本技术涉及光学元件领域,更具体地,涉及一种光学镜头及电子设备。
背景技术:
1、随着汽车智能化和自动驾驶技术的不断发展,车载镜头的市场持续增长,在未来几年,车载镜头的数量将会显著增加,以满足更高级别的自动驾驶功能和安全要求。其中前视、侧视摄像头作为实现adas(advanced driving assistance system,高级驾驶辅助系统)和自动驾驶功能的关键部件,其市场需求尤为旺盛。
2、由于实际道路探测的情况较为复杂需要镜头对物体有较好地识别能力,所以对镜头本身的成像质量要求较高,并且为适应更加丰富的应用场景,高解像逐渐成为了人们的迫切需求。在满足对车载镜头的成像要求的基础之上,镜头越小越便于车载镜头的安装,但是这样会导致普通的车载镜头解像与小型化相矛盾。车载镜头整体尺寸的减小,同时影响了进入镜头的光通量大小,光通量减小会影响照度,进而导致拍摄画面偏暗,无法满足市场需求。另外,应用于辅助驾驶的车载镜头应当尽可能减少鬼像杂光,以避免严重的鬼像光晕影响驾驶员对实际场景的判断。
3、然而,现有的光学镜头在上述的多个方面还存在着诸多不足,需要改进和提高,例如,现有光学镜头往往不能同时满足高解像和小型化的要求;现有光学镜头一般要求通光能力不强,夜间等弱光环境中不能满足需求;并且在鬼像方面,现有光学镜头也还不能满足当前所需的弱鬼像的需求。因此,具有诸如高解像、低敏感性、弱鬼像、小型化以及高光通量等部分或全部性能特征成为了当前车载镜头的主要发展方向。
技术实现思路
1、本技术提供一种光学镜头,该光学镜头沿光轴由第一侧至第二侧依序可包括: 具有负光焦度的第一透镜,其第一侧面为凸面,第二侧面为凹面;具有负光焦度的第二透镜,其第一侧面为凹面;具有正光焦度的第三透镜;具有光焦度的第四透镜,其第一侧面为凸面;具有光焦度的第五透镜;具有光焦度的第六透镜;以及具有光焦度的第七透镜;其中,第五透镜与第六透镜胶合,且第五透镜与第六透镜具有正负相反的光焦度属性;光学镜头中具有光焦度的透镜的数量是七。光学镜头可满足条件式:0.03≤(d5+d6)/ttl≤0.2;2≤|f7/f|;-5≤r4/r5≤0.8;-25≤f2/f≤-2;0.06≤d45/ttl≤0.2;以及ttl/f≤4.5;其中,d5为第五透镜在光轴上的中心厚度,d6为第六透镜在光轴上的中心厚度,ttl为第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离,f7为第七透镜的有效焦距,f为光学镜头的总有效焦距,r4为第二透镜的第二侧面的曲率半径,r5为第三透镜的第一侧面的曲率半径,f2为第二透镜的有效焦距,d45为第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间隔。
2、在一个实施方式中,第三透镜的有效焦距f3与光学镜头的总有效焦距f可满足:1.5≤f3/f≤8。
3、在一个实施方式中,第七透镜的第二侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离bfl与第一透镜的第一侧面的中心至成像面在光轴上的距离ttl可满足:bfl/ttl≤0.15。
4、在一个实施方式中,第六透镜与第七透镜在光轴上的空气间隔d67与第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离ttl可满足:0.05≤d67/ttl≤0.2。
5、在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角对应的像高h、光学镜头的总有效焦距f与光学镜头的最大视场角的弧度值θ可满足:|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.1。
6、在一个实施方式中,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可满足:-0.5≤r3/r4≤2。
7、在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角fov、光学镜头的总有效焦距f与光学镜头的最大视场角对应的像高h可满足:50≤(fov×f)/h≤75。
8、在一个实施方式中,光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大有效通光口径d、光学镜头的最大视场角对应的像高h与光学镜头的总有效焦距f可满足:0.1≤d/h/f≤0.25。
9、在一个实施方式中,第一透镜的有效焦距f1与光学镜头的总有效焦距f可满足:-2.8≤f1/f≤-1。
10、在一个实施方式中,光学镜头的总有效焦距f与第四透镜的有效焦距f4可满足:-1≤f/f4≤1.5。
11、在一个实施方式中,第二透镜在光轴上的中心厚度d2与第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离ttl可满足:0.005≤d2/ttl≤0.12。
12、在一个实施方式中,第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔d23、第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隔d34与第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离ttl可满足:(d23+d34)/ttl≤0.1。
13、在一个实施方式中,第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔d23与第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离ttl可满足:d23/ttl≤0.08。
14、在一个实施方式中,第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隔d34与第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离ttl可满足:d34/ttl≤0.01。
15、在一个实施方式中,光学镜头的总有效焦距f与光学镜头的最大视场角对应的像高h可满足:0.7≤f/h≤0.95。
16、在一个实施方式中,第四透镜的第一侧面的曲率半径r7与光学镜头的总有效焦距f可满足:0.5≤r7/f≤2.5。
17、在一个实施方式中,光学镜头可满足以下条件中的至少一项:-3≤r11/f≤1.5;-8≤f5/f6≤-0.1;(r1/d)/(r2/d2)≤9;f/enpd≤2;1.8≤r1/f≤8.5;-10≤r6/r7≤25;0.5≤f56/f≤30;其中,r11为第五透镜的第二侧面的曲率半径,f5为第五透镜的有效焦距,f6为第六透镜的有效焦距,r1为第一透镜的第一侧面的曲率半径,r2为第一透镜的第二侧面的曲率半径,d2为光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的最大有效通光口径,enpd为光学镜头的入瞳直径,r6为第三透镜的第二侧面的曲率半径,f56为第五透镜和第六透镜的组合焦距,其余各参数的含义同上文。
18、在一个实施方式中,光学镜头可满足以下条件中的至少一项:0.09≤(d5+d6)/ttl≤0.16;2≤|f7/f|≤80;2.2≤|f7/f|≤55;-4≤r4/r5≤0.6;-20≤f2/f≤-2.5;0.07≤d45/ttl≤0.18;3.5≤ttl/f≤4.3;1.7≤f3/f≤6.5;0.08≤bfl/ttl≤0.13;0.06≤d67/ttl≤0.15;0.002≤|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.08;-0.3≤r3/r4≤1.2;55≤(fov×f)/h≤65;0.12≤d/h/f≤0.19;-2.2≤f1/f≤-1.2;-0.5≤f/f4≤1;0.01≤d2/ttl≤0.09;(d23+d34)/ttl≤0.06;d23/ttl≤0.06;d34/ttl≤0.005;0.75≤f/h≤0.9;0.7≤r7/f≤1.8;-2≤r11/f≤1;-6≤f5/f6≤-0.2;1.25≤(r1/d)/(r2/d2)≤7.75;1.7≤f/enpd≤1.9;2≤r1/f≤8;-7≤r6/r7≤-0.5;0.7≤f56/f≤24;其中,各参数的含义同上文。
19、在一个实施方式中,光学镜头可满足以下条件中的至少一项:0.1081≤(d5+d6)/ttl≤0.1505;2.6553≤|f7/f|≤34.7521;-2.7008≤r4/r5≤0.3174;-14.9343≤f2/f≤-3.0069;0.0806≤d45/ttl≤0.1501;3.8753≤ttl/f≤4.1300;1.8948≤f3/f≤4.9664;0.0920≤bfl/ttl≤0.1209;0.0710≤d67/ttl≤0.1247;0.0039≤|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.0558;-0.0605≤r3/r4≤0.8217;57.0731≤(fov×f)/h≤60.6826;0.1434≤d/h/f≤0.1808;-1.9572≤f1/f≤-1.3275;-0.1922≤f/f4≤0.7230;0.0250≤d2/ttl≤0.0759;0.0065≤(d23+d34)/ttl≤0.0428;0.0032≤d23/ttl≤0.0397;0.0031≤d34/ttl≤0.0032;0.8142≤f/h≤0.8657;0.9915≤r7/f≤1.6721;-1.5128≤r11/f≤0.6900;-3.7543≤f5/f6≤-0.2725;2.5211≤(r1/d)/(r2/d2)≤6.4461;1.8000≤f/enpd≤1.8200;2.2309≤r1/f≤5.8821;-5.5184≤r6/r7≤17.6805;0.9904≤f56/f≤19.2509;其中,各参数的含义同上文。
20、本技术另一方面提供了一种电子设备,该电子设备包括根据本技术提供的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像或光学信息转换为电信号的成像元件,成像元件位于光学镜头的第二侧,来自第一侧的光线经光学镜头后在第二侧成像。或者,该电子设备包括根据本技术提供的光学镜头及光源,光源位于光学镜头的第二侧,光源发出的光线经光学镜头后投射至光学镜头的第一侧,在第一侧形成图像或者照亮区域。
21、根据本技术示例性实施方式的光学镜头包括七片具有光焦度的透镜,分别为沿光轴由第一侧至第二侧依序排列的第一至第七透镜,其中,第一透镜具有负光焦度,其第一侧面为凸面,第二侧面为凹面;第二透镜具有负光焦度,其第一侧面为凹面;第三透镜具有正光焦度;第四透镜的第一侧面为凸面;第五透镜与第六透镜胶合,且第五透镜与第六透镜具有正负相反的光焦度属性;并且,第五透镜在光轴上的中心厚度d5、第六透镜在光轴上的中心厚度d6与第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的成像面在光轴上的距离ttl满足条件式0.03≤(d5+d6)/ttl≤0.2;第七透镜的有效焦距f7与光学镜头的总有效焦距f满足条件式2≤|f7/f|;第二透镜的第二侧面的曲率半径r4与第三透镜的第一侧面的曲率半径r5满足条件式-5≤r4/r5≤0.8;第二透镜的有效焦距f2与f满足条件式-25≤f2/f≤-2;第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间隔d45与ttl满足条件式0.06≤d45/ttl≤0.2;ttl与f满足条件式ttl/f≤4.5。通过对镜头的这种设置,在一定范围内适当增加胶合件镜片中厚,有利于增强对光的调控能力,提高成像质量;合理控制第七枚镜片焦距较大,对光线偏折较小,有利于第七透镜离像面近,可以实现较小的后焦,实现大像面,有利于拉开与第六枚镜片的距离,改善系统的敏感性,提高成像质量;合理管控第二透镜第二侧面的曲率半径与第三透镜第一侧面的曲率半径的比值,持续发散经过第一、第二透镜的光线,有利于增大边缘光线的入射高度,有利于减小畸变,提升解像;合理控制第二透镜焦距较大,有利于承接前方快速发散的光线,使光线进一步有效发散进入后方光学系统,同时又不至于过度发散影响后端口径,且同时有利于降低系统敏感度,提高成像质量;光线经第三透镜开始会聚,经第四透镜出射时整体呈会聚趋势,搭配第四、第五透镜之间间距较大,有利于光线得到有效会聚,减小后端口径,同时光线能够平缓过渡至第五透镜,减小第三、第四透镜连续会聚带来的像差,有利于提升成像质量;同时,合理设置第四、第五透镜之间的间距可以为后焦的调整留出空间,在满足小型化的基础上解决组装问题,并实现高解像;并且,根据本技术的光学镜头的长度还可以得到有效的限制,镜头可实现小型化兼顾长焦。
22、根据本技术示例性实施方式的光学镜头采用七片式镜头架构,通过对透镜光焦度、面型、曲率半径、中心厚度以及透镜间空气间隔等参数的合理设置,可以有利于使光学镜头具有高解像、低敏感性、弱鬼像、小型化以及高光通量等一个或多个有益效果,使得光学镜头能够更好地满足例如车载应用的高要求。
1.光学镜头,其特征在于,所述光学镜头沿光轴由第一侧至第二侧依序包括:
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜的有效焦距f3与所述光学镜头的总有效焦距f满足:1.5≤f3/f≤8。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第七透镜的第二侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离bfl与所述第一透镜的第一侧面的中心至所述成像面在所述光轴上的距离ttl满足:bfl/ttl≤0.15。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第六透镜与所述第七透镜在所述光轴上的空气间隔d67与所述第一透镜的第一侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离ttl满足:0.05≤d67/ttl≤0.2。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的最大视场角对应的像高h、所述光学镜头的总有效焦距f与所述光学镜头的最大视场角的弧度值θ满足:|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.1。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜的第一侧面的曲率半径r3与所述第二透镜的第二侧面的曲率半径r4满足:-0.5≤r3/r4≤2。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的最大视场角fov、所述光学镜头的总有效焦距f与所述光学镜头的最大视场角对应的像高h满足:50≤(fov×f)/h≤75。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的最大视场角对应的所述第一透镜的第一侧面的最大有效通光口径d、所述光学镜头的最大视场角对应的像高h与所述光学镜头的总有效焦距f满足:0.1≤d/h/f≤0.25。
9.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1与所述光学镜头的总有效焦距f满足:-2.8≤f1/f≤-1。
10.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的总有效焦距f与所述第四透镜的有效焦距f4满足:-1≤f/f4≤1.5。
11.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度d2与所述第一透镜的第一侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离ttl满足:0.005≤d2/ttl≤0.12。
12.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜与所述第三透镜在所述光轴上的空气间隔d23、所述第三透镜与所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔d34与所述第一透镜的第一侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离ttl满足:(d23+d34)/ttl≤0.1。
13.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜与所述第三透镜在所述光轴上的空气间隔d23与所述第一透镜的第一侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离ttl满足:d23/ttl≤0.08。
14.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第三透镜与所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔d34与所述第一透镜的第一侧面的中心至所述光学镜头的成像面在所述光轴上的距离ttl满足:d34/ttl≤0.01。
15.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的总有效焦距f与所述光学镜头的最大视场角对应的像高h满足:0.7≤f/h≤0.95。
16.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第四透镜的第一侧面的曲率半径r7与所述光学镜头的总有效焦距f满足:0.5≤r7/f≤2.5。
17.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件中的至少一项:
18.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件中的至少一项:
19.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足以下条件中的至少一项:
20.一种电子设备,其特征在于,包括根据权利要求1-19中任一项所述的光学镜头,以及,
