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光学镜头、摄像模组及电子设备的制作方法

2022-02-20 05:24:48 来源:中国专利 TAG:


1.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:

2.随着大众对电子设备(如手机、平板电脑、电话手表等)的小型化要求越来越高,其对适配于电子设备中的各个零部件的小型化要求也更加严格,同时,为了实现电子设备的摄像功能,摄像模组是现有电子设备中不可缺少的零部件。为了适配电子设备的小型化需求,摄像模组的尺寸发展也更加趋向于小型化。由于电子设备的厚度限制,使得摄像模组的尺寸限制比较大,摄像模组无法实现高品质成像,同时导致摄像模组无法实现对远处景物的清晰成像效果。


技术实现要素:

3.本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,在实现小型化的设计需求的同时可以实现对远处景物的高品质成像。
4.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、第五透镜和第六透镜;
5.所述第一透镜具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
6.所述第二透镜具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
7.所述第三透镜具有负屈折力;
8.所述第四透镜具有屈折力,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
9.所述第五透镜具有负屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面,所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
10.所述第六透镜具有正屈折力;
11.所述光学镜头满足以下关系式:
12.1deg/mm《fov/ttl《4deg/mm;
13.其中,fov为所述光学镜头的最大视场角,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离。
14.本技术提供的所述光学镜头,当光线进入到所述第一透镜时,由于所述第一透镜具有正屈折力,且其物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面的面型设计,可以实现良好的会聚光线的能力,可以缩短所述光学镜头的轴向尺寸,实现所述光学镜头的小型化,同时可以使得所述光学镜头获得足够的相对照度,以提高所述光学镜头的成像质量;当入射光线射入到所述第二透镜时,所述第二透镜为所述光学镜头提供正屈折力,并且所述第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面的面型设计,加强了所述第二透镜的正
屈折力,和所述第一透镜共同作用,使大角度光线可进入所述光学镜头,满足所述光学镜头对摄影范围的需求;当光线进入到所述第三透镜时,所述第三透镜的负屈折力,配合所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面的面型设计,可以平衡来自所述第一透镜和所述第二透镜的像差;所述第五透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面的面型设置,可以进一步平衡来自前透镜组(所述第一透镜至所述第四透镜)产生的像差,提高所述光学镜头的成像质量;同时所述第五透镜的面型设计配合具有正屈折力的所述第六透镜,可以使得入射光线具有合适的偏转角度,并使得入射光线以合适的角度入射到所述成像面,减缓入射光线的方向变化,进而避免所述光学镜头产生像散的情况,同时可以保证边缘视场具有足够的相对照度,避免成像时暗角存在,提高所述光学镜头的成像质量。通过对所述第一透镜至所述第六透镜的屈折力以及面型的合理设计,有利于所述光学镜头满足长焦特性,使得所对焦的远处景物的细节更加突出,以实现对远处景物的良好的成像效果。同时,所述光学镜头满足关系式:1deg/mm《fov/ttl《4deg/mm,可以使得所述光学镜头获得较小的视场角,即使得所述光学镜头的入射光线的入射角度控制在合理范围内,以实现所述光学镜头在对远处景物进行拍摄时,能够得到高品质的成像效果。
15.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:
16.ttl/imgh》3.4;
17.其中,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,即所述光学镜头的总长,imgh为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径。
18.通过控制所述光学镜头的总长与所述光学镜头的最大有效成像圆的半径的比值,可以使得所述光学镜头的总长至少为所述光学镜头最大有效成像圆的半径的三倍以上,进而使得所述光学镜头的各个透镜的布局更加合理,实现所述光学镜头在对远处景物进行拍摄时,能够得到高品质的成像效果。
19.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:
20.sd11/sd62》1;
21.其中,sd11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径,sd62为所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径。
22.作为所述光学镜头从物侧起的第一枚透镜和最后一枚透镜,所述第一透镜的物侧面与所述第六透镜的像侧面的有效半口经的比值,可以反映适配于所述光学镜头的镜筒的前端与后端的口径大小,当满足上述关系式时,可以使得其比值控制在合理范围内,并使得所述第一透镜的口径大于所述第六透镜的口径,可以使得所述光学镜头的镜筒的前端口径尺寸大于后端口径尺寸,有助于提高所述光学镜头的有效焦距,使得所对焦的远处景物的细节更加突出,以实现对远处景物的良好的成像效果。
23.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:
24.2.5mm《f/fno《5.5mm;
25.其中,f为所述光学镜头的有效焦距,fno为所述光学镜头的光圈数。
26.当所述光学镜头的有效焦距和光圈数之间的关系满足上述关系式时,可以满足所
述光学镜头在实现大光圈的同时兼顾长焦的设计要求,即通过所述光学镜头的大光圈的设计,以提高所述光学镜头的进光量,进而实现所述光学镜头的清晰成像。
27.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:
28.1《(|t34| |t45|)/ct4《3.5;
29.其中,t34为所述第三透镜的像侧面与所述第四透镜的物侧面于所述光轴上的距离,t45为所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面于所述光轴上的距离,ct4为所述第四透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面于所述光轴上的距离。
30.当所述光学镜头满足上述关系式时,可以使得所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜之间的间隙和所述第四透镜于所述光轴上的厚度得到合理的配置,能够保持较小的入射角度和出射角度,以降低边缘光线在射入所述第三透镜和射出所述第五透镜时的角度差,进而减缓边缘光线在进入所述光学镜头后的方向变化,避免所述光学镜头的像散的产生,进而提高所述光学镜头的成像质量。
31.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:
32.t23/t12《1;
33.其中,t23为所述第二透镜的像侧面与所述第三透镜的物侧面于所述光轴上的距离,t12为所述第一透镜的像侧面与所述第二透镜的物侧面于所述光轴上的距离。
34.通过对所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜进行上述关系式的限制,可以使得所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的布局更加合理,即使得所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜之间的间隙更加合理,以满足所述光学镜头的小型化设计需求,同时合理的间隙配置可以为所述光学镜头的后续组装工作预留足够的空间,进而提高所述光学镜头的透镜成型良品率以及组装良品率。
35.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:
36.|v3-v1|》30;
37.其中,v3为所述第三透镜的阿贝数,v1为所述第一透镜的阿贝数。
38.由于各个透镜的材料对透镜特性的影响较大,且透镜的阿贝数直接反应了透镜的色散能力,为了能够更好地控制所述光学镜头的性能,通过控制所述第一透镜和所述第三透镜的阿贝数之间的关系,以指导所述第一透镜和所述第三透镜的材质选择,进而提高所述光学镜头的色差修正能力,以提高所述光学镜头的成像质量。
39.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:
40.(n1 n3)/f《0.36mm-1

41.其中,n1为所述第一透镜在参考波长为587.6nm下的折射率,n3为所述第三透镜在参考波长为587.6nm下的折射率,f为所述光学镜头的有效焦距。
42.通过合理地分配所述第一透镜和所述第三透镜的屈折力与所述光学镜头的有效焦距的关系,可以减小所述光学镜头的色差和球差,以提高所述光学镜头的成像质量,同时,通过对所述第一透镜和所述第三透镜的屈折力的限制,可以提高所述光学镜头会聚光
线的能力,以提高所述光学镜头的成像清晰度。
43.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:
44.0.5《dl/ttl《0.7;
45.其中,dl为所述第一透镜的物侧面与所述第六透镜的像侧面于所述光轴上的距离。
46.当所述光学镜头满足上述关系式时,可以使得所述光学镜头的各个透镜的布局结构更加合理,进而减小所述光学镜头的所述第一透镜至所述第六透镜所占用的所述光学镜头的空间,以满足所述光学镜头的小型化设计需求,同时可以使得所述光学镜头能够更好地适配摄像模组的结构布局。
47.第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。具有该光学镜头的摄像模组,在实现小型化的设计需求的同时可以实现对远处景物的高品质成像。
48.第三方面,本发明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,在实现小型化的设计需求的同时可以实现对远处景物的高品质成像。
49.与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
50.本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,当光线进入到第一透镜时,由于第一透镜具有正屈折力,且其物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面的面型设计,可以实现良好的会聚光线的能力,可以缩短光学镜头的轴向尺寸,实现光学镜头的小型化,同时可以使得光学镜头获得足够的相对照度,以提高光学镜头的成像质量;当入射光线射入到第二透镜时,第二透镜为光学镜头提供正屈折力,并且第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面的面型设计,加强了第二透镜的正屈折力,和第一透镜共同作用,使大角度光线可进入光学镜头,满足光学镜头对摄影范围的需求;当光线进入到第三透镜时,第三透镜的负屈折力,配合第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面的面型设计,可以平衡来自第一透镜和第二透镜的像差;第五透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面的面型设置,可以进一步平衡来自前透镜组(第一透镜至第四透镜)产生的像差,提高光学镜头的成像质量;同时第五透镜的面型设计配合具有正屈折力的第六透镜,可以使得入射光线具有合适的偏转角度,并使得入射光线以合适的角度入射到成像面,减缓入射光线的方向变化,进而避免光学镜头产生像散的情况,同时可以保证边缘视场具有足够的相对照度,避免成像时暗角存在,提高光学镜头的成像质量。通过对第一透镜至第六透镜的屈折力以及面型的合理设计,有利于光学镜头满足长焦特性,使得所对焦的远处景物的细节更加突出,以实现对远处景物的良好的成像效果。同时,光学镜头满足关系式:1deg/mm《fov/ttl《4deg/mm,可以使得光学镜头获得较小的视场角,即使得光学镜头的入射光线的入射角度控制在合理范围内,以实现光学镜头在对远处景物进行拍摄时,能够得到高品质的成像效果。
附图说明
51.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。
52.图1是本技术第一实施例公开的光学镜头的结构示意图;
53.图2是本技术第一实施例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(%);
54.图3是本技术第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
55.图4是本技术第二实施例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(%);
56.图5是本技术第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
57.图6是本技术第三实施例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(%);
58.图7是本技术第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
59.图8是本技术第四实施例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(%);
60.图9是本技术第五实施例公开的光学镜头的结构示意图;
61.图10是本技术第五实施例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(%);
62.图11是本技术提供的摄像模组的结构示意图;
63.图12是本技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
64.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。
65.在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
66.并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
67.此外,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。
68.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。
69.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。
70.请参阅图1,根据本技术的第一方面,本技术公开了一种光学镜头100,该光学镜头100包括沿光轴o从物侧至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和第六透镜l6。其中第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有负屈折力,第四透镜l4具有正屈折力或负屈折力,第五透镜l5具有负屈折力,第六透镜l6具有正屈折力。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、第五透镜l5、第六透镜l6并最终成像于光学镜头100的成像面101上。
71.进一步地,第一透镜l1的物侧面11于近光轴o处为凸面、于圆周处为凸面或凹面,第一透镜l1的像侧面12于近光轴o处为凹面、于圆周处为凸面或凹面;第二透镜l2的物侧面21于近光轴o处为凸面、于圆周处为凸面或凹面,第二透镜l2的像侧面22于近光轴o处为凸面、于圆周处为凸面或凹面;第三透镜l3的物侧面31于近光轴o处为凸面或凹面、于圆周处为凸面或凹面,第三透镜l3的像侧面32于近光轴o处为凸面或凹面、于圆周处为凸面或凹面;第四透镜l4的物侧面41于近光轴o处为凸面或凹面、于圆周处为凸面或凹面,第四透镜l4的像侧面42于近光轴o处为凹面、于圆周处为凸面或凹面;第五透镜l5的物侧面51于近光轴o处为凹面、于圆周处为凸面或凹面,第五透镜l5的像侧面52于近光轴o处为凹面、于圆周处为凸面或凹面;第六透镜l6的物侧面61于近光轴o处为凸面或凹面、于圆周处为凸面或凹面,第六透镜l6的像侧面62于近光轴o处为凸面或凹面、于圆周处为凸面或凹面。
72.一些实施例中,当光学镜头100应用于智能手机、电子手表等电子设备时,则该第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5和第六透镜l6的材质可选为塑料,以实现光学镜头100的轻薄性的同时更易于对透镜的复杂面型进行加工。可以理解的是,在一些其他的实施例中,如需要也可采用玻璃材质,本实施例不作具体限制。
73.一些实施例中,光学镜头100还包括直角棱镜70,直角棱镜70位于光学镜头100的物面与第一透镜l1的物侧面11之间。直角棱镜70包括入射面71、反射面72和出射面73,出射面73为朝向像侧设置。光线从直角棱镜70的入射面71进入直角棱镜70,经其反射面72反射后,从直角棱镜70的出射面73射出后进入第一透镜l1。
74.采用在光学镜头100的物面与第一透镜l1之间增设直角棱镜70,使得该光学镜头100形成为潜望式光学镜头,从而能够在实现大的有效焦距和小视场角的需求的同时可以缩小光学镜头100的总长,进而实现光学镜头100的小型化设计。
75.一些实施例中,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,其可设置在直角棱镜70与第一透镜l1之间。示例性的,该光阑102可设在直角棱镜70的出射面73与第一透镜l1的物侧面11之间。可以理解的是,在其他实施例中该光阑102也可以设置在其他透镜之间,根据实际需要进行调整,本实施例不作具体限定。
76.可选地,为了提高成像质量,光学镜头100还包括红外滤光片80,红外滤光片80设置于第六透镜l6与光学镜头100的成像面101之间。可以理解的是,红外滤光片80可以选为红外截止红外滤光片,选用红外截止红外滤光片,通过滤除红外光,能够提升光学镜头100的成像品质,使成像更加符合人眼的视觉体验。可以理解的是,红外滤光片80可以是光学玻璃镀膜制成的,也可以是有色玻璃制成的,或者其他材质的红外滤光片80,可根据实际需要进行选择,在本实施例中不作具体限定。
77.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
78.1deg/mm《fov/ttl《4deg/mm;其中,fov为光学镜头100的最大视场角,ttl为第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离。当光学镜头100满足上述关系式时,可以使得光学镜头100获得较小的视场角,即使得光学镜头100的入射光线的入射角度控制在合理范围内,以实现光学镜头100在对远处景物进行拍摄时,能够得到高品质的成像效果。当其比值高于上限时,光学镜头100的视场角过大,不利于光学镜头100保持长焦特性。
79.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
80.ttl/imgh》3.4;其中,ttl为第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上距离,即光学镜头100的总长,imgh为光学镜头100的最大有效成像圆的半径。通过控制光学镜头100的总长与光学镜头100的最大有效成像圆的半径的比值,可以使得光学镜头100的总长至少为光学镜头100最大有效成像圆的半径的三倍以上,进而使得光学镜头100的各个透镜的布局更加合理,实现光学镜头100在对远处景物进行拍摄时,能够得到高品质的成像效果。当其比值高于上限时,光学镜头100的最大有效成像圆半径过小,导致光学镜头无法匹配高像素芯片,降低光学镜头100的成像质量。
81.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
82.sd11/sd62》1;其中,sd11为第一透镜l1的物侧面11的最大有效半口径,sd62为第六透镜l6的像侧面62的最大有效半口径。作为光学镜头100从物侧起的第一枚透镜和最后一枚透镜,第一透镜l1的物侧面11与第六透镜l6的像侧面62的有效半口经的比值,可以反映适配于光学镜头100的镜筒的前端与后端的口径大小,当满足上述关系式时,可以使得其比值控制在合理范围内,并使得第一透镜l1的口径大于第六透镜l6的口径,可以使得光学镜头100的镜筒的前端口径尺寸大于后端口径尺寸,有助于提高光学镜头100的有效焦距,使得所对焦的远处景物的细节更加突出,以实现对远处景物的良好的成像效果。
83.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
84.2.5mm《f/fno《5.5mm;其中,f为光学镜头100的有效焦距,fno为光学镜头100的光圈数。当光学镜头100的有效焦距和光圈数之间的关系满足上述关系式时,可以满足光学镜头100在实现大光圈的同时兼顾长焦的设计要求,即通过光学镜头100的大光圈的设计,以提高光学镜头100的进光量,进而实现光学镜头100的清晰成像;同时光学镜头100的长焦特性可以实现光学镜头100对远处景物的清晰成像的需求。当其比值高于上限时,光学镜头100无法在兼顾长焦特性的同时兼顾光圈,使得光学镜头100的光圈偏大,光学镜头100通光量过大,进而导致光学镜头100的成像时曝光过度;当其比值低于下限时,光学镜头100的有效焦距变小,会降低光学镜头100的长焦特性,进而无法实现对远处景物的清晰成像。
85.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
86.1《(|t34| |t45|)/ct4《3.5;其中,t34为第三透镜l3的像侧面32与第四透镜l4的物侧面41于光轴o上的距离,t45为第四透镜l4的像侧面42与第五透镜l5的物侧面51于光轴o上的距离,ct4为第四透镜l4的物侧面41与第四透镜l4的像侧面42于光轴o上的距离。当光学镜头100满足上述关系式时,可以使得第三透镜l3、第四透镜l4和第五透镜l5之间的间隙和第四透镜l4于光轴o上的厚度得到合理的配置,能够保持较小的入射角度和出射角度,以降低边缘光线在射入第三透镜l3和射出第五透镜l5时的角度差,进而减缓入射光线在进入
光学镜头100后的方向变化,避免光学镜头100的像散的产生,进而提高光学镜头100的成像质量。
87.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
88.t23/t12《1;其中,t23为第二透镜l2的像侧面22与第三透镜l3的物侧面31于光轴o上的距离,t12为第一透镜l1的像侧面12与第二透镜l2的物侧面21于光轴o上的距离。通过对第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3进行上述关系式的限制,可以使得第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3的布局更加合理,即使得第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3之间的间隙更加合理,以满足光学镜头100的小型化设计需求,同时合理的间隙配置可以为光学镜头100的后续组装工作预留足够的空间,进而提高光学镜头100的透镜成型良品率以及组装良品率。
89.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
90.|v3-v1|》30;其中,v3为第三透镜l3的阿贝数,v1为第一透镜l1的阿贝数。由于各个透镜的材料对透镜特性的影响较大,且透镜的阿贝数直接反应了透镜的色散能力,为了能够更好地控制光学镜头100的性能,通过控制第一透镜l1和第三透镜l3的阿贝数之间的关系,以指导第一透镜l1和第三透镜l3的材质选择,进而提高光学镜头100的色差修正能力,以提高光学镜头100的成像质量。
91.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
92.(n1 n3)/f《0.36mm-1
;其中,n1为第一透镜l1在参考波长为587.6nm下的折射率,n3为第三透镜l3在参考波长为587.6nm下的折射率,f为光学镜头100的有效焦距。通过合理地分配第一透镜l1和第三透镜l3的屈折力与光学镜头100的有效焦距的关系,可以减小光学镜头100的色差和球差,以提高光学镜头100的成像质量,同时,通过对第一透镜l1和第三透镜l3的屈折力的限制,可以提高光学镜头100会聚光线的能力,以提高光学镜头100的成像清晰度。当其比值高于上限时,光学镜头100的焦距不足,难以具备良好的远摄性能。
93.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:
94.0.5《dl/ttl《0.7;其中,dl为第一透镜l1的物侧面11与第六透镜l6的像侧面62于光轴o上的距离,ttl为第一透镜l1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离。当光学镜头100满足上述关系式时,可以使得光学镜头100的各个透镜的布局结构更加合理,进而减小光学镜头100的第一透镜l1至第六透镜l6所占用的光学镜头100的空间,以满足光学镜头100的小型化设计需求,同时可以使得光学镜头100能够更好地适配摄像模组的结构布局。
95.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。
96.第一实施例
97.本技术的第一实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图1所示,光学镜头100沿光轴o从物侧到像侧依次设置的直角棱镜70、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、第六透镜l6和红外滤光片80,其中直角棱镜70与红外滤光片80均为玻璃材质,第一透镜l1至第六透镜l6均为塑料材质。
98.进一步地,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有负屈折力,第四透镜l4具有负屈折力,第五透镜l5具有负屈折力,第六透镜l6具有正屈折力。第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于光轴o处分别为凸面、凹面,第一透镜l1的物侧面
11、像侧面12于圆周处分别为凸面、凹面;第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于光轴o处均为凸面,第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于圆周处均为凸面;第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于光轴o处分别为凸面、凹面,第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于圆周处分别为凸面、凹面;第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于光轴o处分别为凸面、凹面,第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于圆周处分别为凸面、凹面;第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于光轴o处均为凹面,第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于圆周处分别为凸面、凹面;第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于光轴o处均为凸面,第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于圆周处均为凸面。
99.具体地,以光学镜头100的有效焦距f=11.8mm,光圈大小fno=2.6,光学镜头100的视场角fov=25deg,光学镜头100的总长ttl=11.1mm,光学镜头100的最大有效成像圆的半径imgh=2.65mm,光学镜头100的第一透镜l1的物侧面11与第六透镜l6的像侧面62于光轴o上的距离dl=7.15mm为例,光学镜头100的其他参数由下表1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1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的物侧面和像侧面。表1中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴o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,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。光阑102于“厚度”参数列中的数值为光阑102至后一表面顶点(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的物侧面到最后一枚透镜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。可以理解的是,表1中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表1中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,焦距的参考波长为555nm。
100.在第一实施例中,第一透镜l1至第六透镜l6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
[0101][0102]
其中,x为非球面沿光轴o方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非球面的于光轴o处的曲率,c=1/y(即,近轴曲率c为表1中曲率半径y的倒数);k为圆锥系数;ai是非球面第i阶的修正系数。下表2给出了可用于第一实施例中各非球面镜面的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14和a16。
[0103]
表1
[0104][0105]
表2
[0106][0107]
请参阅图2中的(a),图2中的(a)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm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,第一实
施例中的光学镜头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。
[0108]
请参阅图2中的(b),图2中的(b)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm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,单位为mm。像散曲线表示子午成像面101弯曲t和弧矢成像面101弯曲s,由图2中的(b)可以看出,在该波长下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
[0109]
请参阅图2中的(c),图2中的(c)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm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,单位为mm。由图2中的(c)可以看出,在波长555nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
[0110]
第二实施例
[0111]
本技术的第二实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图3所示,光学镜头100沿光轴o从物侧到像侧依次设置的直角棱镜70、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、第六透镜l6和红外滤光片80,其中直角棱镜70与红外滤光片80均为玻璃材质,第一透镜l1至第六透镜l6均为塑料材质。
[0112]
进一步地,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有负屈折力,第四透镜l4具有负屈折力,第五透镜l5具有负屈折力,第六透镜l6具有正屈折力。第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于光轴o处分别为凸面、凹面,第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于圆周处分别为凸面、凹面;第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于光轴o处均为凸面,第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于圆周处均为凸面;第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于光轴o处分别为凸面、凹面,第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于圆周处分别为凸面、凹面;第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于光轴o处分别为凸面、凹面,第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于圆周处分别为凸面、凹面;第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于光轴o处均为凹面,第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于圆周处分别为凸面、凹面;第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于光轴o处分别为凸面、凹面,第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于圆周处分别为凸面、凹面。
[0113]
具体地,以光学镜头100的有效焦距f=9.45mm,光圈大小fno=2.6,光学镜头100的视场角fov=30.8deg,光学镜头100的总长ttl=9.3mm,光学镜头100的最大有效成像圆的半径imgh=2.65mm,光学镜头100的第一透镜l1的物侧面11与第六透镜l6的像侧面62于光轴o上的距离dl=6.05mm为例,光学镜头100的其他参数由下表3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3中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表3中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,焦距的参考波长为555nm。在第二实施例中,第一透镜l1至第六透镜l6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。下表4给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14和a16。
[0114]
表3
[0115][0116]
表4
[0117][0118][0119]
请参阅图4,由图4中的(a)光线球差曲线图、图4中的(b)光线像散图以及图4中的(c)畸变曲线图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。此外,关于图4中的(a)、图4中的(b)、图4中的(c)中
各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0120]
第三实施例
[0121]
本技术的第三实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图5所示,光学镜头100沿光轴o从物侧到像侧依次设置的直角棱镜70、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、第六透镜l6和红外滤光片80,其中直角棱镜70与红外滤光片80均为玻璃材质,第一透镜l1至第六透镜l6均为塑料材质。
[0122]
进一步地,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有负屈折力,第四透镜l4具有负屈折力,第五透镜l5具有负屈折力,第六透镜l6具有正屈折力。第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于光轴o处分别为凸面、凹面,第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于圆周处分别为凸面、凹面;第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于光轴o处均为凸面,第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于圆周处均为凸面;第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于光轴o处分别为凸面、凹面,第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于圆周处分别为凸面、凹面;第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于光轴o处分别为凸面、凹面,第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于圆周处分别为凸面、凹面;第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于光轴o处均为凹面,第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于圆周处分别为凸面、凹面;第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于光轴o处均为凸面,第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于圆周处均为凸面。
[0123]
具体地,以光学镜头100的有效焦距f=14.6mm,光圈大小fno=2.8,光学镜头100的视场角fov=20deg,光学镜头100的总长ttl=13.6mm,光学镜头100的最大有效成像圆的半径imgh=2.65mm,光学镜头100的第一透镜l1的物侧面11与第六透镜l6的像侧面62于光轴o上的距离dl=8.5mm为例,光学镜头100的其他参数由下表5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,且表5中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,焦距的参考波长为555nm。在第三实施例中,第一透镜l1至第六透镜l6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。下表6给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14和a16。
[0124]
表5
[0125][0126]
表6
[0127][0128][0129]
请参阅图6,由图6中的(a)光线球差曲线图、图6中的(b)光线像散图以及图6中的(c)畸变曲线图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。此外,关于图6中的(a)、图6中的(b)、图6中的(c)中
各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0130]
第四实施例
[0131]
本技术的第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图7所示,光学镜头100沿光轴o从物侧到像侧依次设置的直角棱镜70、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、第六透镜l6和红外滤光片80,其中直角棱镜70与红外滤光片80均为玻璃材质,第一透镜l1至第六透镜l6均为塑料材质。
[0132]
进一步地,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有负屈折力,第四透镜l4具有负屈折力,第五透镜l5具有负屈折力,第六透镜l6具有正屈折力。第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于光轴o处分别为凸面、凹面,第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于圆周处分别为凸面、凹面;第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于光轴o处均为凸面,第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于圆周处均为凸面;第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于光轴o处分别为凸面、凹面,第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于圆周处分别为凸面、凹面;第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于光轴o处均为凹面,第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于圆周处均为凹面;第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于光轴o处均为凹面,第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于圆周处分别为凸面、凹面;第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于光轴o处分别为凹面、凸面,第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于圆周处均为凸面。
[0133]
具体地,以光学镜头100的有效焦距f=15.54mm,光圈大小fno=3.2,光学镜头100的视场角fov=19deg,光学镜头100的总长ttl=14.5mm,光学镜头100的最大有效成像圆的半径imgh=2.65mm,光学镜头100的第一透镜l1的物侧面11与第六透镜l6的像侧面62于光轴o上的距离dl=8.3mm为例,光学镜头100的其他参数由下表7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7中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表7中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,焦距的参考波长为555nm。在第四实施例中,第一透镜l1至第六透镜l6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。下表8给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14和a16。
[0134]
表7
[0135][0136]
表8
[0137][0138][0139]
请参阅图8,由图8中的(a)光线球差曲线图、图8中的(b)光线像散图以及图8中的(c)畸变曲线图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。此外,关于图8中的(a)、图8中的(b)、图8中的(c)中
各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0140]
第五实施例
[0141]
本技术的第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图9所示,光学镜头100沿光轴o从物侧到像侧依次设置的直角棱镜70、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、第六透镜l6和红外滤光片80,其中直角棱镜70与红外滤光片80均为玻璃材质,第一透镜l1至第六透镜l6均为塑料材质。
[0142]
进一步地,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有负屈折力,第四透镜l4具有正屈折力,第五透镜l5具有负屈折力,第六透镜l6具有正屈折力。第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于光轴o处分别为凸面、凹面,第一透镜l1的物侧面11、像侧面12于圆周处分别为凸面、凹面;第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于光轴o处均为凸面,第二透镜l2的物侧面21、像侧面22于圆周处均为凸面;第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于光轴o处分别为凸面、凹面,第三透镜l3的物侧面31、像侧面32于圆周处分别为凸面、凹面;第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于光轴o处分别为凸面、凹面,第四透镜l4的物侧面41、像侧面42于圆周处分别为凸面、凹面;第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于光轴o处均为凹面,第五透镜l5的物侧面51、像侧面52于圆周处分别为凸面、凹面;第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于光轴o处均为凸面,第六透镜l6的物侧面61、像侧面62于圆周处均为凸面。
[0143]
具体地,以光学镜头100的有效焦距f=9.1mm,光圈大小fno=3.4,光学镜头100的视场角fov=32deg,光学镜头100的总长ttl=9.1mm,光学镜头100的最大有效成像圆的半径imgh=2.65mm,光学镜头100的第一透镜l1的物侧面11与第六透镜l6的像侧面62于光轴o上的距离dl=6.02mm为例,光学镜头100的其他参数由下表9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9中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm,且表9中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,焦距的参考波长为555nm。在第五实施例中,第一透镜l1至第六透镜l6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。下表10给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14和a16。
[0144]
表9
[0145][0146]
表10
[0147][0148]
请参阅图10,由图10中的(a)光线球差曲线图、图10中的(b)光线像散图以及图10中的(c)畸变曲线图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。此外,关于图10中的(a)、图10中的(b)、图10中
的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容,此处不再赘述。
[0149]
参阅表11,表11为本技术第一实施例至第五实施例中各关系式的比值汇总。
[0150]
表11
[0151][0152]
请参阅图11,本技术还公开了一种摄像模组200,摄像模组200包括图像传感器201以及如上述第一实施例至第五实施例中任一实施例所述的光学镜头100,图像传感器201设置于光学镜头100的像侧,图像传感器201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号,这里不做赘述。可以理解的是,具有上述光学镜头100的摄像模组200,在实现小型化的设计需求的同时可以实现对远处景物的高品质成像。
[0153]
请参阅图12,本技术还公开了一种电子设备300,电子设备300包括壳体以及如上述的摄像模组200,所述摄像模组200设于所述壳体。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。可以理解的是,具有上述摄像模组200的电子设备300,在实现小型化的设计需求的同时可以实现对远处景物的高品质成像。
[0154]
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。
再多了解一些

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