CN115113370B - 光学成像*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学成像***,该光学成像***沿着光轴由物侧至像侧依序包括:可变光圈、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及第八透镜;其中,所述第一透镜具有正光焦度;所述第二透镜具有负光焦度;所述第三透镜的物侧面由其中心至边缘为凹面;所述第七透镜具有正光焦度,其像侧面为凸面;所述第八透镜具有负光焦度;所述第七透镜的物侧面的曲率半径R13与所述第七透镜和所述第八透镜在所述光轴上的空气间隔T78满足:R13/T78<2.5;所述第一透镜的物侧面至所述成像面于所述光轴上的距离TTL与所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足:TTL/ImgH<1.4。
Description
技术领域
本申请涉及光学元件领域,具体地,涉及一种光学成像***。
背景技术
近年来,随着智能手机在人们日常生活中的全面普及,人们不仅需求手机具备优质的拍摄效果,而且逐渐加强了对手机外观的关注。为了实现手机强大的成像功能,一部手机通常搭载了多款成像镜头。镜头数量越多,占据手机内部空间的比例就越大,在一定程度上影响了手机的外观。
另外,现有的成像镜头,无法更好的满足不同拍摄场景或不同效果的需求,成像质量需要进一步提升。众所周知,光圈是相机镜头的开口,通过调整它开口的大小来控制进入相机中的光线,从而达到准确控制照片中的景深和曝光。比如说在专业相机中,光圈越大除主体以外的背景愈发模糊,暗光环境下可捕捉更多的光线,画面细节更丰富,而光圈越小则背景更清晰,亮光环境下避免画面过曝。而在手机内部极为狭小的相机模组空间内,几乎很难容纳下可变光圈镜头。
因此,如何设计一款兼具小型化、光圈可变、良好成像质量的镜头是镜头领域内研究的热点之一。
发明内容
本申请提供了这样一种光学成像***,该光学成像***沿着光轴由物侧至像侧依序包括:可变光圈、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及第八透镜;其中,第一透镜具有正光焦度;第二透镜具有负光焦度;第三透镜的物侧面由其中心至边缘为凹面;第七透镜具有正光焦度,其像侧面为凸面;第八透镜具有负光焦度;第七透镜的物侧面的曲率半径R13与第七透镜和第八透镜在光轴上的空气间隔T78满足:R13/T78<2.5;第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足:TTL/ImgH<1.4。
在一个实施方式中,可变光圈具有第一状态和第二状态,其中,光学成像***在可变光圈处于第一状态时具有最大入瞳,并且光学成像***在可变光圈处于第二状态时具有最小入瞳。
在一个实施方式中,可变光圈包括第一光圈和第二光圈,其中,第二光圈的孔径尺寸在第一状态和第二状态下保持不变,第一光圈的孔径尺寸在第一状态下大于第二光圈的孔径尺寸,并在第二状态下小于第二光圈的孔径尺寸。
在一个实施方式中,光学成像***的最大入瞳对应的光圈数值Fno1与光学成像***的最小入瞳对应的光圈数值Fno2满足:0.2<Fno2-Fno1<1.0。
在一个实施方式中,光学成像***满足:0.2<CTi/|(Rj-Rw)/(Rj+Rw)|<2.5,其中i=1、2、3或4,j=2i-1,w=2i;其中i取1时,j=1,w=2,CT1表示第一透镜在光轴上的中心厚度,R1表示第一透镜的物侧面的曲率半径,R2表示第一透镜的像侧面的曲率半径;i取2时,j=3,w=4时,CT2表示第二透镜在光轴上的中心厚度,R3表示第二透镜的物侧面的曲率半径,R4表示第二透镜的像侧面的曲率半径;i取3时,j=5,w=6时,CT3表示第三透镜在光轴上的中心厚度,R5表示第三透镜的物侧面的曲率半径,R6表示第三透镜的像侧面的曲率半径;i取4时,j=7,w=8时,CT4表示第四透镜在光轴上的中心厚度,R7表示第四透镜的物侧面的曲率半径,R8表示第四透镜的像侧面的曲率半径。
在一个实施方式中,光学成像***满足:0.2<CT1/|(R1-R2)/(R1+R2)|<2.5、0.2<CT2/|(R3-R4)/(R3+R4)|<2.5和0.2<CT3/|(R5-R6)/(R5+R6)|<2.5以及0.2<CT4/|(R7-R8)/(R7+R8)|<2.5中的至少两项条件式。
在一个实施方式中,光学成像***的有效焦距f、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合焦距f1234满足:0<f/f1234<1.0。
在一个实施方式中,第三透镜具有正光焦度,第四透镜具有负光焦度,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3与第四透镜的有效焦距f4满足:4.5<(f4-f3)/(f1+f2)<7.5。
在一个实施方式中,第五透镜的有效焦距f5、第七透镜的有效焦距f7、第五透镜的像侧面的曲率半径R10与第七透镜的像侧面的曲率半径R14满足:-2.0<f5/R10<1.5以及-2.0<f7/R14<1.5。
在一个实施方式中,第六透镜的有效焦距f6、第八透镜的有效焦距f8、第六透镜的像侧面的曲率半径R12与第八透镜的像侧面的曲率半径R16满足:-2.0<f6/R12<1.5以及-2.0<f8/R16<1.5。
在一个实施方式中,第五透镜、第六透镜和第七透镜的组合焦距f567、第七透镜的有效焦距f7与第八透镜的有效焦距f8满足:-5.5<f567/(f7+f8)<-4.0。
在一个实施方式中,第五透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,第五透镜在光轴上的中心厚度CT5、第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隔T56与第五透镜的物侧面的曲率半径R9满足:0<(CT5+T56)×10/R9<1.0。
在一个实施方式中,第八透镜的边缘厚度ET8、第八透镜在光轴上的中心厚度CT8、第八透镜的物侧面的曲率半径R15与第八透镜的像侧面的曲率半径R16满足:1.1<ET8/CT8+R16/R15<2.0。
在一个实施方式中,光学成像***满足:2.5<ave(CTVk/TVk-1)<4.5,其中k=5、6、7或8,CTVk是第五透镜至第八透镜中物侧面为凸面的透镜在光轴上的中心厚度,TVk-1是第五透镜至第八透镜中物侧面为凸面的透镜和其前一透镜在光轴上的空气间隔,ave(CTVk/TVk-1)是第五透镜至第八透镜中所有物侧面为凸面的透镜在光轴上的中心厚度与第五透镜至第八透镜中所有物侧面为凸面的透镜和其前一透镜在光轴上的空气间隔之比的和的平均值。
在一个实施方式中,第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜的像侧面为凸面;以及第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第三透镜的像侧面的曲率半径R6、第四透镜的物侧面的曲率半径R7与第七透镜的物侧面的曲率半径R13满足:0<(R7-R13)/(R4-R6)<1.0。
在一个实施方式中,第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52、第六透镜的物侧面的最大有效半径DT61、第五透镜的有效焦距f5与第六透镜在光轴上的中心厚度CT6满足:0.3<[(DT61+DT52)/(DT61-DT52)]/(f5/CT6)<1.3。
在一个实施方式中,第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第一透镜的边缘厚度ET1与第二透镜的边缘厚度ET2满足:2.0<CT1/ET1-CT2/ET2<3.0。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;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,第六透镜的像侧面为凸面;第七透镜的物侧面为凸面;以及第八透镜的像侧面为凹面。
本申请提供的光学成像***的光圈为双光圈,有利于控制镜头的进光量,可在不同场景下获得较好的成像效果;通过合理控制第一透镜的光焦度有利于光学成像***各视场光线的汇聚;通过合理控制第二透镜的光焦度有利于补偿第一透镜与第二透镜的球差;合理控制第三透镜的面形,有利于平衡控制光学成像***的低阶像差;合理控制第七透镜的光焦度及面形,有利于平衡光学成像***的前端光学和后端光学产生的像散量,使得光学成像***具有良好的成像质量;通过合理控制第八透镜的光焦度,有利于补偿第一透镜至第七透镜的球差;控制第七透镜的物侧面的曲率半径与第七透镜和第八透镜在光轴上的空气间隔的比值在合理的数值范围内,可以减少对轴外像差的贡献量;控制光学成像***的光学总长与像高的比值在合理的数值范围内,有利于减小光学成像***的尺寸、保持光学成像***的超薄性,节省光学成像***占据的空间。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1A和图1B分别示出了根据本申请实施例1的光学成像***在光圈值为1.66和2.04时的结构示意图;
图2A至图2D分别示出了根据本申请实施例1的光学成像***在光圈值为1.66时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图2E至图2H分别示出了根据本申请实施例1的光学成像***在光圈值为2.04时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图3A和图3B分别示出了根据本申请实施例2的光学成像***在光圈值为1.79和2.19时的结构示意图;
图4A至图4D分别示出了根据本申请实施例2的光学成像***在光圈值为1.79时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图4E至图4H分别示出了根据本申请实施例2的光学成像***在光圈值为2.19时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图5A和图5B分别示出了根据本申请实施例3的光学成像***在光圈值为1.62和1.99时的结构示意图;
图6A至图6D示出了根据本申请实施例3的光学成像***在光圈值为1.62时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图6E至图6H示出了根据本申请实施例3的光学成像***在光圈值为1.99时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图7A和图7B分别示出了根据本申请实施例4的光学成像***在光圈值为1.66和2.04时的结构示意图;
图8A至图8D分别示出了根据本申请实施例4的光学成像***在光圈值为1.66时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图8E至图8H分别示出了根据本申请实施例4的光学成像***在光圈值为2.04时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图9A和图9B分别示出了根据本申请实施例5的光学成像***在光圈值为1.64和2.01时的结构示意图;
图10A至图10D分别示出了根据本申请实施例5的光学成像***在光圈值为1.64时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图10E至图10H分别示出了根据本申请实施例5的光学成像***在光圈值为2.01时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图11A和图11B分别示出了根据本申请实施例6的光学成像***在光圈值为1.66和2.04时的结构示意图;
图12A至图12D分别示出了根据本申请实施例6的光学成像***在光圈值为1.66时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;以及
图12E至图12H分别示出了根据本申请实施例6的光学成像***在光圈值为2.04时的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。
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体的表面称为该透镜的物侧面,每个透镜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于形式化意义解释,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。以下实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。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。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***沿着光轴由物侧至像侧依序可以包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及第八透镜,第一透镜至第八透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。光学成像***还可以包括设置在物侧与第一透镜之间的可变光圈,可变光圈可以具有第一状态和不同于第一状态的第二状态。通过切换可变光圈的状态,可以调整光学成像***的入瞳。在示例中,可变光圈可以包括第一光圈和第二光圈,第一光圈更靠近物侧,第二光圈设置在第一光圈与第一透镜之间。第二光圈可以是孔径尺寸固定的光圈,当可变光圈在第一状态与第二状态切换时,第二光圈的孔径尺寸保持不变。第一光圈可以是孔径尺寸能够改变的光圈,在可变光圈处于第一状态时,第一光圈的孔径尺寸大于第二光圈的孔径尺寸,在可变光圈处于第二状态时,第一光圈的孔径尺寸小于第二光圈的孔径尺寸。在示例中,当可变光圈由第一状态切换为第二状态时,第一光圈的孔径尺寸直接缩放到预设位置。通过切换可变光圈的状态,可以实现由光圈值1.6左右切换到光圈值2.0左右,即通过控制改变光圈孔的大小实现光圈改变成像的功能,采用可变光圈,有利于控制镜头的进光量,可在不同场景下获得较好的成像效果。
在示例性实施方式中,第一透镜可具有正光焦度;第二透镜可具有负光焦度;第三透镜可具有正光焦度或负光焦度,其物侧面由其中心至边缘为凹面;第四透镜可具有正光焦度或负光焦度;第五透镜可具有正光焦度或负光焦度;第六透镜可具有正光焦度或负光焦度;第七透镜可具有正光焦度,其像侧面为凸面;第八透镜可具有负光焦度。通过合理控制第一透镜的光焦度有利于成像***各视场光线的汇聚;通过合理控制第二透镜的光焦度有利于补偿第一透镜与第二透镜的球差;合理控制第三透镜的面形,有利于平衡控制***的低阶像差;合理控制第七透镜的光焦度及面形,有利于平衡***前端光学和后端光学产生的像散量,使得***具有良好的成像质量;通过合理控制第八透镜的光焦度,有利于补偿第一透镜至第七透镜的球差。
在示例性实施方式中,第七透镜的物侧面的曲率半径R13与第七透镜和第八透镜在光轴上的空气间隔T78满足:R13/T78<2.5,更具体地,R13与T78进一步可满足:1.61<R13/T78<1.67。满足R13/T78<2.5,有利于减少第七透镜和第八透镜对轴外像差的贡献量。
在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足:TTL/ImgH<1.4。更具体地,TTL与ImgH进一步可满足:1.29<TTL/ImgH<1.38。满足TTL/ImgH<1.4,有利于减小***的尺寸、保持***的超薄性,节省成像***占据的空间。
在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面,合理配置第一透镜和第四透镜的形状,有利于降低光学成像***对公差的敏感性,维持光学成像***的超薄特性。
在示例性实施方式中,第六透镜的像侧面为凸面;第七透镜的物侧面为凸面;第八透镜的像侧面为凹面。合理配置第六透镜的像侧面、第七透镜的物侧面、第八透镜的像侧面的形状,有利于平衡光学成像***前端的场曲,提升光学成像***的成像质量。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:0.2<Fno2-Fno1<1.0,其中,Fno1是光学成像***的最大入瞳对应的光圈数值,Fno2是光学成像***的最小入瞳对应的光圈数值。更具体地,Fno2和Fno1进一步可满足:0.36<Fno2-Fno1<0.41。满足0.2<Fno2-Fno1<1.0,有利于控制可变光圈的大小在合理的数值范围内,可有效控制镜头的进光量,从而实现背景清晰或虚化的拍摄效果,满足不同场景、不同效果等多种拍摄需求。
在示例性实施方式中,光学成像***的最大入瞳对应的光圈数值Fno1可例如在1.61至1.80的范围内,光学成像***的最小入瞳对应的光圈数值Fno2可例如在1.98至2.20的范围内。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:0.2<CTi/|(Rj-Rw)/(Rj+Rw)|<2.5,其中i=1、2、3或4,j=2i-1,w=2i;其中i取1时,j=1,w=2,CT1表示第一透镜在光轴上的中心厚度,R1表示第一透镜的物侧面的曲率半径,R2表示第一透镜的像侧面的曲率半径;i取2时,j=3,w=4时,CT2表示第二透镜在光轴上的中心厚度,R3表示第二透镜的物侧面的曲率半径,R4表示第二透镜的像侧面的曲率半径;i取3时,j=5,w=6时,CT3表示第三透镜在光轴上的中心厚度,R5表示第三透镜的物侧面的曲率半径,R6表示第三透镜的像侧面的曲率半径;i取4时,j=7,w=8时,CT4表示第四透镜在光轴上的中心厚度,R7表示第四透镜的物侧面的曲率半径,R8表示第四透镜的像侧面的曲率半径。更具体地,i为1、2、3或4中任意一数值,根据本申请的光学成像***均可满足:0.2<CTi/|(Rj-Rw)/(Rj+Rw)|<2.5,进一步地,i为1、2、3或4中任意一数值,根据本申请的光学成像***均可满足:0.48<CTi/|(Rj-Rw)/(Rj+Rw)|<2.46。满足0.2<CTi/|(Rj-Rw)/(Rj+Rw)|<2.5,控制第一透镜至第四透镜中各透镜的中心厚度与其物侧面、像侧面的曲率半径的关系,有利于优化各透镜的形状,改善第一透镜至第四透镜加工的工艺性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:0.2<CT1/|(R1-R2)/(R1+R2)|<2.5、0.2<CT2/|(R3-R4)/(R3+R4)|<2.5和0.2<CT3/|(R5-R6)/(R5+R6)|<2.5以及0.2<CT4/|(R7-R8)/(R7+R8)|<2.5中的至少两项条件式。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:0<f/f1234<1.0,其中,f是光学成像***的有效焦距,f1234是第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合焦距。更具体地,f和f1234进一步可满足:0.60<f/f1234<0.75。满足0<f/f1234<1.0,有利于保证各透镜的光焦度分布合理,又有利于光学成像***小像差的实现。
在示例性实施方式中,第三透镜具有正光焦度,第四透镜具有负光焦度,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2、第三透镜的有效焦距f3与第四透镜的有效焦距f4满足:4.5<(f4-f3)/(f1+f2)<7.5。更具体地,f4、f3、f1和f2进一步可满足:5.09<(f4-f3)/(f1+f2)<7.16。满足4.5<(f4-f3)/(f1+f2)<7.5,既有利于通过控制第三透镜、第四透镜的光焦度,补偿第三透镜与第四透镜的球差;又有利于改善***的低阶像差。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:-2.0<f5/R10<1.5以及-2.0<f7/R14<1.5,其中,f5是第五透镜的有效焦距,f7是第七透镜的有效焦距,R10是第五透镜的像侧面的曲率半径,R14是第七透镜的像侧面的曲率半径。更具体地,f5、f7、R10和R14进一步可满足:0<f5/R10<1.1以及-0.62<f7/R14<0。满足-2.0<f5/R10<1.5以及-2.0<f7/R14<1.5,有利于控制第五透镜、第七透镜的各透镜的球差贡献量,减小光学成像***的像差。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:-2.0<f6/R12<1.5以及-2.0<f8/R16<1.5,其中,f6是第六透镜的有效焦距,f8是第八透镜的有效焦距,R12是第六透镜的像侧面的曲率半径,R16是第八透镜的像侧面的曲率半径。更具体地,f6、f8、R12和R16进一步可满足:0<f6/R12<0.71以及-1.92<f8/R16<-1.80。满足-2.0<f5/R10<1.5以及-2.0<f7/R14<1.5,有利于控制第六透镜、第八透镜的各透镜的球差贡献量,减小光学成像***的像差。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:-5.5<f567/(f7+f8)<-4.0,其中,f567是第五透镜、第六透镜和第七透镜的组合焦距,f7是第七透镜的有效焦距,f8是第八透镜的有效焦距。更具体地,f567、f7和f8进一步可满足:-5.05<f567/(f7+f8)<-4.10。满足-5.5<f567/(f7+f8)<-4.0,有利于整体光学成像***的光焦度的分配,实现校正综合像差,优化透镜工艺性的目的。
在示例性实施方式中,第五透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,通过控制第五透镜的光焦度及面形,有利于平衡***前端光学和后端光学产生的像差,保证透镜的可加工性与强度;根据本申请的光学成像***可满足:0<(CT5+T56)×10/R9<1.0,其中,CT5是第五透镜在光轴上的中心厚度,T56是第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隔,R9是第五透镜的物侧面的曲率半径。更具体地,CT5、T56和R9进一步可满足:0.42<(CT5+T56)×10/R9<0.79。满足0<(CT5+T56)×10/R9<1.0,有利于使得透镜的厚度分布均匀、合理,有利于加工和成像镜头总长的减小。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:1.1<ET8/CT8+R16/R15<2.0,其中,ET8是第八透镜的边缘厚度,CT8是第八透镜在光轴上的中心厚度,R15是第八透镜的物侧面的曲率半径,R16是第八透镜的像侧面的曲率半径。更具体地,ET8、CT8、R16和R15进一步可满足:1.57<ET8/CT8+R16/R15<1.79。满足1.1<ET8/CT8+R16/R15<2.0,有利于使第八透镜具有较好的加工性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:2.5<ave(CTVk/TVk-1)<4.5,其中k=5、6、7或8。其中,CTVk是第五透镜至第八透镜中物侧面为凸面的透镜在光轴上的中心厚度,TVk-1是第五透镜至第八透镜中物侧面为凸面的透镜和其前一透镜在光轴上的空气间隔,ave(CTVk/TVk-1)是第五透镜至第八透镜中所有物侧面为凸面的透镜在光轴上的中心厚度与第五透镜至第八透镜中所有物侧面为凸面的透镜和其前一透镜在光轴上的空气间隔之比的和的平均值。更具体地,ave(CTVk/TVk-1)进一步可满足:2.5<ave(CTVk/TVk-1)<4.5。满足2.79<ave(CTVk/TVk-1)<4.29,有利于保证光学成像***的厚度在合理加工范围内,同时有利于各透镜在空间上的分布,减小了透镜间碰撞的风险。
在示例性实施方式中,第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜的像侧面为凸面;合理控制第二透镜的物侧面、像侧面以及第三透镜的像侧面的形状,有利于矫正光学成像***的轴向色差;根据本申请的光学成像***可满足:0<(R7-R13)/(R4-R6)<1.0,其中,R4是第二透镜的像侧面的曲率半径,R6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,R13是第七透镜的物侧面的曲率半径。更具体地,R7、R13、R4和R6进一步可满足:0.39<(R7-R13)/(R4-R6)<0.90。满足0<(R7-R13)/(R4-R6)<1.0,合理控制第二透镜的像侧面、第三透镜的像侧面、第四透镜的物侧面、第七透镜的物侧面的曲率半径的关系,有利于改善的光学成像***的场曲性能和透镜形状,提升透镜的加工的工艺性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:0.3<[(DT61+DT52)/(DT61-DT52)]/(f5/CT6)<1.3,其中,DT52是第五透镜的像侧面的最大有效半径,DT61是第六透镜的物侧面的最大有效半径,f5是第五透镜的有效焦距,CT6是第六透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,DT61、DT52、f5和CT6进一步可满足:0.61<[(DT61+DT52)/(DT61-DT52)]/(f5/CT6)<1.02。满足0.3<[(DT61+DT52)/(DT61-DT52)]/(f5/CT6)<1.3,有利于光学成像***具有较大的成像面,并且使得光学成像***的空间分布更加合理。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:2.0<CT1/ET1-CT2/ET2<3.0,其中,CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度,CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度,ET1是第一透镜的边缘厚度,ET2是第二透镜的边缘厚度。更具体地,CT1、ET1、CT2和ET2进一步可满足:2.16<CT1/ET1-CT2/ET2<2.77。满足2.0<CT1/ET1-CT2/ET2<3.0,有利于使得第一透镜、第二透镜在结构上匹配合理,并使第一透镜、第二透镜具有较好的加工的工艺性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像***可满足:Semi-FOV>32.8°,其中,Semi-FOV是光学成像***的最大半视场角。更具体地,Semi-FOV可以例如在32.8°至43.8°的范围内,有利于实现大像面等特性。
在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离TTL可以例如在10.86mm至11.47mm的范围内。
在示例性实施方式中,成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足:8.0mm<ImgH<9.0mm。示例性地,ImgH为8.37mm。满足8.0mm<ImgH<9.0mm,有助于实现更大像面,使光学***拥有更高的像素和分辨率,获得更高的成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像***的有效焦距f可以例如在8.48mm至9.21mm的范围内,第一透镜的有效焦距f1可以例如在8.88mm至9.25mm的范围内,第二透镜的有效焦距f2可以例如在-29.59mm至-25.45mm的范围内,第三透镜的有效焦距f3可以例如在41.42mm至82.61mm的范围内,第四透镜的有效焦距f4可以例如在-48.18mm至-37.42mm的范围内,第五透镜的有效焦距f5可以例如在21.20mm至49.10mm的范围内,第六透镜的有效焦距f6可以例如在-7.82mm至-7.37mm的范围内,第七透镜的有效焦距f7可以例如在5.13mm至5.35mm的范围内,以及第八透镜的有效焦距f8可以例如在-7.59mm至-7.26mm的范围内。
在示例性实施方式中,上述光学成像***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上的感光元件的保护玻璃。根据本申请的上述实施方式的光学成像***可采用多片镜片,例如上文的八片。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,可有效地汇聚入射光线、降低成像镜头的光学总长并提高成像镜头的可加工性,使得光学成像***更有利于生产加工。
在本申请的实施方式中,各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面,即,第一透镜的物侧面至第八透镜的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。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、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
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***的具体实施例。
实施例1
以下参照图1A至图2H描述根据本申请实施例1的光学成像***1001和光学成像***1002。图1A示出了根据本申请实施例1的光学成像***1001在光圈值为1.66时的结构示意图。图1B示出了根据本申请实施例1的光学成像***1002在光圈值为2.04时的结构示意图。
如图1A至图1B所示,光学成像***1001和光学成像***1002均分别由物侧至像侧依序包括:可变光圈STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、第八透镜E8、滤光片E9和成像面S19。光学成像***1001和光学成像***1002的可变光圈STO均包括第一光圈和第二光圈,图1A是可变光圈STO处于第一状态下的示意图并具体示出了第二光圈,图1B是可变光圈STO处于第二状态下的示意图并具体示出了第一光圈。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。第八透镜E8具有负光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凹面。滤光片E9具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本示例中,光学成像***1001和光学成像***1002的有效焦距f为8.89mm,光学成像***1001和光学成像***1002的第一透镜的物侧面至所述成像面于所述光轴上的距离TTL为11.28mm,光学成像***1001和光学成像***1002的所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH为8.37mm。光学成像***1001和光学成像***1002的最大半视场角Semi-FOV为32.9°,光学成像***1001和光学成像***1002的最大入瞳对应的光圈数值Fno1为1.66,光学成像***1001和光学成像***1002的最小入瞳对应的光圈数值Fno2为2.04。
表1示出了实施例1的光学成像***1001和光学成像***1002的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在本示例以及以下实施例中,可变光圈包括固定在不同位置的两个光圈,在拍摄过程中,通过控制可变光圈的状态,能够实现对光圈大小的调节,有利于在保证成像***小型化的同时使得成像***具有良好的成像质量,可节省光学成像***占据的空间。具体地,在示例性实施方式中,当可变光圈由第一状态切换至第二状态时,第一透镜至第八透镜在光轴上相对于成像面的距离P可以随之改变;作为另一选择,在示例性实施方式中,当可变光圈由第一状态切换至第二状态时,第一透镜至第八透镜以及滤光片在光轴上相对于成像面的距离T随之改变。
在实施例1中,如图1A所示,光学成像***1001的可变光圈STO处于第一状态下,第二光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为-0.4300mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.2232mm。如图1B所示,光学成像***1002的可变光圈STO处于第二状态下,第一光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为0.0800mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.2243mm。
可以理解地,本实施例以及以下实施例的根据本申请的光学成像***,在实际使用中,若滤光片E9和芯片封装一起,即当可变光圈STO由第一状态切换至第二状态时,滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T是固定的,实际上是调整第一透镜E1至第八透镜E8在光轴上相对于成像面S19的距离即第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P。
在实施例1中,第一透镜E1至第八透镜E8中的任意一个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。表2-1和表2-2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S16的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
表2-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | -1.2012E-04 | -4.9887E-05 | -1.4716E-05 | -6.6893E-06 | -1.6069E-06 | -1.5173E-06 | 4.7105E-07 |
S2 | 2.1116E-04 | -1.5666E-05 | 3.8159E-05 | -3.0230E-05 | -1.3479E-05 | -1.5034E-05 | -2.9305E-06 |
S3 | 1.2521E-04 | 1.0098E-06 | 4.8940E-05 | 7.8832E-06 | 4.8024E-06 | -7.1994E-06 | -2.4677E-06 |
S4 | -1.8745E-05 | -1.2874E-05 | -9.6171E-06 | 6.4177E-07 | 1.6474E-06 | 2.8682E-06 | -2.1036E-06 |
S5 | -1.4890E-04 | -9.7046E-05 | -2.0298E-05 | -1.2865E-05 | -1.1921E-06 | -4.7771E-06 | 3.0222E-06 |
S6 | -1.9481E-05 | -7.5292E-05 | -1.2543E-05 | -3.9221E-07 | -2.7249E-06 | 8.4134E-06 | -2.1886E-06 |
S7 | 1.0796E-04 | -6.9842E-05 | -2.3891E-05 | 5.5638E-06 | -1.2362E-05 | 6.8552E-06 | -4.1378E-06 |
S8 | -2.4986E-04 | 1.2461E-05 | -2.8703E-05 | 1.3904E-04 | -2.0672E-05 | 1.8049E-05 | -1.6815E-05 |
S9 | -1.1185E-03 | 3.4576E-04 | -2.3415E-04 | 2.3807E-04 | -6.6102E-05 | -1.3702E-05 | -1.5725E-05 |
S10 | -9.5784E-04 | 5.6535E-04 | -5.3447E-04 | 1.0395E-05 | -7.6724E-05 | -3.0567E-06 | -9.8619E-06 |
S11 | -1.9947E-04 | 5.1219E-04 | -6.3737E-04 | 1.6652E-04 | 9.4829E-05 | 2.5945E-05 | -4.9159E-05 |
S12 | 9.5266E-04 | 1.1587E-03 | -5.4585E-04 | 4.9786E-05 | -1.1043E-04 | 4.0960E-05 | -3.1798E-05 |
S13 | -8.4616E-04 | 1.3827E-03 | 7.3473E-04 | 5.4692E-04 | -2.1586E-05 | -8.0851E-05 | -8.7886E-05 |
S14 | 8.6483E-04 | -1.5925E-03 | -5.3433E-04 | 4.2638E-04 | 3.3417E-04 | -2.8639E-05 | -4.6850E-05 |
S15 | 4.4892E-03 | -2.7310E-03 | 6.4763E-04 | 3.3811E-04 | -3.3479E-04 | 2.7092E-05 | 3.5872E-05 |
S16 | 8.6097E-03 | -3.3370E-03 | 2.5274E-03 | -7.9521E-04 | 8.2412E-05 | 6.4886E-05 | 1.1327E-04 |
表2-2
图2A和图2E分别示出了实施例1的光学成像***1001和光学成像***1002的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B和图2F分别示出了实施例1的光学成像***1001和光学成像***1002的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C和图2G分别示出了实施例1的光学成像***1001和光学成像***1002的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图2D和图2H分别示出了实施例1的光学成像***1001和光学成像***1002的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2A至图2H可知,实施例1所给出的光学成像***1001和光学成像***1002能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3A至图4H描述根据本申请实施例2的光学成像***2001和光学成像***2002。在本实施例及以下实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图3A示出了根据本申请实施例2的光学成像***2001在光圈值为1.79时的结构示意图。图3B示出了根据本申请实施例2的光学成像***2002在光圈值为2.19时的结构示意图。
如图3A至图3B所示,光学成像***2001和光学成像***2002均分别由物侧至像侧依序包括:可变光圈STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、第八透镜E8、滤光片E9和成像面S19。光学成像***2001和光学成像***2002的可变光圈STO均包括第一光圈和第二光圈,图3A是可变光圈STO处于第一状态下的示意图并具体示出了第二光圈,图3B是可变光圈STO处于第二状态下的示意图并具体示出了第一光圈。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。第八透镜E8具有负光焦度,其物侧面S15为凹面,像侧面S16为凹面。滤光片E9具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本示例中,光学成像***2001和光学成像***2002的有效焦距f为8.74mm,光学成像***2001和光学成像***2002的第一透镜的物侧面至所述成像面于所述光轴上的距离TTL为10.87mm,光学成像***2001和光学成像***2002的所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH为8.37mm。光学成像***2001和光学成像***2002的最大半视场角Semi-FOV为42.9°,光学成像***2001和光学成像***2002的最大入瞳对应的光圈数值Fno1为1.79,光学成像***2001和光学成像***2002的最小入瞳对应的光圈数值Fno2为2.19。
表3示出了实施例2的光学成像***2001和光学成像***2002的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表4-1和表4-2示出了可用于实施例2中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表3
在实施例2中,如图3A所示,光学成像***2001的可变光圈STO处于第一状态下,第二光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为-0.4300mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.1914mm。如图3B所示,光学成像***2002的可变光圈STO处于第二状态下,第一光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为0.0800mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.1929mm。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S1 | -9.2545E-02 | -2.7239E-02 | -9.9907E-03 | -3.6708E-03 | -1.3859E-03 | -4.8834E-04 | -1.7117E-04 |
S2 | -2.1515E-02 | -3.7204E-03 | -1.1472E-02 | 6.8724E-04 | -1.5757E-03 | 4.8825E-04 | -1.5768E-04 |
S3 | -8.6369E-02 | 3.1046E-02 | -4.9956E-03 | 2.2642E-03 | -1.1593E-03 | 3.9710E-04 | -8.4697E-05 |
S4 | -5.7615E-02 | 2.2069E-02 | 1.2040E-03 | 1.0828E-03 | -2.4251E-04 | -6.3077E-05 | -4.3050E-05 |
S5 | -9.7844E-02 | 1.0020E-03 | 2.0793E-03 | 5.4893E-04 | -4.5799E-04 | -3.3674E-04 | -1.6039E-04 |
S6 | -2.0664E-01 | 2.0218E-02 | 1.8658E-03 | 9.9659E-04 | -7.9074E-04 | -4.4406E-04 | -1.8887E-04 |
S7 | -4.5704E-01 | -5.9775E-03 | -2.4800E-03 | 1.5203E-03 | -7.3852E-04 | -2.4982E-04 | -1.3008E-04 |
S8 | -4.1390E-01 | 2.4909E-03 | 5.6333E-03 | 3.2408E-03 | 4.1680E-05 | 2.7638E-04 | 3.8383E-04 |
S9 | -5.8858E-01 | 7.1746E-02 | 1.6931E-03 | -5.4518E-03 | 2.5186E-03 | -4.1541E-05 | 8.7010E-04 |
S10 | -4.5397E-01 | -2.5384E-02 | 9.0504E-03 | -4.0661E-03 | 6.4143E-03 | -2.1164E-03 | 1.3870E-03 |
S11 | 9.0205E-01 | -4.7263E-02 | 5.2769E-02 | -2.1174E-03 | -7.5609E-04 | -6.6497E-03 | 2.7086E-03 |
S12 | -9.6429E-01 | 2.9931E-01 | 1.3525E-02 | 6.6254E-03 | -9.2262E-03 | -7.3353E-03 | 1.6317E-03 |
S13 | -3.0833E+00 | 1.1915E-01 | 3.3793E-02 | 5.4996E-02 | -5.6416E-03 | -8.9162E-03 | -4.9470E-03 |
S14 | -4.5543E-01 | 9.8721E-03 | 1.2737E-01 | -2.5768E-02 | -1.7871E-02 | -2.1581E-03 | 5.5640E-03 |
S15 | -2.6570E+00 | 1.6091E+00 | -6.8699E-01 | 2.4103E-01 | -6.1759E-02 | 1.3274E-02 | -4.6884E-03 |
S16 | -8.8365E+00 | 2.0161E+00 | -5.3949E-01 | 2.2814E-01 | -9.6884E-02 | 4.2142E-02 | -1.8658E-02 |
表4-1
表4-2
图4A和图4E分别示出了实施例2的光学成像***2001和光学成像***2002的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B和图4F分别示出了实施例2的光学成像***2001和光学成像***2002的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C和图4G分别示出了实施例2的光学成像***2001和光学成像***2002的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D和图4H分别示出了实施例2的光学成像***2001和光学成像***2002的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4A至图4H可知,实施例2所给出的光学成像***2001和光学成像***2002能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5A至图6H描述了根据本申请实施例3的光学成像***3001和光学成像***3002。图5A示出了根据本申请实施例3的光学成像***3001在光圈值为1.62时的结构示意图。图5B示出了根据本申请实施例3的光学成像***3002在光圈值为1.99时的结构示意图。
如图5A至图5B所示,光学成像***3001和光学成像***3002均分别由物侧至像侧依序包括:可变光圈STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、第八透镜E8、滤光片E9和成像面S19。光学成像***3001和光学成像***3002的可变光圈STO均包括第一光圈和第二光圈,图5A是可变光圈STO处于第一状态下的示意图并具体示出了第二光圈,图5B是可变光圈STO处于第二状态下的示意图并具体示出了第一光圈。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。第八透镜E8具有负光焦度,其物侧面S15为凹面,像侧面S16为凹面。滤光片E9具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本示例中,光学成像***3001和光学成像***3002的有效焦距f为8.85mm,光学成像***3001和光学成像***3002的第一透镜的物侧面至所述成像面于所述光轴上的距离TTL为11.29mm,光学成像***3001和光学成像***3002的所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH为8.37mm。光学成像***3001和光学成像***3002的最大半视场角Semi-FOV为42.5°,光学成像***3001和光学成像***3002的最大入瞳对应的光圈数值Fno1为1.62,光学成像***3001和光学成像***3002的最小入瞳对应的光圈数值Fno2为1.99。
表5示出了实施例3的光学成像***3001和光学成像***3002的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表6-1和表6-2示出了可用于实施例3中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表5
在实施例3中,如图5A所示,光学成像***3001的可变光圈STO处于第一状态下,第二光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为-0.4300mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.2114mm。如图5B所示,光学成像***3002的可变光圈STO处于第二状态下,第一光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为0.0800mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.2121mm。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S1 | -9.8932E-02 | -3.2696E-02 | -1.5413E-02 | -7.3465E-03 | -3.3733E-03 | -1.4633E-03 | -5.9978E-04 |
S2 | -4.4321E-03 | -1.6840E-02 | -1.4098E-02 | -1.4348E-03 | -2.4711E-03 | 4.4272E-04 | -1.4396E-04 |
S3 | -1.0616E-01 | 4.0961E-02 | 1.1985E-03 | 3.9248E-03 | -1.2709E-03 | 2.7954E-04 | -1.9986E-04 |
S4 | -8.0354E-02 | 3.8851E-02 | 1.0367E-02 | 5.5095E-03 | 1.3613E-03 | 3.1839E-04 | -9.5451E-05 |
S5 | -1.7160E-01 | -1.0853E-03 | 7.2637E-03 | 1.7801E-03 | -6.2793E-04 | -8.9303E-04 | -6.3826E-04 |
S6 | -3.4113E-01 | 4.3208E-02 | 4.6010E-03 | 3.3003E-03 | 4.6685E-04 | -3.6735E-04 | 9.2635E-06 |
S7 | -5.8798E-01 | 2.0925E-03 | 6.5611E-03 | 6.8818E-03 | 3.2718E-03 | 1.0850E-03 | 5.3087E-04 |
S8 | -4.8566E-01 | 1.2126E-02 | 1.4697E-02 | 6.3277E-03 | 2.6151E-03 | 8.1687E-04 | 2.2682E-04 |
S9 | -7.0312E-01 | 1.0423E-01 | 1.1908E-03 | -2.6312E-03 | 5.8138E-03 | -5.8396E-05 | -2.4259E-04 |
S10 | -5.2734E-01 | -2.2687E-02 | 1.4552E-02 | -3.9046E-04 | 8.1119E-03 | -3.1090E-03 | 1.1538E-03 |
S11 | 1.0999E+00 | -2.7863E-02 | 6.4542E-02 | -1.3145E-02 | -5.9454E-03 | -6.0709E-03 | 5.7955E-03 |
S12 | -9.8307E-01 | 3.6478E-01 | 6.6146E-03 | -6.0086E-03 | -1.9066E-02 | -6.3789E-03 | 4.6826E-03 |
S13 | -3.2677E+00 | 1.5003E-01 | 4.7843E-02 | 5.8673E-02 | -1.7312E-02 | -1.3559E-02 | -5.9052E-03 |
S14 | -4.7610E-01 | 3.0007E-02 | 1.3283E-01 | -2.9807E-02 | -2.1156E-02 | 3.3007E-04 | 6.8387E-03 |
S15 | -2.5940E+00 | 1.6267E+00 | -7.1082E-01 | 2.4955E-01 | -6.0328E-02 | 8.0012E-03 | -1.1647E-03 |
S16 | -8.6546E+00 | 2.0148E+00 | -5.3716E-01 | 2.0708E-01 | -8.4648E-02 | 3.8311E-02 | -2.2177E-02 |
表6-1
表6-2
图6A和图6E分别示出了实施例3的光学成像***3001和光学成像***3002的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B和图6F分别示出了实施例3的光学成像***3001和光学成像***3002的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C和图6G分别示出了实施例3的光学成像***3001和光学成像***3002的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D和图6H分别示出了实施例3的光学成像***3001和光学成像***3002的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6A至图6H可知,实施例3所给出的光学成像***3001和光学成像***3002能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7A至图8H描述了根据本申请实施例4的光学成像***4001和光学成像***4002。图7A示出了根据本申请实施例4的光学成像***4001在光圈值为1.66时的结构示意图。图7B示出了根据本申请实施例4的光学成像***4002在光圈值为2.04时的结构示意图。
如图7A至图7B所示,光学成像***4001和光学成像***4002均分别由物侧至像侧依序包括:可变光圈STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、第八透镜E8、滤光片E9和成像面S19。光学成像***4001和光学成像***4002的可变光圈STO均包括第一光圈和第二光圈,图7A是可变光圈STO处于第一状态下的示意图并具体示出了第二光圈,图7B是可变光圈STO处于第二状态下的示意图并具体示出了第一光圈。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。第八透镜E8具有负光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凹面。滤光片E9具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本示例中,光学成像***4001和光学成像***4002的有效焦距f为8.49mm,光学成像***4001和光学成像***4002的第一透镜的物侧面至所述成像面于所述光轴上的距离TTL为10.91mm,光学成像***4001和光学成像***4002的所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH为8.37mm。光学成像***4001和光学成像***4002的最大半视场角Semi-FOV为43.7°,光学成像***4001和光学成像***4002的最大入瞳对应的光圈数值Fno1为1.66,光学成像***4001和光学成像***4002的最小入瞳对应的光圈数值Fno2为2.04。
表7示出了实施例4的光学成像***4001和光学成像***4002的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表8-1和表8-2示出了可用于实施例4中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表7
在实施例4中,如图7A所示,光学成像***4001的可变光圈STO处于第一状态下,第二光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为-0.4300mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.1668mm。如图7B所示,光学成像***4002的可变光圈STO处于第二状态下,第一光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为0.0800mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.1671mm。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S1 | -6.6101E-02 | -1.7319E-02 | -6.6442E-03 | -2.3983E-03 | -9.0535E-04 | -3.0426E-04 | -1.4598E-04 |
S2 | -1.1900E-02 | -6.2405E-04 | -7.0802E-03 | 1.6422E-03 | -1.4528E-03 | 3.4339E-04 | -3.1972E-04 |
S3 | -1.0224E-01 | 3.0549E-02 | 5.5536E-04 | 4.3996E-03 | -6.0561E-04 | 2.7840E-04 | -3.0332E-04 |
S4 | -8.5348E-02 | 2.2124E-02 | 5.6488E-03 | 4.1510E-03 | 1.4132E-03 | 5.5017E-04 | 1.3441E-04 |
S5 | -1.4260E-01 | -5.1871E-03 | 5.1538E-03 | 2.8104E-03 | 1.2211E-03 | 2.8710E-04 | 2.0421E-05 |
S6 | -3.1975E-01 | 2.8273E-02 | 3.4406E-03 | 1.9810E-03 | 9.7740E-04 | 5.0262E-04 | 3.1798E-04 |
S7 | -5.1817E-01 | -1.7641E-02 | 3.4427E-03 | 4.5776E-03 | 1.3644E-03 | 1.3225E-03 | 6.2388E-04 |
S8 | -4.6193E-01 | 3.3048E-03 | 1.3049E-02 | 6.6391E-03 | 5.1849E-04 | 1.1227E-03 | 2.5394E-04 |
S9 | -7.1786E-01 | 1.1434E-01 | 3.8620E-04 | -3.7969E-03 | 3.6788E-03 | 4.7985E-04 | 2.3140E-06 |
S10 | -4.5556E-01 | -2.5186E-02 | 1.1006E-02 | -1.8014E-03 | 7.5524E-03 | -1.9484E-03 | 7.1669E-04 |
S11 | 9.8520E-01 | -1.0172E-01 | 6.1459E-02 | -1.1756E-02 | -3.6960E-03 | -7.6555E-03 | 5.5572E-03 |
S12 | -7.2854E-01 | 3.2191E-01 | 2.3234E-02 | -1.0686E-02 | -1.2654E-02 | -1.0903E-02 | 5.8538E-03 |
S13 | -3.1474E+00 | 1.3053E-01 | 5.9483E-02 | 4.9798E-02 | -8.1181E-03 | -1.6448E-02 | -5.7578E-03 |
S14 | -3.0525E-01 | 5.0009E-03 | 1.4052E-01 | -4.3386E-02 | -1.2904E-02 | -6.8447E-04 | 5.7173E-03 |
S15 | -2.6814E+00 | 1.5741E+00 | -6.6370E-01 | 2.3240E-01 | -6.3886E-02 | 1.6491E-02 | -5.3094E-03 |
S16 | -9.0894E+00 | 2.0117E+00 | -5.3907E-01 | 2.4908E-01 | -1.0867E-01 | 3.9916E-02 | -1.8566E-02 |
表8-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | -5.8148E-05 | -4.7692E-05 | -2.2157E-05 | -1.7529E-05 | -7.9089E-06 | -6.8563E-06 | -5.9804E-07 |
S2 | 1.3860E-04 | -4.3051E-05 | 3.0431E-05 | -2.9154E-05 | -1.4199E-05 | -1.7991E-05 | -4.9620E-06 |
S3 | 4.4632E-05 | -4.3818E-05 | 2.8893E-05 | 4.4233E-06 | 7.3320E-06 | -3.3616E-06 | -8.4579E-07 |
S4 | 2.2028E-05 | -7.4886E-06 | -1.6311E-05 | -6.8409E-06 | -8.8975E-07 | 2.4315E-06 | -2.2243E-06 |
S5 | -9.0668E-05 | -7.4011E-05 | -2.9158E-05 | -1.0243E-05 | -3.5904E-06 | -3.5835E-06 | 1.0063E-06 |
S6 | 4.7682E-05 | -1.5749E-05 | -6.3817E-05 | 3.6650E-05 | -3.4318E-05 | 1.6688E-05 | -9.8030E-06 |
S7 | 2.8235E-04 | 4.1804E-05 | -8.1445E-05 | 4.2468E-05 | -4.5361E-05 | 1.0067E-05 | -1.0474E-05 |
S8 | 1.8454E-04 | 1.6134E-04 | -8.9855E-05 | 7.9114E-05 | -5.1447E-05 | 2.0725E-05 | -9.3910E-06 |
S9 | -2.7465E-04 | 3.4439E-04 | -3.6121E-04 | 8.2892E-05 | -1.1744E-05 | 1.1382E-05 | -4.1942E-06 |
S10 | -3.2081E-04 | 3.8485E-04 | -3.2453E-04 | -4.5824E-05 | -2.1722E-05 | -1.8065E-05 | 1.3863E-06 |
S11 | 2.2458E-05 | 1.7921E-04 | -5.0525E-04 | 1.7188E-04 | 7.3274E-05 | -4.4590E-06 | -3.9811E-05 |
S12 | 1.3648E-03 | 1.2673E-03 | -7.3906E-04 | 8.9316E-06 | -1.2722E-04 | 4.2817E-05 | -3.4589E-05 |
S13 | -4.6241E-04 | 2.0986E-03 | 8.5111E-04 | 5.7498E-04 | -1.1559E-04 | -7.4631E-05 | -1.1401E-04 |
S14 | 7.5825E-04 | -2.0076E-03 | -2.6460E-04 | 5.3430E-04 | 3.5785E-04 | -3.2906E-05 | -6.5815E-05 |
S15 | 2.8075E-03 | -1.6186E-03 | 1.1447E-03 | -6.8177E-04 | 3.2400E-04 | -1.4533E-04 | 3.1429E-05 |
S16 | 1.2274E-02 | -5.6832E-03 | 2.8784E-03 | -1.6057E-03 | 1.0730E-03 | -5.1418E-04 | 3.0634E-04 |
表8-2
图8A和图8E分别示出了实施例4的光学成像***4001和光学成像***4002的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B和图8F分别示出了实施例4的光学成像***4001和光学成像***4002的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C和图8G分别示出了实施例4的光学成像***4001和光学成像***4002的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D和图8H分别示出了实施例4的光学成像***4001和光学成像***4002的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8A至图8H可知,实施例4所给出的光学成像***4001和光学成像***4002能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9A至图10H描述了根据本申请实施例5的光学成像***5001和光学成像***5002。图9A示出了根据本申请实施例5的光学成像***5001在光圈值为1.64时的结构示意图。图9B示出了根据本申请实施例5的光学成像***5002在光圈值为2.01时的结构示意图。
如图9A至图9B所示,光学成像***5001和光学成像***5002均分别由物侧至像侧依序包括:可变光圈STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、第八透镜E8、滤光片E9和成像面S19。光学成像***5001和光学成像***5002的可变光圈STO均包括第一光圈和第二光圈,图9A是可变光圈STO处于第一状态下的示意图并具体示出了第二光圈,图9B是可变光圈STO处于第二状态下的示意图并具体示出了第一光圈。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。第八透镜E8具有负光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凹面。滤光片E9具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本示例中,光学成像***5001和光学成像***5002的有效焦距f为8.49mm,光学成像***5001和光学成像***5002的第一透镜的物侧面至所述成像面于所述光轴上的距离TTL为10.91mm,光学成像***5001和光学成像***5002的所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH为8.37mm。光学成像***5001和光学成像***5002的最大半视场角Semi-FOV为43.7°,光学成像***5001和光学成像***5002的最大入瞳对应的光圈数值Fno1为1.64,光学成像***5001和光学成像***5002的最小入瞳对应的光圈数值Fno2为2.01。
表9示出了实施例5的光学成像***5001和光学成像***5002的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表10-1和表10-2示出了可用于实施例5中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表9
在实施例5中,如图9A所示,光学成像***5001的可变光圈STO处于第一状态下,第二光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为-0.4300mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.1604mm。如图9B所示,光学成像***5002的可变光圈STO处于第二状态下,第一光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为0.0800mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.1600mm。
表10-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | -1.5323E-04 | -1.0590E-04 | -5.5984E-05 | -3.6470E-05 | -1.5335E-05 | -8.9522E-06 | -1.1001E-06 |
S2 | 1.2733E-04 | -4.8483E-05 | 3.3116E-05 | -3.9474E-05 | -2.6237E-05 | -2.3591E-05 | -8.6455E-06 |
S3 | -1.9473E-05 | -7.0531E-05 | 2.7740E-05 | 2.6687E-06 | 6.8365E-07 | -7.2475E-06 | -3.5791E-06 |
S4 | -2.4529E-05 | -4.7901E-05 | -4.1512E-05 | -1.7583E-05 | -6.3892E-06 | 6.9603E-07 | -3.4486E-06 |
S5 | -2.3882E-04 | -1.8298E-04 | -5.1406E-05 | -4.0869E-05 | 1.3013E-06 | -1.2894E-05 | 7.2542E-06 |
S6 | -4.1357E-05 | -1.5513E-04 | 1.0829E-04 | -1.5625E-04 | 9.7554E-05 | -5.5927E-05 | 1.1325E-05 |
S7 | 2.0505E-04 | -1.6147E-05 | 1.4905E-04 | -1.5578E-04 | 8.0078E-05 | -4.9644E-05 | -1.0410E-06 |
S8 | -1.7206E-04 | 3.3916E-04 | 1.0312E-04 | -1.3148E-04 | 7.1203E-05 | -3.6139E-05 | 1.3961E-06 |
S9 | -8.6427E-04 | 4.5947E-04 | -1.7913E-04 | -3.2275E-04 | 1.2535E-04 | -2.4322E-05 | -4.7555E-05 |
S10 | -1.2526E-03 | 2.0610E-04 | -4.2054E-04 | -5.9115E-04 | -1.3415E-04 | -1.1079E-04 | -7.5225E-05 |
S11 | 2.5559E-04 | 2.8691E-04 | -7.8891E-04 | -1.4761E-04 | 3.1632E-04 | 9.3301E-05 | -8.9619E-05 |
S12 | 1.5950E-03 | 1.1846E-03 | -9.3034E-04 | -1.4290E-04 | -4.3767E-05 | 1.1157E-04 | -3.5515E-05 |
S13 | -4.6968E-04 | 2.3214E-03 | 9.2063E-04 | 4.6746E-04 | -1.3872E-04 | -7.4048E-05 | -1.1929E-04 |
S14 | 8.8688E-04 | -1.8997E-03 | -3.4664E-04 | 4.7770E-04 | 4.2109E-04 | -3.6407E-05 | -1.0329E-04 |
S15 | 2.8617E-03 | -1.6378E-03 | 1.1550E-03 | -7.0452E-04 | 3.3346E-04 | -1.5349E-04 | 3.5368E-05 |
S16 | 1.2386E-02 | -5.7194E-03 | 2.9172E-03 | -1.6073E-03 | 1.0893E-03 | -5.0889E-04 | 3.1858E-04 |
表10-2
图10A和图10E分别示出了实施例5的光学成像***5001和光学成像***5002的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B和图10F分别示出了实施例5的光学成像***5001和光学成像***5002的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C和图10G分别示出了实施例5的光学成像***5001和光学成像***5002的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D和图10H分别示出了实施例5的光学成像***5001和光学成像***5002的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图10A至图10H可知,实施例5所给出的光学成像***5001和光学成像***5002能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11A至图12H描述了根据本申请实施例6的光学成像***6001和光学成像***6002。图11A示出了根据本申请实施例6的光学成像***6001在光圈值为1.66时的结构示意图。图11B示出了根据本申请实施例6的光学成像***6002在光圈值为2.04时的结构示意图。
如图11A至图11B所示,光学成像***6001和光学成像***6002均分别由物侧至像侧依序包括:可变光圈STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、第八透镜E8、滤光片E9和成像面S19。光学成像***6001和光学成像***6002的可变光圈STO均包括第一光圈和第二光圈,图11A是可变光圈STO处于第一状态下的示意图并具体示出了第二光圈,图11B是可变光圈STO处于第二状态下的示意图并具体示出了第一光圈。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。第八透镜E8具有负光焦度,其物侧面S15为凹面,像侧面S16为凹面。滤光片E9具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面S19上。
在本示例中,光学成像***6001和光学成像***6002的有效焦距f为9.20mm,光学成像***6001和光学成像***6002的第一透镜的物侧面至所述成像面于所述光轴上的距离TTL为11.46mm,光学成像***6001和光学成像***6002的所述成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH为8.37mm。光学成像***6001和光学成像***6002的最大半视场角Semi-FOV为41.4°,光学成像***6001和光学成像***6002的最大入瞳对应的光圈数值Fno1为1.66,光学成像***6001和光学成像***6002的最小入瞳对应的光圈数值Fno2为2.04。
图11示出了实施例6的光学成像***6001和光学成像***6002的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。图12-1和图12-2示出了可用于实施例6中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
/>
图11
在本示例中,可变光圈STO包括固定在不同位置的两个光圈,在拍摄过程中,通过控制可变光圈STO的状态,能够实现对光圈大小的调节,有利于在保证成像***小型化的同时使得成像***具有良好的成像质量,可节省光学成像***占据的空间。同时,随着可变光圈状态的切换,光学成像***的第一透镜至第八透镜以及滤光片在光轴上相对于成像面的位置随之变化。具体地,当可变光圈由第一状态切换至第二状态时,第一透镜至第八透镜以及滤光片在光轴上相对于成像面的距离T随之改变。示例性地,如图11A所示,光学成像***6001的可变光圈STO处于第一状态下,第二光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为-0.4300mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.3133mm。如图11B所示,光学成像***6002的可变光圈STO处于第二状态下,第一光圈相对于第一透镜E1的物侧面S1的距离M为0.0800mm,第八透镜的像侧面S16在光轴上相对于滤光片E9的物侧面S17的距离P与滤光片E9的像侧面S18相对于成像面S19在光轴上的距离T的总和P+T为1.3135mm。
图12-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | -2.4636E-04 | -9.4316E-05 | -2.8776E-05 | -1.6770E-05 | -1.3405E-05 | -1.5785E-05 | -6.7374E-06 |
S2 | 3.3715E-04 | -5.6530E-05 | -7.4331E-06 | -8.6615E-05 | -3.0279E-05 | -1.9164E-05 | 8.9349E-07 |
S3 | 2.8291E-04 | 6.2636E-05 | 7.8194E-05 | -9.0148E-06 | -1.1539E-05 | -2.2255E-05 | -6.2723E-06 |
S4 | -1.8988E-04 | -9.5476E-05 | -3.4190E-05 | -5.5298E-06 | 3.5784E-06 | 6.9147E-06 | -8.2114E-07 |
S5 | -6.0081E-04 | -3.4209E-04 | -1.7700E-04 | -9.9248E-05 | -5.8366E-05 | -3.5805E-05 | -1.8283E-05 |
S6 | -2.5144E-04 | -1.7997E-04 | -4.0716E-05 | -1.1937E-05 | -7.1030E-06 | 2.0374E-05 | 1.4928E-06 |
S7 | -6.7709E-05 | -1.7083E-04 | -6.0273E-05 | -8.7465E-06 | -1.9253E-05 | 1.4834E-05 | -2.5742E-06 |
S8 | -2.7892E-04 | 8.4457E-05 | 3.0678E-05 | 1.8275E-04 | -4.4555E-06 | 2.4617E-05 | -2.0701E-05 |
S9 | -1.2663E-03 | 4.4170E-04 | -1.4148E-04 | 2.9680E-04 | -6.6704E-05 | -3.0014E-05 | -2.9645E-05 |
S10 | -1.0047E-03 | 5.7157E-04 | -5.8079E-04 | -1.4475E-05 | -8.1709E-05 | -1.7935E-05 | -1.9122E-05 |
S11 | -1.8978E-04 | 4.1761E-04 | -7.3420E-04 | 1.7449E-04 | 1.4787E-04 | 2.1866E-05 | -6.2729E-05 |
S12 | 1.0571E-03 | 9.6381E-04 | -5.9594E-04 | -1.4910E-06 | -5.0564E-05 | 6.5958E-05 | -2.9886E-05 |
S13 | -7.0200E-04 | 9.2046E-04 | 5.2836E-04 | 3.1549E-04 | -1.2029E-05 | -6.0729E-05 | -7.2291E-05 |
S14 | 1.0489E-03 | -1.6482E-03 | -4.9006E-04 | 2.9773E-04 | 2.9452E-04 | -5.2483E-05 | -6.3928E-05 |
S15 | 3.7979E-03 | -1.7452E-03 | -6.6649E-05 | 4.8063E-04 | -3.1904E-04 | 5.0374E-05 | -1.8938E-05 |
S16 | 9.2056E-03 | -3.9246E-03 | 1.9720E-03 | -1.1070E-03 | 2.5826E-04 | -4.1805E-04 | -4.0026E-05 |
图12-2
图12A和图12E分别示出了实施例6的光学成像***6001和光学成像***6002的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12B和图12F分别示出了实施例6的光学成像***6001和光学成像***6002的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C和图12G分别示出了实施例6的光学成像***6001和光学成像***6002的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图12D和图12H分别示出了实施例6的光学成像***6001和光学成像***6002的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图12A至图12H可知,实施例6所给出的光学成像***6001和光学成像***6002能够实现良好的成像品质。
综上,实施例1至实施例6分别满足表13中所示的关系。
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表13
本申请还提供一种成像装置,其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)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备,也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
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 (19)
1.一种光学成像***,其特征在于,沿着光轴由物侧至像侧依序包括:可变光圈、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及第八透镜;
其中,
所述第一透镜具有正光焦度;
所述第二透镜具有负光焦度;
所述第三透镜具有正光焦度,其物侧面由其中心至边缘为凹面;
所述第四透镜具有负光焦度;
所述第五透镜具有正光焦度;
所述第六透镜具有负光焦度;
所述第七透镜具有正光焦度,其像侧面为凸面;
所述第八透镜具有负光焦度;
所述光学成像***中具有光焦度的透镜的数量是八;
所述第七透镜的物侧面的曲率半径R13与所述第七透镜和所述第八透镜在所述光轴上的空气间隔T78满足:1.61<R13/T78<2.5;
所述第一透镜的物侧面至所述光学成像***的成像面于所述光轴上的距离TTL与所述光学成像***的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足:1.29<TTL/ImgH<1.4。
2.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述可变光圈具有第一状态和第二状态,其中,所述光学成像***在所述可变光圈处于所述第一状态时具有最大入瞳,并且所述光学成像***在所述可变光圈处于所述第二状态时具有最小入瞳。
3.根据权利要求2所述的光学成像***,其中,所述可变光圈包括第一光圈和第二光圈,其中,所述第二光圈的孔径尺寸在所述第一状态和所述第二状态下保持不变,所述第一光圈的孔径尺寸在所述第一状态下大于所述第二光圈的孔径尺寸,并在所述第二状态下小于所述第二光圈的孔径尺寸。
4.根据权利要求2所述的光学成像***,其中,所述光学成像***的最大入瞳对应的光圈数值Fno1与所述光学成像***的最小入瞳对应的光圈数值Fno2满足:0.2<Fno2-Fno1<1.0。
5.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述光学成像***满足:0.2<CTi/|(Rj-Rw)/(Rj+Rw)|<2.5,其中i=1、2、3或4,j=2i-1,w=2i;
其中i取1时,j=1,w=2,CT1表示所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度,R1表示所述第一透镜的物侧面的曲率半径,R2表示所述第一透镜的像侧面的曲率半径;
i取2时,j=3,w=4时,CT2表示所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度,R3表示所述第二透镜的物侧面的曲率半径,R4表示所述第二透镜的像侧面的曲率半径;
i取3时,j=5,w=6时,CT3表示所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度,R5表示所述第三透镜的物侧面的曲率半径,R6表示所述第三透镜的像侧面的曲率半径;
i取4时,j=7,w=8时,CT4表示所述第四透镜在光轴上的中心厚度,R7表示所述第四透镜的物侧面的曲率半径,R8表示所述第四透镜的像侧面的曲率半径。
6.根据权利要求5所述的光学成像***,其中,所述光学成像***满足:0.2<CT1/|(R1-R2)/(R1+R2)|<2.5、0.2<CT2/|(R3-R4)/(R3+R4)|<2.5和0.2<CT3/|(R5-R6)/(R5+R6)|<2.5以及0.2<CT4/|(R7-R8)/(R7+R8)|<2.5中的至少两项条件式。
7.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述光学成像***的有效焦距f、所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距f1234满足:0<f/f1234<1.0。
8.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第四透镜具有负光焦度,所述第一透镜的有效焦距f1、所述第二透镜的有效焦距f2、所述第三透镜的有效焦距f3与所述第四透镜的有效焦距f4满足:4.5<(f4-f3)/(f1+f2)<7.5。
9.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第五透镜的有效焦距f5、所述第七透镜的有效焦距f7、所述第五透镜的像侧面的曲率半径R10与所述第七透镜的像侧面的曲率半径R14满足:-2.0<f5/R10<1.5以及-2.0<f7/R14<1.5。
10.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第六透镜的有效焦距f6、所述第八透镜的有效焦距f8、所述第六透镜的像侧面的曲率半径R12与所述第八透镜的像侧面的曲率半径R16满足:-2.0<f6/R12<1.5以及-2.0<f8/R16<1.5。
11.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的组合焦距f567、所述第七透镜的有效焦距f7与所述第八透镜的有效焦距f8满足:-5.5<f567/(f7+f8)<-4.0。
12.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第五透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5、所述第五透镜和所述第六透镜在所述光轴上的空气间隔T56与所述第五透镜的物侧面的曲率半径R9满足:0<(CT5+T56)×10/R9<1.0。
13.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第八透镜的边缘厚度ET8、所述第八透镜在所述光轴上的中心厚度CT8、所述第八透镜的物侧面的曲率半径R15与第八透镜的像侧面的曲率半径R16满足:1.1<ET8/CT8+R16/R15<2.0。
14. 根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述光学成像***满足:2.5<ave (CTVk/TVk-1)<4.5,其中k=5、6、7或8,CTVk是所述第五透镜至所述第八透镜中物侧面为凸面的透镜在所述光轴上的中心厚度,TVk-1是所述第五透镜至所述第八透镜中物侧面为凸面的透镜和其前一透镜在所述光轴上的空气间隔,ave (CTVk/TVk-1)是所述第五透镜至所述第八透镜中所有物侧面为凸面的透镜在所述光轴上的中心厚度与所述第五透镜至所述第八透镜中所有物侧面为凸面的透镜和其前一透镜在所述光轴上的空气间隔之比的和的平均值。
15.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,
所述第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第三透镜的像侧面为凸面;以及
所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4、所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6、所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7与所述第七透镜的物侧面的曲率半径R13满足:0<(R7-R13)/(R4-R6)<1.0。
16.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第五透镜的像侧面的最大有效半径DT52、所述第六透镜的物侧面的最大有效半径DT61、所述第五透镜的有效焦距f5与所述第六透镜在所述光轴上的中心厚度CT6满足:0.3<[(DT61+DT52)/(DT61-DT52)]/(f5/CT6)<1.3。
17.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2、所述第一透镜的边缘厚度ET1与所述第二透镜的边缘厚度ET2满足:2.0<CT1/ET1-CT2/ET2<3.0。
18.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
19.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像***,其中,
所述第六透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;
所述第七透镜的物侧面为凸面;以及
所述第八透镜的像侧面为凹面。
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