本發(fā)明涉及光學(xué)成像設(shè)備,具體而言,涉及一種光學(xué)鏡頭及具有其的電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、近年來,隨著科技的發(fā)展,日常生活中對于光學(xué)鏡頭的需求越來越多,光學(xué)鏡頭也應(yīng)用到越來越多的場景當(dāng)中,例如在汽車駕駛行業(yè)中,為了行車安全,需要更精準(zhǔn)地探測駕駛環(huán)境,光學(xué)鏡頭成為探測汽車周圍信息的關(guān)鍵器件。同時(shí)隨著汽車自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)的高速發(fā)展,汽車上使用光學(xué)鏡頭的數(shù)量逐漸增多。
2、隨著智能大燈的發(fā)展,用戶對于人車交互方式和影音娛樂需求不斷提高,也就要求投影光學(xué)鏡頭具有更高的解像力?,F(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)鏡頭由于提升像質(zhì)的需求,光學(xué)鏡頭采用的透鏡數(shù)量較多,為了滿足小空間的安裝需求,在控制光學(xué)鏡頭小型化時(shí),光學(xué)鏡頭后焦較短,不能滿足在模組組裝中留有足夠的調(diào)焦或安裝空間。另外現(xiàn)有的光學(xué)鏡頭色差、像散、畸變等像差問題較為嚴(yán)重,解像力較低,對圖案細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)較差,用戶體驗(yàn)感不佳。
3、也就是說,現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)鏡頭存在小型化、長后焦、低敏感性、小畸變難以兼顧的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種光學(xué)鏡頭及具有其的電子設(shè)備,以解決現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)鏡頭小型化、長后焦、低敏感性、小畸變難以兼顧的問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種光學(xué)鏡頭,包括:第一透鏡,第一透鏡具有正光焦度,第一透鏡的第一側(cè)面為凸面;第二透鏡,第二透鏡具有負(fù)光焦度,第二透鏡的第一側(cè)面為凹面;第三透鏡,第三透鏡具有正光焦度;第四透鏡,第四透鏡具有正光焦度,第四透鏡的第二側(cè)面為凸面;第五透鏡,第五透鏡具有正光焦度,第五透鏡的第一側(cè)面為凸面。
3、進(jìn)一步地,第一透鏡的第二側(cè)面為凸面或平面或凹面。
4、進(jìn)一步地,第二透鏡的第二側(cè)面為凹面或凸面或平面。
5、進(jìn)一步地,第三透鏡的第一側(cè)面為凹面,第三透鏡的第二側(cè)面為凸面;或第三透鏡的第一側(cè)面為凸面,第三透鏡的第二側(cè)面為凹面;或第三透鏡的第一側(cè)面為平面,第三透鏡的第二側(cè)面為凸面。
6、進(jìn)一步地,第四透鏡的第一側(cè)面為凹面或凸面或平面。
7、進(jìn)一步地,第五透鏡的第二側(cè)面為凹面或凸面或平面。
8、進(jìn)一步地,第一透鏡為非球面透鏡;或第一透鏡和第二透鏡均為非球面透鏡。
9、進(jìn)一步地,第一透鏡的第二側(cè)面具有反曲點(diǎn)。
10、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的最大視場角的弧度值θ、光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:|(h-f*θ)/(f*θ)|≤0.15。
11、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的光學(xué)后焦bfl、光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長ttl之間滿足:bfl/ttl≥0.3。
12、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的光學(xué)后焦bfl、光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長ttl之間滿足:bfl/ttl≥0.32。
13、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的光學(xué)后焦bfl、光學(xué)鏡頭的透鏡組長度tl之間滿足:bfl/tl≥0.35。
14、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:f/h≥1.5。
15、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的入瞳直徑enpd之間滿足:f/enpd≤1.7。
16、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的光闌的有效口徑dst之間滿足:dst/f≥0.25。
17、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的最大視場角fov、光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:(fov×f)/h≥45。
18、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的最大視場角的弧度值θ、光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:(h/2)/(f*tan(θ/2))≤1.8。
19、進(jìn)一步地,第一透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r1、第一透鏡的焦距f1之間滿足:r1/f≤6。
20、進(jìn)一步地,第一透鏡和第二透鏡的組合焦距f12、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:f12/f≤-0.5。
21、進(jìn)一步地,第一透鏡和第二透鏡的組合焦距f12、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:-15≤f12/f≤-1。
22、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第三透鏡和第四透鏡的組合焦距f34之間滿足:f34/f≤2。
23、進(jìn)一步地,第一透鏡和第二透鏡在光學(xué)鏡頭的光軸上的空氣間隔d2、光學(xué)鏡頭的透鏡組長度tl之間滿足:d2/tl≥0.05。
24、進(jìn)一步地,第四透鏡的第二側(cè)面的矢高sag8、第五透鏡的第一側(cè)面的矢高sag9、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第四透鏡的第二側(cè)面的最大有效通光口徑d8、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第五透鏡的第一側(cè)面的最大有效通光口徑d9之間滿足:-3.2≤(sag8/d8)/(sag9/d9)≤-0.5。
25、進(jìn)一步地,第二透鏡的焦距f2、第三透鏡和第四透鏡的組合焦距f34之間滿足:-2≤f2/f34≤-0.2。
26、進(jìn)一步地,第二透鏡的焦距f2、第三透鏡和第四透鏡的組合焦距f34之間滿足:-1.5≤f2/f34≤-0.5。
27、進(jìn)一步地,第二透鏡的第一側(cè)面的張角arctan(1/k(s3))滿足:arctan(1/k(s3))≤-8。
28、進(jìn)一步地,第二透鏡的第一側(cè)面的矢高sag3、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第三透鏡的第一側(cè)面的最大有效通光口徑d3之間滿足:-0.16≤sag3/d3≤-0.02。
29、進(jìn)一步地,第二透鏡的第一側(cè)面的矢高sag3、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第三透鏡的第一側(cè)面的最大有效通光口徑d3之間滿足:-0.14≤sag3/d3≤-0.05。
30、進(jìn)一步地,第五透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r9、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:0.2≤r9/f≤8。
31、進(jìn)一步地,第五透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r9、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:0.4≤r9/f≤5。
32、進(jìn)一步地,第三透鏡的阿貝數(shù)vd3、第四透鏡的阿貝數(shù)vd4之間滿足:0.1≤vd3/vd4≤2。
33、進(jìn)一步地,第三透鏡的阿貝數(shù)vd3、第四透鏡的阿貝數(shù)vd4之間滿足:0.3≤vd3/vd4≤1.5。
34、進(jìn)一步地,第一透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r1、第一透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑r2之間滿足:|r1/r2|≤4。
35、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第一透鏡的焦距f1之間滿足:f1/f≥0.5。
36、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第二透鏡的焦距f2之間滿足:f2/f≤0。
37、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第二透鏡的焦距f2之間滿足:-7≤f2/f≤-0.3。
38、進(jìn)一步地,第三透鏡的中心厚度d6、第四透鏡的中心厚度d8之間滿足:d6/d8≤2。
39、進(jìn)一步地,第三透鏡的中心厚度d6、第四透鏡的中心厚度d8之間滿足:d6/d8≤1.5。
40、根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種光學(xué)鏡頭,包括:第一透鏡,第一透鏡具有正光焦度;第二透鏡,第二透鏡具有負(fù)光焦度;第三透鏡,第三透鏡具有正光焦度;第四透鏡,第四透鏡具有正光焦度;第五透鏡,第五透鏡具有正光焦度;其中,光學(xué)鏡頭的光學(xué)后焦bfl、光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長ttl之間滿足:bfl/ttl≥0.3。
41、進(jìn)一步地,第一透鏡的第一側(cè)面為凸面,第一透鏡的第二側(cè)面為凸面或平面或凹面。
42、進(jìn)一步地,第二透鏡的第一側(cè)面為凹面,第二透鏡的第二側(cè)面為凹面或凸面或平面。
43、進(jìn)一步地,第三透鏡的第一側(cè)面為凹面,第三透鏡的第二側(cè)面為凸面;或第三透鏡的第一側(cè)面為凸面,第三透鏡的第二側(cè)面為凹面;或第三透鏡的第一側(cè)面為平面,所述第三透鏡的第二側(cè)面為凸面。
44、進(jìn)一步地,第四透鏡的第一側(cè)面為凹面或凸面或平面,第四透鏡的第二側(cè)面為凸面。
45、進(jìn)一步地,第五透鏡的第一側(cè)面為凸面,第五透鏡的第二側(cè)面為凹面或凸面或平面。
46、進(jìn)一步地,第一透鏡為非球面透鏡;或第一透鏡和第二透鏡均為非球面透鏡。
47、進(jìn)一步地,第一透鏡的第二側(cè)面具有反曲點(diǎn)。
48、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的最大視場角的弧度值θ、光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:|(h-f*θ)/(f*θ)|≤0.15。
49、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的光學(xué)后焦bfl、光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長ttl之間滿足:bfl/ttl≥0.32。
50、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的光學(xué)后焦bfl、光學(xué)鏡頭的透鏡組長度tl之間滿足:bfl/tl≥0.35。
51、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:f/h≥1.5。
52、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的入瞳直徑enpd之間滿足:f/enpd≤1.7。
53、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的光闌的有效口徑dst之間滿足:dst/f≥0.25。
54、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的最大視場角fov、光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:(fov×f)/h≥45。
55、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的最大視場角的弧度值θ、光學(xué)鏡頭的整組焦距f、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的像高h(yuǎn)之間滿足:(h/2)/(f*tan(θ/2))≤1.8。
56、進(jìn)一步地,第一透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r1、第一透鏡的焦距f1之間滿足:r1/f≤6。
57、進(jìn)一步地,第一透鏡和第二透鏡的組合焦距f12、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:f12/f≤-0.5。
58、進(jìn)一步地,第一透鏡和第二透鏡的組合焦距f12、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:-15≤f12/f≤-1。
59、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第三透鏡和第四透鏡的組合焦距f34之間滿足:f34/f≤2。
60、進(jìn)一步地,第一透鏡和第二透鏡在光學(xué)鏡頭的光軸上的空氣間隔d2、光學(xué)鏡頭的透鏡組長度tl之間滿足:d2/tl≥0.05。
61、進(jìn)一步地,第四透鏡的第二側(cè)面的矢高sag8、第五透鏡的第一側(cè)面的矢高sag9、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第四透鏡的第二側(cè)面的最大有效通光口徑d8、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第五透鏡的第一側(cè)面的最大有效通光口徑d9之間滿足:-3.2≤(sag8/d8)/(sag9/d9)≤-0.5。
62、進(jìn)一步地,第二透鏡的焦距f2、第三透鏡和第四透鏡的組合焦距f34之間滿足:-2≤f2/f34≤-0.2。
63、進(jìn)一步地,第二透鏡的焦距f2、第三透鏡和第四透鏡的組合焦距f34之間滿足:-1.5≤f2/f34≤-0.5。
64、進(jìn)一步地,第二透鏡的第一側(cè)面的張角arctan(1/k(s3))滿足:arctan(1/k(s3))≤-8。
65、進(jìn)一步地,第二透鏡的第一側(cè)面的矢高sag3、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第三透鏡的第一側(cè)面的最大有效通光口徑d3之間滿足:-0.16≤sag3/d3≤-0.02。
66、進(jìn)一步地,第二透鏡的第一側(cè)面的矢高sag3、光學(xué)鏡頭的最大視場角對應(yīng)的第三透鏡的第一側(cè)面的最大有效通光口徑d3之間滿足:-0.14≤sag3/d3≤-0.05。
67、進(jìn)一步地,第五透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r9、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:0.2≤r9/f≤8。
68、進(jìn)一步地,第五透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r9、光學(xué)鏡頭的整組焦距f之間滿足:0.4≤r9/f≤5。
69、進(jìn)一步地,第三透鏡的阿貝數(shù)vd3、第四透鏡的阿貝數(shù)vd4之間滿足:0.1≤vd3/vd4≤2。
70、進(jìn)一步地,第三透鏡的阿貝數(shù)vd3、第四透鏡的阿貝數(shù)vd4之間滿足:0.3≤vd3/vd4≤1.5。
71、進(jìn)一步地,第一透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑r1、第一透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑r2之間滿足:|r1/r2|≤4。
72、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第一透鏡的焦距f1之間滿足:f1/f≥0.5。
73、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第二透鏡的焦距f2之間滿足:f2/f≤0。
74、進(jìn)一步地,光學(xué)鏡頭的整組焦距f、第二透鏡的焦距f2之間滿足:-7≤f2/f≤-0.3。
75、進(jìn)一步地,第三透鏡的中心厚度d6、第四透鏡的中心厚度d8之間滿足:d6/d8≤2。
76、進(jìn)一步地,第三透鏡的中心厚度d6、第四透鏡的中心厚度d8之間滿足:d6/d8≤1.5。
77、根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供了一種電子設(shè)備,包括上述的光學(xué)鏡頭以及用于將光學(xué)鏡頭形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號的成像元件。
78、上述技術(shù)方案通過設(shè)置第一透鏡具有正光焦度,對光線具有匯聚作用,能夠有效匯聚各視場的中心光線與邊緣光線,增加系統(tǒng)照度,通過設(shè)置第一透鏡的第一側(cè)面為凸面,實(shí)際使用時(shí)外觀優(yōu)美,不易積灰??蛇x地,第一透鏡的第二側(cè)面為凸面,有利于匯聚邊緣視場光線,平緩光線走勢。當(dāng)然,還可以設(shè)置第一透鏡的第二側(cè)面為平面,有利于維持光線走勢,經(jīng)過空氣間隔后平緩進(jìn)入第二透鏡。當(dāng)然,還可以設(shè)置第一透鏡的第二側(cè)面為凹面,有利于減小后方透鏡組的口徑,減小整鏡頭體積。
79、通過設(shè)置第二透鏡具有負(fù)光焦度,將光線進(jìn)一步發(fā)散,調(diào)整光線偏折角度,雙凹面型有利于降低系統(tǒng)敏感性。通過設(shè)置第二透鏡的第一側(cè)面為凹面,配合第一透鏡,對邊緣視場光線進(jìn)行收集匯聚。可選地,第二透鏡的第二側(cè)面為凹面,降低光線偏轉(zhuǎn)角度,有利于平緩光線走勢,降低敏感性。當(dāng)然,還可以設(shè)置第二透鏡的第二側(cè)面為凸面,匯聚光線,有利于減輕后端光學(xué)系統(tǒng)的匯聚壓力,合理分配光焦度。當(dāng)然,還可以設(shè)置第二透鏡的第二側(cè)面為平面,維持光線發(fā)散情況,需要后方光學(xué)系統(tǒng)重新匯聚光線,有利于拉長光學(xué)后焦。
80、通過設(shè)置第三透鏡具有正光焦度,對光線具有匯聚作用,使光線走勢平穩(wěn)過渡進(jìn)入第四透鏡,降低后方光學(xué)系統(tǒng)敏感性??蛇x地,第三透鏡的第一側(cè)面為凹面,第三透鏡的第二側(cè)面為凸面,也就是第三透鏡為凸向第二側(cè)的彎月透鏡,第三透鏡的第一側(cè)面為凹面有利于收集經(jīng)過第二透鏡的光線,第三透鏡的第二側(cè)面為凸面,能夠匯聚光線,使光線走勢平穩(wěn)過渡進(jìn)入第四透鏡,減小光線張角,降低系統(tǒng)敏感性。當(dāng)然,還可以設(shè)置第三透鏡的第一側(cè)面為凸面,第三透鏡的第二側(cè)面為凹面,也就是第三透鏡為凸向第一側(cè)的彎月透鏡,有利于光線平緩過渡,降低敏感性。當(dāng)然,還可以設(shè)置第三透鏡的第一側(cè)面為平面,第三透鏡的第二側(cè)面為凸面,有利于光線走勢平穩(wěn)過渡進(jìn)入第四透鏡,減小光線張角,降低系統(tǒng)敏感性。
81、通過設(shè)置第四透鏡具有正光焦度,對光線具有匯聚作用。通過設(shè)置第四透鏡的第二側(cè)面為凸面,能夠匯聚光線,使光線走勢平穩(wěn)過渡進(jìn)入第五透鏡,減小光線張角,降低系統(tǒng)敏感性??蛇x地,第四透鏡的第一側(cè)面為凹面,也就是第四透鏡為凸向第二側(cè)的彎月透鏡,有利于光線平緩過渡,降低敏感性。當(dāng)然,還可以設(shè)置第四透鏡的第一側(cè)面為凸面,能夠有效匯聚各視場的中心光線與邊緣光線,增加系統(tǒng)照度。當(dāng)然,還可以設(shè)置第四透鏡的第一側(cè)面為平面,有利于來自第三透鏡的光線平緩過渡。
82、通過設(shè)置第五透鏡具有正光焦度,對光線具有匯聚作用,能夠有效匯聚各視場的中心光線與邊緣光線,增加系統(tǒng)照度。通過設(shè)置第五透鏡的第一側(cè)面為凸面,有利于匯聚光線,增加系統(tǒng)照度??蛇x地,第五透鏡的第二側(cè)面為凹面,進(jìn)一步改變光線偏折角度,提高主光線的遠(yuǎn)心度,匯聚光線至像面上。當(dāng)然,還可以設(shè)置第五透鏡的第二側(cè)面為凸面,有利于后焦的拉長,方便模組的組裝以及焦距調(diào)節(jié)。當(dāng)然,還可以設(shè)置第五透鏡的第二側(cè)面為平面,有利于光線平緩過渡至像面,有效匯聚各視場的中心光線與邊緣光線,增加系統(tǒng)照度。
83、本技術(shù)的光學(xué)鏡頭通過控制第二透鏡為負(fù)片且第二透鏡的第一側(cè)面為大張角發(fā)散光線,使得后端光學(xué)系統(tǒng)需重新聚焦光線,并拉長后焦。通過控制第二透鏡的焦距與第三透鏡和第四透鏡的組合焦距比值相近,且第二透鏡為負(fù)焦距,第三透鏡和第四透鏡組合后為正焦距,通過正負(fù)補(bǔ)償校正像差。拉長第一透鏡和第二透鏡的空氣間隔,使得邊緣光線走勢平緩,系統(tǒng)敏感性降低。
84、因此,本技術(shù)的光學(xué)鏡頭具有后焦長的優(yōu)勢,在模組組裝中留有足夠的調(diào)焦或安裝空間,更進(jìn)一步地滿足高溫環(huán)境使用時(shí),長后焦有利于散熱。且本技術(shù)的光學(xué)鏡頭還具有低色差和低敏感性的優(yōu)點(diǎn)。