本技術(shù)涉及光學(xué)元件領(lǐng)域,更具體地,涉及一種光學(xué)鏡頭及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、近年來(lái),智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)時(shí)代的到來(lái)加速了智能車(chē)燈技術(shù)的普及和應(yīng)用,智能車(chē)燈給人們提供了更有好的人車(chē)交互方式和影音娛樂(lè)需求,人們對(duì)投影鏡頭解像力等要求也不斷提高。與普通投影鏡頭不同,智能車(chē)燈的投影鏡頭在人車(chē)交互和影音娛樂(lè)提升方面,有更加特殊的要求。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的智能車(chē)燈的投影鏡頭還存在以下不足:1)現(xiàn)有技術(shù)的投影鏡頭雖然可達(dá)到萬(wàn)級(jí)像素的清晰度,但是鏡頭色差、像散、畸變等像差問(wèn)題較為嚴(yán)重;2)現(xiàn)有技術(shù)的投影鏡頭雖然可達(dá)到萬(wàn)級(jí)像素的清晰度,但是投影光通量和照度低;3)現(xiàn)有技術(shù)的投影鏡頭的解像力較低,對(duì)圖案細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)第一方面提供一種光學(xué)鏡頭,該光學(xué)鏡頭沿光軸由第一側(cè)至第二側(cè)依序包括具有正光焦度的第一透鏡、具有負(fù)光焦度的第二透鏡、具有正光焦度的第三透鏡及具有正光焦度的第四透鏡。第一透鏡的第一側(cè)面為凸面,第二側(cè)面為凸面,第二透鏡的第二側(cè)面為凹面,第三透鏡的第一側(cè)面為凸面,第四透鏡的第一側(cè)面為凸面。光學(xué)鏡頭還包括位于第二透鏡的第二側(cè)的光闌。第一透鏡的第一側(cè)面的中心至光闌在光軸上的距離d前與光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)ttl滿足:0.3≤d前/ttl≤1;第一透鏡和第二透鏡在光軸上的空氣間隔d2與光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)ttl滿足:0.01≤d2/ttl≤0.1。
2、在一個(gè)實(shí)施方式中,第二透鏡的第一側(cè)面為凸面。
3、在一個(gè)實(shí)施方式中,第二透鏡的第一側(cè)面為凹面。
4、在一個(gè)實(shí)施方式中,第三透鏡的第二側(cè)面為凸面或凹面或平面。
5、在一個(gè)實(shí)施方式中,第四透鏡的第二側(cè)面為凸面或凹面或平面。
6、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:0.7≤(h/2)/(f×tan(fov/2))≤1.2,其中,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距,h為光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)的像高,fov為光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角。
7、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足以下至少一條:f/ttl≥0.3,f/h≥1,其中,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距,ttl為光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng),h為光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)的像高。
8、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:bfl/ttl≤0.3,其中,bfl為第四透鏡的第二側(cè)面的中心至光學(xué)鏡頭的成像面在光軸上的距離,ttl為光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)。
9、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:-0.01≤φ前/φ≤1,其中,φ前為位于光闌的第一側(cè)的所有透鏡的組合光焦度,φ為光學(xué)鏡頭的總光焦度。
10、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:|st-fobj|/f≥0.7,其中,|st-fobj|為光學(xué)鏡頭的光闌到光學(xué)鏡頭的第一側(cè)焦平面的距離,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距。
11、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足以下至少一條:0.5≤dst/f≤1.5,0.3≤dst/d1≤0.9,其中,dst為光闌的通光全口徑,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距,d1為第一透鏡的第一側(cè)面的最大通光口徑。
12、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:|r8/f|≥0.5,其中,r8為第四透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距。
13、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:-1≤r7/r8≤1.5,其中,r7為第四透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑,r8為第四透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑。
14、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:f1/f≥1,其中,f1為第一透鏡的有效焦距,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距。
15、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:-1.7≤f1/f2≤-1,其中,f1為第一透鏡的有效焦距,f2為第二透鏡的有效焦距。
16、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:0.5≤d前/d后≤3,其中,d前為第一透鏡的第一側(cè)面的中心至光闌在光軸上的距離,d后為光闌至光學(xué)鏡頭的成像面在光軸上的距離。
17、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:0.03≤d3/ttl≤0.2,其中,d3為第二透鏡在光軸上的中心厚度,ttl為光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)。
18、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:0.11≤d3/f≤0.45,其中,d3為第二透鏡在光軸上的中心厚度,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距。
19、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:-1≤(r2-r3)/(r2+r3)≤7.2,其中,r2為第一透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,r3為第二透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑。
20、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:-20mm≤1/(1/r3-1/r4)≤0mm,r3為第二透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑,r4為第二透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑。
21、在一個(gè)實(shí)施方式中,第二透鏡的第二側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下的邊緣張角arctan(1/k(s4))滿足:arctan(1/k(s4))≥30°。
22、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:|sag6/sag5|≤1.5,其中,sag5為第三透鏡的第一側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下所對(duì)應(yīng)的矢高,sag6為第三透鏡的第二側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下所對(duì)應(yīng)的矢高。
23、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:0≤|r2/f|≤1.2,其中,r2為第一透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距。
24、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足:d4/ttl≥0.05,其中,d4為第二透鏡與第三透鏡在光軸上的空氣間隔,ttl為光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)。
25、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足以下至少一條:0.1≤φ34/φ≤2.5,0.2≤f3/f4≤2,其中,φ34為第三透鏡和第四透鏡的組合光焦度,φ為光學(xué)鏡頭的總光焦度,f3為第三透鏡的有效焦距,f4為第四透鏡的有效焦距。
26、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足以下至少一條:0.45≤d前/ttl≤0.75,0.025≤d2/ttl≤0.095,0.92≤(h/2)/(f×tan(fov/2))≤0.99,0.42≤f/ttl≤0.52,1.8≤f/h≤2.5,bfl/ttl≤0.13,-0.007≤φ前/φ≤0.8,0.8≤|st-fobj|/f≤1.9,0.88≤dst/f≤1.45,0.44≤dst/d1≤0.78,0.5≤|r8/f|≤6,-0.5≤r7/r8≤1,f1/f≥1.1,-1.7≤f1/f2≤-1.3,0.9≤d前/d后≤2.9,0.05≤d3/ttl≤0.15,0.15≤d3/f≤0.26,-0.7≤(r2-r3)/(r2+r3)≤6,-15mm≤1/(1/r3-1/r4)≤-7mm,arctan(1/k(s4))≥35°,|sag6/sag5|≤1,0.6≤|r2/f|≤1,d4/ttl≥0.06,1.3≤φ34/φ≤2,0.3≤f3/f4≤1.5,其中,d前為第一透鏡的第一側(cè)面的中心至光闌在光軸上的距離,ttl為光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng),d2為第一透鏡和第二透鏡在光軸上的空氣間隔,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距,h為光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)的像高,fov為光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角,bfl為第四透鏡的第二側(cè)面的中心至光學(xué)鏡頭的成像面在光軸上的距離,φ前為位于光闌的第一側(cè)的所有透鏡的組合光焦度,φ為光學(xué)鏡頭的總光焦度,|st-fobj|為光學(xué)鏡頭的光闌到光學(xué)鏡頭的第一側(cè)焦平面的距離,dst為光闌的通光全口徑,d1為第一透鏡的第一側(cè)面的最大通光口徑,r8為第四透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,r7為第四透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑,f1為第一透鏡的有效焦距,f2為第二透鏡的有效焦距,d后為光闌至光學(xué)鏡頭的成像面在光軸上的距離,d3為第二透鏡在光軸上的中心厚度,r2為第一透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,r3為第二透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑,r4為第二透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,arctan(1/k(s4))為第二透鏡的第二側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下的邊緣張角,sag5為第三透鏡的第一側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下所對(duì)應(yīng)的矢高,sag6為第三透鏡的第二側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下所對(duì)應(yīng)的矢高,d4為第二透鏡與第三透鏡在光軸上的空氣間隔,φ34為第三透鏡和第四透鏡的組合光焦度,f3為第三透鏡的有效焦距,f4為第四透鏡的有效焦距。
27、在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)鏡頭滿足以下至少一條:0.54≤d前/ttl≤0.73,0.03≤d2/ttl≤0.09,0.93≤(h/2)/(f×tan(fov/2))≤0.97,0.43≤f/ttl≤0.50,1.92≤f/h≤2.37,0.05≤bfl/ttl≤0.11,-0.006≤φ前/φ≤0.66,0.93≤|st-fobj|/f≤1.65,0.92≤dst/f≤1.25,0.54≤dst/d1≤0.73,0.84≤|r8/f|≤4.92,-0.17≤r7/r8≤0.77,1.14≤f1/f≤1.25,-1.70≤f1/f2≤-1.41,1.17≤d前/d后≤2.69,0.07≤d3/ttl≤0.13,0.18≤d3/f≤0.26,-0.82≤(r2-r3)/(r2+r3)≤5.80,-12.06mm≤1/(1/r3-1/r4)≤-8.67mm,39.69°≤arctan(1/k(s4))≤60.14°,0.08≤|sag6/sag5|≤0.74,0.73≤|r2/f|≤0.99,0.08≤d4/ttl≤0.23,1.52≤φ34/φ≤1.75,0.47≤f3/f4≤1.37,其中,d前為第一透鏡的第一側(cè)面的中心至光闌在光軸上的距離,ttl為光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng),d2為第一透鏡和第二透鏡在光軸上的空氣間隔,f為光學(xué)鏡頭的總有效焦距,h為光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)的像高,fov為光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角,bfl為第四透鏡的第二側(cè)面的中心至光學(xué)鏡頭的成像面在光軸上的距離,φ前為位于光闌的第一側(cè)的所有透鏡的組合光焦度,φ為光學(xué)鏡頭的總光焦度,|st-fobj|為光學(xué)鏡頭的光闌到光學(xué)鏡頭的第一側(cè)焦平面的距離,dst為光闌的通光全口徑,d1為第一透鏡的第一側(cè)面的最大通光口徑,r8為第四透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,r7為第四透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑,f1為第一透鏡的有效焦距,f2為第二透鏡的有效焦距,d后為光闌至光學(xué)鏡頭的成像面在光軸上的距離,d3為第二透鏡在光軸上的中心厚度,r2為第一透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,r3為第二透鏡的第一側(cè)面的曲率半徑,r4為第二透鏡的第二側(cè)面的曲率半徑,arctan(1/k(s4))為第二透鏡的第二側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下的邊緣張角,sag5為第三透鏡的第一側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下所對(duì)應(yīng)的矢高,sag6為第三透鏡的第二側(cè)面在光學(xué)鏡頭的最大視場(chǎng)角下所對(duì)應(yīng)的矢高,d4為第二透鏡與第三透鏡在光軸上的空氣間隔,φ34為第三透鏡和第四透鏡的組合光焦度,f3為第三透鏡的有效焦距,f4為第四透鏡的有效焦距。
28、本技術(shù)第二方面提供了一種電子設(shè)備。該電子設(shè)備包括根據(jù)本技術(shù)提供的光學(xué)鏡頭及用于將光學(xué)鏡頭形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的成像元件。
29、本技術(shù)提供的光學(xué)鏡頭采用了四片透鏡,合理設(shè)置各透鏡的形狀、光焦度,第一透鏡、第三透鏡和第四透鏡具有正光焦度,第二透鏡具有負(fù)光焦度,第一透鏡的第一側(cè)面和第二側(cè)面均為凸面,第二透鏡的第二側(cè)面為凹面,第三透鏡的第一側(cè)面為凸面,第四透鏡的第一側(cè)面為凸面,并滿足0.3≤d前/ttl≤1及0.01≤d2/ttl≤0.1,通過(guò)控制光闌前鏡頭長(zhǎng)度與鏡頭總長(zhǎng)的比值,有利于提高光闌前透鏡組對(duì)光線的聚焦能力,減小光闌后方透鏡組的聚焦壓力,從而使得光闌后方會(huì)聚的光程較小,有利于減小透鏡組的體積,實(shí)現(xiàn)小型化;控制第一透鏡和第二透鏡的空氣間隔與鏡頭總長(zhǎng)的比值,有利于使第一透鏡過(guò)渡到第二透鏡的大視場(chǎng)光線走勢(shì)平緩,有利于降低鏡片敏感性。因此,本技術(shù)提供的光學(xué)鏡頭具有小型化、小口徑、低敏感性、高光通量、高解像、短后焦及小畸變等至少一個(gè)有益效果。