足：(FOV×F)/H≥30。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的中心曲率半径R1、第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2以及第一透镜的中心厚度d1可满足：0.3≤R1/(R2+d1)≤1.7。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的中心曲率半径R1与第一透镜的像侧面的中心曲率半径R2可满足：0.4≤R1/R2≤3。
在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的距离T12与第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足：T12/TTL≤0.12。
在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度d1与第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12可满足：T12/d1≤2。
在一个实施方式中，光学镜头还包括光阑，光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
本申请另一方面提供了一种电子设备，包括根据本申请提供的光学镜头及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
本申请采用了五片透镜，通过优化设置各透镜的形状、光焦度等，使光学镜头具有高解像、像差小、小型化、低成本等至少一个有益效果。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
图1为示出根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图；
图2为示出根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图；
图3为示出根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图；
图4为示出根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图；
图5为示出根据本申请实施例5的光学镜头的结构示意图；
图6为示出根据本申请实施例6的光学镜头的结构示意图；
图7为示出根据本申请实施例7的光学镜头的结构示意图；以及
图8为示出根据本申请实施例8的光学镜头的结构示意图。
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。每个透镜最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像侧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形式化意义解释，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、原理和其它方面进行详细描述。
在示例性实施方式中，光学镜头包括例如五片具有光焦度的透镜，即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度或负光焦度。第一透镜可具有凸凹面型。第一透镜的这种光焦度和面型的设置，有利于尽可能得收集大视场光线进入后方的光学镜头，可增加通光量，并有利于实现整体大视场范围。实际应用中，考虑到车载镜头室外安装使用环境，会处于雨雪等恶劣天气，第一透镜为朝向物方的弯月形状，具体地物侧面为凸面，有利于水滴的滑落，还有利于提高成像质量的同时避免了物方光线发散过大，进而有利于控制后方透镜的口径。
在示例性实施方式中，第二透镜和第三透镜中一者的光焦度为正，另一者的光焦度为负，二者组成透镜组。如此设置，有利于在保持解像力的同时缩短镜头总长。示例性地，第二透镜与第一透镜中一者的光焦度为正，另一者的光焦度为负。
示例性地，第二透镜具有正光焦度，其具有凸凸面型，第三透镜具有负光焦度，其具有凹凹面型。
示例性地，第二透镜具有负光焦度，其具有凹凹面型，第三透镜具有正光焦度，其具有凸凸面型。
在示例性实施方式中，第四透镜可具有正光焦度。正光焦度的第四透镜，可以进一步矫正其前方(物侧方)透镜产生的像差，同时使光束再次汇聚。通过控制第四透镜的焦距，从而可控制第一透镜到第三透镜的光线走势,使镜片结构紧凑。示例性地，第四透镜可具有凸凹面型、凸凸面型或凹凸面型。
在示例性实施方式中，第五透镜可具有正光焦度或负光焦度，其物侧面为凸面。第五透镜可将第四透镜收集的光线平缓过渡至成像面，并且可减小光学镜头的场曲等像差。示例性地，第五透镜可具有凸凹面型或凸凸面型。
在示例性实施方式中，第二透镜和第三透镜胶合形成胶合透镜。第二透镜的像侧面与第三透镜的物侧面互补并相胶合，既有利于将第一透镜出射的光线平缓过渡至成像面，减小光学镜头总长，又有利于矫正光学镜头的各种像差，实现在光学镜头结构紧凑的前提下，提高***分辨率、优化畸变等。上述透镜间采用胶合方式具有以下优点中的至少一个：通过平衡镜头中残留色差的方式减小整个镜头的色差；省略掉二者间的空气间隔，使得光学镜头整体紧凑，满足小型化要求；能减少透镜间反射引起光量损失，提升照度；降低透镜单元在组立过程中产生的倾斜/偏心等公差敏感度问题，还可简化镜头制造过程中的装配程序，提高生产良率。上述胶合透镜可以具有非球面，以进一步提高解像质量。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：TTL/F≤3，其中，TTL是第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，TTL与F进一步可满足：TTL/F≤2.5。满足TTL/F≤3，有利于实现光学镜头的小型化。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：TTL/H/FOV≤0.06，其中，TTL是第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离，FOV是光学镜头的最大视场角，H是光学镜头的最大视场角FOV对应的像高。更具体地，TTL、H以及FOV进一步可满足：TTL/H/FOV≤0.05。满足TTL/H/FOV≤0.06，有利于实现光学镜头的小型化。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：TTL≤15，其中，TTL是第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离。更具体地，TTL进一步可满足：TTL≤10.5。满足TTL≤15，有利于实现光学镜头的小型化。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：BFL/TL≥0.2，其中，BFL是第五透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离，TL是第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面在光轴上的距离。更具体地，BFL与TL进一步可满足：BFL/TL≥0.3。满足BFL/TL≥0.2，有利于在实现小型化的基础上，实现后焦较长，进而有利于模组的组装。而且五片透镜组合后，长度短、结构紧凑，可降低透镜对MTF的敏感度，进而提高生产良率、降低生产成本。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：D/H/FOV≤0.025，其中，FOV是光学镜头的最大视场角，D是光学镜头的最大视场角FOV对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径，H是光学镜头的最大视场角FOV对应的像高。更具体地，D、H以及FOV进一步可满足：D/H/FOV≤0.02。满足D/H/FOV≤0.025，有利于使光学镜头前端口径小，进而可以实现小型化。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：∣F23/F∣≤20，其中，F23是第二透镜和第三透镜胶合形成的胶合透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F23与F进一步可满足：∣F23/F∣≤15。满足∣F23/F∣≤20，可以控制第一透镜和第四透镜之间的光线走势，减小由于经第一透镜进入的大角度光线引起的像差，同时使透镜结构紧凑，有利于光学镜头的小型化。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：0.1≤|F2/F3|≤1，其中，F2是第二透镜的有效焦距，F3是第三透镜的有效焦距。更具体地，F2与F3进一步可满足：0.5≤|F2/F3|≤1。满足0.1≤|F2/F3|≤1，使第二透镜的焦距值和第三透镜的焦距值相近，有利于光线平稳过渡，可提高光学镜头的解像质量。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：(FOV×F)/H≥30，其中，FOV是光学镜头的最大视场角，F是光学镜头的总有效焦距，H是光学镜头的最大视场角FOV对应的像高。更具体地，FOV、F以及H进一步可满足：(FOV×F)/H≥35。满足(FOV×F)/H≥30，可使光学镜头同时满足长焦和大视场角。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：0.3≤R1/(R2+d1)≤1.7，其中，R1是第一透镜的物侧面的中心曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的中心曲率半径，d1是第一透镜的中心厚度。更具体地，R1、R2以及d1进一步可满足：0.4≤R1/(R2+d1)≤1.5。满足0.3≤R1/(R2+d1)≤1.7，可使第一透镜具有特殊的镜片形状设置，其周边光线与中心光线存有光程差，进而可发散中心光线，进入光学镜头。并有利于减小镜头前端口径，减小体积，以有利于小型化和降低成本。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：0.4≤R1/R2≤3，其中，R1是第一透镜的物侧面的中心曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的中心曲率半径。更具体地，R1与R2进一步可满足：0.45≤R1/R2≤2。满足0.4≤R1/R2≤3，可以使第一透镜收集更多光线,增加镜头的通光能力。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：T12/TTL≤0.12，其中，T12是第一透镜和第二透镜在光轴上的距离，TTL是第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离。更具体地，T12与TTL进一步可满足：T12/TTL≤0.09。满足T12/TTL≤0.12，有利于使镜头结构紧凑，并利于减小镜头整体长度。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：2≤|(R5-R7)/(R5+R7)|≤80，其中，R5是第三透镜的像侧面的曲率半径，R7是第四透镜的物侧面的曲率半径。满足2≤|(R5-R7)/(R5+R7)|≤80，可以校正该光学镜头的像差。并且可保证从第三透镜出射的光线在入射到第四透镜的物侧面时，入射角不会太大，从而降低该光学镜头的公差敏感度。若超过上限值，该光学镜头的像差无法得到充分的校正；若低于下限值，从第三透镜出射的光线入射到第四透镜的物侧面时的入射角会过大，进而会增加该光学镜头的敏感度。更具体地，R5与R7可满足：2.5≤|(R5-R7)/(R5+R7)|≤75。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：T12/d1≤2，其中，d1是第一透镜在光轴上的中心厚度，T12是第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离。满足T12/d1≤2，可以有效降低光学镜头的厚度和间隔敏感性，使光学镜头满足可加工性的要求。同时，通过配置透镜的轴上间隔距离，有利于得到结构紧凑的光学镜头。更具体地，d1与T12可满足：T12/d1≤1.4。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：F/H≤4，其中，F是光学镜头的总有效焦距，H是光学镜头的最大视场角FOV对应的像高。满足F/H≤4，有助于使光学镜头更好地配合感光元件。感光元件可对较大的物侧空间的成像。更具体地，F和H可满足≤1.5。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：TTL/H≤5，其中，TTL是第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离，H是光学镜头的最大视场角FOV对应的像高。满足TTL/H≤5，有利于实现小型化的光学镜头。更具体地，TTL和H可满足TTL/H≤4。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F1/F|≥1.5，其中，F1是第一透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F1和F可进一步满足|F1/F|≥1.7。满足|F1/F|≥1.5，可控制第一透镜焦距，进而有利于使光学镜头的前端口径减小及其成像质量提高。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F2/F|≥0.3，其中，F2是第二透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F2和F可进一步满足|F2/F|≥0.35。满足|F2/F|≥0.3，可控制第二透镜焦距,有利于镜头成像质量的提高。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F3/F|≥0.3，其中，F3是第三透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F3和F可进一步满足|F3/F|≥0.45。满足|F3/F|≥0.3，可控制第三透镜的焦距，从而控制第一透镜到第三透镜的光线走势,使透镜结构紧凑，有利于镜头的小型化。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F4/F|≥1，其中，F4是第四透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F4和F可进一步满足|F4/F|≥1.2。满足|F4/F|≥1，可控制第四透镜的焦距,有利于镜头成像质量的提高。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F5/F|≥1，其中，F5是第五透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F5和F可进一步满足|F5/F|≥1.3。满足|F5/F|≥1，可控制第五透镜的焦距,有利于镜头后端口径的减小及其成像质量的提高。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：Nd2≥1.65，其中，Nd2是第二透镜的折射率。满足Nd2≥1.65，即第二透镜的材料是高折射率材料，有利于镜头前端口径的减小和成像质量的提高。
在示例性实施方式中，第三透镜与第四透镜之间可设置有用于限制光束的光阑以进一步提高光学镜头的成像质量。放在第三透镜与第四透镜之间的光阑，有利于对进入光学镜头的光线有效收束，减小光学镜头的透镜口径，同时收束前后光线，缩短光学镜头总长，减小其前后的镜片口径，同时实现高通光。在本申请实施方式中，光阑可设置在第三透镜的像侧面的附近处，或设置在第四透镜的物侧面的附近处。然而，应注意，此处公开的光阑的位置仅是示例而非限制；在替代的实施方式中，也可根据实际需要将光阑设置在其他位置。
在示例性实施方式中，根据需要，根据本申请的光学镜头还可包括设置在第五透镜与成像面之间的滤光片，以对具有不同波长的光线进行过滤。根据本申请的光学镜头还可包括设置在第五透镜与成像面之间的保护玻璃，以防止光学镜头的像方元件(例如，芯片)损坏。
在示例性实施方式中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中均可具有非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到周边曲率是连续变化的。与从透镜中心到周边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，从而提升镜头的成像质量。非球面透镜的设置有助于矫正***像差，提升解像力。具体地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜至少一片透镜为非球面透镜，有利于提高光学***的解像质量。
在示例性实施方式中，光学镜头中的第一透镜至第五透镜可均由玻璃制成。用玻璃制成的光学透镜可抑制光学镜头后焦随温度变化的偏移，以提高***稳定性。同时采用玻璃材质可避免因使用环境中高、低温温度变化造成的镜头成像模糊，影响到镜头的正常使用。具体地，在重点关注解像质量和信赖性时，第一透镜至第五透镜可均为玻璃非球面镜片。当然在温度稳定性要求较低的应用场合中，光学镜头中的第一透镜至第五透镜也可均由塑料制成。用塑料制作光学透镜，可有效减小制作成本。
根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过各透镜形状和光焦度的合理设置，在仅使用五片透镜的情况下，实现光学镜头具有高解像、像差小、成像效果好等至少一个有益效果。同时，光学镜头还兼顾镜头总长较短、体积较小、结构简单的生产、装配要求，并可以很好的匹配车载芯片。同时该光学镜头温度适应性能佳、能够保证在一定温度范围内仍保持较完美的成像清晰度。
根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过设置胶合透镜，分担镜头的整体色差矫正，既有利于矫正镜头像差，提高镜头解像质量，减少配合敏感问题，又有利于使得光学镜头结构整体紧凑，满足小型化要求，还有利于提升生产良率。
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，但是该光学镜头不限于包括五片透镜。如果需要，该光学镜头还可包括其它数量的透镜。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1描述根据本申请实施例1的光学镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图。
如图1所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S4为凹面，像侧面S5为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表1示出了实施例1的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T(应理解，S1所在行的厚度T为第一透镜L1的中心厚度T1，S2所在行的间隔d为第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隔d12，以此类推)、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000101
表1
实施例2
以下参照图2描述了根据本申请实施例2的光学镜头。图2示出了根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图。
如图2所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S4为凹面，像侧面S5为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表2示出了实施例2的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000111
表2
实施例3
以下参照图3描述了根据本申请实施例3的光学镜头。图3示出了根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图。
如图3所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S4为凹面，像侧面S5为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表3示出了实施例3的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000121
表3
实施例4
以下参照图4描述了根据本申请实施例4的光学镜头。图4示出了根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图。
如图4所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S4为凹面，像侧面S5为凹面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表4示出了实施例4的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000131
表4
实施例5
以下参照图5描述了根据本申请实施例5的光学镜头。图5示出了根据本申请实施例5的光学镜头的结构示意图。
如图5所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表5示出了实施例5的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000141
表5
实施例6
以下参照图6描述了根据本申请实施例6的光学镜头。图6示出了根据本申请实施例6的光学镜头的结构示意图。
如图6所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表6示出了实施例6的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000151
Figure BDA0002643291220000161
表6
实施例7
以下参照图7描述了根据本申请实施例7的光学镜头。图7示出了根据本申请实施例7的光学镜头的结构示意图。
如图7所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表7示出了实施例7的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000162
Figure BDA0002643291220000171
表7
实施例8
以下参照图8描述了根据本申请实施例8的光学镜头。图8示出了根据本申请实施例8的光学镜头的结构示意图。
如图8所示，光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5。
第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S4为凸面，像侧面S5为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凹面。第二透镜L2和第三透镜L3可胶合组成胶合透镜。在本实施例中，各透镜的镜面均为球面。
光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可靠近第四透镜L4的物侧面S7设置。
示例性地，该光学镜头还可包括无光焦度的滤光片L6和无光焦度的保护玻璃L7，滤光片L6具有物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L7具有物侧面S13和像侧面S14。滤光片L6可用于矫正色彩偏差。保护玻璃L7可用于保护位于成像面S15处的图像传感芯片IMA。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表8示出了实施例8的光学镜头的各透镜的中心曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd。
Figure BDA0002643291220000172
Figure BDA0002643291220000181
表8
综上，实施例1至实施例8分别满足以下表9-1和表9-2所示的关系。在表9-1和表9-2中，TTL、F、H、D、BFL、TL、R1、R2、T12、d1、F1、F2、F3、F4、F5、F23、的单位为毫米(mm)，FOV的单位为度(°)。
Figure BDA0002643291220000182
Figure BDA0002643291220000191
表9-1
Figure BDA0002643291220000192
Figure BDA0002643291220000201
表9-2
本申请还提供了一种电子设备，该电子设备可包括根据本申请上述实施方式的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。示例性地，电子设备包括设置于光学镜头的成像面的成像元件。可选地，设置于成像面的成像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)。
该电子设备可以是诸如探测距离相机的独立电子设备，也可以是集成在诸如探测距离设备上的成像模块。此外，电子设备还可以是诸如车载相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如辅助驾驶***上的成像模块。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.光学镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有光焦度的第二透镜；
具有光焦度的第三透镜；
具有正光焦度的第四透镜；以及
具有光焦度的第五透镜，其物侧面为凸面；
其中，所述第二透镜和所述第三透镜胶合形成胶合透镜。
2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜具有负光焦度。
3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜具有正光焦度。
4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；
所述第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面。
5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；
所述第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL、所述光学镜头的最大视场角FOV以及所述光学镜头的最大视场角FOV对应的像高H满足：TTL/H/FOV≤0.06。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述光学镜头的总有效焦距F满足：TTL/F≤3。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的像侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离TL满足：BFL/TL≥0.2。
9.光学镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有光焦度的第一透镜；
具有光焦度的第二透镜；
具有光焦度的第三透镜；
具有正光焦度的第四透镜；以及
具有光焦度的第五透镜；
其中，所述第三透镜的像侧面的曲率半径R5与所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7满足：2≤|(R5-R7)/(R5+R7)|≤80。
10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1或9所述的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
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