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CN115407488B - 光学镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

光学镜头、摄像模组及电子设备 Download PDF

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CN115407488B
CN115407488B CN202211061080.2A CN202211061080A CN115407488B CN 115407488 B CN115407488 B CN 115407488B CN 202211061080 A CN202211061080 A CN 202211061080A CN 115407488 B CN115407488 B CN 115407488B
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CN
China
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lens
optical
lens element
optical lens
refractive power
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李翔宇
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Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
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Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;第一透镜具有正屈折力,第二透镜具有负屈折力,第三透镜至第六透镜均具有屈折力,第七透镜具有正屈折力,第八透镜具有负屈折力,且光学镜头满足以下关系式:1.63<f/D<1.7,1.0<Imgh/f<1.1;其中,f为所述光学镜头的焦距,D为所述光学镜头的入瞳直径,Imgh为光学镜头的成像面上最大有效成像圆的半径。本发明提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,能够在实现光学镜头小型化设计的同时改善光学镜头拍摄的画质感,提高光学镜头分辨率以及清晰度,达到高像素的拍摄效果。

Description

光学镜头、摄像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。
背景技术
近年来,随着科技的更新换代,消费者们对以手机为代表的便携式电子设备的成像质量要求越来越高,使得搭载在便携式电子设备的摄像模组面临着越来越多的挑战。一方面,便携式电子设备呈现轻薄化的发展趋势,这使得光学镜头在轴向尺寸上需要进一步压缩;另一方面,还需确保光学镜头在满足小型化设计的同时兼顾更高的成像质量。因此,如何通过配置光学镜头中的透镜数量、屈折力、面型等,以使光学镜头在实现小型化设计的同时保持良好的成像质量,仍是光学成像技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,能够在实现光学镜头小型化设计的同时改善光学镜头拍摄的画质感,提高光学镜头分辨率以及清晰度,达到高像素的拍摄效果。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,所述光学镜头共有八片透镜,所述八片透镜沿光轴从物侧至像侧依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;
所述第一透镜具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第三透镜具有屈折力,所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第四透镜具有屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
所述第五透镜具有屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面,所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第六透镜具有屈折力,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第七透镜具有正屈折力,所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
所述第八透镜具有负屈折力,所述第八透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第八透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下关系式:
1.63<f/D<1.7;
1.0<Imgh/f<1.1;
其中,f为所述光学镜头的焦距,D为所述光学镜头的入瞳直径,Imgh为所述光学镜头的成像面上最大有效成像圆的半径,即光学镜头的半像高。
在本申请提供的光学镜头中,第一透镜具有较强的正屈折力,搭配物侧面于光轴处凸出和像侧面于近光轴处凹入的面型,能够有效地利用光学镜头的空间,以实现光学镜头的轻薄小型化,同时还有利于保证第一透镜具有足够的光线汇聚能力。第二透镜可以为光学镜头提供负屈折力,有利于扩大光线束的宽度,使大角度光线经第一透镜折射汇聚后的光线得到有效的扩宽,提高光学镜头的光学性能,同时搭配具有正屈折力的第一透镜,有利于矫正光学镜头的轴上球差。第三透镜的像侧面于近光轴处的凸面面型设计搭配第四透镜的物侧面于光轴处的凹面面型设计,可以良好地校正球面像差。第五透镜的物侧面和像侧面于光轴处分别为凹面和凸面,有利于降低高级像散对光学镜头的影响;第六透镜的像侧面于近光轴处为凹以及第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面,可以有效校正光学镜头的场曲和畸变,第七透镜提供的正屈折力搭配第八透镜的负屈折力,有利于矫正光学镜头的彗差和场曲;第八透镜的物侧面和像侧面于光轴处的凸凹面面型设计,可以降低光学镜头的组装敏感度,有利于光学镜头的工程制造。
也即是说,通过选取合适数量的透镜并合理配置各个透镜的屈折力、面型,能够在实现光学镜头小型化设计的同时,较好地捕获到物体细节信息,提高光学镜头捕捉拍摄物体的细节能力,改善光学镜头的画质感,提高光学镜头的分辨率和成像清晰度,使得光学镜头可以具有更好的成像效果,以满足人们对光学镜头的高清成像要求;并且还使光学镜头满足以下关系式:1.6<f/D<1.7,且1.0<Imgh/f<1.1,可以合理配置光学镜头的焦距、光学镜头的入瞳直径以及光学镜头的半像高,有利于使光学镜头具备较大的光圈以及较小的光学总长,同时也能保证光学镜头的广角特性,有利于增大光学镜头的视场的进光范围,增加进入光学镜头的光线束,以使光学镜头具有更大的进光量,从而确保有足够的光线可以在成像面汇聚成像,提高成像的明亮度,进而使得拍摄的图像能够更加清晰,实现高清的广角拍摄效果;而较大的进光量也便于很好的捕捉被摄物体的细节,有利于在获得较大的视场角,以实现广角设计的同时,减小出射光线的偏折角度,从而减轻暗角、抑制畸变,提高光学镜头的成像分辨率,即便在阴天、下雨等暗光环境下使用,也能具有较好的光学性能,即本申请的光学镜头能够对夜景、星空等光亮度不大的物空间场景进行拍摄高质量。另外较大的入瞳直径还利于大角度光线进入光学镜头,使光学镜头具有大视场角范围,能够获得足够的物空间信息,提高成像品质。而当超过上述关系式的上限时,容易导致光学镜头的光圈过小,不利于在较暗的拍摄环境下获得足够的进光量,使得成像面的亮度降低,成像品质不高;而低于上述关系式的下限时,光学镜头的焦距过小,难以满足光学镜头的视场角范围设计要求,无法获得足够的物空间信息,导致成像信息缺失,影响光学镜头的拍摄质量。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1.1<TTL/Imgh<1.21;其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离,即光学镜头的光学总长,Imgh为所述光学镜头的成像面上最大有效成像圆的半径,即光学镜头的半像高。当满足上述关系式时,通过控制光学镜头的光学总长和半像高的比值在合理的范围内,能够在使光学镜头具有较大视场角和像面的前提下,有效地控制光学镜头的光学总长,使得光学镜头的结构更加紧凑,具有超薄的特性,满足小型化的设计要求,以使光学镜头能够更好的搭载于轻薄化的电子设备上,同时还可以使光学镜头兼容大尺寸的感光芯片,从而有利于提高电子设备的成像质量。而当超过上述关系式的上限时,光学镜头的光学总长过大,导致光学镜头在光轴方向上的厚度增大,不利于光学镜头的轻薄小型化设计,同时,光学镜头的成像面的尺寸过小,易产生暗角现象,造成成像信息缺失,降低成像品质;而低于上述关系式的下限时,光学镜头的光学总长过小,不利于透镜排布,降低光学镜头的装配效率。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:2.7<|R7/f|<2.8;其中,R7为所述第四透镜的物侧面于光轴上的曲率半径。通过满足上述关系式,能够控制第四透镜的物侧面的曲率半径和光学镜头的焦距的比值在一定的范围,以使第四透镜的屈折力控制在合理的范围,从而可以有效的平衡光学镜头的球差,以使光学镜头具有良好的成像质量。而当低于上述条件式的下限时,第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径的绝对值偏小,导致第四透镜于近光轴处的面型过于弯曲,增加了第四透镜的敏感度,不利于第四透镜的工程制造,或者,光学镜头的焦距过长而难以压缩光学镜头的光学总长,导致光学镜头的体积增大,不利于光学镜头满足小型化设计要求;而当超过上述条件式的上限时,第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径的绝对值偏大,导致第四透镜于近光轴处的面型过于平缓,难以充分地校正像散、场曲和畸变。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:5.8<|R6/f|<6.2;其中,R6为所述第三透镜的像侧面于光轴上的曲率半径。通过满足上述关系式,能够控制第三透镜的像侧面的曲率半径和光学镜头的焦距的比值在一定的范围,以使第三透镜的屈折力控制在合理的范围,从而可以有效的平衡光学镜头的球差,以使光学镜头具有良好的成像质量。而当低于上述条件式的下限时,第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的绝对值偏小,导致第三透镜于近光轴处的面型过于弯曲,增加了第三透镜的敏感度,不利于第三透镜的工程制造,或者,光学镜头的焦距过长而难以压缩光学镜头的光学总长,导致光学镜头的体积增大,不利于光学镜头满足小型化设计要求;而当超过上述条件式的上限时,第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的绝对值偏大,导致第三透镜于近光轴处的面型过于平缓,难以充分地校正像散、场曲和畸变。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:0.7<AT12/(AT34+AT45)<0.9;其中,AT12为所述第一透镜和所述第二透镜之间于光轴上的空气间隙,AT34为所述第三透镜和所述第四透镜之间于光轴上的空气间隙,AT45为所述第四透镜和第五透镜之间于光轴上的空气间隙。通过合理设置第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔以及第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔之间的相互关系,有利于控制第一透镜和第二透镜的空气间隔、第三透镜和第四透镜的空气间隔以及第四透镜和第五透镜的空气间隔在合理的范围内,有利于光学镜头具有足够的空气间隙占比,从而保证光学镜头的稳定性和成像品质;同时有利于进一步对光学镜头的光学总长进行调控,使得光学镜头能够在缩短光学总长,以实现小型化设计的条件下,降低透镜间的公差敏感性,从而可以降低各个透镜的组装难度,提高各个透镜的组装稳定性;并且,由于提升了光学镜头的整体结构紧凑性,使得光学镜头能够充分利用其内部空间,减小光束入射到各个表面的入射角度,从而可以降低相邻的透镜之间出现杂光、鬼像的风险,同时还能帮助成像光线收聚并改善像差与降低畸变,能有效使整个光学镜头在扩大视场角的同时并维持良好的成像质量。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,光学镜头满足以下关系式:0.8<SD11/SD51<0.9;其中,SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径,SD51为所述第五透镜的物侧面的最大有效半口径。通过控制第一透镜的物侧面的最大有效半口径与第五透镜的物侧面的最大有效半口径的比值在合理的范围内,可以有效使第一透镜到第五透镜之间的光线平滑传递,降低渐晕对边缘视场相对照度的影响,以确保光学镜头的成像质量,同时还可以缩小第一透镜的径向尺寸,从而使上述具有八片式透镜的光学镜头实现小头部设计,以此可缩小在设备屏幕上的开孔尺寸,进而提高设备的屏占比。另外,满足上述关系式的限定时,也有利于第一透镜和第五透镜的加工成型,提高透镜的良率。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
1.6<(SD62-SD71)/(SD72-SD81)<2.1;其中,SD62为所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径,SD71为所述第七透镜的物侧面的最大有效半口径,SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径,SD81为所述第八透镜的物侧面的最大有效半口径。通过控制第六透镜的像侧面的最大有效半口径和第七透镜的物侧面的最大有效半口径的差值,与第七透镜的像侧面的最大有效半口径和第八透镜的物侧面的最大有效半口径的差值的比值在一定的范围,有利于使光线能更平滑、更顺畅地通过后组透镜(即第六透镜、第七透镜和第八透镜组成的透镜组),减小透镜间光线的偏转角度,以使边缘视场的光线能够以较缓的变化趋势从第六透镜的像侧面进入第八透镜的物侧面,减缓边缘像差,从而有利于降低光学镜头出现畸变的风险,同时还能降低边缘视场的敏感度。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:0.9<CT4/CT5<1.0;其中,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度,CT5为第五透镜于光轴上的厚度。通过对第四透镜和第五透镜的中心厚度的合理配置,一方面,有利于在保证光学镜头具有合适的光学总长的条件下,避免第四透镜和第五透镜过于弯曲或平滑,从而有利于降低第四透镜和第五透镜的加工成型难度,进而能更好的实现工程制造,利于第四透镜和第五透镜的加工制造;另一方面,能够有效调节第四透镜和第五透镜之间的屈折力关系,从而有利于实现光学镜头广角化、小型化设计的同时提高光学镜头的光学性能;以及还有利于减小光线射出光学镜头的出射角度,可避免大角度光线无法有效汇聚至成像面,提高感光芯片的敏感度,有利于实现光学镜头大像面的特征,以匹配更高像素的感光芯片,提升成像质量,同时还可使光学镜头的成像面边缘可以获得较高的相对亮度,降低光学镜头产生暗角的可能性。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:0.85<R9/R10<1.85;其中,R9为所述第五透镜的物侧面于光轴上的曲率半径,R10为所述第五透镜的像侧面于光轴上的曲率半径。当满足上述关系式时,可以很好地控制第五透镜的物侧面和像侧面的厚薄比走势,以此用来限制第五透镜的形状,这样,不仅可以有效的控制第五透镜在整个光学镜头承担的屈折力,以控制第五透镜的球差贡献量在合理的范围内,使得轴上视场和轴外视场的像质不会因为球差的贡献而产生明显的退化,从而可以有效地改善光学镜头的球差和高级彗差,提升光学镜头的光学性能和成像质量;同时还有利于保证第五透镜的形状的可加工性,以确保第五透镜的加工生产,提升第五透镜的制造良率。而当超过上述关系式的范围时,导致第五透镜的表面过于弯曲或过于平整,这样,不利于第五透镜的加工成型,从而无法保证第五透镜的制造良率;同时也不利于光学镜头的边缘像差的校正,以及还有可能增加鬼影产生的机率或增加鬼影的强度,影响成像品质。
第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括感光芯片和如上述第一方面所述的光学镜头,所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。具有所述光学镜头的摄像模组具有大孔径的特点,相较于五片式光学镜头具有更大的进光量,可以改善暗光拍摄条件,适用于夜景、雨天、星空等暗光环境拍摄,并且具有更好的虚化效果,同时该摄像模组还具有大像面的特点,可以在实现小型化设计的情况下提高摄像模组的分辨率,提高摄像模组的成像质量,达到高像素的拍摄效果,以使摄像模组具有更好的成像效果。
第三方面,本发明还公开了一种电子设备,所述电子设备包括壳体和如上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述壳体。具有所述摄像模组的电子设备具有大孔径的特点,相较于五片式光学镜头具有更大的进光量,可以改善暗光拍摄条件,适用于夜景、雨天、星空等暗光环境拍摄,并且具有更好的虚化效果,同时该电子设备还具有大像面的特点,可以在实现小型化设计的情况下提高电子设备的分辨率,提高电子设备的成像质量,达到高像素的拍摄效果,以使电子设备具有更好的成像效果。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,所述光学镜头采用八片式透镜,透镜枚数合理,结构巧妙,体积较小。而且通过选取合适数量的透镜并合理配置各个透镜的屈折力、面型,能够在实现光学镜头小型化设计的同时,较好地捕获到物体细节信息,提高光学镜头捕捉拍摄物体的细节能力,改善光学镜头的画质感,提高光学镜头的分辨率和成像清晰度,使得光学镜头可以具有更好的成像效果,以满足人们对光学镜头的高清成像要求;并且还使光学镜头满足以下关系式:1.6<f/D<1.7,可以合理配置光学镜头的焦距和光学镜头的入瞳直径,有利于使光学镜头具备较大的光圈以及较小的光学总长,同时也能保证光学镜头的广角特性,有利于增加进入光学镜头的光线束,以使光学镜头具有更大的进光量,从而确保有足够的光线可以在成像面汇聚成像,提高成像的明亮度,进而使得拍摄的图像能够更加清晰,实现高清的广角拍摄效果;而较大的进光量也便于很好的捕捉被摄物体的细节,提高光学镜头的成像分辨率,即便在阴天、下雨等暗光环境下使用,也能具有较好的光学性能,即本申请的光学镜头能够对夜景、星空等光亮度不大的物空间场景进行拍摄高质量。另外较大的入瞳直径还利于大角度光线进入光学镜头,使光学镜头具有大视场角范围,能够获得足够的物空间信息,提高成像品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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。
图1是本申请第一实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图2是本申请第一实施例公开的光学镜头的纵向球差图、像散曲线图及畸变曲线图;
图3是本申请第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图4是本申请第二实施例公开的光学镜头的纵向球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图5是本申请第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图6是本申请第三实施例公开的光学镜头的纵向球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图7是本申请第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图8是本申请第四实施例公开的光学镜头的纵向球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图9是本申请第五实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图10是本申请第五实施例公开的光学镜头的纵向球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图11是本申请第六实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图12是本申请第六实施例公开的光学镜头的纵向球差图、像散曲线图和畸变曲线图;
图13是本申请公开的摄像模组的结构示意图;
图14是本申请公开的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1,根据本申请的第一方面,本申请公开了一种光学镜头100,所述光学镜头100包括沿光轴O从物侧至像侧依次设置的第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8。成像时,光线从第一透镜L1的物侧依次进入第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力或负屈折力,第四透镜L4具有正屈折力或负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力或负屈折力,第六透镜L6具有正屈折力或负屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处可为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处可为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处可为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处可为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处可为凸面或者是凹面,第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处可为凸面;第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处可为凹面,第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处可为凸面或者是凹面;第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处可为凹面,第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处可为凸面;第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处可为凸面或者是凹面,第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处可为凹面;第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处可为凸面,第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处可为凹面或者是凸面;第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处可为凸面,第八透镜L8的像侧面S16于近光轴处可为凹面。
考虑到光学镜头100多应用于智能手机、智能平板等电子设备中或者是应用于汽车的车载装置、行车记录仪上。当光学镜头100可应用于智能手机、智能平板等电子设备时,则所述第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的材质均可选用塑料,从而使得光学镜头100具有良好的光学效果的同时,还可减轻光学镜头100的整体重量,以及可以具有良好的轻便性,并更易于对透镜复杂面型的加工。同时,前述的第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8均可为非球面。此外,可以理解的是,在其他实施例中,当光学镜头100作为汽车车体上的摄像头使用时,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、第七透镜L7和第八透镜L8均可为玻璃透镜,从而使得光学镜头100具有良好的光学效果的同时,还可降低光学镜头100的温度敏感性。同时各个透镜均可采用球面。
一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可为孔径光阑或视场光阑,其可设置在光学镜头100的物侧与第一透镜L1的物侧面S1之间。可以理解的是,在其他实施例中,该光阑102也可设置任意两个透镜之间,例如该光阑102可以设置在第四透镜L4的像侧面S8和第五透镜L5的物侧面S9之间,根据实际情况调整设置,本实施例对此不作具体限定。
一些实施例中,光学镜头100还包括滤光片L9,例如红外滤光片,红外滤光片可设置在第八透镜L8的像侧面S16与光学镜头100的成像面101之间,从而可滤除诸如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,因此,选用红外滤光片,通过滤除诸如可见光等其他波段的光线,提升成像品质,使成像更加符合人眼的视觉体验;以及所述光学镜头100可作为红外光学镜头使用,即,光学镜头100能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像并能获得较好的影像效果。可以理解的,该滤光片L9可以是光学玻璃镀膜制成的,也可以是有色玻璃制成的,或者其他材质的滤光片,可根据实际需要进行选择,在本实施例不作具体限定。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.63<f/D<1.7,例如f/D=1.637、1.648、1.663、1.666、1.672、1.676、1.680、1.685、1.689、1.690或1.693等;其中,f为光学镜头100的焦距,D为光学镜头100的入瞳直径。当满足上述关系式时,可以合理配置光学镜头100的焦距和光学镜头100的入瞳直径,有利于使光学镜头100具备较大的光圈以及较小的光学总长,同时也能保证光学镜头100的广角特性,有利于增加进入光学镜头100的光线束,以使光学镜头100具有更大的进光量,从而确保有足够的光线可以在成像面101汇聚成像,提高成像的明亮度,进而使得拍摄的图像能够更加清晰,实现高清的广角拍摄效果;而较大的进光量也便于很好的捕捉被摄物体的细节,提高光学镜头100的成像分辨率,即便在阴天、下雨等暗光环境下使用,也能具有较好的光学性能,即本申请的光学镜头100能够对夜景、星空等光亮度不大的物空间场景进行拍摄高质量。另外较大的入瞳直径还利于大角度光线进入光学镜头100,使光学镜头100具有大视场角范围,能够获得足够的物空间信息,提高成像品质。而当超过上述关系式的上限时,容易导致光学镜头100的光圈过小,不利于在较暗的拍摄环境下获得足够的进光量,使得成像面101的亮度降低,成像品质不高;而低于上述关系式的下限时,光学镜头100的焦距过小,难以满足光学镜头100的视场角范围设计要求,无法获得足够的物空间信息,导致成像信息缺失,影响光学镜头100的拍摄质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.0<Imgh/f<1.1,例如Imgh/f=1.017、1.032、1.047、1.052、1.057、1.059、1.060、1.064、1.071、1.084、1.087或1.095等等;其中,Imgh为光学镜头100的成像面101上最大有效成像圆的半径,即光学镜头100的半像高。当满足上述关系式时,有利于增大光学镜头100的视场的进光范围,扩大视场角,从而可以保持光学镜头100良好的光学性能,实现光学镜头100高像素的特征,能够很好地捕捉被摄物体的细节,有利于在获得较大的视场角,以实现广角设计的同时,减小出射光线的偏折角度,从而减轻暗角、抑制畸变,提升光学镜头100的拍摄效果。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.1<TTL/Imgh<1.21,例如TTL/Imgh=1.108、1.122、1.134、1.161、1.174、1.201、1.204、1.205、1.206、1.207、1.208或1.209等;其中,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学镜头100的成像面101于光轴上的距离,即光学镜头100的光学总长。通过控制光学镜头100的光学总长和半像高的比值在合理的范围内,能够在使光学镜头100具有较大视场角和像面的前提下,有效地控制光学镜头100的光学总长,使得光学镜头100的结构更加紧凑,具有超薄的特性,满足小型化的设计要求,以使光学镜头100能够更好的搭载于轻薄化的电子设备上,同时还可以使光学镜头100兼容大尺寸的感光芯片,从而有利于提高电子设备的成像质量。而当超过上述关系式的上限时,光学镜头100的光学总长过大,导致光学镜头100在光轴方向上的厚度增大,不利于光学镜头100的轻薄小型化设计,同时,光学镜头100的成像面101的尺寸过小,易产生暗角现象,造成成像信息缺失,降低成像品质;而低于上述关系式的下限时,光学镜头100的光学总长过小,不利于透镜排布,降低光学镜头100的装配效率。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:5.8<|R6/f|<6.2,例如|R6/f|=5.837、5.867、5.947、5.992、6.029、6.037、6.051、6.068、6.085、6.094、6.142或6.146等;其中,R6为第三透镜L3的像侧面S6于光轴上的曲率半径。通过满足上述关系式,能够控制第三透镜L3的像侧面S6的曲率半径和光学镜头100的焦距的比值在一定的范围,以使第三透镜L3的屈折力控制在合理的范围,从而可以有效的平衡光学镜头100的球差,以使光学镜头100具有良好的成像质量。而当低于上述条件式的下限时,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处的曲率半径的绝对值偏小,导致第三透镜L3于近光轴处的面型过于弯曲,增加了第三透镜L3的敏感度,不利于第三透镜L3的工程制造,或者,光学镜头100的焦距过长而难以压缩光学镜头100的光学总长,导致光学镜头100的体积增大,不利于光学镜头100满足小型化设计要求;而当超过上述条件式的上限时,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处的曲率半径的绝对值偏大,导致第三透镜L3于近光轴处的面型过于平缓,难以充分地校正像散、场曲和畸变。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式2.7<|R7/f|<2.8,例如|R7/f|=2.708、2.717、2.722、2.731、2.738、2.743、2.747、2.752、2.758、2.761或2.779等;其中,R7为第四透镜L4的物侧面S7于光轴上的曲率半径。通过满足上述关系式,能够控制第四透镜L4的物侧面S7的曲率半径和光学镜头100的焦距的比值在一定的范围,以使第四透镜L4的屈折力控制在合理的范围,从而可以有效的平衡光学镜头100的球差,以使光学镜头100具有良好的成像质量。而当低于上述条件式的下限时,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处的曲率半径的绝对值偏小,导致第四透镜L4于近光轴处的面型过于弯曲,增加了第四透镜L4的敏感度,不利于第四透镜L4的工程制造,或者,光学镜头100的焦距过长而难以压缩光学镜头100的光学总长,导致光学镜头100的体积增大,不利于光学镜头100满足小型化设计要求;而当超过上述条件式的上限时,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处的曲率半径的绝对值偏大,导致第四透镜L4于近光轴处的面型过于平缓,难以充分地校正像散、场曲和畸变。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.7<AT12/(AT34+AT45)<0.9,例如AT12/(AT34+AT45)=0.717、0.734、0.756、0.764、0.789、0.806、0.825、0.841、0.867、0.869、0.872或0.887等;其中,AT12为第一透镜L1和第二透镜L2之间于光轴上的空气间隙,AT34为第三透镜L3和第四透镜L4之间于光轴上的空气间隙,AT45为第四透镜L4和第五透镜L5之间于光轴上的空气间隙。通过合理设置第一透镜L1和第二透镜L2在光轴上的空气间隔、第三透镜L3和第四透镜L4在光轴上的空气间隔以及第四透镜L4和第五透镜L5在光轴上的空气间隔之间的相互关系,有利于控制第一透镜L1和第二透镜L2的空气间隔、第三透镜L3和第四透镜L4的空气间隔以及第四透镜L4和第五透镜L5的空气间隔在合理的范围内,有利于光学镜头100具有足够的空气间隙占比,从而保证光学镜头100的稳定性和成像品质;同时有利于进一步对光学镜头100的光学总长进行调控,使得光学镜头100能够在缩短光学总长,以实现小型化设计的条件下,降低透镜间的公差敏感性,从而可以降低各个透镜的组装难度,提高各个透镜的组装稳定性;并且,由于提升了光学镜头100的整体结构紧凑性,使得光学镜头100能够充分利用其内部空间,减小光束入射到各个表面的入射角度,从而可以降低相邻的透镜之间出现杂光、鬼像的风险,同时还能帮助成像光线收聚并改善像差与降低畸变,能有效使整个光学镜头100在扩大视场角的同时并维持良好的成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.8<SD11/SD51<0.9,例如SD11/SD51=0.829、0.832、0.835、0.842、0.843、0.845、0.856、0.877、0.883或0.887等;其中,SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半口径,SD51为第五透镜L5的物侧面S9的最大有效半口径。通过控制第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半口径与第五透镜L5的物侧面S9的最大有效半口径的比值在合理的范围内,可以有效使第一透镜L1到第五透镜L5之间的光线平滑传递,降低渐晕对边缘视场相对照度的影响,以确保光学镜头100的成像质量,同时还可以缩小第一透镜L1的径向尺寸,从而使上述具有八片式透镜的光学镜头100实现小头部设计,以此可缩小在设备屏幕上的开孔尺寸,进而提高设备的屏占比。另外,满足上述关系式的限定时,也有利于第一透镜L1和第五透镜L5的加工成型,提高透镜的良率。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.6<(SD62-SD71)/(SD72-SD81)<2.1,例如(SD62-SD71)/(SD72-SD81)=1.647、1.662、1.685、1.711、1.756、1.779、1.848、1.861、1.889、1.943、2.034;或2.086等等;其中,SD62为第六透镜L6的像侧面S12的最大有效半口径,SD71为第七透镜L7的物侧面S13的最大有效半口径,SD72为第七透镜L7的像侧面S14的最大有效半口径,SD81为第八透镜L8的物侧面S15的最大有效半口径。通过控制第六透镜L6的像侧面S12的最大有效半口径和第七透镜L7的物侧面S13的最大有效半口径的差值,与第七透镜L7的像侧面S14的最大有效半口径和第八透镜L8的物侧面S15的最大有效半口径的差值的比值在一定的范围,有利于使光线能更平滑、更顺畅地通过后组透镜(即第六透镜L6、第七透镜L7和第八透镜L8组成的透镜组),减小透镜间光线的偏转角度,以使边缘视场的光线能够以较缓的变化趋势从第六透镜L6的像侧面S12进入第八透镜L8的物侧面S15,减缓边缘像差,从而有利于降低光学镜头100出现畸变的风险,同时还能降低边缘视场的敏感度。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.9<CT4/CT5<1.0,例如CT4/CT5=0.918、0.923、0.936、0.941、0.943、0.944、0.947、0.949、0.954、0.961、0.975、0.981或0.997等等;其中,CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度,CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度。通过对第四透镜L4和第五透镜L5的中心厚度的合理配置,一方面,有利于在保证光学镜头100具有合适的光学总长的条件下,避免第四透镜L4和第五透镜L5过于弯曲或平滑,从而有利于降低第四透镜L4和第五透镜L5的加工成型难度,进而能更好的实现工程制造,利于第四透镜L4和第五透镜L5的加工制造;另一方面,能够有效调节第四透镜L4和第五透镜L5之间的屈折力关系,从而有利于实现光学镜头100广角化、小型化设计的同时提高光学镜头100的光学性能;以及还有利于减小光线射出光学镜头100的出射角度,可避免大角度光线无法有效汇聚至成像面101,提高感光芯片的敏感度,有利于实现光学镜头100大像面的特征,以匹配更高像素的感光芯片,提升成像质量,同时还可使光学镜头100的成像面101边缘可以获得较高的相对亮度,降低光学镜头100产生暗角的可能性。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.85<R9/R10<1.85,例如R9/R10=0.863、0.913、0.935、0.947、0.951、0.962、0.977、0.988、1.039、1.119、1.293、1.447、1.593、1.776或1.840等;其中,R9为第五透镜L5的物侧面S9于光轴上的曲率半径,R10为第五透镜L5的像侧面S10于光轴上的曲率半径。当满足上述关系式时,可以很好地控制第五透镜L5的物侧面S9和像侧面的厚薄比走势,以此用来限制第五透镜L5的形状,这样,不仅可以有效的控制第五透镜L5在整个光学镜头100承担的屈折力,以控制第五透镜L5的球差贡献量在合理的范围内,使得轴上视场和轴外视场的像质不会因为球差的贡献而产生明显的退化,从而可以有效地改善光学镜头100的球差和高级彗差,提升光学镜头100的光学性能和成像质量;同时还有利于保证第五透镜L5的形状的可加工性,以确保第五透镜L5的加工生产,提升第五透镜L5的制造良率。而当超过上述关系式的范围时,导致第五透镜L5的表面过于弯曲或过于平整,这样,不利于第五透镜L5的加工成型,从而无法保证第五透镜L5的制造良率;同时也不利于光学镜头100的边缘像差的校正,以及还有可能增加鬼影产生的机率或增加鬼影的强度,影响成像品质。
以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。
第一实施例
本申请的第一实施例公开的光学镜头100的结构示意图,如图1所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7、第八透镜L8和滤光片L9。其中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有负屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凸面;第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凹面;第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面,第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处为凸面;第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面,第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凹面;第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面,第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处为凹面;第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凸面,第八透镜L8的像侧面S16于近光轴处为凹面。
具体地,以所述光学镜头100的焦距f=6.45mm、所述光学镜头100的最大视场角FOV=92.3deg、所述光学镜头100的光圈数FNO=1.68、所述光学镜头100的光学总长TTL=8.15mm为例,光学镜头100的其他参数由下表1给出。其中,沿光学镜头100的光轴O由物侧向像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。在同一透镜中,面序号较小的表面为该透镜的物侧面,面序号较大的表面为该透镜的像侧面,如面序号1和2分别对应第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴O处的曲率半径。透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴O上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面于光轴O上的距离。光阑102于“厚度”参数列中的数值为光阑102至后一表面顶点(顶点指表面与光轴O的交点)于光轴O上的距离,默认第一透镜L1物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴O的正方向,当该值为负时,表明光阑102设置于后一表面顶点的右侧,若光阑102厚度为正值时,光阑102在后一表面顶点的左侧。可以理解的是,表1中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表1中各个透镜的焦距的参考波长为555.00nm,各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.60nm。
表1
在第一实施例中,第一透镜L1至第八透镜L8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:
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Y半径R的倒数);K为圆锥系数;Ai是非球面第i项高次项相对应的修正系数。表2给出了可用于第一实施例中的第三透镜L3、第五透镜L5和第八透镜L8中的各个非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
请参阅图2中的(A),图2中的(A)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为435.00nm、470.00mm、510.00nm、555.00mm、610.00mm以及650.00nm下的纵向球差曲线图。在图2中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,单位为mm,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的(A)可以看出,第一实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图2中的(B),图2中的(B)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555.00nm下的像散曲线图。在图2中的(B)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,单位为mm,沿Y轴方向的纵坐标表示视场角,单位为deg。像散曲线图中的T表示成像面101在子午方向的弯曲,S表示成像面101在弧矢方向的弯曲,由图2中的(B)可以看出,在该波长555.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图2中的(C),图2中的(C)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555.00nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示视场角,单位为deg。由图2中的(C)可以看出,在该波长555.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第二实施例
请参照图3,图3为本申请第二实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7、第八透镜L8和滤光片L9。其中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,第六透镜L6具有负屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,在第二实施例中,关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的面型可参见第一实施例对各个透镜的面型的描述,在此不再赘述。
在第二实施例中,以所述光学镜头100的焦距f=6.38mm、所述光学镜头100的最大视场角FOV=92.4deg、所述光学镜头100的光圈数FNO=1.66、所述光学镜头100的光学总长TTL=8.13mm为例。该第二实施例中的其他各项参数由下列表3给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表3中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表3中各个透镜的焦距的参考波长为555.00nm,各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.60nm。
表3
在第二实施例中,表4给出了可用于第二实施例中的第一透镜L1至第八透镜L8中的各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表4
请参阅图4,图4示出了第二实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例所述,此处不再赘述。由图4中的(A)可以看出,第二实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图4中的(B)可以看出,在波长555.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图4中的(C)可以看出,在波长555.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第三实施例
请参照图5,图5示出了本申请第三实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7、第八透镜L8和滤光片L9。其中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,第六透镜L6具有负屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,在第三实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面,第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面。
在第三实施例中,以所述光学镜头100的焦距f=6.32mm、所述光学镜头100的最大视场角FOV=92.2deg、所述光学镜头100的光圈数FNO=1.67、所述光学镜头100的光学总长TTL=8.07mm为例。该第三实施例中的其他各项参数由下列表5给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表5中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表5中各个透镜的焦距的参考波长为555.00nm,各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.60nm。
表5
在第三实施例中,表6给出了可用于第三实施例中的第一透镜L1至第八透镜L8中的各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表6
请参阅图6,图6示出了第三实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例所述,此处不再赘述。由图6中的(A)可以看出,第三实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图6中的(B)可以看出,在波长555.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图6中的(C)可以看出,在波长555.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第四实施例
请参阅图7,为本申请第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7、第八透镜L8和滤光片L9。其中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,第六透镜L6具有正屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,在第四实施例中,关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的面型可参见第一实施例对各个透镜的面型的描述,在此不再赘述。
在第四实施例中,以所述光学镜头100的焦距f=6.37mm、所述光学镜头100的最大视场角FOV=92deg、所述光学镜头100的光圈数FNO=1.66、所述光学镜头100的光学总长TTL=8.1mm为例。该第四实施例中的其他各项参数由下列表7给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表7中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表7中各个透镜的焦距的参考波长为555.00nm,各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.60nm。
表7
在第四实施例中,表8给出了可用于第四实施例中的第一透镜L1至第八透镜L8中的各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表8
请参阅图8,图8示出了第四实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例所述,此处不再赘述。由图8中的(A)可以看出,第四实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图8中的(B)可以看出,在波长555.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图8中的(C)可以看出,在波长555.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第五实施例
请参阅图9,为本申请第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7、第八透镜L8和滤光片L9。其中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有负屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,在第五实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面,第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面。
在第五实施例中,以所述光学镜头100的焦距f=6.39mm、所述光学镜头100的最大视场角FOV=92.2deg、所述光学镜头100的光圈数FNO=1.69、所述光学镜头100的光学总长TTL=8.11mm为例。该第五实施例中的其他各项参数由下列表9给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表9中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表9中各个透镜的焦距的参考波长为555.00nm,各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.60nm。
表9
在第五实施例中,表10给出了可用于第五实施例中的第一透镜L1至第八透镜L8中的各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表10
请参阅图10,图10示出了第五实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例所述,此处不再赘述。由图10中的(A)可以看出,第五实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图10中的(B)可以看出,在波长555.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图10中的(C)可以看出,在波长555.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第六实施例
请参阅图11,为本申请第六实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7、第八透镜L8和滤光片L9。其中,第一透镜L1具有正屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有负屈折力,第七透镜L7具有正屈折力,第八透镜L8具有负屈折力。关于第一透镜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、第七透镜L7和第八透镜L8的材料可参见上述具体实施方式所述,此处不再赘述。
进一步地,在第六实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面,第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面。
在第六实施例中,以所述光学镜头100的焦距f=6.3mm、所述光学镜头100的最大视场角FOV=92.3deg、所述光学镜头100的光圈数FNO=1.69、所述光学镜头100的光学总长TTL=8.05mm为例。该第六实施例中的其他各项参数由下列表11给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表11中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表11中各个透镜的焦距的参考波长为555.00nm,各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.60nm。
表11
在第六实施例中,表12给出了可用于第六实施例中的第一透镜L1至第八透镜L8中的各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表12
请参阅图12,图12示出了第六实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线,具体定义请参阅第一实施例所述,此处不再赘述。由图12中的(A)可以看出,第六实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图12中的(B)可以看出,在波长555.00nm下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图12中的(C)可以看出,在波长555.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
请参阅表13,表13为本申请第一实施例至第六实施例中各关系式的比值汇总。
表13
请参阅图13,本申请还公开了一种摄像模组,摄像模组200包括感光芯片201和如上述第一实施例至第六实施例中任一实施例所述的光学镜头100,所述感光芯片201设置于光学镜头100的像侧。光学镜头100可用于接收被摄物的光信号并投射到感光芯片201,感光芯片201可用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号。这里不做赘述。可以理解的,具有所述光学镜头100的摄像模组200具有大孔径的特点,相较于五片式光学镜头具有更大的进光量,可以改善暗光拍摄条件,适用于夜景、雨天、星空等暗光环境拍摄,并且具有更好的虚化效果,同时该摄像模组200还具有大像面的特点,可以在实现小型化设计的情况下提高摄像模组200的分辨率,提高摄像模组200的成像质量,达到高像素的拍摄效果,以使摄像模组200具有更好的成像效果。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
请参阅图14,本申请还公开了一种电子设备,所述电子设备300包括壳体301和如上述的摄像模组200,摄像模组200设于壳体301以获取影像信息。其中,电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器或汽车等。可以理解的,具有上述摄像模组200的电子设备300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,所述电子设备300具有大孔径的特点,相较于五片式光学镜头具有更大的进光量,可以改善暗光拍摄条件,适用于夜景、雨天、星空等暗光环境拍摄,并且具有更好的虚化效果,同时该电子设备300还具有大像面的特点,可以在实现小型化设计的情况下提高电子设备300的分辨率,提高电子设备300的成像质量,达到高像素的拍摄效果,以使电子设备300具有更好的成像效果。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
以上对本发明实施例公开的一种光学镜头、摄像模组及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、摄像模组及电子设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种光学镜头,其特征在于,所述光学镜头共有八片具有屈折力的透镜,所述八片透镜沿光轴从物侧至像侧依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;
所述第一透镜具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第四透镜具有屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
所述第五透镜具有屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面,所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第六透镜具有屈折力,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述第七透镜具有正屈折力,所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
所述第八透镜具有负屈折力,所述第八透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第八透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
当所述第四透镜具有负屈折力时,所述第五透镜和所述第六透镜不能同时具有正屈折力,或者,当所述第四透镜具有正屈折力时,所述第五透镜和所述第六透镜同时具有负屈折力;
所述光学镜头满足以下关系式:
1.63<f/D<1.7;
1.0<Imgh/f<1.1;
5.8<|R6/f|<6.2;
0.7<AT12/(AT34+AT45)<0.9;
其中,f为所述光学镜头的焦距,D为所述光学镜头的入瞳直径,Imgh为所述光学镜头的成像面上最大有效成像圆的半径,R6为所述第三透镜的像侧面于光轴上的曲率半径,AT12为所述第一透镜和所述第二透镜之间于光轴上的空气间隙,AT34为所述第三透镜和所述第四透镜之间于光轴上的空气间隙,AT45为所述第四透镜和第五透镜之间于光轴上的空气间隙。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
1.1<TTL/Imgh<1.21;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
2.7<|R7/f|<2.8;
其中,R7为所述第四透镜的物侧面于光轴上的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
0.8<SD11/SD51 < 0.9;
其中,SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径,SD51为所述第五透镜的物侧面的最大有效半口径。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
1.6<(SD62-SD71)/(SD72-SD81) < 2.1;
其中,SD62为所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径,SD71为所述第七透镜的物侧面的最大有效半口径,SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径,SD81为所述第八透镜的物侧面的最大有效半口径。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下关系式:
0.9<CT4/CT5<1.0;和/或
0.85<R9/R10<1.85;
其中,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度,CT5为第五透镜于光轴上的厚度,R9为所述第五透镜的物侧面于光轴上的曲率半径,R10为所述第五透镜的像侧面于光轴上的曲率半径。
7.一种摄像模组,其特征在于,所述摄像模组包括感光芯片和如权利要求1-6任一项所述的光学镜头,所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括壳体和如权利要求7所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述壳体。
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