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技术领域

本申请涉及光学元件领域,具体地,涉及一种光学成像系统。

背景技术

近年来,随着穿戴设备市场热度的日益增高,人们对于穿戴设备中镜头的要求也越来越高。由于穿戴设备在使用过程中温度会不断上升,温度的上升无疑会影响镜头的性能从而影响消费者的使用体验,因此如何降低镜头对于温度的敏感度是亟待解决的一个问题。

发明内容

本申请提供了这样一种光学成像系统,该光学成像系统沿光轴由物侧至像侧依次包括:具有负光焦度的第一透镜;具有负光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;具有正光焦度的第四透镜;具有负光焦度的第五透镜;以及具有正光焦度或负光焦度的第六透镜;其中,第一透镜的有效焦距f1、第四透镜的有效焦距f4、第一透镜的折射率N1与第四透镜的折射率N4满足:-2.5<f1×N1/(f4×N4)<-1.5;以及第四透镜的物侧面和光轴的交点至第四透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG41、第四透镜的阿贝数V4、第四透镜的物侧面的曲率半径R7与第四透镜的像侧面的曲率半径R8满足:1.0<SAG41×V4/(R7-R8)<2.5。

在一个实施方式中,光学成像镜头的有效焦距f、第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2、第一透镜的阿贝数V1与第二透镜的阿贝数V2满足:-7.0

在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第一透镜与第二透镜的组合焦距f12满足:-2.0<(R1+R4)/f12<-1.5。

在一个实施方式中,第一透镜的有效焦距f1、第一透镜的折射率N1、第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第一透镜的像侧面的曲率半径R2满足:-3.5

在一个实施方式中,第一透镜的折射率N5、第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足:4.0<N5×(R3+R4)/(R3-R4)<8.5。

在一个实施方式中,第二透镜与第三透镜的组合焦距f23、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG22满足:3.5<f23/(CT2+CT3+SAG22)<6.0。

在一个实施方式中,第三透镜的有效焦距f3、第三透镜的折射率N3、第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:0.5<f3×N3/(R5+R6)<3.5。

在一个实施方式中,第四透镜的有效焦距f4、第四透镜的折射率N4、第四透镜在光轴上的中心厚度CT4、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34满足:3.0<f4×N4/(CT4+T34)<4.0。

在一个实施方式中,第四透镜与第五透镜的组合焦距f45、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5、第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG52满足:4.0<f45/(T45+CT5+SAG52)<6.0。

在一个实施方式中,第五透镜与第六透镜的组合焦距f56、第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第六透镜的像侧面的曲率半径R12满足:0<f56/(R9-R12)<1.0。

在一个实施方式中,第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距f456、第四透镜的像侧面的曲率半径R8与第六透镜的物侧面的曲率半径R11满足:3.5<f456/(R8+R11)<14.5。

在一个实施方式中,第一透镜的有效焦距f1、光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV与第四透镜的有效焦距f4满足:-3.5<f1×Tan(Semi-FOV)/f4<-2.5。

本申请提出了一个6片的光学成像镜头,通过搭配合理的镜片个数和光焦度,以及搭配合理的第一透镜和第四透镜的焦距与折射率,不仅可以很好的实现系统的广角特性,而且可以对-20°~60°范围内的温漂进行矫正,获得较高的成像质量。并且通过设置第四透镜的曲率半径、阿贝数及矢高,能够有效的矫正系统的垂轴色差、色球差、像散和场曲,提升轴外视场的整体成像质量。

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的光学成像系统的结构示意图;

图2A至图2C分别示出了实施例1的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线;

图3示出了根据本申请实施例2的光学成像系统的结构示意图;

图4A至图4C分别示出了实施例2的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线;

图5示出了根据本申请实施例3的光学成像系统的结构示意图;

图6A至图6C分别示出了实施例3的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线;

图7示出了根据本申请实施例4的光学成像系统的结构示意图;

图8A至图8C分别示出了实施例4的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线;

图9示出了根据本申请实施例5的光学成像系统的结构示意图;

图10A至图10C分别示出了实施例5的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线;

图11示出了根据本申请实施例6的光学成像系统的结构示意图;

图12A至图12C分别示出了实施例6的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线;

图13示出了根据本申请实施例7的光学成像系统的结构示意图;以及

图14A至图14C分别示出了实施例7的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线。

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成像系统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、第五透镜以及第六透镜。这六片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜至第六透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。

在示例性实施方式中,第一透镜可具有负光焦度;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;第五透镜可具有负光焦度以及第六透镜可具有正光焦度或负光焦度。通过搭配合理的镜片个数、面型和光焦度,能有效减小光学成像系统的光学总长,并保证系统具有较高的成像质量。第一透镜的有效焦距f1、第四透镜的有效焦距f4、第一透镜的折射率N1与第四透镜的折射率N4满足:-2.5<f1×N1/(f4×N4)<-1.5,通过第一透镜和第四透镜的焦距与折射率的搭配,不仅可以很好的实现系统的广角特性,而且可以对-20°~60°范围内的温漂进行矫正,获得较高的成像质量。第四透镜的物侧面和光轴的交点至第四透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离SAG41、第四透镜的阿贝数V4、第四透镜的物侧面的曲率半径R7与第四透镜的像侧面的曲率半径R8满足:1.0<SAG41×V4/(R7-R8)<2.5,通过设置第四透镜的曲率半径、阿贝数及矢高,能够有效的矫正系统的垂轴色差、色球差、像散和场曲,提升轴外视场的整体成像质量。

在示例性实施方式中,根据本申请示例性实施方式的光学成像系统还包括设置在第三透镜与第四透镜之间的光阑。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:-7.0

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:-2.0<(R1+R4)/f12<-1.5,其中,R1为第一透镜的物侧面的曲率半径,R4为第二透镜的像侧面的曲率半径,f12为第一透镜与第二透镜的组合焦距。满足-2.0<(R1+R4)/f12<-1.5,通过第一透镜、第二透镜的光焦度和形状的搭配,可以对光学成像系统的大广角特性和温漂特性进行平衡,很好的矫正光学成像系统的轴外像差。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:-3.5

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:4.0<N5×(R3+R4)/(R3-R4)<8.5,其中,N5为第一透镜的折射率,R3为第二透镜的物侧面的曲率半径,R4为第二透镜的像侧面的曲率半径。满足4.0<N5×(R3+R4)/(R3-R4)<8.5,通过第一透镜和第二透镜光焦度的搭配,可以对系统的大广角特性和温漂特性进行平衡,很好的矫正了系统的像差。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:3.5<f23/(CT2+CT3+SAG22)<6.0,其中,f23为第二透镜与第三透镜的组合焦距,CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度,CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度,SAG22为第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离。满足3.5<f23/(CT2+CT3+SAG22)<6.0,通过设置第二透镜、第三透镜的焦距和厚度及矢高,既能起到有效会聚光线的作用,很好的平衡了前后镜片的光焦度,又可以有效的矫正系统的场曲和像散。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:0.5<f3×N3/(R5+R6)<3.5,其中,f3为第三透镜的有效焦距,N3为第三透镜的折射率,R5为第三透镜的物侧面的曲率半径,R6为第三透镜的像侧面的曲率半径。满足0.5<f3×N3/(R5+R6)<3.5,通过第三透镜的焦距和曲率半径的设置,既能起到有效会聚光线的作用,又能很好的平衡前后镜片的光焦度,使得系统在不同的温度状态下均能得到较好的成像质量。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:3.0<f4×N4/(CT4+T34)<4.0,其中,f4为第四透镜的有效焦距,N4为第四透镜的折射率,CT4为第四透镜在光轴上的中心厚度,T34为第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔。满足3.0<f4×N4/(CT4+T34)<4.0,通过对第四透镜的折射率和光焦度的选择,有效的矫正了系统在-20°~60°范围内的后焦漂移,确保了系统在不同温度工作时的成像性能。通过控制第四透镜的厚度以及第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔,有利于矫正系统的球差,确保较好的成像品质。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:4.0<f45/(T45+CT5+SAG52)<6.0,其中,f45为第四透镜与第五透镜的组合焦距,T45为第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔,CT5为第五透镜在光轴上的中心厚度,SAG52为第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离。满足4.0<f45/(T45+CT5+SAG52)<6.0,通过第四透镜、第五透镜的组合光焦度与第五透镜的镜片形状的设置,能够有效的矫正系统的垂轴色差,色球差,像散和场曲,提升轴外视场的整体成像质量。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:0<f56/(R9-R12)<1.0,其中,f56为第五透镜与第六透镜的组合焦距,R9为第五透镜的物侧面的曲率半径,R12为第六透镜的像侧面的曲率半径。满足0<f56/(R9-R12)<1.0,通过合理搭配第五透镜、第六透镜的光焦度和曲率半径,可以更好的矫正系统的色球差和色差,提升中心视场的成像质量。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:3.5<f456/(R8+R11)<14.5,其中,f456为第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距,R8为第四透镜的像侧面的曲率半径,R11为第六透镜的物侧面的曲率半径。满足3.5<f456/(R8+R11)<14.5,合理设置第四透镜、第五透镜、第六透镜的光焦度组合以及第四透镜和第六透镜的曲率半径,有助于更好的实现光束会聚作用,减小轴向像差以及轴外场曲,像散,获得更好的成像质量。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统可满足:-3.5<f1×Tan(Semi-FOV)/f4<-2.5,其中,f1为第一透镜的有效焦距,Semi-FOV为光学成像系统的最大半视场角,f4为第四透镜的有效焦距。满足-3.5<f1×Tan(Semi-FOV)/f4<-2.5,通过合理分配第一透镜和第四透镜的光焦度,更好的实现广角镜头消温漂的效果。约束光学成像系统的最大半视场角,有利于镜头接收物方更大视场范围内的信息,保证系统大视场角的特点。

用玻璃制成的光学透镜可抑制光学镜头后焦随温度变化的偏移,以提高系统稳定性。同时采用玻璃材质可避免因使用环境中高、低温温度变化造成的镜头成像模糊,影响到镜头的正常使用。例如,全玻璃设计的光学镜头的温度范围较广,可在-40℃~105℃范围内保持稳定的光学性能。具体地,在重点关注解像质量和信赖性时,第一透镜至第六透镜可均为玻璃镜片。当然在温度稳定性要求较低的应用场合中,光学镜头中的第一透镜至第六透镜也可均由塑料制成。用塑料制作光学透镜,可有效减小制作成本。当然,光学成像系统中的第一透镜至第六透镜也可由塑料和玻璃搭配制成。

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统包含2片玻璃镜片和4片塑料镜片,示例性地,第四透镜为玻璃镜片,起到了消温漂作用,第一透镜为玻璃镜片可以增加镜头的耐摩擦性。通过这样的设计,可以实现从-20°~60°的温漂矫正效果,很好的解决穿戴设备使用过程中镜头性能变差的问题。

在示例性实施方式中,第一透镜至第六透镜中各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。本申请并不具体限定球面透镜和非球面透镜的具体数量,若重点关注解像质量时,透镜可以均使用非球面镜片。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。球面透镜的特点是:从透镜中心到周边有恒定的曲率。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。可选地,第一透镜至第六透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。

在示例性实施方式中,光学成像系统的有效焦距f可以例如在2.4mm至2.5mm的范围内,第一透镜的有效焦距f1可以例如在-3.7mm至-3.0mm的范围内,第二透镜的有效焦距f2可以例如在-14.5mm与-10.0mm的范围内,第三透镜的有效焦距f3可以例如在2.9mm至3.4mm的范围内,第四透镜的有效焦距f4可以例如在1.7mm至1.9mm的范围内,第五透镜的有效焦距f5可以例如在-3.4mm至-2.6mm的范围内,第六透镜的有效焦距f6可以例如在-710.3mm至286.0mm的范围内。第一透镜的物侧面至光学成像系统的成像面于光轴上的距离TTL可以满足5.0mm

在示例性实施方式中,根据本申请的光学成像系统还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大视场角、高像素、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,使得光学成像镜头更有利于生产加工。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系统的透镜数量,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,但是该光学成像系统不限于包括六个透镜。如果需要,该光学成像系统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成像系统的具体实施例。

实施例1

以下参照图1至图2C描述根据本申请实施例1的光学成像系统。图1示出了根据本申请实施例1的光学成像系统的结构示意图。

如图1所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、滤光片E7和成像面S15。第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,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。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。

在本示例中,光学成像系统的有效焦距f为2.46mm,光学成像系统的总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S15在光轴上的距离)为5.50mm,光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV为60.0°。

表1示出了实施例1的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

在实施例1中,第一透镜E1至第六透镜E6中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2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S12的高次项系数A

S12 -1.2908E-01 1.3617E-01 -1.4579E-01 1.0237E-01 -4.6570E-021.2068E-02 -1.3839E-03

表2

图2A示出了实施例1的光学成像系统的轴上色差曲线,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的光学成像系统的象散曲线,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的光学成像系统的倍率色差曲线,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2C可知,实施例1所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。

实施例2

以下参照图3至图4C描述根据本申请实施例2的光学成像系统。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的光学成像系统的结构示意图。

如图3所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、滤光片E7和成像面S15。第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,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。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。

在本示例中,光学成像系统的有效焦距f为2.46mm,光学成像系统的总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S15在光轴上的距离)为5.50mm,光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV为60.0°。

表3示出了实施例2的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和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。

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表3

表4

图4A示出了实施例2的光学成像系统的轴上色差曲线,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的光学成像系统的象散曲线,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的光学成像系统的倍率色差曲线,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4C可知,实施例2所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。

实施例3

以下参照图5至图6C描述了根据本申请实施例3的光学成像系统。图5示出了根据本申请实施例3的光学成像系统的结构示意图。

如图5所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、滤光片E7和成像面S15。第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。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。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。

在本示例中,光学成像系统的有效焦距f为2.47mm,光学成像系统的总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S15在光轴上的距离)为5.50mm,光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV为60.0°。

表5示出了实施例3的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(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5

表6

图6A示出了实施例3的光学成像系统的轴上色差曲线,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的光学成像系统的象散曲线,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的光学成像系统的倍率色差曲线,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6C可知,实施例3所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。

实施例4

以下参照图7至图8C描述了根据本申请实施例4的光学成像系统。图7示出了根据本申请实施例4的光学成像系统的结构示意图。

如图7所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、滤光片E7和成像面S15。第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。

在本示例中,光学成像系统的有效焦距f为2.47mm,光学成像系统的总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S15在光轴上的距离)为5.50mm,光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV为60.0°。

表7示出了实施例4的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(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

表8

图8A示出了实施例4的光学成像系统的轴上色差曲线,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的光学成像系统的象散曲线,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的光学成像系统的倍率色差曲线,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8C可知,实施例4所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。

实施例5

以下参照图9至图10C描述了根据本申请实施例5的光学成像系统。图9示出了根据本申请实施例5的光学成像系统的结构示意图。

如图9所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、滤光片E7和成像面S15。第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。

在本示例中,光学成像系统的有效焦距f为2.47mm,光学成像系统的总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S15在光轴上的距离)为5.50mm,光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV为60.0°。

表9示出了实施例5的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表10示出了可用于实施例5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9

表10

图10A示出了实施例5的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5的光学成像系统的倍率色差曲线,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10A至图10C可知,实施例5所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。

实施例6

以下参照图11至图12C描述了根据本申请实施例6的光学成像系统。图11示出了根据本申请实施例6的光学成像系统的结构示意图。

如图11所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、滤光片E7和成像面S15。第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。

在本示例中,光学成像系统的有效焦距f为2.47mm,光学成像系统的总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S15在光轴上的距离)为5.50mm,光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV为60.0°。

表11示出了实施例6的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表12示出了可用于实施例6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11

表12

图12A示出了实施例6的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12B示出了实施例6的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C示出了实施例6的光学成像系统的倍率色差曲线,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12A至图12C可知,实施例6所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。

实施例7

以下参照图13至图14C描述了根据本申请实施例7的光学成像系统。图13示出了根据本申请实施例7的光学成像系统的结构示意图。

如图13所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、滤光片E7和成像面S15。第一透镜E1具有负光焦度,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为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。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。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。

在本示例中,光学成像系统的有效焦距f为2.47mm,光学成像系统的总长度TTL(即,从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S15在光轴上的距离)为5.50mm,光学成像系统的最大半视场角Semi-FOV为60.0°。

表13示出了实施例7的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表14示出了可用于实施例7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13

表14

图14A示出了实施例7的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图14B示出了实施例7的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图14C示出了实施例7的光学成像系统的倍率色差曲线,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14A至图14C可知,实施例7所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。

综上,实施例1至实施例7分别满足表15中所示的关系。

表15

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系统。

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。

相关技术
  • 目镜式成像光学装置和头戴式成像光学设备及其制造方法和成像方法
  • 校准数字光学成像系统的方法、校正数字光学成像系统中像差的方法及数字光学成像系统
  • 广角成像光学系统以及使用该广角成像光学系统的广角成像装置、监视成像装置、车载成像装置以及投影装置
技术分类

06120115928944