[0069] 在一些实施方式中,光学镜头满足条件式:22mm
[0070] 在一些实施方式中,本发明提供的光学镜头中的透镜材质可为玻璃或塑胶。当透镜的材质为塑胶,可以有效降低生产成本。另当透镜的材质为玻璃,则可以通过玻璃自身低色散的特点,可以有效校正光学系统的几何色差。本发明提供的光学镜头可采用全塑胶镜片结构,不仅使镜头具有优异的成像性能,而且可使镜头的结构较为紧凑,能够较好实现镜头的小型化和高像质的均衡。
[0071] 在一些实施方式中,第一折反透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜可以采用球面透镜或者非球面透镜,非球面结构相比于球面结构,能够有效减小所述光学系统的像差,从而减少透镜的个数及减小透镜的尺寸,更好实现镜头小型化。更为具体的是,本发明的第一折反透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜均可采用非球面透镜,能够有效减小所述光学镜头的像差,从而减少透镜的个数及减小透镜的尺寸,更好实现镜头小型化。
[0072] 在本发明各个实施例中,当透镜采用非球面透镜时,光学镜头的各非球面表面形状满足下列方程:;
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,B、C、D、E、F、G、H分别为四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶曲面系数。
[0073] 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。
[0074] 实施例1请参阅图1和图2,图1为本发明实施例1中提供的光学镜头100在长焦状态时的结
构示意图,图2为本发明实施例1中提供的的光学镜头100在微距状态时的结构示意图,该光学镜头沿光轴从物侧到成像面S17依次包括:具有正光焦度的第一群组、具有正光焦度的第二群组、具有负光焦度的第三群组以及滤光片G1。
[0075] 第一群组包括第一折反透镜L1,第一折反透镜L1具有正光焦度,包括入射面S1、反射面R0和出射面S2;其入射面S1为凸面,其出射面S2为凸面;其入射面S1和出射面S2均为非球面,反射面R0为平面。第一折反透镜L1的反射面R0与其入射面S1、出射面S2的光轴分别成45°夹角。可以理解的是,其入射面S1朝向物侧,其出射面S2朝向第二透镜L2。
[0076] 第二群组为对焦透镜组,从物侧到成像面依次包括:光阑ST、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。
[0077] 第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,其像侧面S4为凹面;第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,其像侧面S6为凸面;
第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,其像侧面S8在近光轴处为凹面;
第三群组从物侧到成像面依次包括:第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。
[0078] 其中,第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S9为凹面,其像侧面S10为凸面;第六透镜L6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,其像侧面S12为凸面。
[0079] 第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13为凹面,其像侧面S14为凹面。
[0080] 第一折反透镜L1为注塑一体成型结构,可采用折反棱镜的设计,具体的可为直角三角棱镜。
[0081] 第一折反透镜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和第七透镜L7均采用塑胶非球面透镜。
[0082] 实施例1中的光学镜头100中各透镜的相关参数如表1‑1所示。
[0083] 表1‑1实施例1中的光学镜头100的非球面透镜的面型参数如表1‑2所示。
[0084] 表1‑2其中,上述表1‑1中H1为第一群组与物侧被拍摄物在光轴上的空气间隙,H2为第一群组与第二群组(对焦透镜组)在光轴上的空气间隙,H3为第二群组与第三群组在光轴上的空气间隙,本申请通过改变空气间隙H2、H3来实现光学镜头在长焦状态和微距状态下的变焦切换。
[0085] 具体地,本申请的第一群组和第三群组在光学镜头对焦时不移动;第二群组在光学镜头中可以沿光轴进行移动来完成光学镜头在长焦状态和微距状态下切换。光学镜头从物距无穷远处的长焦状态切换到物距为10cm的微距状态时,第二群组沿光轴从像侧向物侧移动,且对焦行程(即第二群组的移动量)为1.97mm。
[0086] 本实施例1的光学镜头100在长焦状态、10cm微距状态的各参数如表1‑3所示。
[0087] 表1‑3如表1‑3所示,光学镜头对焦物距为无穷远时(即,长焦状态,H1为无穷),此时H2为
2.348mm,且H3为0.912mm,对应图1中的光学镜头在长焦状态下的光学结构。当光学镜头对焦距离为10cm时(即,10cm微距状态,H1为100mm),则H2为0.378mm,且H3为2.882mm,对应图2中的光学镜头在10cm微距状态下的光学结构。
[0088] 图3中的(A)和图4中的(A)分别为本实施例中光学镜头100在长焦状态下和微距状态下的轴向像差曲线图,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:mm),纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出,轴向像差的偏移量均控制在±0.03mm以内,说明光学镜头100在长焦和微距状态下均能够较好地校正轴向像差。
[0089] 图3中的(B)和图4中的(B)分别为本实施例中光学镜头100在长焦状态下和微距状态下的倍率色差曲线图,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倍率色差值(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均控制在±1.5μm以内,说明该光学镜头100在长焦和微距状态下均能够较好地校正色差。
[0090] 图3中的(C)和图4中的(C)分别为本实施例中光学镜头100在长焦状态下和微距状态下的畸变曲线图,其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的畸变,横轴表示畸变值(单位:%),纵轴表示像高(单位:mm)。从图中可以看出,光学镜头的畸变均控制在±1%以内,说明光学镜头100在长焦和微距状态下均能够良好地校正畸变。
[0091] 从以上各图可以看出实施例1中光学镜头在长焦状态和微距状态下的像差都得到了较好地平衡,都具有良好的光学成像质量。
[0092] 实施例2请参阅图5和图6,所示分别为本发明实施例2中提供的光学镜头200在长焦状态时
和微距状态时的结构示意图,本实施例与实施例1相比,主要区别在于:第二透镜L2具有正光焦度;第三透镜L3具有负光焦度;第四透镜L4具有正光焦度;第五透镜L5具有负光焦度;
第七透镜L7具有正光焦度;第三透镜L3的像侧面S6为凹面;第四透镜L4的物侧面S7为凸面;
第四透镜L4的像侧面S8为凸面;第六透镜L6的像侧面S12为凹面;第七透镜L7的物侧面S13为凸面;各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0093] 实施例2中的光学镜头200中各透镜的相关参数如表2‑1所示。
[0094] 表2‑1实施例2中的光学镜头200的非球面透镜的面型参数如表2‑2所示。
[0095] 表2‑2其中,上述表2‑1中H1为第一群组与物侧被拍摄物在光轴上的空气间隙,H2为第一群组与第二群组(对焦透镜组)在光轴上的空气间隙,H3为第二群组与第三群组在光轴上的空气间隙,本申请通过改变空气间隙H2、H3来实现光学镜头在长焦状态和微距状态下的变焦切换。
[0096] 具体地,本申请的第一群组和第三群组在光学镜头对焦时不移动;第二群组在光学镜头中可以沿光轴进行移动来完成光学镜头在长焦状态和微距状态下切换。光学镜头从物距无穷远处的长焦状态切换到物距为10cm的微距状态时,第二群组沿光轴从像侧向物侧移动,且对焦行程(即第二群组的移动量)为1.213mm。
[0097] 本实施例2的光学镜头200在长焦状态、10cm微距状态的各参数如表2‑3所示。
[0098] 表2‑3如表2‑3所示,光学镜头对焦物距为无穷远时(即,长焦状态,H1为无穷),此时H2为
1.597mm,且H3为0.661mm,对应图5中的光学镜头在长焦状态下的光学结构。当光学镜头对焦距离为10cm时(即,10cm微距状态,H1为100mm),则H2为0.384mm,且H3为1.874mm,对应图6中的光学镜头在10cm微距状态下的光学结构。
[0099] 图7中的(A)和图8中的(A)分别为本实施例中光学镜头200在长焦状态下和微距状态下的轴向像差曲线图。从图中可以看出,轴向像差的偏移量均控制在±0.03mm以内,说明光学镜头200能够较好地校正轴向像差。
[0100] 图7中的(B)和图8中的(B)分别为本实施例中光学镜头200在长焦状态下和微距状态下的倍率色差曲线图。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差均控制在±1.5μm以内,说明该光学镜头200能够较好地校正色差。
[0101] 图7中的(C)和图8中的(C)分别为本实施例中光学镜头200在长焦状态下和微距状态下的畸变曲线图。从图中可以看出,光学镜头的畸变均控制在±1%以内,说明光学镜头200能够良好地校正畸变。
[0102] 从以上各图可以看出实施例2中光学镜头在长焦状态和微距状态下的像差都得到了较好地平衡,都具有良好的光学成像质量。
[0103] 实施例3请参阅图9和图10,所示分别为本发明实施例3中提供的光学镜头300在长焦状态
下和微距状态时的结构示意图,本实施例与实施例1相比,主要区别在于:第三透镜L3具有负光焦度;第四透镜L4具有正光焦度;第五透镜L5具有负光焦度;第七透镜L7具有正光焦度;第二透镜L2的物侧面S3为凹面;第二透镜L2的像侧面S4为凸面;第三透镜L3的像侧面S6为凹面;第四透镜L4的物侧面S7为凸面;第四透镜L4的像侧面S8为凸面;第六透镜L6的像侧面S12为凹面;第七透镜L7的物侧面S13为凸面;各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0104] 实施例3中的光学镜头300中各透镜的相关参数如表3‑1所示。
[0105] 表3‑1实施例3中的光学镜头300的非球面透镜的面型参数如表3‑2所示。
[0106] 表3‑2其中,上述表3‑1中H1为第一群组与物侧被拍摄物在光轴上的空气间隙,H2为第一群组与第二群组(对焦透镜组)在光轴上的空气间隙,H3为第二群组与第三群组在光轴上的空气间隙,本申请通过改变空气间隙H2、H3来实现光学镜头在长焦状态和微距状态下的变焦切换。
[0107] 具体地,本申请的第一群组和第三群组在光学镜头对焦时不移动;第二群组在光学镜头中可以沿光轴进行移动来完成光学镜头在长焦状态和微距状态下切换。光学镜头从物距无穷远处的长焦状态切换到物距为10cm的微距状态时,第二群组沿光轴从像侧向物侧移动,且对焦行程(即第二群组的移动量)为1.103mm。
[0108] 本实施例3的光学镜头300在长焦状态、10cm微距状态的各参数如表3‑3所示。
[0109] 表3‑3如表3‑3所示,光学镜头对焦物距为无穷远时(即,长焦状态,H1为无穷),此时H2为
0.830 mm,且H3为0.459mm,对应图9中的光学镜头在长焦状态下的光学结构。当光学镜头对焦距离为10cm时(即,10cm微距状态,H1为100mm),则H2为‑0.273 mm,且H3为1.562 mm,对应图10中的光学镜头在10cm微距状态下的光学结构。
[0110] 图11中的(A)和图12中的(A)分别为本实施例中光学镜头300在长焦状态下和微距状态下的轴向像差曲线图。从图中可以看出,轴向像差的偏移量均控制在±0.03mm以内,说明光学镜头300能够较好地校正轴向像差。
[0111] 图11中的(B)和图12中的(B)分别为本实施例中光学镜头300在长焦状态下和微距状态下的倍率色差曲线图。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差均控制在±1.5μm以内,说明该光学镜头300能够较好地校正色差。
[0112] 图11中的(C)和图12中的(C)分别为本实施例中光学镜头300在长焦状态下和微距状态下的畸变曲线图。从图中可以看出,光学镜头的畸变均控制在±1%以内,说明光学镜头300能够良好地校正畸变。
[0113] 从以上各图可以看出实施例3中光学镜头在长焦状态和微距状态下的像差都得到了较好地平衡,都具有良好的光学成像质量。
[0114] 实施例4请参阅图13和图14,所示分别为本发明实施例4中提供的光学镜头400在长焦状态
下和微距状态下的结构示意图,本实施例与实施例1相比,主要区别在于:第四透镜L4的像侧面S8为凸面;各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0115] 实施例4中的光学镜头400中各透镜的相关参数如表4‑1所示。
[0116] 表4‑1实施例4中的光学镜头400的非球面透镜的面型参数如表4‑2所示。
[0117] 表4‑2其中,上述表4‑1中H1为第一群组与物侧被拍摄物在光轴上的空气间隙,H2为第一群组与第二群组(对焦透镜组)在光轴上的空气间隙,H3为第二群组与第三群组在光轴上的空气间隙,本申请通过改变空气间隙H2、H3来实现光学镜头在长焦状态和微距状态下的变焦切换。
[0118] 具体地,本申请的第一群组和第三群组在光学镜头对焦时不移动;第二群组在光学镜头中可以沿光轴进行移动来完成光学镜头在长焦状态和微距状态下切换。光学镜头从物距无穷远处的长焦状态切换到物距为10cm的微距状态时,第二群组沿光轴从像侧向物侧移动,且对焦行程(即第二群组的移动量)为1.895mm。
[0119] 本实施例4的光学镜头400在长焦状态、10cm微距状态的各参数如表4‑3所示。
[0120] 表4‑3如表4‑3所示,光学镜头对焦物距为无穷远时(即,长焦状态,H1为无穷),此时H2为
2.212mm,且H3为0.892mm,对应图13中的光学镜头在长焦状态下的光学结构。当光学镜头对焦距离为10cm时(即,10cm微距状态,H1为100mm),则H2为0.317 mm,且H3为2.787mm,对应图
14中的光学镜头在10cm微距状态下的光学结构。
[0121] 图15中的(A)和图16中的(A)分别为本实施例中光学镜头400在长焦状态下和微距状态下的轴向像差曲线图。从图中可以看出,轴向像差的偏移量均控制在±0.03mm以内,说明光学镜头400能够较好地校正轴向像差。
[0122] 图15中的(B)和图16中的(B)分别为本实施例中光学镜头400在长焦状态下和微距状态下的倍率色差曲线图。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差均控制在±1μm以内,说明该光学镜头400能够较好地校正色差。
[0123] 图15中的(C)和图16中的(C)分别为本实施例中光学镜头400在长焦状态下和微距状态下的畸变曲线图。从图中可以看出,光学镜头的畸变均控制在±1%以内,说明光学镜头400能够良好地校正畸变。
[0124] 从以上各图可以看出实施例4中光学镜头在长焦状态和微距状态下的像差都得到了较好地平衡,都具有良好的光学成像质量。
[0125] 实施例5请参阅图17和图18,所示分别为本发明实施例5中提供的光学镜头500在长焦状态
下和微距状态下的结构示意图,本实施例与实施例1相比,主要区别在于:第四透镜L4具有正光焦度;第四透镜L4的像侧面S8为凸面;各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0126] 实施例5中的光学镜头500中各透镜的相关参数如表5‑1所示。
[0127] 表5‑1实施例5中的光学镜头500的非球面透镜的面型参数如表5‑2所示。
[0128] 表5‑2其中,上述表5‑1中H1为第一群组与物侧被拍摄物在光轴上的空气间隙,H2为第一群组与第二群组(对焦透镜组)在光轴上的空气间隙,H3为第二群组与第三群组在光轴上的空气间隙,本申请通过改变空气间隙H2、H3来实现光学镜头在长焦状态和微距状态下的变焦切换。
[0129] 具体地,本申请的第一群组和第三群组在光学镜头对焦时不移动;第二群组在光学镜头中可以沿光轴进行移动来完成光学镜头在长焦状态和微距状态下切换。光学镜头从物距无穷远处的长焦状态切换到物距为10cm的微距状态时,第二群组沿光轴从像侧向物侧移动,且对焦行程(即第二群组的移动量)为1.801mm。
[0130] 本实施例5的光学镜头500在长焦状态、10cm微距状态的各参数如表5‑3所示。
[0131] 表5‑3如表5‑3所示,光学镜头对焦物距为无穷远时(即,长焦状态,H1为无穷),此时H2为
2.184mm,且H3为0.530mm,对应图17中的光学镜头在长焦状态下的光学结构。当光学镜头对焦距离为10cm时(即,10cm微距状态,H1为100mm),则H2为0.383mm,且H3为2.331mm,对应图
18中的光学镜头在10cm微距状态下的光学结构。
[0132] 图19中的(A)和图20中的(A)分别为本实施例中光学镜头500在长焦状态下和微距状态下的轴向像差曲线图。从图中可以看出,轴向像差的偏移量均控制在±0.03mm以内,说明光学镜头500能够较好地校正轴向像差。
[0133] 图19中的(B)和图20中的(B)分别为本实施例中光学镜头500在长焦状态下和微距状态下的倍率色差曲线图。从图中可以看出,最长波长和最短波长的垂轴色差均控制在±1μm以内,说明该光学镜头500能够较好地校正色差。
[0134] 图19中的(C)和图20中的(C)分别为本实施例中光学镜头500在长焦状态下和微距状态下的畸变曲线图。从图中可以看出,光学镜头的畸变均控制在±1%以内,说明光学镜头500能够良好地校正畸变。
[0135] 从以上各图可以看出实施例5中光学镜头在长焦状态和微距状态下的像差都得到了较好地平衡,都具有良好的光学成像质量。
[0136] 请参阅表6,为上述各实施例对应的光学特性,包括光学镜头在长焦状态下的有效焦距fl、光学镜头在微距状态下的有效焦距fm、光学镜头的光学总长TTL(即光线从第一折反透镜的入射面到成像面沿光轴的传播路径长度)、光圈值Fno、光学镜头的最大视场角所对应的真实像高IH、光学镜头在长焦状态下的最大视场角FOVl、光学镜头在微距状态下的最大视场角FOVm、第二群组与第一群组长焦状态下在轴向上的间隙DT1wl、第二群组与第一群组微距状态下在轴向上的间隙DT1wm、第二群组与第三群组长焦状态下在轴向上的间隙DT2wl、第二群组与第三群组微距状态下在轴向上的间隙DT2wm以及与各实施例中每个条件式对应的数值。
[0137] 表6综合上述实施例,本发明提供的光学镜头具有以下优点:
本发明提供的光学镜头,能够很好实现光学变焦,通过改变不同透镜组间的空气
间隔距离,以及设置具有屈光度的折反元件,能够实现镜头从长焦状态到微距状态的变焦切换,可实现潜望式长焦拍摄和微距拍摄相兼容的优良效果,具有大靶面、大光圈、小型化、高品质成像等一个或多个优点,极大提高用户的体验效果。同时,由于长焦镜头对焦所需要的对焦行程较小,也有利于减小用于驱动第二透镜组移动的马达的体积,使得摄像头模组更易实现小型化。
[0138] 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。
[0139] 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。