光学镜头、取像模组及电子装置
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,特别是涉及一种光学镜头、取像模组及电子装置。
背景技术
随着科技的进步,智能手机制造技术不断发展,单个手机同时搭载多个具有不同功能的摄像镜头逐渐成为主流。另外,随着半导体制程技术的精进,感光元件的像素尺寸逐渐缩小,从而在同样大小的感光元件中像素的数量越来越多,这就为在同样大小的尺寸空间条件下实现更加高清的拍摄效果提供了可能。因此,为适应搭载多个摄像镜头的手机、平板电脑、智能手表、安防摄像头等电子装置的空间需求,镜头也面临着小型化、轻量化及成像更加高清化的巨大挑战。
然而,传统的具备大光圈和高像素的光学镜头一方面虽然提升了像质,但另一方面又因为构成装置的镜片数的增加而使得镜头小型化困难。
发明内容
基于此,有必要针对传统的光学镜头较难兼顾高像素像质和小型化的问题,提供一种改进的光学镜头。
一种光学镜头,所述光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括:
具有屈折力的第一透镜;
具有屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面近光轴处为凸面;
具有正屈折力的第三透镜,所述第三透镜的像侧面近光轴处为凸面;
具有负屈折力的第四透镜,所述第四透镜的像侧面近光轴处为凹面;
具有正屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面近光轴处为凹面,像侧面近光轴处为凸面;
具有负屈折力的第六透镜,所述第六透镜的物侧面近光轴处为凸面,像侧面近光轴处为凹面,所述第六透镜的物侧面和像侧面均为非球面,且其物侧面和像侧面中至少一个表面包含至少一个反曲点;
所述光学镜头满足下列关系式:
2mm<TTL/tan(HFOV)<3mm;
其中,TTL表示所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离,HFOV表示所述光学镜头的对角线方向视场角的一半。
上述光学镜头,通过选取合适数量的透镜并合理分配各透镜的屈折力、面型以及各透镜的有效焦距可以增强镜头的成像解析能力并有效修正像差,从而提升镜头分辨率,保证图像的清晰度;同时当满足上述关系时,可以在缩短镜头总长的同时,实现广角化,并且也有利于增大镜头光圈,改善光照较弱条件下的成像效果。而当TTL/tan(HFOV)超出上限时,较难控制镜头总长在一个较小的范围内,不利于镜头的小型化。
在其中一个实施例中,所述第一透镜至所述第六透镜中,每一透镜的物侧面和像侧面均为非球面。
通过上述方式,可以提高透镜设计的灵活性,并有效地校正像差,提高光学镜头的成像质量。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:TTL/∑AT<11;其中,∑AT表示所述第一透镜至所述第六透镜的各相邻透镜中前一透镜的像侧面至后一透镜的物侧面在光轴上的距离之和。
在满足上述关系时,可以合理配置镜头总长与相邻透镜之间的空气间隔的比值,从而有利于在可加工范围内减小相邻透镜间的空气间隔,进而减小镜头总长,实现超薄特性。而当TTL/∑AT超过上限时,相邻透镜之间的空气间隔过小,容易增加镜头的敏感度,不利于透镜的组装,导致加工难度上升。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:0.5<RS3/f<3.5;其中,RS3表示所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f表示所述光学镜头的有效焦距。
在满足上述关系时,可以合理配置第二透镜物侧面于光轴处的曲率半径以及镜头的有效焦距,从而有利于校正镜头中间和边缘视场的像差,提升成像品质。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:TTL/ImgH≤1.5;其中,ImgH表示所述光学镜头的成像面上有效像素区域对角线长度的一半。
在满足上述关系时,可以使镜头总长和成像面的尺寸大小处于合理范围内,从而有利于增大成像面,提升拍摄效果,同时可以减小镜头总长,实现镜头的小型化。而当TTL/ImgH超出上限时,容易导致镜头总长过大,不利于镜头的小型化、超薄化。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:-2<f/RS6<-0.5;其中,f表示所述光学镜头的有效焦距,RS6表示所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
在满足上述关系时,可以合理配置光学镜头的有效焦距和第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径,从而有利于提高入射至成像面上的离轴视场的主光线入射角(Chief RayAngle,CRA)与感光芯片的匹配度,进一步提升感光芯片的感光性能,进而提升成像的解析度,保证成像品质。而当f/RS6低于下限时,容易导致第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径过小,第三透镜像侧面过弯,不利于第三透镜像侧面的加工。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:-2<f3/RS6<-0.5;其中,f3表示所述第三透镜的有效焦距,RS6表示所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
在满足上述关系时,可以合理配置第三透镜的有效焦距和第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径,从而有利于校正光学镜头成像面上近轴区域的畸变,提升成像品质,同时第三透镜提供正屈折力也有利于实现镜头的小型化。而当f3/RS6低于下限时,容易导致第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径过小,第三透镜像侧面过弯,不利于第三透镜像侧面的加工,增加了镜头的加工工艺难度。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:1.5<f/EPD<2.5;其中,f表示所述光学镜头的有效焦距,EPD表示所述光学镜头的入瞳直径。
在满足上述关系时,可以合理配置光学镜头的有效焦距和光学镜头的入瞳直径,从而有利于使镜头具备较大的光圈以及较小的总长,同时也能保证镜头的广角特性,进而实现高清的广角拍摄效果。而当f/EPD高于上限时,容易导致镜头的光圈较小,不利于在较暗的拍摄环境下获得足够的进光量,使得像面亮度降低,成像品质不高。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
(C65+C54+C43+C32+C21)/5<0.3mm;其中,C21表示所述第二透镜物侧面的最大有效半口径与所述第一透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C32表示所述第三透镜物侧面的最大有效半口径与所述第二透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C43表示所述第四透镜物侧面的最大有效半口径与所述第三透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C54表示所述第五透镜物侧面的最大有效半口径与所述第四透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C65表示所述第六透镜物侧面的最大有效半口径与所述第五透镜物侧面的最大有效半口径的差值。
在满足上述关系时,可以合理配置相邻透镜物侧面的最大有效口径差值的平均值,从而有利于光线在各透镜间的平缓过渡,减少杂散光的产生,降低鬼影的产生几率。而当(C65+C54+C43+C32+C21)/5超过上限时,相邻透镜物侧面的最大有效口径差值的平均值过大,容易引起透镜间光线的偏转角过大,从而增加鬼影的产生几率,降低镜头的成像品质。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:3.5<f12/EPD<10;其中,f12表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距,EPD表示所述光学镜头的入瞳直径。
在满足上述关系时,可以合理配置第一透镜和第二透镜的组合焦距以及光学镜头的入瞳直径,从而有利于在缩短镜头总长的同时,减小边缘视场的像差,进一步提升成像品质。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
1.5<f3456/EPD<4.5;其中,f3456表示所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距,EPD表示所述光学镜头的入瞳直径。
在满足上述关系时,可以使第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距与光学镜头的入瞳直径的比值处于合理范围内,从而有利于在保证镜头具备足够的进光量的同时,进一步缩短镜头总长,另外还可以平衡第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜之间的像差,以获得更好的成像品质。而当f3456/EPD超出上限时,光学镜头的入瞳直径过小,拍摄时镜头的光通量不够,从而导致成像质量下降。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
0.5<f12/f3456<4.5;其中,f12表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距,f3456表示所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距。
在满足上述关系时,可以合理分配第一透镜和第二透镜的组合焦距以及第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距,从而有利于平衡各透镜的敏感度,同时可以进一步减小镜头总长,保证小型化。而当f12/f3456低于下限时,第一透镜和第二透镜的组合焦距过小,导致第一透镜和第二透镜的整体屈折力过大,不利于像差校正。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:1.5<f12/f<5.5;其中,f12表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距,f表示所述光学镜头的有效焦距。
在满足上述关系时,可以合理配置第一透镜和第二透镜的组合焦距以及光学镜头的有效焦距,从而有利于改善光学镜头的场曲和畸变,减小透镜的成型和加工难度,同时也有利于缩短镜头总长,实现小型化。而当f12/f超出上限时或低于下限时,容易导致第一透镜和第二透镜的整体屈折力过小或过大,不利于像差校正。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
1<f3456/f<2;其中,f3456表示所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距,f表示所述光学镜头的有效焦距。
在满足上述关系时,可以合理配置第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距以及光学镜头的有效焦距,从而有利于校正镜头的色差和场曲,同时还可以减缓相邻透镜间光线的偏折角度,降低镜头的敏感度和成型难度。而当f3456/f低于下限时,第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜整体提供给镜头的正屈折力过大,从而引起透镜间的光线偏折过大,不利于像差校正,导致成像质量降低。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
0<SAG12/SAG22<75;其中,SAG12表示所述第一透镜的像侧面和光轴的交点至所述第一透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG22表示所述第二透镜的像侧面和光轴的交点至所述第二透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。
在满足上述关系时,可以合理配置第一透镜的像侧面矢高和第二透镜的像侧面矢高,从而有利于校正镜头像差,同时还可以将透镜的弯曲程度控制在合理范围内,降低透镜的加工成型难度。而当SAG12/SAG22高于上限时,第二透镜的像侧面过于平滑,不利于像差的校正。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
-5.5<SAG41/SAG42<-1;其中,SAG41表示所述第四透镜的物侧面和光轴的交点至所述第四透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG42表示所述第四透镜的像侧面和光轴的交点至所述第四透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。
在满足上述关系时,可以合理配置第四透镜的物侧面矢高和第四透镜的像侧面矢高,从而有利于校正镜头前部透镜产生的球差和色差,同时还可以减缓光线在第四透镜物侧面和像侧面的偏折程度,降低光学镜头整体的敏感度。而当SAG41/SAG42低于下限时,第四透镜的物侧面和像侧面弯曲程度差异较大,容易导致光线的偏折程度过大,不利于平衡像差,同时也会增加透镜的加工和组装难度。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
-1<SAG61/SAG62<0;其中,SAG61表示所述第六透镜的物侧面和光轴的交点至所述第六透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG62表示所述第六透镜的像侧面和光轴的交点至所述第六透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。
在满足上述关系时,可以合理配置第六透镜的物侧面矢高和第六透镜的像侧面矢高,从而有利于压制镜头成像面上离轴视场的主光线入射角,使其更好地与感光芯片匹配,进而增强感光芯片的感光性能,保证边缘视场的照度,提高镜头的解析度,提升成像品质;同时也有利于减小镜头的后端尺寸,保证小型化。而当SAG61/SAG62低于下限时,第六透镜的物侧面和像侧面弯曲程度差异较大,不利于透镜的加工和组装。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:
0.5<(SAG61-SAG62)/(SAG41-SAG42)<2.5;其中,SAG41表示所述第四透镜的物侧面和光轴的交点至所述第四透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG42表示所述第四透镜的像侧面和光轴的交点至所述第四透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG61表示所述第六透镜的物侧面和光轴的交点至所述第六透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG62表示所述第六透镜的像侧面和光轴的交点至所述第六透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。
在满足上述关系时,可以合理配置第四透镜和第六透镜两个透镜的物侧面和像侧面矢高,从而有利于防止第四透镜和第六透镜过弯,降低透镜的加工难度,同时也有利于提高镜头组装的稳定性。
在其中一个实施例中,所述光学镜头满足下列关系式:-5<RS9/f5<-1;其中,RS9表示所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f5表示所述第五透镜的有效焦距。
在满足上述关系时,可以合理配置第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和第五透镜的有效焦距,有利于防止边缘视场光线在第五透镜物侧面的偏折角度过大,从而降低光学镜头的敏感度。而当RS9/f5高于上限时,容易导致第五透镜物侧面边缘处的倾角过大,从而引起杂散光的产生,增加鬼影的产生几率。
本申请还提供一种取像模组。
一种取像模组,包括如前所述的光学镜头以及感光元件,所述感光元件设于所述光学镜头的像侧。
上述取像模组,利用前述的光学镜头能够拍摄得到像素高、视角广的图像,同时取像模组还具有小型化、轻量化的结构特点,方便适配至如手机、平板以及车载镜头等尺寸受限的装置。
本申请还提供一种电子装置。
一种电子装置,包括壳体以及如前所述的取像模组,所述取像模组安装在所述壳体上。
上述电子装置,利用前述的取像模组能够拍摄得到视角广、像素高的图像,从而提升用户的拍摄体验。
附图说明
图1示出了本申请实施例1的光学镜头的结构示意图;
图2分别示出了实施例1的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图3示出了本申请实施例2的光学镜头的结构示意图;
图4分别示出了实施例2的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图5示出了本申请实施例3的光学镜头的结构示意图;
图6分别示出了实施例3的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图7示出了本申请实施例4的光学镜头的结构示意图;
图8分别示出了实施例4的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图9示出了本申请实施例5的光学镜头的结构示意图;
图10分别示出了实施例5的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图11示出了本申请实施例6的光学镜头的结构示意图;
图12分别示出了实施例6的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图13示出了本申请实施例7的光学镜头的结构示意图;
图14分别示出了实施例7的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图15示出了本申请实施例8的光学镜头的结构示意图;
图16示出了实施例8的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图17示出了本申请实施例9的光学镜头的结构示意图;
图18示出了实施例9的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图19示出了本申请实施例10的光学镜头的结构示意图;
图20示出了实施例10的光学镜头的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;
图21示出了本申请一实施例的取像模组的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
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。为了便于说明,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。
在本说明书中,物体相对于光学元件所处的一侧空间称为该光学元件的物侧,对应的,物体所成的像相对于光学元件所处的一侧空间称为该光学元件的像侧。每个透镜中最靠近物体的表面称为物侧面,每个透镜中最靠近成像面的表面称为像侧面。并定义物侧至像侧为距离的正向。
另外,在下文的描述中,若出现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近光轴处为凸面;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近光轴处为凹面。此处近光轴处是指光轴附近的区域。具体的,透镜表面区域的凹凸系以平行通过该区域的光线与光轴的交点在像侧或物侧来判定。举例言之,当平行光线通过该区域后,光线会朝像侧聚焦且与光轴的交点位于像侧,则该区域为凸面;反之,若光线通过该区域后,光线发散且光线的延伸线与光轴的交点在物侧,则该区域为凹面。另外,透镜包括光轴附近区域、圆周附近区域以及用于固定透镜的延伸部。理想的情况下,成像光线并不会通过延伸部,因此可以将光轴附近区域至圆周附近区域的区域范围定义为透镜的有效口径范围。下述实施例为求附图简洁均省略了部分的延伸部。进一步的,判定光轴附近区域、圆周附近区域或多个区域的范围的方法如下:
首先定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点,自该中心点至透镜有效口径范围边界的距离为透镜的有效半口径,而一反曲点是位于该透镜表面上的一点,且通过反曲点的一切线与光轴垂直。如果透镜的径向上自中心点向外有数个反曲点,则依序为第一反曲点、第二反曲点,而透镜有效口径范围内距中心点最远的反曲点为第N反曲点。定义中心点和第一反曲点之间的范围为光轴附近区域,第N反曲点径向上向外的区域为圆周附近区域,第一反曲点至第N反曲点之间的区域依各反曲点分为不同的区域;若透镜表面上无反曲点,该光轴附近的区域定义为有效半口径的0~50%对应的区域,圆周附近区域定义为有效半口径的50%~100%对应的区域。
以下将对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
请一并参阅图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17和图19,本申请实施例提供一种可兼顾广视角、高像素以及小型化的光学镜头。具体的,该光学镜头包括六片具有屈折力的透镜,即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜。该六片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列,光学镜头的成像面位于第六透镜的像侧。
第一透镜和第二透镜可具有正屈折力或负屈折力,当第一透镜和第二透镜具有正屈折力时,有利于会聚光线并使其聚焦至成像面,有助于缩短镜头总长,实现镜头的小型化、超薄化;而当第一透镜和第二透镜具有负屈折力时,可以使大角度入射的光线也能进入镜头,从而有利于扩大光学镜头的视场角,实现广角化。另外,第二透镜物侧面近光轴处设置为凸面,有利于校正中心视场以及边缘视场的像差,提高镜头的成像品质。
第三透镜具有正屈折力,且其像侧面近光轴处为凸面,从而有利于校正光学镜头成像面上近轴区域的畸变,提升成像品质,同时也有利于实现镜头的小型化。
第四透镜具有负屈折力,且其像侧面近光轴处为凹面,从而有利于防止光线过度折转,并校正镜头像差,进一步提高成像质量。
第五透镜具有正屈折力,且其物侧面近光轴处为凹面,像侧面近光轴处为凸面,从而有利于防止边缘视场的光线偏折角度过大而增加镜头的敏感度,同时也有利于减少杂散光的形成,降低鬼影的产生几率。
第六透镜具有负屈折力,且其物侧面近光轴处为凸面,像侧面近光轴处为凹面,从而有利于进一步修正镜头像差,保证成像品质。除此之外,第六透镜的物侧面和像侧面均设置为非球面,从而有利于提高透镜设计的灵活性,并有效地校正像差,提高光学镜头的成像质量,当然除第六透镜以外的其他透镜的物侧面和像侧面也均可以设置为非球面,以更好的校正镜头像差,提升成像品质。更进一步的,第六透镜的物侧面和/或像侧面中至少一个表面包含至少一个反曲点,从而有利于抑制成像面上离轴视场的主光线入射角度,提升感光芯片边缘区域像素单元的感光性能,保证边缘视场的照度,进而提升镜头的成像解析能力。
光学镜头中还设置有光阑,光阑设于光学镜头的物侧,以更好地控制入射光束的大小,提升光学镜头的成像质量;除此之外,将光阑前置可以进一步缩短镜头总长,满足小型化的应用需求。具体的,光阑包括孔径光阑和视场光阑。优选的,光阑为孔径光阑。孔径光阑可位于透镜的表面上(例如物侧面和像侧面),并与透镜形成作用关系,例如,通过在透镜的表面涂覆阻光涂层以在该表面形成孔径光阑;或通过夹持件固定夹持透镜的表面,位于该表面的夹持件结构能够限制轴上物点成像光束的宽度,从而在该表面上形成孔径光阑。
具体的,光学镜头满足下列关系式:2mm<TTL/tan(HFOV)<3mm;其中,TTL表示第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面在光轴上的距离,HFOV表示光学镜头的对角线方向视场角的一半。TTL/tan(HFOV)可以是2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm或2.9mm。在满足上述关系式的条件下,有利于合理配置镜头的总长和视场角,从而可以在减小镜头总长的同时,实现广角特性,同时也有利于增大镜头光圈,提升镜头的暗光拍摄能力。考虑到透镜组装过程中的难易度以及必须兼顾成像质量和广角特性的前提下,TTL不会过小,tan(HFOV)也不会过大,即TTL/tan(HFOV)大于2mm也可以使光学镜头实现较佳的配置;而当TTL/tan(HFOV)高于上限时,则不利于控制镜头总长在一个较小的范围内,较难兼顾镜头的小型化和广角化。
当上述光学镜头用于成像时,被摄物体发出或者反射的光线从物侧方向进入光学镜头,并依次穿过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,最终汇聚到成像面上。
上述光学镜头,通过选取合适数量的透镜并合理分配各透镜的屈折力、面型以及各透镜的有效焦距可以增强镜头的成像解析能力并有效修正像差,从而提升镜头分辨率,保证图像的清晰度;同时通过控制镜头总长和镜头的视场角满足上述关系,有利于兼顾镜头的小型化和广角化,同时也有利于增大镜头的光圈,进而有助于提升像面亮度,保证镜头暗光环境下的成像品质。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:TTL/∑AT<11;其中,∑AT表示第一透镜至第六透镜的各相邻透镜中前一透镜的像侧面至后一透镜的物侧面在光轴上的距离之和。TTL/∑AT可以是6、6.5、7、7.5、8、8.5、8.8、9.1、9.4、9.7、10、10.3或10.6。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置镜头总长与相邻透镜之间的空气间隔的比值,从而有利于在可加工范围内减小相邻透镜间的空气间隔,进而减小镜头总长,实现超薄特性。而当TTL/∑AT大于等于11时,相邻透镜之间的空气间隔过小,容易增加镜头的敏感度,不利于透镜的组装,导致加工难度上升。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:0.5<RS3/f<3.5;其中,RS3表示第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f表示光学镜头的有效焦距。RS3/f可以是0.6、0.7、0.8、1、1.1、1.5、2、2.5、3、3.2或3.4。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第二透镜物侧面于光轴处的曲率半径以及镜头的有效焦距,从而有利于校正镜头中间和边缘视场的像差,提升成像品质。而当RS3/f小于等于0.5时,第二透镜物侧面过弯,不利于透镜的加工和成型;而当RS3/f大于等于3.5时,第二透镜物侧面过于平滑,不利于校正镜头像差。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:TTL/ImgH≤1.5;其中,ImgH表示光学镜头的成像面上有效像素区域对角线长度的一半。TTL/ImgH可以是1、1.1、1.2、1.3、1.35、1.4、1.42、1.44、1.46、1.48或1.5。在满足上述关系式的条件下,可以使镜头总长和成像面的尺寸大小处于合理范围内,从而有利于增大成像面,提升拍摄效果,同时可以减小镜头总长,实现镜头的小型化。而当TTL/ImgH大于1.5时,容易导致镜头总长过大,不利于镜头的小型化、超薄化。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:-2<f/RS6<-0.5;其中,f表示光学镜头的有效焦距,RS6表示第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。f/RS6可以是-1.8、-1.6、-1.4、-1.2、-1、-0.9、-0.8、-0.7或-0.6。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置光学镜头的有效焦距和第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径,从而有利于提高入射至成像面上离轴视场的主光线入射角与感光芯片的匹配度,进一步提升感光芯片的感光性能,进而提升成像的解析度,保证成像品质。而当f/RS6小于等于-2时,容易导致第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径过小,第三透镜像侧面过弯,不利于第三透镜像侧面的加工;而当f/RS6大于等于-0.5时,第三透镜像侧面过于平滑,较难压制离轴视场的主光线入射角,进而不利于保证成像品质。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:-2<f3/RS6<-0.5;其中,f3表示第三透镜的有效焦距,RS6表示第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。f3/RS6可以是-1.95、-1.9、-1.85、-1.8、-1.6、-1.4、-1.2、-1、-0.8或-0.6。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第三透镜的有效焦距和第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径,从而有利于校正光学镜头成像面上近轴区域的畸变,提升成像品质,同时第三透镜提供正屈折力也有利于实现镜头的小型化。而当f3/RS6小于等于-2时,容易导致第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径过小,第三透镜像侧面过弯,不利于第三透镜像侧面的加工,增加了镜头的加工工艺难度;而当f3/RS6大于等于-0.5时,容易导致第三透镜的屈折力过强,不利于校正镜头畸变。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:1.5<f/EPD<2.5;其中,f表示光学镜头的有效焦距,EPD表示光学镜头的入瞳直径。f/EPD可以是1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3或2.4。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置光学镜头的有效焦距和光学镜头的入瞳直径,从而有利于使镜头具备较大的光圈以及较小的总长,同时也能保证镜头的广角特性,进而实现高清的广角拍摄效果。而当f/EPD大于等于2.5时,容易导致镜头的光圈较小,不利于在较暗的拍摄环境下获得足够的进光量,使得像面亮度降低,成像品质不高。而当f/EPD小于等于1.5时,则较难兼顾镜头的广角化以及小型化特性。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:
(C65+C54+C43+C32+C21)/5<0.3mm;其中,C21表示第二透镜物侧面的最大有效半口径与第一透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C32表示第三透镜物侧面的最大有效半口径与第二透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C43表示第四透镜物侧面的最大有效半口径与第三透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C54表示第五透镜物侧面的最大有效半口径与第四透镜物侧面的最大有效半口径的差值,C65表示第六透镜物侧面的最大有效半口径与第五透镜物侧面的最大有效半口径的差值。(C65+C54+C43+C32+C21)/5可以是0.1mm、0.13mm、0.16mm、0.19mm、0.22mm、0.25mm或0.28mm。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置相邻透镜物侧面的最大有效口径差值的平均值,从而有利于光线在各透镜间的平缓过渡,减少杂散光的产生,降低鬼影的产生几率。而当(C65+C54+C43+C32+C21)/5大于等于0.3mm时,相邻透镜物侧面的最大有效口径差值的平均值过大,容易引起透镜间光线的偏转角过大,从而增加鬼影的产生几率,降低镜头的成像品质。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:3.5<f12/EPD<10;其中,f12表示第一透镜和第二透镜的组合焦距,EPD表示光学镜头的入瞳直径。f12/EPD可以是4、4.5、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9或9.5。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第一透镜和第二透镜的组合焦距以及光学镜头的入瞳直径,从而有利于在缩短镜头总长的同时,减小边缘视场的像差,进一步提升成像品质。而当f12/EPD小于等于3.5时,第一透镜和第二透镜的整体屈折力过强,不利于修正边缘视场像差;而当f12/EPD大于等于10时,光学镜头的入瞳直径过小,拍摄时镜头的光通量不够,从而导致成像质量下降。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:
1.5<f3456/EPD<4.5;其中,f3456表示第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距,EPD表示光学镜头的入瞳直径。f3456/EPD可以是2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、3、3.3、3.6、3.9或4.2。在满足上述关系式的条件下,可以使第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距与光学镜头的入瞳直径的比值处于合理范围内,从而有利于在保证镜头具备足够的进光量的同时,进一步缩短镜头总长,另外还可以平衡第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜之间的像差,以获得更好的成像品质。而当f3456/EPD大于等于4.5时,光学镜头的入瞳直径过小,拍摄时镜头的光通量不够,从而导致成像质量下降;而当f3456/EPD小于等于1.5时,后透镜组的整体屈折力过强,不利于平衡像差。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:0.5<f12/f3456<4.5;其中,f12表示第一透镜和第二透镜的组合焦距,f3456表示第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距。f12/f3456可以是1、1.3、1.6、1.9、2.2、2.5、2.8、3.1、3.4、3.7、4或4.3。在满足上述关系式的条件下,可以合理分配第一透镜和第二透镜的组合焦距以及第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距,从而有利于平衡各透镜的敏感度,同时可以进一步减小镜头总长,保证小型化。而当f12/f3456小于等于0.5时,第一透镜和第二透镜的组合焦距过小,导致前透镜组的整体屈折力过大,不利于降低透镜敏感度;而当f12/f3456大于等于4.5时,容易导致后透镜组的整体屈折力过大,同样不利于降低透镜敏感度。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:1.5<f12/f<5.5;其中,f12表示第一透镜和第二透镜的组合焦距,f表示光学镜头的有效焦距。f12/f可以是1.6、1.8、2、2.4、2.8、3.2、3.6、4、4.4、4.8或5.2。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第一透镜和第二透镜的组合焦距以及光学镜头的有效焦距,从而有利于改善光学镜头的场曲和畸变,减小透镜的成型和加工难度,同时也有利于缩短镜头总长,实现小型化。而当f12/f小于等于1.5时,第一透镜和第二透镜的整体屈折力过强,不利于校正像差,也不利于降低透镜的加工难度;而当f12/f大于等于5.5时,第一透镜和第二透镜的组合焦距过大,导致第一透镜和第二透镜的整体屈折力过小,无法达到像差校正目的。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:1<f3456/f<2;其中,f3456表示第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距,f表示光学镜头的有效焦距。f3456/f可以是1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距以及光学镜头的有效焦距,从而有利于校正镜头的色差和场曲,同时还可以减缓相邻透镜间光线的偏折角度,降低镜头的敏感度和成型难度。而当f3456/f小于等于1时,第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜整体提供给镜头的正屈折力过大,从而引起透镜间的光线偏折过大,不利于像差校正,导致成像质量降低;而当f3456/f大于等于2时,第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜整体提供给镜头的正屈折力过小,难以满足镜头像差的校正需求。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:
0<SAG12/SAG22<75;其中,SAG12表示第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG22表示第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。SAG12/SAG22可以是0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、8、28、48、68或73。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第一透镜的像侧面矢高和第二透镜的像侧面矢高,从而有利于校正镜头像差,同时还可以将透镜的弯曲程度控制在合理范围内,降低透镜的加工成型难度。而当SAG12/SAG22大于等于75时,第二透镜的像侧面过于平滑,不利于像差的校正。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:-5.5<SAG41/SAG42<-1;其中,SAG41表示第四透镜的物侧面和光轴的交点至第四透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG42表示第四透镜的像侧面和光轴的交点至第四透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。SAG41/SAG42可以是-5、-4.6、-4.2、-3.8、-3.4、-3、-2.6、-2.2、-1.8、-1.4或-1.1。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第四透镜的物侧面矢高和第四透镜的像侧面矢高,从而有利于校正镜头前部透镜产生的球差和色差,同时还可以减缓光线在第四透镜物侧面和像侧面的偏折程度,降低光学镜头整体的敏感度。而当SAG41/SAG42小于等于-5.5或大于等于-1时,第四透镜的物侧面和像侧面弯曲程度差异较大,容易导致光线的偏折程度过大,不利于平衡像差,同时也会增加透镜的加工和组装难度。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:-1<SAG61/SAG62<0;其中,SAG61表示第六透镜的物侧面和光轴的交点至第六透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG62表示第六透镜的像侧面和光轴的交点至第六透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。SAG61/SAG62可以是-0.98、-0.9、-0.8、-0.7、-0.6、-0.5、-0.4、-0.3、-0.2、-0.1、-0.05或-0.01。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第六透镜的物侧面矢高和第六透镜的像侧面矢高,从而有利于压制镜头成像面上离轴视场的主光线入射角,使其更好地与感光芯片匹配,进而增强感光芯片的感光性能,保证边缘视场的照度,提高镜头的解析度,提升成像品质;同时也有利于减小镜头的后端尺寸,保证小型化。而当SAG61/SAG62小于等于-1时,第六透镜的物侧面和像侧面弯曲程度差异较大,不利于透镜的加工和组装。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:
0.5<(SAG61-SAG62)/(SAG41-SAG42)<2.5;其中,SAG41表示第四透镜的物侧面和光轴的交点至第四透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG42表示第四透镜的像侧面和光轴的交点至第四透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG61表示第六透镜的物侧面和光轴的交点至第六透镜物侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG62表示第六透镜的像侧面和光轴的交点至第六透镜像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。(SAG61-SAG62)/(SAG41-SAG42)可以是0.8、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0或2.4。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第四透镜和第六透镜两个透镜的物侧面和像侧面矢高,从而有利于防止第四透镜和第六透镜过弯,降低透镜的加工难度,同时也有利于提高镜头组装的稳定性。而当(SAG61-SAG62)/(SAG41-SAG42)小于等于0.5或大于等于2.5时,均容易导致第四透镜或第六透镜过弯,进而增加透镜加工难度,降低生产良率。
在示例性实施方式中,光学镜头满足下列关系式:-5<RS9/f5<-1;其中,RS9表示第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f5表示第五透镜的有效焦距。RS9/f5可以是-4.6、-4.2、-3.8、-3.4、-3、-2.6、-2.2、-1.8、-1.4或-1.2。在满足上述关系式的条件下,可以合理配置第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和第五透镜的有效焦距,有利于防止边缘视场光线在第五透镜物侧面的偏折角度过大,从而降低光学镜头的敏感度。而当RS9/f5小于等于-5时,容易导致第五透镜的屈折力过强,使得光线在第五透镜物侧面的偏折角度过大;而当RS9/f5大于等于-1时,容易导致第五透镜物侧面边缘处的倾角过大,从而引起杂散光的产生,增加鬼影的产生几率。
在示例性实施方式中,第六透镜和光学镜头的成像面之间还设置有滤光片,用于滤除非工作波段的光线,从而防止因非工作波段光线的干扰而产生伪色或波纹的现象,避免成像色彩失真。具体的,滤光片可以是红外滤光片,其材质为玻璃。
在示例性实施方式中,光学镜头中各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料,塑料材质的透镜能够减少光学镜头的重量并降低生产成本,而玻璃材质的透镜可使光学镜头具备较好的温度耐受特性以及优良的光学性能。进一步的,在光学镜头应用于手机、平板等电子设备时,各透镜的材质优选为塑料,以使电子设备满足轻薄化的发展需求。需要注意的是,光学镜头中各透镜的材质也可以是玻璃和塑料的任意组合,并不一定要是均为玻璃或均为塑料。
在示例性实施方式中,光学镜头还可以包括保护玻璃。保护玻璃设于第六透镜的像侧或滤光片的像侧,起到保护感光元件的作用,同时也可避免感光元件沾染落尘,进一步保证成像品质。需要指出的是,在光学镜头应用于手机、平板等电子设备时,也可以不设置保护玻璃,以进一步减轻电子设备的重量。
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焦距、屈折力、面型、厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可以保证上述光学镜头的总长较小、重量较轻且具备较高的成像分辨率,同时还具备较大的光圈(FNO可以为1.75)以及较大的视场角,从而更好地满足如手机、平板等轻量化电子设备的应用需求。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。
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至图2描述本申请实施例1的光学镜头100。
图1示出了实施例1的光学镜头100的结构示意图。如图1所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
将第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面,有利于修正像差、解决像面歪曲的问题,也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学成像效果,进而使光学镜头100具备小型化特性。
第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料,使用塑料材质的透镜能够减少光学镜头100的重量并降低生产成本。
光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。滤光片110用于滤除非工作波段的光线,从而防止因非工作波段光线的干扰而产生伪色或波纹的现象,避免成像色彩失真。具体的,滤光片110为红外滤光片,其材质为玻璃。
表1示出了实施例1的光学镜头100的透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)。另外,以第一透镜L1为例,第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜在光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至像侧方向的后一透镜的物侧面在光轴上的距离;光阑ST0于“厚度”参数列中的数值为光阑ST0至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜表面与光轴的交点)在光轴上的距离,我们默认第一透镜L1物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴的正方向,当该值为负时,表明光阑ST0设置于图1中该透镜的物侧面顶点的右侧,若光阑STO厚度为正值时,光阑在该透镜物侧面顶点的左侧。
表1
透镜中的非球面面型由以下公式限定:
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为表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面的第i阶系数。下表2给出了可用于实施例1中透镜非球面S1-S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
光学镜头100的成像面S15上有效像素区域对角线长度的一半ImgH为2.3mm。结合表1和表2中的数据可知,实施例1中的光学镜头100满足:
TTL/tan(HFOV)=2.97mm,其中,TTL表示第一透镜L1的物侧面S1至光学镜头100的成像面S15在光轴上的距离,HFOV表示光学镜头100的对角线方向视场角的一半;
TTL/∑AT=8.03,其中,∑AT表示第一透镜L1至第六透镜L6的各相邻透镜中前一透镜的像侧面至后一透镜的物侧面在光轴上的距离之和;
RS3/f=0.718,其中,RS3表示第二透镜L2的物侧面S3于光轴处的曲率半径,f表示光学镜头100的有效焦距;
TTL/ImgH=1.5,其中,ImgH表示光学镜头100的成像面S15上有效像素区域对角线长度的一半;
f/RS6=-1.056,其中,f表示光学镜头100的有效焦距,RS6表示第三透镜L3的像侧面S6于光轴处的曲率半径;
f3/RS6=-1.232,其中,f3表示第三透镜L3的有效焦距,RS6表示第三透镜L3的像侧面S6于光轴处的曲率半径;
f/EPD=1.744,其中,f表示光学镜头100的有效焦距,EPD表示光学镜头100的入瞳直径;
(C65+C54+C43+C32+C21)/5=0.174mm,其中,C21表示第二透镜L2物侧面S3的最大有效半口径与第一透镜L1物侧面S1的最大有效半口径的差值,C32表示第三透镜L3物侧面S5的最大有效半口径与第二透镜L2物侧面S3的最大有效半口径的差值,C43表示第四透镜L4物侧面S7的最大有效半口径与第三透镜L3物侧面S5的最大有效半口径的差值,C54表示第五透镜L5物侧面S9的最大有效半口径与第四透镜L4物侧面S7的最大有效半口径的差值,C65表示第六透镜L6物侧面S11的最大有效半口径与第五透镜L5物侧面S9的最大有效半口径的差值;
f12/EPD=5.159,其中,f12表示第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距,EPD表示光学镜头100的入瞳直径;
f3456/EPD=2.193,其中,f3456表示第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距,EPD表示光学镜头100的入瞳直径;
f12/f3456=2.352,其中,f12表示第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距,f3456表示第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距;
f12/f=2.959,其中,f12表示第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距,f表示光学镜头100的有效焦距;
f3456/f=1.258,其中,f3456表示第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距,f表示光学镜头100的有效焦距;
SAG12/SAG22=4.2,其中,SAG12表示第一透镜L1的像侧面S2和光轴的交点至第一透镜L1像侧面S2的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG22表示第二透镜L2的像侧面S4和光轴的交点至第二透镜L2像侧面S4的最大有效口径处在光轴方向上的距离;
SAG41/SAG42=-4.834,其中,SAG41表示第四透镜L4的物侧面S7和光轴的交点至第四透镜L4物侧面S7的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG42表示第四透镜L4的像侧面S8和光轴的交点至第四透镜L4像侧面S8的最大有效口径处在光轴方向上的距离;
SAG61/SAG62=-0.221,其中,SAG61表示第六透镜L6的物侧面S11和光轴的交点至第六透镜L6物侧面S11的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG62表示第六透镜L6的像侧面S12和光轴的交点至第六透镜L6像侧面S12的最大有效口径处在光轴方向上的距离;
(SAG61-SAG62)/(SAG41-SAG42)=1.853,其中,SAG41表示第四透镜L4的物侧面S7和光轴的交点至第四透镜L4物侧面S7的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG42表示第四透镜L4的像侧面S8和光轴的交点至第四透镜L4像侧面S8的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG61表示第六透镜L6的物侧面S11和光轴的交点至第六透镜L6物侧面S11的最大有效口径处在光轴方向上的距离,SAG62表示第六透镜L6的像侧面S12和光轴的交点至第六透镜L6像侧面S12的最大有效口径处在光轴方向上的距离;
RS9/f5=-3.341,其中,RS9表示第五透镜L5的物侧面S9于光轴处的曲率半径,f5表示第五透镜L5的有效焦距。
图2分别示出了实施例1的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图2可知,实施例1给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4描述本申请实施例2的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了本申请实施例2的光学镜头100的结构示意图。
如图3所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凹面,于圆周处为凹面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ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2的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表4示出了可用于实施例2中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表5示出了实施例2中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表3
表4
表5
图4分别示出了实施例2的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图4可知,实施例2给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6描述本申请实施例3的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图5示出了本申请实施例3的光学镜头100的结构示意图。
如图5所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ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3的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表7示出了可用于实施例3中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表8示出了实施例3中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表6
表7
表8
图6分别示出了实施例3的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图6可知,实施例3给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8描述本申请实施例4的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图7示出了本申请实施例4的光学镜头100的结构示意图。
如图7所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表9示出了实施例4的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表10示出了可用于实施例4中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表11示出了实施例4中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表9
表10
表11
图8分别示出了实施例4的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图8可知,实施例4给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10描述本申请实施例5的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图9示出了本申请实施例5的光学镜头100的结构示意图。
如图9所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凹面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表12示出了实施例5的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表13示出了可用于实施例5中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表14示出了实施例5中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表12
表13
表14
图10分别示出了实施例5的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图10可知,实施例5给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12描述本申请实施例6的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图11示出了本申请实施例6的光学镜头100的结构示意图。
如图11所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凸面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表15示出了实施例6的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表16示出了可用于实施例6中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表17示出了实施例6中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表15
表16
表17
图12分别示出了实施例6的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图12可知,实施例6给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例7
以下参照图13至图14描述本申请实施例7的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图13示出了本申请实施例7的光学镜头100的结构示意图。
如图13所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有负屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凸面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凹面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表18示出了实施例7的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表19示出了可用于实施例7中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表20示出了实施例7中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表18
表19
表20
图14分别示出了实施例7的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图14可知,实施例7给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例8
以下参照图15至图16描述本申请实施例8的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图15示出了本申请实施例8的光学镜头100的结构示意图。
如图15所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凸面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凸面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表21示出了实施例8的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表22示出了可用于实施例8中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表23示出了实施例8中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表21
表22
表23
图16分别示出了实施例8的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图16可知,实施例8给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例9
以下参照图17至图18描述本申请实施例9的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图17示出了本申请实施例9的光学镜头100的结构示意图。
如图17所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表24示出了实施例9的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表25示出了可用于实施例9中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表26示出了实施例9中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表24
表25
表26
图18分别示出了实施例9的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图18可知,实施例9给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
实施例10
以下参照图19至图20描述本申请实施例10的光学镜头100。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图19示出了本申请实施例10的光学镜头100的结构示意图。
如图19所示,光学镜头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和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S1和像侧面S2均为非球面,其中物侧面S1于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S2于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S3和像侧面S4均为非球面,其中物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S4于光轴处为凸面,于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S5和像侧面S6均为非球面,其中物侧面S5于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S7和像侧面S8均为非球面,其中物侧面S7于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,其物侧面S9和像侧面S10均为非球面,其中物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凹面,像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第六透镜L6具有负屈折力,其物侧面S11和像侧面S12均为非球面,其中物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面。第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。光学镜头100的物侧还设置有光阑STO,以限制入射光束的大小,进一步提升光学镜头100的成像质量。光学镜头100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的红外滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表27示出了实施例10的光学镜头100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表28示出了可用于实施例10中透镜非球面S1-S12的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表29示出了实施例10中给出的光学镜头100的相关参数数值。
表27
表28
表29
图20分别示出了实施例10的光学镜头100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图,光学镜头100的参考波长为555nm。其中纵向球差曲线图示出了波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光线经由光学镜头100后的会聚焦点偏离;像散曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线图示出了波长为555nm的光线经由光学镜头100后不同像高下的畸变。根据图20可知,实施例10给出的光学镜头100能够实现良好的成像品质。
如图21所示,本申请还提供一种取像模组200,包括如前文所述的光学镜头100(如图1所示);以及感光元件210,感光元件210设于光学镜头100的像侧,感光元件210的感光表面与成像面S15重合。具体的,感光元件210可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS,Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器或者电荷耦合元件(CCD,Charge-coupled Device)图像传感器。
上述取像模组200利用前述的光学镜头100能够拍摄得到像素高、视角广的图像,同时取像模组200还具有小型化、轻量化的结构特点。取像模组200可应用于手机、汽车、监控、医疗等领域。具体可作为手机摄像头、车载摄像头、监控摄像头或内窥镜等。
本申请还提供一种电子装置,包括壳体以及如前文所述的取像模组200,取像模组200安装在壳体上。具体的,取像模组200设置在壳体内并从壳体暴露以获取图像,壳体可以给取像模组200提供防尘、防水防摔等保护,壳体上开设有与取像模组200对应的孔,以使光线从孔中穿入或穿出壳体。
上述电子装置,利用前述的取像模组200能够拍摄得到视角广、像素高的图像,从而提升用户的拍摄体验。在另一些实施方式中,上述电子装置还设置有对应的处理系统,电子装置在拍摄物体图像后可及时地将图像传送至对应的处理系统,以便系统做出准确的分析和判断。
另一些实施方式中,所使用到的“电子装置”还可包括,但不限于被设置成经由有线线路连接和/或经由无线接口接收或发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的电子装置可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”或“移动终端”。移动终端的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personal communication system,PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(globalpositioning system,GPS)接收器的个人数字助理(personal digital assistant,PDA);以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。