本发明涉及光学成像设备,具体而言,涉及一种光学镜头和电子设备。
背景技术:
1、近年来,随着科技的不断发展,汽车驾驶辅助系统发展的日渐成熟,光学镜头的类型多种多样,以车载镜头为例,车载镜头在汽车驾驶辅助系统中扮演着越来越重要的作用,汽车行业内对车载镜头的需求量也越来越高。因安全性的考虑,车载镜头对某些方面的光学参数要求极为严格。首先,车载镜头对像素的要求越来越高,为了提升解像能力,会选用7片甚至更多的镜片结构,但这会严重影响镜头的小型化。其次,为了实现弱光环境的清晰识别,车载镜头也需要更大的光圈。所以目前市场正需要一款高解像兼顾小型化、长焦、大角分辨率,温度稳定性较优的车载镜头来适应汽车驾驶的应用需求。
2、也就是说,现有技术中的光学镜头存在小型化、长焦和高解像难以同时兼顾的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种光学镜头和电子设备,以解决现有技术中的光学镜头存在小型化、长焦和高解像难以同时兼顾的问题。
2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种光学镜头,沿光轴由物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的第一侧面为凸面,第一透镜的第二侧面为凹面;第二透镜,第二透镜具有光焦度;第三透镜,第三透镜具有正光焦度,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凸面;第四透镜,第四透镜具有光焦度,第四透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凸面;第五透镜,第五透镜具有光焦度,第五透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凸面;第六透镜,第六透镜具有负光焦度,第六透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凹面。
3、进一步地,第二透镜具有负光焦度,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面。
4、进一步地,第二透镜具有负光焦度,第二透镜的第一侧面为凸面,第二透镜的第二侧面为凹面。
5、进一步地,第二透镜具有正光焦度,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面。
6、进一步地,第四透镜具有正光焦度,第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凸面。
7、进一步地,第四透镜具有负光焦度,第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凹面。
8、进一步地,第五透镜具有负光焦度,第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面。
9、进一步地,第五透镜具有正光焦度,第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面。
10、进一步地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凹面。
11、进一步地,第六透镜的第一侧面为凹面,第六透镜的第二侧面为凹面。
12、进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。
13、进一步地,第六透镜为非球面透镜。
14、进一步地,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜。
15、进一步地,光学镜头的光学系统总长ttl与光学镜头的整组焦距值f之间满足:ttl/f≤5。
16、进一步地,光学镜头的光学系统总长ttl、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov之间满足:ttl/h/fov≤0.12。
17、进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov之间满足:d/h/fov≤0.05。
18、进一步地,光学镜头的最大视场角fov、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足:50≤(fov×f)/h≤65。
19、进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角的弧度值θ之间满足:0.1≤(h-f×θ)/(f×θ)≤1。
20、进一步地,光学镜头的光学后焦,即光学镜头的第六透镜的第二侧面中心到成像面的中心距离bfl与光学镜头的光学系统总长ttl之间满足:bfl/ttl≥0.1。
21、进一步地,光学镜头的整组焦距值f、光学镜头的最大视场角的弧度值θ与光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第二侧面的最大通光口径d12之间满足:(f*θ)/d12≥0.7。
22、进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角的弧度值θ之间满足:0.8≤(h/2)/(f*tan(θ/2))≤1.5。
23、进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径r3与第二透镜的第二侧面的曲率半径r4之间满足:0.1≤r3/r4≤2.2。
24、进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径r3、第二透镜的第二侧面的曲率半径r4与第二透镜的中心厚度d2之间满足:0.2≤r3/(r4+d2)≤2。
25、进一步地,第一透镜的第一侧面的曲率半径r1与光学镜头的整组焦距值f之间满足:1≤r1/f≤6。
26、进一步地,第三透镜的第一侧面的曲率半径r5与光学镜头的整组焦距值f之间满足:0.8≤r5/f≤3。
27、进一步地,第一透镜的焦距值f1与光学镜头的整组焦距值f之间满足:-4≤f1/f≤-1.3。
28、进一步地,第六透镜的第一侧面的矢高sag11与光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大通光口径d11之间满足:|sag11/d11/2|≤0.1。
29、进一步地,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的入瞳直径epnd之间满足:1.4≤f/epnd≤1.8。
30、进一步地,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足:0.8≤f/h≤1.5。
31、进一步地,第三透镜的焦距值f3与第四透镜的焦距值f4之间满足:0.8≤|f3|/|f4|≤2.2。
32、进一步地,第四透镜的焦距值f4与第五透镜的焦距值f5之间满足:0.1≤f4|/|f5|≤2。
33、进一步地,第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10与光学镜头的光学系统总长ttl之间满足:0.04≤d10/ttl≤0.2。
34、进一步地,第六透镜的焦距值f6与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f6/f<0。
35、根据本发明的另一方面,提供了一种光学镜头,沿光轴由物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度;第二透镜,第二透镜具有光焦度;第三透镜,第三透镜具有正光焦度;第四透镜,第四透镜具有光焦度;第五透镜,第五透镜具有光焦度;第六透镜,第六透镜具有负光焦度;其中,第五透镜与第六透镜之间的空气间隔d10与光学镜头的光学系统总长ttl之间满足:0.04≤d10/ttl≤0.2。
36、进一步地,第一透镜的第一侧面为凸面,第一透镜的第二侧面为凹面。
37、进一步地,第二透镜具有负光焦度,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面。
38、进一步地,第二透镜具有负光焦度,第二透镜的第一侧面为凸面,第二透镜的第二侧面为凹面。
39、进一步地,第二透镜具有正光焦度,第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面。
40、进一步地,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凸面。
41、进一步地,第四透镜具有正光焦度,第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凸面。
42、进一步地,第四透镜具有负光焦度,第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凹面。
43、进一步地,第五透镜具有负光焦度,第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面。
44、进一步地,第五透镜具有正光焦度,第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面。
45、进一步地,第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凹面。
46、进一步地,第六透镜的第一侧面为凹面,第六透镜的第二侧面为凹面。
47、进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。
48、进一步地,第六透镜为非球面透镜。
49、进一步地,第四透镜与第五透镜胶合形成胶合透镜。
50、进一步地,光学镜头的光学系统总长ttl与光学镜头的整组焦距值f之间满足:ttl/f≤5。
51、进一步地,光学镜头的光学系统总长ttl、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov之间满足:ttl/h/fov≤0.12。
52、进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角fov之间满足:d/h/fov≤0.05。
53、进一步地,光学镜头的最大视场角fov、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足:50≤(fov×f)/h≤65。
54、进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角的弧度值θ之间满足:0.1≤(h-f×θ)/(f×θ)≤1。
55、进一步地,光学镜头的光学后焦,即光学镜头的第六透镜的第二侧面中心到成像面的中心距离bfl与光学镜头的光学系统总长ttl之间满足:bfl/ttl≥0.1。
56、进一步地,光学镜头的整组焦距值f、光学镜头的最大视场角的弧度值θ与光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第二侧面的最大通光口径d12之间满足:(f*θ)/d12≥0.7。
57、进一步地,光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角的弧度值θ之间满足:0.8≤(h/2)/(f*tan(θ/2))≤1.5。
58、进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径r3与第二透镜的第二侧面的曲率半径r4之间满足:0.1≤r3/r4≤2.2。
59、进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径r3、第二透镜的第二侧面的曲率半径r4与第二透镜的中心厚度d2之间满足:0.2≤r3/(r4+d2)≤2。
60、进一步地,第一透镜的第一侧面的曲率半径r1与光学镜头的整组焦距值f之间满足:1≤r1/f≤6。
61、进一步地,第三透镜的第一侧面的曲率半径r5与光学镜头的整组焦距值f之间满足:0.8≤r5/f≤3。
62、进一步地,第一透镜的焦距值f1与光学镜头的整组焦距值f之间满足:-4≤f1/f≤-1.3。
63、进一步地,第六透镜的第一侧面的矢高sag11与光学镜头的最大视场角所对应的第六透镜的第一侧面的最大通光口径d11之间满足:|sag11/d11/2|≤0.1。
64、进一步地,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的入瞳直径epnd之间满足:1.4≤f/epnd≤1.8。
65、进一步地,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足:0.8≤f/h≤1.5。
66、进一步地,第三透镜的焦距值f3与第四透镜的焦距值f4之间满足:0.8≤|f3|/|f4|≤2.2。
67、进一步地,第四透镜的焦距值f4与第五透镜的焦距值f5之间满足:0.1≤f4|/|f5|≤2。
68、进一步地,第六透镜的焦距值f6与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f6/f<0。
69、根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,包括上述的光学镜头以及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
70、应用本发明的技术方案,光学镜头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、第四透镜、第五透镜和第六透镜,第一透镜具有负光焦度,第一透镜的第一侧面为凸面,第一透镜的第二侧面为凹面;第二透镜具有光焦度;第三透镜具有正光焦度,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凸面;第四透镜具有光焦度,第四透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凸面;第五透镜具有光焦度,第五透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凸面;第六透镜具有负光焦度,第六透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凹面。
71、第一透镜具有负光焦度,第一透镜的第二侧面为凹面,可以尽可能收集边缘光线进入后方光学系统,固定边缘光线的方向走势。第一透镜的第一侧面为凸面,在实际应用中有利于水滴的滑落,减小对成像的影响。第一透镜优选使用球面透镜,在可以增镀防水膜的同时降低加工成本。
72、第二透镜具有光焦度;当第二透镜具有负光焦度,且第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面时,负光焦度有利于光线扩散,使光线走势平稳过渡;第二透镜为弯月形状,有利于收集经过第一透镜进入的光线,由于第二透镜特殊的形状设置,形状接近同心圆,可以将经第一透镜的光线平缓过渡至后方光学系统,且能够减小光学镜头前端口径,减小体积,有利于实现小型化和成本降低。当第二透镜具有负光焦度,且第二透镜的第一侧面为凸面,第二透镜的第二侧面为凹面时,负光焦度有利于光线扩散,有利于光线走势平稳过渡,第二透镜的第一侧面为凸面可使光线在第二透镜的第一侧面的入射角较小,可保证光线经第二透镜顺利到达后方光学系统。当第二透镜具有正光焦度,且第二透镜的第一侧面为凹面,第二透镜的第二侧面为凸面时,第二透镜具有较大的正光焦度,对光线走势改善较小,保证经第二透镜出射的光线仍能保持上升走势,在相同视场角条件下,经第一透镜的第二侧面出射的光线可以使后续的光学系统有更大的光线接受面,一方面有利于像面的扩大;另一方面可实现光阑物理口径变大,光圈变大,可实现更大的进光量,增加成像面亮度;第二透镜为弯月形状,收集经过第一透镜进入的光线,因第二透镜的第一侧面与第二侧面曲率相近,有利于光线在第二透镜上平稳过渡,减少敏感性;同时,第二透镜的第一侧面为凹面,与第一透镜的第二侧面的凹面配合,可实现光学镜头前端口径的减小,减小体积,有利于实现小型化和成本降低。
73、第三透镜具有正光焦度,第三透镜的第一侧面为凸面,第三透镜的第二侧面为凸面,第三透镜为正光焦度,会聚光线,一方面使发散的光线顺利进入后方光学系统,另一方面压低光线入射后续光学系统的位置,有利于减小后端口径;此外,第二透镜的第二侧面与第三透镜的第一侧面的形状差异明显,第三透镜对光线走势的改变明显;在第三透镜的第一侧面口径相同的情况下可实现光学镜头前端口径减小和小型化的目的。
74、第四透镜具有光焦度,第四透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凸面;当第四透镜具有正光焦度,且第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凸面时,第四透镜为正光焦度,会聚光线,第四透镜形状为双凸且透镜形状平缓,使发散的光线顺利进入后方,进一步使光线走势平稳过渡;合理设置第四透镜的光焦度既可进一步减小像差,同时又可使得光线在最后可以有效平稳的汇聚,使光线平稳到达成像面,减轻整体重量与成本。当第四透镜具有负光焦度,且第四透镜的第一侧面为凸面,第四透镜的第二侧面为凹面时,第四透镜具有负光焦度,对光线具有发散作用,通过控制第四透镜的焦距,可有效校正前方正透镜带来的各种像差,提高像质,优化畸变、cra等光学性能。
75、第五透镜具有光焦度,第五透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凸面;当第五透镜具有负光焦度,且第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面时,第五透镜具有负光焦度,发散光线,第五透镜为弯月形状,收集经过第四透镜进入的光线,使光线走势平稳过渡,通过控制第五透镜的焦距,可有效校正前方正透镜带来的各种像差,提高像质,优化畸变、cra等光学性能;当第五透镜具有正光焦度,且第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面时,第五透镜具有正光焦度,对光线具有汇聚作用,合理设置第五透镜的光焦度既可进一步减小像差,同时又可使得光线在最后可以有效平稳的汇聚,使光线平稳到达成像面,减轻整体重量与成本。
76、第六透镜具有负光焦度,第六透镜的第一侧面和第二侧面中至少一个面为凹面;当第六透镜的第一侧面为凸面,第六透镜的第二侧面为凹面时,第六透镜具有负光焦度,且优选为非球面,可以将经第四透镜和第五透镜的光线平缓过渡至成像面,校正像散和场曲,提高光学系统的解像能力。当第六透镜的第一侧面为凹面,第六透镜的第二侧面为凹面时,且第六透镜优选为非球面,可以将经第四透镜和第五透镜的光线平缓过渡至成像面,校正像散和场曲,提高光学系统的解像能力。
77、另外,本技术的光学镜头具有小型化、后端小口径、长焦、周边角分辨率大、高解像能力、大光圈、周边照度高和无鬼像的特点。