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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 13:36:09 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.目前,随着市场需求的不断变化,光学镜头的应用领域也不断扩展,除了应用于摄影,也越来越多的应用于车载、监控、虚拟现实、人脸识别等领域。然而随着应用领域的扩展,可能需要同时拥有多个光学镜头,才能满足随之增多的应用需求,但采用多个光学镜头的设计既影响装置的外观,也增加了装置的成本和复杂度,因此,如何设计一种具有良好摄像性能的小型化双波段(例如红外波段和可见光波段)光学镜头已经成为亟需解决的问题。


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,能够在实现可见光波段和近红外波段的双波段成像的同时,具有良好的摄像性能,实现小型化设计。
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凸面;
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;
7.所述第三透镜具有屈折力,所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
8.所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
9.所述第五透镜具有屈折力,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凸面;
10.所述第六透镜具有负屈折力,所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
11.所述光学镜头满足以下关系式:
12.imgh^2/ttl/fno》1.2mm;
13.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,imgh为所述光学镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半,fno为所述光学镜头的光圈数。
14.本技术提供的光学镜头包括具有正屈折力的第一透镜以及正屈折力的第二透镜组合,有利于矫正光学镜头的轴上球差,具有屈折力的第三透镜有利于矫正光学镜头的像散,具有正屈折力的第四透镜有利于矫正光学镜头的场曲,具有屈折力的第五透镜和具有负屈折力的第六透镜,有利于矫正光学镜头的彗差;同时,设计第一透镜的物侧面、像侧面于光轴处均为凸面,有利于平衡光学镜头的球差,使光学镜头共焦状态下在可见光波段和
红外波段的光学性能较佳,第四、五透镜的物侧面于光轴处均为凹面,像侧面均为凸面,有利于校正球面彗差,以及提升光学镜头共焦状态下双波段的成像解析度。进一步地,第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面和凹面,这有利于光学镜头像散、场曲的矫正,同时有利于平衡双波段光学镜头的聚焦平面的离焦量,实现光学镜头双波段共焦平面成像。
15.此外,通过使所述光学镜头满足以下关系式:imgh^2/ttl/fno》1.2mm,能够使得光学镜头在实现双波段成像和超薄小型化设计的基础上,可以进一步获取更多的场景内容,丰富光学镜头的成像信息,拥有优良的摄像性能。
16.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:1.4《ttl/f《1.6;其中,f为所述光学镜头的有效焦距。
17.满足上述关系式时,有利于压缩光学镜头的总长,同时防止光学镜头的视场角过大,使得光学镜头能够在小型化设计以及降低大视场所带来的像差之间取得平衡。而当低于上述关系式的下限时,若光学镜头具有大视场,则会过分压缩光学镜头的光学总长,造成光学镜头敏感度加大的问题,难以修正大视场所带来的像差;若压缩光学镜头的总长,则会导致光学镜头的视场角过小,难以满足大视场特性。当高于上述关系式的上限时,会导致光学镜头的总长过长,不利于实现光学镜头的小型化设计,且边缘视场的光线难以成像在成像面的有效成像区域上,造成成像信息不全的问题。
18.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:1.8《|r7 r8|/|r7-r8|《2.8;其中,r7为所述第四透镜的物侧面的曲率半径,r8为所述第四透镜的像侧面的曲率半径。
19.当满足上述关系式时,可以有效的控制第四透镜的厚薄比,有利于降低第四透镜的敏感度,且可以平衡光学镜头的高级彗差,提高光学镜头的成像质量。
20.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:2.4《f2/f《3.0;其中,f2为所述第二透镜的焦距,f为所述光学镜头的有效焦距。
21.通过控制第二透镜的焦距和光学镜头的有效焦距比值在一定的范围,从而相对于光学镜头的有效焦距,第二透镜的屈折力不会过强,能够校正高级球差,使得光学镜头具有良好的成像质量。
22.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:0.4《|sag51/ct5|《0.8;其中,sag51为所述第五透镜的物侧面的最大通光孔径处至所述第五透镜的中心点平行于光轴的距离,ct5为所述第五透镜于光轴上的厚度。
23.通过上述关系式控制比值在一定的范围,有利于降低第五透镜的敏感度,且利于第五透镜的加工成型。
24.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:0.2《d5/ct5《1.0;其中,d5为所述第五透镜和所述第六透镜于所述光轴上的空气间隙,ct5为所述第五透镜于光轴上的厚度。
25.通过控制第五、六透镜之间的空气间隙和第五透镜的厚度的比值在一定范围,可以有效地平衡光学镜头产生的高级像差,且利于光学镜头在工艺制造时的场曲调整,提高光学镜头的成像质量。超出上述关系式时,则难以平衡光学镜头的高级像差。
26.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:1.6《max9/min9《2;其中,max9为所述第五透镜的物侧面到所述第五透镜的像侧面于光轴方向的最大距离,min9为所述第五透镜的物侧面到所述第五透镜的像侧面于光轴方向的最小距离。
27.通过合理控制第五透镜的物侧面到第五透镜的像侧面的最大距离与最小距离之间的比值,使得第五透镜不会过于弯曲,可以有效的减小局部像散,且可以降低光学镜头的整体敏感度,有利于第五透镜的成型制造。
28.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:0.4《|r3/f2|《0.8;其中,r3为所述第二透镜的物侧面的曲率半径,f2为所述第二透镜的焦距。
29.通过控制第二透镜物侧面的曲率半径和第二透镜的焦距之间比值在一定的范围,可以将第二透镜的像散控制在合理的范围内,并且可以有效地平衡第一透镜产生的像散,从而使光学镜头具有良好的成像质量。
30.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:100deg》fov》90deg;其中,fov为所述光学镜头的最大视场角。满足上述关系式的光学镜头,能够具有广角的特性,使得光学镜头具有较大的取像范围。
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:fno《2.1;当光学镜头满足上述关系式时,可以保证光学镜头有大孔径的特性,让光学镜头有足够的进光量,使得拍摄的图像更加清晰,从而有利于拍摄高质量夜景、星空等光亮度不大的物空间场景。
32.第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括感光芯片和如上述第一方面所述的光学镜头,所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。具有所述光学镜头的摄像模组能够使得光学镜头在实现可见光和近红外两个波段在同一焦平面成像的同时,使得该摄像模组能够实现小型化的设计需求,并且拥有优良的摄像性能,能够获取较多的场景内容,丰富光学镜头的成像信息。
33.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和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。具有所述摄像模组的电子设备,能够使得光学镜头在实现轻薄、小型化设计的同时,使得可见光和近红外两个波段在同一焦平面成像的同时,使得该电子设备实现小型化的设计需求,并且拥有优良的摄像性能,能够获取较多的场景内容,丰富电子设备的成像信息。
34.与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
35.本发明实施例提供的一种光学镜头、摄像模组及电子设备,所述光学镜头采用六片式透镜,通过对六片式透镜的屈折力、面型进行设计,同时使得光学镜头满足以下关系式:imgh^2/ttl/fno》1.2mm,能够使得光学镜头在实现轻薄、小型化设计的同时,光学镜头能够使得可见光和近红外两个波段在同一焦平面成像,并且能够获取较多的场景内容,丰富光学镜头的成像信息,拥有优良的摄像性能。
附图说明
36.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。
37.图1是本技术第一实施例公开的光学镜头的结构示意图;
38.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(%);
39.图3是本技术第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
40.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)和畸变曲线图(%);
41.图5是本技术第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
42.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)和畸变曲线图(%);
43.图7是本技术第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
44.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)和畸变曲线图(%);
45.图9是本技术第五实施例公开的光学镜头的结构示意图;
46.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)和畸变曲线图(%);
47.图11是本技术第六实施例公开的光学镜头的结构示意图;
48.图12是本技术第六实施例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(%);
49.图13是本技术公开的摄像模组的结构示意图;
50.图14是本技术公开的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
51.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。
52.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。
53.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。
54.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。
55.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。
56.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。
57.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。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和第六透镜l6并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有正屈折力,第三透镜l3具有屈折力(例如正屈折力或负屈折力),第四透镜l4具有正屈折力,第五透镜l5具有屈折力(例如正屈折力或负屈折力),第六透镜l6具有负屈折力。
58.进一步地,第一透镜l1的物侧面s1于近光轴o处可为凸面,第一透镜l1的像侧面s2于近光轴o处可为凸面,第二透镜l2的物侧面s3于近光轴o处可为凸面,第二透镜l2的像侧面s4于近光轴o处可为凸面或者是凹面,第三透镜l3的物侧面s5于近光轴o处可为凸面或凹面,第三透镜l3的像侧面s6于近光轴o处可为凹面,第四透镜l4的物侧面s7于近光轴o处可为凹面,第四透镜l4的像侧面s8于近光轴o处可为凸面,第五透镜l5的物侧面s9于近光轴o处可为凹面,第五透镜l5的像侧面s10于近光轴o处可为凸面,第六透镜l6的物侧面s11于近光轴o处可为凸面,第六透镜l6的像侧面s12于近光轴o处可为凹面。
59.由上述可知,光学镜头100包括具有正屈折力的第一透镜l1以及正屈折力的第二透镜l2组合,有利于矫正光学镜头100的轴上球差,具有屈折力的第三透镜l3有利于矫正光学镜头100的像散,具有正屈折力的第四透镜l4有利于矫正光学镜头100的场曲,具有屈折力的第五透镜l5和负屈折力第六透镜l6,有利于矫正光学镜头100的彗差。
60.进一步地,设计第一透镜l1的物侧面s1、像侧面s2于光轴o处均为凸面,有利于平衡光学镜头100的球差,使光学镜头100共焦状态下在可见光波段和红外波段的光学性能较佳,第四透镜l4和第五透镜l5的物侧面于光轴o处均为凹面,像侧面均为凸面,有利于校正球面彗差,以及提升光学镜头100共焦状态下双波段的成像解析度。进一步地,第六透镜l6的物侧面s11、像侧面s12于近光轴o处分别为凸面和凹面,这有利于光学镜头100像散、场曲的矫正,同时有利于平衡双波段光学镜头100的聚焦平面的离焦量,实现光学镜头100双波段共焦平面成像。
61.考虑到光学镜头100多应用于车载装置、行车记录仪等电子设备中或者是应用于汽车上。当光学镜头100作为汽车车体的摄像头使用时,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和第六透镜l6的材质均可为塑料,从而使得光学镜头100具有良好的光学效果的同时,还可减轻光学镜头100的整体重量。同时,前述的第一透镜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均可为非球面。
62.此外,可以理解的是,在其他实施例中,当光学镜头100可应用于智能手机、智能平板等电子设备时,则所述第一透镜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的材质也可选用塑料或玻璃,同时各个透镜也可采用非球面或球面。
63.一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可为孔径光阑或视场光阑,其可设置在第一透镜l1的像侧面s2和第二透镜l2的物侧面s3之间。可以理解的是,在其他
实施例中,该光阑102也可设置在光学镜头100的物侧与第一透镜l1的物侧面s1之间,或者,该光阑102也可设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间,具体可根据实际情况调整设置,本实施例对此不作具体限定。
64.一些实施例中,光学镜头100还包括滤光片l7,例如红外带通滤光片,红外带通滤光片设于第六透镜l6的像侧面s12与光学镜头100的成像面101之间,从而可滤除除可见光以及近红外短波之外的波段的光线,而仅让红外光和可见光通过。
65.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:imgh^2/ttl/fno》1.2mm;其中,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学镜头100的成像面101于光轴o上的距离,imgh为光学镜头100的成像面101上有效像素区域对角线长的一半,fno为光学镜头100的光圈数。满足上述关系式时,能够使得光学镜头100在实现轻薄、小型化设计的同时,能够使得可见光和近红外两个波段在同一焦平面成像,并且能够获取较多的场景内容,丰富光学镜头100的成像信息,拥有优良的摄像性能。
66.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:fno《2.1;当光学镜头100满足上述关系式时,可以保证光学镜头100有大孔径的特性,让光学镜头100有足够的进光量,从而使得拍摄的图像更加清晰,有利于拍摄高质量夜景、星空等光亮度不大的物空间场景。
67.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.4《ttl/f《1.6;其中,f为光学镜头100的有效焦距。满足上述关系式时,有利于压缩光学镜头100的总长,同时防止光学镜头100的视场角过大,使得光学镜头100能够在小型化设计以及降低大视场所带来的像差之间取得平衡。而当低于上述关系式的下限时,若光学镜头100具有大视场,则会过分压缩光学镜头100的光学长度,造成光学镜头100敏感度加大的问题,难以修正大视场所带来的像差;若压缩光学镜头100的总长,则会导致光学镜头100的视场角过小,难以满足大视场特性。当高于上述关系式的上限时,光学镜头100的总长过长,不利于实现小型化设计,且边缘视场的光线难以成像在成像面的有效成像区域上,造成成像信息不全的问题。
68.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1.8《|r7 r8|/|r7-r8|《2.8;其中,r7为第四透镜l4的物侧面s7的曲率半径,r8为第四透镜l4的像侧面s8的曲率半径。当满足上述关系式时,可以有效的控制第四透镜l4的厚薄比,有利于降低第四透镜l4的敏感度,且可以平衡光学镜头100的高级彗差,提高光学镜头100的成像质量。
69.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:2.4《f2/f《3.0;其中,f2为第二透镜l2的焦距,f为光学镜头的有效焦距。
70.通过控制第二透镜l2的焦距和光学镜头的有效焦距比值在一定的范围,从而相对于光学镜头的有效焦距,第二透镜l2的屈折力不会过强,能够校正高级球差,使得光学镜头具有良好的成像质量。
71.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.4《|r3/f2|《0.8;其中,r3为第二透镜l2的物侧面s3的曲率半径,f2为第二透镜l2的焦距。
72.通过控制第二透镜l2物侧面s2的曲率半径和第二透镜l2的焦距之间比值在一定的范围,可以将第二透镜l2的像散控制在合理的范围内,并且可以有效地平衡第一透镜l1产生的像散,从而使光学镜头具有良好的成像质量。
73.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.4《|sag51/ct5|《0.8;其中,sag51为第五透镜l5的物侧面s9的最大通光孔径处至第五透镜l5的中心点平行于光轴o的距离,
ct5为第五透镜l5于光轴上的厚度。
74.通过上述关系式控制比值在一定的范围,有利于降低第五透镜l5的敏感度,且利于第五透镜l5的加工成型。
75.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:0.2《d5/ct5《1.0;其中,d5为第五透镜l5和第六透镜l6于光轴上的空气间隙,ct5为第五透镜l5于光轴上的厚度。
76.通过控制第五、六透镜之间的空气间隙和第五透镜l5的厚度的比值在一定范围,可以有效地平衡光学镜头产生的高级像差,且利于光学镜头在工艺制造时的场曲调整,提高光学镜头的成像质量。超出上述关系式时,则难以平衡光学镜头100的高级像差。
77.一些实施例中,光学镜头1满足以下关系式:1.6《max9/min9《2;其中,max9为第五透镜l5的物侧面s9到第五透镜l5的像侧面s10于光轴o方向的最大距离,min9为第五透镜l5的物侧面s9到第五透镜l5的像侧面s10于光轴o方向的最小距离。
78.通过合理控制第五透镜l5的物侧面s9到第五透镜l5的像侧面s10的最大距离与最小距离之间的比值,使得第五透镜l5不会过于弯曲,可以有效的减小局部像散,且可以降低光学镜头的整体敏感度,有利于第五透镜l5的成型制造。
79.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:100deg》fov》90deg;其中,fov为光学镜头的最大视场角。
80.满足上述关系式的光学镜头,能够具有广角的特性,使得光学镜头具有较大的取像范围,并且使得光学镜头结构前端实现小型化设计。
81.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。
82.第一实施例
83.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、光阑102、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6和滤光片l7。
84.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具有正屈折力,第六透镜l6具有负屈折力。
85.更进一步地,第一透镜l1的物侧面s1、像侧面s2于近光轴o处均为凸面;第一透镜l1的物侧面s1、像侧面s2于圆周处分别为凸面和凹面。第二透镜l2的物侧面s3、像侧面s4于近光轴o处均为凸面;第二透镜l2的物侧面s3、像侧面s4于圆周处均为凸面。第三透镜l3的物侧面s5、像侧面s6于近光轴o处分别为凸面和凹面;第三透镜l3的物侧面s5、像侧面s6于圆周处分别为凹面和凸面。第四透镜l4的物侧面s7、像侧面s8于近光轴o处分别为凹面和凸面;四透镜l4的物侧面s7、像侧面s8于圆周处分别为凹面和凸面。第五透镜l5的物侧面s9、像侧面s10于近光轴o处分别为凹面和凸面;第五透镜l5的物侧面s9、像侧面s10于圆周处分别为凹面和凸面。第六透镜l6的物侧面s11、像侧面s12于近光轴o处分别为凸面和凹面;第六透镜l6的物侧面s11、像侧面s12于圆周处分别为凹面和凸面。
86.具体地,以所述光学镜头100的有效焦距f=3.366mm、所述光学镜头100的视场角fov=96deg、所述光学镜头100的光学总长ttl=5.14mm、光圈大小fno=2.09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s1和像侧面s2。表1中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴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物侧面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。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中各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,有效焦距的参考波长为555nm。
87.表1
[0088][0089]
在第一实施例中,第一透镜l1至第六透镜l6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:
[0090][0091]
其中,x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非球面的近轴曲率,c=1/r(即,近轴曲率c为上表1中y半径r的倒数);k为圆锥系数;ai是非球面第i项高次项相对应的修正系数。表2给出了可用于第一实施例中各个非球面镜面s1-s16的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。
[0092]
表2
[0093][0094][0095]
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435nm、470nm、510nm、555nm、610nm、650nm、850nm、940nm以及1000nm下的光线球差曲线图,实现了可见光波段(435-650nm)和近红外短波段(850-1000nm)共焦成像。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的球差得到了有效控制,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0096]
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弯曲t和弧矢成像面弯曲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。
[0097]
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。
[0098]
第二实施例
[0099]
请参照图3,图3为本技术第二实施例的光学镜头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第一透镜l1、第二透镜l2、光阑102、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6和滤光片l7。
[0100]
进一步地,在第二实施例中,各个透镜的屈折力与第一实施例中的各个透镜的屈折力的区别在于:第五透镜l5具有负屈折力。同时,在第二实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型一致。
[0101]
在第二实施例中,以光学镜头100的有效焦距f=3.4mm、光学镜头100的视场角的fov=95.4deg、光学镜头100的光学总长ttl=5.25mm、光圈大小fno=2.08为例。
[0102]
该第二实施例中的其他各项参数由下列表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中各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,有效焦距的参考波长为555nm。
[0103]
表3
[0104][0105]
在第二实施例中,表4给出了可用于第二实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0106]
表4
[0107]
[0108][0109]
进一步地,请参阅图4中的(a),示出了第二实施例中的光学镜头100在波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm、650nm、850nm、940nm以及1000nm下的光线球差曲线图,实现了可见光波段(435-650nm)和近红外短波段(850-1000nm)共焦成像。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,第二实施例中的光学镜头100的球差得到了有效控制,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0110]
请参阅图4中的(b),图4中的(b)为第二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。
[0111]
请参阅图4中的(c),图4中的(c)为第二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4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。
[0112]
第三实施例
[0113]
请参照图5,图5示出了本技术第三实施例的光学镜头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第一透镜l1、第二透镜l2、光阑102、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6和滤光片l7。
[0114]
进一步地,在第三实施例中,各个透镜的屈折力与第一实施例中的各个透镜的屈折力的区别在于:第五透镜l5具有负屈折力。同时,在第三实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第二透镜l2的像侧面s4于近光轴o处为凹面。
[0115]
在第三实施例中,以光学镜头100的有效焦距f=3.44mm、光学镜头100的视场角的fov=94.6deg、光学镜头100的光学总长ttl=5.25mm、光圈大小fno=2.01为例。
[0116]
该第三实施例中的其他各项参数由下列表5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5中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表5中各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,有效焦距的参考波长为555nm。
[0117]
表5
[0118][0119]
在第三实施例中,表6给出了可用于第三实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0120]
表6
[0121][0122][0123]
进一步地,请参阅图6中的(a),示出了第三实施例中的光学镜头100在波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm、650nm、850nm、940nm以及1000nm下的光线球差曲线图,
实现了可见光波段(435-650nm)和近红外短波段(850-1000nm)共焦成像。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,第三实施例中的光学镜头100的球差得到了有效控制,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0124]
请参阅图6中的(b),图6中的(b)为第三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。
[0125]
请参阅图6中的(c),图6中的(c)为第三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6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。
[0126]
第四实施例
[0127]
请参阅图7,为本技术第四实施例公开的光学镜头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第一透镜l1、第二透镜l2、光阑102、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6和滤光片l7。
[0128]
进一步地,在第四实施例中,各个透镜的屈折力与第一实施例中的各个透镜的屈折力一致。而在第四实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第三透镜l3的物侧面s5于近光轴o处为凹面。
[0129]
在第四实施例中,以光学镜头100的焦距f=3.5mm、光学镜头100的视场角的fov=93.5deg、光学镜头100的光学总长ttl=5.38mm、光圈大小fno=1.99为例。
[0130]
该第四实施例中的其他各项参数由下列表7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7中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表7中各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,有效焦距的参考波长为555nm。
[0131]
表7
[0132]
[0133]
在第四实施例中,表8给出了可用于第四实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0134]
表8
[0135][0136][0137]
进一步地,请参阅图8中的(a),示出了第四实施例中的光学镜头100在波长为为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm、650nm、850nm、940nm以及1000nm下的光线球差曲线图,实现了可见光波段(435-650nm)和近红外短波段(850-1000nm)共焦成像。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,第四实施例中的光学镜头100的球差得到了有效控制,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0138]
请参阅图8中的(b),图8中的(b)为第四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。
[0139]
请参阅图8中的(c),图8中的(c)为第四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8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。
[0140]
第五实施例
[0141]
请参阅图9,为本技术第五实施例公开的光学镜头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第一透镜l1、第二透镜l2、光阑102、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6和滤光片l7。
[0142]
进一步地,在第五实施例中,各个透镜的屈折力与第一实施例中的各个透镜的屈
折力的区别在于:第三透镜l3具有正屈折力。同时,在第五实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第二透镜l2的像侧面s4于近光轴o处为凹面。
[0143]
在第五实施例中,以光学镜头100的焦距f=3.43mm、光学镜头100的视场角的fov=94.7deg、光学镜头100的光学总长ttl=5.2mm、光圈大小fno=2.09为例。
[0144]
该第五实施例中的其他各项参数由下列表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9中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表9中各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,有效焦距的参考波长为555nm。
[0145]
表9
[0146][0147]
在第五实施例中,表10给出了可用于第五实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0148]
表10
[0149]
[0150][0151]
进一步地,请参阅图10中的(a),示出了第五实施例中的光学镜头100在波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm、650nm、850nm、940nm以及1000nm下的光线球差曲线图,实现了可见光波段(435-650nm)和近红外短波段(850-1000nm)共焦成像。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,第五实施例中的光学镜头100的球差得到了有效控制,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0152]
请参阅图10中的(b),图10中的(b)为第五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。
[0153]
请参阅图10中的(c),图10中的(c)为第五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10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。
[0154]
第六实施例
[0155]
请参阅图11,为本技术第六实施例公开的光学镜头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第一透镜l1、第二透镜l2、光阑102、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6和滤光片l7。
[0156]
进一步地,在第六实施例中,各个透镜的屈折力与第一实施例中的各个透镜的屈折力的区别在于:第五透镜l5具有负屈折力。同时,在第六实施例中,各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于:第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凸面。
[0157]
在第六实施例中,以光学镜头100的焦距f=3.5mm、光学镜头100的视场角的fov=93.8deg、光学镜头100的光学总长ttl=5.4mm、光圈大小fno=1.96为例。
[0158]
该第六实施例中的其他各项参数由下列表11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中各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm,有效焦距的参考波长为555nm。
[0159]
表11
[0160][0161]
在第六实施例中,表12给出了可用于第六实施例中各个非球面镜面的高次项系数,其中,各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0162]
表12
[0163][0164][0165]
进一步地,请参阅图12中的(a),示出了第六实施例中的光学镜头100在波长为435nm、470nm、510nm、555nm、610nm、650nm、850nm、940nm以及1000nm下的光线球差曲线图,
实现了可见光波段(435-650nm)和近红外短波段(850-1000nm)共焦成像。图12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,第六实施例中的光学镜头100的球差得到了有效控制,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0166]
请参阅图12中的(b),图10中的(b)为第六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弯曲t和弧矢成像面弯曲s,由图12中的(b)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
[0167]
请参阅图12中的(c),图10中的(c)为第六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12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。
[0168]
请参阅表13,表13为本技术第一实施例至第六实施例中各关系式的比值汇总。
[0169]
表13
[0170][0171][0172]
请参阅图13,本技术还公开了一种摄像模组200,摄像模组200包括感光芯片201和上述的光学镜头100100,感光芯片201设置于光学镜头100的像侧。具有光学镜头100的摄像模组能够使得光学镜头100在实现可见光和近红外两个波段在同一焦平面成像的同时,使得该摄像模组200能够实现小型化的设计需求,并且拥有优良的摄像性能,能够获取较多的场景内容,丰富光学镜头100的成像信息。
[0173]
请参阅图14,本技术还公开了一种电子设备300,电子设备300包括壳体和上述的摄像模组200,摄像模组200设于壳体301。具有摄像模组200的电子设备,能够使得光学镜头100在实现轻薄、小型化设计的同时,使得可见光和近红外两个波段在同一焦平面成像的同时,使得该电子设备实现小型化的设计需求,并且拥有优良的摄像性能,能够获取较多的场景内容,丰富电子设备的成像信息。
[0174]
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

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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