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摄像光学镜头

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


摄像光学镜头

技术领域

本发明涉及光学镜头领域,特别涉及一种适用于智能手机、数码相机等手提终端设备,激光雷达设备,以及监视器、PC镜头等摄像装置的摄像光学镜头。

背景技术

近年来,小型化摄影镜头的需求日渐提高。例如,在智能探测技术的推动下,基于激光雷达的3D空间探测技术正在蓬勃发展。由于激光雷达镜头具有探测精度高、抗干扰能力强、覆盖范围远、适用范围广等优点,已被应用于军用和民用领域。而摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)两种,且由于半导体制造工艺技术的精进,使得感光器件的像素尺寸缩小,因此,具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。并且,随着技术的发展以及用户多样化需求的增多,在感光器件的像素面积不断缩小,且系统对成像品质的要求不断提高的情况下,五片式、六片式、七片式透镜结构逐渐出现在镜头设计当中。迫切需求具有优秀的光学特征、大光圈、超薄的广角化摄像光学镜头。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头,能在获得高成像性能的同时,满足大光圈、超薄化和广角化的要求。

为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头,所述摄像光学镜头自物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜;

所述第三透镜的像侧面到所述第四透镜的物侧面的轴上距离为d6,所述摄像光学镜头的光学总长为TTL,所述摄像光学镜头的视场角为FOV,所述摄像光学镜头的对角线方向的全视场像高为IH,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第三透镜的焦距为f3,所述第二透镜物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜像侧面的中心曲率半径为R4,且满足下列关系式:

0.06≤d6/TTL≤0.20;

90.00≤(FOV×f)/IH≤140.00;

1.00≤f3/f≤5.00;

1.00≤R4/R3≤15.00。

优选地,所述第一透镜的折射率为n1,且满足下列关系式:

1.70≤n1≤2.10。

优选地,所述第四透镜的焦距为f4,所述第五透镜的焦距为f5,且满足下列关系式:

-4.00≤f4/f5≤-0.60。

优选地,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述第三透镜的轴上厚度为d5,且满足下列关系式:

1.20≤d3/d5≤5.00。

优选地,所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的像侧面于近轴处为凹面;

所述第一透镜的焦距为f1,所述第一透镜物侧面的中心曲率半径为R1,所述第一透镜像侧面的中心曲率半径为R2,所述第一透镜的轴上厚度为d1,且满足下列关系式:

-4.50≤f1/f≤-1.40;

0.24≤(R1+R2)/(R1-R2)≤2.57;

0.03≤d1/TTL≤0.20。

优选地,所述第二透镜的物侧面于近轴处为凹面,所述第二透镜的像侧面于近轴处为凸面;

所述第二透镜的焦距为f2,所述第二透镜的轴上厚度为d3,且满足下列关系式:

-13.03≤f2/f≤18.87;

0.09≤d3/TTL≤0.20。

优选地,所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面于近轴处为凸面;

所述第三透镜物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜像侧面的中心曲率半径为R6,所述第三透镜的轴上厚度为d5,且满足下列关系式:

-2.06≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.30;

0.03≤d5/TTL≤0.09。

优选地,所述第四透镜具有负屈折力,所述第四透镜的物侧面于近轴处为凹面;

所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜物侧面的中心曲率半径为R7,所述第四透镜像侧面的中心曲率半径为R8,所述第四透镜的轴上厚度为d7,且满足下列关系式:

-6.91≤f4/f≤-1.58;

-7.81≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-0.07;

0.01≤d7/TTL≤0.04。

优选地,所述第五透镜具有正屈折力,所述第五透镜的物侧面于近轴处为凸面;

所述第五透镜的焦距为f5,所述第五透镜物侧面的中心曲率半径为R9,所述第五透镜像侧面的中心曲率半径为R10,所述第五透镜的轴上厚度为d9,且满足下列关系式:

1.70≤f5/f≤3.63;

-2.38≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.34;

0.03≤d9/TTL≤0.15。

优选地,所述第六透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近轴处为凹面;

所述第六透镜的焦距为f6,所述第六透镜物侧面的中心曲率半径为R11,所述第六透镜像侧面的中心曲率半径为R12,所述第六透镜的轴上厚度为d11,且满足下列关系式:

-20.00≤f6/f≤49.00;

-70.00≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.35;

0.02≤d11/TTL≤0.07。

优选地,所述第七透镜具有正屈折力,所述第七透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第七透镜的像侧面于近轴处为凹面;

所述第七透镜的焦距为f7,所述第七透镜物侧面的中心曲率半径为R13,所述第七透镜像侧面的中心曲率半径为R14,所述第七透镜的轴上厚度为d13,且满足下列关系式:

4.60≤f7/f≤70.00;

-17.00≤(R13+R14)/(R13-R14)≤39.00;

0.04≤d13/TTL≤0.25。

优选地,所述第一透镜和/或所述第二透镜和/或所述第三透镜和/或所述第四透镜和/或所述第五透镜和/或所述第六透镜和/或所述第七透镜为玻璃材质。

本发明的有益效果在于:根据本发明的摄像光学镜头具有优秀的光学特性,满足大光圈、超薄化和广角化的要求,尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机摄像镜头组件、WEB摄像镜头以及激光雷达镜头。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案,下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:

图1是本发明第一实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;

图2是图1所示的摄像光学镜头的场曲和畸变示意图;

图3是图1所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;

图4是图1所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;

图5是本发明第二实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;

图6是图5所示的摄像光学镜头的场曲和畸变示意图;

图7是图5所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;

图8是图5所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;

图9是本发明第三实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;

图10是图9所示的摄像光学镜头的场曲和畸变示意图;

图11是图9所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;

图12是图9所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;

图13是本发明第四实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;

图14是图13所示的摄像光学镜头的场曲和畸变示意图;

图15是图13所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;

图16是图13所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;

图17是本发明第五实施方式的摄像光学镜头的结构示意图;

图18是图17所示的摄像光学镜头的场曲和畸变示意图;

图19是图17所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;

图20是图17所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;

图21是本发明对比例的摄像光学镜头的结构示意图;

图22是图21所示的摄像光学镜头的场曲和畸变示意图;

图23是图21所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;

图24是图21所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

(第一实施方式)

参考附图,本发明提供了一种摄像光学镜头10。图1所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头10,该摄像光学镜头10包括七个透镜。具体地,该摄像光学镜头10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、光圈S1、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7。第七透镜L7和像面Si之间可设置有光学过滤片(filter)GF等光学元件。

在本实施方式中,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以及第七透镜L7均为玻璃材质。

第一透镜L1为球面透镜,第二透镜L2为球面透镜,第三透镜L3为球面透镜,第四透镜L4为球面透镜,第五透镜L5为球面透镜,第六透镜L6为非球面透镜,第七透镜L7为非球面透镜。

在本实施方式中,定义第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离为d6,定义摄像光学镜头10的光学总长为TTL,且满足下列关系式:0.06≤d6/TTL≤0.20,规定了第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离d6与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,在规定的范围内时,光阑处两透镜(第三透镜L3和第四透镜L4)相距较大,光阑附近光线平稳过渡,有利于提升像质。

在本实施方式中,定义摄像光学镜头10的视场角为FOV,定义摄像光学镜头10的像高为IH,定义摄像光学镜头10的焦距为f,且满足下列关系式:90.00≤(FOV×f)/IH≤140.00,规定了摄像光学镜头10的视场角FOV和摄像光学镜头10的焦距f的乘积与摄像光学镜头10的像高IH的比值,在规定的范围内时,兼顾大视场角和长焦,实现中远距离成像。优选地,满足FOV≥70.00,使得镜头满足广角化的要求。

在本实施方式中,定义第三透镜L3的焦距为f3,且满足下列关系式:1.00≤f3/f≤5.00,规定了第三透镜L3的焦距f3与摄像光学镜头10的焦距f的比值,控制单镜片的焦距值,在规定的范围内时,可以合理地分配焦距,有利于控制温飘,温度性能佳。

在本实施方式中,定义第二透镜L2物侧面的中心曲率半径为R3,定义第二透镜L2像侧面的中心曲率半径为R4,且满足下列关系式:1.00≤R4/R3≤15.00,规定了第二透镜L2的形状,在规定的范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有利于补正轴外画角的像差等问题。

当本发明摄像光学镜头10的视场角、摄像光学镜头10的像高、摄像光学镜头10的光学总长、摄像光学镜头10的焦距、相关透镜的焦距、相关透镜的厚度、相关透镜物侧面的中心曲率半径以及像侧面的中心曲率半径满足上述关系式时,可以使摄像光学镜头10满足大光圈、超薄化和广角化的同时具有良好的光学性能。

在本实施方式中,定义第一透镜L1的折射率为n1,且满足下列关系式:1.70≤n1≤2.10,第一透镜L1优先选用高折射率材料,有利于前端口径减小和成像质量的提升。

在本实施方式中,定义第四透镜L4的焦距为f4,定义第五透镜L5的焦距为f5,且满足下列关系式:-4.00≤f4/f5≤-0.60,规定了第四透镜L4的焦距f4与第五透镜L5的焦距f5的比值,在规定的范围内时,第四透镜L4的焦距值和第五透镜L5的焦距值接近,有助于光线平缓过渡,提升像质。

在本实施方式中,定义第二透镜L2的轴上厚度为d3,定义第三透镜L3的轴上厚度为d5,且满足下列关系式:1.20≤d3/d5≤5.00,规定了第二透镜L2的轴上厚度d3与第三透镜L3的轴上厚度d5的比值,在规定的范围内时,有利于镜头向广角化发展。

本实施方式中,第一透镜L1的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面,第一透镜L1具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第一透镜L1的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第一透镜L1也可以具有正屈折力。

在本实施方式中,定义第一透镜L1的焦距为f1,且满足下列关系式:-4.50≤f1/f≤-1.40,规定了第一透镜L1的焦距f1与摄像光学镜头10的焦距f的比值,通过光焦度的合理分配,使得镜头具有较佳的成像品质和较低的敏感性。

在本实施方式中,定义第一透镜L1物侧面的中心曲率半径为R1,定义第一透镜L1像侧面的中心曲率半径为R2,且满足下列关系式:0.24≤(R1+R2)/(R1-R2)≤2.57,规定了第一镜L1的形状,在规定的范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有利于补正轴外画角的像差等问题。

在本实施方式中,定义第一透镜L1的轴上厚度为d1,且满足下列关系式:0.03≤d1/TTL≤0.20,规定了第一透镜L1的轴上厚度d1与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,有利于实现超薄化。

本实施方式中,第二透镜L2的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凸面,第二透镜L2具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第二透镜L2的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第二透镜L2也可以具有正屈折力。

在本实施方式中,定义第二透镜L2的焦距为f2,且满足下列关系式:-13.03≤f2/f≤18.87,规定了第二透镜L2的焦距f2与摄像光学镜头10的焦距f的比值,通过光焦度的合理分配,使得镜头具有较佳的成像品质和较低的敏感性。

在本实施方式中,第二透镜L2的轴上厚度d3和摄像光学镜头10的光学总长TTL满足下列关系式:0.09≤d3/TTL≤0.20,规定了第二透镜L2的轴上厚度d3与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,有利于实现超薄化。

本实施方式中,第三透镜L3的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面,第三透镜L3具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第三透镜L3的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第三透镜L3也可以具有负屈折力。

在本实施方式中,定义第三透镜L3物侧面的中心曲率半径为R5,第三透镜L3像侧面的中心曲率半径为R6,且满足下列关系式:-2.06≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.30,规定了第三透镜L3的形状,在规定的范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有利于补正轴外画角的像差等问题。

在本实施方式中,定义第三透镜L3的轴上厚度为d5,且满足下列关系式:0.03≤d5/TTL≤0.09,规定了第三透镜L3的轴上厚度为d5与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,有利于实现超薄化。

本实施方式中,第四透镜L4的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凸面,第四透镜L4具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第四透镜L4的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第四透镜L4也可以具有正屈折力。

在本实施方式中,第四透镜L4的焦距f4和摄像光学镜头10的焦距f满足下列关系式:-6.91≤f4/f≤-1.58,规定了第四透镜L4的焦距f4与摄像光学镜头10的焦距f的比值,通过光焦度的合理分配,使得镜头具有较佳的成像品质和较低的敏感性。

在本实施方式中,定义第四透镜L4物侧面的中心曲率半径为R7,第四透镜L4像侧面的中心曲率半径为R8,且满足下列关系式:-7.81≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-0.07,规定了第四透镜L4的形状,在规定的范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有利于补正轴外画角的像差等问题。

在本实施方式中,定义第四透镜L4的轴上厚度为d7,且满足下列关系式:0.01≤d7/TTL≤0.04,规定了第四透镜L4的轴上厚度为d7与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,有利于实现超薄化。

本实施方式中,第五透镜L5的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面,第五透镜L5具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第五透镜L5的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第五透镜L5也可以具有负屈折力。

在本实施方式中,第五透镜L5的焦距f5和摄像光学镜头10的焦距f满足下列关系式:1.70≤f5/f≤3.63,规定了第五透镜L5的焦距f5与摄像光学镜头10的焦距f的比值,通过光焦度的合理分配,使得镜头具有较佳的成像品质和较低的敏感性。

在本实施方式中,定义第五透镜L5物侧面的中心曲率半径为R9,第五透镜L5像侧面的中心曲率半径为R10,且满足下列关系式:-2.38≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.34,规定了第五透镜L5的形状,在规定的范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有利于补正轴外画角的像差等问题。

在本实施方式中,定义第五透镜L5的轴上厚度为d9,且满足下列关系式:0.03≤d9/TTL≤0.15,规定了第五透镜L5的轴上厚度d9与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,有利于实现超薄化。

本实施方式中,第六透镜L6的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面,第六透镜L6具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第六透镜L6的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第六透镜L6也可以具有负屈折力。

在本实施方式中,定义第六透镜L6的焦距为f6,且满足下列关系式:-20.00≤f6/f≤49.00,规定了第六透镜L6的焦距f6与摄像光学镜头10的焦距f的比值,通过光焦度的合理分配,使得镜头具有较佳的成像品质和较低的敏感性。

在本实施方式中,定义第六透镜L6物侧面的中心曲率半径为R11,第六透镜L6像侧面的中心曲率半径为R12,且满足下列关系式:-70.00≤(R11+R12)/(R11-R12)≤11.35,规定了第六透镜L6的形状,在规定的范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有利于补正轴外画角的像差等问题。

在本实施方式中,定义第六透镜L6的轴上厚度为d11,且满足下列关系式:0.02≤d11/TTL≤0.07,规定了第六透镜L6的轴上厚度为d11与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,有利于实现超薄化。

本实施方式中,第七透镜L7的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面,第七透镜L7具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第七透镜L7的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第七透镜L7也可以具有负屈折力。

在本实施方式中,定义第七透镜L7的焦距为f7,第七透镜L7的焦距f7与摄像光学镜头10的焦距满足下列关系式:4.60≤f7/f≤70.00,规定了第七透镜L7的焦距f7与摄像光学镜头10的焦距f的比值,通过光焦度的合理分配,使得镜头具有较佳的成像品质和较低的敏感性。

在本实施方式中,定义第七透镜L7物侧面的中心曲率半径为R13,第七透镜L7像侧面的中心曲率半径为R14,且满足下列关系式-17.00≤(R13+R14)/(R13-R14)≤39.00,规定了第七透镜L7的形状,在规定的范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有利于补正轴外画角的像差等问题。

在本实施方式中,定义第七透镜L7的轴上厚度为d13,且满足下列关系式:0.04≤d13/TTL≤0.25,规定了第七透镜L7的轴上厚度d13与摄像光学镜头10的光学总长TTL的比值,有利于实现超薄化。

在本实施方式中,定义摄像光学镜头10的光圈值为Fno,且满足下列关系式:Fno≤1.30,使得镜头满足大光圈的要求。

下面将用实例进行说明本发明的摄像光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、中心曲率半径、轴上厚度、反曲点位置、驻点位置的单位为mm。

TTL:光学总长(第一透镜L1的物侧面到像面Si的轴上距离),单位为mm。

另外,各透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点,以满足高品质的成像需求,具体的可实施方案,参下。

表1示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据。

【表1】

其中,各符号的含义如下:

S1:光圈;

R:光学面中心处的中心曲率半径;

R1:第一透镜L1的物侧面的中心曲率半径;

R2:第一透镜L1的像侧面的中心曲率半径;

R3:第二透镜L2的物侧面的中心曲率半径;

R4:第二透镜L2的像侧面的中心曲率半径;

R5:第三透镜L3的物侧面的中心曲率半径;

R6:第三透镜L3的像侧面的中心曲率半径;

R7:第四透镜L4的物侧面的中心曲率半径;

R8:第四透镜L4的像侧面的中心曲率半径;

R9:第五透镜L5的物侧面的中心曲率半径;

R10:第五透镜L5的像侧面的中心曲率半径;

R11:第六透镜L6的物侧面的中心曲率半径;

R12:第六透镜L6的像侧面的中心曲率半径;

R13:第七透镜L7的物侧面的中心曲率半径;

R14:第七透镜L7的像侧面的中心曲率半径;

R15:光学过滤片GF的物侧面的中心曲率半径;

R16:光学过滤片GF的像侧面的中心曲率半径;

d:透镜的轴上厚度、透镜之间的轴上距离;

d0:光圈S1到第一透镜L1的物侧面的轴上距离;

d1:第一透镜L1的轴上厚度;

d2:第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离;

d3:第二透镜L2的轴上厚度;

d4:第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离;

d5:第三透镜L3的轴上厚度;

d6:第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离;

d7:第四透镜L4的轴上厚度;

d8:第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离;

d9:第五透镜L5的轴上厚度;

d10:第五透镜L5的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离;

d11:第六透镜L6的轴上厚度;

d12:第六透镜L6的像侧面到第七透镜L7的物侧面的轴上距离;

d13:第七透镜L7的轴上厚度;

d14:第七透镜L7的像侧面到光学过滤片GF的物侧面的轴上距离

d15:光学过滤片GF的轴上厚度;

d16:光学过滤片GF的像侧面到像面Si的轴上距离;

nd:d线的折射率;

nd1:第一透镜L1的d线的折射率;

nd2:第二透镜L2的d线的折射率;

nd3:第三透镜L3的d线的折射率;

nd4:第四透镜L4的d线的折射率;

nd5:第五透镜L5的d线的折射率;

nd6:第六透镜L6的d线的折射率;

nd7:第七透镜L7的d线的折射率;

ndg:光学过滤片GF的d线的折射率;

vd:阿贝数;

v1:第一透镜L1的阿贝数;

v2:第二透镜L2的阿贝数;

v3:第三透镜L3的阿贝数;

v4:第四透镜L4的阿贝数;

v5:第五透镜L5的阿贝数;

v6:第六透镜L6的阿贝数;

v7:第七透镜L7的阿贝数;

vg:光学过滤片GF的阿贝数。

表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中第六透镜L6以及第七透镜L7的非球面数据。

【表2】

其中,k是圆锥系数,A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20是非球面系数。

y=(x

x

其中,x是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离,y是非球面深度(非球面上距离光轴为x的点,与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)。

为方便起见,各个透镜面的非球面使用上述公式(1)中所示的非球面。但是,本发明不限于该公式(1)表示的非球面多项式形式。

表3、表4示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中,P1R1、P1R2分别代表第一透镜L1的物侧面和像侧面,P2R1、P2R2分别代表第二透镜L2的物侧面和像侧面,P3R1、P3R2分别代表第三透镜L3的物侧面和像侧面,P4R1、P4R2分别代表第四透镜L4的物侧面和像侧面,P5R1、P5R2分别代表第五透镜L5的物侧面和像侧面,P6R1、P6R2分别代表第六透镜L6的物侧面和像侧面,P7R1、P7R2分别代表第七透镜L7的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。

【表3】

【表4】

图2则示出了波长为940nm的光经过摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图。图2的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。图3、图4分别示出了波长为930nm、940nm及950nm的光经过摄像光学镜头10后的倍率色差以及轴向像差示意图。

如表25所示,第一实施方式满足各条件式。

在本实施方式中,摄像光学镜头10的入瞳直径ENPD为8.361mm,对角线方向的全视场像高IH为9.615mm,对角线方向的视场角FOV为101.60°,使得摄像光学镜头10满足大光圈、广角、超薄、较低敏感性以及中远距离成像的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。

(第二实施方式)

图5是第二实施方式中摄像光学镜头20的结构示意图,第二实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式也相同,故对于相同的部分此处不再赘述,以下只列出不同点。

在本实施方式中,第六透镜L6具有负屈折力。

表5示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的设计数据。

【表5】

表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中第六透镜L6以及第七透镜L7的非球面数据。

【表6】

表7、表8示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

【表7】

【表8】

图6则示出了波长为940nm的光经过摄像光学镜头20后的场曲及畸变示意图。图6的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。图7、图8分别示出了波长为930nm、940nm及950nm的光经过摄像光学镜头20后的倍率色差以及轴向像差示意图。

如表25所示,第二实施方式满足各条件式。

在本实施方式中,摄像光学镜头20的入瞳直径ENPD为11.315mm,对角线方向的全视场像高IH为9.615mm,对角线方向的视场角FOV为70.84°,使得摄像光学镜头20满足大光圈、广角、超薄、较低敏感性以及中远距离成像的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。

(第三实施方式)

图9是第三实施方式中摄像光学镜头30的结构示意图,第三实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,故对于相同的部分此处不再赘述,以下只列出不同点。

在本实施方式中,第一透镜L1的物侧面于近轴处为凹面,第二透镜L2具有正屈折力,第四透镜L4的像侧面于近轴处为凹面。

表9示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的设计数据。

【表9】

表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中第六透镜L6以及第七透镜L7的非球面数据。

【表10】

表11、表12示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

【表11】

【表12】

图10则示出了波长为940nm的光经过摄像光学镜头30后的场曲及畸变示意图。图10的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。图11、图12分别示出了波长为930nm、940nm及950nm的光经过摄像光学镜头30后的倍率色差以及轴向像差示意图。

如表25所示,第三实施方式满足各条件式。

在本实施方式中,摄像光学镜头30的入瞳直径ENPD为12.153mm,对角线方向的全视场像高IH为9.615mm,对角线方向的视场角FOV为85.11°,使得摄像光学镜头30满足大光圈、广角、超薄、较低敏感性以及中远距离成像的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。

(第四实施方式)

图13是第四实施方式中摄像光学镜头40的结构示意图,第四实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,故对于相同的部分此处不再赘述,以下只列出不同点。

在本实施方式中,第五透镜L5的像侧面于近轴处为凸面。

表13示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40的设计数据。

【表13】

表14示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40中第六透镜L6以及第七透镜L7的非球面数据。

【表14】

表15、表16示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

【表15】

【表16】

图14则示出了波长为940nm的光经过摄像光学镜头40后的场曲及畸变示意图。图14的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。图15、图16分别示出了波长为930nm、940nm及950nm的光经过摄像光学镜头40后的倍率色差以及轴向像差示意图。

如表25所示,第四实施方式满足各条件式。

在本实施方式中,摄像光学镜头40的入瞳直径ENPD为7.644mm,对角线方向的全视场像高IH为9.615mm,对角线方向的视场角FOV为88.61°,使得摄像光学镜头40满足大光圈、广角、超薄、较低敏感性以及中远距离成像的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。

(第五实施方式)

图17是第五实施方式中摄像光学镜头50的结构示意图,第五实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,故对于相同的部分此处不再赘述,以下只列出不同点。

在本实施方式中,第三透镜L3的像侧面于近轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面于近轴处为凹面。

表17示出本发明第五实施方式的摄像光学镜头50的设计数据。

【表17】

表18示出本发明第五实施方式的摄像光学镜头50中第六透镜L6以及第七透镜L7的非球面数据。

【表18】

表19、表20示出本发明第五实施方式的摄像光学镜头50中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

【表19】

【表20】

图18则示出了波长为940nm的光经过摄像光学镜头50后的场曲及畸变示意图。图18的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。图19、图20分别示出了波长为930nm、940nm及950nm的光经过摄像光学镜头50后的倍率色差以及轴向像差示意图。

如表25所示,第五实施方式满足各条件式。

在本实施方式中,摄像光学镜头50的入瞳直径ENPD为7.397mm,对角线方向的全视场像高IH为9.615mm,对角线方向的视场角FOV为111.94°,使得摄像光学镜头50满足大光圈、广角、超薄、较低敏感性以及中远距离成像的设计要求,其轴上、轴外色像差被充分补正,且具有优秀的光学特征。

(对比例)

图21是对比例中摄像光学镜头60的结构示意图,符号含义与第一实施方式相同,故对于相同的部分此处不再赘述。

表21示出本发明对比例摄像光学镜头60的设计数据。

【表21】

表22示出本发明对比例摄像光学镜头60中第六透镜L6以及第七透镜L7的非球面数据。

【表22】

表23、表24示出本发明对比例摄像光学镜头60中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

【表23】

【表24】

图22则示出了波长为940nm的光经过摄像光学镜头60后的场曲及畸变示意图。图22的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。图23、图24分别示出了波长为930nm、940nm及950nm的光经过摄像光学镜头60后的倍率色差以及轴向像差示意图。

在本对比例中,摄像光学镜头60的入瞳直径ENPD为7.9876mm,对角线方向的全视场像高IH为9.615mm,对角线方向的视场角FOV为133.76°。

表25示出了实施方式1-5以及对比例中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。显然,对比例的摄像光学镜头60不满足上述的关系式:90.00≤(FOV×f)/IH≤140.00。摄像光学镜头60无法有效兼顾大视场角和长焦,无法实现中远距离成像,光学性能不够优秀。

【表25】

其中,f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距。

以上的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。

相关技术
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