光学成像镜头的制作方法

专利查询2022-6-29  86



1.本实用新型涉及光学成像领域,尤其涉及一种光学成像镜头,具体是由六片镜片组成的光学成像镜头。


背景技术:

2.随着各地现代化建设和经济的快速发展,构建和谐社会的必要性与日俱增,安防监控系统作为保障居民人生财产安全的基本工具,已成为社会和谐发展的重要组成部分。由于安防监控系统所用到的镜头对于有限拍摄范围内拍到对象的范围有着较高的要求,因此更多时候广角镜头成为了首选。
3.为了满足实际安防监控应用场景的需要,现急需一种拍摄范围广、成像清晰的光学成像镜头。


技术实现要素:

4.本实用新型旨在提供一种六片透镜组成的光学成像镜头,该光学成像镜头为一种可见和红外波段共焦的广角镜头,可以满足日夜两用的安防监控需求。
5.本实用新型的一个方面提供一种光学成像镜头,该光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的:
6.具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面;
7.第二透镜;
8.第三透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;
9.第四透镜,其物侧面为凸面;
10.具有负光焦度的第五透镜;
11.第六透镜;
12.其中,所述的光学成像镜头的有效焦距f、所述的光学成像镜头的最大半视场角semi-fov及所述的第一透镜的物侧面至所述的光学成像镜头的成像面的轴上距离ttl满足:
13.0.2《f
×
tan(semi-fov)/ttl《0.8
14.所述的第五透镜的物侧面的有效半口径dt51及所述的第六透镜的物侧面的有效半口径dt61满足:0.2《dt51/dt61《1.0。
15.根据本实用新型的一个实施方式,所述的光学成像镜头的有效焦距f及所述的第一透镜的有效焦距f1满足:-1.0《f/f1《-0.4。
16.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第四透镜的有效焦距f4及所述的第五透镜的有效焦距f5满足:-0.8《(f4+f5)/f4《0。
17.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第六透镜的像侧面至所述的光学成像镜头的成像面在所述的光轴上的距离bfl及所述的第三透镜与所述的第四透镜的合成焦距f34满足:0.2《bfl/f34《1.2。
18.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第三透镜在所述的光轴上的中心厚度ct3及所述的第四透镜在所述的光轴上的中心厚度ct4满足:0.4《ct3/ct4《1.6。
19.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第五透镜和所述的第六透镜在所述的光轴上的空气间隔t56及所述的第一透镜至所述的第六透镜中任意相邻两透镜在所述光轴上的空气间隔的总和∑at满足:t56/∑at《0.6。
20.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第一透镜的像侧面的曲率半径r2及所述的光学成像镜头的有效焦距f满足:0.3《r2/f《0.8。
21.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第三透镜的物侧面的曲率半径r5及所述的第三透镜的像侧面的曲率半径r6满足:r6/r5《1.0。
22.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第四透镜的物侧面的曲率半径r7及所述的第四透镜的像侧面的曲率半径r8满足:|(r7+r8)/(r7-r8)|《0.5。
23.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第三透镜的物侧面和所述的光轴的交点至所述的第三透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag31与所述的第三透镜的像侧面和所述的光轴的交点至所述的第三透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag32满足:sag31/sag32《1.2。
24.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第五透镜的物侧面和所述的光轴的交点至所述的第五透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag51与所述的第六透镜的物侧面和所述的光轴的交点至所述的第六透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag61满足:|(sag51+sag61)/(sag51-sag61)|《1.8。
25.根据本实用新型的一个实施方式,所述的光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh及所述的第一透镜的物侧面的有效半口径dt11满足:0.4《imgh/dt11《1.2。
26.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第六透镜的边缘厚度et6及所述的第六透镜在所述的光轴上的中心厚度ct6满足:0.4《et6/ct6《1.0。
27.根据本实用新型的一个实施方式,所述的第三透镜的边缘厚度et3及所述的第二透镜的边缘厚度et2满足:et3/et2《4.5。
28.根据本实用新型的一个实施方式,所述的光学成像镜头的工作波段为450nm-1000nm。
29.根据本实用新型的一个实施方式,所述光学成像镜头包含至少一片玻璃非球面透镜。
30.本实用新型的有益效果:
31.本实用新型提供的光学成像镜头包括多片透镜,如第一透镜至第六透镜,其中,第一透镜具有负的光焦度,能够有效地捕捉到更多的光线从而实现广角的特质;第三透镜调整光线的出射角度,其形状与前方第二透镜形状相配合,能够有效减小慧差;第五透镜具有负的光焦度有利于光学成像镜头的光焦度合理分配,易于光学成像镜头平衡和矫正各项像差;同时,具备视场角大、景深长、成像清晰的特点,有利于提供良好的成像画面。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需
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实用新型的一些实施例,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他的附图。
33.图1为本实用新型光学成像镜头实施例1的透镜组结构示意图;
34.图1a为本实用新型光学成像镜头实施例1的象散曲线;
35.图1b为本实用新型光学成像镜头实施例1的畸变曲线;
36.图1c为本实用新型光学成像镜头实施例1在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图;
37.图1d为本实用新型光学成像镜头实施例1在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图;
38.图2为本实用新型光学成像镜头实施例2的透镜组结构示意图;
39.图2a为本实用新型光学成像镜头实施例2的象散曲线;
40.图2b为本实用新型光学成像镜头实施例2的畸变曲线;
41.图2c为本实用新型光学成像镜头实施例2在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图;
42.图2d为本实用新型光学成像镜头实施例2在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图;
43.图3为本实用新型光学成像镜头实施例3的透镜组结构示意图;
44.图3a为本实用新型光学成像镜头实施例3的象散曲线;
45.图3b为本实用新型光学成像镜头实施例3的畸变曲线;
46.图3c为本实用新型光学成像镜头实施例3在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图;
47.图3d为本实用新型光学成像镜头实施例3在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图;
48.图4为本实用新型光学成像镜头实施例4的透镜组结构示意图;
49.图4a为本实用新型光学成像镜头实施例4的象散曲线;
50.图4b为本实用新型光学成像镜头实施例4的畸变曲线;
51.图4c为本实用新型光学成像镜头实施例4在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图;
52.图4d为本实用新型光学成像镜头实施例4在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图;
53.图5为本实用新型光学成像镜头实施例5的透镜组结构示意图;
54.图5a为本实用新型光学成像镜头实施例5的象散曲线;
55.图5b为本实用新型光学成像镜头实施例5的畸变曲线;
56.图5c为本实用新型光学成像镜头实施例5在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图;
57.图5d为本实用新型光学成像镜头实施例5在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图;
58.图6为本实用新型光学成像镜头实施例6的透镜组结构示意图;
59.图6a为本实用新型光学成像镜头实施例6的象散曲线;
60.图6b为本实用新型光学成像镜头实施例6的畸变曲线;
61.图6c为本实用新型光学成像镜头实施例6在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图;
62.图6d为本实用新型光学成像镜头实施例6在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图;
63.图7为本实用新型光学成像镜头实施例7的透镜组结构示意图;
64.图7a为本实用新型光学成像镜头实施例7的象散曲线;
65.图7b为本实用新型光学成像镜头实施例7的畸变曲线;
66.图7c为本实用新型光学成像镜头实施例7在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图;
67.图7d为本实用新型光学成像镜头实施例7在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图。
具体实施方式
68.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
69.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,在不背离本实用新型的教导的情况下,下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
70.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,当描述本技术的实施方式时,使用“可”表示“本技术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。
71.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。
72.在本实用新型的描述中,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。
73.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)均具有与本技术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的解释,除非本文中明确如此限定。
74.需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型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对本实用新型的特征、原理和其他方面进行详细描述。
75.示例性实施方式
76.本实用新型示例性实施方式的光学成像镜头包括六片镜片,沿光轴由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、第五透镜以及第六透镜,其中,各个透镜之间相互独立,各透镜之间在光轴上具有空气间隔。
77.在本示例性实施方式中,第一透镜具有负光焦度,其物侧面为凸面;第三透镜其物侧面为凹面,像侧面为凸面;第四透镜其物侧面为凸面;第五透镜具有负光焦度。光学成像镜头中的前三片透镜对于光线射入和射出角度具有重要的作用;第一透镜具有负的光焦度,能够有效地捕捉到更多的光线从而实现广角的特质;第三透镜调整光线的出射角度,其形状与前方第二透镜形状相配合,能够有效减小慧差;第五透镜具有负的光焦度有利于光学成像镜头的光焦度合理分配,易于光学成像镜头平衡和矫正各项像差。
78.在本示例性实施方式中,所述的光学成像镜头的有效焦距f、所述的光学成像镜头的最大半视场角semi-fov及所述的第一透镜的物侧面至所述的光学成像镜头的成像面的轴上距离ttl满足的条件式为:0.2《f
×
tan(semi-fov)/ttl《0.8。满足该条件时,有利于提高光学成像镜头的分辨能力,提高进光量,满足高像质要求,在保证小型化的同时合理分配光学系统机构,提高可加工性。更具体的,0.3《f
×
tan(semi-fov)/ttl《0.7,例如:0.46≤f
×
tan(semi-fov)/ttl≤0.61。
79.在本示例性实施方式中,所述的第五透镜的物侧面的有效半口径dt51及所述的第六透镜的物侧面的有效半口径dt61满足的条件式为:0.2《dt51/dt61《1.0。满足该条件时,可以控制光线在第五透镜与第六透镜的分布,减弱鬼像的强度,并有利于镜片之前的组装,提高生产良率。更具体的,0.3《dt51/dt61《0.9,例如:0.46≤dt51/dt61≤0.81。
80.在本示例性实施方式中,所述的光学成像镜头的有效焦距f及所述的第一透镜的有效焦距f1满足的条件式为:-1.0《f/f1《-0.4。满足该条件时,能够限制焦距的比例关系,能够有效将宽的视场角汇聚进光学装置,并降低光学装置的公差敏感性。更具体的,-0.90《f/f1《-0.5,例如:-0.82≤f/f1≤-0.59。
81.在本示例性实施方式中,所述的第四透镜的有效焦距f4及所述的第五透镜的有效焦距f5满足的条件式为:-0.8《(f4+f5)/f4《0。满足该条件时,有利于光焦度分配,同时有利于光学成像镜头像差平衡。更具体的,-0.70《(f4+f5)/f4《-0.10,例如:-0.59≤(f4+f5)/f4≤-0.19。
82.在本示例性实施方式中,所述的第六透镜的像侧面至所述的光学成像镜头的成像面在所述的光轴上的距离bfl及所述的第三透镜与所述的第四透镜的合成焦距f34满足的条件式为:0.2《bfl/f34《1.2。满足该条件时,能够限制光学后焦与第三透镜和第四透镜的组合焦距的比例关系,能够有效将宽的视场角汇聚进光学装置,并降低光学装置的公差敏感性。更具体的,0.30《bfl/f34《1.0,例如:0.56≤bfl/f34≤0.9。
83.在本示例性实施方式中,所述的第三透镜在所述的光轴上的中心厚度ct3及所述的第四透镜在所述的光轴上的中心厚度ct4满足的条件式为:0.4《ct3/ct4《1.6。满足该条件时,即合理分配第三透镜的第四透镜结构,使得镜片在结构上易于装配,有利于减小鬼像
影响。更具体的,0.45《ct3/ct4《1.50,例如:0.52≤ct3/ct4≤1.43。
84.在本示例性实施方式中,所述的第五透镜和所述的第六透镜在所述的光轴上的空气间隔t56及所述的第一透镜至所述的第六透镜中任意相邻两透镜在所述光轴上的空气间隔的总和∑at满足的条件式为:t56/∑at《0.6。满足该条件时,合理分配空气间隔,保证小型化的同时减小鬼像影响。更具体的,t56/∑at《0.5,例如:t56/∑at≤0.42。
85.在本示例性实施方式中,所述的第一透镜的像侧面的曲率半径r2及所述的光学成像镜头的有效焦距f满足的条件式为:0.3《r2/f《0.8。满足该条件时,限制了第一透镜的形状,有利于平衡像差,保证镜片加工性。更具体的,0.4《r2/f《0.7,例如:0.45≤r2/f≤0.68。
86.在本示例性实施方式中,所述的第三透镜的物侧面的曲率半径r5及所述的第三透镜的像侧面的曲率半径r6满足的条件式为:r6/r5《1.0。满足该条件时,限制了第三透镜的形状,有利于光学成像镜头平衡像差。更具体的,r6/r5《0.95,例如:r6/r5≤0.88。
87.在本示例性实施方式中,所述的第四透镜的物侧面的曲率半径r7及所述的第四透镜的像侧面的曲率半径r8满足的条件式为:|(r7+r8)/(r7-r8)|《0.5。满足该条件时,限制了第四透镜的形状,有利于光学成像镜头像差平衡,减小鬼像。更具体的,|(r7+r8)/(r7-r8)|《0.4,例如:|(r7+r8)/(r7-r8)|≤0.3。
88.在本示例性实施方式中,所述的第三透镜的物侧面和所述的光轴的交点至所述的第三透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag31与所述的第三透镜的像侧面和所述的光轴的交点至所述的第三透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag32满足的条件式为:sag31/sag32《1.2。满足该条件时,限制了第三透镜的形状,可有助于光线在系统中进行快速过渡。更具体的,sag31/sag32《1.1,例如:sag31/sag32≤1.06。
89.在本示例性实施方式中,所述的第五透镜的物侧面和所述的光轴的交点至所述的第五透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag51与所述的第六透镜的物侧面和所述的光轴的交点至所述的第六透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag61满足的条件式为:|(sag51+sag61)/(sag51-sag61)|《1.8。满足该条件时,限制了第五透镜和第六透镜的形状,可有利于提升相对照度。更具体的,|(sag51+sag61)/(sag51-sag61)|《1.6,例如:|(sag51+sag61)/(sag51-sag61)|≤1.51。
90.在本示例性实施方式中,所述的光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh及所述的第一透镜的物侧面的有效半口径dt11满足的条件式为:0.4《imgh/dt11《1.2。满足该条件时,能够有效提高进光量,有利于镜头满足相对照度需求、提高边缘视场照度、增强光学成像镜头的暗光表现。更具体的,0.5《imgh/dt11《1.1,例如:0.66≤imgh/dt11≤1.05。
91.在本示例性实施方式中,所述的第六透镜的边缘厚度et6及所述的第六透镜在所述的光轴上的中心厚度ct6满足的条件式为:0.4《et6/ct6《1.0。满足该条件时,限制了第六透镜的形状,有利于光学成像镜头平衡像差。更具体的,0.50《et6/ct6《0.85,例如:0.54≤et6/ct6≤0.82。
92.在本示例性实施方式中,所述的第三透镜的边缘厚度et3及所述的第二透镜的边缘厚度et2满足的条件式为:et3/et2《4.5。满足该条件时,限制了第二透镜和第三透镜的形状,可以合理分配光学系统机构,提高可加工性。更具体的,et3/et2《4.30,例如:et3/et2≤3.63。
93.在本示例性实施方式中,所述的光学成像镜头的工作波段为450nm-1000nm。满足该条件时,可实现红外可见共焦从而满足日夜两用的需求。
94.在本示例性实施方式中,所述光学成像镜头包含至少一片玻璃非球面透镜。满足该条件时,有利于光学成像镜头的像差平衡,并提高温度稳定性。
95.在本示例性实施方式中,上述光学成像镜头还可包括光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处,例如,光阑可设置在第三透镜与第四透镜之间。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。
96.根据本实用新型的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片,例如上述的六片。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,使得光学成像镜头具有较大的成像像面,具有成像范围广和成像质量高的特点。
97.上述实施方式的光学成像镜头是一种结合实际安防监控应用场景,满足可见和红外波段共焦的广角镜头,可以满足日夜两用的安防监控需求。
98.在示例性实施方式中,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六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、第五透镜和第六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、第五透镜和第六透镜中的每片透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
99.然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本技术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六个透镜为例进行了描述,但是该光学成像镜头不限于包括六个透镜,如果需要,该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。
100.下面参照附图进一步描述适用于上述实施例的光学成像镜头的具体实施例。
101.具体实施例1
102.图1为本实用新型光学成像镜头实施例1的透镜组结构示意图,所述的光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的: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。其中:
103.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具有正光焦度,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为凹面,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表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面s15上。
104.如表1所示,为实施例1的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、焦距、厚度/距离单位均为毫米(mm):
[0105][0106]
表1
[0107]
如表2所示,在实施例1中,从第一透镜e1的物侧面s1至成像面s15在光轴上的距离ttl=12.00mm,成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh=3.46mm,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之比f/epd=2.08,光学成像镜头的总有效焦距f=3.08mm。各个关系式的参数如同示例性实施方式所阐释,各个关系式的数值如下表中所列:
[0108][0109]
表2
[0110]
实施例1中的光学成像镜头满足:
[0111]f×
tan(semi-fov)/ttl=0.46,其中,f为光学成像镜头的有效焦距,semi-fov为光学成像镜头的最大半视场角,ttl为第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面的轴上距离;
[0112]
dt51/dt61=0.52,其中,dt51为第五透镜的物侧面的有效半口径,dt61为第六透镜的物侧面的有效半口径;
[0113]
f/f1=-0.61,其中,f为光学成像镜头的有效焦距,f1为第一透镜的有效焦距;
[0114]
(f4+f5)/f4=-0.59,其中,f4为第四透镜的有效焦距,f5为第五透镜的有效焦距;
[0115]
bfl/f34=0.56,其中,bfl为第六透镜的像侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离,f34为第三透镜与第四透镜的合成焦距;
[0116]
ct3/ct4=0.98,其中,ct3为第三透镜在光轴上的中心厚度,ct4为第四透镜在光轴上的中心厚度;
[0117]
t56/∑at=0.38,其中,t56为第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隔,∑at为第一透镜至第六透镜中任意相邻两具有光焦度的透镜之间在光轴上的空气间隔的总和;
[0118]
r2/f=0.68,其中,r2为第一透镜的像侧面的曲率半径,f为光学成像镜头的有效焦距;
[0119]
r6/r5=0.88,其中,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;
[0120]
|(r7+r8)/(r7-r8)|=0.05,其中,r7为第四透镜的物侧面的曲率半径,r8为第四透镜的像侧面的曲率半径;
[0121]
sag31/sag32=1.06,其中,sag31为第三透镜的物侧面和光轴的交点至第三透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离,sag32为第三透镜的像侧面和光轴的交点至第三透镜的像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离;
[0122]
|(sag51+sag61)/(sag51-sag61)|=0.42,其中,sag51为第五透镜的物侧面和光轴的交点至第五透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离,sag61为第六透镜的物侧面和光轴的交点至第六透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离;
[0123]
imgh/dt11=1.00,其中,其中,imgh为光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半,dt11为第一透镜的物侧面的有效半口径;
[0124]
et6/ct6=0.59,其中,et6为第六透镜的边缘厚度,ct6为第六透镜在光轴上的中心厚度;
[0125]
et3/et2=3.63,其中,et3为第三透镜的边缘厚度,et2为第二透镜的边缘厚度。
[0126]
在实施例1中,第一透镜e1至第六透镜e6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:
[0127][0128]
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为非球面第i-th阶的修正系数。
[0129]
在实施例1中,第一透镜e1至第六透镜e6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,表3示出了可用于实施例1中各非球面镜面s1-s12的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20和a22:
[0130][0131][0132]
表3
[0133]
图1a为本实用新型光学成像镜头实施例1的象散曲线;图1b为本实用新型光学成像镜头实施例1的畸变曲线;图1c为本实用新型光学成像镜头实施例1在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米;图1d为本实用新型光学成像镜头实施例1在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米。从图1c与图1d可以看出该实施例中的光学成像镜头的成像品质,如图所示各曲线比较集中、峰值比较好,由此可知该镜头的成像质量高。根据图1a至图1d所示可知,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。
[0134]
具体实施例2
[0135]
图2为本实用新型光学成像镜头实施例2的透镜组结构示意图,所述的光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的: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。其中:
[0136]
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具有正光焦度,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为凹面,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表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面s15上。
[0137]
如表4所示,为实施例2的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、焦距、厚度/距离单位均为毫米(mm):
[0138][0139][0140]
表4
[0141]
如表5所示,在实施例2中,从第一透镜e1的物侧面s1至成像面s15在光轴上的距离ttl=12.00mm,成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh=3.46mm,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之比f/epd=2.08,光学成像镜头的总有效焦距f=2.80mm。各个关系式的参数如同示例性实施方式所阐释,各个关系式的数值如下表中所列:
[0142][0143]
表5
[0144]
在实施例2中,第一透镜e1至第六透镜e6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,表6示出了可用于实施例2中各非球面镜面s1-s12的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20和a22:
[0145][0146][0147]
表6
[0148]
图2a为本实用新型光学成像镜头实施例2的象散曲线;图2b为本实用新型光学成像镜头实施例2的畸变曲线;图2c为本实用新型光学成像镜头实施例2在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米;图2d为本实用新型光学成像镜头实施例2在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米。从图2c与图2d可以看出该实施例中的光学成像镜头的成像品质,如图所示各曲线比较集中、峰值比较好,由此可知该镜头的成像质量高。根据图2a至图2d所示可知,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。
[0149]
具体实施例3
[0150]
图3为本实用新型光学成像镜头实施例3的透镜组结构示意图,所述的光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的: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。其中:
[0151]
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具有正光焦度,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为凹面,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表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面s15上。
[0152]
如表7所示,为实施例3的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、焦距、厚度/距离单位均为毫米(mm):
[0153]
[0154][0155]
表7
[0156]
如表8所示,在实施例3中,从第一透镜e1的物侧面s1至成像面s15在光轴上的距离ttl=11.93mm,成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh=3.46mm,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之比f/epd=2.08,光学成像镜头的总有效焦距f=2.83mm。各个关系式的参数如同示例性实施方式所阐释,各个关系式的数值如下表中所列:
[0157][0158]
表8
[0159]
在实施例3中,第一透镜e1至第六透镜e6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,表9示出了可用于实施例3中各非球面镜面s1-s12的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20和a22:
[0160][0161][0162]
表9
[0163]
图3a为本实用新型光学成像镜头实施例3的象散曲线;图3b为本实用新型光学成像镜头实施例3的畸变曲线;图3c为本实用新型光学成像镜头实施例3在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米;图3d为本实用新型光学成像镜头实施例3在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米。从图3c与图3d可以看出该实施例中的光学成像镜头的成像品质,如图所示各曲线比较集中、峰值比较好,由此可知该镜头的成像质量高。根据图3a至图3d所示可知,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。
[0164]
具体实施例4
[0165]
图4为本实用新型光学成像镜头实施例4的透镜组结构示意图,所述的光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的: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。其中:
[0166]
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具有正光焦度,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为凹面,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表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面s15上。
[0167]
如表10所示,为实施例4的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、焦距、厚度/距离单位均为毫米(mm):
[0168][0169][0170]
表10
[0171]
如表11所示,在实施例4中,从第一透镜e1的物侧面s1至成像面s15在光轴上的距离ttl=12.00mm,成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh=3.46mm,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之比f/epd=2.08,光学成像镜头的总有效焦距f=2.79mm。各个关系式的参数如同示例性实施方式所阐释,各个关系式的数值如下表中所列:
[0172][0173]
表11
[0174]
在实施例4中,第一透镜e1至第六透镜e6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,表12示出了可用于实施例4中各非球面镜面s1-s12的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20和a22:
[0175][0176][0177]
表12
[0178]
图4a为本实用新型光学成像镜头实施例4的象散曲线;图4b为本实用新型光学成像镜头实施例4的畸变曲线;图4c为本实用新型光学成像镜头实施例4在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米;图4d为本实用新型光学成像镜头实施例4在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米。从图4c与图4d可以看出该实施例中的光学成像镜头的成像品质,如图所示各曲线比较集中、峰值比较好,由此可知该镜头的成像质量高。根据图4a至图4d所示可知,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。
[0179]
具体实施例5
[0180]
图5为本实用新型光学成像镜头实施例5的透镜组结构示意图,所述的光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的: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。其中:
[0181]
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具有正光焦度,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为凹面,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表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面s15上。
[0182]
如表13所示,为实施例5的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、焦距、厚度/距离单位均为毫米(mm):
[0183]
[0184][0185]
表13
[0186]
如表14所示,在实施例5中,从第一透镜e1的物侧面s1至成像面s15在光轴上的距离ttl=12.00mm,成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh=3.46mm,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之比f/epd=2.08,光学成像镜头的总有效焦距f=3.07mm。各个关系式的参数如同示例性实施方式所阐释,各个关系式的数值如下表中所列:
[0187][0188]
表14
[0189]
在实施例5中,第一透镜e1至第六透镜e6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,表15示出了可用于实施例5中各非球面镜面s1-s12的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20和a22:
[0190][0191][0192]
表15
[0193]
图5a为本实用新型光学成像镜头实施例5的象散曲线;图5b为本实用新型光学成像镜头实施例5的畸变曲线;图5c为本实用新型光学成像镜头实施例5在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米;图5d为本实用新型光学成像镜头实施例5在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米。从图5c与图5d可以看出该实施例中的光学成像镜头的成像品质,如图所示各曲线比较集中、峰值比较好,由此可知该镜头的成像质量高。根据图5a至图5d所示可知,实施例5所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
[0194]
具体实施例6
[0195]
图6为本实用新型光学成像镜头实施例6的透镜组结构示意图,所述的光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的:第一透镜e1、第二透镜e2、光阑sto、第三透镜e3、第四透镜e4、第五透镜e5、第六透镜e6、滤光片e7和成像面s15。其中:
[0196]
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为凹面,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表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面s15上。
[0197]
如表16所示,为实施例6的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、焦距、厚度/距离单位均为毫米(mm):
[0198][0199][0200]
表16
[0201]
如表17所示,在实施例6中,从第一透镜e1的物侧面s1至成像面s15在光轴上的距离ttl=11.99mm,成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh=3.58mm,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之比f/epd=2.02,光学成像镜头的总有效焦距f=2.84mm。各个关系式的参数如同示例性实施方式所阐释,各个关系式的数值如下表中所列:
[0202][0203]
表17
[0204]
在实施例6中,第一透镜e1至第六透镜e6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,表18示出了可用于实施例6中各非球面镜面s1-s12的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20和a22:
[0205][0206][0207]
表18
[0208]
图6a为本实用新型光学成像镜头实施例6的象散曲线;图6b为本实用新型光学成像镜头实施例6的畸变曲线;图6c为本实用新型光学成像镜头实施例6在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米;图6d为本实用新型光学成像镜头实施例6在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米。从图6c与图6d可以看出该实施例中的光学成像镜头的成像品质,如图所示各曲线比较集中、峰值比较好,由此可知该镜头的成像质量高。根据图6a至图6d所示可知,实施例6所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
[0209]
具体实施例7
[0210]
图7为本实用新型光学成像镜头实施例7的透镜组结构示意图,所述的光学成像镜头包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的: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。其中:
[0211]
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具有正光焦度,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为凹面,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表面s1至s14的各表面并最终成像在成像面s15上。
[0212]
如表19所示,为实施例7的光学成像镜头的基本参数表,其中,曲率半径、焦距、厚度/距离单位均为毫米(mm):
[0213]
[0214][0215]
表19
[0216]
如表20所示,在实施例7中,从第一透镜e1的物侧面s1至成像面s15在光轴上的距离ttl=11.99mm,成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh=3.58mm,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之比f/epd=2.02,光学成像镜头的总有效焦距f=2.84mm。各个关系式的参数如同示例性实施方式所阐释,各个关系式的数值如下表中所列:
[0217][0218]
表20
[0219]
在实施例7中,第一透镜e1至第六透镜e6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,表21示出了可用于实施例7中各非球面镜面s1-s12的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20和a22:
[0220][0221][0222]
表21
[0223]
图7a为本实用新型光学成像镜头实施例7的象散曲线;图7b为本实用新型光学成像镜头实施例7的畸变曲线;图7c为本实用新型光学成像镜头实施例7在0.4358到0.6563um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米;图7d为本实用新型光学成像镜头实施例7在0.8300到0.8700um的衍射离焦调制传递函数图,图中的各条曲线分别体现各个视场的解析度,图中横轴为像面前后移动一定的量,即焦移,其以毫米为单位,图中体现了光学传递函数的模,也就是调制传递函数(即mtf),其描述了系统对各频率分量对比度的传递特性,等于输出图像的对比度/输入图像的对比度,该图中的空间频率为50.0000周期每毫米。从图7c与图7d可以看出该实施例中的光学成像镜头的成像品质,如图所示各曲线比较集中、峰值比较好,由此可知该镜头的成像质量高。根据图7a至图7d所示可知,实施例7所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
[0224]
本实用新型的有益效果:
[0225]
本实用新型提供的光学成像镜头包括多片透镜,如第一透镜至第六透镜,其中,第一透镜具有负的光焦度,能够有效地捕捉到更多的光线从而实现广角的特质;第三透镜调整光线的出射角度,其形状与前方第二透镜形状相配合,能够有效减小慧差;第五透镜具有负的光焦度有利于光学成像镜头的光焦度合理分配,易于光学成像镜头平衡和矫正各项像差;同时,具备视场角大、景深长、成像清晰的特点,有利于提供良好的成像画面。
[0226]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、改进、等同替换等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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