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CN112904532B - 光学镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

光学镜头、摄像模组及电子设备 Download PDF

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CN112904532B
CN112904532B CN202110096783.8A CN202110096783A CN112904532B CN 112904532 B CN112904532 B CN 112904532B CN 202110096783 A CN202110096783 A CN 202110096783A CN 112904532 B CN112904532 B CN 112904532B
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CN
China
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lens
optical
optical lens
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lens element
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Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
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Abstract

一种光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜;第一透镜具有正光焦度、第二透镜具有负光焦度、第三透镜具有光焦度、第四透镜具有正光焦度、第五透镜具有负光焦度,所述光学镜头满足以下关系式:3.5<f34/(CT3+CT4)<15。本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头在满足3.5<f34/(CT3+CT4)<15这一关系式时,能够有效实现对光学镜头的前面透镜组的像差校正,也有利于光学镜头装配良率的提升。此外,光学镜头通过上述各透镜的面型、屈折力分布设置,还可实现光学镜头的小型化、轻薄化设计,降低光学镜头的结构组装难度,有利于控制光学镜头的生产、制造成本。

Description

光学镜头、摄像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。
背景技术
近年来,随着科技产业的进步,成像技术不断发展,光学成像的光学镜头被广泛应用于智能手机、平板电脑、摄像机等电子设备中。为了能够适应电子设备的轻薄化设计要求,对光学镜头的小型化设计同样提出了挑战。当前,光学镜头在小型设计时,光学镜头的结构的组装是首要考虑的问题,这是因为,为了满足小型化设计,光学镜头的部件的生产、制造难度增加,同时也导致其组装难度增加,进而导致光学镜头的整体制造成本较高,不利于控制。因此,如何在满足光学镜头的小型化设计要求的同时,降低光学镜头结构之间的组装难度以控制生产、节约制造成本是亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,能够在满足光学镜头的小型化设计的同时,降低光学镜头的结构组装难度并有效控制生产、制造成本。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜;
所述第一透镜具有正光焦度,其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第二透镜具有负光焦度,其像侧面于近光轴处为凹面;
所述第三透镜具有光焦度;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面;
所述第五透镜具有负光焦度,其物侧面于近光轴处为凸面,其像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下关系式:3.5<f34/(CT3+CT4)<15;
其中,f34是所述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距,CT3是所述第三透镜于所述光轴上的厚度,CT4是所述第四透镜于所述光轴上的厚度。
本实施例的光学镜头在满足上述关系式时,光学镜头的第三透镜与第四透镜可实现合理的曲折力搭配,使得正负透镜产生的像差可相互抵消,从而提高光学镜头的成像质量。而对第三透镜、第四透镜的组合焦距的合理控制,有利于光学镜头的前面透镜组的像差校正,也有利于光学镜头装配良率的提升。同时,对CT3、CT4的合理配置,可缩小第三透镜、第四透镜于光轴上的长度,有利于光学镜头小型化设计,也有助于光学镜头形成高斯对称结构,从而减少光学畸变的产生。
另外,本实施例还通过合理配置五片式透镜的光焦度以及面型,使得光学镜头进一步在满足高像素和高成像质量下,实现小型化、轻薄化设计,同时降低光学镜头的结构组装难度,有利于控制光学镜头的生产、制造成本。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:0.9<DL/ImgH<1.1;
其中,DL是所述第一透镜的所述物侧面至所述第五透镜的所述像侧面于所述光轴上的距离,ImgH是所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。
满足上述关系式时,有利于减小各透镜间的距离,从而降低光学镜头的厚度,实现光学镜头的小型化,以适于搭载于轻薄便携式的电子设备上。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:0.6<TTL/(ImgH*2)<0.7;
其中,TTL为所述第一透镜的所述物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离,ImgH是所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。
由于ImgH决定了电子感光芯片的大小,ImgH越大,光学镜头可支持的电子感光芯片的尺寸则越大,尤其是当ImgH≥3mm时,即可满足大多数电子设备(例如智能手机)对光学镜头的高像素和高画质的需求。而TTL(即光学镜头的总长)减小时,则可压缩光学镜头的整体长度,使得光学镜头的整体结构更加紧凑。
因此,本实施例通过光学镜头满足上述关系式时,能够有效确保光学镜头的成像质量,同时实现光学镜头的小型化设计。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1.2<(CT3+CT4)/BFL<2;
其中BFL是所述第五透镜的像侧面至所述光学镜头的成像面平行于所述光轴方向上的最短距离。
满足该关系式时,可确保光学镜头与电子感光芯片有足够的配合空间,有利于光学镜头的装配良率的提升。同时,CT3、CT4的合理配置,可缩小第三透镜、第四透镜于光轴上的长度,从而有助于光学镜头形成高斯对称结构,进而减少光学畸变的产生。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:0.1<CT5/(CT12+CT23+CT34+CT45)<0.7;
其中,CT12是所述第一透镜和所述第二透镜于所述光轴上的空气间距,CT23是所述第二透镜和所述第三透镜于所述光轴上的空气间距,CT34是所述第三透镜和所述第四透镜于所述光轴上的空气间距,CT45是所述第四透镜和所述第五透镜于所述光轴上的空气间距,CT5是所述第五透镜于所述光轴上的厚度。
满足上述关系式时,可以有效控制第五透镜的尺寸以及各透镜之间的空气间距,平衡各透镜间的尺寸误差,从而有利于各透镜的组装,进而降低光学镜头的组装难度,同时还可使光学镜头进一步实现小型化,并降低光学镜头的成像敏感性。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1<f12/f≤15;
其中,f12是所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距,f是所述光学镜头的有效焦距。
满足上述关系式时,通过对第一透镜、第二透镜的屈折力的合理配置,可降低光学镜头的头部(即第一透镜、第二透镜所在部位为光学镜头的头部)的尺寸,同时可减小大视场入射光线的偏转角度,从而降低光学镜头的成像敏感度。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:-3<f2/f1<-1;
其中,f2是所述第二透镜的焦距,f1是所述第一透镜的焦距。
利用第一透镜和第二透镜分别提供不同的屈折力,正负透镜产生的像差可相互抵消,从而为光学镜头的场曲、像散和球差的控制提供了便利。此外,由于第一透镜为双凸透镜,而第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面,从而通过第一透镜、第二透镜的面型设计,有助于疏导经过第一透镜、第二透镜的边缘视场光线,减小边缘视场光线的出射角度,避免光学镜头的成像敏感度增加。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:18deg/mm<FOV/f<20deg/mm;
其中,FOV是所述光学镜头的最大视场角,f是所述光学镜头的有效焦距。
通过缩小光学镜头的有效焦距,可使得光学镜头能够容纳更多取像面积的同时,还具备一定的微距能力。此外,通过对光学镜头各透镜的屈折力进行合理配置,可提升光学镜头对低频细节的捕捉能力,从而满足高像质的设计要求。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系是:0.1mm-1<sin(HFOV)/TTL<0.2mm-1
其中,HFOV是所述光学镜头的最大视场角的一半,TTL为所述第一透镜的所述物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离。
满足上述关系式时,光学镜头能够满足其小型化的设计要求,同时也满足在大范围场景下清晰成像的要求。当超过该关系式的上限时,光学镜头的结构过于紧凑,使得像差修正变得困难,从而容易导致成像性能下降。而当低于该关系式下限时,光学镜头的总长较长,不利于光学镜头的小型化设计。
第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括电子感光芯片以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述电子感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。
具有该光学镜头的摄像模组在满足小型化设计的同时,还可降低光学镜头的组装难度并有效控制生产、制造成本。
第三方面,本发明还公开了一种电子设备,所述电子设备包括壳体以及如上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述壳体。具有该摄像模组的电子设备,在满足小型化设计的同时,还可降低光学镜头的组装难度并有效控制生产、制造成本。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,该光学镜头通过对各透镜的面型、屈折力配置进行合理设计,使得光学镜头在满足高像素和高像质的条件下,能够实现小型化、轻薄化设计,同时还可降低光学镜头的结构组装难度,有利于控制光学镜头的制造成本。
此外,本实施例的光学镜头在满足关系式:3.5<f34/(CT3+CT4)<15时,光学镜头的第三透镜与第四透镜可实现合理的曲折力搭配,使得正负透镜产生的像差可相互抵消,从而提高光学镜头的成像质量。而对第三透镜、第四透镜的组合焦距的合理控制,有利于光学镜头的前面透镜组的像差校正,也有利于光学镜头装配良率的提升。同时,对CT3、CT4的合理配置,可缩小第三透镜、第四透镜于光轴上的长度,有利于光学镜头小型化设计,也有助于光学镜头形成高斯对称结构,从而减少光学畸变的产生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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。
图1是本申请实施例一公开的光学镜头的结构示意图;
图2是本申请实施例一公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图3是本申请实施例二公开的光学镜头的结构示意图;
图4是本申请实施例二公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图5是本申请实施例三公开的光学镜头的结构示意图;
图6是本申请实施例三公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图7是本申请实施例四公开的光学镜头的结构示意图;
图8是本申请实施例四公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图9是本申请实施例五公开的光学镜头的结构示意图;
图10是本申请实施例五公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图11是本申请公开的摄像模组的结构示意图;
图12是本申请公开的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1,根据本申请的第一方面,本申请公开了一种光学镜头100,该光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和光学镜头的成像面101。成像时,光线从第一透镜L1的物侧依次进入第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中,第一透镜L1具有正光焦度,第二透镜L2具有负光焦度,第三透镜L3具有正光焦度或负光焦度,第四透镜L4具有正光焦度,第五透镜L5具有负光焦度。
一些实施例中,第一透镜L1至第五透镜L5中,各透镜的物侧面、像侧面可为凹面或者是凸面。
具体来说,第一透镜L1的物侧面10、像侧面12于近光轴处均为凸面。第二透镜L2的物侧面20于近光轴处可为凸面或凹面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴处可为凹面。第三透镜L3的物侧面30于近光轴处可为凹面或凸面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴处可为凹面或凸面。第四透镜L4的物侧面40于近光轴处可为凹面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴处可为凸面。第五透镜L5的物侧面50于近光轴处可为凸面,第五透镜L5的像侧面52于近光轴处可为凹面。
一些实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5均可为非球面镜片。非球面透镜的特点是:从透镜中心到透镜的周边,其曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同,非球面透镜具有更佳的成像特性,以及具有改善畸变和像散等像差的优点。
一种可选的实施方式中,第一透镜L1至第五透镜L5中,该五片透镜的材质均可为塑料,塑料材质的透镜能够有效减小光学镜头100的重量并降低其生产成本。
另一种可选的实施方式中,第一透镜L1至第五透镜L5中,该五片透镜的材质均可为玻璃,玻璃材质的透镜对温度的敏感度小,能够具有较好的光学性能。
可以理解的是,在上述五片透镜中,也可设置部分透镜的材质为玻璃,而另外部分透镜的材质为塑料。上述关于该五片透镜的材质设置,只要能够满足光学性能要求,本实施例对此不作具体限定。
一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可为孔径光阑102和/或视场光阑102,其可设置于第一透镜L1的物侧面10。采用前置光阑的方式,为该光学镜头100的大视场角提供了可能性。可以理解的是,也可在光学镜头100的其他位置,例如第一透镜L1和第二透镜L2之间设置光阑,或者是第二透镜L2和第三透镜L3等之间设置光阑,即也可采用中置光阑的方式,本实施例对此不作具体限定。
可选地,为了提高成像质量,光学镜头100还包括红外滤光片103,红外滤光片103设置于第五透镜L5的像侧面52与光学镜头100的成像面101之间。采用红外滤光片103的设置,其可有效过滤经过第五透镜L5的红外光线,从而保证被摄物在成像面101上的成像清晰度,提高成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.6<TTL/(ImgH*2)<0.7,其中,TTL是第一透镜L1的物侧面10至光学镜头100的成像面101于光轴上的距离,ImgH是光学镜头100的最大视场角所对应的像高的一半。由于ImgH决定了电子感光芯片的大小,ImgH越大,光学镜头100可支持的电子感光芯片的尺寸则越大,尤其是当ImgH≥3mm时,即可满足大多数电子设备(例如智能手机)对光学镜头100的高像素和高画质的需求。而TTL(即光学镜头100的总长)减小时,则可压缩光学镜头100的整体长度,使得光学镜头100的整体结构更加紧凑。因此,光学镜头100在满足上述关系式时,能够有效确保光学镜头100的成像质量,同时实现光学镜头100的小型化设计。
一些实施例中,该光学镜头100满足以下关系:0.9<DL/ImgH<1.1,其中,DL是第一透镜L1的物侧面10至第五透镜L5的像侧面52于光轴O上的距离。满足上述关系式时,有利于减小各透镜之间的距离,从而降低光学镜头的厚度,实现光学镜头100的小型化,以适于搭载于轻薄便携式的电子设备上。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:3.5<f34/(CT3+CT4)<15,其中,f34是第三透镜L3与第四透镜L4的组合焦距,CT3是第三透镜L3于光轴上的厚度,CT4是第四透镜L4于光轴上的厚度。
满足上述关系式时,光学镜头100的第三透镜L3和第四透镜L4可实现合理的屈折力搭配,使得正负透镜产生的像差可相互抵消,从而提高光学镜头的成像质量。而对第三透镜L3、第四透镜L4的组合焦距的合理控制,则有利于光学镜头100的前面透镜组的像差校正,也有利于光学镜头100装配良率的提升。同时,对CT3、CT4的合理配置,可缩小第三透镜L3、第四透镜L4于光轴O上的长度,有利于光学镜头小型化设计,也有助于光学镜头100形成高斯对称结构,从而减少光学畸变的产生。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.2<(CT3+CT4)/BFL<2,其中,CT3是第三透镜L3于光轴上的厚度,CT4是第四透镜L4于光轴上的厚度,BFL是第五透镜L5的像侧面52至光学镜头100的成像面101平行于光轴的最短距离。
满足该关系式时,可确保光学镜头100与电子感光芯片有足够的配合空间,有利于光学镜头100的装配良率的提升。同时,CT3、CT4的合理配置,可缩小第三透镜L3、第四透镜L4于光轴O上的长度,从而有助于光学镜头100形成高斯对称结构,进而减少光学畸变的产生。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系:0.1<CT5/(CT12+CT23+CT34+CT45)<0.7,其中,CT12是第一透镜L1和第二透镜L2于光轴上的空气间距,CT23是第二透镜L2和第三透镜L3于光轴上的空气间距,CT34是第三透镜L3和第四透镜L4于光轴上的空气间距,CT45是第四透镜L4和第五透镜L5于光轴上的空气间距,CT5是第五透镜L5于光轴上的厚度。
满足上述关系式时,可以有效控制第五透镜L5的尺寸以及各透镜之间的空气间距,平衡各透镜间的尺寸误差,从而有利于各透镜的组装,进而降低光学镜头100的组装难度,同时还可使光学镜头100进一步实现小型化,并降低光学镜头100的成像敏感性。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1<f12/f≤15;其中,f12是第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距,f是光学镜头100的有效焦距。
满足上述关系式时,可通过对第一透镜L1、第二透镜L2的屈折力的合理配置,从而可降低光学镜头100的头部(即第一透镜L1、第二透镜L2所在部位为光学镜头100的头部)的尺寸,同时可减小大视场入射光线的偏转角度,从而降低光学镜头100的成像敏感度。
一些实施例中,该光学镜头100还满足以下关系式:-3<f2/f1<-1,其中,f2是第二透镜L2的焦距,f1是第一透镜L1的焦距。
利用第一透镜L1和第二透镜L2分别提供不同的屈折力,正负透镜产生的像差可相互抵消,从而为光学镜头100的场曲、像散和球差的控制提供了便利。此外,由于第一透镜L1为双凸透镜,而第二透镜L2的像侧面22于近光轴处为凹面,从而通过第一透镜L1、第二透镜L2的面型设计,有助于疏导经过第一透镜L1、第二透镜L2的边缘视场光线,减小边缘视场光线的出射角度,避免光学镜头100的成像敏感度增加。
一些实施例中,光学镜头100还满足以下关系式:18deg/mm<FOV/f<20deg/mm;其中,FOV是光学镜头100的最大视场角,f是光学镜头100的有效焦距。通过缩小光学镜头100的有效焦距,可使得光学镜头100能够容纳更多取像面积的同时,还具备一定的微距能力。此外,通过对光学镜头100的各透镜的屈折力进行合理配置,可提升光学镜头100对低频细节的捕捉能力,从而满足高像质的设计要求。
一些实施例中,该光学镜头100还进一步满足以下关系:0.1mm-1<sin(HFOV)/TTL<0.2mm-1;其中,HFOV是光学镜头100的最大视场角的一半,TTL为第一透镜L1的物侧面10至光学镜头100的成像面101于光轴O上的距离。
满足上述关系式时,光学镜头100能够同时满足其小型化的设计要求,同时也满足在大范围场景下清晰成像的要求。当超过该关系式的上限时,光学镜头100的结构过于紧凑,使得像差修正变得困难,从而容易导致成像性能下降。而当低于该关系式下限时,光学镜头100的总长较长,不利于光学镜头100的小型化设计。
以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。
实施例一
本申请的实施例一公开的光学镜头100的结构示意图如图1所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、红外滤光片103和成像面101。
其中,上述五片式透镜的光焦度分布如下表1所示:
表1
透镜代号 L1 L2 L3 L4 L5
光焦度分布
进一步地,第一透镜L1的物侧面10、像侧面12于近光轴处均为凸面,第二透镜L2的物侧面20于近光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴处为凹面。第三透镜L3的物侧面30于近光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴处为凹面,第四透镜L4的物侧面40于近光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴处为凸面。第五透镜L5的物侧面50于近光轴处为凸面,第五透镜L5的像侧面52于近光轴处为凹面。
进一步地,上述提及的五片透镜的物侧面、像侧面均可为非球面。非球面的参数公式可不限于以下公式确定:
Figure BDA0002914268240000081
其中,X为非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上交点的切面的相对距离;Y为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离,R为曲率半径,k为锥面系数,Ai为第i阶非球面系数。
进一步的,上述五片透镜的材质均为塑料,从而有利于减轻光学镜头100的整体重量,便于其轻薄化设计。
具体地,以光学镜头100的有效焦距f=3.81mm、光学镜头100的半视场角HFOV=35.09deg、光圈数FNO=2.6,光学镜头的总长TTL=4.71mm为例,光学镜头100的其他参数由下表2和下表3分别给出。其中,沿光学镜头100的光轴O由物侧向像侧的各元件依次按照表2从上至下的各元件的顺序排列。在同一透镜中,面序号较小的表面为该透镜的物侧面,面序号较大的表面为该透镜的像侧面,如面序号2和3分别对应第一透镜L1的物侧面10和像侧面12。
表2中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴O上的厚度(中心厚度),第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面于光轴O上的距离,例如,当光阑102中置(即位于两枚透镜之间时),则该第二个数值则为该透镜的像侧面至光阑102表面的距离。光阑102于“厚度”参数列中的数值为光阑102至后一表面的顶点(顶点指表面与光轴O的交点)于光轴O上的距离,默认第一透镜L1的物侧面10到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴O的正方向,当该值为负时,表明光阑102设置于后一表面顶点的右侧,若光阑102厚度为正值时,光阑102在后一表面顶点的左侧。
表3为表2中各透镜的非球面表面的相关参数表,其中k为锥面系数,Ai为第i阶非球面系数。另外,各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长(例如587.5618nm)下的数值。可以理解的是,表2中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表2
Figure BDA0002914268240000091
表3
Figure BDA0002914268240000092
Figure BDA0002914268240000101
请参阅图2中的(A),图2中的(A)示出了实施例一中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下的光线球差曲线图。图2中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的(A)可以看出,实施例一中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图2中的(B),图2中的(B)为实施例一中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图2中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图2中的(C),图2中的(C)为实施例一中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图2中的(C)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
实施例二
请参照图3,图3为本申请实施例二的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、红外滤光片103和成像面101。
其中,上述五片式透镜的光焦度分布如下表4所示:
表4
Figure BDA0002914268240000102
Figure BDA0002914268240000111
进一步地,第一透镜L1的物侧面10、像侧面12于近光轴处均为凸面,第二透镜L2的物侧面20于近光轴处为凹面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴处为凹面。第三透镜L3的物侧面30于近光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴处为凹面,第四透镜L4的物侧面40于近光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴处为凸面。第五透镜L5的物侧面50于近光轴处为凸面,第五透镜L5的像侧面52于近光轴处为凹面。
该实施例二中的其他各项参数由下列表5和表6给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表5中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表5
Figure BDA0002914268240000112
表6
Figure BDA0002914268240000113
Figure BDA0002914268240000121
进一步地,请参阅图4中的(A),示出了实施例二中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下的光线球差曲线图。图4中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图4中的(A)可以看出,实施例二中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图4中的(B),图4中的(B)为实施例二中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图4中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图4中的(C),图4中的(C)为实施例二中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图4中的(C)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
实施例三
请参照图5,图5示出了本申请实施例三的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、红外滤光片103和成像面101。
其中,上述五片式透镜的光焦度分布如下表7所示:
表7
透镜代号 L1 L2 L3 L4 L5
光焦度分布
进一步地,第一透镜L1的物侧面10、像侧面12于近光轴处均为凸面,第二透镜L2的物侧面20于近光轴处为凹面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴处为凹面。第三透镜L3的物侧面30于近光轴处为凹面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴处为凹面,第四透镜L4的物侧面40于近光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴处为凸面。第五透镜L5的物侧面50于近光轴处为凸面,第五透镜L5的像侧面52于近光轴处为凹面。
该实施例三中的其他各项参数由下列表8和表9给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表8中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表8
Figure BDA0002914268240000131
表9
Figure BDA0002914268240000132
进一步地,请参阅图6中的(A),示出了实施例三中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下的光线球差曲线图。图6中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图6中的(A)可以看出,实施例三中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图6中的(B),图6中的(B)为实施例三中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图6中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图6中的(C),图6中的(C)为实施例三中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图6中的(C)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
实施例四
请参阅图7,为本申请实施例四公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、红外滤光片103和成像面101。
其中,上述五片式透镜的光焦度分布如下表10所示:
表10
透镜代号 L1 L2 L3 L4 L5
光焦度分布
进一步地,第一透镜L1的物侧面10、像侧面12于近光轴处均为凸面,第二透镜L2的物侧面20于近光轴处为凹面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴处为凹面。第三透镜L3的物侧面30于近光轴处为凹面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴处为凸面,第四透镜L4的物侧面40于近光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴处为凸面。第五透镜L5的物侧面50于近光轴处为凸面,第五透镜L5的像侧面52于近光轴处为凹面。
该实施例四中的其他各项参数由下列表11和表12给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表11中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表11
Figure BDA0002914268240000141
Figure BDA0002914268240000151
表12
Figure BDA0002914268240000152
进一步地,请参阅图8中的(A),示出了实施例四中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下的光线球差曲线图。图8中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图8中的(A)可以看出,实施例四中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图8中的(B),图8中的(B)为实施例四中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图8中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图8中的(C),图8中的(C)为实施例四中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图8中的(C)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
实施例五
请参阅图9,为本申请实施例五公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的光阑102、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、红外滤光片103和成像面101。
其中,上述五片式透镜的光焦度分布如下表13所示:
表13
透镜代号 L1 L2 L3 L4 L5
光焦度分布
进一步地,第一透镜L1的物侧面10、像侧面12于近光轴处均为凸面,第二透镜L2的物侧面20于近光轴处为凹面,第二透镜L2的像侧面22于近光轴处为凹面。第三透镜L3的物侧面30于近光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面32于近光轴处为凹面,第四透镜L4的物侧面40于近光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴处为凸面。第五透镜L5的物侧面50于近光轴处为凸面,第五透镜L5的像侧面52于近光轴处为凹面。
该实施例五中的其他各项参数由下列表14和表15给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表14中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表14
Figure BDA0002914268240000161
Figure BDA0002914268240000171
表15
Figure BDA0002914268240000172
进一步地,请参阅图10中的(A),示出了实施例五中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下的光线球差曲线图。图10中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图10中的(A)可以看出,实施例五中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图10中的(B),图10中的(B)为实施例五中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图10中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图10中的(C),图10中的(C)为实施例五中的光学镜头100在波长为587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图10中的(C)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
请参阅表16,表16为本申请实施例一至实施例五中,各关系式满足的取值汇总表。
表16
Figure BDA0002914268240000181
请参阅图11,本申请还公开了一种摄像模组200,该摄像模组包括电子感光芯片201以及如上述实施例一至实施例五中任一实施例所述的光学镜头100,该电子感光芯片201设于光学镜头100的像侧。该光学镜头100用于接收被摄物的光信号并投射到电子感光芯片201,电子感光芯片201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号。可以理解,具有上述光学镜头100的摄像模组200具有上述光学镜头100的全部技术效果,即在满足小型化设计的同时,还可降低光学镜头100的组装难度并有效控制生产、制造成本。
请参阅图12,本申请还公开了一种电子设备300,该电子设备300包括壳体301和上述的摄像模组200,摄像模组200设于壳体301。其中,该电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器等。可以理解,具有上述摄像模组200的电子设备300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,在满足小型化设计的同时,还可降低光学镜头100的组装难度并有效控制生产、制造成本。
此外,可以理解的,该摄像模组200应用于电子设备300,例如为手机、平板电脑、智能手表时,可作为该电子设备300的后置摄像头使用,例如如图12所示。当然,摄像模组200也可作为该电子设备300的前置摄像头使用,具体可根据实际情况设置,本实施例对此不作具体限定。
以上对本发明实施例公开的光学镜头、摄像模组及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、摄像模组及电子设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光学镜头,其特征在于:所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜;
所述第一透镜具有正光焦度,其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第二透镜具有负光焦度,其像侧面于近光轴处为凹面;
所述第三透镜具有光焦度;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面;
所述第五透镜具有负光焦度,其物侧面于近光轴处为凸面,其像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下关系式:3.5<f34/(CT3+CT4)<15;18deg/mm<FOV/f<20deg/mm;
其中,f34是所述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距,CT3是所述第三透镜于所述光轴上的厚度,CT4是所述第四透镜于所述光轴上的厚度,FOV是所述光学镜头的最大视场角,f是所述光学镜头的有效焦距;
所述光学镜头具有屈折力的透镜为五片。
2.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关系式:
0.9<DL/ImgH<1.1;
其中,DL是所述第一透镜的所述物侧面至所述第五透镜的所述像侧面于所述光轴上的距离,ImgH是所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。
3.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关系式:
0.6<TTL/(ImgH*2)<0.7;
其中,TTL为所述第一透镜的所述物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,ImgH是所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。
4.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关系式:
1.2<(CT3+CT4)/BFL<2;
其中,BFL是所述第五透镜的像侧面至所述光学镜头的成像面平行于所述光轴方向上的最短距离。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足以下关系式:
0.1<CT5/(CT12+CT23+CT34+CT45)<0.7;
其中,CT12是所述第一透镜和所述第二透镜于所述光轴上的空气间距,CT23是所述第二透镜和所述第三透镜于所述光轴上的空气间距,CT34是所述第三透镜和所述第四透镜于所述光轴上的空气间距,CT45是所述第四透镜和所述第五透镜于所述光轴上的空气间距,CT5是所述第五透镜于所述光轴上的厚度。
6.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关系式:
1<f12/f≤15;
其中,f12是所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足以下关系式:
-3<f2/f1<-1;
其中,f2是所述第二透镜的焦距,f1是所述第一透镜的焦距。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足以下关系式:
0.1mm-1<sin(HFOV)/TTL<0.2mm-1
其中,HFOV是所述光学镜头的最大视场角的一半,TTL为所述第一透镜的所述物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离。
9.一种摄像模组,其特征在于:所述摄像模组包括电子感光芯片以及如权利要求1-8任一所述的光学镜头,所述电子感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。
10.一种电子设备,其特征在于:所述电子设备包括壳体以及如权利要求9所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述壳体。
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