CN220040855U - 光学成像*** - Google Patents

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CN220040855U CN202321077401.8U CN202321077401U CN220040855U CN 220040855 U CN220040855 U CN 220040855U CN 202321077401 U CN202321077401 U CN 202321077401U CN 220040855 U CN220040855 U CN 220040855U
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翟林燕
应永茂
程嘉健
尚金倩
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Abstract

本申请公开了一种光学成像***,其沿着光轴从物侧至像侧依序包括:具有负屈光力的第一透镜,其像侧面为凹面;第二透镜,其物侧面为凸面;具有正屈光力的第三透镜,其物侧面和像侧面均为凸面;第四透镜,其像侧面为凹面;具有正屈光力的第五透镜;具有屈光力的第六透镜,其像侧面为凸面;以及具有负屈光力的第七透镜;其中,在第六透镜的屈光力与第七透镜的屈光力的正负属性不同时,第六透镜的物侧面为凸面,第七透镜的物侧面为凹面,光学成像***满足:|(R61+R62)×F6/(R71+R72)×F7|≤20,R61为第六透镜的物侧面的曲率半径,R62为第六透镜的像侧面的曲率半径,F6为第六透镜的有效焦距,R71为第七透镜的物侧面的曲率半径,R72为第七透镜的像侧面的曲率半径,F7为第七透镜的有效焦距。

Description

光学成像***
技术领域
本申请涉及光学器件领域,具体涉及一种七片式光学成像***。
背景技术
随着科技的发展,具备小型化、高解像、低成本和大视场范围的摄像***受到了大众越来越多的关注。无人机或运动相机类的摄像***大部分需要具有超高的光学素质以及足够大的拍摄范围。
然而,现有市场上的无人机或运动相机类的摄像***仍存在诸多问题。例如,摄像***因视场角较小而难以适用于可视范围较大的使用环境;摄像***的透镜配置形式无法对***像差做良好的校正,从而导致摄像***的成像质量较差;摄像***存在总长过长、体积偏大的问题,从而导致摄像***的整体成本和重量过高。
因此,如何提供一种大视场角、高解像力、小体积、低成本的光学成像***,成为本领域亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中存在的至少一个问题或者其它问题的光学成像***。
本申请的一方面提供了这样一种光学成像***,其沿着光轴从物侧至像侧依序包括:具有负屈光力的第一透镜,其像侧面为凹面;具有屈光力的第二透镜,其物侧面为凸面;具有正屈光力的第三透镜,其物侧面和像侧面均为凸面;具有屈光力的第四透镜,其像侧面为凹面;具有正屈光力的第五透镜;具有屈光力的第六透镜,其像侧面为凸面;以及具有负屈光力的第七透镜;其中,光学成像***具有屈光力的透镜的数量为七,第二透镜的屈光力与第四透镜的屈光力的正负属性不同,第五透镜的像侧面的曲率半径与第六透镜的物侧面的曲率半径的正负属性相同,并且在第六透镜的屈光力与第七透镜的屈光力的正负属性不同时,第六透镜的物侧面为凸面,第七透镜的物侧面为凹面,以及光学成像***满足:|(R61+R62)×F6/(R71+R72)×F7|≤20,其中,R61为第六透镜的物侧面的曲率半径,R62为第六透镜的像侧面的曲率半径,F6为第六透镜的有效焦距,R71为第七透镜的物侧面的曲率半径,R72为第七透镜的像侧面的曲率半径,F7为第七透镜的有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:-1.42≤F1/F≤-0.90,其中,F1为第一透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:2.00≤|R11/F1|≤52.00,其中,R11为第一透镜的物侧面的曲率半径,F1为第一透镜的有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:1.50≤|F2/F|≤20.00,其中,F2为第二透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:0.95≤F3/F≤1.32,其中,F3为第三透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:|F2/F3|≤17.00,其中,F2为第二透镜的有效焦距,F3为第三透镜的有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:-2.14≤F7/F≤-0.79,其中,F7为第七透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:-2.33≤F45/F≤1.89,其中,F45为第四透镜和第五透镜的有效组合焦距,F为光学成像***的总有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:-1.36≤(R31+R32)/d3≤1.20,其中,R31为第三透镜的物侧面的曲率半径,R32为第三透镜的像侧面的曲率半径,d3为第三透镜在光轴上的中心厚度。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:4.58≤dmax/dmin≤11.80,其中,dmax为光学成像***的所有透镜在光轴上的中心厚度的最大值,dmin为光学成像***的所有透镜在光轴上的中心厚度的最小值。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:-0.30≤(R31+R32)/R22≤0.14,其中,R22为第二透镜的像侧面的曲率半径,R31为第三透镜的物侧面的曲率半径,R32为第三透镜的像侧面的曲率半径。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:-1.00≤(R41+R42)/F4≤9.00,其中,R41为第四透镜的物侧面的曲率半径,R42为第四透镜的像侧面的曲率半径,F4为第四透镜的有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:-4.80≤(R51+R52)/F5≤4.21,其中,R51为第五透镜的物侧面的曲率半径,R52为第五透镜的像侧面的曲率半径,F5为第五透镜的有效焦距。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:0.31≤(d1+d2+d3)/TTL≤0.42,其中,d1为第一透镜在光轴上的中心厚度,d2为第二透镜在光轴上的中心厚度,d3为第三透镜在光轴上的中心厚度,TTL为光学成像***的光学***总长。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:2.90≤TTL/H≤3.05,其中,TTL为光学成像***的光学***总长,H为光学成像***的半像高。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像***还满足:0.13≤BFL/TTL≤0.19,其中,BFL为第七透镜的像侧面至光学成像***的成像面的轴上距离,TTL为光学成像***的光学***总长。
本申请所提供的光学成像***采用七片透镜,并通过合理分配各透镜的屈光力以及面型,组合搭配合理的第六透镜的物侧面和像侧面的曲率半径、第六透镜的有效焦距、第七透镜的物侧面和像侧面的曲率半径以及第七透镜的有效焦距等具体参数,可以使上述光学成像***具有大视场角、高解像力、小体积、低成本等至少一个有益效果。
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1示出了根据本申请实施例1的光学成像***的结构示意图;
图2示出了根据本申请实施例2的光学成像***的结构示意图;
图3示出了根据本申请实施例3的光学成像***的结构示意图;
图4示出了根据本申请实施例4的光学成像***的结构示意图;以及
图5示出了根据本申请实施例5的光学成像***的结构示意图。
具体实施方式
为了更好理解本申请,参考附图对本申请的各个方面做出详细的说明。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,附图中所示出的球面或非球面的形状通过实例的方式示出。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。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。
除非另外限定,否则本文中使用的所有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。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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
根据本申请示例性实施方式的光学成像***可包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜,这七片透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列。第一透镜至第七透镜中的相邻两透镜之间可具有空气间隔。
在示例性实施方式中,第一透镜可具有负屈光力,其物侧面可为凸面或凹面,像侧面可为凹面。通过使得第一透镜为负透镜,并且其像侧面为凹面,能够尽可能地汇聚大视场入射光线进入光学***,有效扩大光学成像***的视场角,并确保光学成像***的最大视场角FOV大于等于165°。
在示例性实施方式中,第二透镜可具有正屈光力或负屈光力,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面或凹面。通过使得第二透镜的物侧面为凸面,可以有效控制入射光线走势,降低光学成像***的***像差,并提高光学成像***的像质。
在示例性实施方式中,第三透镜可具有正屈光力,其物侧面和像侧面均可为凸面。通过将第三透镜配置为双凸形的正透镜,有利于对第一透镜、第二透镜所产生的色差、场曲等像差进行补偿,并减小后方透镜校正像差的压力。
在示例性实施方式中,第四透镜可具有正屈光力或负屈光力,其物侧面可为凸面或凹面,像侧面可为凹面。通过使得第四透镜的像侧面为凹面,可以有效控制光线走向,使得光路平缓,降低光学成像***的公差敏感度,并提高光学成像***的组装良率。
在示例性实施方式中,第五透镜可具有正屈光力,其物侧面可为凸面或凹面,像侧面可为凸面或凹面。通过使得第五透镜为正透镜,有利于平衡光学成像***的各类像差,提高光学成像***的成像质量,同时还可控制光线走势,抬高光线,以在满足像面大小需求的同时提高光学成像***的照度。
在示例性实施方式中,第六透镜可具有正屈光力,其物侧面可为凸面,像侧面可为凸面。或者,第六透镜可具有负屈光力,其物侧面可为凹面,像侧面可为凸面。通过对第六透镜的屈光力和面型进行约束,可以有效控制光线走势,抬高光线,平衡光学成像***的像散,并满足像面大小需求;同时还可以有效校正光学成像***的畸变,减小所成图像的变形程度。
在示例性实施方式中,第七透镜可具有负屈光力,其物侧面可为凸面或凹面,像侧面可为凸面或凹面。通过使得第七透镜为负透镜,可以有效控制光线走势,抬高光线,以满足像面大小需求;同时还可以有效校正光学成像***的成像面近轴区域的光学畸变,减小所成图像的变形程度,提高光学成像***的成像性能。
在示例性实施方式中,第二透镜的屈光力与第四透镜的屈光力的正负属性可不同。例如,第二透镜具有正屈光力,第四透镜具有负屈光力。或者,第二透镜具有负屈光力,第四透镜具有正屈光力。
在示例性实施方式中,第五透镜的像侧面的曲率半径与第六透镜的物侧面的曲率半径的正负属性相同。例如,第五透镜的像侧面的曲率半径与第六透镜的物侧面的曲率半径均为负。或者,第五透镜的像侧面的曲率半径与第六透镜的物侧面的曲率半径均为正。
在示例性实施方式中,第六透镜的屈光力与第七透镜的屈光力的正负属性不同时,第六透镜的物侧面为凸面,第七透镜的物侧面为凹面。换言之,第六透镜具有正屈光力时,第六透镜的物侧面为凸面,第七透镜的物侧面为凹面。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:|(R61+R62)×F6/(R71+R72)×F7|≤20,其中,R61为第六透镜的物侧面的曲率半径,R62为第六透镜的像侧面的曲率半径,F6为第六透镜的有效焦距,R71为第七透镜的物侧面的曲率半径,R72为第七透镜的像侧面的曲率半径,F7为第七透镜的有效焦距。合理控制第六透镜的物侧面和像侧面的曲率半径、第六透镜的有效焦距、第七透镜的物侧面和像侧面的曲率半径与第七透镜的有效焦距之间的相互关系,能够有效控制光线走势,减少光线从第六透镜到第七透镜的偏折角度,降低光学成像***的公差敏感度,提升光学成像***的良率,同时还能够抬高光线,以满足像面大小需求。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:-1.42≤F1/F≤-0.90,其中,F1为第一透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。合理控制第一透镜的有效焦距与光学成像***的总有效焦距之间的相互关系,有利于使得大角度光线汇聚进入光学成像***中,有效扩大光学成像***的视场角,并确保光学成像***的最大视场角FOV可大于等于165°。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:2.00≤|R11/F1|≤52.00,其中,R11为第一透镜的物侧面的曲率半径,F1为第一透镜的有效焦距。合理控制第一透镜的物侧面的曲率半径与第一透镜的有效焦距之间的相互关系,能够使得第一透镜产生正畸变,并且第一透镜所产生的正畸变可平衡光学成像***中的其他透镜所产生的负畸变;同时还能够有效调控边缘视场的光学畸变,使得所成图像的变形程度较小,提高光学成像***的成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:1.50≤|F2/F|≤20.00,其中,F2为第二透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。合理控制第二透镜的有效焦距与光学成像***的总有效焦距之间的相互关系,有利于整合不同视场的光线,提高像方的成像亮度。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:0.95≤F3/F≤1.32,其中,F3为第三透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。合理控制第三透镜的有效焦距与光学成像***的总有效焦距之间的相互关系,有利于控制光路走向,并使得更多的光线平稳进入***后方,在保证成像稳定的同时提高光学成像***的照度。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:|F2/F3|≤17.00,其中,F2为第二透镜的有效焦距,F3为第三透镜的有效焦距。合理控制第二透镜的有效焦距与第三透镜的有效焦距之间的相互关系,有利于使得第二透镜和第三透镜的屈光力合理搭配,进而平衡光学成像***所产生的像散、球差和场曲,提高光学成像***的成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:-2.14≤F7/F≤-0.79,其中,F7为第七透镜的有效焦距,F为光学成像***的总有效焦距。合理控制第七透镜的有效焦距与光学成像***的总有效焦距之间的相互关系,可以有效校正光学成像***的成像面近轴区域的光学畸变,减小所成图像的变形程度,提高光学成像***的成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:-2.33≤F45/F≤1.89,其中,F45为第四透镜和第五透镜的有效组合焦距,F为光学成像***的总有效焦距。合理控制第四透镜和第五透镜的有效组合焦距与光学成像***的总有效焦距之间的相互关系,有利于校正光学成像***的场曲和像散,并且还可有效校正光学成像***的光学畸变,减小所成图像的变形程度,提高光学成像***的成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:-1.36≤(R31+R32)/d3≤1.20,其中,R31为第三透镜的物侧面的曲率半径,R32为第三透镜的像侧面的曲率半径,d3为第三透镜在光轴上的中心厚度。合理控制第三透镜的物侧面、像侧面的曲率半径与第三透镜在光轴上的中心厚度之间的相互关系,可以有效控制光路走向,使得光线平缓进入***后方,同时还有利于对第一透镜至第二透镜的入射光线所产生的各类像差进行补偿,提高光学成像***的成像质量。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:4.58≤dmax/dmin≤11.80,其中,dmax为光学成像***的所有透镜在光轴上的中心厚度的最大值,dmin为光学成像***的所有透镜在光轴上的中心厚度的最小值。通过控制上述条件式,能够合理分配各透镜在光轴上的中心厚度,能够使得各透镜的作用稳定,有利于保证光线在高低温环境下的走势变化较小,进而实现光学成像***在高低温环境下不虚焦。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:-0.30≤(R31+R32)/R22≤0.14,其中,R22为第二透镜的像侧面的曲率半径,R31为第三透镜的物侧面的曲率半径,R32为第三透镜的像侧面的曲率半径。合理控制第二透镜的像侧面、第三透镜的物侧面和像侧面的曲率半径之间的相互关系,能够使得光学成像***具有较大的入瞳直径,尽可能地保证光学成像***具有最大程度的通光量,提高光学成像***的照度。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:-1.00≤(R41+R42)/F4≤9.00,其中,R41为第四透镜的物侧面的曲率半径,R42为第四透镜的像侧面的曲率半径,F4为第四透镜的有效焦距。合理控制第四透镜的物侧面、像侧面的曲率半径与第四透镜的有效焦距之间的相互关系,能够有效控制光线走势,抬高光线,在满足像面大小需求的同时提高光学成像***的照度。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:-4.80≤(R51+R52)/F5≤4.21,其中,R51为第五透镜的物侧面的曲率半径,R52为第五透镜的像侧面的曲率半径,F5为第五透镜的有效焦距。合理控制第五透镜的物侧面、像侧面的曲率半径与第五透镜的有效焦距之间的相互关系,能够有效控制光线走势,减缓第五透镜的入射光线与出射光线的偏折角度,使得光线平缓进入***后方,降低光学成像***的公差敏感度,提升光学成像***的组装良率。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:0.31≤(d1+d2+d3)/TTL≤0.42,其中,d1为第一透镜在光轴上的中心厚度,d2为第二透镜在光轴上的中心厚度,d3为第三透镜在光轴上的中心厚度,TTL为光学成像***的光学***总长。通过控制上述条件式,能够合理分配第一透镜、第二透镜、第三透镜在光轴上的中心厚度,提升第一透镜至第三透镜的可加工性,有利于降低光学成像***的敏感度,同时还可有利于减小光学成像***的光学***总长,确保其光学***总长小于等于10mm。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:2.90≤TTL/H≤3.05,其中,TTL为光学成像***的光学***总长,H为光学成像***的半像高。在光学成像***的半像高一定的情况下,通过合理配置光学成像***的光学***总长,有利于实现光学成像***的小型化。
在示例性实施方式中,光学成像***还可以满足:0.13≤BFL/TTL≤0.19,其中,BFL为第七透镜的像侧面至光学成像***的成像面的轴上距离,TTL为光学成像***的光学***总长。通过控制上述条件式,能够合理分配第七透镜的像侧面至光学成像***的成像面的轴上距离,提高光学成像***的组装良率,并且还有助于为其他光学元件预留出安装空间,便于光学成像***组装。
在示例性实施方式中,光学成像***还可包括光阑,光阑可根据实际需要设置于第二透镜和第三透镜之间,或者设置于第三透镜和第四透镜之间。通过将光阑设置在上述位置,可以有效约束进入***的光线,缩短光学成像***的光学***总长,减小光学成像***的最大通光口径,并且有利于实现小型化设计。
在示例性实施方式中,光学成像***中的一部分透镜为玻璃透镜,另一部分透镜为塑料透镜。采用玻璃透镜和塑料透镜的结构形式可以降低光学成像***的成本,并且有利于对光学成像***的高低温性能进行平衡,使得光学成像***在-20℃~80℃范围内均具有良好的成像质量。
根据本申请的上述实施方式的光学成像***可采用多片透镜,例如上文所述的七片。通过合理分配各透镜的屈光力、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等光学参数,能够实现光学成像***的大视场角、高解像力、小体积、低成本中的至少一项。
在本申请的实施方式中,第一透镜至第七透镜中各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。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,进而改善成像质量。
然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成光学成像***的透镜的数量,来获得本说明书中描述的各个结果和优点。
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1描述根据本申请的实施例1的光学成像***。图1为根据本申请实施例1的光学成像***的结构示意图。
如图1所示,光学成像***100沿着光轴从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、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。光阑STO可设置于第三透镜L3与第四透镜L4之间。第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6和第七透镜L7均为塑料非球面透镜。第一透镜L1和第五透镜L5均为玻璃非球面透镜。
第一透镜L1具有负屈光力,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正屈光力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正屈光力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有负屈光力,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜L5具有正屈光力,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。第六透镜L6具有负屈光力,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜L7具有负屈光力,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。滤光片CG具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。需要说明的是,表面S1至S16在图1中未示出。
表1示出了实施例1的光学成像***100的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在本实施例中,光学成像***的最大视场角FOV=165°,光学成像***的光圈数FNO=2.31。
在实施例1中,第一透镜L1至第七透镜L7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给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S14的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16
面号 k A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S1 -151.83 1.11E-02 -1.16E-03 2.83E-05 2.40E-06 -1.49E-07 1.97E-09 0.0000E+00
S2 -0.49 6.53E-03 3.06E-03 9.93E-04 3.89E-04 -3.25E-04 2.30E-05 0.0000E+00
S3 -6.52 -2.49E-02 3.58E-03 -8.70E-04 -4.18E-04 7.71E-05 8.57E-06 0.0000E+00
S4 4.43 -1.72E-03 -4.90E-02 3.12E-02 1.92E-02 -4.58E-02 1.66E-02 0.0000E+00
S5 6.09 6.79E-02 -8.55E-02 7.00E-02 1.33E-04 -4.09E-02 1.68E-02 0.0000E+00
S6 -7.15 4.61E-02 -3.25E-02 3.67E-02 4.66E-02 -8.17E-02 5.21E-02 0.0000E+00
S7 -4.66 -5.10E-02 5.10E-02 -2.82E-01 4.26E-01 -4.04E-01 1.54E-01 0.0000E+00
S8 -0.81 -1.56E-01 1.32E-01 -1.51E-01 4.74E-02 3.47E-02 -1.90E-02 0.0000E+00
S9 4.58 -1.37E-03 7.00E-03 3.85E-03 -3.99E-03 2.00E-03 -3.19E-04 0.0000E+00
S10 -0.24 2.62E-03 3.81E-03 7.94E-03 -7.67E-03 3.19E-03 -1.32E-04 0.0000E+00
S11 0.00 1.02E-01 -5.39E-02 2.07E-02 -3.91E-03 -1.85E-04 4.87E-04 0.0000E+00
S12 0.00 8.44E-02 -5.62E-02 2.02E-02 -4.17E-03 -1.02E-04 1.36E-04 0.0000E+00
S13 -32.38 -1.58E-01 1.35E-02 5.82E-03 -4.06E-03 -5.24E-04 2.78E-04 0.0000E+00
S14 -6.58 -7.14E-02 2.34E-02 -5.19E-03 6.14E-04 -3.08E-05 9.05E-08 0.0000E+00
表2
实施例2
以下参照图2描述根据本申请的实施例2的光学成像***。图2为根据本申请实施例2的光学成像***的结构示意图。
如图2所示,光学成像***200沿着光轴从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、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。光阑STO可设置于第三透镜L3与第四透镜L4之间。第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6和第七透镜L7均为塑料非球面透镜。第一透镜L1为玻璃球面透镜,第五透镜L5为玻璃非球面透镜。
第一透镜L1具有负屈光力,其物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有负屈光力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正屈光力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正屈光力,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜L5具有正屈光力,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。第六透镜L6具有负屈光力,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜L7具有负屈光力,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。滤光片CG具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。需要说明的是,表面S1至S16在图2中未示出。
表3示出了实施例2的光学成像***200的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表3
在本实施例中,光学成像***的最大视场角FOV=165°,光学成像***的光圈数FNO=2.33。
在实施例2中,第二透镜L2至第七透镜L7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表4给出了可用于实施例2中各非球面镜面S3-S14的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16
表4
实施例3
以下参照图3描述根据本申请的实施例3的光学成像***。图3为根据本申请实施例3的光学成像***的结构示意图。
如图3所示,光学成像***300沿着光轴从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、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。光阑STO可设置于第三透镜L3与第四透镜L4之间。第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6和第七透镜L7均为塑料非球面透镜。第一透镜L1为玻璃球面透镜,第五透镜L5为玻璃非球面透镜。
第一透镜L1具有负屈光力,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有负屈光力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正屈光力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有正屈光力,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜L5具有正屈光力,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。第六透镜L6具有负屈光力,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。第七透镜L7具有负屈光力,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。滤光片CG具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。需要说明的是,表面S1至S16在图3中未示出。
表5示出了实施例3的光学成像***300的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表5
在本实施例中,光学成像***的最大视场角FOV=165°,光学成像***的光圈数FNO=2.33。
在实施例3中,第二透镜L2至第七透镜L7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表6给出了可用于实施例3中各非球面镜面S3-S14的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16
面号 k A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S3 -24.27 1.93E-02 -4.90E-03 -6.37E-04 6.74E-04 -2.31E-04 0.0000E+00 0.0000E+00
S4 4.03 5.22E-02 3.89E-03 -2.02E-02 4.15E-03 -4.75E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
S5 0.00 5.86E-02 1.59E-02 2.67E-03 -1.47E-02 9.51E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
S6 0.00 2.43E-02 -8.48E-04 4.02E-03 6.29E-03 -1.74E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
S7 2.13 -4.45E-03 4.03E-02 -1.83E-01 2.48E-01 -1.65E-01 0.0000E+00 0.0000E+00
S8 12.79 7.32E-03 -6.22E-03 8.67E-03 -2.04E-03 -1.90E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
S9 5.97 -1.43E-02 6.87E-05 1.49E-02 1.18E-03 -1.21E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
S10 -2.94 -5.28E-02 -8.10E-03 2.86E-02 -1.76E-02 3.76E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
S11 0.00 1.04E-01 -3.88E-03 -1.69E-03 9.23E-05 -7.51E-06 0.0000E+00 0.0000E+00
S12 0.00 3.33E-02 -4.19E-02 1.34E-02 1.03E-03 -9.17E-04 0.0000E+00 0.0000E+00
S13 4.28 -9.17E-02 -2.53E-02 9.75E-03 -5.36E-04 -3.62E-04 0.0000E+00 0.0000E+00
S14 -5.22 -6.36E-02 1.50E-02 -2.45E-03 1.95E-04 -4.75E-06 0.0000E+00 0.0000E+00
表6
实施例4
以下参照图4描述根据本申请的实施例4的光学成像***。图4为根据本申请实施例4的光学成像***的结构示意图。
如图4所示,光学成像***400沿着光轴从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、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。光阑STO可设置于第二透镜L2与第三透镜L3之间。第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7均为塑料非球面透镜。第一透镜L1和第三透镜L3均为玻璃非球面透镜。
第一透镜L1具有负屈光力,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正屈光力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有正屈光力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有负屈光力,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凹面。第五透镜L5具有正屈光力,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正屈光力,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。第七透镜L7具有负屈光力,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凹面。滤光片CG具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。需要说明的是,表面S1至S16在图4中未示出。
表7示出了实施例4的光学成像***400的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表7
在本实施例中,光学成像***的最大视场角FOV=167°,光学成像***的光圈数FNO=2.30。
在实施例4中,第一透镜L1至第七透镜L7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表8给出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S14的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16
面号 k A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S1 -0.14 -1.43E-03 -1.53E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S2 -0.89 2.45E-02 4.69E-03 8.22E-04 -1.58E-04 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S3 -7.16 -2.05E-02 -4.21E-03 -1.82E-03 8.39E-04 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S4 -1.58 -6.23E-02 7.18E-02 -4.28E-02 1.12E-02 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S5 -18.38 -2.18E-02 4.17E-02 -6.23E-02 3.02E-02 -6.34E-03 0.00E+00 0.00E+00
S6 2.11 -2.23E-02 3.06E-02 -3.02E-02 1.72E-02 -3.91E-03 0.00E+00 0.00E+00
S7 50.00 1.11E-02 -1.83E-02 -1.55E-02 2.09E-02 -5.96E-03 -4.78E-04 0.00E+00
S8 -0.01 7.64E-03 -1.33E-02 1.23E-02 -5.00E-03 -1.59E-04 1.70E-04 0.00E+00
S9 -24.46 -1.47E-02 5.53E-02 -1.46E-02 -6.31E-03 2.11E-03 1.99E-04 0.00E+00
S10 3.56 -9.28E-02 9.52E-02 -3.33E-02 -9.11E-04 1.71E-03 3.02E-06 0.00E+00
S11 -43.29 -2.90E-02 1.68E-03 4.20E-03 -1.51E-03 -3.02E-04 1.16E-04 -1.87E-05
S12 -0.83 -2.38E-03 -5.39E-03 -1.29E-03 -7.39E-04 5.36E-05 2.80E-05 1.08E-05
S13 2.59 -1.56E-02 -1.59E-03 -2.60E-03 -2.03E-04 -6.85E-05 5.08E-05 1.44E-05
S14 -50.00 -1.68E-02 -2.72E-03 8.62E-04 -4.52E-05 -1.10E-05 2.10E-07 6.35E-08
表8
实施例5
以下参照图5描述根据本申请的实施例5的光学成像***。图5为根据本申请实施例5的光学成像***的结构示意图。
如图5所示,光学成像***500沿着光轴从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、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。光阑STO可设置于第二透镜L2与第三透镜L3之间。第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7均为塑料非球面透镜。第一透镜L1和第三透镜L3均为玻璃非球面透镜。
第一透镜L1具有负屈光力,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正屈光力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有正屈光力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有负屈光力,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凹面。第五透镜L5具有正屈光力,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜L6具有正屈光力,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。第七透镜L7具有负屈光力,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凸面。滤光片CG具有物侧面S15和像侧面S16。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。需要说明的是,表面S1至S16在图5中未示出。
表9示出了实施例5的光学成像***500的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表9
在本实施例中,光学成像***的最大视场角FOV=165°,光学成像***的光圈数FNO=2.33。
在实施例5中,第一透镜L1至第七透镜L7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表10给出了可用于实施例5中各非球面镜面S1-S14的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16
面号 k A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S1 -50.00 -2.05E-03 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S2 -0.90 1.75E-02 3.74E-03 -3.99E-04 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S3 -2.91 -5.52E-03 -7.65E-04 -1.65E-03 2.78E-04 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S4 -13.74 -9.19E-02 7.19E-02 -3.90E-02 9.62E-03 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S5 3.30 -1.03E-01 4.23E-02 -3.96E-02 -6.17E-03 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S6 2.68 -5.86E-02 4.44E-02 -2.43E-02 3.59E-03 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S7 22.80 -3.47E-02 1.52E-02 2.52E-03 1.59E-03 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S8 0.64 -8.81E-03 -7.03E-03 9.28E-03 -2.77E-03 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
S9 -29.79 -3.10E-03 1.35E-02 -1.02E-02 3.44E-03 -4.16E-04 0.00E+00 0.00E+00
S10 -43.66 -8.89E-02 6.07E-02 -2.51E-02 6.04E-03 -5.79E-04 0.00E+00 0.00E+00
S11 -14.51 3.83E-03 -1.95E-02 1.99E-03 2.60E-04 -2.66E-06 0.00E+00 0.00E+00
S12 -0.14 -2.34E-04 -1.09E-03 9.05E-06 1.76E-04 -1.10E-05 0.00E+00 0.00E+00
S13 -2.59 4.18E-03 2.76E-03 6.86E-05 -3.95E-05 1.47E-07 0.00E+00 0.00E+00
S14 50.00 2.99E-02 -1.06E-02 1.02E-03 -5.21E-07 -4.66E-06 0.00E+00 0.00E+00
表10
综上,实施例1至实施例5中的条件式满足表11中所示的关系。
条件式/实施例 1 2 3 4 5
|(R61+R62)×F6/(R71+R72)×F7| -17.25 -3.95 -3.49 -0.06 -0.01
F1/F -1.29 -1.33 -1.36 -1.15 -1.04
|R11/F1| 5.29 51.30 15.64 4.94 8.65
|F2/F| 19.90 17.99 9.29 1.92 1.67
F3/F 1.27 1.09 1.08 1.26 1.23
|F2/F3| 15.73 16.49 8.62 1.52 1.36
(R31+R32)/d3 0.62 -1.01 -0.15 0.76 0.38
F45/F 1.29 0.85 0.85 -1.69 -1.73
F7/F -1.76 -1.21 -1.21 -1.95 -1.40
dmax/dmin 5.88 5.62 5.69 7.33 10.77
(R31+R32)/R22 0.08 -0.21 -0.03 -0.24 -0.09
(R41+R42)/F4 -0.21 0.00 0.05 7.49 1.37
(R51+R52)/F5 2.92 -3.10 -3.52 0.04 0.66
(d1+d2+d3)/TTL 0.33 0.36 0.36 0.40 0.40
TTL/H 2.94 2.94 3.03 2.97 3.00
BFL/TTL 0.17 0.18 0.18 0.15 0.15
表11
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),该成像装置装配有以上描述的光学成像***。
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,本申请中所涉及的实用新型范围,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 (16)

1.光学成像***,其特征在于,沿着光轴从物侧至像侧依序包括:
具有负屈光力的第一透镜,其像侧面为凹面;
具有屈光力的第二透镜,其物侧面为凸面;
具有正屈光力的第三透镜,其物侧面和像侧面均为凸面;
具有屈光力的第四透镜,其像侧面为凹面;
具有正屈光力的第五透镜;
具有屈光力的第六透镜,其像侧面为凸面;以及
具有负屈光力的第七透镜;
其中,所述光学成像***具有屈光力的透镜的数量为七,
所述第二透镜的屈光力与所述第四透镜的屈光力的正负属性不同,所述第五透镜的像侧面的曲率半径与所述第六透镜的物侧面的曲率半径的正负属性相同,并且在所述第六透镜的屈光力与所述第七透镜的屈光力的正负属性不同时,所述第六透镜的物侧面为凸面,所述第七透镜的物侧面为凹面,以及
所述光学成像***满足:|(R61+R62)×F6/(R71+R72)×F7|≤20,
其中,R61为所述第六透镜的物侧面的曲率半径,R62为所述第六透镜的像侧面的曲率半径,F6为所述第六透镜的有效焦距,R71为所述第七透镜的物侧面的曲率半径,R72为所述第七透镜的像侧面的曲率半径,F7为所述第七透镜的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
-1.42≤F1/F≤-0.90,
其中,F1为所述第一透镜的有效焦距,F为所述光学成像***的总有效焦距。
3.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
2.00≤|R11/F1|≤52.00,
其中,R11为所述第一透镜的物侧面的曲率半径,F1为所述第一透镜的有效焦距。
4.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
1.50≤|F2/F|≤20.00,
其中,F2为所述第二透镜的有效焦距,F为所述光学成像***的总有效焦距。
5.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
0.95≤F3/F≤1.32,
其中,F3为所述第三透镜的有效焦距,F为所述光学成像***的总有效焦距。
6.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
|F2/F3|≤17.00,
其中,F2为所述第二透镜的有效焦距,F3为所述第三透镜的有效焦距。
7.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
-2.14≤F7/F≤-0.79,
其中,F7为所述第七透镜的有效焦距,F为所述光学成像***的总有效焦距。
8.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
-2.33≤F45/F≤1.89,
其中,F45为所述第四透镜和所述第五透镜的有效组合焦距,F为所述光学成像***的总有效焦距。
9.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
-1.36≤(R31+R32)/d3≤1.20,
其中,R31为所述第三透镜的物侧面的曲率半径,R32为所述第三透镜的像侧面的曲率半径,d3为所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度。
10.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
4.58≤dmax/dmin≤11.80,
其中,dmax为所述光学成像***的所有透镜在所述光轴上的中心厚度的最大值,dmin为所述光学成像***的所有透镜在所述光轴上的中心厚度的最小值。
11.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
-0.30≤(R31+R32)/R22≤0.14,
其中,R22为所述第二透镜的像侧面的曲率半径,R31为所述第三透镜的物侧面的曲率半径,R32为所述第三透镜的像侧面的曲率半径。
12.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
-1.00≤(R41+R42)/F4≤9.00,
其中,R41为所述第四透镜的物侧面的曲率半径,R42为所述第四透镜的像侧面的曲率半径,F4为所述第四透镜的有效焦距。
13.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
-4.80≤(R51+R52)/F5≤4.21,
其中,R51为所述第五透镜的物侧面的曲率半径,R52为所述第五透镜的像侧面的曲率半径,F5为所述第五透镜的有效焦距。
14.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
0.31≤(d1+d2+d3)/TTL≤0.42,
其中,d1为所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度,d2为所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度,d3为所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度,TTL为所述光学成像***的光学***总长。
15.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
2.90≤TTL/H≤3.05,
其中,TTL为所述光学成像***的光学***总长,H为所述光学成像***的半像高。
16.根据权利要求1所述的光学成像***,其特征在于,所述光学成像***还满足:
0.13≤BFL/TTL≤0.19,
其中,BFL为所述第七透镜的像侧面至所述光学成像***的成像面的轴上距离,TTL为所述光学成像***的光学***总长。
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