光学成像系统的制作方法-yabo亚博网_亚博线上官网_亚博登录入口

文档序号:34131600发布日期:2023-06-01阅读:943来源:国知局


1.本技术涉及光学元件领域,光学具体地,成像涉及一种光学成像系统。系统


背景技术:

2.随着智能手机的作方发展,人们对手机镜头的光学影像要求越来越高,变焦需求越来越大,成像而想让手机拥有更大跨度的系统变焦范围,就势必需要引入潜望式长焦镜头。作方目前市场上的光学潜望式长焦镜头,在镜头前端增加一个三角棱镜,成像用于折射光线,系统同时镜头平躺在手机里,作方但这种设计在手机外观上容易被消费者看到棱镜形状,光学影响美观,成像另外,系统如何使潜望式长焦镜头在满足长焦远摄的情况下,兼具温漂小、组立稳定性好以及系统像差小的特点,一直是本领域技术人员研究的热点之一。


技术实现要素:

3.本技术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:第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜;其中,第一透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜具有负光焦度,其像侧面为凹面;第四透镜具有正光焦度;第一透镜为玻璃材质,其折射率大于1.85,且物侧面和像侧面的面型均为球面;以及光学成像系统的有效焦距f与光学成像系统的最大视场角fov满足:24mm《f/tan(fov)《26mm。
4.在一个实施方式中,第一透镜的有效焦距f1与光学成像系统的有效焦距f满足:3.1《(f+f1)/(f-f1)《3.6。
5.在一个实施方式中,第三透镜的有效焦距f3与第四透镜的有效焦距f4满足:1.7《(f4-f3)/(f4+f3)《2.6。
6.在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的曲率半径r1、第二透镜的物侧面的曲率半径r3、第一透镜的折射率n1与第二透镜的折射率n2满足:3.6mm《(r1+r3)/(n1+n2)《4.4mm。
7.在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的曲率半径r1、第三透镜的像侧面的曲率半径r6、第一透镜的折射率n1与第三透镜的折射率n3满足:2.6mm《(r1+r6)/(n1+n3)《3.3mm。
8.在一个实施方式中,第二透镜的像侧面的曲率半径r4、第四透镜的像侧面的曲率半径r8与光学成像系统的有效焦距f满足:0.9《(r4-r8)/f《1.7。
9.在一个实施方式中,光学成像系统的有效焦距f、第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离td满足:3.3《f/td《3.7。
10.在一个实施方式中,第一透镜与第二透镜的合成焦距f12、第一透镜在光轴上的中心厚度ct1与第二透镜在光轴上的中心厚度ct2满足:3.0《f12/(ct1+ct2)《3.8。
11.在一个实施方式中,第四透镜的物侧面的有效半口径dt41、第四透镜的像侧面的有效半口径dt42与第一透镜的像侧面的有效半口径dt12满足:1.4《(dt41+dt42)/dt12《
1.6。
12.在一个实施方式中,第三透镜与第四透镜的合成焦距f34、第三透镜的边缘厚度et3与第四透镜的边缘厚度et4满足:-11《f34/(et3+et4)《-6。
13.在一个实施方式中,第一透镜的边缘厚度et1、第二透镜的边缘厚度et2、第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔t23满足:1.5《(et1+et2)/t23《2.9。
14.在一个实施方式中,第三透镜的边缘厚度et3、第三透镜在光轴上的中心厚度ct3、第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隔t34满足:0.8《et3/(ct3+t34)《1.2。
15.本技术提出的光学成像系统通过合理搭配透镜的光焦度、面型以及材质,同时控制光学成像系统的有效焦距与光学成像系统的最大视场角的关系,使得光学成像系统具有长焦距、温漂小、组立稳定性好以及系统像差小的特点。具体地,第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜分别按正正负正的光焦度进行分布,可以减小系统像差,提升光学成像系统的成像质量;第一透镜为玻璃材质,折射率大于1.85,有利于有效控制温漂变化量和色差,同时保证高性能;第一透镜的物侧面和像侧面的面型均为球面,有利于保证第一透镜的加工性要求;满足24mm《f/tan(fov)《26mm,可以使镜头的光焦度分布更合理,能有效平衡像差,提高镜头的解像力,还有助于提高透镜组装的稳定性,可以更好的实现长焦距设计。
附图说明
16.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,本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
17.图1示出了根据本技术实施例1的光学成像系统的结构示意图;
18.图2a至图2d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、畸变曲线以及倍率色差曲线;
19.图3示出了根据本技术实施例2的光学成像系统的结构示意图;
20.图4a至图4d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、畸变曲线以及倍率色差曲线;
21.图5示出了根据本技术实施例3的光学成像系统的结构示意图;
22.图6a至图6d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、畸变曲线以及倍率色差曲线;
23.图7示出了根据本技术实施例4的光学成像系统的结构示意图;以及
24.图8a至图8d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、畸变曲线以及倍率色差曲线。
具体实施方式
25.为了更好地理解本技术,将参考附图对本技术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技术的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本技术的范围。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。
26.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,在不背离本技术的教导的情况下,下文中
讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
27.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。
28.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。
29.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。
30.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意义解释,除非本文中明确如此限定。
31.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术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技术。
32.以下对本技术的特征、原理和其他方面进行详细描述。
33.根据本技术示例性实施方式的光学成像系统可包括四片具有光焦度的透镜,分别是沿着光轴从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。其中,第一透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第二透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜具有负光焦度,其像侧面为凹面;第四透镜具有正光焦度;第一透镜为玻璃材质,其折射率大于1.85,且物侧面和像侧面的面型均为球面,光学成像系统的有效焦距f与光学成像系统的最大视场角fov满足:24mm《f/tan(fov)《26mm。设置第一透镜为正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于减小温漂变化量,还有利于在第一透镜的物侧面增加压圈结构,保证光学成像系统的组立稳定性和可靠性;设置第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面,有利于第一透镜和第二透镜之间增加厚隔圈结构,保证组立稳定性;第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜分别按正正负正的光焦度进行分布,可以减小系统像差,提升光学成像系统的成像质量;第一透镜为玻璃材质,折射率大于1.85,有利于有效控制温漂变化量和色差,同时保证高性能;第一透镜的物侧面和像侧面的面型均为球面,有利于保证第一透镜的加工性要求;控制各透镜的光焦度、面型以及光学成像系统的有效焦距f与光学成像系统的最大视场角fov的关系,可以使镜头的光焦度分布更合理,能有效平衡像差,提高镜头的解像力,还有助于提高透镜组装的稳定性,可以更好的实现长焦距设计。
34.在示例性实施方式中,根据本技术示例性实施方式的光学成像系统还包括设置在第一透镜的物侧面的光阑。
35.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:3.1《(f+f1)/(f-f1)《3.6,其中,f1为第一透镜的有效焦距,f为光学成像系统的有效焦距。满足3.1《(f+f1)/(f-f1)《3.6,通过控制第一透镜的有效焦距,可以有利于第一透镜的光焦度在空间上的合理分布,从而减小镜头像差;同时优化系统焦距的温漂变化量。
36.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:1.7《(f4-f3)/(f4+f3)《2.6,其中,f3为第三透镜的有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距。满足1.7《(f4-f3)/(f4+f3)《2.6,通过控制第三透镜、第四透镜的焦距比值,可以有利于第三透镜和第四透镜的光焦度在空间上的合理分布,从而减小镜头像差。
37.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:3.6mm《(r1+r3)/(n1+n2)《4.4mm,其中,r1为第一透镜的物侧面的曲率半径,r3为第二透镜的物侧面的曲率半径,n1为第一透镜的折射率,n2为第二透镜的折射率。满足3.6mm《(r1+r3)/(n1+n2)《4.4mm,通过控制第一透镜和第二透镜的物侧面的曲率半径,可以控制第一透镜和第二透镜的形状,满足加工性要求,第一透镜的物侧面需要放置压圈,曲率半径需要重点关注;同时控制第一透镜和第二透镜的折射率,可以提升光学成像系统的整体像质,同时缩小光学成像系统的温漂变化量。
38.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:2.6mm《(r1+r6)/(n1+n3)《3.3mm,其中,r1为第一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,n1为第一透镜的折射率,n3为第三透镜的折射率。满足2.6mm《(r1+r6)/(n1+n3)《3.3mm,通过控制第一透镜的物侧面的曲率半径和第三透镜的像侧面的曲率半径,有利于控制第一透镜和第三透镜的镜片形状,满足加工性要求,同时控制第一透镜和第三透镜的折射率,优化性能同时满足温漂要求。
39.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:0.9《(r4-r8)/f《1.7,其中,r4为第二透镜的像侧面的曲率半径,r8为第四透镜的像侧面的曲率半径,f为光学成像系统的有效焦距。满足0.9《(r4-r8)/f《1.7,通过控制第二透镜和第四透镜的像侧面的曲率半径,有利于控制第二透镜和第四透镜的形状,满足加工性要求,同时控制光学成像系统的有效焦距,满足性能要求及整机尺寸要求。
40.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:3.3《f/td《3.7,其中,f为光学成像系统的有效焦距,td为第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离。满足3.3《f/td《3.7,通过控制第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面的轴上距离,可以保证镜筒的高度要求,从而保证镜头的直立组装的可行性。
41.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:3.0《f12/(ct1+ct2)《3.8,其中,f12为第一透镜与第二透镜的合成焦距,ct1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ct2为第二透镜在光轴上的中心厚度。满足3.0《f12/(ct1+ct2)《3.8,通过控制第一透镜与第二透镜的合成焦距,有利于第一透镜与第二透镜的光焦度在空间上的合理分布,从而减小光学成像系统的像差,控制第一透镜和第二透镜在光轴上的中心厚度,可以保证第一透镜和第二透镜的加工性。
42.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:1.4《(dt41+dt42)/dt12《1.6,其中,dt41为第四透镜的物侧面的有效半口径,dt42为第四透镜的像侧面的有效半口径,dt12为第一透镜的像侧面的有效半口径。满足1.4《(dt41+dt42)/dt12《1.6,通过控
制第四透镜的物侧面和像侧面的有效口径以及第一透镜的像侧面的有效半口径,可以有效控制光学成像系统的光圈尺寸,控制系统的通光量,满足f数要求。
43.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:-11《f34/(et3+et4)《-6,其中,f34为第三透镜与第四透镜的合成焦距,et3为第三透镜的边缘厚度,et4为第四透镜的边缘厚度。满足-11《f34/(et3+et4)《-6,通过控制第三透镜与第四透镜的合成焦距,有利于第一透镜与第二透镜的光焦度在空间上的合理分布,从而减小光学成像系统的像差,通过控制第三透镜与第四透镜的边缘厚度,可以保证第三透镜与第四透镜的加工性要求。
44.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:1.5《(et1+et2)/t23《2.9,其中,et1为第一透镜的边缘厚度,et2为第二透镜的边缘厚度,t23为第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔。满足1.5《(et1+et2)/t23《2.9,通过控制第一透镜和第二透镜的边缘厚度以及第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔,可以满足光学成像系统的加工性要求。
45.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像系统可满足:0.8《et3/(ct3+t34)《1.2,其中,et3为第三透镜的边缘厚度,ct3为第三透镜在光轴上的中心厚度,t34为第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隔。满足0.8《et3/(ct3+t34)《1.2,通过控制第三透镜的边缘厚度、第三透镜在光轴上的中心厚度以及第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隔,保证第三透镜的加工性要求,同时满足第三透镜和第四透镜之间的组立稳定性要求。
46.在示例性实施方式中,第一透镜至第四透镜中包括球面透镜和非球面透镜。示例性地,第一透镜的物侧面和像侧面为球面,第二透镜至第四透镜中各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。可选地,第二透镜至第四透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。本技术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。
47.在示例性实施方式中,第一透镜为玻璃透镜,有利于平衡性能、温漂和色边的需求。玻璃的材料温度特性比塑料好,有利于提高镜头在高温高湿环境下的可靠性。本技术并不具体限定采用塑料和玻璃的透镜数量,若重点关注温度性能时,透镜可以均采用玻璃镜片。
48.在示例性实施方式中,根据本技术的光学成像镜头将球面镜片采用玻璃材质,非球面镜片采用塑料材质,这种球面玻璃和非球面塑料的结合方式,既有利于降低成本,又有利于提高镜头在高温高湿环境下的可靠性。
49.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14.5mm至15.0mm的范围内,第一透镜的有效焦距f1可以例如在7.8mm至8.2mm的范围内,第二透镜的有效焦距f2可以例如在30.0mm与1844.8mm的范围内,第三透镜的有效焦距f3可以例如在-6.4mm至-5.0mm的范围内,第四透镜的有效焦距f4可以例如在13.0mm至23.0mm的范围内。光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半imgh可以例如在4.0mm至5.0mm的范围内,示例性地,imgh为4.03mm。光学成像系统的第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离td可以例如在4.0mm至4.5mm的范围内。
50.在示例性实施方式中,光学成像系统还可以包括置于第四透镜和成像面之间的棱镜。棱镜用于将光学成像系统后端到感光芯片的光线进行折返,这种设计看不到棱镜形状,可以让手机外观保持与常规镜头一致,更加美观。
51.在示例性实施方式中,根据本技术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。
52.根据本技术示例性实施方式的光学成像镜头具有长焦特性。在应用中,根据本技术示例性实施方式的光学成像镜头可以应用潜望式镜头的设计,使其长度方向沿电子设备的垂直或横向方向设置,从而达到缩减电子设备机身厚度的目的。根据本技术的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片,例如上文的四片。通过合理设置光学成像镜头的各个透镜,实现镜头的长焦特性,从而可以实现良好的摄远拍摄效果。
53.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四个透镜为例进行了描述,但是该光学成像镜头不限于包括四个透镜。如果需要,该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。
54.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。
55.实施例1
56.以下参照图1至图2d描述根据本技术实施例1的光学成像系统。图1示出了根据本技术实施例1的光学成像系统的结构示意图。
57.如图1所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4、棱镜e5、滤光片e6和成像面s13。
58.第一透镜e1具有正光焦度,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具有负光焦度,其物侧面s5为凸面,像侧面s6为凹面。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。棱镜e5具有物侧面s9和像侧面s10。滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12。来自物体的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。
59.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/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
60.61.表1
62.在实施例1中,第二透镜e2至第四透镜e4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:
[0063][0064]
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。表2-1和表2-2给出了可用于实施例1中各非球面镜面s3-s8的高次项系数a4、a6、a8、a
10
、a
12
、a
14
、a
16
、a
18
、a
20
、a
22
、a
24
、a
26
、a
28
和a
30

[0065]
面号a4a6a8a10a12a14a16s3-7.6041e-051.6744e-02-2.2346e-021.4287e-02-6.1992e-032.7350e-03-1.3057e-03s4-2.9853e-021.3408e-01-2.0709e-011.6339e-01-7.2775e-021.7805e-02-1.6383e-03s5-1.5547e-014.3537e-01-8.2770e-019.3568e-01-6.7890e-013.3611e-01-1.1789e-01s6-1.5450e-014.0800e-01-8.2078e-019.6802e-01-7.0015e-013.1882e-01-8.7171e-02s7-1.3326e-023.0640e-021.0956e-02-1.7571e-013.2509e-01-3.1429e-011.9201e-01s81.5103e-03-1.0817e-027.2131e-02-1.8591e-012.5636e-01-2.1970e-011.2606e-01
[0066]
表2-1
[0067]
面号a18a20a22a24a26a28a30s34.9931e-04-1.3175e-042.3275e-05-2.7103e-062.0006e-07-8.4982e-091.5845e-10s4-2.7201e-048.7585e-05-5.2537e-06-1.0738e-062.1692e-07-1.5326e-084.0327e-10s52.9889e-02-5.5125e-037.3410e-04-6.8882e-054.3256e-06-1.6330e-072.8037e-09s61.0128e-021.8864e-03-1.0455e-032.1144e-04-2.3785e-051.4715e-06-3.9289e-08s7-7.9498e-022.2950e-02-4.6404e-036.4597e-04-5.9099e-053.2039e-06-7.8077e-08s8-5.0285e-021.4160e-02-2.8092e-033.8458e-04-3.4602e-051.8422e-06-4.3983e-08
[0068]
表2-2
[0069]
在本实施例中,光学成像系统的有效焦距f为14.61mm,光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半imgh为4.03mm,光学成像系统的第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离td为4.20mm,光学成像系统的最大视场角fov为30.7
°
,第一透镜与第二透镜的合成焦距f12为6.49mm,第三透镜与第四透镜的合成焦距f34为-9.20mm,第四透镜的物侧面的有效半口径dt41为2.29mm,第四透镜的像侧面的有效半口径dt42为2.27mm,第一透镜的像侧面的有效半口径dt12为3.05mm,第一透镜的边缘厚度et1为0.76mm,第二透镜的边缘厚度et2为0.40mm,第三透镜的边缘厚度et3为1.17mm,第四透镜的边缘厚度et4为0.26mm。
[0070]
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的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图2d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2d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。
[0071]
实施例2
[0072]
以下参照图3至图4d描述根据本技术实施例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示出了根据本技术实施例2的光学成像系统的结构示意图。
[0073]
如图3所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4、棱镜e5、滤光片e6和成像面s13。
[0074]
第一透镜e1具有正光焦度,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具有负光焦度,其物侧面s5为凸面,像侧面s6为凹面。第四透镜e4具有正光焦度,其物侧面s7为凹面,像侧面s8为凸面。棱镜e5具有物侧面s9和像侧面s10。滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12。来自物体的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。
[0075]
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/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表4-1和表4-2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。
[0076][0077]
表3
[0078]
面号a4a6a8a10a12a14a16s31.4675e-037.9208e-04-1.4801e-031.6698e-03-1.2074e-035.5167e-04-1.6518e-04s44.6929e-03-4.4499e-038.4595e-03-1.0173e-028.0391e-03-4.6724e-032.0360e-03s5-1.5254e-02-1.9518e-038.9415e-03-1.0111e-026.1909e-03-2.2011e-034.3967e-04s6-2.1064e-02-4.8599e-031.6433e-02-2.2802e-021.9576e-02-1.1480e-024.9687e-03s74.4810e-03-9.4096e-031.7198e-02-2.4239e-022.3558e-02-1.6452e-028.4987e-03s83.3959e-03-4.0922e-035.4701e-03-5.4962e-033.8683e-03-2.1251e-031.0329e-03
[0079]
表4-1
[0080][0081][0082]
表4-2
[0083]
在本实施例中,光学成像系统的有效焦距f为14.91mm,光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半imgh为4.03mm,光学成像系统的第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离td为4.20mm,光学成像系统的最大视场角fov为30.1
°
,第一透镜与第二透镜的合成焦距f12为6.71mm,第三透镜与第四透镜的合成焦距f34为-9.57mm,第四透镜的物侧面的有效半口径dt41为2.34mm,第四透镜的像侧面的有效半口径dt42为2.39mm,第一透镜的像侧面的有效半口径dt12为3.14mm,第一透镜的边缘厚度et1为0.59mm,第二透镜的边缘厚度et2为0.37mm,第三透镜的边缘厚度et3为1.08mm,第四透镜的边缘厚度et4为0.34mm。
[0084]
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的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图4d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4d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。
[0085]
实施例3
[0086]
以下参照图5至图6d描述了根据本技术实施例3的光学成像系统。图5示出了根据本技术实施例3的光学成像系统的结构示意图。
[0087]
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、第四透镜e4、棱镜e5、滤光片e6和成像面s13。
[0088]
第一透镜e1具有正光焦度,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具有负光焦度,其物侧面s5为凹面,像侧面s6为凹面。第四透镜e4具有正光焦度,其物侧面s7为凹面,像侧面s8为凸面。棱镜e5具有物侧面s9和像侧面s10。滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12。来自物体的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。
[0089]
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/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表6-1和表6-2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。
[0090][0091]
[0092]
表5
[0093]
面号a4a6a8a10a12a14a16s34.5156e-033.1295e-05-5.7511e-047.4149e-04-5.1824e-042.2135e-04-6.1593e-05s47.8607e-041.5137e-04-3.3125e-041.0200e-03-1.0403e-035.4217e-04-1.6779e-04s52.3655e-03-6.6945e-039.9170e-03-8.5976e-034.4951e-03-1.4395e-032.7612e-04s61.7039e-04-9.9972e-031.3173e-02-1.2564e-027.8546e-03-3.4035e-031.1062e-03s75.7480e-03-1.0284e-021.6767e-02-2.2199e-022.0542e-02-1.3435e-026.2552e-03s8-1.4478e-03-2.6400e-033.1597e-03-2.6592e-031.5428e-03-6.7065e-042.3995e-04
[0094]
表6-1
[0095]
面号a18a20a22a24a26a28a30s31.1440e-05-1.4104e-061.1098e-07-5.0481e-091.0103e-100.0000e+000.0000e+00s43.2232e-05-3.7876e-062.4978e-07-7.0800e-090.0000e+000.0000e+000.0000e+00s5-2.7282e-051.2705e-072.7457e-07-2.7010e-088.6473e-100.0000e+000.0000e+00s6-2.8035e-045.3567e-05-7.0341e-065.4962e-07-1.8942e-080.0000e+000.0000e+00s7-2.0599e-034.7232e-04-7.3289e-057.2989e-06-4.1888e-071.0475e-080.0000e+00s8-6.9709e-051.4904e-05-2.0980e-061.7010e-07-5.9703e-090.0000e+000.0000e+00
[0096]
表6-2
[0097]
在本实施例中,光学成像系统的有效焦距f为14.81mm,光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半imgh为4.03mm,光学成像系统的第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离td为4.22mm,光学成像系统的最大视场角fov为30.4
°
,第一透镜与第二透镜的合成焦距f12为7.52mm,第三透镜与第四透镜的合成焦距f34为-12.21mm,第四透镜的物侧面的有效半口径dt41为2.29mm,第四透镜的像侧面的有效半口径dt42为2.28mm,第一透镜的像侧面的有效半口径dt12为3.15mm,第一透镜的边缘厚度et1为0.50mm,第二透镜的边缘厚度et2为0.69mm,第三透镜的边缘厚度et3为0.85mm,第四透镜的边缘厚度et4为0.31mm。
[0098]
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的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图6d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6d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。
[0099]
实施例4
[0100]
以下参照图7至图8d描述了根据本技术实施例4的光学成像系统。图7示出了根据本技术实施例4的光学成像系统的结构示意图。
[0101]
如图7所示,光学成像系统由物侧至像侧依序包括光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4、棱镜e5、滤光片e6和成像面s13。
[0102]
第一透镜e1具有正光焦度,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具有负光焦度,其物侧面s5为凹面,像侧面s6为凹面。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。棱镜e5具有物侧面s9和像侧面s10。滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12。来自物体的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。
[0103]
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/距离和有效焦距的单位均为毫米(mm)。表8-1和表8-2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。
[0104][0105]
表7
[0106]
面号a4a6a8a10a12a14a16s34.8464e-03-2.2390e-043.9631e-06-1.2651e-061.4236e-08-1.7155e-09-6.1829e-10s41.9392e-032.8792e-04-7.0811e-053.5332e-06-7.4599e-08-3.0435e-08-4.5709e-09s59.5044e-041.7896e-04-1.7126e-052.8827e-061.9616e-08-1.0238e-082.8081e-10s6-4.4189e-03-9.2551e-041.4878e-04-2.2620e-05-6.8267e-077.8461e-082.7748e-08s72.0045e-03-9.4641e-042.3886e-04-2.7705e-05-4.3176e-074.9167e-082.7793e-08s82.5735e-04-1.0223e-057.6586e-05-8.8397e-062.2881e-08-3.5513e-094.3053e-09
[0107]
表8-1
[0108][0109][0110]
表8-2
[0111]
在本实施例中,光学成像系统的有效焦距f为14.90mm,光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半imgh为4.03mm,光学成像系统的第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离td为4.19mm,光学成像系统的最大视场角fov为30.2
°
,第一透镜与第二透镜的合成焦距f12为7.45mm,第三透镜与第四透镜的合成焦距f34为-11.51mm,第四透镜的物侧面的有效半口径dt41为2.26mm,第四透镜的像侧面的有效半口径dt42为2.25mm,第一透镜的像侧面的有效半口径dt12为3.12mm,第一透镜的边缘厚度et1为0.50mm,第二透镜的边缘厚度et2为0.75mm,第三透镜的边缘厚度et3为0.91mm,第四透镜的边缘厚度et4为0.35mm。
[0112]
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的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图8d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8d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。
[0113]
综上,实施例1至实施例4分别满足表9中所示的关系。
[0114]
条件式/实施例1234f/tan(fov)(mm)24.6025.7525.2825.62(f+f1)/(f-f1)3.533.303.303.21(f4-f3)/(f4+f3)2.261.772.442.55(r1+r3)/(n1+n2)(mm)4.303.883.703.72(r1+r6)/(n1+n3)(mm)2.702.863.283.00(r4-r8)/f1.591.080.961.38f/td3.483.553.513.55f12/(ct1+ct2)3.083.503.783.77(dt41+dt42)/dt121.491.511.451.44f34/(et3+et4)-6.42-6.72-10.54-9.11(et1+et2)/t232.882.141.601.82et3/(ct3+t34)1.130.840.971.14
[0115]
表9
[0116]
本技术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。
[0117]
以上描述仅为本技术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,本技术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。例如上述特征与本技术中公开的(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。
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1
技术分类