一种高像素成像镜头

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种高像素成像镜头。

背景技术

近年来，随着半导体制程技术的精进，芯片的像素越来越高，对应地，使得搭载在手机或数码相机等电子产品上的光学镜头也逐渐往高像素、大光圈等领域发展，现有镜头通常配置的光圈数值(镜头焦距/入瞳直径)一般为2.0或2.0以上，此类镜头无法在光线不足的情况下保证镜头的成像品质。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种高像素成像镜头，通过采用由六片透镜组成的镜头，并限制了各透镜参数，实现了高像素、大光圈并且成像品质佳。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种高像素成像镜头，沿光轴由物侧到像侧依次组成为：

光阑；

第一透镜，具有正屈折力；

第二透镜，具有负屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面；

第三透镜，具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面；

第四透镜，具有负屈折力，其像侧面于近光轴处为凹面；

第五透镜，具有正屈折力，其像侧面于近光轴处为凸面；

第六透镜，具有负屈折力，其像侧面于近光轴处为凹面；

上述第一～六透镜均为塑胶材质；

所述镜头满足以下关系式：

1.5

其中，EPD为镜头入瞳直径，F为镜头焦距。

使镜头具有大光圈优势，从而在改善边缘光线像差的同时增强暗环境下的成像效果。

进一步地，所述镜头满足以下关系式：

0.8

其中，CT34为第三透镜与第四透镜光轴上的距离，CT4为第四透镜的光轴上厚度。

通过满足上述关系式，能够合理控制第四透镜的中心厚度与第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔之间的比值，使镜头具有较好的平衡场曲和色散的能力。

进一步地，所述镜头满足以下关系式：

0.65≤ImgH/TTL≤0.78

其中，ImgH为成像面上有效像素区域对角线长的一半，TTL为镜头总长。

通过对镜头的光学总长度和像高比例的控制，可有效地压缩成像镜头的总尺寸，以实现镜头的超薄特性与小型化，从而使得该镜头能够较好地适用于例如便携式电子产品等尺寸受限的系统。

进一步地，所述镜头满足以下关系式：

0.8

其中，F1为第一透镜焦距。

通过将第一透镜的焦距控制在合理范围内，使得第一透镜能够承担系统所需要的正屈折力，也使得第一透镜所贡献的球差在一合理可控的范围，从而保证后续光学透镜能合理地校正具有正屈折力的第一透镜所贡献的负球差，进而可较好地保证系统轴上视场的成像质量。

进一步地，所述镜头满足以下关系式：

2.8

其中，F3为第三透镜焦距。

通过合理选择第三透镜焦距，使镜头具有较好的平衡场曲的能力。

进一步地，所述镜头满足以下关系式：

5

其中，CT56为第五透镜与第六透镜光轴上的距离，T56为第五透镜与第六透镜最小空气间隔厚度。

通过合理分布第五透镜与第六透镜光轴上的距离和第五透镜与第六透镜最小空气间隔厚度，能使镜头具有较好平衡彗差的能力。

进一步地，所述镜头满足以下关系式：

3.3

其中，FOV为镜头视场角。

通过满足上述关系式，镜头同时具备大光圈与大视场角。

进一步地，所述镜头满足以下关系式：

0.15<∣SAG61/Y61∣<0.3

其中，SAG61为第六透镜的矢高，Y61为第六透镜的有效径。

通过满足上述关系式，镜头具备较好的杂光表现，并且有利于加工。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种高像素成像镜头，其采用了六片透镜，并且通过各个透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴间距等的配合，使镜头在光线不足的情况下仍有较高的成像质量，具有高像素、大光圈并且成像品质佳等优点，适用于小型便携式电子移动设备。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种高像素成像镜头的结构示意图；

图2为本发明实施例1的一种高像素成像镜头的像散场曲图；

图3为本发明实施例1的一种高像素成像镜头的畸变曲线图；

图4为本发明实施例1的一种高像素成像镜头的垂轴色差图；

图5为本发明实施例2的一种高像素成像镜头的结构示意图；

图6为本发明实施例2的一种高像素成像镜头的像散场曲图；

图7为本发明实施例2的一种高像素成像镜头的畸变曲线图；

图8为本发明实施例2的一种高像素成像镜头的垂轴色差图；

图9为本发明实施例3的一种高像素成像镜头的结构示意图；

图10为本发明实施例3的一种高像素成像镜头的像散场曲图；

图11为本发明实施例3的一种高像素成像镜头的畸变曲线图；

图12为本发明实施例3的一种高像素成像镜头的垂轴色差图。

图中：1、光阑；2、第一透镜；3、第二透镜；4、第三透镜；5、第四透镜；6、第五透镜；7、第六透镜；8、滤光片；9、像面。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

一种高像素成像镜头，沿光轴由物侧到像侧依次组成为：

光阑1；

第一透镜2，具有正屈折力；

第二透镜3，具有负屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面；

第三透镜4，具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面；

第四透镜5，具有负屈折力，其像侧面于近光轴处为凹面；

第五透镜6，具有正屈折力，其像侧面于近光轴处为凸面；

第六透镜7，具有负屈折力，其像侧面于近光轴处为凹面；

上述第一～六透镜均为塑胶材质；

所述镜头满足以下关系式：

1.5

其中，EPD为镜头入瞳直径，F为镜头焦距。

使镜头具有大光圈优势，从而在改善边缘光线像差的同时增强暗环境下的成像效果。

具体地，所述镜头满足以下关系式：

0.8

其中，CT34为第三透镜4与第四透镜5光轴上的距离，CT4为第四透镜5的光轴上厚度。

通过满足上述关系式，能够合理控制第四透镜5的中心厚度与第三透镜4和第四透镜5在光轴上的空气间隔之间的比值，使镜头具有较好的平衡场曲和色散的能力。

具体地，所述镜头满足以下关系式：

0.65≤ImgH/TTL≤0.78

其中，ImgH为成像面上有效像素区域对角线长的一半，TTL为镜头总长。

通过对镜头的光学总长度和像高比例的控制，可有效地压缩成像镜头的总尺寸，以实现镜头的超薄特性与小型化，从而使得该镜头能够较好地适用于例如便携式电子产品等尺寸受限的系统。

具体地，所述镜头满足以下关系式：

0.8

其中，F1为第一透镜2焦距。

通过将第一透镜2的焦距控制在合理范围内，使得第一透镜2能够承担系统所需要的正屈折力，也使得第一透镜2所贡献的球差在一合理可控的范围，从而保证后续光学透镜能合理地校正具有正屈折力的第一透镜2所贡献的负球差，进而可较好地保证系统轴上视场的成像质量。

具体地，所述镜头满足以下关系式：

2.8

其中，F3为第三透镜4焦距。

通过合理选择第三透镜4焦距，使镜头具有较好的平衡场曲的能力。

具体地，所述镜头满足以下关系式：

5

其中，CT56为第五透镜6与第六透镜7光轴上的距离，T56为第五透镜6与第六透镜7最小空气间隔厚度。

通过合理分布第五透镜6与第六透镜7光轴上的距离和第五透镜6与第六透镜7最小空气间隔厚度，能使镜头具有较好平衡彗差的能力。

具体地，所述镜头满足以下关系式：

3.3

其中，FOV为镜头视场角。

通过满足上述关系式，镜头同时具备大光圈与大视场角。

具体地，所述镜头满足以下关系式：

0.15<∣SAG61/Y61∣<0.3

其中，SAG61为第六透镜7的矢高，Y61为第六透镜7的有效径。

通过满足上述关系式，镜头具备较好的杂光表现，并且有利于加工。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1

本实施例提供一种高像素成像镜头，沿光轴由物侧到像侧依次组成为光阑1、第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7、滤光片8、像面9。第一透镜2具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第二透镜3具有负屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第三透镜4具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凸面；第四透镜5具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第五透镜6具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凸面；第六透镜7具有负屈折力，其物侧面在近轴区为凹面，像侧面在近轴区为凹面；滤光片8设置在第六透镜7与像面9之间。第一～六透镜均为塑胶材质。

表1示出了实施例1中各透镜的面型、曲率半径、厚度、折射率及色散系数。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

表1为实施例1的镜头各透镜参数表

在本实施例中，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；A

下表2示出了可用于实施例1中各非球面镜面的高次项系数。

表2为实施例1的各非球面镜面的高次项系数表

表3为实施例1的一种高像素成像镜头的参数表

根据图1及表1-3所示出的一种高像素成像镜头的结构及参数，实施例1示出的一种高像素成像镜头具有高像素、大光圈优点，适用于小型便携式电子移动设备。

根据图2-4所示出的一种高像素成像镜头的像散场曲、畸变曲线、垂轴色差，实施例1中示出的一种高像素成像镜头在光线不足的情况下仍有较高的成像质量，具有成像品质佳的优点。

实施例2

本实施例提供一种高像素成像镜头，沿光轴由物侧到像侧依次组成为光阑1、第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7、滤光片8、像面9。第一透镜2具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第二透镜3具有负屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第三透镜4具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凸面；第四透镜5具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第五透镜6具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凸面；第六透镜7具有负屈折力，其物侧面在近轴区为凹面，像侧面在近轴区为凹面；滤光片8设置在第六透镜7与像面9之间。第一～六透镜均为塑胶材质。

表4示出了实施例2中各透镜的面型、曲率半径、厚度、折射率及色散系数。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

表4为实施例2的镜头各透镜参数表

在本实施例中，各非球面面型可由上述实施例1中的公式(1)限定。

下表5示出了可用于实施例2中各非球面镜面的高次项系数。

表5为实施例2的各非球面镜面的高次项系数表

表6为实施例2的一种高像素成像镜头的参数表

根据图5及表4-6所示出的一种高像素成像镜头的结构及参数，实施例2示出的一种高像素成像镜头具有高像素、大光圈优点，适用于小型便携式电子移动设备。

根据图6-8所示出的一种高像素成像镜头的像散场曲、畸变曲线、垂轴色差，实施例2中示出的一种高像素成像镜头在光线不足的情况下仍有较高的成像质量，具有成像品质佳的优点。

实施例3

本实施例提供一种高像素成像镜头，沿光轴由物侧到像侧依次组成为光阑1、第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7、滤光片8、像面9。第一透镜2具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第二透镜3具有负屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第三透镜4具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凸面；第四透镜5具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；第五透镜6具有正屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凸面；第六透镜7具有负屈折力，其物侧面在近轴区为凸面，像侧面在近轴区为凹面；滤光片8设置在第六透镜7与像面9之间。第一～六透镜均为塑胶材质。。

表7示出了实施例3中各透镜的面型、曲率半径、厚度、折射率及色散系数。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

表7为实施例3的镜头各透镜参数表

在本实施例中，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；A

下表8示出了可用于实施例3中各非球面镜面的高次项系数。

表8为实施例3的各非球面镜面的高次项系数表

表9为实施例3的一种高像素成像镜头的参数表

根据图9及表7-9所示出的一种高像素成像镜头的结构及参数，实施例3示出的一种高像素成像镜头具有高像素、大光圈优点，适用于小型便携式电子移动设备。

根据图10-12所示出的一种高像素成像镜头的像散场曲、畸变曲线、垂轴色差，实施例3中示出的一种高像素成像镜头在光线不足的情况下仍有较高的成像质量，具有成像品质佳的优点。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。