一种大光圈镜头和终端设备制造技术

本申请提供一种具有高解像、低成本、大光圈、短总长、大主光线入射角等光学特性的大光圈镜头，该大光圈镜头由沿光轴从物侧至像侧依次排列的具有负光焦度第一透镜、具有正光焦度第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜和具有光焦度的第七透镜组成；其中，第一透镜的物侧面近光轴处为凹面，像侧面近光轴处为凸面，第七透镜为M形透镜，第七透镜的物侧面近光轴处为凸面，像侧面近光轴处为凹面，其中，M型透镜指的是该第七透镜的物侧面和像侧面的面倾角除顶点中心外，均存在两个对称拐点。另外，本申请还提供了一种应用前述镜头的终端。应用前述镜头的终端。应用前述镜头的终端。

【技术实现步骤摘要】
一种大光圈镜头和终端设备


[0001]本申请涉及光学透镜领域，尤其涉及一种大光圈镜头和终端设备。

技术介绍

[0002]在成像系统中，光圈数F#的值是镜头的重要指标，光圈数F#的值会直接影响成像系统的夜景、抓拍、视频、背景虚化等核心功能。大光圈(更小的F#值)可以使成像系统接收更多的光量，使得系统在低照度环境下也能清晰地成像。大光圈镜头在低照度环境下的成像优势，使得该类镜头在安防摄像头、手机摄像头以及车载摄像头的应用越来越广。
[0003]目前市场上更需要一款高解像、小体积、低成本且能在低照度环境下成像的摄像头，以满足安防监控和车载智能辅助驾驶的要求。

技术实现思路

[0004]本申请公开一种大光圈镜头，用以解决现有技术中镜头在低照度环境下成像性能欠佳的缺点。
[0005]本申请的第一方面，提供一种大光圈镜头，所述大光圈镜头沿光轴从物侧至像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第一透镜的像侧面近光轴处为凸面；具有正光焦度第二透镜；具有负光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜；具有负光焦度的第六透镜；具有光焦度的第七透镜，所述第七透镜为M形透镜，所述第七透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面近光轴处为凹面；其中，所述M型透镜指的是所述第七透镜的物侧面和像侧面的面倾角除顶点中心外，均存在两个对称拐点。
[0006]根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述大光圈镜头包含一片玻璃材质透镜，所述玻璃材质的折射率随温度变化关系满足：dn/dt>0；其中dn为折射率的变化量，dt为温度的变化量。利用玻璃材质的温度特性，可以补偿镜头在不同环境温度下的最佳像面漂移，实现镜头的温漂校正。具体地，通过玻璃材质的正向dn/dT，来补偿塑料材料的负向dn/dT，实现镜头的温漂校正。即可以使镜头在高温与低温环境中，不需要重新调焦就能清晰成像。在第一方面的第一种可能的实现方式中的大光圈镜头可以只包含一片玻璃材质透镜，如此可以降低镜头的镜片成本。
[0007]根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第二透镜、第四透镜或第五透镜中至少一片透镜为所述玻璃材质透镜。
[0008]根据第一方面或第一方面的第一至第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述大光圈镜头的光圈数F#的值满足：0.8≤F#≤1.5，使得该镜头可满足在低照度环境下清晰成像的要求。
[0009]根据第一方面或第一方面的第一至第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述大光圈的镜头最大主光线入射角度CRA满足：CRA≥36
°
，使得该镜头可适配大主光线入射角的探测器。
[0010]根据第一方面或第一方面的第一至第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述大光圈镜头的最大视场角FOV满足：FOV≥90
°
，使得该镜头可满足大视场成像的要求。
[0011]根据第一方面或第一方面的第一至第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述大光圈镜头的所述大光圈镜头的像高IH满足：IH≥9.2mm使得该镜头可满足大靶面、高像素的探测器成像的要求。其中，所述像高IH具体为所述大光圈镜头的成像面上有效像素区域的对角线的长度。
[0012]根据第一方面或第一方面的第一至第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述大光圈镜头的光圈数F#的值、像高IH和镜头光学总长TTL满足：2.0≤F#2
×
TTL/IH≤2.9；其中，所述镜头光学总长TTL具体为第一透镜的物侧面至所述大光圈镜头的成像面在光轴上的距离。通过控制镜头的光学总长、像高和光圈数F#的关系，用于实现该大光圈镜头的大光圈、短TTL及高像素成像的特点。
[0013]根据第一方面或第一方面的第一至第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述第一透镜物侧面近光轴处的曲率半径R1与像侧面近光轴处的曲率半径R2满足：0.3≤R1/R2≤1.0。合理配置第一透镜的物侧面和像侧面的曲率半径用于获得更大的视场角度，提高对物侧信息的收集能力。
[0014]根据第一方面或第一方面的第一至第八种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述第二透镜的焦距f2与所述大光圈镜头的焦距f0满足：1.0≤f2/f0。合理地配置第二透镜的焦距f2与大光圈镜头的焦距f0，用于提升所述大光圈镜头的视场角。
[0015]根据第一方面或第一方面的第一至第九种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述第四透镜与所述第五透镜的组合焦距f4&5与镜头焦距f0满足：0≤f4&5/f0≤1.0。合理地配置第四透镜与第五透镜组合的透镜组的焦距f4&5与大光圈镜头的焦距f0，用于提升整个光学透镜系统的进光量，减小光圈数F#的值。
[0016]根据第一方面或第一方面的第一至第十种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述大光圈镜头的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。
[0017]本申请的第二方面，提供一种终端设备，所述终端设备包括镜头，所述镜头为第一方面或第一方面的第一至第十一种可能的实现方式的中任一所述的大光圈镜头。
[0018]本申请的有益效果在于，本申请的大光圈镜头具有高解像、低成本、大光圈、短总长、大主光线入射角等优秀的光学特性，能够适用于高像素的探测器等摄像元件构成的安防监控摄像头和车载智能辅助驾驶摄像头镜头组件。
[0019]本申请的这些和其他方面在以下多个实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请实施例一提供的一种七片式大光圈镜头的结构示意图；
[0022]图2为本申请实施例一提供的一种七片式大光圈镜头的轴向色差图；
[0023]图3为本申请实施例一提供的一种七片式大光圈镜头的主光线入射角度曲线图；
[0024]图4为本申请实施例一提供的一种七片式大光圈镜头在常温下的MTF曲线示意图；
[0025]图5为本申请实施例一提供的一种七片式大光圈镜头在-30℃温度下的MTF曲线示意图；
[0026]图6为本申请实施例一提供的一种七片式大光圈镜头在+70℃温度下的MTF曲线示意图；
[0027]图7为本申请实施例二提供的一种七片式大光圈镜头的结构示意图；
[0028]图8为本申请实施例二提供的一种七片式大光圈镜头的轴向色差图；
[0029]图9为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大光圈镜头，其特征在于，所述大光圈镜头沿光轴从物侧至像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第一透镜的像侧面近光轴处为凸面；具有正光焦度第二透镜；具有负光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜；具有负光焦度的第六透镜；具有光焦度的第七透镜，所述第七透镜为M形透镜，所述第七透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面近光轴处为凹面；其中，所述M型透镜指的是所述第七透镜的物侧面和像侧面的面倾角除顶点中心外，均存在两个对称拐点。2.根据权利要求1所述的大光圈镜头，其特征在于，所述大光圈镜头包含一片玻璃材质透镜，所述玻璃材质的折射率随温度变化关系满足：dn/dt>0；其中dn为折射率的变化量，dt为温度的变化量。3.根据权利要求2所述的大光圈镜头，其特征在于，所述第二透镜、第四透镜或第五透镜中至少一片透镜为所述玻璃材质透镜。4.根据权利要求1-3任一所述的大光圈镜头，其特征在于，所述大光圈镜头的光圈数F#的值满足：0.8≤F#≤1.5。5.根据权利要求1-3任一所述的大光圈镜头，其特征在于，所述大光圈的镜头最大主光线入射角度CRA满足：CRA≥36
°
。6.根据权利要求1-3任一所述的大光圈镜头，其特征在于，所述大光圈镜头的最大视场角FOV满足：FOV≥90
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【专利技术属性】
技术研发人员：贾远林，周勇，周少飞，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：