[0057] 在示例性实施方式中,根据本申请的长焦镜头,长焦镜头还包括光阑STO,光阑STO可设置在第一透镜L1的物侧面,也可设置在相邻透镜之间。
[0058] 在示例性实施方式中,根据本申请的长焦镜头,长焦镜头还包括用于校正色彩偏差的滤光片IR和/或用于保护位于成像面IMG上的感光元件的保护玻璃。在其中一示例性实施方式中,根据本申请的长焦镜头,滤光片IR可被设置于补偿棱镜P2的第五工作面与成像面IMG之间,但本发明不局限于此,滤光片IR也可设置于其他位置,例如镜头组件与折返棱镜P1的第一工作面之间等等。
[0059] 基于同一发明构思,根据本申请示例性实施方式的电子设备,电子设备包括上述的长焦镜头。电子设备包括且不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、云台拍摄设备、监控摄像头以及其他成像设备。该电子设备的实施可以参见长焦镜头的实施例,重复之处不再赘述。
[0060] 然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请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。
[0061] 下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的长焦镜头的具体实施例。
[0062] 实施例1以下参照图2描述根据本申请实施例1的长焦镜头。图2示出了根据本申请实施例1的长焦镜头的结构示意图。
[0063] 实施例1的长焦镜头由物侧至像侧依序包括镜头组件、折返棱镜P1和补偿棱镜P2。镜头组件可以包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。光阑STO可设置在第一透镜L1的物侧面。滤光片IR可以设置在补偿棱镜P2与成像面IMG之间。
[0064] 第一透镜L1具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。滤光片IR具有物侧面和像侧面。折返棱镜P1具有第一工作面、第二工作面和第三工作面。补偿棱镜P2具有第四工作面和第五工作面。来自物体的光依序穿过光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4,再从第一工作面射入至折返棱镜P1,在第二工作面进行第一次反射,在第一工作面进行第二次反射,经第三工作面射出,再从第四工作面射入至补偿棱镜P2,经第五工作面射出,再经过滤光片IR,并最终成像在成像面IMG上。
[0065] 表1示出了实施例1的长焦镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和焦距均为毫米(mm)。
[0066] 表1:
[0067] 其中,L1 R1表示第一透镜L1的物侧面,L1 R2表示第一透镜L1的像侧面,L2 R1表示第二透镜L2的物侧面,L2 R2表示第二透镜L2的像侧面,L3 R1表示第三透镜L3的物侧面,L3 R2表示第三透镜L3的像侧面,L4 R1表示第四透镜L4的物侧面,L4 R2表示第四透镜L4的像侧面,P1 R1表示折返棱镜P1的物侧面即第一工作面,P1 R2表示折返棱镜P1的像侧面即第三工作面,P2 R1表示补偿棱镜P2的物侧面即第四工作面,P2 R2表示补偿棱镜P2的像侧面即第五工作面,IR R1表示滤光片IR的物侧面,IR R2表示滤光片IR的像侧面。
[0068] 在实施例1中,第一透镜L1至第四透镜L4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为偶次非球面,各非球面透镜的面型可利用但不限于以下非球面公式进行限定:………………………………………………(1)
其中,Z表示光轴方向的高度,c是面半径的倒数,k是圆锥系数,r是半径方向的口径;α表示非球面系数,α1表示非球面系数A2,α2表示非球面系数A4……。表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面的高次项系数A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16。
[0069] 表2:
[0070] 在实施例1中,长焦镜头的焦距为13.3mm,长焦镜头的光圈为2.4,长焦镜头的成像圆直径为8.16mm,长焦镜头的视场角为33°。第一工作面与第二工作面的夹角可以为α1=30.0°。第四工作面与第五工作面的夹角可以为α2=11.5°。第一透镜L1的焦距为f1=
6.624mm,第二透镜L2的焦距为f2=‑11.664mm,第一透镜L1的焦距f1和第二透镜L2的焦距f2之间关系有|f2/f1|=1.761。第一透镜L1的焦距f1和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有f1/f’=
0.498。第二透镜L2的焦距f2和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f2/f’|=0.877。第三透镜L3的焦距f3和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f3/f’|=2.932。第四透镜L4的焦距f4和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f4/f’|=5.056。第一透镜L1的厚度H3和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有H3/f’=0.099。第一透镜L1的阿贝系数Ab1和第二透镜L2的阿贝系数Ab2之间关系有Ab1/Ab2=2.188。折返棱镜P1的阿贝系数Ab5=64.2,补偿棱镜P2的阿贝系数Ab6=54.7。折返棱镜P1的折射率N5与补偿棱镜P2的折射率N6之间关系有ABS(N5‑N6)=0.140。镜头组件的镜头表面到第一工作面的距离M1,以及第一工作面到成像面下端点的距离M2之间关系有M1=
4.990,M2=3.540,M1/M2=1.41。长焦镜头的焦距f’和成像圆直径ImC之间关系有f’/ImC=
1.630。
[0071] 图3示出了实施例1的长焦镜头的轴向像差图,其示例光瞳半径2.7700mm时沿光学轴线的方向的不同波长的光线在焦平面上形成的焦点偏离,横向像差小于0.04mm,像差校正良好。图4示出了实施例1的长焦镜头的畸变图,光学畸变小于0.5%,畸变很小。图5示出了实施例1的长焦镜头的MTF曲线图,MTF(Modulation Transfer Function,调制传递函数)曲线,MTF曲线显示了成像系统对不同空间频率的图像细节(即图像对比度)的传输情况,其在空间频率125lp/mm时MTF值大于0.5,具有很好的解析力。根据图3至图5可知,实施例1所给出的长焦镜头能够实现良好的成像品质。
[0072] 实施例2以下参照图6描述根据本申请实施例2的长焦镜头。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图6示出了根据本申请实施例2的长焦镜头的结构示意图。
[0073] 实施例2的长焦镜头由物侧至像侧依序包括镜头组件、折返棱镜P1和补偿棱镜P2。镜头组件可以包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。光阑STO可设置在第一透镜L1的物侧面。滤光片IR可以设置在补偿棱镜P2与成像面IMG之间。
[0074] 第一透镜L1具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。滤光片IR具有物侧面和像侧面。折返棱镜P1具有第一工作面、第二工作面和第三工作面。补偿棱镜P2具有第四工作面和第五工作面。来自物体的光依序穿过光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4,再从第一工作面射入至折返棱镜P1,在第二工作面进行第一次反射,在第一工作面进行第二次反射,经第三工作面射出,再从第四工作面射入至补偿棱镜P2,经第五工作面射出,再经过滤光片IR,并最终成像在成像面IMG上。
[0075] 表3示出了实施例2的长焦镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和焦距均为毫米(mm)。
[0076] 表3:
[0077] 表4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。
[0078] 表4:
[0079] 在实施例2中,长焦镜头的焦距为13.3mm,长焦镜头的光圈为2.4,长焦镜头的成像圆直径为8.16mm,长焦镜头的视场角为33°。第一工作面与第二工作面的夹角可以为α1=30.0°。第四工作面与第五工作面的夹角可以为α2=11.5°。第一透镜L1的焦距为f1=
5.870mm,第二透镜L2的焦距为f2=‑‑8.528mm,第一透镜L1的焦距f1和第二透镜L2的焦距f2之间关系有|f2/f1|=1.453。第一透镜L1的焦距f1和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有f1/f’=
0.441。第二透镜L2的焦距f2和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f2/f’|=0.641。第三透镜L3的焦距f3和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f3/f’|=1.461。第四透镜L4的焦距f4和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f4/f’|=31.110。第一透镜L1的厚度H3和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有H3/f’=0.099。第一透镜L1的阿贝系数Ab1和第二透镜L2的阿贝系数Ab2之间关系有Ab1/Ab2=2.188。折返棱镜P1的阿贝系数Ab5=64.2,补偿棱镜P2的阿贝系数Ab6=54.7。折返棱镜P1的折射率N5与补偿棱镜P2的折射率N6之间关系有ABS(N5‑N6)=0.140。镜头组件的镜头表面到第一工作面的距离M1,以及第一工作面到成像面下端点的距离M2之间关系有M1=
4.970,M2=3.540,M1/M2=1.40。长焦镜头的焦距f’和成像圆直径ImC之间关系有f’/ImC=
1.630。
[0080] 图7示出了实施例2的长焦镜头的轴向像差图,其示例光瞳半径2.7700mm时沿光学轴线的方向的不同波长的光线在焦平面上形成的焦点偏离,横向像差小于0.04mm,像差校正良好。图8示出了实施例2的长焦镜头的畸变图,光学畸变小于0.5%,畸变很小。图9示出了实施例2的长焦镜头的MTF曲线图,MTF(Modulation Transfer Function,调制传递函数)曲线,MTF曲线显示了成像系统对不同空间频率的图像细节(即图像对比度)的传输情况,其在空间频率125lp/mm时MTF值大于0.5,具有很好的解析力。根据图7至图9可知,实施例2所给出的长焦镜头能够实现良好的成像品质。
[0081] 实施例3以下参照图10描述根据本申请实施例3的长焦镜头。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图10示出了根据本申请实施例3的长焦镜头的结构示意图。
[0082] 实施例3的长焦镜头由物侧至像侧依序包括镜头组件、折返棱镜P1和补偿棱镜P2。镜头组件可以包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。光阑STO可设置在第一透镜L1的物侧面。滤光片IR可以设置在补偿棱镜P2与成像面IMG之间。
[0083] 第一透镜L1具有正光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面为凹面,像侧面为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面为凸面,像侧面为凹面。滤光片IR具有物侧面和像侧面。折返棱镜P1具有第一工作面、第二工作面和第三工作面。补偿棱镜P2具有第四工作面和第五工作面。来自物体的光依序穿过光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4,再从第一工作面射入至折返棱镜P1,在第二工作面进行第一次反射,在第一工作面进行第二次反射,经第三工作面射出,再从第四工作面射入至补偿棱镜P2,经第五工作面射出,再经过滤光片IR,并最终成像在成像面IMG上。
[0084] 表5示出了实施例3的长焦镜头的基本参数表,其中,曲率半径、厚度和焦距均为毫米(mm)。
[0085] 表5:
[0086] 表6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。
[0087] 表6:
[0088] 在实施例3中,长焦镜头的焦距为13.3mm,长焦镜头的光圈为2.4,长焦镜头的成像圆直径为8.16mm,长焦镜头的视场角为33°。第一工作面与第二工作面的夹角可以为α1=30.0°。第四工作面与第五工作面的夹角可以为α2=11.5°。第一透镜L1的焦距为f1=
6.252mm,第二透镜L2的焦距为f1=‑9.390mm,第一透镜L1的焦距f1和第二透镜L2的焦距f2之间关系有|f2/f1|=1.502。第一透镜L1的焦距f1和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有f1/f’=
0.470。第二透镜L2的焦距f2和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f2/f’|=0.706。第三透镜L3的焦距f3和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f3/f’|=3.376。第四透镜L4的焦距f4和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有|f4/f’|=3.143。第一透镜L1的厚度H3和长焦镜头的焦距f’ 之间关系有H3/f’=0.100。第一透镜L1的阿贝系数Ab1和第二透镜L2的阿贝系数Ab2之间关系有Ab1/Ab2=2.188。折返棱镜P1的阿贝系数Ab5=64.2,补偿棱镜P2的阿贝系数Ab6=54.7。折返棱镜P1的折射率N5与补偿棱镜P2的折射率N6之间关系有ABS(N5‑N6)=0.140。镜头组件的镜头表面到第一工作面的距离M1,以及第一工作面到成像面下端点的距离M2之间关系有M1=
5.050,M2=3.540,M1/M2=1.43。长焦镜头的焦距f’和成像圆直径ImC之间关系有f’/ImC=
1.630。
[0089] 图11示出了实施例3的长焦镜头的轴向像差图,其示例光瞳半径2.7700mm时沿光学轴线的方向的不同波长的光线在焦平面上形成的焦点偏离,横向像差小于0.05mm,像差校正良好。图12示出了实施例3的长焦镜头的畸变图,光学畸变小于0.5%,畸变很小。图13示出了实施例3的长焦镜头的MTF曲线图,MTF(Modulation Transfer Function,调制传递函数)曲线,MTF曲线显示了成像系统对不同空间频率的图像细节(即图像对比度)的传输情况,其在空间频率125lp/mm时MTF值大于0.5,具有很好的解析力。根据图11至图13可知,实施例3所给出的长焦镜头能够实现良好的成像品质。
[0090] 综上,实施例1、实施例2和实施例3分别满足表7中所示的关系。
[0091] 表7:
[0092] 以上描述仅为本申请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,本申请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。例如上述特征与本申请中公开的(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。