本发明涉及光学成像设备,具体而言,涉及一种光学镜头及具有其的电子设备。
背景技术:
1、随着使用光学镜头的产品向小型化、功能多样化的方向发展,光学镜头需要匹配的条件也越来越高。尤其在汽车自动驾驶辅助系统中,光学镜头是实现探测汽车周围信息的关键器件。随着汽车自动驾驶辅助系统的高速发展,光学镜头具有向小型化、高光通量发展的趋势。由于汽车驾驶辅助系统的安全需求高,为了更为准确地对信号进行探测,通常会通过减小相对孔径以增大进光量,增加透镜数量以提高像质。但这类光学镜头产生鬼像等像差的风险较高,且镜头体积偏大,成本较高,不利于光学镜头的小型化和降低成本。而且现有光学镜头用到的芯片尺寸较小,不能匹配大像高的光学镜头,使得成像质量较差。另外,一些特殊应用的光学镜头,受到苛刻环境的影响,像质变差,所以需要光学镜头在严苛环境下仍然能清晰成像,同时对于某些特殊应用,如激光雷达镜头,其芯片反射率较高,容易与透镜反射产生鬼像。
2、也就是说,现有技术中光学镜头存在进光量小、体积大、容易产生鬼像、匹配的芯片小中的至少一种问题。
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及具有其的电子设备,以解决现有技术中光学镜头进光量小、体积大、容易产生鬼像、匹配的芯片小中的至少一种问题。
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,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;第三透镜,第三透镜具有正光焦度,第三透镜的第一侧面为凹面,第三透镜的第二侧面为凸面;第四透镜,第四透镜具有正光焦度,第四透镜的第一侧面为凹面,第四透镜的第二侧面为凸面;第五透镜,第五透镜具有正光焦度;第五透镜的第一侧面和第五透镜的第二侧面中的至少一个为凸面;第六透镜,第六透镜具有正光焦度,第六透镜的第二侧面为凸面。
3、进一步地,第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面。
4、进一步地,第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面。
5、进一步地,第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凹面。
6、进一步地,第六透镜的第一侧面为凹面。
7、进一步地,第六透镜的第一侧面为凸面。
8、进一步地,第三透镜和第六透镜为非球面透镜。
9、进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑位于第三透镜与第四透镜之间。
10、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enpd之间满足:f/enpd≤1.5。
11、进一步地,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的光学总长ttl之间满足:ttl/f≤15。
12、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的最大视场角fov、光学镜头的光学总长ttl之间满足:ttl/h/fov≤0.05。
13、进一步地,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的光学总长ttl之间满足:bfl/ttl≥0.05。
14、进一步地,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的透镜组长度tl之间满足:bfl/tl≥0.08。
15、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的最大视场角fov与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之间满足:d/h/fov≤0.05。
16、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、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一透镜的第一侧面的最大通光口径d之间满足:d/h/θ≤1.5。
17、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d之间满足:d/h/f≤1.3。
18、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一透镜的第一侧面的最大通光口径d之间满足:f*θ/d≥0.2。
19、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的最大视场角fov和光学镜头的整组焦距值f之间满足:(fov*f)/h≤70。
20、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对应的像高h之间满足:0.1≤f/h≤1。
21、进一步地,第三透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的矢高sag5与第三透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的矢高sag6之间满足:0.5≤|sag5/sag6|≤1.5。
22、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:f1/f≤-0.1。
23、进一步地,第二透镜的焦距值f2与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f2/f≤-0.1。
24、进一步地,第三透镜的焦距值f3与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f3/f≥0.1。
25、进一步地,第四透镜的焦距值f4与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f4/f≥0.1。
26、进一步地,第五透镜的焦距值f5与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f5/f≥0.1。
27、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≥0.1。
28、进一步地,第四透镜的第一侧面的半通光口径d8、第四透镜的第一侧面的曲率半径r8与第四透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的矢高sag8之间满足:-1.2≤arctan(d8/(r8-sag8))≤-0.05。
29、进一步地,第六透镜的第二侧面的半通光口径d13、第六透镜的第二侧面的曲率半径r13与第六透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的矢高sag13之间满足:-1.2≤arctan(d13/(r13-sag13))≤-0.2。
30、进一步地,第一透镜的第二侧面的曲率半径r2与第二透镜的第一侧面的曲率半径r3之间满足:-1≤(r2-r3)/(r2+r3)≤0。
31、进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径r3与光学镜头的光学总长ttl之间满足:r3/ttl≥0.1。
32、进一步地,第三透镜的第一侧面的曲率半径r5、光学镜头的光学总长ttl之间满足:r5/ttl≤-0.1。
33、进一步地,第三透镜的第二侧面的曲率半径r6与光学镜头的光学总长ttl之间满足:r6/ttl≤-0.1。
34、进一步地,第四透镜的第一侧面的曲率半径r8与光学镜头的光学总长ttl之间满足:-8≤r8/ttl≤-0.1。
35、进一步地,第六透镜的第二侧面的曲率半径r13与光学镜头的光学总长ttl之间满足:-5≤r13/ttl≤-0.1。
36、进一步地,第六透镜的第二侧面的半通光口径d13、光学镜头的光学后焦bfl、光学镜头的最大视场角对应的像高h之间满足:d13*bfl/(h/2)≥5。
37、进一步地,第六透镜的第二侧面的半通光口径d13与光学镜头的最大视场角对应的像高h之间满足:d13/(h/2)≥1.35。
38、根据本发明的另一方面,提供了一种光学镜头,包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度;第二透镜,第二透镜具有负光焦度;第三透镜,第三透镜具有正光焦度;第四透镜,第四透镜具有正光焦度;第五透镜,第五透镜具有正光焦度;第六透镜,第六透镜具有正光焦度;其中,第六透镜的第二侧面的曲率半径r13与光学镜头的光学总长ttl之间满足:-5≤r13/ttl≤-0.1。
39、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。
40、进一步地,第二透镜的第一侧面为凸面,第二透镜的第二侧面为凹面。
41、进一步地,第三透镜的第一侧面为凹面,第三透镜的第二侧面为凸面。
42、进一步地,第四透镜的第一侧面为凹面,第四透镜的第二侧面为凸面。
43、进一步地,第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面。
44、进一步地,第五透镜的第一侧面为凹面,第五透镜的第二侧面为凸面。
45、进一步地,第五透镜的第一侧面为凸面,第五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凸面。
47、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凸面。
48、进一步地,第三透镜和第六透镜为非球面透镜。
49、进一步地,光学镜头还包括光阑,光阑位于第三透镜与第四透镜之间。
50、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enpd之间满足:f/enpd≤1.5。
51、进一步地,光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的光学总长ttl之间满足:ttl/f≤15。
52、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的最大视场角fov、光学镜头的光学总长ttl之间满足:ttl/h/fov≤0.05。
53、进一步地,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的光学总长ttl之间满足:bfl/ttl≥0.05。
54、进一步地,光学镜头的光学后焦bfl与光学镜头的透镜组长度tl之间满足:bfl/tl≥0.08。
55、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的最大视场角fov与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之间满足:d/h/fov≤0.05。
56、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、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一透镜的第一侧面的最大通光口径d之间满足:d/h/θ≤1.5。
57、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d之间满足:d/h/f≤1.3。
58、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一透镜的第一侧面的最大通光口径d之间满足:f*θ/d≥0.2。
59、进一步地,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的最大视场角fov和光学镜头的整组焦距值f之间满足:(fov*f)/h≤70。
60、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对应的像高h之间满足:0.1≤f/h≤1。
61、进一步地,第三透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的矢高sag5与第三透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的矢高sag6之间满足:0.5≤|sag5/sag6|≤1.5。
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:f1/f≤-0.1。
63、进一步地,第二透镜的焦距值f2与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f2/f≤-0.1。
64、进一步地,第三透镜的焦距值f3与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f3/f≥0.1。
65、进一步地,第四透镜的焦距值f4与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f4/f≥0.1。
66、进一步地,第五透镜的焦距值f5与光学镜头的整组焦距值f之间满足:f5/f≥0.1。
67、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≥0.1。
68、进一步地,第四透镜的第一侧面的半通光口径d8、第四透镜的第一侧面的曲率半径r8与第四透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的矢高sag8之间满足:-1.2≤arctan(d8/(r8-sag8))≤-0.05。
69、进一步地,第六透镜的第二侧面的半通光口径d13、第六透镜的第二侧面的曲率半径r13与第六透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的矢高sag13之间满足:-1.2≤arctan(d13/(r13-sag13))≤-0.2。
70、进一步地,第一透镜的第二侧面的曲率半径r2与第二透镜的第一侧面的曲率半径r3之间满足:-1≤(r2-r3)/(r2+r3)≤0。
71、进一步地,第二透镜的第一侧面的曲率半径r3与光学镜头的光学总长ttl之间满足:r3/ttl≥0.1。
72、进一步地,第三透镜的第一侧面的曲率半径r5、光学镜头的光学总长ttl之间满足:r5/ttl≤-0.1。
73、进一步地,第三透镜的第二侧面的曲率半径r6与光学镜头的光学总长ttl之间满足:r6/ttl≤-0.1。
74、进一步地,第四透镜的第一侧面的曲率半径r8与光学镜头的光学总长ttl之间满足:-8≤r8/ttl≤-0.1。
75、进一步地,第六透镜的第二侧面的半通光口径d13、光学镜头的光学后焦bfl、光学镜头的最大视场角对应的像高h之间满足:d13*bfl/(h/2)≥5。
76、进一步地,第六透镜的第二侧面的半通光口径d13与光学镜头的最大视场角对应的像高h之间满足:d13/(h/2)≥1.35。
77、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。
78、上述技术方案通过将第一透镜设置成具有负光焦度,能够对光线实现发散作用,将各视场的中心光线与边缘光线分散,以扩大光阑口径,增加光通量。通过将第一透镜的第一侧面设置为凸面,能够降低光学镜头物侧受到雨水等的干扰,保证成像质量,第一透镜的第二侧面为凹面,可以尽可能地收集大视场光线进入到后方的光学镜头中,以实现大视场角,保证光学镜头的成像质量。同时可以避免物方光线过于发散,有利于控制后方透镜的口径,有利于光学镜头的小型化。
79、通过将第二透镜设置成具有负光焦度,能够将各视场的中心光线与边缘光线分散,以扩大光阑口径,增加系统照度,同时有利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像。将第二透镜设置成第一侧为凸面第二侧为凹面的形式,有利于光学镜头收集前端光线并适当扩散进入后方光学系统,使光线平稳过渡。
80、通过将第三透镜设置成具有正光焦度,能够使第二透镜射出的发散光线经过汇聚后顺利进入到后方的光学系统,以减少光学镜头的口径和总长,有利于光学镜头的小型化。将第三透镜设置为第一侧为凹面第二侧为凸面的形式,有利于汇聚前端光线,进一步使光线平稳过渡。优选地,第三透镜为弯月形透镜。同时,第三透镜为非球面透镜,能够有效校正像差,提高光学镜头的解像能力,提高光学镜头的成像质量。
81、通过将第四透镜设置成正光焦度的形式,能够对光线进行汇聚,使光线平稳过渡,进一步减小光学镜头的口径和总长。将第四透镜的第一侧面设置成凹面,使从滤色片反射至该面的光线发散,减弱由滤色片反射到该面再反射到成像面的鬼像能量。将第四透镜的第二侧面设置成凸面,有利于对光线进行汇聚,减小后方透镜的口径。
82、将第五透镜设置成具有正光焦度,能够对光线进行汇聚,使光线平稳过渡。可选地,第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凸面。将第五透镜设置成双凸的形状有利于光线平稳过渡。当然,第五透镜可以设置为第一侧面为凹面,第二侧面为凸面。这样设置能够使光线平稳传递至后方,此时第五透镜优选为弯月形透镜。当然,还可以是第五透镜的第一侧面为凸面,第五透镜的第二侧面为凹面。这样设置有利于光线走势平稳,此时第五透镜优选为弯月形透镜。
83、通过将第六透镜设置成具有正光焦度的形式,有利于将光线平稳汇聚至成像面。将第六透镜的第二侧面设置为凸面,能够使从滤色片反射至该面的光线发散,减弱由滤色片反射到该面再反射到成像面的鬼像能量。可选地,第六透镜的第一侧面为凹面,有利于将光线向后方平稳传递。当然,第六透镜的第一侧面还可以为凸面,也就是第六透镜为双凸的形状,有利于压缩前端收集的光线,保证光线的平稳传递。同时第六透镜使用非球面透镜能够有效校正像差,提高光学镜头的解像能力,提高光学镜头的成像质量。