CN220207979U - 光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学镜头,其沿着光轴由物侧至像侧依序包括:具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;具有负光焦度的第二透镜,其物侧面为凸面或凹面,像侧面为凸面或凹面;具有光焦度的第三透镜,其像侧面为凸面;具有光焦度的第四透镜,其物侧面为凸面;具有正光焦度的第五透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及具有负光焦度的第六透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凸面或凹面。当第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面时,第六透镜的像侧面为凸面;或者,当第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面时,第六透镜的像侧面为凹面。光学镜头满足:0.79≤F45/(d4+d5)≤2.10。
Description
技术领域
本申请涉及光学元件领域,具体地,涉及一种光学镜头。
背景技术
随着互联网技术的不断升级发展,视频摄像***被广泛应用在视频会议、线上教学、网络视频拍摄等领域,给越来越多的消费者提供了诸多便利。与此同时,消费者对搭载于视频摄像***上的光学镜头的性能提出了越来越高的要求。
目前,市场上的大多数光学镜头较难对成像像差作良好的矫正,进而易导致成像品质较差。此外,大多数光学镜头的总长度较大、体积较大,进而使得镜头整体的成本和重量较高。大多数光学镜头在实现大视场角的情况下,往往存在镜头畸变管控差的问题,使得拍摄的画面出现明显的变形,影响后期图像的处理。
因此,如何通过合理设置光学镜头中的透镜片数、透镜光焦度、透镜面型以及关键技术参数等,以使光学镜头可以解决现有技术中的至少部分不足,已成为目前诸多镜头设计者亟待解决的难题之一。
实用新型内容
本申请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:具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;具有负光焦度的第二透镜,其物侧面为凸面或凹面,像侧面为凸面或凹面;具有光焦度的第三透镜,其像侧面为凸面;具有光焦度的第四透镜,其物侧面为凸面;具有正光焦度的第五透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及具有负光焦度的第六透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凸面或凹面。当第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面时,第六透镜的像侧面为凸面;或者,当第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面时,第六透镜的像侧面为凹面。光学镜头可满足:0.79≤F45/(d4+d5)≤2.10,其中,F45是第四透镜和第五透镜的组合有效焦距,d4是第四透镜在光轴上的中心厚度,d5是第五透镜在光轴上的中心厚度。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:|(R61+R62)×F6/(R61-R62)|≤20mm,F6是第六透镜的有效焦距,R61是第六透镜的物侧面的曲率半径,R62是第六透镜的像侧面的曲率半径。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:-0.48≤R11/F1≤-0.23,其中,R11是第一透镜的物侧面的曲率半径,F1是第一透镜的有效焦距。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:3.09≤(R11+R12)/(R11-R12)≤3.81,其中,R11是第一透镜的物侧面的曲率半径,R12是第一透镜的像侧面的曲率半径。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:2.20≤|F23/(d2+d3)|≤9.00,其中,F23是第二透镜和第三透镜的组合有效焦距,d2是第二透镜在光轴上的中心厚度,d3是第三透镜在光轴上的中心厚度。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:-1.49≤(R31+R32)/R22≤-0.45,其中,R22是第二透镜的像侧面的曲率半径,R31是第三透镜的物侧面的曲率半径,R32是第三透镜的像侧面的曲率半径。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:2.65≤|F4/(R41+R42)|≤5.39,其中,F4是第四透镜的有效焦距,R41是第四透镜的物侧面的曲率半径,R42是第四透镜的像侧面的曲率半径。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:-6.93mm-1≤(Vd3+Vd4)/(F3+F4)≤-2.76mm-1,其中,Vd3是第三透镜的阿贝数,Vd4是第四透镜的阿贝数,F3是第三透镜的有效焦距,F4是第四透镜的有效焦距。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:0.37mm≤(R51+R52)×F5/(R51-R52)≤2.27mm,其中,F5是第五透镜的有效焦距,R51是第五透镜的物侧面的曲率半径,R52是第五透镜的像侧面的曲率半径。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:0.40≤CT12/CT45≤3.04,其中,CT12是第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔,CT45是第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:-11.52≤F2/F≤-2.49,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。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:0.72≤F5/F≤1.00,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。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:-1.50≤F6/F≤-0.97,其中,F6是第六透镜的有效焦距,F是光学镜头的总有效焦距。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:2.97≤TTL/F≤3.05,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。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:0.27≤BFL/TTL≤0.30,其中,BFL是第六透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离,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。
在一个实施方式中,光学镜头可满足:2.42≤CTmax/CTmin≤4.03,其中,CTmax第一透镜至第六透镜中具有最大中心厚度的透镜在光轴上的中心厚度,CTmin第一透镜至第六透镜中具有最小中心厚度的透镜在光轴上的中心厚度。
在本申请示例性实施方式中,通过合理设置各透镜的光焦度和面型以及主要技术参数等,可以使本申请提供的光学镜头具有高解像力、小型化、低成本、低畸变等至少之一的有益效果。
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是根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图;
图2示出了本申请实施例1的光学镜头的畸变曲线;
图3是根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图;
图4示出了本申请实施例2的光学镜头的畸变曲线;
图5是根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图;
图6示出了本申请实施例3的光学镜头的畸变曲线;
图7是根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图;以及
图8示出了本申请实施例4的光学镜头的畸变曲线。
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。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镜头可包括六片具有光焦度的透镜,分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。这六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,第一透镜可具有负光焦度。第一透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凹面。第一透镜的这种光焦度和面型设置,可以有效地控制光学镜头的头部口径,有利于实现镜头小型化的设计,同时可以尽可能地汇聚大视场角入射光线进入光学镜头中,以扩大光学镜头的视场角。
在示例性实施方式中,第二透镜可具有负光焦度。第二透镜的物侧面可为凸面或凹面,像侧面可为凸面或凹面。示例性地,第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;或者第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
在示例性实施方式中,第三透镜可具有正光焦度或负光焦度。第三透镜的物侧面可为凸面或凹面,像侧面可为凸面。第三透镜的这种光焦度和面型设置,有利于使光线能够平缓传递,有效地校正光学镜头的球差和场曲,大大提高光学镜头的成像性能。
在示例性实施方式中,第四透镜可具有正光焦度或负光焦度。第四透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凸面或凹面。示例性地,第四透镜和第三透镜可具有正负属性不同的光焦度。本申请通过将第四透镜和第三透镜进行正负属性不同的光焦度的合理搭配,可以有效地控制光线的走势,使光线能够平滑传递,能够有效校正光学镜头的球差和慧差,大大提高光学镜头的成像性能。
在示例性实施方式中,第五透镜可具有正光焦度。第五透镜的物侧面可为凸面,像侧面可为凸面。第五透镜的这种光焦度和面型设置,有利于抑制像散的产生,同时有利于校正球差和边缘像差,从而有利于提升光学镜头的成像质量。
在示例性实施方式中,第六透镜可具有负光焦度。第六透镜的物侧面可为凹面,像侧面可为凸面或凹面。示例性地,第六透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;或者第六透镜的物侧面为凹面,像侧面为凹面。第六透镜的这种光焦度和面型设置,有利于使光线从第六透镜平缓过渡至成像面,有效地抑制像散的形成,平衡光学镜头的各类像差,同时可以有效校正轴外视场的光学畸变,有利于减小图像的变形程度,大大提高光学镜头的成像性能。
在本申请一示例性实施方式中,第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面,且第六透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面。具有凹凸面型的第二透镜搭配具有凹凸面型的第六透镜,可以有效控制光学镜头的入射光线走势,能够较好地平衡光学镜头的各类像差,同时能够有效校正光学镜头的光学畸变,使光学畸变绝对值小于等于2.05%,减小图像的变形程度,有利于提高光学镜头的成像质量。
在本申请另一示例性实施方式中,第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面,且第六透镜的物侧面为凹面,像侧面为凹面。具有凸凹面型的第二透镜搭配具有凹凹面型的第六透镜,可以有效控制光学镜头的入射光线走势,能够较好地平衡光学镜头的球差和场曲,同时能够有效校正光学镜头的光学畸变,使光学畸变绝对值小于等于2.05%,减小图像的变形程度,有利于提高光学镜头的成像质量。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:0.79≤F45/(d4+d5)≤2.10,其中,F45是第四透镜和第五透镜的组合有效焦距,d4是第四透镜在光轴上的中心厚度,d5是第五透镜在光轴上的中心厚度。满足0.79≤F45/(d4+d5)≤2.10,可通过合理调控第四透镜和第五透镜的组合有效焦距以及第四透镜和第五透镜的中心厚度,来有效抑制像散的产生,同时还可以有效地补正球差和慧差等各类像差,从而有利于提升光学镜头的成像质量。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:|(R61+R62)×F6/(R61-R62)|≤20mm,F6是第六透镜的有效焦距,R61是第六透镜的物侧面的曲率半径,R62是第六透镜的像侧面的曲率半径。满足|(R61+R62)×F6/(R61-R62)|≤20mm,可通过合理配置第六透镜物侧面的曲率半径、第六透镜像侧面的曲率半径和第六透镜有效焦距之间的关系,来有效地控制光线的走势,使光线从第六透镜平缓过渡至成像面,降低第六透镜的公差敏感度,提升镜头的组装良率。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:-0.48≤R11/F1≤-0.23,其中,R11是第一透镜的物侧面的曲率半径,F1是第一透镜的有效焦距。满足-0.48≤R11/F1≤-0.23,可通过合理配置第一透镜物侧面的曲率半径与第一透镜有效焦距的比值,来使大角度光线汇聚进入光学镜头中,有效扩大光学镜头的视场角。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:3.09≤(R11+R12)/(R11-R12)≤3.81,其中,R11是第一透镜的物侧面的曲率半径,R12是第一透镜的像侧面的曲率半径。满足3.09≤(R11+R12)/(R11-R12)≤3.81,可通过合理控制第一透镜物侧面和像侧面的曲率半径,来使第一透镜汇聚更多的入射光线,提高光学镜头的成像亮度。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:2.20≤|F23/(d2+d3)|≤9.00,其中,F23是第二透镜和第三透镜的组合有效焦距,d2是第二透镜在光轴上的中心厚度,d3是第三透镜在光轴上的中心厚度。满足2.20≤|F23/(d2+d3)|≤9.00,可通过合理配置第二透镜和第三透镜的组合有效焦距与第二透镜和第三透镜的中心厚度的比值关系,来使光线能够平缓传递,有效地校正光学镜头的球差和场曲,大大提高光学镜头的成像性能。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:-1.49≤(R31+R32)/R22≤-0.45,其中,R22是第二透镜的像侧面的曲率半径,R31是第三透镜的物侧面的曲率半径,R32是第三透镜的像侧面的曲率半径。满足-1.49≤(R31+R32)/R22≤-0.45,可通过合理调控第二透镜像侧面的曲率半径、第三透镜物侧面的曲率半径与第三透镜像侧面的曲率半径,来有效地保证最大程度的通光量,提高光学镜头的照度。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:2.65≤|F4/(R41+R42)|≤5.39,其中,F4是第四透镜的有效焦距,R41是第四透镜的物侧面的曲率半径,R42是第四透镜的像侧面的曲率半径。满足2.65≤|F4/(R41+R42)|≤5.39,可通过合理配置第四透镜有效焦距与第四透镜物侧面、像侧面的曲率半径,来有效地控制光线的走势,使光线能够平滑传递,能够有效校正光学镜头的球差和慧差,大大提高光学镜头的成像性能。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:-6.93mm-1≤(Vd3+Vd4)/(F3+F4)≤-2.76mm-1,其中,Vd3是第三透镜的阿贝数,Vd4是第四透镜的阿贝数,F3是第三透镜的有效焦距,F4是第四透镜的有效焦距。满足-6.93mm-1≤(Vd3+Vd4)/(F3+F4)≤-2.76mm-1,可通过合理搭配第三透镜与第四透镜的光焦度和阿贝数,来有效校正镜头色差,提高镜头色彩的饱和度。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:0.37mm≤(R51+R52)×F5/(R51-R52)≤2.27mm,其中,F5是第五透镜的有效焦距,R51是第五透镜的物侧面的曲率半径,R52是第五透镜的像侧面的曲率半径。满足0.37mm≤(R51+R52)×F5/(R51-R52)≤2.27mm,可通过合理配置第五透镜物侧面的曲率半径、第五透镜像侧面的曲率半径和第五透镜有效焦距之间的关系,来有效地控制光线的走势,减缓第五透镜的入射光线与出射光线的偏折角度,使光线平缓进入光学镜头的后方,降低镜头公差敏感度,提升镜头良率。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:0.40≤CT12/CT45≤3.04,其中,CT12是第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔,CT45是第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔。在本申请中,在满足镜头成像质量要求下,满足0.40≤CT12/CT45≤3.04,可通过合理控制第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔以及第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔,来使相邻两片透镜之间的空气间隔尽可能地小,以利于实现镜头小型化的设计。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:-11.52≤F2/F≤-2.49,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进一步可满足:-7.5≤F2/F≤-2.49。满足-11.52≤F2/F≤-2.49,可通过合理配置第二透镜的有效焦距与镜头总有效焦距之间的关系,来使更多的光线平稳进入到光学镜头中,控制光线走势,同时有助于平衡各类像差,提高镜头成像质量,此外还可以有效调控光学镜头的边缘视场的光学畸变,以利于将边缘视场的畸变量控制在合理的范围内。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:0.72≤F5/F≤1.00,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。满足0.72≤F5/F≤1.00,可通过合理调控第五透镜的有效焦距与镜头总有效焦距之间的关系,来抑制像散的产生,同时有利于校正球差和边缘像差,从而有利于提升光学镜头的成像质量。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:-1.50≤F6/F≤-0.97,其中,F6是第六透镜的有效焦距,F是光学镜头的总有效焦距。满足-1.50≤F6/F≤-0.97,可通过合理配置第六透镜有效焦距与镜头总有效焦距之间的关系,来有效校正轴外视场的光学畸变,使光学畸变绝对值小于等于2.05%,大大减小图像的变形程度,同时可以有效地补正球差和慧差等各类像差,提高镜头的成像性能。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:2.97≤TTL/F≤3.05,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。满足2.97≤TTL/F≤3.05,可以在保证光学镜头具有一定的总有效焦距的情况下,将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是控制在合理范围内,使得光学镜头具有较小的总长,有利于实现镜头小型化。例如,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:TTL<23mm。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:0.27≤BFL/TTL≤0.30,其中,BFL是第六透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离,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。满足0.27≤BFL/TTL≤0.30,可以在保证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一定的情况下,通过合理控制第六透镜的像侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离BFL,既可以有效提高光学镜头的组装良率,还可以为光学镜头中其它元件的安装预留一定空间,以增加光学镜头的设计弹性。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头可满足:2.42≤CTmax/CTmin≤4.03,其中,CTmax第一透镜至第六透镜中具有最大中心厚度的透镜在光轴上的中心厚度,CTmin第一透镜至第六透镜中具有最小中心厚度的透镜在光轴上的中心厚度。更具体地,CTmax和CTmin进一步可满足:3≤CTmax/CTmin≤4.03。满足2.42≤CTmax/CTmin≤4.03,可通过合理控制光学镜头中各透镜的厚度,来使各透镜的作用较为稳定,进而有利于使镜头在高低温环境下的光线走势变化较小,使镜头实现无热化。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头还可包括光阑,光阑可位于第二透镜和第三透镜之间;或者位于第三透镜和第四透镜之间。本申请通过将光阑设置于第二透镜与第三透镜之间或第三透镜与第四透镜之间,可有效收束进入光学镜头的光线,缩短光学镜头的总长度,减小光学镜头的最大通光口径,有利于实现光学镜头小型化设计。
在示例性实施方式中,第二透镜、第五透镜和第六透镜可为塑胶透镜。第一透镜、第三透镜和第四透镜可为玻璃透镜或塑胶透镜。本申请通过采用玻璃透镜和塑胶透镜的混合搭配,有利于降低成本,同时有利于使镜头在高低温环境下均能正常工作,实现镜头在如-20℃~60℃温度范围内均具有较高的成像质量。
在示例性实施方式中,根据本申请的光学镜头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。本申请提出了一种具有高解像力、小型化、低成本、低畸变、小体积、温度性能佳以及高成像质量等特性的光学镜头。根据本申请的上述实施方式的光学镜头可采用多片镜片,例如上文所述的六片。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,使得光学镜头更有利于生产加工。
在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面至第六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、第五透镜和第六透镜中的至少四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,至少四个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。本申请通过将多个透镜设置为非球面透镜,有利于矫正镜头畸变,使镜头的光学畸变绝对值小于等于2.05%。
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六个透镜为例进行了描述,但是该光学镜头不限于包括六个透镜。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和图2描述根据本申请实施例1的光学镜头。图1是根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图。
如图1所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片和/或保护玻璃CG和成像面。
第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第六透镜L6具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。来自物体的光依序穿过各表面(即依序穿过第一透镜L1的物侧面至滤光片和/或保护玻璃CG的像侧面)并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
表1示出了实施例1的光学镜头的基本参数表,其中,曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。
表1
在本示例中,表面11为第一透镜的物侧面,表面12为第一透镜的像侧面。表面21为第二透镜的物侧面,表面22为第二透镜的像侧面。表面31为第三透镜的物侧面,表面32为第三透镜的像侧面。表面41为第四透镜的物侧面,表面42为第四透镜的像侧面。表面51为第五透镜的物侧面,表面52为第五透镜的像侧面。表面61为第六透镜的物侧面,表面62为第六透镜的像侧面。表面71为滤光片的物侧面,表面72为滤光片的像侧面。
在本示例中,光阑STO可位于第二透镜L2和第三透镜L3之间。光学镜头的光圈值FNO为2.20,光学镜头的光学畸变的绝对值为1.88%。
在实施例1中,第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6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z可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
其中,z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为非球面的二次曲面常数;A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16分别为非球面的四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶的非球面系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面表面11-表面22、表面41-表面62的二次曲面常数k和高次阶系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
面号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
表面11 | 0.05 | 1.76E-04 | -1.65E-05 | 8.32E-06 | -1.56E-06 | 1.67E-07 | -9.11E-09 | 2.14E-10 |
表面12 | -0.56 | 2.15E-03 | -6.36E-05 | 1.37E-04 | -4.75E-05 | 9.32E-06 | -9.09E-07 | 3.43E-08 |
表面21 | -0.32 | 1.82E-03 | 3.11E-04 | 8.52E-05 | -8.97E-05 | 3.02E-05 | -4.91E-06 | 3.09E-07 |
表面22 | -0.05 | 8.31E-04 | 4.35E-04 | 1.62E-05 | -3.06E-05 | 8.03E-06 | -9.54E-07 | 4.41E-08 |
表面41 | -1.02 | -7.92E-03 | 1.40E-03 | -9.05E-05 | -3.16E-06 | 1.16E-06 | -8.64E-08 | 2.19E-09 |
表面42 | -0.56 | -1.61E-02 | 2.87E-03 | -3.17E-04 | 2.62E-05 | -1.69E-06 | 9.35E-08 | -3.42E-09 |
表面51 | -2.05 | -3.15E-03 | 5.55E-04 | -4.63E-06 | -4.41E-06 | 3.60E-07 | -2.37E-09 | -6.52E-10 |
表面52 | 0.31 | 2.41E-03 | -3.98E-04 | 1.03E-04 | -1.03E-05 | 3.12E-07 | 2.55E-08 | -1.69E-09 |
表面61 | 0.50 | 8.33E-03 | -1.09E-03 | 1.78E-04 | -1.31E-05 | 5.02E-07 | -5.14E-09 | 1.00E-09 |
表面62 | 17.49 | 6.88E-03 | -6.17E-04 | 1.04E-04 | -1.40E-05 | 2.02E-06 | -1.89E-07 | 8.00E-09 |
表2
图2示出了实施例1的光学镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图2可知,实施例1所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3和图4描述根据本申请实施例2的光学镜头。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3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3所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片和/或保护玻璃CG和成像面。
第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第六透镜L6具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。来自物体的光依序穿过各表面(即依序穿过第一透镜L1的物侧面至滤光片和/或保护玻璃CG的像侧面)并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
在本示例中,光阑STO可位于第二透镜L2和第三透镜L3之间。光学镜头的光圈值FNO为2.20,光学镜头的光学畸变的绝对值为2.04%。
表3示出了实施例2的光学镜头的基本参数表,其中,曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表4示出了可用于实施例2中各非球面镜面的二次曲面常数k和高次阶系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16,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
面号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
表面11 | -0.15 | 3.85E-04 | -5.21E-05 | 9.42E-06 | -1.78E-06 | 1.62E-07 | -8.18E-09 | 1.63E-10 |
表面12 | -0.65 | 3.84E-03 | -6.42E-05 | 9.24E-05 | -2.71E-05 | 3.75E-06 | -2.46E-07 | -5.24E-09 |
表面21 | -0.28 | 2.49E-03 | 2.66E-05 | 1.05E-04 | -8.02E-05 | 2.52E-05 | -4.11E-06 | 2.58E-07 |
表面22 | -0.12 | 1.38E-03 | 1.77E-04 | 3.22E-05 | -2.40E-05 | 6.24E-06 | -8.25E-07 | 4.38E-08 |
表面41 | -0.70 | -6.32E-03 | 1.11E-03 | -7.71E-05 | -2.00E-06 | 9.39E-07 | -9.99E-08 | 4.94E-09 |
表面42 | -0.30 | -1.34E-02 | 2.37E-03 | -2.63E-04 | 2.15E-05 | -1.56E-06 | 9.48E-08 | -3.80E-09 |
表面51 | -2.17 | -2.68E-03 | 4.98E-04 | -1.39E-05 | -2.21E-06 | 2.35E-07 | 1.90E-08 | -2.55E-09 |
表面52 | 0.60 | 3.04E-03 | -4.29E-04 | 5.63E-05 | -2.15E-06 | 3.32E-07 | 1.90E-09 | -2.54E-09 |
表面61 | 0.72 | 1.00E-02 | -1.71E-03 | 2.03E-04 | -1.39E-05 | 1.01E-06 | 3.43E-09 | -5.07E-09 |
表面62 | 49.44 | 8.43E-03 | -1.05E-03 | 1.26E-04 | -9.82E-06 | 7.90E-07 | -6.56E-08 | 4.91E-09 |
表4
图4示出了实施例2的光学镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图4可知,实施例2所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5和图6描述根据本申请实施例3的光学镜头。图5是根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图。
如图5所示,光学镜头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、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片和/或保护玻璃CG和成像面。
第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第六透镜L6具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凹面。来自物体的光依序穿过各表面(即依序穿过第一透镜L1的物侧面至滤光片和/或保护玻璃CG的像侧面)并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
在本示例中,光阑STO可位于第三透镜L3和第四透镜L4之间。光学镜头的光圈值FNO为2.20,光学镜头的光学畸变的绝对值为2.02%。
表5示出了实施例3的光学镜头的基本参数表,其中,曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表6示出了可用于实施例3中各非球面镜面的二次曲面常数k和高次阶系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16,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
面号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
表面21 | 2.49 | 1.27E-03 | 7.02E-05 | -1.17E-05 | 3.41E-06 | -4.26E-07 | 1.57E-08 | 1.90E-09 |
表面22 | -7.61 | 8.15E-03 | -1.15E-04 | 1.66E-05 | -1.60E-05 | 1.25E-05 | -3.28E-06 | 2.95E-07 |
表面31 | -0.86 | 8.52E-04 | 6.40E-04 | -6.04E-04 | 2.95E-04 | -8.19E-05 | 1.15E-05 | -6.28E-07 |
表面32 | 0.27 | 4.10E-03 | 2.60E-04 | -5.58E-05 | 2.08E-05 | -2.78E-06 | 9.08E-08 | 8.49E-09 |
表面51 | -4.93 | 1.82E-03 | -1.78E-04 | 1.15E-05 | -3.47E-06 | 5.88E-07 | -5.42E-08 | 1.88E-09 |
表面52 | -6.65 | -2.11E-03 | -2.27E-04 | 9.34E-05 | -7.91E-06 | -3.11E-07 | 6.94E-08 | -2.50E-09 |
表面61 | -30.59 | -4.21E-03 | 1.18E-04 | 1.08E-04 | -3.26E-06 | -2.81E-06 | 3.73E-07 | -1.44E-08 |
表面62 | -31.77 | 4.17E-03 | -5.14E-04 | 2.02E-04 | -3.39E-05 | 2.94E-06 | -1.34E-07 | 2.62E-09 |
表6
图6示出了实施例3的光学镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图6可知,实施例3所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7和图8描述根据本申请实施例4的光学镜头。图7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7所示,光学镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤光片和/或保护玻璃CG和成像面。
第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第六透镜L6具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。来自物体的光依序穿过各表面(即依序穿过第一透镜L1的物侧面至滤光片和/或保护玻璃CG的像侧面)并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
在本示例中,光阑STO可位于第二透镜L2和第三透镜L3之间。光学镜头的光圈值FNO为2.20,光学镜头的光学畸变绝对值为2.05%。
表7示出了实施例4的光学镜头的基本参数表,其中,曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)。表8示出了可用于实施例4中各非球面镜面的二次曲面常数k和高次阶系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16,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
面号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
表面11 | -0.04 | 3.97E-04 | -4.36E-05 | 1.14E-05 | -1.87E-06 | 1.75E-07 | -8.69E-09 | 1.88E-10 |
表面12 | -0.68 | 3.34E-03 | -8.11E-05 | 1.10E-04 | -2.85E-05 | 3.95E-06 | -2.43E-07 | 9.73E-10 |
表面21 | -0.31 | 2.05E-03 | 1.54E-04 | 8.84E-05 | -9.24E-05 | 3.16E-05 | -5.19E-06 | 3.30E-07 |
表面22 | -0.10 | 1.30E-03 | 2.53E-04 | 2.86E-05 | -3.00E-05 | 7.68E-06 | -9.09E-07 | 4.21E-08 |
表面41 | -0.39 | -6.47E-03 | 1.16E-03 | -9.55E-05 | -1.63E-06 | 1.14E-06 | -9.63E-08 | 2.65E-09 |
表面42 | -0.38 | -1.37E-02 | 2.53E-03 | -3.11E-04 | 2.43E-05 | -1.31E-06 | 7.86E-08 | -4.02E-09 |
表面51 | -2.49 | -3.25E-03 | 5.35E-04 | -8.45E-06 | -4.06E-06 | 2.22E-07 | 2.55E-08 | -1.65E-09 |
表面52 | 0.65 | 3.36E-03 | -4.54E-04 | 5.34E-05 | -3.10E-06 | 1.87E-07 | 4.82E-09 | -3.40E-10 |
表面61 | 0.39 | 1.11E-02 | -1.88E-03 | 2.13E-04 | -1.72E-05 | 9.78E-07 | 6.82E-09 | -2.64E-09 |
表面62 | 36.98 | 8.97E-03 | -1.14E-03 | 1.25E-04 | -1.06E-05 | 9.65E-07 | -7.12E-08 | 2.81E-09 |
表8
图8示出了实施例4的光学镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图8可知,实施例4所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
综上,实施例1至实施例4分别满足表9中所示的关系。
表9
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)。成像装置可以是视频摄像***的独立成像设备,也可以是集成在诸如视频摄像***等移动电子设备上的成像模块。该摄像***装配有以上描述的光学镜头。
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 (16)
1.光学镜头,其特征在于,沿着光轴由物侧至像侧依序包括:
具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;
具有负光焦度的第二透镜,其物侧面为凸面或凹面,像侧面为凸面或凹面;
具有光焦度的第三透镜,其像侧面为凸面;
具有光焦度的第四透镜,其物侧面为凸面;
具有正光焦度的第五透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;以及
具有负光焦度的第六透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凸面或凹面;
其中,当所述第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面时,所述第六透镜的像侧面为凸面;或者,当所述第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面时,所述第六透镜的像侧面为凹面;以及
所述光学镜头满足:0.79≤F45/(d4+d5)≤2.10,其中,F45是所述第四透镜和所述第五透镜的组合有效焦距,d4是所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度,d5是所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:-0.48≤R11/F1≤-0.23,其中,R11是所述第一透镜的物侧面的曲率半径,F1是所述第一透镜的有效焦距。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:3.09≤(R11+R12)/(R11-R12)≤3.81,其中,R11是所述第一透镜的物侧面的曲率半径,R12是所述第一透镜的像侧面的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:2.20≤|F23/(d2+d3)|≤9.00,其中,F23是所述第二透镜和所述第三透镜的组合有效焦距,d2是所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度,d3是所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:-1.49≤(R31+R32)/R22≤-0.45,其中,R22是所述第二透镜的像侧面的曲率半径,R31是所述第三透镜的物侧面的曲率半径,R32是所述第三透镜的像侧面的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:2.65≤|F4/(R41+R42)|≤5.39,其中,F4是所述第四透镜的有效焦距,R41是所述第四透镜的物侧面的曲率半径,R42是所述第四透镜的像侧面的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:-6.93mm-1≤(Vd3+Vd4)/(F3+F4)≤-2.76mm-1,其中,Vd3是所述第三透镜的阿贝数,Vd4是所述第四透镜的阿贝数,F3是所述第三透镜的有效焦距,F4是所述第四透镜的有效焦距。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:0.37mm≤(R51+R52)×F5/(R51-R52)≤2.27mm,其中,F5是所述第五透镜的有效焦距,R51是所述第五透镜的物侧面的曲率半径,R52是所述第五透镜的像侧面的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:0.40≤CT12/CT45≤3.04,其中,CT12是所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的空气间隔,CT45是所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的空气间隔。
10.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:-11.52≤F2/F≤-2.49,其中,F2是所述第二透镜的有效焦距,F是所述光学镜头的总有效焦距。
11.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:0.72≤F5/F≤1.00,其中,F5是所述第五透镜的有效焦距,F是所述光学镜头的总有效焦距。
12.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:-1.50≤F6/F≤-0.97,其中,F6是所述第六透镜的有效焦距,F是所述光学镜头的总有效焦距。
13.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:2.97≤TTL/F≤3.05,其中,TTL是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,F是所述光学镜头的总有效焦距。
14.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:0.27≤BFL/TTL≤0.30,其中,BFL是所述第六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,TTL是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。
15.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:2.42≤CTmax/CTmin≤4.03,其中,CTmax所述第一透镜至所述第六透镜中具有最大中心厚度的透镜在所述光轴上的中心厚度,CTmin所述第一透镜至所述第六透镜中具有最小中心厚度的透镜在所述光轴上的中心厚度。
16.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足:|(R61+R62)×F6/(R61-R62)|≤20mm,其中,F6是所述第六透镜的有效焦距,R61是所述第六透镜的物侧面的曲率半径,R62是所述第六透镜的像侧面的曲率半径。
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