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光学镜头、光学成像模组和电子设备的制作方法

2022-07-13 09:45:35 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及光学领域,尤其是涉及一种光学镜头、光学成像模组和电子设备。


背景技术:

2.随着全面屏的发展,屏幕指纹识别成为一种技术趋势,尤其是光学式指纹识别,其具有良好的抗干扰能力、识别能力,以及合理的成本控本,使其具有较有力的发展前景,但目前市场上的光学镜头的体积较大,受限于镜片数量、加工尺寸等影响,无法满足手机内部对指纹镜头小型化的追求,使现有市场流通的指纹镜头的体积与传感器尺寸仍因过大而占用空间。为了更好地匹配手机的内部空间,因此急需一种小型化的光学镜头以满足手机市场对光学指纹镜头的需求。
3.在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强本公开的背景的理解,因此上述信息可包含既没有形成现有技术的任何部分且也没有形成可能教示给本领域普通技术人员的现有技术的信息。


技术实现要素:

4.提供本实用新型内容以通过简化形式介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的选择的构思。本实用新型内容既不意在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
5.为了解决市场流通的指纹镜头的体积因过大而占用空间的问题,本实用新型提供一种光学镜头、光学成像模组和电子设备,其能够在保证成像性能的情况实现小型化。
6.本实用新型的第一方面提供了一种光学镜头,包括第一透镜、第二透镜和第三透镜;所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜沿所述光学镜头的物方至所述光学镜头的成像面的方向顺序依次设置;所述第一透镜具有负屈光力,所述第一透镜的物方表面沿着所述光学镜头的光轴是凹入的,所述第一透镜的像方表面为与所述光轴相垂直的平面;所述第二透镜的物方表面和像方表面均为与所述光轴相垂直的平面;所述第三透镜具有正屈光力,所述第三透镜的物方表面为与所述光轴相垂直的平面,所述第三透镜的像方表面沿着所述光轴是凸出的。
7.进一步地,所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜之间的位置关系至少满足以下条件中的一种或几种:
8.条件一:所述第一透镜的像方表面与所述第二透镜的物方表面之间相互接触,或者所述第一透镜的像方表面与所述第二透镜的物方表面之间的间距的数量级为纳米级;
9.条件二:所述第三透镜的物方表面和所述第二透镜的像方表面之间相互接触,或者所述第三透镜的物方表面和所述第二透镜的像方表面之间的间距的数量级为纳米级。
10.进一步地,所述光学镜头还包括孔径光阑,所述孔径光阑设置于所述第一透镜和所述第二透镜之间。
11.进一步地,所述孔径光阑喷印于所述第二透镜的物方表面或者所述第一透镜的像
方表面。
12.进一步地,所述光学镜头满足:2≤ttl/f≤4,和/或ttl≤1.45mm;其中,ttl为所述第一透镜的物方表面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,f为所述光学镜头的有效焦距。
13.进一步地,所述光学镜头满足:100
°
≤fov≤140
°
;其中,fov为所述光学镜头的视场角。
14.进一步地,所述光学镜头满足:1≤imgh/f≤2;其中,imgh为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高,f为所述光学镜头的有效焦距。
15.进一步地,所述光学镜头满足:3≤objh/imgh≤5;其中,objh为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的物高,imgh为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高。
16.进一步地,所述光学镜头满足:0.4≤ct1 ct2 ct3≤0.7;其中,ct1为所述第一透镜于所述光轴上的厚度,ct2为所述第二透镜于所述光轴上的厚度,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度。
17.进一步地,所述光学镜头满足:0.6≤(ct1 ct3)/f≤1.1;其中,ct1为所述第一透镜于所述光轴上的厚度,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,f为所述光学镜头的有效焦距。
18.进一步地,所述光学镜头满足:f/epd≤1.7;其中,f为所述光学镜头的有效焦距,epd为所述光学镜头的入瞳直径。
19.进一步地,所述光学镜头满足:5≤(|f1| |f3|)/f≤30;其中,f为所述光学镜头的有效焦距,f1为所述第一透镜的有效焦距,f3为所述第三透镜的有效焦距。
20.进一步地,所述光学镜头满足:1.55≤nd1≤1.85,1.55≤nd2≤1.85,1.55≤nd3≤1.85;其中,nd1为所述第一透镜的折射率,nd2为所述第二透镜的折射率,nd3为所述第三透镜的折射率。
21.进一步地,所述光学镜头满足:50≤vd1≤70,50≤vd2≤70,50≤vd3≤70;其中,vd1为所述第一透镜的阿贝数,vd2为所述第二透镜的阿贝数,vd3为所述第三透镜的阿贝数。
22.进一步地,所述光学镜头满足:0.5≤bfl/ttl≤0.7;其中,bfl为所述第三透镜的像方表面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离;ttl为所述第一透镜的物方表面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离。
23.进一步地,所述光学镜头包括由所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜组成的透镜组。
24.进一步地,所述光学镜头为晶圆级光学镜头。
25.本实用新型的第二方面提供了一种光学镜头,包括第一透镜、第二透镜和第三透镜;所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜沿着所述光学镜头的光轴顺序依次设置;所述第一透镜具有负屈光力;所述第二透镜的物方表面和像方表面均为与所述光轴相垂直的平面;所述第三透镜具有正屈光力。
26.进一步地,所述第一透镜的物方表面沿着所述光学镜头的光轴是凹入的,所述第一透镜的像方表面为与所述光轴相垂直的平面。
27.进一步地,所述第三透镜的物方表面为与所述光轴相垂直的平面,所述第三透镜
的像方表面沿着所述光轴是凸出的。
28.本实用新型第三方面提供了一种光学成像模组,所述光学成像模组用于指纹识别装置、心率检测装置、血氧饱和度检测装置中的一种或几种;所述光学成像模组包括图像传感器和如上所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像方侧。
29.本实用新型第四方面提供了一种电子设备,所述电子设备包括显示屏和如上所述的光学成像模组,所述显示屏设置于所述光学镜头的物方侧。
30.进一步地,所述电子设备满足:0.4≤air gap/ttl≤1.2;其中,air gap为所述显示屏朝向所述光学镜头的一侧表面到所述第一透镜的物方表面于所述光轴上的距离;ttl为所述第一透镜的物方表面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离。
31.与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
32.本实用新型提供的光学镜头包括沿光学镜头的物方至成像面的方向顺序设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜;第一透镜具有负屈光力,其物方表面沿光轴是凹入的,像方表面为平面;第二透镜的物方表面和像方表面均为平面;第三透镜具有正屈光力,其物方表面为平面,像方表面沿光轴是凸出的。光学成像模组包括图像传感器和光学镜头,图像传感器设置在光学镜头的像方侧。电子设备包括显示屏和光学成像模组,显示屏设置在光学镜头的物方侧。根据本技术的光学镜头、光学成像模组和电子设备,能够在保证成像性能的情况实现光学镜头的小型化。
33.本实用新型还提供了一种光学成像模组,所述光学成像模组包括图像传感器和如上所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像方侧;所述光学成像模组包括所述的光学镜头,因而所述的光学成像模组也具有光学镜头的有益效果,可以适配更小型的电子设备。
34.本实用新型还提供了一种电子设备,所述电子设备包括显示屏和如上所述的光学成像模组,所述显示屏设置于所述光学镜头的物方侧;所述电子设备包括设置有上述光学镜头的光学成像模组,因而也具有光学镜头的有益效果。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
36.图1是示出具有光学镜头的电子设备的第一示例的示图。
37.图2呈现图1所示的光学镜头的像散曲线。
38.图3呈现图1所示的光学镜头的畸变曲线。
39.图4呈现图1所示的光学镜头的mtf曲线。
40.图5是示出具有光学镜头的电子设备的第二示例的示图。
41.图6呈现图5所示的光学镜头的像散曲线。
42.图7呈现图5所示的光学镜头的畸变曲线。
43.图8呈现图5所示的光学镜头的mtf曲线。
44.图9是示出具有光学镜头的电子设备的第三示例的示图。
45.图10呈现图9所示的光学镜头的像散曲线。
46.图11呈现图9所示的光学镜头的畸变曲线。
47.图12呈现图9所示的光学镜头的mtf曲线。
48.附图标记:
49.100-显示屏;110-第一透镜;120-第二透镜;130-第三透镜;140-滤光器;150-图像传感器;210-第一透镜;220-第二透镜;230-第三透镜;240-滤光器;250-图像传感器;310-第一透镜;320-第二透镜;330-第三透镜;340-滤光器;350-图像传感器。
具体实施方式
50.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解本技术的公开内容之后,这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如,这里所描述的操作的顺序仅仅是示例,其并不限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略本领域中已知的特征的描述。
51.这里所描述的特征可以以不同的形式实施,并且不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切的说,已经提供了这里所描述的示例,仅用于说明在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现在此所述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
52.本技术的第一方面提供了一种光学镜头,以能够在保证成像性能的情况下实现小型化。
53.在本技术的实施例中,第一透镜是最接近物(或被摄体)的透镜,而第三透镜是最接近光学镜头的成像面(或图像传感器)的透镜。此外,在本技术中,均以毫米(mm)为单位表示透镜的曲率半径、有效半径与厚度、从第一透镜的物方表面至成像面的距离(ttl)、光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高(imgh)以及焦距。
54.此外,透镜的厚度、透镜之间的距离以及ttl是基于透镜的光轴测量的距离。此外,在透镜的形状的描述中,透镜的一个表面沿着光轴凸出的表述意味着对应表面的近轴区域凸出,透镜的一个表面沿着光轴凹入的表述意味着对应表面的近轴区域凹入。因此,即使当透镜的一个表面被描述凸出,透镜的所述一个表面的边缘部分可凹入。同样地,即使当透镜的一个表面被描述为凹入,透镜的所述一个表面的边缘部分可凸出。
55.本技术提供的光学镜头包括三个透镜,例如,所述光学镜头包括从光学镜头的物方至光学镜头的成像面的方向顺序设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜。
56.第一透镜具有屈光力。例如,第一透镜具有负屈光力。
57.第一透镜的一个表面可凹入。例如,第一透镜的物方表面沿着光学镜头的光轴是凹入的,第一透镜的像方表面为与光学镜头的光轴相垂直的平面。
58.第一透镜为非球面镜。例如,第一透镜的物方表面是非球面表面。第一透镜可利用具有高光透射率和优良可加工性的材料形成。例如,第一透镜利用塑料或玻璃形成。第一透镜的折射率大于等于1.55且小于等于1.85。
59.第二透镜为平板透镜。例如,第二透镜的物方表面和像方表面均为与光学镜头的
光轴相垂直的平面。
60.第二透镜可利用具有高光透射率和优良可加工性的材料形成。例如,第二透镜利用塑料或玻璃形成。第二透镜的折射率大于等于1.55且小于等于1.85。
61.第三透镜具有屈光力。例如,第三透镜具有正屈光力。
62.第三透镜的一个表面可凸出。例如,第三透镜的像方表面沿着光学镜头的光轴是凸出的,第三透镜的物方表面为与光学镜头相垂直的平面。
63.第三透镜为非球面镜。例如,第三透镜的像方表面是非球面表面。第三透镜可利用具有高光透射率和优良可加工性的材料形成。例如,第三透镜利用塑料形成。第三透镜的折射率大于等于1.55且小于等于1.85。
64.第一透镜至第三透镜的任意非球面表面可通过等式1来表述:
[0065][0066]
其中,r为曲率半径,k为二次曲线系数,a1-a16为非球面面的高阶项系数,x为透镜的对应表面的有效半径值,z为非球面表面的矢高。
[0067]
第一透镜、第二透镜和第三透镜的之间的位置关系满足下列条件中的一种或几种:
[0068]
条件一:第一透镜的像方表面与第二透镜的物方表面之间相互接触或者第一透镜的像方表面与第二透镜的物方表面之间的间距的数量级为纳米级。
[0069]
条件二:第三透镜的物方表面与第二透镜的像方表面之间相互接触或者第三透镜的物方表面与第二透镜的像方表面之间的间距的数量级为纳米级。
[0070]
具体有如下几种方式:
[0071]
1、第一透镜的像方表面与第二透镜的物方表面之间相互接触或者二者之间的间距的数量级为纳米级,同时第三透镜的物方表面与第二透镜的像方表面相互接触或者二者之间的间距的数量级为纳米级。
[0072]
2、第一透镜的像方表面与第二透镜的物方表面之间相互接触或者二者之间的间距的数量级为纳米级,第三透镜的物方表面与第二透镜的像方表面之间的间距不做限定。
[0073]
3、第一透镜的像方表面与第二透镜的物方表面之间的间距不做限定,第三透镜的物方表面与第二透镜的像方表面之间相互接触或者二者之间的间距的数量级为纳米级。
[0074]
第一透镜的像方表面和第二透镜的物方表面也可以共用一个面,即第一透镜的像方表面与第二透镜的物方表面之间的间隙为0;第二透镜的像方表面和第三透镜的物方表面也可以共用一个面,即第三透镜的物方表面与第二透镜的像方表面之间的间隙为0。
[0075]
光学镜头可具有正屈光力。即,包括第一透镜、第二透镜和第三透镜的光学镜头的合成焦距具有正值。在一些实施例中,光学镜头还可包括孔径光阑。
[0076]
在一些实施例中,光学镜头还可包括滤光器和/或孔径光阑。
[0077]
滤光器可设置在第三透镜的像方侧,滤光器可设置在第三透镜和如下所述的图像传感器之间。滤光器阻截部分波长的光,使得可实现清晰的图像。例如,滤光器为红外滤光片,用于阻截红外波长的光。
[0078]
相邻的两个透镜之间,比如第一透镜和第二透镜之间或者第二透镜和第三透镜之间可以设置孔径光阑。例如,将孔径光阑喷印于第二透镜的物方表面或者第一透镜的像方
表面,使孔径光阑位于第一透镜和第二透镜之间。孔径光阑可以更好地控制进光量,利于提高成像效果。
[0079]
本技术的第二方面涉及一种光学成像模组,其中光学成像模组包括前述第一方面所述的光学镜头和图像传感器,图像传感器设置在光学镜头的像方侧。图像传感器可以形成成像面。例如,图像传感器的感光像素阵列的表面可以形成成像面。
[0080]
光学成像模组能够用于指纹识别装置、心率检测装置、血氧饱和度检测装置中的一种或几种。
[0081]
本技术的第三方面还涉及一种电子设备,其中电子设备包括显示屏和如上所述的光学成像模组,显示屏设置在光学镜头的物方侧。这里,所述电子设备可以是手机、平板电脑、游戏设备等便携式或移动终端。在电子设备中,光学成像模组设置在显示屏的下方,用于接收携带指纹信息的光束,光学成像模组中的光学镜头用于将入射的光束引导至图像传感器,所述图像传感器将光束转换为指纹信号并且基于所述指纹信号获得指纹图像。在实施例中,显示屏可以为手指提供光源,光源照亮该手指并反射携带光信号的光束。
[0082]
本公开所涉及的光学镜头、光学成像模组、电子设备中,可满足以下条件表达式:
[0083]
在一些实施例中,满足2≤ttl/f≤4。
[0084]
在一些实施例中,满足ttl≤1.45mm。
[0085]
在一些实施例中,满足100
°
≤fov≤140
°

[0086]
在一些实施例中,满足1≤imgh/f≤2。
[0087]
在一些实施例中,满足3≤objh/imgh≤5。
[0088]
在一些实施例中,满足0.4≤ct1 ct2 ct3≤0.7。
[0089]
在一些实施例中,满足0.6≤(ct1 ct3)/f≤1.1。
[0090]
在一些实施例中,满足f/epd≤1.7。
[0091]
在一些实施例中,满足5≤(|f1| |f3|)/f≤30。
[0092]
在一些实施例中,满足1.55≤nd1≤1.85。
[0093]
在一些实施例中,满足1.55≤nd2≤1.85。
[0094]
在一些实施例中,满足1.55≤nd3≤1.85。
[0095]
在一些实施例中,满足50≤vd1≤70。
[0096]
在一些实施例中,满足50≤vd2≤70。
[0097]
在一些实施例中,满足50≤vd3≤70。
[0098]
在一些实施例中,满足0.4≤air gap/ttl≤1.2。
[0099]
在一些实施例中,满足0.5≤bfl/ttl≤0.7。
[0100]
在以上表达式中:
[0101]
ttl为所述第一透镜的物方表面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,bfl为所述第三透镜的像方表面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离。
[0102]
f为所述光学镜头的有效焦距,f1为第一透镜的有效焦距,f3为第三透镜的有效焦距。
[0103]
fov为所述光学镜头的视场角。
[0104]
imgh为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高,objh为所述光学镜头的最大视场角的一半所对应的物高。
[0105]
ct1为所述第一透镜于所述光轴上的厚度,ct2为所述第二透镜于所述光轴上的厚度,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度。
[0106]
epd为所述光学镜头的入瞳直径。
[0107]
nd1为第一透镜的折射率,nd2为第二透镜的折射率,nd3为第三透镜的折射率。
[0108]
vd1为第一透镜的阿贝数,vd2为第二透镜的阿贝数,vd3为第三透镜的阿贝数。
[0109]
air gap为所述显示屏朝向所述光学镜头的一侧表面到所述第一透镜的物方表面于所述光轴上的距离。
[0110]
根据上述条件表达式,至少能够实现以下技术效果:
[0111]
根据2≤ttl/f≤4和ttl≤1.45mm,至少能够在保证成像性能的情况实现光学镜头的小型化,例如可以减小使用该光学镜头的光学成像模组的纵向尺寸或在电子设备中的安装空间。此外,根据100
°
≤fov≤140
°
,至少能够进一步实现光学镜头的超广角,提高光学镜头的成像范围,提高对指纹等生物特征的识别能力。此外,根据0.4≤air gap/ttl≤1.2,至少可以进一步满足小型化。此外,根据1≤imgh/f≤2,至少可以保证光学镜头的广角特性,提高光学镜头的成像范围,减小图像传感器的尺寸以减小成本。此外,根据3≤objh/imgh≤5,至少能够实现小物面大广角的成像、节省空间、提高对指纹等生物特征的识别能力。此外,根据0.4≤ct1 ct2 ct3≤0.7,至少能够有利于光学镜头的稳定性且控制光学镜头的厚度。此外,根据0.6≤(ct1 ct3)/f≤1.1,至少能够有效地平衡光学镜头的像差,以得到更稳定的成像效果。此外,根据f/epd≤1.7,至少能够有利于提高光学镜头的中心进光量、减少使用该光学镜头的光学成像模组的解锁时间、提高解锁能力。此外,根据0.5≤bfl/ttl≤0.7,至少能够有利于实现光学镜头的小型化,使光学镜头具有较大的成像范围。此外,根据5≤(|f1| |f3|)/f≤30,至少能够使所述第一透镜具有较合理的光焦度、有利于提高光学镜头的成像质量、降低敏感度。此外,根据1.55≤nd1≤1.85、1.55≤nd2≤1.85、1.55≤nd3≤1.85、50≤vd1≤70、50≤vd2≤70以及50≤vd3≤70,至少能够有效控制光学镜头的中心厚度、降低各个透镜的加工难度、有利于消除成像镜头的色差,从而提高光学镜头的成像质量。
[0112]
接下来,将描述根据若干示例的电子设备。
[0113]
首先,将参照图1描述根据第一示例的电子设备。电子设备包括显示屏100和光学成像模组,显示屏100设置在光学成像模组的物方侧。其中,光学成像模组包括光学镜头和图像传感器150,图像传感器150设置在光学镜头的像方侧。
[0114]
根据第一示例的光学镜头包括第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130。
[0115]
第一透镜110具有负屈光力;第一透镜110的物方表面沿着光轴是凹入的,第一透镜110的像方表面为平面。第二透镜120的物方表面和像方表面均为平面。第三透镜130具有正屈光力,第三透镜130的物方表面为平面,第三透镜130的像方表面沿着光轴是凸出的。第一透镜110的像方表面与第二透镜120的物方表面之间的间隙为0,第三透镜130的物方表面与第二透镜120的像方表面之间的间隙为0,即第一透镜110的像方表面与第二透镜120的物方表面共用一个平面,第三透镜130的物方表面与第二透镜120的像方表面共用一个平面。
[0116]
光学镜头还包括滤光器140和孔径光阑sto,滤光器140设置在第三透镜130和图像传感器150之间,sto设置在第一透镜110和第二透镜120之间。
[0117]
光学镜头可被构造为实现明亮的光学系统。例如,光学镜头可具有超广角的视场
(fov),光学镜头的整个视场为131.56
°

[0118]
在根据第一示例的光学镜头中,第一透镜的焦距f1为-6.221,第三透镜的f3为0.395,光学镜头的总焦距(有效焦距)f为0.4mm,光学镜头的ttl为1.359mm,光学镜头的总长度(显示屏的下表面到成像面于光轴上的距离)ttl’为2.12mm,光学镜头的入瞳直径epd为0.330mm,电子设备的air gap为0.76mm,光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高imgh为0.7308mm,光学镜头的最大视场角的一半所对应的物高objh为2.520mm。
[0119]
表1
[0120][0121][0122]
这里,圆锥系数为上述公式的高阶项系数。
[0123]
其中,obj代表物方或者被摄体,s01和s02分别代表例如显示屏的上表面和下表面,s1和s2分别代表第一透镜的物方表面和像方表面,s2也代表第二透镜的物方表面,s3和s4分别代表第三透镜的物方表面和像方表面,s3也代表第二透镜的像方表面,s5和s6分别代表滤光器的物方表面和像方表面,s7代表成像面。
[0124]
图2呈现了第一示例的光学镜头的像散曲线,其表示在0.537nm与0.461nm处的子午像面弯曲与弧矢像面弯曲在不同像高下的曲线;图3呈现了第一示例的光学镜头的畸变曲线,其表示在0.537nm与0.461nm处不同像高下的畸变曲线;图4呈现了第一示例的光学镜头的不同像高在不同空间频率下的mtf曲线。表1呈现根据第一示例的光学镜头的透镜的特性。
[0125]
将参照图5描述根据第二示例的电子设备。电子设备包括显示屏100和光学成像模组,显示屏100设置在光学成像模组的物方侧。其中,光学成像模组包括光学镜头和图像传感器250,图像传感器250设置在光学镜头的像方侧。
[0126]
根据第二示例的光学镜头包括第一透镜210、第二透镜220和第三透镜230。
[0127]
第一透镜210具有负屈光力;第一透镜210的物方表面沿着光轴是凹入的,第一透镜210的像方表面为平面。第二透镜220的物方表面和像方表面均为平面。第三透镜230具有正屈光力,第三透镜230的物方表面为平面,第三透镜230的像方表面沿着光轴是凸出的。第一透镜210的像方表面与第二透镜220的物方表面之间的间隙为0,第三透镜230的物方表面与第二透镜220的像方表面之间的间隙为0,即第一透镜210的像方表面与第二透镜220的物方表面共用一个平面,第三透镜230的物方表面与第二透镜220的像方表面共用一个平面。
[0128]
光学镜头还包括滤光器240和孔径光阑sto,滤光器240设置在第三透镜230和图像传感器250之间,sto设置在第一透镜210和第二透镜220之间。
[0129]
光学镜头可被构造为实现明亮的光学系统。例如,光学镜头可具有超广角的视场(fov),光学镜头的整个视场为121.52
°

[0130]
在根据第二示例的光学镜头中,第一透镜的焦距f1为-12.545,第三透镜的f3为0.478,光学镜头的总焦距(有效焦距)f为0.485mm,光学镜头的ttl为1.344mm,光学镜头的总长度(显示屏的下表面到成像面于光轴上的距离)ttl’为2.475mm,光学镜头的入瞳直径epd为0.331mm,电子设备的air gap为1.13mm,光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高imgh为0.7308mm,光学镜头的最大视场角的一半所对应的物高objh为2.766mm。
[0131]
表2
[0132]
序号面型类曲率半径厚度ndvd圆锥系数obj标准面无限0.00
ꢀꢀ
0.00s01标准面无限1.021.5264.170.00s02标准面无限1.13
ꢀꢀ
0.00s1非球面-8.220.061.6558.52629.64s2标准面无限0.161.7354.670.00s3标准面无限0.291.6558.520.00s4非球面-0.310.53
ꢀꢀ‑
24.43s5标准面无限0.211.5264.170.00s6标准面无限0.10
ꢀꢀ
0.00s7标准面无限0.00
ꢀꢀ
0.00
[0133]
这里,圆锥系数为上述公式的高阶项系数。
[0134]
其中,obj代表物方或者被摄体,s01和s02分别代表例如显示屏的上表面和下表面,s1和s2分别代表第一透镜的物方表面和像方表面,s2也代表第二透镜的物方表面,s3和s4分别代表第三透镜的物方表面和像方表面,s3也代表第二透镜的像方表面,s5和s6分别代表滤光器的物方表面和像方表面,s7代表成像面。
[0135]
图6呈现了第二示例的光学镜头的像散曲线,其表示在0.537nm与0.461nm处的子午像面弯曲与弧矢像面弯曲在不同像高下的曲线;图7呈现了第二示例的光学镜头的畸变曲线,其表示在0.537nm与0.461nm处不同像高下的畸变曲线;图8呈现了第二示例的光学镜头的不同像高在不同空间频率下的mtf曲线。表2呈现根据第二示例的光学镜头的透镜的特性。
[0136]
将参照图9描述根据第三示例的电子设备。电子设备包括显示屏100和光学成像模组,显示屏100设置在光学成像模组的物方侧。其中,光学成像模组包括光学镜头和图像传感器350,图像传感器350设置在光学镜头的像方侧。
[0137]
根据第三示例的光学镜头包括第一透镜310、第二透镜320和第三透镜330。
[0138]
第一透镜310具有负屈光力;第一透镜310的物方表面沿着光轴是凹入的,第一透镜310的像方表面为平面。第二透镜320的物方表面和像方表面均为平面。第三透镜330具有正屈光力,第三透镜330的物方表面为平面,第三透镜330的像方表面沿着光轴是凸出的。第一透镜310的像方表面与第二透镜320的物方表面之间的间隙为0,第三透镜330的物方表面与第二透镜320的像方表面之间的间隙为0,即第一透镜310的像方表面与第二透镜320的物方表面共用一个平面,第三透镜330的物方表面与第二透镜320的像方表面共用一个平面。
[0139]
光学镜头还包括滤光器340和孔径光阑sto,滤光器340设置在第三透镜330和图像传感器350之间,sto设置在第一透镜310和第二透镜320之间。
[0140]
光学镜头可被构造为实现明亮的光学系统。例如,光学镜头可具有超广角的视场(fov),光学镜头的整个视场为120.16
°

[0141]
在根据第一示例的光学镜头中,第一透镜的焦距f1为-3.412,第三透镜的f3为0.507,光学镜头的总焦距(有效焦距)f为0.532mm,光学镜头的ttl为1.393mm,光学镜头的总长度(显示屏的下表面到成像面于光轴上的距离)ttl’为3mm,光学镜头的入瞳直径epd为0.337mm,电子设备的air gap为1.61mm,光学镜头的最大视场角的一半所对应的像高imgh为0.7308mm,光学镜头的最大视场角的一半所对应的物高objh为3.554mm。
[0142]
表3
[0143]
序号面型类曲率半径厚度ndvd圆锥系数obj标准面无限0.00
ꢀꢀ
0.00s01标准面无限1.021.5264.170.00s02标准面无限1.61
ꢀꢀ
0.00s1非球面-2.230.061.6558.52-2.39e 17s2标准面无限0.111.7354.670.00s3标准面无限0.411.6558.520.00s4非球面-0.330.50
ꢀꢀ‑
40.82s5标准面无限0.211.5264.170.00s6标准面无限0.10
ꢀꢀ
0.00s7标准面无限0.00
ꢀꢀ
0.00
[0144]
这里,圆锥系数为上述公式的高阶项系数。
[0145]
其中,obj代表物方或者被摄体,s01和s02分别代表例如显示屏的上表面和下表面,s1和s2分别代表第一透镜的物方表面和像方表面,s2也代表第二透镜的物方表面,s3和s4分别代表第三透镜的物方表面和像方表面,s3也代表第二透镜的像方表面,s5和s6分别代表滤光器的物方表面和像方表面,s7代表成像面。
[0146]
图10呈现了第三示例的光学镜头的像散曲线,其表示在0.537nm与0.461nm处的子午像面弯曲与弧矢像面弯曲在不同像高下的曲线;图11呈现了第三示例的光学镜头的畸变曲线,其表示在0.537nm与0.461nm处不同像高下的畸变曲线;图12呈现了第三示例的光学镜头的不同像高在不同空间频率下的mtf曲线。表3呈现根据第三示例的光学镜头的透镜的特性。
[0147]
表4呈现根据第一示例至第三示例的光学镜头的条件表达式的值。
[0148]
表4
[0149]
条件式/实施式实施例1实施例2实施例3ttl/f3.3962.7742.619ttl1.3591.3441.393airgap/ttl0.5600.8411.156fov131.56121.52120.16imgh/f1.831.511.37
objh/imgh3.453.784.86ct1 ct2 ct30.5160.5010.578(ct1 ct3)/f0.9070.7140.880f/epd1.2121.4631.577bfl/ttl0.6200.6280.585(|f1| |f3|)/f16.53326.8777.368nd1、vd11.65、58.51.65、58.51.65、58.5nd2、vd21.73、54.71.73、54.71.73、54.7nd3、vd31.65、58.51.65、58.51.65、58.5
[0150]
根据以上示例,能够在保证成像性能的情况实现光学镜头的小型化。
[0151]
虽然本公开包括特定的示例,但是理解本技术的公开内容之后将显而易见的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此所描述的示例将仅被视为描述性含义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术,和/或如果以不同的方式组合描述的系统、构架、装置或者电路中的组件和/或用其他组件或者它们的等同物进行替换或者补充描述的系统、构架、装置或者电路中的组件,则可获得适当的结果。因此,本公开的范围不由具体实施方式限定,而是由权利要求及其等同物限定,权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包含于本公开中。
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