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光学成像镜头

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


光学成像镜头

技术领域

本申请涉及光学元件领域,具体地,涉及一种光学成像镜头。

背景技术

近年来,搭载于智能手机上的光学成像镜头发展迅速,手机镜头的升级迭代已经成为手机更新换代的重要因素之一。与此同时,用户对手机镜头的成像质量的要求越来越高。各大智能手机生产商为提高自身产品的竞争力,对搭载于智能手机上的光学成像镜头提出了更高的设计要求。

在光学成像镜头领域,镜头组装时,第一透镜与第二透镜之间的空气间隔对组立稳定性影响较大,例如,第一透镜与第二透镜之间的空气间隔过大,易产生偏心的情况,进而导致无法成像或只能局部成像。此外,若第一透镜与第二透镜之间的空气间隔过大,还可能使从第一透镜射出的光线进入第二透镜的非光学区域,进而易产生杂光,影响成像质量。另一方面,若光学成像镜头中各透镜的光焦度、面型以及间隔元件的位置等设置不合理,可能会导致光线在光学成像镜头中的偏转路径杂乱,进而易产生杂散光。

因此,如何合理排布光学成像镜头中的各透镜和间隔元件以及合理设置光学成像镜头的光学参数等,以控制光学成像镜头中的光线走势并优化光学成像镜头的组立稳定性,降低光学成像镜头的杂散光,提高光学成像镜头的成像质量等是光学成像领域亟待解决的难题之一。

发明内容

本申请一方面提供了这样一种光学成像镜头,该光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括具有正光焦度的第一透镜;具有负光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;具有光焦度的第四透镜;具有正光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有正光焦度的第七透镜;以及具有负光焦度的第八透镜。光学成像镜头还包括:位于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔元件;位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件;以及位于第三透镜和第四透镜之间的第三间隔元件。光学成像镜头可满足:3.0<EP12/CT2+f3/d3s<5.5,其中,CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度,f3是第三透镜的有效焦距,EP12是第一间隔元件与第二间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,d3s是第三间隔元件的物侧面的内径。

在一个实施方式中,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是非球面镜面。

在一个实施方式中,光学成像镜头还包括:位于第七透镜和第八透镜之间的第七间隔元件,光学成像镜头可满足:5.0<|f8/(CP7-CT8)|<19.0,其中,f8是第八透镜的有效焦距,CT8是第八透镜在光轴上的中心厚度,CP7是第七间隔元件的最大厚度。

在一个实施方式中,光学成像镜头还包括:位于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔元件,光学成像镜头可满足:1.0<f4/d4s<11.5,其中,f4是第四透镜的有效焦距,d4s是第四间隔元件的物侧面的内径。

在一个实施方式中,光学成像镜头还包括:位于第六透镜和第七透镜之间的第六间隔元件,光学成像镜头可满足:1.0<f6/d6s<3.0,其中,d6s是第六间隔元件的物侧面的内径,f6是第六透镜的有效焦距。

在一个实施方式中,光学成像镜头可满足:8.0<f/(D1m-D1s+CP1)<16.0,其中,D1m是第一间隔元件的像侧面的外径,D1s是第一间隔元件的物侧面的外径,f是光学成像镜头的总有效焦距,CP1是第一间隔元件的最大厚度。

在一个实施方式中,光学成像镜头可满足:1.0<(D7m+d7m))/(R14-R13)<84.0,其中,D7m是第七间隔元件的像侧面的外径,d7m是第七间隔元件的像侧面的内径,R13是第七透镜的物侧面的曲率半径,R14是第七透镜的像侧面的曲率半径。

在一个实施方式中,光学成像镜头可满足:-10.0<f2/d2s<-2.0,其中,d2s是第二间隔元件的物侧面的内径,f2是第二透镜的有效焦距。

在一个实施方式中,光学成像镜头可满足:2.0<(f6×CT3)/(d6s×EP23)<6.5,其中,d6s是第六间隔元件的物侧面的内径,EP23是第二间隔元件与第三间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,f6是第六透镜的有效焦距,CT3是第三透镜在光轴上的中心厚度。

在一个实施方式中,光学成像镜头可满足:1.0<CT3×CT4/(EP34×CP4)<4.0,其中,CT3是第三透镜在光轴上的中心厚度,CT4是第四透镜在光轴上的中心厚度,EP34是第三间隔元件与第四间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,CP4是第四间隔元件的最大厚度。

在一个实施方式中,光学成像镜头还包括:位于第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件,光学成像镜头可满足:3.0<|CP5/(EP45-T45)|<34.0,其中,CP5是第五间隔元件的最大厚度,EP45是第四间隔元件与第五间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,T45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,光学成像镜头可满足:1.0<(EP67+CT6)/EP56<4.0,其中,CT6是第六透镜在光轴上的中心厚度,EP56是第五间隔元件与第六间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,EP67是第六间隔元件与第七间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离。

在一个实施方式中,光学成像镜头可满足:6.0<(D6m+f)/R11<12.5,其中,D6m是第六间隔元件的像侧面的外径,R11是第六透镜的物侧面的曲率半径,f是光学成像镜头的总有效焦距。

在一个实施方式中,光学成像镜头可满足:-4.5<(R10+R11)/D5s<0,其中,R10是第五透镜的像侧面的曲率半径,R11是第六透镜的物侧面的曲率半径,D5s是第五间隔元件的物侧面的外径。

在一个实施方式中,光学成像镜头还包括用于容纳第一透镜至第八透镜的镜筒,光学成像镜头可满足:4.5<(L+CP1)/(T12+EP12)<8.5,其中,L是镜筒的最大高度,CP1是第一间隔元件的最大厚度,T12是第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔,EP12是第一间隔元件与第二间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离。

在本申请的示例性实施方式中,通过合理控制各透镜的光焦度和面型,如设置第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜具有正光焦度,第二透镜和第八透镜具有负光焦度,有利于控制光学成像镜头的场曲及像散,且有利于合理控制主光线偏转角度,提高镜头与芯片的匹配程度。示例性地,通过在第一透镜至第四透镜之间设置第一间隔元件、第二间隔元件和第三间隔元件,以及满足3.0<EP12/CT2+f3/d3s<5.5,既可以使通过第四透镜的光线和光轴的夹角变小,使得光线更加会聚,进而有利于提升相对照度,又可以使多余部分的光线可被第三间隔元件吸收掉,减少第四透镜边缘区域因漏光产生的鬼影杂光,还可以提升第二透镜的表面平滑度,减少组装承靠面干涉影响,提升镜片承靠紧密度,从而提高稳定性。

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分别示出了实施例1中两种实施方式下的光学成像镜头的结构示意图;

图2A至图2D分别示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;

图3A和图3B分别示出了实施例2中两种实施方式下的光学成像镜头的结构示意图;

图4A至图4D分别示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;

图5A和图5B分别示出了实施例3中两种实施方式下的光学成像镜头的结构示意图;

图6A至图6D分别示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;

图7A和图7B分别示出了实施例4中两种实施方式下的光学成像镜头的结构示意图;

图8A至图8D分别示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;

图9示出了根据本申请实施例的光学成像镜头的部分参数示意图;以及

图10示出了根据本申请实施例的光学成像镜头中的部分光路示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜,第一间隔元件也可被称作第二间隔元件或第三间隔元件。

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。应理解,为了便于说明,在附图中同样已稍微夸大了间隔元件和镜筒的厚度、尺寸和形状。

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。应理解,每个间隔元件最靠近被摄物体的表面称为该间隔元件的物侧面,每个间隔元件最靠近成像面的表面称为该间隔元件的像侧面。镜筒最靠近被摄物体的表面称为该镜筒的物侧端,镜筒最靠近成像面的表面称为该镜筒的像侧端。

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,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围,例如,本申请的各实施例中的透镜组(即第一透镜至第八透镜)、镜筒结构及间隔元件之间可以任意组合,不限于一个实施例中的透镜组只能与该实施例的镜筒结构、间隔元件等组合。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成像镜头可包括八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、第六透镜、第七透镜和第八透镜。这八片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。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。

根据本申请示例性实施方式,第一透镜至第八透镜均可具有用于光学成像的光学区域和从光学区域的外周向外延伸的非光学区域。通常来说,光学区域是指透镜的用于光学成像的区域,非光学区域是透镜的结构区。在光学成像镜头的组装过程中,可通过诸如点胶粘结等工艺在各个透镜的非光学区域处设置间隔元件并将各个透镜分别联接至镜筒内。在光学成像镜头的成像过程中,各个透镜的光学区域可透射来自物体的光而形成光学通路,形成最终的光学影像;而组装后的各个透镜的非光学区域被容纳在无法透射光线的镜筒中,因而使得非光学区域并不直接参与光学成像镜头的成像过程。应注意,为便于描述,本申请将各个透镜划分成光学区域和非光学区域两部分进行描述,但应理解,透镜的光学区域和非光学区域二者在制造过程中可成形为一个整体,而非成形为单独的两部分。

根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头可包括七个分别位于第一透镜至第八透镜之间的间隔元件,分别是第一间隔元件、第二间隔元件、第三间隔元件、第四间隔元件、第五间隔元件、第六间隔元件和第七间隔元件。具体地,光学成像镜头可包括位于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔元件,其可抵靠在第一透镜的像侧面的非光学区域;第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,其可抵靠在第二透镜的像侧面的非光学区域;位于第三透镜和第四透镜之间的第三间隔元件,其可抵靠在第三透镜的像侧面的非光学区域;位于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔元件,其可抵靠在第四透镜的像侧面的非光学区域;位于第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件,其可抵靠在第五透镜的像侧面的非光学区域;位于第六透镜和第七透镜之间的第六间隔元件,其可抵靠在第六透镜的像侧面的非光学区域;以及位于第七透镜和第八透镜之间的第七间隔元件,其可抵靠在第七透镜的像侧面的非光学区域。示例性地,第一间隔元件可与第一透镜的像侧面的非光学区域相接触,同时可与第一透镜的物侧面的非光学区域相接触。例如,第一间隔元件的物侧面可与第一透镜的像侧面的非光学区域相接触,第一间隔元件的像侧面可与第二透镜的物侧面的非光学区域相接触,以此类推,第七间隔元件的物侧面可与第七透镜的像侧面的非光学区域相接触,第七间隔元件的像侧面可与第八透镜的物侧面的非光学区域相接触。

根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头可包括八个分别位于所述第一透镜至所述第八透镜的像侧面处的间隔元件,分别是第一间隔元件、第二间隔元件、第三间隔元件、第四间隔元件、第五间隔元件、第六间隔元件、第七间隔元件和第八间隔元件。具体地,光学成像镜头可包括位于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔元件,其可抵靠在第一透镜的像侧面的非光学区域;位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,其可抵靠在第二透镜的像侧面的非光学区域;位于第三透镜和第四透镜之间的第三间隔元件,其可抵靠在第三透镜的像侧面的非光学区域;位于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔元件,其可抵靠在第四透镜的像侧面的非光学区域;位于第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件,其可抵靠在第五透镜的像侧面的非光学区域;位于第六透镜和第七透镜之间的第六间隔元件,其可抵靠在第六透镜的像侧面的非光学区域;位于第七透镜和第八透镜之间的第七间隔元件,其可抵靠在第七透镜的像侧面的非光学区域;以及位于第八透镜的像侧面处的第八间隔元件,其可抵靠在第八透镜的像侧面的非光学区域。示例性地,第一间隔元件可与第一透镜的像侧面的非光学区域相接触,同时可与第二透镜的物侧面的非光学区域相接触。例如,第一间隔元件的物侧面可与第一透镜的像侧面的非光学区域相接触,第一间隔元件的像侧面可与第二透镜的物侧面的非光学区域相接触;以此类推,第八间隔元件的物侧面可与第八透镜的像侧面的非光学区域相接触。

根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头可包括容纳第一透镜至第八透镜的镜筒。示例性地,如图1A和图1B所示,镜筒可以是一体式镜筒,用于容纳第一透镜至第八透镜。

根据本申请示例性实施方式,间隔元件可包括至少一个间隔片,通过合理设置间隔片的个数、厚度、内径以及外径,有利于提高光学成像镜头的组立,有利于遮挡杂光,提升光学成像镜头的成像质量。示例性地,间隔元件还可包括至少一个隔圈,通过控制隔圈的厚度和结构,有利于提高光学成像镜头的组立稳定性。示例性地,第八间隔元件可包括至少一个压圈,有利于提升组立后的光学成像镜头的稳定性,使光学成像镜头具有可信赖性。

根据本申请示例性实施方式,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;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;第六透镜可具有正光焦度;第七透镜可具有正光焦度;以及第八透镜可具有负光焦度。

根据本申请示例性实施方式,通过合理设置各透镜的光焦度,有利于控制光学成像镜头的场曲及像散,且有利于合理控制主光线偏转角度,提高镜头与芯片的匹配程度。

根据本申请示例性实施方式,通过在第七透镜和第八透镜之间设置第七间隔元件,有利于平衡第七透镜和第八透镜的非光学区域的厚度,从而提高组立稳定性。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:3.0<EP12/CT2+f3/d3s<5.5,其中,CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度,f3是第三透镜的有效焦距,EP12是第一间隔元件与第二间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,d3s是第三间隔元件的物侧面的内径。满足3.0<EP12/CT2+f3/d3s<5.5,既可以使通过第四透镜的光线和光轴的夹角变小,使得光线更加会聚,进而有利于提升相对照度,又可以使多余部分的光线可被第三间隔元件吸收掉,减少第四透镜边缘区域因漏光产生的鬼影杂光,还可以提升第二透镜的表面平滑度,减少组装承靠面干涉影响,提升镜片承靠紧密度,从而提高稳定性。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:5.0<|f8/(CP7-CT8)|<19.0,其中,f8是第八透镜的有效焦距,CT8是第八透镜在光轴上的中心厚度,CP7是第七间隔元件的最大厚度。满足5.0<|f8/(CP7-CT8)|<19.0,既可以保证光学成像镜头具有理想像面的前提下,还具有较好的成像质量,又可以使通过第七透镜的光线均匀射入第八透镜的物侧面,防止光线陡升造成第七透镜和第八透镜出现较大组立段差,降低光线陡升造成的杂光风险,提升光学成像镜头的成像品质。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-10.0<f2/d2s<-2.0,其中,d2s是第二间隔元件的物侧面的内径,f2是第二透镜的有效焦距。满足-10.0<f2/d2s<-2.0,既可以保证入射光线通过第二透镜和第三透镜后呈发散趋势,又可以减少多余光线进入光学成像镜头,降低镜头的杂光风险,提升成像品质。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:1.0<f4/d4s<11.5,其中,f4是第四透镜的有效焦距,d4s是第四间隔元件的物侧面的内径。满足1.0<f4/d4s<11.5,既可以保证入射光线通过第四透镜后平稳射入第五透镜的物侧面,又可以减少多余光线进入光学成像镜头,降低镜头的杂光风险,提升成像品质。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:1.0<f6/d6s<3.0,其中,d6s是第六间隔元件的物侧面的内径,f6是第六透镜的有效焦距。满足1.0<f6/d6s<3.0,既可以保证入射光线通过第六透镜后平稳射入第七透镜的物侧面,又可以减小黑物杂光,减小多余光线进入后面透镜,降低镜头敏感度,提升成像品质。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:8.0<f/(D1m-D1s+CP1)<16.0,其中,D1m是第一间隔元件的像侧面的外径,D1s是第一间隔元件的物侧面的外径,f是光学成像镜头的总有效焦距,CP1是第一间隔元件的最大厚度。满足8.0<f/(D1m-D1s+CP1)<16.0,既可以有效减小第一透镜像侧面边缘质量较差的入射光线和第一透镜内反射产生的无用光线,增加光线在像面各向分布的均匀性,又可以有效降低边缘光线在透镜表面发射产生的杂光风险。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:1.0<(D7m+d7m))/(R14-R13)<84.0,其中,D7m是第七间隔元件的像侧面的外径,d7m是第七间隔元件的像侧面的内径,R13是第七透镜的物侧面的曲率半径,R14是第七透镜的像侧面的曲率半径。满足1.0<(D7m+d7m))/(R14-R13)<84.0,可以有效减小第七透镜的弯曲度,降低第七透镜的成型风险和外观风险,使得在高温高湿以及热冲击条件下光学成像镜头仍能保持良好性能,大幅提升镜头整体的稳定性。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:2.0<(f6×CT3)/(d6s×EP23)<6.5,其中,d6s是第六间隔元件的物侧面的内径,EP23是第二间隔元件与第三间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,f6是第六透镜的有效焦距,CT3是第三透镜在光轴上的中心厚度。满足2.0<(f6×CT3)/(d6s×EP23)<6.5,既可以有效提高第三透镜的成型强度,又可以减弱第六透镜中的光线偏折,还可以有效降低镜头产生的畸变与像差,减小镜头的杂光风险。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:1.0<CT3×CT4/(EP34×CP4)<4.0,其中,CT3是第三透镜在光轴上的中心厚度,CT4是第四透镜在光轴上的中心厚度,EP34是第三间隔元件与第四间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,CP4是第四间隔元件的最大厚度。满足1.0<CT3×CT4/(EP34×CP4)<4.0,既可以尽可能地降低第四透镜和第五透镜之间空气间隔导致的镜头敏感度,使得镜头在高温高湿以及热冲击条件下仍能保持良好性能,又可以使透镜的中间厚度比较均匀,有利于透镜成型,减少面型亚斯,从而获得更好的成像性能。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:3.0<|CP5/(EP45-T45)|<34.0,其中,CP5是第五间隔元件的最大厚度,EP45是第四间隔元件与第五间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,T45是第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔。满足3.0<|CP5/(EP45-T45)|<34.0,既可以尽可能地降低第五透镜和第六透镜之间空气间隔导致的镜头敏感度,使得镜头在高温高湿以及热冲击条件下仍能保持良好性能,又可以使透镜的中间厚度比较均匀,有利于透镜成型,从而获得更好的成像性能。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:1.0<(EP67+CT6)/EP56<4.0,其中,CT6是第六透镜在光轴上的中心厚度,EP56是第五间隔元件与第六间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离,EP67是第六间隔元件与第七间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离。满足1.0<(EP67+CT6)/EP56<4.0,既可以使透镜的中间厚度比较均匀,有利于透镜成型,又可以有效控制第六透镜与第七透镜之间光线的走势,减小因光线过于陡峭导致的光线能量逸失,还可以提高组立稳定性,减少第五透镜与第六透镜之间的鬼像的产生,降低第七透镜的偏心现象,减小杂散光,提高成像质量。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:6.0<(D6m+f)/R11<12.5,其中,D6m是第六间隔元件的像侧面的外径,R11是第六透镜的物侧面的曲率半径,f是光学成像镜头的总有效焦距。满足6.0<(D6m+f)/R11<12.5,可以减小第六透镜的敏感性,实现较好的成像效果。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:-4.5<(R10+R11)/D5s<0,其中,R10是第五透镜的像侧面的曲率半径,R11是第六透镜的物侧面的曲率半径,D5s是第五间隔元件的物侧面的外径。满足-4.5<(R10+R11)/D5s<0,可以降低第五透镜的熔接痕风险,提升第五透镜的平滑度,减少组装倾斜,提高光学成像镜头的稳定性,提升镜头量产良率。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头可满足:4.5<(L+CP1)/(T12+EP12)<8.5,其中,L是镜筒的最大高度,CP1是第一间隔元件的最大厚度,T12是第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔,EP12是第一间隔元件与第二间隔元件在平行于光轴方向上的间隔距离。满足4.5<(L+CP1)/(T12+EP12)<8.5,有利于减小偏心现象,减少杂散光,提升成像质量。

在示例性实施方式中,第一透镜的有效焦距f1可在10mm~13mm范围内;第二透镜的有效焦距f2可在-40mm~-10mm范围内;第三透镜的有效焦距f3可在7mm~16mm范围内;第六透镜的有效焦距f6可在10mm~35mm范围内;以及第八透镜的有效焦距f8可在-8mm~-5mm范围内;光学成像镜头的总有效焦距f可在8mm~9mm范围内。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像镜头还包括设置在第一透镜与第二透镜之间的光阑。可选地,上述光学成像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组立稳定性好、良品率高、较小杂散光、大像面、小型化以及高成像质量等特性的光学成像镜头。根据本申请的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片,例如上文的八片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、材质、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,使得光学成像镜头更有利于生产加工。在本申请的上述实施方式的光学成像镜头中,通过合理设置各透镜的有效口径与空气间隔,可以使镜头整体具有较高的MTF值,保证镜头的高像素成像质量;通过合理设置各透镜的中间厚度,可以平衡各透镜间的段差以提高镜头整体的组立稳定性;通过在相邻透镜间设置间隔元件并根据光路设计间隔元件的内外径,可以有效遮挡并消除杂散光,提高镜头的成像品质。

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。

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八个透镜为例进行了描述,但是该光学成像镜头不限于包括八个透镜。如果需要,该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。任意相邻两透镜之间可包含至少一个间隔片。

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镜头的具体实施例。

实施例1

以下参照图1A至图2D描述根据本申请实施例1的光学成像镜头。图1A和图1B分别示出了实施例1中两种实施方式下的光学成像镜头。

如图1A和图1B所示,光学成像镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、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(未示出)和成像面S19(未示出)。

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为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。第六透镜E6具有正光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。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。

表1示出了实施例1的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

在本示例中,光学成像镜头的总有效焦距f为8.790mm。

如图1A和图1B所示,光学成像镜头可包括容纳第一透镜至第八透镜的镜筒。光学成像镜头可包括七个分别位于第一透镜至第八透镜之间的间隔元件,分别是第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6和第七间隔元件P7。

第一间隔元件P1、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5和第七间隔元件P7可包括隔圈和间隔片。通过控制隔圈和间隔片的厚度和结构,有利于提高光学成像镜头的组立稳定性。第二间隔元件P2、第三间隔元件P3和第六间隔元件P6可包括间隔片,通过设置适当的间隔片,有利于遮挡杂光,提升光学成像镜头的成像质量。

表2示出了实施例1的光学成像镜头中的两种实施方式下的各间隔元件的基本参数表。

表2

应理解,在本示例中,仅示例性地列举了两种实施方式下的各间隔元件的结构和参数,并未明确限定各间隔元件的具体结构和实际参数。在实际生产中可通过任意合适的方式设置各间隔元件的具体结构和实际参数。

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。下表3-1和3-2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A

表3-1

表3-2

图2A示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图2D示出了实施例1的光学成像镜头的倍率色差曲线,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2D可知,实施例1所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例2

以下参照图3A至图4D描述根据本申请实施例2的光学成像镜头。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3A和图3B分别示出了实施例2中两种实施方式下的光学成像镜头。

如图3A和图3B所示,光学成像镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、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(未示出)和成像面S19(未示出)。

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为凸面,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为凹面,像侧面S10为凸面。第六透镜E6具有正光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。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,光学成像镜头的总有效焦距f为8.800mm。

如图3A和图3B所示,光学成像镜头可包括容纳第一透镜至第八透镜的镜筒。光学成像镜头可包括七个分别位于第一透镜至第八透镜之间的间隔元件,分别是第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6和第七间隔元件P7。

第一间隔元件P1、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6和第七间隔元件P7可包括隔圈和间隔片。通过控制隔圈和间隔片的厚度和结构,有利于提高光学成像镜头的组立稳定性。第二间隔元件P2可包括间隔片,通过设置适当的间隔片,有利于遮挡杂光,提升光学成像镜头的成像质量。

应理解,在本示例中,仅示例性地列举了两种实施方式下的各间隔元件的结构和参数,并未明确限定各间隔元件的具体结构和实际参数。在实际生产中可通过任意合适的方式设置各间隔元件的具体结构和实际参数。

表4示出了实施例2的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表5示出了实施例2的光学成像镜头中的两种实施方式下的各间隔元件的基本参数表。表6-1、6-2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4

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表5

表6-1

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表6-2

图4A示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D示出了实施例2的光学成像镜头的倍率色差曲线,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4D可知,实施例2所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例3

以下参照图5A至图6D描述根据本申请实施例3的光学成像镜头。图5A和图5B分别示出了实施例3中两种实施方式下的光学成像镜头。

如图5A和图5B所示,光学成像镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、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(未示出)和成像面S19(未示出)。

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为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。第六透镜E6具有正光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。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,光学成像镜头的总有效焦距f为8.737mm。

如图5A和图5B所示,光学成像镜头可包括容纳第一透镜至第八透镜的镜筒。光学成像镜头可包括七个分别位于第一透镜至第八透镜之间的间隔元件,分别是第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6和第七间隔元件P7。

第一间隔元件P1、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5和第七间隔元件P7可包括隔圈和间隔片。通过控制隔圈和间隔片的厚度和结构,有利于提高光学成像镜头的组立稳定性。第二间隔元件P2和第六间隔元件P6可包括间隔片,通过设置适当的间隔片,有利于遮挡杂光,提升光学成像镜头的成像质量。

应理解,在本示例中,仅示例性地列举了两种实施方式下的各间隔元件的结构和参数,并未明确限定各间隔元件的具体结构和实际参数。在实际生产中可通过任意合适的方式设置各间隔元件的具体结构和实际参数。

表7示出了实施例3的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表8示出了实施例3的光学成像镜头中的两种实施方式的各间隔元件的基本参数表。表9-1、9-2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7

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表8

表9-1

表9-2

图6A示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例3的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了实施例3的光学成像镜头的倍率色差曲线,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6D可知,实施例3所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例4

以下参照图7A至图8D描述根据本申请实施例4的光学成像镜头。图7A和图7B分别示出了实施例4中两种实施方式下的光学成像镜头。

如图7A和图7B所示,光学成像镜头由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、光阑STO(未示出)、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(未示出)和成像面S19(未示出)。

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为凹面,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为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凸面。第六透镜E6具有正光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。第七透镜E7具有正光焦度,其物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。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,光学成像镜头的总有效焦距f为8.797mm。

如图7A和图7B所示,光学成像镜头可包括容纳第一透镜至第八透镜的镜筒。光学成像镜头可包括七个分别位于第一透镜至第八透镜之间的间隔元件,分别是第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第三间隔元件P3、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5、第六间隔元件P6和第七间隔元件P7。

第一间隔元件P1、第四间隔元件P4、第五间隔元件P5和第七间隔元件P7可包括隔圈和间隔片。通过控制隔圈和间隔片的厚度和结构,有利于提高光学成像镜头的组立稳定性。第二间隔元件P2、第三间隔元件P3和第六间隔元件P6可包括间隔片,通过设置适当的间隔片,有利于遮挡杂光,提升光学成像镜头的成像质量。

应理解,在本示例中,仅示例性地列举了两种实施方式下的各间隔元件的结构和参数,并未明确限定各间隔元件的具体结构和实际参数。在实际生产中可通过任意合适的方式设置各间隔元件的具体结构和实际参数。

表10示出了实施例4的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。表11示出了实施例4的光学成像镜头中的两种实施方式的各间隔元件的基本参数表。表12-1、12-2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10

表11

表12-1

表12-2

图8A示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的光学成像镜头的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例4的光学成像镜头的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了实施例4的光学成像镜头的倍率色差曲线,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8D可知,实施例4所给出的光学成像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13-1和13-2中所示的关系。

表13-1

表13-2

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。

技术分类

06120116564449