镜头组件和移动终端的制作方法

1.本公开涉及电子设备技术领域，具体涉及一种镜头组件和移动终端。


背景技术：

2.相关技术中，手机用变焦镜头主要采用以下两种方式，第一种是外接镜头方式，使用时，外接镜头用夹子固定在手机主摄前方实现变焦；第二种是镜头主要模块沿与手机厚度方向垂直的方向布置，即镜头的主要模块横在手机内部，并对光线的传输进行多次转向。
3.采用第一种方式时，由于外接镜头不属于手机的一部分，且需要依托手机的感光元件进行成像，存在携带和使用不便的问题。采用第二种方式时，由于需要增加光线转折模块以对光线的传输进行多次转向，例如棱镜或反射镜，这无疑会增加手机的重量以及高度和/或宽度尺寸，不利于手机的小型化和轻量化设计。


技术实现要素：

4.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本公开的实施例提出一种在非成像状态下厚度较小的镜头组件；
6.本公开的实施例提出一种移动终端。
7.根据本公开实施例的镜头组件包括：
8.多个镜片组，多个所述镜片组沿光轴线布置，多个所述镜片组中的每一者沿光轴线可移动地设置，多个所述镜片组中的每一者包括透镜，所述透镜具有靠近物侧的物侧面和靠近像侧的像侧面，所述透镜的所述物侧面和所述像侧面中的每一者的面型为非球面；和
9.感光元件，所述感光元件设置在所述光轴线上，所述感光元件包括成像面；
10.所述镜头组件满足以下两个条件式中的至少一个：
11.0.26<2(sh/ttl1 ttl2)<0.43；
12.0.5<sdn/sd1 sdn/sd2<0.86；
13.其中sh为非成像状态下最靠近物侧的所述透镜的物侧面和所述感光元件的所述成像面在所述光轴线上的距离；ttl1为短焦端光学成像状态下最靠近物侧的所述透镜的物侧面和所述感光元件的所述成像面在所述光轴线上的距离；ttl2为长焦端光学成像状态下最靠近物侧的所述透镜的物侧面和所述感光元件的所述成像面在所述光轴线上的距离；sdn为非成像状态下最靠近物侧的所述透镜的物侧面和最靠近像侧的所述透镜的像侧面在所述光轴线上的距离；sd1为短焦端光学成像状态下最靠近物侧的所述透镜的物侧面和最靠近像侧的所述透镜的像侧面在所述光轴线上的距离；sd2为长焦端光学成像状态下最靠近物侧的所述透镜的物侧面和最靠近像侧的所述透镜的像侧面在所述光轴线上的距离。
14.根据本公开实施例的镜头组件具有非成像状态下整体厚度小等优点。
15.在一些实施例中，多个所述镜片组包括第一镜片组、第二镜片组和第三镜片组，所述第一镜片组、所述第二镜片组和所述第三镜片组沿由物侧到像侧的方向依次布置，所述
第一镜片组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜在所述光轴线上相对所述第二透镜邻近物侧设置，所述第二镜片组包括第三透镜和第四透镜，所述第三透镜在所述光轴线上相对所述第四透镜邻近物侧设置，所述第三镜片组包括第五透镜和第六透镜，所述第五透镜在所述光轴线上相对所述第六透镜邻近物侧设置。
16.在一些实施例中，所述镜头组件满足以下条件：
17.‑
4<gf1/gf3<
‑
0.6；
18.‑
4<gf2/gf3<
‑
0.5；
19.其中gf1为所述第一镜片组的焦距；gf2为所述第二镜片组的焦距；gf3为所述第三镜片组的焦距。
20.在一些实施例中，所述镜头组件满足以下条件：
21.5<ttl2/δd1<12；
22.2.2<ttl2/δd2<10；
23.0.5<δd2/δd1<3；
24.其中ttl2为长焦端光学成像状态下所述第一透镜的物侧面和所述感光元件的所述成像面在所述光轴线上的距离；δd1为所述第一镜片组从短焦端到长焦端沿所述光轴线的移动量；δd2为所述第二镜片组从短焦端到长焦端沿所述光轴线的移动量。
25.在一些实施例中，所述sh小于9.3mm。
26.在一些实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜中的每一者的所述物侧面和所述像侧面的面型满足以下条件：
[0027][0028]
其中z为非球面的深度；r为非球面上的点与所述光轴线的距离；k为圆锥系数；a
i
为第2i阶非球面系数；c为非球面的所述光轴线处的曲率半径r的倒数。
[0029]
在一些实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜中的每一者的材料为塑胶材料。
[0030]
在一些实施例中，所述镜头组件包括多个驱动件，多个所述驱动件和多个所述镜片组一一对应，多个所述驱动件中的每一者用于驱动对应的所述镜片组沿所述光轴线移动。
[0031]
在一些实施例中，所述镜头组件包括红外滤光片，所述红外滤光片设置在光轴线上，且所述红外滤光片位于最靠近像侧的所述镜片组和所述感光元件之间。
[0032]
在一些实施例中，所述红外滤光片沿所述光轴线可移动地设置。
[0033]
根据本公开实施例的移动终端包括上述实施例的镜头组件。
[0034]
根据本公开实施例的移动终端具有携带方便、尺寸小、重量轻以及可以实现变焦功能等优点。
附图说明
[0035]
图1是根据本公开一个实施例的镜头组件非工作状态下的示意图。
[0036]
图2是根据本公开一个实施例的镜头组件第一工作状态下的示意图(未示出光
线)。
[0037]
图3是根据本公开一个实施例的镜头组件第一工作状态下的示意图。
[0038]
图4是根据本公开一个实施例的球差、像散及畸变曲线图。
[0039]
图5是根据本公开一个实施例的镜头组件第二工作状态下的示意图(未示出光线)。
[0040]
图6是根据本公开一个实施例的镜头组件第二工作状态下的示意图。
[0041]
图7是根据本公开一个实施例的球差、像散及畸变曲线图。
[0042]
图8是根据本公开一个实施例的移动终端的结构示意图。
[0043]
附图标记：镜头组件100；移动终端200；终端本体201；光轴线10；镜片组20；第一镜片组1；第一透镜11；物侧面111；像侧面112；第二透镜12；物侧面121；像侧面122；第二镜片组2；第三透镜21；物侧面211；像侧面212；第四透镜22；物侧面221；像侧面222；第三透镜组3；第五透镜31；物侧面311；像侧面312；第六透镜32；物侧面321；像侧面322；红外滤光片4；第一面41；第二面42；感光元件5；成像面51；光圈6。
具体实施方式
[0044]
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
[0045]
如图8所示，根据本公开实施例的移动终端200包括镜头组件100。
[0046]
移动终端可以为智能手机、相机、平板电脑等可携带电子产品。
[0047]
例如，如图8所示，移动终端为智能手机，智能手机包括终端本体201，镜头组件100设置在终端本体201上。
[0048]
下面参考附图详细描述根据本公开实施例的镜头组件100。
[0049]
如图1
‑
7所示，根据本公开实施例的镜头组件100包括多个镜片组20和感光元件5。多个镜片组20沿光轴线10布置，多个镜片组20中的每一者沿光轴线10可移动地设置。多个镜片组20中的每一者包括透镜，透镜具有靠近物侧的物侧面和靠近像侧的像侧面，透镜的物侧面和像侧面中的每一者的面型为非球面。感光元件5设置在光轴线10上，感光元件5包括成像面51。
[0050]
镜头组件100满足以下两个条件式中的至少一个：
[0051]
0.26<2(sh/ttl1 ttl2)<0.43；
[0052]
0.5<sdn/sd1 sdn/sd2<0.86。
[0053]
其中，sh为非成像状态下最靠近物侧的透镜的物侧面和感光元件5的成像面51在光轴线10上的距离；ttl1为短焦端光学成像状态下最靠近物侧的透镜的物侧面和感光元件5的成像面51在光轴线10上的距离；ttl2为长焦端光学成像状态下最靠近物侧的透镜的物侧面和感光元件5的成像面51在光轴线10上的距离；sdn为非成像状态下最靠近物侧的透镜的物侧面和最靠近像侧的透镜的像侧面在光轴线10上的距离；sd1为短焦端光学成像状态下最靠近物侧的透镜的物侧面和最靠近像侧的透镜的像侧面在光轴线10上的距离；sd2为长焦端光学成像状态下最靠近物侧的透镜的物侧面和最靠近像侧的透镜的像侧面在光轴线10上的距离。
[0054]
非成像状态是指：镜头组件100未进行拍摄时的状态，此时多个镜片组20沿光轴线
10相互叠加布置，镜头组件100的整体厚度最小。
[0055]
短焦端光学成像状态是指：镜头组件100以焦距最短进行拍摄时的状态，此时，相邻两个镜片组20之间具有第一设定距离。需要说明的是，若镜片组设置三个以上。例如，如图1
‑
7所示，镜片组包括第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3，短焦端光学成像状态下第一镜片组1和第二镜片组2之间的第一设定距离与第二镜片组2和第三镜片组3之间的第一设定距离可以相同也可以不相同。
[0056]
长焦端光学成像状态是指：镜头组件100以焦距最长进行拍摄时的状态，此时，相邻两个镜片组20之间具有第二设定距离。需要说明的是，若镜片组设置三个以上，例如，如图1
‑
7所示，镜片组包括第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3，短焦端光学成像状态下第一镜片组1和第二镜片组2之间的第二设定距离与第二镜片组2和第三镜片组3之间的第二设定距离可以相同也可以不相同。
[0057]
多个镜片组20中的每一者沿光轴线10可移动地设置，进而通过沿光轴线10移动多个镜片组20可以实现非成像状态、短焦端光学成像状态、长焦端光学成像状态以及处于短焦端光学成像状态和长焦端光学成像状态之间的任意状态的切换，满足用户不同的拍摄需求。
[0058]
根据本公开实施例的镜头组件100的透镜的物侧面和像侧面中的每一者的面型为非球面，由于非球面相比球面具有更高的自由度用来减少像差，进而可以减少镜头组件100的透镜个数，从而可以减小非成像状态下每个镜片组的整体厚度。通过上述条件式，确定镜头参数，可以在保证光学性能的前提下，减小多个镜片组20中的每一者的透镜的厚度以及非成像状态下相邻两镜片组20之间的距离，从而可以减小非成像状态下镜头组件100的整体厚度，使得镜头组件100可以以光轴线10与移动终端200的厚度方向平行的状态安装在移动终端200(例如智能手机)上，且非成像状态下镜头组件100不会伸出移动终端200的外部，在启动移动终端200的相机进行拍摄时，利用多个镜片组20相互配合、镜头组件100的一部分伸出移动终端外部实现对焦。
[0059]
由此，与相关技术中采用外接镜头的方式相比，根据本公开实施例的镜头组件100能够在少增加甚至不增加移动终端的厚度的情况下，实现移动终端和变焦镜头一体式设计，方便携带移动终端200和方便使用移动终端200的拍摄功能。此外，与镜头的主要模块沿与移动终端厚度方向垂直的方向布置并设置光线转折模块对光线的传输进行多次转向相比，根据本公开实施例的镜头组件100可以沿移动终端200的厚度方向布置，从而省去了光线转折模块，从而减少了移动终端200的长度和宽度尺寸以及重量。
[0060]
因此，根据本公开实施例的镜头组件100具有非成像状态下整体厚度小等优点。
[0061]
根据本公开实施例的移动终端200具有携带方便、尺寸小、重量轻以及可以实现变焦功能等优点。
[0062]
在一些实施例中，镜头组件100包括多个驱动件，多个驱动件和多个镜片组一一对应，多个驱动件中的每一者用于驱动对应的镜片组20沿光轴线10移动。
[0063]
例如，如图1所示，镜片组20设置三个，分别为第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3，驱动件对应的设置三个，分别为第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件。其中，第一驱动件与第一镜片组1对应，第一驱动件用于驱动第一镜片组1沿光轴线10移动。第二驱动件与第二镜片组2对应，第二驱动件用于驱动第二镜片组2沿光轴线10移动。第三驱动件与
第三镜片组3对应，第三驱动件用于驱动第三镜片组3沿光轴线10移动。
[0064]
一方面，利用驱动件驱动镜片组20移动，使得用户只需控制驱动件便可实现镜头组件100的焦距调节，方便用户对移动终端200的镜头组件100进行焦距调节。另一方面，每个镜片组20使用单独的驱动件驱动，从而可以利用驱动件对任意相邻两个镜片组20之间在光轴线10上的距离进行调节，进而可以调节出更多不同的焦距，满足用户在不同场合的拍摄需求。
[0065]
在一些实施例中，所述镜头组件包括红外滤光片4，红外滤光片4设置在光轴线10上，且红外滤光片4位于最靠近像侧的镜片组20和感光元件5之间。
[0066]
例如，多个镜片组20包括第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3，第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3沿由物侧到像侧的方向依次布置，第三镜片组3为最靠近像侧的镜片组20，红外滤光片4位于第三镜片组3和感光元件5之间。
[0067]
由此，利用红外滤光片4可以滤去至少一部分红外波段的光谱，有利于提高镜头组件100的成像质量。
[0068]
可选地，红外滤光片4沿光轴线10可移动地设置。
[0069]
可以理解的是，红外滤光片4可以随最靠近像侧的镜片组20一起移动，也可以独立于最靠近像侧的镜片组20移动。
[0070]
例如，在镜头组件100处于非工作状态时，红外滤光片4与感光元件5的成像面51之间的距离为第三设定距离。在镜头组件100处于短焦端工作状态时，红外滤光片4与感光元件5的成像面51之间的距离为第四设定距离。在镜头组件100处于长焦端工作状态时，红外滤光片4与感光元件5的成像面51之间的距离为第五设定距离。第四设定距离和第五设定距离中的每一者大于等于第三设定距离。
[0071]
由此，有利于进一步减少非工作状态下镜头组件100的整体厚度，从而进一步有利于移动终端的小型化设计。
[0072]
在一些实施例中，镜头组件100包括光圈6。
[0073]
由此，可以利用光圈6调节进入镜头内的光线量，从而提高镜头组件100的成像质量。
[0074]
在一些实施例中，多个镜片组20包括第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3，第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3沿由物侧到像侧的方向依次布置。第一镜片组1包括第一透镜11和第二透镜12，第一透镜11在光轴线10上相对第二透镜12邻近物侧设置，第二镜片组2包括第三透镜21和第四透镜22，第三透镜21在光轴线10上相对第四透镜22邻近物侧设置，第三镜片组3包括第五透镜31和第六透镜32，第五透镜31在光轴线10上相对第六透镜32邻近物侧设置。
[0075]
其中，第一透镜11具有物侧面111和像侧面112，第二透镜12具有物侧面121和像侧面122，第三透镜21具有物侧面211和像侧面212，第四透镜22具有物侧面221和像侧面222，第五透镜31具有物侧面311和像侧面312，第六透镜32具有物侧面321和像侧面322。
[0076]
如图1所示，以光轴线10沿左右方向延伸、物侧位于像侧左侧为例，第一镜片组1设置在第二镜片组2的左侧，第二镜片组2设置在第三镜片组3的左侧。第一透镜11设置在第二透镜12的左侧，第三透镜21设置在第四透镜22的左侧，第五透镜31设置在第六透镜32的左侧。
[0077]
可选地，镜片组20设置三个。由此，镜头组件100可以在成像质量较高的情况下，使用较少的镜片组20，从而在保证成像质量的情况下，减少非成像状态下镜头组件100的整体厚度。
[0078]
在一些实施例中，第一透镜11、第二透镜12、第三透镜21、第四透镜22、第五透镜31和第六透镜32中的每一者的物侧面和像侧面的面型满足以下条件：
[0079][0080]
其中，z为非球面的深度。换言之，以非球面与光轴线10相交的点为非球面的顶点，z为非球面上距离光轴为r的点与非球面的顶点的切面之间的距离。r为非球面上的点与光轴线10的距离。k为圆锥系数。a
i
为第2i阶非球面系数。c为非球面的光轴线10处的曲率半径r的倒数。
[0081]
由此，有利于进一步减小非成像状态下镜头组件100的整体厚度。
[0082]
在一些实施例中，第一透镜11、第二透镜12、第三透镜21、第四透镜22、第五透镜31和第六透镜32中的每一者的材料为塑胶材料。
[0083]
透镜采用塑胶材料相比于玻璃材料，重量更轻，有利于减轻镜头组件100的重量，进而有利于减轻使用该镜头组件100的移动终端200的重量，便于移动终端200的轻量化设计。
[0084]
在一些实施例中，镜头组件满足以下条件：
[0085]
‑
4<gf1/gf3<
‑
0.6；
[0086]
‑
4<gf2/gf3<
‑
0.5。
[0087]
其中，gf1为第一镜片组1的焦距；gf2为第二镜片组2的焦距；gf3为第三镜片组3的焦距。
[0088]
通过上述条件式，确定第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3的镜头参数，有利于进一步减小非成像状态下镜头组件100的整体厚度，从而进一步有利于移动终端的小型化设计。
[0089]
在一些实施例中，镜头组件满足以下条件：
[0090]
5<ttl2/δd1<12；
[0091]
2.2<ttl2/δd2<10；
[0092]
0.5<δd2/δd1<3。
[0093]
其中，ttl2为长焦端光学成像状态下第一透镜11的物侧面和感光元件5的成像面51在光轴线10上的距离；δd1为第一镜片组1从短焦端到长焦端沿光轴线10的移动量；δd2为第二镜片组2从短焦端到长焦端沿光轴线10的移动量。
[0094]
通过上述条件式，确定第一镜片组1、第二镜片组2和第三镜片组3的镜头参数，有利于进一步减小非成像状态下镜头组件100的整体厚度，从而进一步有利于移动终端的小型化设计。
[0095]
可选地，sh小于9.3mm。
[0096]
在一些实施例中，镜头组件100的fov(视场角)为20
°‑
30
°
,感光元件5的尺寸为对角线长度8mm，fno为2
‑
3.6，结合主摄根据本公开实施例的镜头组件100产生的光学变焦倍
数为3x
‑
5x。
[0097]
基于上述实施例的条件式可以确定出本公开第一实施例的镜头参数(如表1所示)、各透镜的非球面表面系数(如表2所示)以及镜头组件100的变焦参数(如表3所示)。
[0098]
表1
[0099][0100]
表2
[0101]
[0102][0103]
表3
[0104][0105]
表3中的efl为光学成像状态下的有效焦距；fno为光学成像状态下的光圈数；dfov为光学成像状态下的全视场角；g23代表第二透镜12和第三透镜21在光轴线10上的距离，即第一透镜组1和第二透镜组2在光轴线10上的距离；g45代表第四透镜22和第五透镜31在光轴线10上的距离，即第二透镜组2和第三透镜组3在光轴线10上的距离；gfs代表红外滤光片(ir filter)4和感光元件(sensor)5在光轴线10上的中心距离。具体使用时，通过改变g23、g45、gfs完成镜头的变焦。
[0106]
基于上述实施例的条件式可以确定出本公开第一实施例至第六实施例的各项条件式数值，如表4所示。
[0107]
表4
[0108][0109]
其中，第四实施例中，在非成像状态下，三组镜片组紧密叠在一起，相邻镜片组在光轴线10上的距离为0.05mm，边缘间隙均大于0，相邻镜片组之间不会干涉，此时第一透镜11的物测面111和感光元件5的成像面51在光轴线10上的距离上sh为9.295mm。而在工作状态下，第一镜片组1和第二镜片组2则在相应的驱动件(如压电陶瓷)的作用下伸出到手机外面，在短焦端工作状态下，第一透镜11的物测面111和感光元件5的成像面51在光轴线10上的距离ttl1为22.189mm；在长焦端工作状态下，第一透镜11的物测面111和感光元件5的成像面51在光轴线10上的距离ttl2为25.432mm。通过驱动件移动相应的镜片组进行焦距的调整和对焦。
[0110]
图4和图7分别为第一实施例的短焦端成像状态下和长焦端成像状态下的离焦曲线、色散和畸变曲线图，满足高品质成像需求。
[0111]
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
[0112]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0113]
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0114]
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0115]
在本公开中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少
一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0116]
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。