[0098] 在一些实施例中,光学镜头的光学总长TTL与第一透镜至第七透镜分别沿光轴的中心厚度的总和∑CT满足:0.4<∑CT/TTL<0.7。满足上述范围,有利于光学镜头的结构设计和生产工艺。
[0099] 在一些实施例中,光学镜头的有效焦距f与第三透镜沿光轴的中心厚度CT3满足:0.5
[0100] 在一些实施例中,第四透镜和第五透镜可胶合组成胶合透镜,可以有效矫正光学镜头的色差、降低光学镜头的偏心敏感度,还可以平衡光学镜头的像差,提升光学镜头的成像品质;还可以降低光学镜头的组装敏感度,进而降低光学镜头的加工工艺难度,提高光学镜头的组装良率。
[0101] 在一些实施例中,第七透镜可采用非球面透镜的面型,以提高解像质量。
[0102] 为使系统具有更好的光学性能,镜头中采用了非球面透镜,所述光学镜头的各非球面表面形状满足下列方程:
[0103]
[0104] 其中,z为曲面与曲面顶点在光轴方向的距离,h为光轴到曲面的距离,c为曲面顶点的曲率,K为二次曲面系数,A、B、C、D、E、F分别为二阶、四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶阶曲面系数。
[0105] 下面分多个实施例对本发明进行进一步的说明。在各个实施例中,光学镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材料选择部分有所不同,具体不同可参见各实施例的参数表。下述实施例仅为本发明的较佳实施方式,但本发明的实施方式并不仅仅受下述实施例的限制,其他的任何未背离本发明创新点所作的改变、替代、组合或简化,都应视为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
[0106] 实施例1
[0107] 请参阅图1,所示为本发明实施例1中提供的光学镜头的结构示意图,该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃G2。
[0108] 第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面;
[0109] 第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面;
[0110] 第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面;
[0111] 光阑ST;
[0112] 第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面;
[0113] 第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面;
[0114] 第四透镜L4和第五透镜L5组成胶合透镜组,即第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面的胶合面为S8;
[0115] 第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S10和像侧面S11均为凸面;
[0116] 第七透镜L7具有正光焦度,其物侧面S12为凹面,像侧面S13为凸面;
[0117] 滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面;
[0118] 保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面;
[0119] 成像面S18为平面。
[0120] 实施例1中的光学镜头中各透镜的相关参数如表1‑1所示。
[0121] 表1‑1
[0122]
[0123] 实施例1中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表1‑2所示。
[0124] 表1‑2
[0125]
[0126] 在本实施例中,光学镜头的场曲曲线图、F‑Theta畸变曲线、相对照度曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示。
[0127] 图2示出了实施例1的场曲曲线,其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度,横轴表示偏移量(单位:mm),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,子午像面和弧矢像面的场曲控制在‑0.09mm 0.05mm以内,说明光学镜头能够良好地矫正场曲。~
[0128] 图3示出了实施例1的F‑Theta畸变曲线,其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F‑Theta畸变,横轴表示F‑Theta畸变值(单位:%),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,光学镜头的F‑Theta畸变控制在‑10% 0以内,边缘角度区域的图像压缩较为~平缓,有效提高了展开图像的清晰度。
[0129] 图4示出了实施例1的相对照度曲线,其表示成像面上不同视场角度的相对照度值,横轴表示半视场角(单位:°),纵轴表示相对照度(单位:%)。从图中可以看出,在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%,说明光学镜头具有较好地相对照度。
[0130] 图5示出了实施例1的MTF(调制传递函数)曲线图,其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度,横轴表示空间频率(单位:lp/mm),纵轴表示MTF值。从图中可以看出,本实施例的MTF值在全视场内均在0.4以上,在0~160lp/mm的范围内,从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降,在低频和高频情况下都具有较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
[0131] 图6示出了实施例1的轴向像差曲线图,其表示各波长在成像面处光轴上的像差,横轴表示轴向像差值(单位:μm),纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出,轴向像差的偏移量控制在‑5μm 20μm以内,说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。~
[0132] 图7示出了实施例1的垂轴色差曲线图,其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差,横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位:μm),纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差控制在‑4μm 6μm以~内,说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。
[0133] 实施例2
[0134] 请参阅图8,所示为本发明实施例2中提供的光学镜头的结构示意图,本实施例与实施例1相比,主要在于各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0135] 实施例2中的光学镜头中各透镜的相关参数如表2‑1所示。
[0136] 表2‑1
[0137]
[0138] 实施例2中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表2‑2所示。
[0139] 表2‑2
[0140]
[0141] 在本实施例中,光学镜头的场曲曲线图、F‑Theta畸变曲线、相对照度曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图9、图10、图11、图12、图13、图14所示。
[0142] 图9示出了实施例2的场曲曲线,其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度,横轴表示偏移量(单位:mm),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,子午像面和弧矢像面的场曲控制在‑0.05mm 0.1mm以内,说明光学镜头能够良好地矫正场曲。~
[0143] 图10示出了实施例2的F‑Theta畸变曲线,其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F‑Theta畸变,横轴表示F‑Theta畸变值(单位:%),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,光学镜头的F‑Theta畸变控制在‑10% 0以内,边缘角度区域的图像压缩较为~平缓,有效提高了展开图像的清晰度。
[0144] 图11示出了实施例2的相对照度曲线,其表示成像面上不同视场角度的相对照度值,横轴表示半视场角(单位:°),纵轴表示相对照度(单位:%)。从图中可以看出,在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%,说明光学镜头具有较好地相对照度。
[0145] 图12示出了实施例2的MTF(调制传递函数)曲线图,其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度,横轴表示空间频率(单位:lp/mm),纵轴表示MTF值。从图中可以看出,本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上,在0~160lp/mm的范围内,从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降,在低频和高频情况下都具有较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
[0146] 图13示出了实施例2的轴向像差曲线图,其表示各波长在成像面处光轴上的像差,横轴表示轴向像差值(单位:μm),纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出,轴向像差的偏移量控制在‑10μm 50μm以内,说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。~
[0147] 图14示出了实施例2的垂轴色差曲线图,其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差,横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位:μm),纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差控制在‑5μm 6μm~以内,说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。
[0148] 实施例3
[0149] 请参阅图15,所示为本发明实施例3中提供的光学镜头的结构示意图,该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃G2。
[0150] 第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面;
[0151] 第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面;
[0152] 第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面;
[0153] 光阑ST;
[0154] 第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面;
[0155] 第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面;
[0156] 第四透镜L4和第五透镜L5组成胶合透镜组,即第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面的胶合面为S8;
[0157] 第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S10和像侧面S11均为凸面;
[0158] 第七透镜L7具有正光焦度,其物侧面S12和像侧面S13均为凸面;
[0159] 滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面;
[0160] 保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面;
[0161] 成像面S18为平面。
[0162] 实施例3中的光学镜头中各透镜的相关参数如表3‑1所示。
[0163] 表3‑1
[0164]
[0165] 实施例3中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表3‑2所示。
[0166] 表3‑2
[0167]
[0168] 在本实施例中,光学镜头的场曲曲线图、F‑Theta畸变曲线、相对照度曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图16、图17、图18、图19、图20、图21所示。
[0169] 图16示出了实施例3的场曲曲线,其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度,横轴表示偏移量(单位:mm),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,子午像面和弧矢像面的场曲控制在‑0.12mm 0.05mm以内,说明光学镜头能够良好地矫正场~曲。
[0170] 图17示出了实施例3的F‑Theta畸变曲线,其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F‑Theta畸变,横轴表示F‑Theta畸变值(单位:%),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,光学镜头的F‑Theta畸变控制在‑10% 0以内,边缘角度区域的图像压缩较为~平缓,有效提高了展开图像的清晰度。
[0171] 图18示出了实施例3的相对照度曲线,其表示成像面上不同视场角度的相对照度值,横轴表示半视场角(单位:°),纵轴表示相对照度(单位:%)。从图中可以看出,在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%,说明光学镜头具有较好地相对照度。
[0172] 图19示出了实施例3的MTF(调制传递函数)曲线图,其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度,横轴表示空间频率(单位:lp/mm),纵轴表示MTF值。从图中可以看出,本实施例的MTF值在全视场内均在0.4以上,在0~160lp/mm的范围内,从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降,在低频和高频情况下都具有较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
[0173] 图20示出了实施例3的轴向像差曲线图,其表示各波长在成像面处光轴上的像差,横轴表示轴向像差值(单位:μm),纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出,轴向像差的偏移量控制在‑10μm 20μm以内,说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。~
[0174] 图21示出了实施例3的垂轴色差曲线图,其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差,横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位:μm),纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差控制在‑4μm 6μm~以内,说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。
[0175] 实施例4
[0176] 请参阅图22,所示为本发明实施例4中提供的光学镜头的结构示意图,该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃G2。
[0177] 第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面;
[0178] 第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面;
[0179] 第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面;
[0180] 光阑ST;
[0181] 第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面;
[0182] 第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面;
[0183] 第四透镜L4和第五透镜L5组成胶合透镜组,即第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面的胶合面为S8;
[0184] 第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S10和像侧面S11均为凸面;
[0185] 第七透镜L7具有正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凹面;
[0186] 滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面;
[0187] 保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面;
[0188] 成像面S18为平面。
[0189] 实施例4中的光学镜头中各透镜的相关参数如表4‑1所示。
[0190] 表4‑1
[0191]
[0192] 实施例4中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表4‑2所示。
[0193] 表4‑2
[0194]
[0195] 在本实施例中,光学镜头的场曲曲线图、F‑Theta畸变曲线、相对照度曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图23、图24、图25、图26、图27、图28所示。
[0196] 图23示出了实施例4的场曲曲线,其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度,横轴表示偏移量(单位:mm),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,子午像面和弧矢像面的场曲控制在‑0.09mm 0.05mm以内,说明光学镜头能够良好地矫正场~曲。
[0197] 图24示出了实施例4的F‑Theta畸变曲线,其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F‑Theta畸变,横轴表示F‑Theta畸变值(单位:%),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,光学镜头的F‑Theta畸变控制在‑4% 0以内,边缘角度区域的图像压缩较为~平缓,有效提高了展开图像的清晰度。
[0198] 图25示出了实施例4的相对照度曲线,其表示成像面上不同视场角度的相对照度值,横轴表示半视场角(单位:°),纵轴表示相对照度(单位:%)。从图中可以看出,在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%,说明光学镜头具有较好地相对照度。
[0199] 图26示出了实施例4的MTF(调制传递函数)曲线图,其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度,横轴表示空间频率(单位:lp/mm),纵轴表示MTF值。从图中可以看出,本实施例的MTF值在全视场内均在0.4以上,在0~160lp/mm的范围内,从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降,在低频和高频情况下都具有较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
[0200] 图27示出了实施例4的轴向像差曲线图,其表示各波长在成像面处光轴上的像差,横轴表示轴向像差值(单位:μm),纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出,轴向像差的偏移量控制在‑5μm 25μm以内,说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。~
[0201] 图28示出了实施例4的垂轴色差曲线图,其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差,横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位:μm),纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差控制在‑3μm 6μm~以内,说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。
[0202] 实施例5
[0203] 请参阅图29,所示为本发明实施例5中提供的光学镜头的结构示意图,该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃G2。
[0204] 第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面;
[0205] 第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面S3和像侧面S4均为凹面;
[0206] 第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面;
[0207] 光阑ST;
[0208] 第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面;
[0209] 第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S8和像侧面S9均为凸面;
[0210] 第四透镜L4和第五透镜L5组成胶合透镜组,即第四透镜L4的像侧面和第五透镜L5的物侧面的胶合面为S8;
[0211] 第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凹面;
[0212] 第七透镜L7具有正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凹面;
[0213] 滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面;
[0214] 保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面;
[0215] 成像面S18为平面。
[0216] 实施例5中的光学镜头中各透镜的相关参数如表5‑1所示。
[0217] 表5‑1
[0218]
[0219] 实施例5中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表5‑2所示。
[0220] 表5‑2
[0221]
[0222] 在本实施例中,光学镜头的场曲曲线图、F‑Theta畸变曲线、相对照度曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图30、图31、图32、图33、图34、图35所示。
[0223] 图30示出了实施例5的场曲曲线,其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度,横轴表示偏移量(单位:mm),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,子午像面和弧矢像面的场曲控制在‑0.04mm 0.12mm以内,说明光学镜头能够良好地矫正场~曲。
[0224] 图31示出了实施例5的F‑Theta畸变曲线,其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F‑Theta畸变,横轴表示F‑Theta畸变值(单位:%),纵轴表示半视场角(单位:°)。从图中可以看出,光学镜头的F‑Theta畸变控制在‑7% 0以内,边缘角度区域的图像压缩较为~平缓,有效提高了展开图像的清晰度。
[0225] 图32示出了实施例5的相对照度曲线,其表示成像面上不同视场角度的相对照度值,横轴表示半视场角(单位:°),纵轴表示相对照度(单位:%)。从图中可以看出,在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于40%,说明光学镜头具有较好地相对照度。
[0226] 图33示出了实施例5的MTF(调制传递函数)曲线图,其表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度,横轴表示空间频率(单位:lp/mm),纵轴表示MTF值。从图中可以看出,本实施例的MTF值在全视场内均在0.3以上,在0~160lp/mm的范围内,从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降,在低频和高频情况下都具有较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
[0227] 图34示出了实施例5的轴向像差曲线图,其表示各波长在成像面处光轴上的像差,横轴表示轴向像差值(单位:μm),纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出,轴向像差的偏移量控制在‑5μm 20μm以内,说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。~
[0228] 图35示出了实施例5的垂轴色差曲线图,其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差,横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位:μm),纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差控制在‑2μm 4μm~以内,说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。
[0229] 请参阅表6,为上述各实施例对应的光学特性,包括所述光学镜头的有效焦距f、光学总长TTL、光圈值FNO、真实像高IH以及最大视场角FOV以及与各实施例中每个条件式对应的数值。
[0230] 表6
[0231]
[0232] 综合上述实施例,本发明提供的光学镜头通过各镜片面型的合理配置以及光焦度的合理搭配,改善光学镜头的成像质量,降低像差,提高光学镜头的成像品质。
[0233] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0234] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。