光学镜头、摄像头模组和电子设备的制作方法



1.本技术实施方式涉及镜头领域,具体涉及一种光学镜头、摄像头模组和电子设备。


背景技术:



2.随着人们对镜头拍摄场景的要求越来越多元和复杂,镜头需要满足在不同的场景下均能够完成高质量的拍摄效果。例如,在摄影镜头中,长焦镜头(焦距变长)能够拍摄远距离物体,在提供高放大率的同时,也保证好的成像质量。然而,当用户使用长焦镜头去拍摄近景的景物时,长焦镜头的拍摄效果较差。与之相对应,微距镜头在拍摄近景微距场景中能够展现出极强的能力,但是在拍摄远距离场景中拍摄图像的质量较差。
3.为了解决摄像镜头在拍摄过程中对于不同位置的景物的拍摄不兼容的问题,保证在不同的拍摄场景下均能够实现高质量的拍摄效果。一般会在电子设备中设置多个镜头,通过不同的镜头对应不同的场景,从而保证在不同的场景下均能够有较好的拍摄效果。例如,一般的电子设备会同时包括有远距镜头及微距镜头,通过远距镜头对远处的景物进行拍摄,通过微距镜头对近处的景物进行拍摄,从而保证在不同的场景下均能够具有较好的拍摄效果。但是多个镜头占用的空间较大,且设置多个镜头,使得电子设备的结构较为复杂,从而增加电子设备的制作成本。


技术实现要素:



4.本技术实施方式提供一种光学镜头、包括所述光学镜头的摄像头模组、以及包括所述摄像头模组的电子设备,旨在通过一个光学镜头适用不同的拍摄场景,从而减小光学镜头占用的空间,并能够简化电子设备的结构,降低电子设备的制作成本。
5.第一方面,本技术提供一种光学镜头,该光学镜头包括自物侧至像侧排列的第一镜片组及第二镜片组,且所述第一镜片组及所述第二镜片组同轴设置;所述第一组及所述第二镜片组均包括多片镜片,每片所述镜片均包括朝向所述物侧的物侧面及朝向所述像侧的像侧面;所述第一镜片组具有正光焦度,所述第二镜片组具有负光焦度;所述第二镜片组可沿轴向相对所述第一镜片组移动,所述第二镜片组可相对所述第一镜片组移动的距离δd 满足:δd≤4mm。其中第一镜片组及第二镜片组同轴设置是指第一镜片组的光轴与第二镜片组的光轴共线。
6.本技术中,在不同的使用场景下,相应的移动第二镜片组,以改变第一镜片组与第二镜片组之间的距离,从而改变光学镜头的焦距,从而保证在不同的使用场景下,通过本技术的光学镜头均能够实现良好的拍摄效果。本技术是以镜片组为单位移动,第二镜片组可以相对于第一镜片组移动,单个镜片组内的镜片之间的距离可保持不动,而现有技术是每个镜片之间均可以移动,所以镜片之间的距离需要较大,光学总长更长。并且,本技术中,第一镜片组和第二镜片组自物侧至像侧排列,即“物侧-第一镜片组-第二镜片组-像侧”的排列顺序。第二镜片组位于第一镜片组和像侧之间,即第二镜片组设置于第一镜片组的后焦长度范围内,相较于调整光学镜头的各片镜片之间的距离以实现光学镜头改变的方案来
说,本技术的光学镜头的光学总长能够较短,以使得光学镜头能够适用于薄型化的电子设备内。
7.并且,本技术中,第一镜片组与第二镜片组的光焦度正负配合,能够实现较好的消除像差的作用,从而实现较好的光学效果。并且,第一镜片组的光焦度正光焦度,能够将外界的光线进行会聚,以使得光线尽量多的汇聚光学镜头中。第二镜片组的光焦度为负光焦度,能够用于对光束进行扩束,从而增大形成于感光元件上的成像的像高,使得光学镜头能够匹配大主光线入射角的感光元件,提高光学镜头的成像解析力。
8.本技术一些实施方式中,所述第二镜片组可相对所述第一镜片组移动的距离δd满足:δd<4mm,也即第一镜片组与第二镜片组之间的相对移动在0-4mm之间变化即能够满足光学镜头在不同的拍摄场景下的需求,从而保证光学镜头在不同的应用场景下均能够具有较小的光学总长,使得本技术的光学镜头能够更好的应用于手机等薄型化的电子设备内。并且,由于第一镜片组与第二镜片组之间可相对移动的距离较小,因此,对于驱动第二镜片组12移动的驱动结构的要求较小,驱动结构的成本可以更低。且驱动结构的体积也可以更小,从而使得光学镜头能够更加适用于手机等小型化设备中的应用。
9.一些实施方式中,所述光学镜头满足下列关系式:
10.ttl≤25mm,其中,ttl为所述光学镜头的光学总长。换句话说,本技术的光学镜头的光学总长在不同的应用场景下(包括远距及微距的应用场景)均小于或等于25mm,即本技术的光学镜头的光学总长在不同应用场景下均能够较小,从而能够更好的应用于手机等薄型化的电子设备内。
11.一些实施方式中,所述光学镜头满足下列关系式:
12.0《δd/ttl≤0.25。其中,δd为所述第二镜片组可相对所述第一镜片组移动的距离, ttl为所述光学镜头的光学总长。
13.本技术实施方式中,光学镜头满足上述关系式,能够保证光学镜头在不同的使用场景下均能够有较小的光学总长的同时,保证光学镜头在不同的使用场景下切换时,第一镜片组与第二镜片组之间的移动距离能够较小,进一步使得光学镜头能够更好的适用于手机等薄型化的电子设备中。
14.一些实施方式中,所述光学镜头满足下列关系式:
15.f#≥2。其中,f#为所述光学镜头的光圈f值。
16.光学镜头的光圈f值为镜头的焦距与镜头口径的直径的比值。本技术实施方式中,光学镜头的镜头口径能够保证光学镜头能够有合适的入光量,从而光学镜头能够具有较好的光学成像效果。并且,当光学镜头的光圈f值满足上述关系式时,光学镜头的焦距均能够满足光学镜头对于不同的应用场景(包括远距拍摄及微距拍的)的需求。
17.本技术一些实施方式中,光学镜头的镜头口径可以小于20mm。
18.一些实施方式中,所述第一镜片组位置固定,第二镜片组移动以靠近或远离第一镜片组,从而实现第二镜片组与第一镜片组的相对移动,以保证光学镜头能够在不同的应用场景下能够进行拍摄的同时,能够有较小的光学总长。并且,本实施方式中,第一镜片组的位置固定,从而保证第一镜片组与入光位置(例如入光孔)之间的相对位置保持不变,保证在光学镜头的不同应用场景下,从入光位置进入光学镜头的入光量均能够保持不变,换句话说,能够保证光学镜头在不同应用场景下的进光量,从而保证光学镜头在不同应用场
景下的拍摄效果。
19.一些实施方式中,所述第一镜片组的镜片包括自物侧至像侧依次设置的第一镜片及第二镜片,所述第一镜片具有正光焦度,所述第二镜片具有负光焦度,所述第一镜片组除所述第一镜片及所述第二镜片外的其它镜片的组合光焦度为正光焦度。其中,所述第一镜片组除所述第一镜片及所述第二镜片外的其它镜片的组合光焦度是指所述第一镜片组除所述第一镜片及所述第二镜片外的其它镜片作为一个整体时,该整体的光焦度。例如,当第一镜片组包括第一镜片、第二镜片、第三镜片及第四镜片时,所述第一镜片组除所述第一镜片及所述第二镜片外的其它镜片的组合光焦度即指第三镜片与第四镜片作为整体时的光焦度。
20.本技术实施方式中,所述第一镜片组的镜片包括自物侧至像侧依次设置的第一镜片及第二镜片,所述第一镜片具有正光焦度,所述第二镜片具有负光焦度,所述第一镜片组除所述第一镜片及所述第二镜片外的其它镜片的组合光焦度为正光焦度,即第一镜片组的各镜片的光焦度正负搭配,从而能够实现更好的校正相差的效果。并且,第一镜片具有正光焦度,具有聚光作用,能够更多的将外界的光线汇聚至光学镜头内,增加光学镜头的入光量,以实现更好的拍照效果。
21.一些实施方式中,所述第二镜片组的镜片包括自物侧至像侧依次设置的第一片镜片,所述第一片镜片为弯月镜片,所述第一片镜片的像侧面为凹面。
22.本技术实施方式中,所述第二镜片组的第一片镜片为弯月镜片,即所述第一片镜片的物侧面为凸面、像侧面为凹面,或者所述第一片镜片的物侧面为凹面、像侧面为凸面。而本技术一些实施方式中,所述第一片镜片的像侧面为凹面,则所述第一片镜片的物侧面为凸面,从而能够使经第一镜片组后传输至第二镜片组内的光线扩散至更广的范围,起到一定的消除场曲的作用,从而使得光学镜头能够具有更好的拍摄效果。
23.一些实施方式中,所述第一镜片组包括3-4片镜片,所述第二镜片组包括2-3片所述镜片。
24.本技术实施方式中,第一镜片组包括3-4片镜片,第二镜片组包括2-3片镜片,能够保证光学镜头具有良好的光学效果的同时,尽量的减小光学镜头的光学总长,以使得本实施方式的光学镜头能够更加的适用于薄型的电子设备内。
25.一些实施方式中,所述光学镜头满足下列关系式:
26.0.4《|f1/f2|《1.1;
27.其中,f1为所述第一镜片组的焦距,f2为所述第二镜片组的焦距。
28.本技术的光学镜头满足上述关系式,即光学镜头的第一镜片组及第二镜片组的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头能够具有良好的成像效果。
29.本技术的一些实施方式中,第一镜片组的焦距与第二镜片组的焦距的比值的绝对值 |f1/f2|小于1,即光学镜头的第一镜片组的焦距小于第二镜片组的焦距,第一镜片组相对于第二镜片组具有更强的光线调整能力,第二镜片组对光线调整作用较小,从而减小第二镜片组在不同位置之间移动时对光学镜头的光线调节效果的差别,保证在移动第二镜片组以调整光学镜头的焦距,以实现远距拍摄及微距拍摄的同时,光学镜头的成像效果始终能够较好。
30.一些实施方式中,所述光学镜头满足下列关系式:
31.0.4《|f2/f|《1;
32.其中,f2为所述第二镜片组的焦距,f为所述光学镜头的所述第一镜片组及所述第二镜片组位置最为接近时的焦距。第一镜片组与第二镜片组相对移动,移动至两个镜片组接触时就是最接近。
33.本技术的光学镜头满足上述关系式,即光学镜头的第二镜片组的焦距能够得到合理的分配,从而根据光学镜头的实际使用需求移动第二镜头组时,光学镜头的焦距能够得到适应性的调整以满足不同场景的拍摄需求。并且,第二镜片组能够配合第一镜片组以修正光学镜头的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。
34.一些实施方式中,所述光学镜头的第一镜片组满足下列关系式:
35.0.2《|f11/f12|《1.1;
36.其中,f11为所述第一镜片组的所述第一镜片的焦距,f12为所述第一镜片组的所述第二镜片的焦距。
37.本技术的光学镜头满足上述关系式,即第一镜片组的第一镜片及第二镜片的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头能够具有良好的成像效果。
38.本技术一些实施方式中,第一镜片组的第一镜片的焦距与第二镜片的焦距的比值的绝对值|f11/f12|小于1,即本技术的一些实施方式中,第一镜片组的第一镜片的光焦度的绝对值小于第二镜片的焦距的绝对值,即第一镜片具有较好的屈光能力,能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界的光线汇聚至光学镜头内,提高光学镜头的入光量,以使光学镜头具有更好的成像效果。
39.一些实施方式中,所述光学镜头的所述第二镜片组满足下列关系式:
40.|f21/f2l|《10;
41.其中,f21为所述第二镜片组的所述第一片镜片的焦距,f2l为所述第二镜片组中最靠近所述像侧的所述镜片的焦距。
42.本技术的光学镜头满足上述关系式,即第二镜片组的第一片镜片及最靠近像侧的镜片的焦距能够得到合理的分配,从而使得第二镜片组能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头均能够有较好的拍摄效果。
43.本技术的一些实施方式中,第二镜片组的第一片镜片及最靠近像侧的镜片的焦距比值的绝对值|f21/f2l|小于1,即第二镜片组的第一片镜片的焦距绝对值小于最靠近像侧的镜片的焦距绝对值,因此,第二镜片组的第一片镜片屈光的程度较高,因此,从第一镜片组入射传输至第二镜片组的光线经第一片镜片后能够得到尽快的调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头均能够有良好的成像效果。
44.一些实施方式中,所述光学镜头的所述第二镜片组满足下列关系式:
45.1.4《|1-β^2|《3.8;
46.其中,β为光线在所述第二镜片组上的入射角度与出射角度的比值,1-β^2为所述第二镜片组的焦距敏感度。
47.本技术实施方式中,焦距敏感度决定了光线的调控能力的大小,影响镜片组的焦距。本实施方式中,第二镜片组的焦距敏感度满足上述关系式时,第二镜片组的焦距及光线
调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
48.一些实施方式中,所述第一镜片组中最靠近所述物侧的镜片为玻璃材质,所述第一镜片组中最靠近所述物侧的镜片为球面镜片。
49.本技术实施方式中,第一镜片组中至少一片镜片采用玻璃镜片,其它的镜片为玻璃镜片或者塑料镜片。由于玻璃镜片的相对折射率温度系数较低,即玻璃镜片的折射率随着温度变化的程度较小,因此,本技术的光学镜头相较于全部采用塑料镜片的光学镜头来说,温漂系数会大大减小。并且,一般来说,玻璃镜片的折射率随温度变化关系满足:dn/dt》0;塑料镜片的折射率随温度变化关系满足:dn/dt<0,当温度发生变化时,玻璃镜片与塑料镜片之间会产生补偿,从而减小光学镜头的温漂。并且,本实施方式中,第一镜片组中最靠近物侧的镜片一般离外界的距离最近,从而受到温度的影响最大,因此,将其设置为玻璃镜片,能够最大程度的减小光学镜头的温漂。
50.并且,本技术实施方式中,第一镜片组中最靠近所述物侧的镜片为球面镜片,即材质为玻璃材质的可以镜片可以采用球面镜片,相较于非球面镜片来说,镜片的加工能够更加的简单。
51.一些实施方式中,所述第一镜片组的多片所述镜片中至少包括4个非球面;所述第二镜片组的所述镜片均为非球面镜片,从而保证光学镜头的各个镜片有更高的表面自由度,可以将镜片的表面根据需求进行任意设计,进而能够减小光学镜头的像差、场曲等问题,从而使得光学镜头有更好的成像效果。
52.一些实施方式中,第一镜片组除最靠近所述物侧的镜片外的其他镜片均为非球面镜片,第二镜片组的所述镜片也均为非球面镜片,从而保证光学镜头的各镜片均具有较高的自由度,从而能够减小更好的消像差、场曲等光学问题,以保证光学镜头能够有更好的成像效果。
53.一些实施方式中,所述光学镜头还包括光路偏折元件,光路偏折元件能够改变光线的传输方向。所述光路偏折元件设于所述第一镜片组件远离所述第二镜片组件的一侧,光线经所述光路偏折组件折叠后依次经所述第一镜片组件及所述第二镜片组件出射。
54.本技术实施方式中,光学镜头可以为潜望式的镜头,即第一镜片组及第二镜片组的轴向方向可以与电子设备的厚度方向垂直,从而避免第一镜片组及第二镜片组的轴上距离对电子设备的厚度的影响。电子设备外的光线可以沿电子设备的厚度方向入射至光学镜头内,再经光学镜头的光路偏折元件折叠后依次经所述第一镜片组件及所述第二镜片组件后,再出射至感光元件上成像。
55.可以理解的是,本技术的其它一些实施方式中,由于本技术的光学镜头的光学总长可以做到较短,也可以直接将光学镜头的轴向方向与电子设备的厚度方向相同设置,此时,电子设备外的光线不需要经过折叠后进入第一镜片组及第二镜片组,即光学镜头可以没有光路偏折元件。
56.第二方面,本技术还提供一种摄像头模组,该摄像头模组包括感光元件和上述的光学镜头,所述感光元件位于所述光学镜头的像侧,光线经所述光学镜头后投射至所述感光元件;所述第一镜片组件与所述感光元件之间的距离保持不变,所述第二镜片组件可沿光轴在所述第一镜片组件与所述感光元件之间移动。
57.通过感光元件将经过光学镜头后得到的光学图像转为电信号,再进行图像处理等后续步骤,从而能够得到成像质量较好的像。并且,本技术的光学镜头的第一镜片组与感光元件之间的距离保持不变,通过移动位于第一镜片组与感光元件之间的第二镜片组,从而改变光学镜头的焦距,从而保证在不同的使用场景下,通过本技术的光学镜头均能够实现良好的拍摄效果。并且,本技术中,将第二镜片组设置于第一镜片组的后焦长度范围内,相较于调整光学镜头的各片镜片之间的距离以实现光学镜头改变的方案来说,本技术的光学镜头的光学总长能够较短,以使得光学镜头能够适用于薄型化的电子设备内。
58.第三方面,本技术还提供一种电子设备,该电子设备包括图像处理器和上述的摄像头模组,所述图像处理器与所述摄像头模组通信连接,所述摄像头模组用于获取图像数据并将所述图像数据输入到所述图像处理器中,所述图像处理器用于对输出其中的所述图像数据进行处理。
59.本技术中,通过图像处理器实现对摄像头模组的图像数据进行处理,以得到更好的拍摄图片或影像。并且,本技术的光学镜头能够在不同的使用场景下变焦,从而在不同的使用需求(远距拍摄及微距拍摄)下均能够得到较好的成像效果。并且,本技术的光学镜头的光学总长可以较小,因此,光学镜头对电子设备的厚度限制会较小,即电子设备能够实现更好的薄型化效果。
附图说明
60.图1为本技术一种实施方式的电子设备的结构示意图。
61.图2为本技术另一种实施方式的电子设备的结构示意图。
62.图3为图2所示电子设备的成像原理示意图。
63.图4为本技术一些实施方式的摄像头模组的结构示意图。
64.图5为图1所示本技术实施方式的电子设备沿i-i截开后的部分截面示意图。
65.图6为本技术的另一种实施方式的电子设备沿图1中i-i截开后的部分截面示意图。
66.图7a为本技术第一实施方式的光学镜头用于远距拍摄时的结构示意图。
67.图7b为本技术第一实施方式的光学镜头用于微距拍摄时的结构示意图。
68.图8为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过本技术第一实施方式的光学镜头后的垂轴球差曲线图。
69.图9为波长为555nm的光经本技术第一实施方式的光学镜头后的像散场曲图。
70.图10为波长为555nm的光经过本技术第一实施方式的光学镜头的畸变图。
71.图11a为本技术第二实施方式的光学镜头用于远距拍摄时的结构示意图。
72.图11b为本技术第二实施方式的光学镜头用于微距拍摄时的结构示意图。
73.图12为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过本技术第二实施方式的光学镜头后的垂轴球差曲线图。
74.图13为波长为555nm的光经本技术第二实施方式的光学镜头后的像散场曲图。
75.图14为波长为555nm的光经过本技术第二实施方式的光学镜头的畸变图。
76.图15a为本技术第三实施方式的光学镜头用于远距拍摄时的结构示意图。
77.图15b为本技术第三实施方式的光学镜头用于微距拍摄时的结构示意图。
78.图16为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过本技术第三实施方式的光学镜头后的垂轴球差曲线图。
79.图17为波长为555nm的光经本技术第三实施方式的光学镜头后的像散场曲图。
80.图18为波长为555nm的光经过本技术第三实施方式的光学镜头的畸变图。
81.图19a所示为本技术第四实施方式的光学镜头用于远距拍摄时的结构示意图。
82.图19b所示为本技术第四实施方式的光学镜头用于微距拍摄时的结构示意图。
83.图20为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过本技术第四实施方式的光学镜头后的垂轴球差曲线图。
84.图21为波长为555nm的光经本技术第四实施方式的光学镜头后的像散场曲图。
85.图22为波长为555nm的光经过本技术第四实施方式的光学镜头的畸变图。
86.图23a为本技术第五实施方式的光学镜头用于远距拍摄时的结构示意图。
87.图23b为本技术第五实施方式的光学镜头用于微距拍摄时的结构示意图。
88.图24为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过本技术第五实施方式的光学镜头后的垂轴球差曲线图。
89.图25为波长为555nm的光经本技术第五实施方式的光学镜头后的像散场曲图。
90.图26为波长为555nm的光经过本技术第五实施方式的光学镜头的畸变图。
91.图27a为本技术第六实施方式的光学镜头用于远距拍摄时的结构示意图。
92.图27b为本技术第六实施方式的光学镜头用于微距拍摄时的结构示意图。
93.图28为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过本技术第六实施方式的光学镜头后的垂轴球差曲线图。
94.图29为波长为555nm的光经本技术第六实施方式的光学镜头后的像散场曲图。
95.图30为波长为555nm的光经过本技术第六实施方式的光学镜头的畸变图。
96.图31a为本技术第七实施方式的光学镜头用于远距拍摄时的结构示意图。
97.图31b为本技术第七实施方式的光学镜头用于微距拍摄时的结构示意图。
98.图32为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过本技术第七实施方式的光学镜头后的垂轴球差曲线图。
99.图33为波长为555nm的光经本技术第七实施方式的光学镜头后的像散场曲图。
100.图34为波长为555nm的光经过本技术第七实施方式的光学镜头的畸变图。
具体实施方式
101.为方便理解,在结合附图对本技术各个实施例进行描述前,先对本技术所涉及的技术术语进行解释和描述。
102.焦距(focal length,简称f),也称为焦长,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指无限远的景物通过镜片或镜片组在焦平面结成清晰影像时,镜片或镜片组的光学中心至焦平面的垂直距离。
103.光圈,是用来控制光线透过镜头照射至感光元件的光量的装置。表达光圈大小用f数 /f值表示。
104.光圈f值(f#),是镜头的焦距/镜头通光直径得出的相对值(相对孔径的倒数)。光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多;光圈f值越大,景深越小,拍照的背景内容
将会虚化。
105.正光焦度,也可以称为正折光力,表示镜片有正的焦距、有会聚光线的效果。
106.负光焦度,也可以称为负折光力,表示镜片有负的焦距、有发散光线的效果。
107.光学总长(total track length,ttl),指从光学镜头远离成像面的一端至成像面的总长度,是形成电子设备的厚度的主要因素。本技术中,光学总长是指在光学镜头的光轴上,第一镜头组的第一镜片的物侧面至感光元件的距离。
108.成像面:成像是指光线经过折射、衍射或由小孔直线传播而在光屏投下的实像,成像面是指成像所在的平面。
109.阿贝数,即散系数,是光学材料在不同波长下的折射率的差值比,代表材料散程度。
110.半像高(image height,ih),即成像圆的半径。
111.光轴,是一条假想的线,定义光学系统如何传导光线,光轴一般是垂直穿过镜片中心的光线。
112.物侧,以光学镜头为界,景物所在的一侧为物侧。
113.像侧,以光学镜头为界,景物的成像所在的一侧为像侧。
114.物侧面,镜片朝向物侧的表面称为物侧面。
115.像侧面,镜片朝向像侧的表面称为像侧面。
116.后焦长度(back focal length,bfl),即光学镜头的最靠近像侧的一片镜片的像侧面至成像面之间的轴上距离。
117.畸变(distortion)是指图像中点的实际显示位置与它们在理想系统中所处位置之间的差距。
118.视场角(field of view,fov)是指以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角。
119.自由曲面,是指不能由初等解析曲面组成,而由复杂方式自由变化的曲线曲面即所谓的自由曲线曲面组成的曲面。
120.本技术提供一种电子设备,电子设备可以为手机、平板、电脑、摄像机、照相机或其他形态的具有拍照或摄像功能的电子设备。请参阅图1,图1所示为本技术一种实施方式的电子设备1000的结构示意图。本实施方式中,电子设备1000为手机。其它实施方式中,电子设备1000可以为平板、照相机等其它形态的具有拍摄功能的设备。
121.电子设备1000可以包括摄像头模组100以及与摄像头模组100通信连接的图像处理器200。摄像头模组100用于获取图像数据并将图像数据输入到图像处理器200中,以便图像处理器200对图像数据进行处理。其中,摄像头模组100与图像处理器200的通信连接可以包括通过走线连接等电连接方式进行数据传输,也可以通过光缆连接或无线传输等其它能够实现数据传输的方式实现通信连接。
122.图像处理器200可以通过一系列复杂的数学算法运算,对数字图像信号进行优化处理,最后把处理后的信号传到显示器上或存储至存储器中。图像处理器200可以是图像处理芯片或数字信号处理(digital signal processing,dsp)芯片。
123.图1所示实施方式中,摄像头模组100可以设于电子设备1000的背面,为电子设备 1000的后置摄像头。本技术中,电子设备1000包括后盖板1001,后盖板1001上开设有入光孔
1002,电子设备1000外的光线经入光孔1002入射至摄像头模组100中的光学镜头10。应理解,图1所示实施方式的电子设备1000的摄像头模组100的安装位置仅仅是示意性的。在一些其他的实施方式中,摄像头模组100也可以安装于电子设备1000上的其他位置。例如,摄像头模组100可以安装于电子设备1000的正面,作为电子设备1000 的前置摄像头。或者,摄像头模组100可以安装于电子设备1000的背面的上部中间或右上角;或者,摄像头模组100还可以不设置在手机主体上,而设置在相对手机可移动或转动的部件上,例如该部件可以从手机主体上外伸、收回或旋转等。本技术对摄像头模组 100的安装位置不做任何限定。
124.请参阅图2,图2是本技术另一种实施方式的电子设备1000的结构示意图。图2中摄像头模组100、入光孔1002以及光学镜头10和图1中的相同,在此不做赘述。在图2 所示的实施方式中,相比于图1,电子设备1000还包括模数转换器(digital analog converter, dac)300。请参见图2,模数转换器300连接于摄像头模组100与图像处理器200之间。模数转换器300用于将摄像头模组100产生的模拟图像信号转换为数字图像信号并传输至图像处理器200,再通过图像处理器200对数字图像信号进行处理,最终通过显示屏或者显示器进行图像或者影像显示。
125.一些实施方式中,电子设备1000还可以包括存储器400,存储器400与图像处理器 200通信连接,图像处理器200对图像数字信号加工处理以后再将图像传输至存储器400 中,以便于在后续需要查看图像时能够随时从存储中查图像并在显示屏上进行显示(请参见图2)。一些实施方式中,图像处理器200还会对处理后的图像数字信号进行压缩,再存储至存储器400中,以节约存储器400空间。需要说明的是,图2仅为本技术实施方式的结构示意图,其中所示的摄像头模组100、图像处理器200、模数转换器300、存储器400的位置结构等均仅为示意。
126.请参阅图3,图3为图2所示电子设备1000的成像原理示意图。摄像头模组100包括光学镜头10以及感光元件20。感光元件20位于光学镜头10的像侧。其中,光学镜头 10的像侧是指光学镜头10靠近景物的成像的一侧。当摄像头模组100进行工作时,景物通过光学镜头10在感光元件20上成像。具体的,摄像头模组100的工作原理为:景物反射的光线l通过光学镜头10生成光学图像并投射到感光元件20的表面,感光元件20将光学图像转为电信号即模拟图像信号s1并将转换得到的模拟图像信号s1传输至模数转换器300,以通过模数转换器300转换为数字图像信号s2给图像处理器200。
127.感光元件20是一种半导体器件,表面可包含有几十万到几百万的光电二极管,受到光照射时,会产生电荷,从而完成将光学信号转化为电信号。可选的,感光元件20可以为任意能够将光学信号转化为电信号的器件。例如,感光元件20可以是电荷耦合元件 (charge coupled device,ccd),也可以是互补金属氧化物导体器件(complementarymetal-oxide semiconductor,cmos)。
128.光学镜头10影响成像质量和成像效果。光学镜头10包括从物侧至像侧排列的多片镜片,其主要利用镜片的折射原理进行成像。具体的,待成像物体的光线通过光学镜头10 在焦平面上形成清晰的影像,并通过位于成像面上的感光元件20记录景物的影像。相邻的镜片之间可以具有间隔,也可以紧贴设置。各片镜片起到的主要作用不同,通过不同镜片之间的配合以得到最佳的成像质量。
129.本技术的一些实施方式中,光学镜头10还包括用于校正彩偏差的滤光片30,滤
光片30位于感光元件20与光学镜头10的镜片之间。经光学镜头10的各镜片折射后的光线照射至滤光片30上,并经滤光片30传输至感光元件20。滤光片30可以滤掉不必要投射至感光元件20上的光线,防止感光元件20产生伪或波纹,以提高其有效分辨率和彩还原性,并能够避免外界的一些特定光线对感光元件20的损坏,保护感光元件20。
130.本技术的一些实施方式中,光学镜头10也可以包括用于保护感光元件20的保护元件,保护元件位于感光元件20与光学镜头10的镜片之间。经光学镜头10的各镜片折射后的光线照射至保护元件上,保护元件能够将光线中对感光元件20造成损坏的特定光线滤过,从而避免外界的一些特定光线对感光元件20的损坏,保护感光元件20。需要说明的是,本技术的滤光片30及保护元件均为平板结构,不会对光线的传输方向有影响,从而能够避免滤光片30及保护元件对成像效果产生影响。
131.可以理解的是,本技术的一些实施方式中,摄像头模组100包括的光学镜头10可以为多个,多个光学镜头10可以适用于不同的使用场景,从而保证摄像头模组100可以在不同的使用场景下均能够有较好的拍摄效果。例如,一些实施方式中,摄像头模组100可以包括适用于夜间拍摄的光学镜头、适用于远距拍摄的光学镜头及适用于广角拍摄的光学镜头等。
132.本技术实施方式中,如图3所示,光学镜头10包括自物侧至像侧排列的第一镜片组 11及第二镜片组12,且第一镜片组11及第二镜片组12同轴设置。其中,第一镜片组11 及第二镜片组12同轴设置是指第一镜片组11的光轴与第二镜片组12的光轴共线。电子设备1000外的光线经入光孔1002入射后进入依次经过第一镜片组11及第二镜片组12对光线的折射后照射至感光元件20上进行成像。第一镜片组11及第二镜片组12均包括多片镜片。本实施方式中,第一镜片组11的位置固定,即第一镜片组11与感光元件20的相对位置保持不变,第二镜片组12可沿其光轴的方向相对第一镜片组11移动。
133.本技术中,在不同的使用场景下,相应的移动第二镜片组12,能够改变第一镜片组 11与第二镜片组12之间的距离,从而改变光学镜头10的焦距,进而可以保证在不同的使用场景下,本技术的光学镜头10均能够实现良好的拍摄效果。例如,本技术的一些实施方式中,所述光学镜头10可以处于远距拍摄状态及微距拍摄状态。所述第二镜片组12 相对所述第一镜片组11移动时,光学镜头10在所述远距拍摄状态及所述微距拍摄状态之间进行切换。具体的,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第二镜片组12移动以靠近第一镜片组11,以调整光学镜头10的焦距,从而保证能够有较好的远距拍摄效果;光学镜头 10处于微距拍摄状态时,第二镜片组12移动以远离第一镜片组11,以调整光学镜头10 的焦距,从而保证能够有较好的远距拍摄效果。
134.本技术一些实施方式中,电子设备1000还可以包括驱动结构,驱动结构与第二镜片组12连接,以通过驱动结构驱动第二镜片组12移动,从而改变第一镜片组11与第二镜片组12之间的距离。一些实施方式中,该驱动结构可以为微型电机。
135.本技术中,将第二镜片组12设置于第一镜片组11的后焦长度范围内,相较于调整光学镜头10的各片镜片之间的距离以实现光学镜头10改变的方案来说,本技术的光学镜头 10的第一镜片组11包括的各镜片之间由于不需要移动,因此,第一镜片组11的各镜片之间的距离可以较小。同样的,本技术的光学镜头10的第二镜片组12包括的各镜片之间由于不需要移动,因此,第二镜片组12的各镜片之间的距离可以较小,进而使得光学镜头10的光学
(flexible printed circuit,fpc)或印刷电路板(printed circuit board,pcb),其中,fpc 可以是单面柔性板、双面柔性板、多层柔性板或混合结构的柔性电路板等。对于摄像头模组100包括的其他元件在此不再一一详述。滤光片30或保护元件可以固定于光学镜头10 的第一镜筒10a朝向像侧的一端,并位于第二镜筒10b与线路板50之间;或者,也可以通过支架支撑固定于线路板50的上方。感光元件20通过键合或者贴片等方式固定于线路板50朝向第一镜筒10a的一面,感光元件20与光学镜头10的镜片相对设置,光学镜头 10生成的光学图像能够投射至感光元件20。一些实施方式中,模数转换器300、图像处理器200、存储器400等也通过键合或者贴片等方式集成于线路板50上,从而通过线路板50实现感光元件20、模数转换器300、图像处理器200、存储器400等之间的通信连接。
141.请重新参阅图3,本技术中,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12均包括多片镜片,且光学镜头10的任一镜片可以为具有正光焦度或负光焦度的镜片,从而保证每片镜片均能够起到一定的光学效果,以保证实现光学镜头10所需达到的光学效果的同时,尽量减小光学镜头10的镜片数量,减小光学镜头10的光学总长,从而实现光学镜头 10的小型化,使得光学镜头10安装于电子设备1000内时占用的体积较小,且减小光学镜头10对终端的厚度的影响。当在多片镜片之间插入平面镜时,平面镜不算作为本技术的光学镜头10的镜片。例如,在第一镜片组11与第二镜片组12之间插入平面镜时,平面镜不能算作本技术实施方式的光学镜头10的镜片。
142.本技术实施方式中,通过采用两个镜片组(第一镜片组11及第二镜片组12)相结合,通过移动第二镜片组12,从而调整光学镜头10的焦距,以使光学镜头10能够满足不同的应用场景(如远距拍摄及微距拍摄)。具体的,本技术实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12之间的距离最近;光学镜头10处于微距拍摄状态时,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12之间的距离最远。
143.本技术一些实施方式中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。通过第一镜片组11与第二镜片组12的光焦度正负配合,能够实现较好的消除像差的作用,从而实现较好的光学效果。并且,本技术实施方式中,第二镜片组12具有负光焦度,能够起到对光线的扩散作用,以保证光学镜头10具有较大的像高,从而使得光学镜头10能够匹配大主光线入射角的感光元件20,提高光学镜头10的成像解析力。
144.本技术一些实施方式中,第一镜片组11包括3-4片镜片,第二镜片组12包括2-3片镜片。
145.本技术实施方式中,第一镜片组11包括3-4片镜片,第二镜片组12包括2-3片镜片,能够保证光学镜头10具有良好的光学效果的同时,尽量的减小光学镜头10的光学总长,以使得本实施方式的光学镜头10能够更加的适用于薄型的电子设备1000内。
146.可以理解的是,本技术的其它一些实施方式中,第一镜片组11包括的镜片数量也可以为2片或者3片以上,或第二镜片组12的镜片数量也可以为3片以上,但是可能会增加光学镜头10的光学总长,从而影响电子设备1000的厚度等尺寸。
147.本技术的一些实施方式中,光学镜头10满足关系式:ttl≤25mm。其中,ttl为光学镜头10的光学总长。本技术实施方式中,光学镜头10的光学总长较小、占用的体积较小从而能够适应于手机等薄型化的电子设备1000内。
148.本技术一些实施方式中,第一镜片组11的镜片包括自物侧至像侧依次设置的第一
处于远距拍摄状态时,第一镜片组11与第二镜片组12之间的距离最为接近。本技术的光学镜头10满足上述关系式,即光学镜头10的第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而根据光学镜头10的实际使用需求移动第二镜头组时,光学镜头10的焦距能够得到适应性的调整以满足不同场景的拍摄需求。
155.一些实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11满足关系式:0.2《|f11/f12|《1.1。其中, f11为第一镜片组11的第一镜片111的焦距,f12为第一镜片组11的第二镜片112的焦距。本技术的第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的满足上述关系式,即第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10 能够具有良好的成像效果。本技术一些实施方式中,第一镜片组的第一镜片的焦距与第二镜片的焦距的比值的绝对值|f11/f12|小于1,即本技术实施方式中,第一镜片111的光焦度的绝对值小于第二镜片112的焦距的绝对值,即第一镜片111能够具有较好的能力,能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界的光线汇聚至光学镜头10内,提高光学镜头 10的入光量,以使光学镜头10具有更好的成像效果。
156.一些实施方式中,光学镜头10的第二镜片组12满足关系式:|f21/f2l|《10。其中,f21 为第二镜片组12的第一片镜片121的焦距,f2l为第二镜片组12中最靠近像侧的镜片的焦距。本技术一些实施方式中,第二镜片组12包括两片镜片,两片镜片为依次从物侧至像侧排布的第一片镜片121及第二片镜片122,因此,第二镜片组12中最靠近像侧的镜片即为第二片镜片122。在其他一些实施方式中,第二镜片组12可包括三片镜片,三片镜片为依次从物侧至像侧排布的第一片镜片121、第二片镜片122及第三片镜片123(图中未示出),因此,第二镜片组12中最靠近像侧的镜片即为第三片镜片123。
157.本技术的光学镜头10满足上述关系式,即第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片的焦距能够得到合理的分配,从而使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头10均能够有较好的拍摄效果。
158.本技术的一些实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片的焦距比值的绝对值|f21/f2l|小于1,即第二镜片组12的第一片镜片121的焦距绝对值小于最靠近像侧的镜片的焦距绝对值,因此,第二镜片组12的第一片镜片121屈光的程度较高,因此,从第一镜片组11入射传输至第二镜片组12的光线经第一片镜片121后能够得到尽快的调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头10均能够有良好的成像效果。
159.一些实施方式中,光学镜头10的第二镜片组12满足关系式:1.4《|1-β^2|《3.8。其中,β为光线在第二镜片组12上的入射角度与出射角度的比值,1-β^2为第二镜片组12的焦距敏感度。本技术实施方式中,焦距敏感度决定了光线的调控能力的大小,影响镜片组的焦距。本实施方式中,第二镜片组12的焦距敏感度满足上述关系式时,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头 10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
160.本技术实施方式中,第一镜片组11中至少一片镜片采用玻璃镜片,其它的镜片为玻璃镜片或者塑料镜片。由于玻璃镜片的相对折射率温度系数较低,即玻璃镜片的折射率
随着温度变化的程度较小,因此,本技术的光学镜头10相较于全部采用塑料镜片的光学镜头10来说,温漂系数会大大减小。并且,一般来说,玻璃镜片的折射率随温度变化关系满足:dn/dt》0,其中,dn是指折射率的变化值,dt是指温度变化值的比值;塑料镜片的折射率随温度变化关系满足:dn/dt<0,当温度发生变化时,玻璃镜片与塑料镜片之间会产生补偿,从而减小光学镜头10的温漂。本实施方式中,第一镜片组11中最靠近物侧的镜片(即第一镜片111)为玻璃镜片,由于第一镜片组11中最靠近物侧的镜片一般离外界的距离最近,从而受到温度的影响最大,因此,将其设置为玻璃镜片,能够最大程度的减小光学镜头10的温漂。
161.一些实施方式中,第一镜片组11的多片镜片中至少包括4个非球面镜片,第二镜片组12的镜片均为非球面镜片,从而保证光学镜头10的各个镜片有更高的表面自由度,可以将镜片的表面根据需求进行任意设计,进而能够减小光学镜头10的像差、场曲等问题,从而使得光学镜头10有更好的成像效果。本技术一些实施方式中,第一镜片组11中最靠近物侧的镜片(即第一镜片111)为球面镜片,其它镜片均为非球面镜片。本技术一些实施方式中,由于第一镜片111的材质为玻璃材质,玻璃材质的镜片加工难度较高,因此,第一镜片111采用球面镜片时,相较于非球面镜片来说,镜片的加工能够更加的简单。可以理解的是,本技术的其它一些实施方式中,第一镜片组11除第一片镜片121外的其它镜片也可以为玻璃镜片,以进一步的减小光学镜头10的温漂。并且,第一镜片组11包括的玻璃镜片的表面也可以为非球面,以增加镜片的表面自由度,从而可以将镜片的表面根据需求进行任意设计,进而减小光学镜头10的像差、场曲等问题,从而使得光学镜头10 有更好的成像效果。本技术一些实施方式中,镜片的物侧面及像侧面也可以一面为球面,另一面为非球面。
162.请参阅图5,图5所示为图1所示实施方式的电子设备1000沿i-i截开后的部分截面示意图。本实施方式中,摄像头模组100安装于电子设备1000中时,光学镜头10的轴向方向与电子设备1000的厚度方向(即图中z轴方向)相同,且光学镜头10与电子设备 1000上的入光孔1002相对,电子设备1000外的光线经入光孔1002入射至光学镜头10,再经光学镜头10后出射至感光元件20上成像。本实施方式中,光学镜头10的轴向方向与第一镜片组11及第二镜片组12的轴向方向相同。光学镜头10的光学总长会影响电子设备1000的厚度。本技术中,由于光学镜头10的光学总长可以较小,从而电子设备1000 的厚度可以较薄,实现电子设备1000的薄型化。
163.请参阅图6,图6所示为本技术的另一种实施方式的电子设备1000沿图1中i-i截开后的部分截面示意图。本实施方式中,光学镜头10可以为潜望式的镜头,即第一镜片组 11及第二镜片组12的轴向方向可以与电子设备1000的厚度方向(图中z轴方向)垂直,从而避免第一镜片组11及第二镜片组12的轴上距离对电子设备1000的厚度的影响。本实施方式中,第一镜片组11及第二镜片组12的轴向方向为图中x方向。光学镜头10还包括光路偏折元件40,光路偏折元件40能够改变光线的传输方向。本实施方式中,光路偏折元件40设于第一镜片组11件远离第二镜片组12件的一侧,并与电子设备1000上的入光孔1002相对。光学镜头10包括电子设备1000外的光线沿电子设备1000的厚度方向经入光孔1002可以入射至光学镜头10内,再经光学镜头10的光路偏折元件40折叠后依次经第一镜片组11件及第二镜片组12件后,再出射至感光元件20上成像。本实施方式中,光路偏折元件40可以为棱镜、反光镜等。可以理解的是,本技术的一些实施方式中,光路偏折元件40与电子设备1000上的入光孔1002之间也可以设置镜片,以进一步的提高光学镜头10的成像效果。
164.本技术中,通过在不同的使用场景下(包括远距拍摄场景及微距拍摄场景),相应的移动第二镜片组12,以改变第一镜片组11与第二镜片组12之间的距离,从而改变光学镜头10的焦距,从而保证在不同的使用场景下,通过本技术的光学镜头10均能够实现良好的拍摄效果。并且,本技术中,将第二镜片组12设置于第一镜片组11的后焦长度范围内,相较于调整光学镜头10的各片镜片之间的距离以实现光学镜头10改变的方案来说,本技术的光学镜头10的光学总长能够较短,以使得光学镜头10能够适用于薄型化的电子设备1000内。并且,本技术中,通过对第一镜片组11及第二镜片组12的光焦度的合理分配、第一镜片组11及第二镜片组12内各镜片的光焦度的合理分配,并控制镜片的数量,使光学镜头10的光圈、焦距、厚度、折射率和光学总长等方面共同配合,从而能够保证光学镜头10在不同的应用场景下均能够具有较好的成像效果,同时满足光学系统结构紧凑的需求,使得光学镜头10的体积较小,能够更好的应用于小型的电子设备1000中。
165.下面将结合图7a至图33更加详细地描述本技术实施方式的一些具体的而非限制性的例子。
166.请参阅图7a及图7b,图7a所示为本技术第一实施方式的光学镜头10用于远距拍摄时的结构示意图,图7b所示为本技术第一实施方式的光学镜头10用于微距拍摄时的结构示意图。本实施方式中,光学镜头10包括的自物侧至像侧依次设置的第一镜片组11及第二镜片组12。第一镜片组11的镜片为三片,分别为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113自物侧至像侧依次设置。第二镜片组12的镜片为两片,分别为第一片镜片121及第二片镜片122,第一片镜片121及第二片镜片122自物侧至像侧依次设置。本实施方式中,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第一片镜片121及第二片镜片122同轴设置。本实施方式中,第一镜片组11 的轴向方向为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113的光轴方向,第二镜片组12的轴向方向为第一片镜片121、第二片镜片122的镜片,第一镜片组11与第二镜片组12同轴。
167.其中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。第一镜片组11 的第一镜片111具有正光焦度,第二镜片112具有负光焦度,第三镜片113具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121具有正光焦度,第二片镜片122具有负光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121为弯月型镜片,且第一片镜片121的像侧面为凹面。
168.本实施方式中,第一镜片组11的第一镜片111为玻璃材质。第一镜片组11的第一镜片111的物侧面及像侧面均为球面,第二镜片112及第三镜片113的物侧面及像侧面均为高次非球面。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122的物侧面及像侧面均为高次非球面。依据上文中关于本技术光学镜头10满足的各关系式,本技术第一实施方式的光学镜头10的设计参数如下表1。
169.表1第一实施方式的光学镜头10的设计参数
[0170][0171]
其中,s11表示第一镜片111的物侧面,s12表示第一镜片111的像侧面,s13表示第二镜片112的物侧面,s14表示第二镜片112的像侧面,s15表示第三镜片113的物侧面,s16表示第三镜片113的像侧面;s21表示第一片镜片121的物侧面,s22表示第一片镜片121的像侧面,s23表示第二片镜片122的物侧面,s24表示第二片镜片122的像侧面,s31表示滤光片30的物侧面,s32表示滤光片30的像侧面。需要说明的是,本技术中,s11、s12、s13、s14、s15、s16、s21、s22、s23、s24、s31、s32等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0172]
其中,厚度d1表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,光学镜头10的各镜片的厚度及镜片之间的距离。具体的,d1/s11表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第一镜片111 的厚度;d1/s12表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第一镜片111的像侧面至第二镜片112的物侧面之间的距离;d1/s13表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第二镜片112 的厚度;d1/s14表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第二镜片112的像侧面至第三镜片113的物侧面之间的距离;d1/s15表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113 的厚度;d1/s16表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面至第一片镜片121的物侧面之间的距离;d1/s21表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第一片镜片121的厚度;d1/s22表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第一片镜片121的像侧面至第二片镜片122的物侧面之间的距离;d1/s23表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第二片镜片122的厚度;d1/s24表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,第二片镜片122 的像侧面至滤光片30的物侧面之间的距离;d1/s31表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,滤光片30的厚度;d1/s32表示光学镜头10处于远距拍摄状态时,滤光片30的像侧面至感光元件20的距离。
[0173]
厚度d2表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,光学镜头10的各镜片的厚度及镜片之间的距离。具体的,d2/s11表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第一镜片111的厚度;d2/s12表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第一镜片111的像侧面至第二镜片112 的物
侧面之间的距离;d2/s13表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第二镜片112的厚度;d2/s14表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第二镜片112的像侧面至第三镜片113 的物侧面之间的距离;d2/s15表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的厚度;d2/s16表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面至第一片镜片 121的物侧面之间的距离;d2/s21表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第一片镜片121 的厚度;d2/s22表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第一片镜片121的像侧面至第二片镜片122的物侧面之间的距离;d2/s23表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第二片镜片122的厚度;d2/s24表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,第二片镜片122的像侧面至滤光片30的物侧面之间的距离;d2/s31表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,滤光片30的厚度;d2/s32表示光学镜头10处于微距拍摄状态时,滤光片30的像侧面至感光元件20的距离。
[0174]
需要说明的是,本技术中,d1、d2、d1/s11、d1/s12、d1/s13、d1/s14、d1/s15、d1/s16、 d1/s21、d1/s22、d1/s23、d1/s24、d1/s31、d1/s32、d2/s11、d2/s12、d2/s13、d2/s14、 d2/s15、d2/s16、d2/s21、d2/s22、d2/s23、d2/s24、d2/s31、d2/s32等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0175]
表2示出了本实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数。需要说明的是,本技术中所说的非球面镜片是指像侧面及物侧面均为非球面的镜片。本实施方式中,第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113,及第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122均为非球面镜片。
[0176]
表2第一实施方式的光学镜头10的各镜片的设计参数
[0177][0178][0179]
其中,k为二次曲面常数,a2、a4、a6、a8、a
10
、a
12
等符号表示多项式系数。需要说明的
是,表格中的各参数为科学计数法表示。例如,3.7308e-03是指3.7308
×
10-03

ꢀ‑
1.4773e-06是指-1.4773
×
10-6
。本技术中,k、a2、a4、a6、a8、a
10
、a
12
等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0180]
本实施方式中,所有非球面面型可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
[0181][0182]
其中,z为非球面的矢高(即非球面上距离光轴为r的点与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离),r为非球面的径向坐标(即非球面曲线上的点与光轴的垂直距离),c 为非球面顶点球曲率,k为二次曲面常数,αi为第i阶非球面系数,ρ为归一化轴向坐标。
[0183][0184]
本实施方式中,通过将表2中的各参数代入上述非球面公式即能够设计得到本实施方式的光学镜头10中的第二镜片112、第三镜片113、第一片镜片121及第二片镜片122。
[0185]
根据上述各镜片的设计参数得到本实施方式的光学镜头10。本实施方式的光学镜头 10的基本参数如表3所示。
[0186]
表3第一实施方式的光学镜头10基本参数
[0187]
参数取值参数取值f1(mm)7.78f22(mm)30.1f2(mm)-10.47f(mm)16.57f11(mm)9.2f#(mm)3.0f12(mm)-20.67ih(mm)4.5f13(mm)11.86β2.13f21(mm)-6.82|1-β^2|3.54ttl(mm)16.828
ꢀꢀ
[0188]
其中,f1为第一镜片组11的焦距。
[0189]
f2为第二镜片组12的焦距。
[0190]
f11为第一镜片组11的第一镜片111的焦距。
[0191]
f12为第一镜片组11的第二镜片112的焦距。
[0192]
f13为第一镜片组11的第三镜片113的焦距。
[0193]
f21为第二镜片组12的第一片镜片121的焦距。
[0194]
f22为第二镜片组12的第二片镜片122的焦距。
[0195]
f为光学系统的焦距。
[0196]
f#为光学系统光圈f值。
[0197]
β为第二镜片组12入射角与出射角的比值,|1-β^2|为焦距敏感度。
[0198]
ttl为光学总长,即第一镜片组11的第一镜片111的物侧面至像面的轴上距离。
[0199]
需要说明的是,本技术中,ttl、imgh、f、f1、f2、f11、f12、f13、f21、f22、β、|1-β^2|、 f#等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0200]
本实施方式中,光学镜头10的光学总长为16.828mm。本实施方式中,所述第一镜片组11中最靠近所述第二镜片组12的镜片的像侧面与所述第二镜片组12中最靠近所述第一镜片组11的镜片的物侧面之间的距离d,即为第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离。本实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为0.999mm;光学镜头10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21 之间的距离为2.32mm。
[0201]
本实施方式中,所述第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd为 1.32mm,通过短距离的移动即能够实现光学镜头10的不同场景的应用需求,对驱动第二镜片组12移动的驱动结构的要求较小。第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd光学镜头10的光学总长ttl的比值为0.138。本实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12的焦距比值|f1/f2|为0.74,光学镜头10的第一镜片组11与光学镜头10的焦距比值|f1/f|为0.47,光学镜头10的第二镜片组12与光学镜头10的焦距比值|f2/f|为0.63,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。且第二镜片组12能够配合第一镜片组11以修正光学镜头10的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。并且,本实施方式中,第一镜片组11的焦距与第二镜片组12的焦距的比值的绝对值|f1/f2| 小于1,即第一镜片组11的屈光能力较第二镜片组12更强,第一镜片组11具有更强的光线调整能力,第二镜片组12对光线调整作用较小,从而减小第二镜片组12在不同位置之间移动时对光学镜头10的光线调节效果的差别,保证在移动第二镜片组12以调整光学镜头10的焦距,以实现远距拍摄及微距拍摄的同时,光学镜头10的成像效果始终能够较好。
[0202]
本实施方式中,第一镜片组11中第一镜片111的焦距与第二镜片112的焦距比值为 |f11/f12|为0.45,第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。并且,本实施方式中,第一镜片111的光焦度小于第二镜片112的焦距,即第一镜片111能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界的光线汇聚至光学镜头10内,提高光学镜头10的入光量,以使光学镜头10具有更好的成像效果。
[0203]
本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距与最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的比值为|f21/f2l|为0.23,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距能够得到合理的分配,使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头 10均能够有较好的拍摄效果。并且,本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距的绝对值小于最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距的绝对值,即第二镜片组12的第一片镜片121屈光的程度较高,因此,第二镜片组12在沿轴向移动的过程中,从第一镜片组11入射传输至第二镜片组12的光线经第一片镜片121后的光线能够第一时间得到调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头10均能够有良好的成像效果。
[0204]
第二镜片组12的焦距敏感度|1-β^2|为3.54,其中,光线在第二镜片组12上入射角度与出射角度的比值β为2.13。本实施方式中,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适
的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
[0205]
请参阅图8、图9及图10,图8所示为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过第一实施方式的光学镜头10后的垂轴球差曲线图。图8的纵坐标表示的是实际像高,单位为毫米;横坐标表示垂轴方向上的差,单位为毫米。图9所示为波长为555nm的光经第一实施方式的光学镜头10后的像散场曲图,图9的纵坐标表示视场角度,单位为度 (
°
),横坐标单位为光学镜头10的像散场曲值,单位为毫米(mm)。其中,实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的场曲值,虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的场曲值。图10所示为波长为555nm的光经过第一实施方式的光学镜头10的畸变图。图 10的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为波长为555nm的光经过第一实施方式的光学镜头10的畸变值,单位为%。从图8中可以看出,本实施方式中,不同波长的光线经本实施方式的光学镜头10后的垂轴球差也控制在一个较小的范围内。从图 9中可知,光经本实施方式的光学镜头10后在弧矢方向和子午方向的像散场曲均较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的像散场曲较小。从图10中可知,经本实施方式的光学镜头10后光线的畸变较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的畸变较小。因此,本实施方式中,光线经本实施方式的光学镜头10后垂轴球差、像散场曲及畸变等均较小,也即本实施方式的光学镜头10能够实现具有较好的成像效果。其中,球差是由于光学透镜空间变化带来的实际光线与近轴或旁轴光线的差异。
[0206]
请参阅图11a及图11b,图11a所示为本技术第二实施方式的光学镜头10用于远距拍摄时的结构示意图,图11b所示为本技术第二实施方式的光学镜头10用于微距拍摄时的结构示意图。本实施方式中,光学镜头10包括的自物侧至像侧依次设置的第一镜片组11 及第二镜片组12。第一镜片组11的镜片为三片,分别为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113自物侧至像侧依次设置。第二镜片组12的镜片为两片,分别为第一片镜片121及第二片镜片122,第一片镜片121 及第二片镜片122自物侧至像侧依次设置。本实施方式中,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第一片镜片121及第二片镜片122同轴设置。本实施方式中,第一镜片组 11的轴向方向为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113的光轴方向,第二镜片组12 的轴向方向为第一片镜片121、第二片镜片122的镜片,第一镜片组11与第二镜片组12 同轴。
[0207]
其中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。第一镜片组11 的第一镜片111具有正光焦度,第二镜片112具有负光焦度,第三镜片113具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122具有负光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121为弯月型镜片,且第一片镜片121的像侧面为凹面。
[0208]
本实施方式中,第一镜片组11的第一镜片111为玻璃材质。第一镜片组11的第一镜片111的物侧面及像侧面均为球面,第二镜片112及第三镜片113的物侧面及像侧面均为高次非球面。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122的物侧面及像侧面均为高次非球面。依据上文中关于本技术光学镜头10满足的各关系式,本技术第二实施方式的光学镜头10的设计参数如下表4。
[0209]
表4第二实施方式的光学镜头10的设计参数
[0210][0211]
表5示出了本实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数。本实施方式中,第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122均为非球面镜片。
[0212]
表5第二实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数
[0213][0214]
[0215]
本实施方式中,所有非球面面型可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
[0216][0217]
其中,z为非球面的矢高(即非球面上距离光轴为r的点与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离),r为非球面的径向坐标(即非球面曲线上的点与光轴的垂直距离),c 为非球面顶点球曲率,k为二次曲面常数,αi为第i阶非球面系数,ρ为归一化轴向坐标。
[0218][0219]
本实施方式中,通过将表2中的各参数代入上述非球面公式即能够设计得到本实施方式的光学镜头10中的第二镜片112、第三镜片113、第一片镜片121及第二片镜片122。
[0220]
根据上述各镜片的设计参数得到本实施方式的光学镜头10。本实施方式的光学镜头 10的基本参数如表6所示。
[0221]
表6第二实施方式的光学镜头10基本参数
[0222]
参数取值参数取值f1(mm)10.28f22(mm)29.8f2(mm)-14.22f(mm)16.53f11(mm)9.50f#(mm)3.00f12(mm)-25.79ih(mm)4.2f13(mm)24.88β1.61f21(mm)-9.97|1-β^2|1.58ttl(mm)17.248
ꢀꢀ
[0223]
本实施方式中,光学镜头10的光学总长为17.248mm。本实施方式中,所述第一镜片组11中最靠近所述第二镜片组12的镜片的像侧面与所述第二镜片组12中最靠近所述第一镜片组11的镜片的物侧面之间的距离d,即为第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离。本实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为1.084mm;光学镜头10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21 之间的距离为3.58mm。
[0224]
本实施方式中,所述第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd为 2.49mm,通过短距离的移动即能够实现光学镜头10的不同场景的应用需求,对驱动第二镜片组12移动的驱动结构的要求较小。第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd光学镜头10的光学总长ttl的比值为0.144。
[0225]
本实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12的焦距比值|f1/f2|为0.72, 光学镜头10的第一镜片组11与光学镜头10的焦距比值|f1/f|为0.62,光学镜头10的第二镜片组12与光学镜头10的焦距比值|f2/f|为0.86,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。且第二镜片组12能够配合第一镜片组11以修正光学镜头10的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。并且,本实施方式中,第一镜片组11的焦距与第二镜片组 12
的焦距的比值的绝对值|f1/f2|小于1,即第一镜片组11的焦距小于第二镜片组12的焦距,第一镜片组11的屈光能力较第二镜片组12更强,第一镜片组11具有更强的光线调整能力,第二镜片组12对光线调整作用较小,从而减小第二镜片组12在不同位置之间移动时对光学镜头10的光线调节效果的差别,保证在移动第二镜片组12以调整光学镜头 10的焦距,以实现远距拍摄及微距拍摄的同时,光学镜头10的成像效果始终能够较好。
[0226]
本实施方式中,第一镜片组11中第一镜片111的焦距与第二镜片112的焦距比值为 |f11/f12|为0.37,第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。并且,本实施方式中,第一镜片111的光焦度小于第二镜片112的焦距,即第一镜片111能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界的光线汇聚至光学镜头10内,提高光学镜头10的入光量,以使光学镜头10具有更好的成像效果。
[0227]
本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距与最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的比值为|f21/f2l|为0.33,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距能够得到合理的分配,使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头 10均能够有较好的拍摄效果。并且,本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距的绝对值小于最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距的绝对值,即第二镜片组12的第一片镜片121屈光程度较高,因此,第二镜片组12在沿轴向移动的过程中,从第一镜片组11入射传输至第二镜片组12的光线经第一片镜片121后的光线能够第一时间得到调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头10均能够有良好的成像效果。
[0228]
第二镜片组12的焦距敏感度|1-β^2|为3.54,其中,光线在第二镜片组12上入射角度与出射角度的比值β为2.13。本实施方式中,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
[0229]
请参阅图12、图13及图14,图12所示为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过第二实施方式的光学镜头10后的垂轴球差曲线图。图12的纵坐标表示的是实际像高,单位为毫米;横坐标表示垂轴方向上的差,单位为毫米。图13所示为波波长为555nm 的光经第二实施方式的光学镜头10后的像散场曲图。图13的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为光学镜头10的像散场曲值,单位为毫米(mm)。其中,实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的场曲值,虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的场曲值。图14所示为波长为555nm的光经过第二实施方式的光学镜头10的畸变图。图14的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为波长为555nm的光经过第二实施方式的光学镜头10的畸变值,单位为%。从图12中可以看出,本实施方式中,不同波长的光线经本实施方式的光学镜头10后的垂轴球差也控制在一个较小的范围内。从图13中可知,光经本实施方式的光学镜头10后在弧矢方向和子午方向的像散场曲均较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的像散场曲较小。从图14中可知,经本实施方式的光学镜头10后光线的畸变较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的畸变较小。因此,本实施方式中,光线经本实施方式的光学镜头10后垂轴
球差、像散场曲及畸变等均较小,也即本实施方式的光学镜头10能够实现具有较好的成像效果。
[0230]
请参阅图15a及图15b,图15a所示为本技术第三实施方式的光学镜头10用于远距拍摄时的结构示意图,图15b所示为本技术第三实施方式的光学镜头10用于微距拍摄时的结构示意图。本实施方式中,光学镜头10包括的自物侧至像侧依次设置的第一镜片组11 及第二镜片组12。第一镜片组11的镜片为三片,分别为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113自物侧至像侧依次设置。第二镜片组12的镜片为两片,分别为第一片镜片121及第二片镜片122,第一片镜片121 及第二片镜片122自物侧至像侧依次设置。本实施方式中,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第一片镜片121及第二片镜片122同轴设置。本实施方式中,第一镜片组 11的轴向方向为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113的光轴方向,第二镜片组12 的轴向方向为第一片镜片121、第二片镜片122的镜片,第一镜片组11与第二镜片组12 同轴。
[0231]
其中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。第一镜片组11 的第一镜片111具有正光焦度,第二镜片112具有负光焦度,第三镜片113具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121具有正光焦度,第二片镜片122具有负光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121为弯月型镜片,且第一片镜片121的像侧面为凸面。
[0232]
本实施方式中,第一镜片组11的第一镜片111为玻璃材质。第一镜片组11的第一镜片111的物侧面及像侧面均为球面,第二镜片112及第三镜片113的物侧面及像侧面均为高次非球面。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122的物侧面及像侧面均为高次非球面。依据上文中关于本技术光学镜头10满足的各关系式,本技术第三实施方式的光学镜头10的设计参数如下表7。
[0233]
表7第三实施方式的光学镜头10的设计参数
[0234][0235]
[0236]
表8示出了本实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数。本实施方式中,第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122均为非球面镜片。
[0237]
表8第三实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数
[0238][0239]
通过将上述参数代入至公式:
[0240]

[0241]
即能够设计得到第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122。本实施方式中,
[0242][0243]
根据上述各镜片的设计参数得到本实施方式的光学镜头10。本实施方式的光学镜头 10的基本参数如表9所示。
[0244]
表9第三实施方式的光学镜头10基本参数
[0245]
参数取值参数取值f1(mm)7.94f22(mm)-7.77f2(mm)-7.76f(mm)16.55f11(mm)10.3f#(mm)3.1f12(mm)-26.48ih(mm)4
f13(mm)10.13β2.08f21(mm)-71.14|1-β^2|3.34ttl(mm)17.23
ꢀꢀ
[0246]
本实施方式中,光学镜头10的光学总长为17.23mm。本实施方式中,所述第一镜片组11中最靠近所述第二镜片组12的镜片的像侧面与所述第二镜片组12中最靠近所述第一镜片组11的镜片的物侧面之间的距离d,即为第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离。本实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为0.95mm;光学镜头10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21 之间的距离为2.03mm。
[0247]
本实施方式中,所述第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd为 1.08mm,通过短距离的移动即能够实现光学镜头10的不同场景的应用需求,对驱动第二镜片组12移动的驱动结构的要求较小。第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd与光学镜头10的光学总长ttl的比值为0.144。
[0248]
本实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12的焦距比值|f1/f2|为1.02, 光学镜头10的第一镜片组11与光学镜头10的焦距比值|f1/f|为0.48,光学镜头10的第二镜片组12与光学镜头10的焦距比值|f2/f|为0.47,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。且第二镜片组12能够配合第一镜片组11以修正光学镜头10的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。
[0249]
本实施方式中,第一镜片组11中第一镜片111的焦距与第二镜片112的焦距比值为 |f11/f12|为0.39,第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。并且,本实施方式中,第一镜片111的光焦度小于第二镜片112的焦距,即第一镜片111能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界的光线汇聚至光学镜头10内,提高光学镜头10的入光量,以使光学镜头10具有更好的成像效果。
[0250]
本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距与最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的比值为|f21/f2l|为9.16,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片的焦距能够得到合理的分配,使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头10均能够有较好的拍摄效果。
[0251]
第二镜片组12的焦距敏感度|1-β^2|为3.34,其中,光线在第二镜片组12上入射角度与出射角度的比值β为2.08。本实施方式中,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
[0252]
请参阅图16、图17及图18,图16所示为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过第三实施方式的光学镜头10后的垂轴球差曲线图。图16的纵坐标表示的是实际像高,单位为毫米;横坐标表示垂轴方向上的差,单位为毫米。图17所示为波长为555nm的光经第三实施方式的光学镜头10后的像散场曲图。图17的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为光学镜头10的像散场曲值,单位为毫米(mm)。其中,实线表示中心波长(555nm)的光
在子午像面的场曲值,虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的场曲值。图18所示为波长为555nm的光经过第三实施方式的光学镜头10的畸变图。图18的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为波长为555nm的光经过第三实施方式的光学镜头10的畸变值,单位为%。从图16中可以看出,本实施方式中,不同波长的光线经本实施方式的光学镜头10后的垂轴球差也控制在一个较小的范围内。从图17中可知,光经本实施方式的光学镜头10后在弧矢方向和子午方向的像散场曲均较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的像散场曲较小。从图18中可知,经本实施方式的光学镜头10后光线的畸变较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的畸变较小。因此,本实施方式中,光线经本实施方式的光学镜头10后垂轴球差、像散场曲及畸变等均较小,也即本实施方式的光学镜头10能够实现具有较好的成像效果。
[0253]
请参阅图19a及图19b,图19a所示为本技术第四实施方式的光学镜头10用于远距拍摄时的结构示意图,图19b所示为本技术第四实施方式的光学镜头10用于微距拍摄时的结构示意图。本实施方式中,光学镜头10包括的自物侧至像侧依次设置的第一镜片组11 及第二镜片组12。第一镜片组11的镜片为三片,分别为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113自物侧至像侧依次设置。第二镜片组12的镜片为两片,分别为第一片镜片121及第二片镜片122,第一片镜片121 及第二片镜片122自物侧至像侧依次设置。本实施方式中,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第一片镜片121及第二片镜片122同轴设置。本实施方式中,第一镜片组 11的轴向方向为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113的光轴方向,第二镜片组12 的轴向方向为第一片镜片121、第二片镜片122的镜片,第一镜片组11与第二镜片组12 同轴。
[0254]
其中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。第一镜片组11 的第一镜片111具有正光焦度,第二镜片112具有负光焦度,第三镜片113具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122均具有负光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121为弯月型镜片,且第一片镜片121的像侧面为凹面。
[0255]
本实施方式中,第一镜片组11的第一镜片111为玻璃材质。第一镜片组11的第一镜片111的物侧面及像侧面均为球面,第二镜片112及第三镜片113的物侧面及像侧面均为高次非球面。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122的物侧面及像侧面均为高次非球面。依据上文中关于本技术光学镜头10满足的各关系式,本技术第四实施方式的光学镜头10的设计参数如下表10。
[0256]
表10第四实施方式的光学镜头10的设计参数
[0257][0258]
表11示出了本实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数。本实施方式中,第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122均为非球面镜片。
[0259]
表11第四实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数
[0260]
[0261][0262]
通过将上述参数代入至公式:
[0263]

[0264]
即能够设计得到第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122。本实施方式中,
[0265][0266]
根据上述各镜片的设计参数得到本实施方式的光学镜头10。本实施方式的光学镜头 10的基本参数如表12所示。
[0267]
表12第四实施方式的光学镜头10基本参数
[0268]
参数取值参数取值f1(mm)8.68f22(mm)-17.72f2(mm)-8.78f(mm)16.50f11(mm)14.4f#(mm)3f12(mm)-14.45ih(mm)4f13(mm)7.67β1.90f21(mm)-17.29|1-β^2|2.61ttl(mm)17.23
ꢀꢀ
[0269]
本实施方式中,光学镜头10的光学总长为17.23mm。本实施方式中,所述第一镜片组11中最靠近所述第二镜片组12的镜片的像侧面与所述第二镜片组12中最靠近所述第一镜片组11的镜片的物侧面之间的距离d,即为第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离。本实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为0.88mm;光学镜头10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21 之间的距离为3.361mm。
[0270]
本实施方式中,所述第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd为 2.48mm,通过短距离的移动即能够实现光学镜头10的不同场景的应用需求,对驱动第二镜片组12移动的驱动结构的要求较小。第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd与光学镜头10的光学总长ttl的比值为0.144。
[0271]
本实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12的焦距比值|f1/f2|为0.99, 光学镜头10的第一镜片组11与光学镜头10的焦距比值|f1/f|为0.53,光学镜头10的第二镜片组12与光学镜头10的焦距比值|f2/f|为0.53,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。且第二镜片组12能够配合第一镜片组11以修正光学镜头10的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。并且,本实施方式中,第一镜片组11的焦距与第二镜片组 12的焦距的比值的绝对值|f1/f2|小于1,即第一镜片组11的屈光能力较第二镜片组12更强,第一镜片组11具有更强的光线调整能力,第二镜片组12对光线调整作用较小,从而减小第二镜片组12在不同位置之间移动时对光学镜头10的光线调节效果的差别,保证在移动第二镜片组12以调整光学镜头10的焦距,以实现远距拍摄及微距拍摄的同时,光学镜头10的成像效果始终能够较好。
[0272]
本实施方式中,第一镜片组11中第一镜片111的焦距与第二镜片112的焦距比值为 |f11/f12|为0.99,第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。并且,本实施方式中,第一镜片111的光焦度小于第二镜片112的焦距,即第一镜片111能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界
的光线汇聚至光学镜头10内,提高光学镜头10的入光量,以使光学镜头10具有更好的成像效果。
[0273]
本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距与最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的比值为|f21/f2l|为0.98,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距能够得到合理的分配,使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头 10均能够有较好的拍摄效果。并且,本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距的绝对值小于最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距的绝对值,即第二镜片组12的第一片镜片121屈光的程度较高较大,因此,第二镜片组12在沿轴向移动的过程中,从第一镜片组11入射传输至第二镜片组12的光线经第一片镜片121后的光线能够第一时间得到调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头10均能够有良好的成像效果。
[0274]
第二镜片组12的焦距敏感度|1-β^2|为2.61,其中,光线在第二镜片组12上入射角度与出射角度的比值β为1.90。本实施方式中,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
[0275]
请参阅图20、图21及图22,图20所示为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过第四实施方式的光学镜头10后的垂轴球差曲线图。图20的纵坐标表示的是实际像高,单位为毫米;横坐标表示垂轴方向上的差,单位为毫米。图21所示为波长为555nm的光经第四实施方式的光学镜头10后的像散场曲图。图21的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为光学镜头10的像散场曲值,单位为毫米(mm)。其中,实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的场曲值,虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的场曲值。图22所示为波长为555nm的光经过第四实施方式的光学镜头10的畸变图。图22的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为波长为555nm的光经过第四实施方式的光学镜头10的畸变值,单位为%。从图20中可以看出,本实施方式中,不同波长的光线经本实施方式的光学镜头10后的垂轴球差也控制在一个较小的范围内。从图21中可知,光经本实施方式的光学镜头10后在弧矢方向和子午方向的像散场曲均较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的像散场曲较小。从图22中可知,经本实施方式的光学镜头10后光线的畸变较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的畸变较小。因此,本实施方式中,光线经本实施方式的光学镜头10后垂轴球差、像散场曲及畸变等均较小,也即本实施方式的光学镜头10能够实现具有较好的成像效果。
[0276]
请参阅图23a及图23b,图23a所示为本技术第五实施方式的光学镜头10用于远距拍摄时的结构示意图,图23b所示为本技术第五实施方式的光学镜头10用于微距拍摄时的结构示意图。本实施方式中,光学镜头10包括的自物侧至像侧依次设置的第一镜片组11 及第二镜片组12。第一镜片组11的镜片为四片,分别为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113及第四镜片114,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片 114自物侧至像侧依次设置。第二镜片组12的镜片为两片,分别为第一片镜片121及第二片镜片122,第一片镜片121及第二片镜片122自物侧至像侧依次设置。本实施方式中,第一镜片111、第二镜片
112、第三镜片113、第四镜片114、第一片镜片121及第二片镜片122同轴设置。本实施方式中,第一镜片组11的轴向方向为第一镜片111、第二镜片 112、第三镜片113、第四镜片114的光轴方向,第二镜片组12的轴向方向为第一片镜片 121、第二片镜片122的镜片,第一镜片组11与第二镜片组12同轴。
[0277]
其中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。第一镜片组11 的第一镜片111具有正光焦度,第二镜片112具有负光焦度,第三镜片113及第四镜片 114均具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121具有负光焦度,第二片镜片122 具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121为弯月型镜片,且第一片镜片121的像侧面为凹面。
[0278]
本实施方式中,第一镜片组11的第一镜片111为玻璃材质。第一镜片组11的第一镜片111的物侧面及像侧面均为球面,第二镜片112及第三镜片113的物侧面及像侧面均为高次非球面。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122的物侧面及像侧面均为高次非球面。依据上文中关于本技术光学镜头10满足的各关系式,本技术第五实施方式的光学镜头10的设计参数如下表13。
[0279]
表13第五实施方式的光学镜头10的设计参数
[0280][0281][0282]
其中,s17表示第四镜片114的物侧面,s18表示第四镜片114的像侧面。需要说明的是,本技术中,s17、s18等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0283]
表14示出了本实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数。本实施方式中,第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122均为非球面镜片。
[0284]
表14第五实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数
等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0294]
本实施方式中,光学镜头10的光学总长为17.17mm。本实施方式中,所述第一镜片组11中最靠近所述第二镜片组12的镜片的像侧面与所述第二镜片组12中最靠近所述第一镜片组11的镜片的物侧面之间的距离d,即为第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离。本实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为0.7mm;光学镜头 10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为3.2mm。
[0295]
本实施方式中,所述第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd为2.5mm,通过短距离的移动即能够实现光学镜头10的不同场景的应用需求,对驱动第二镜片组12 移动的驱动结构的要求较小。第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd与光学镜头10的光学总长ttl的比值为0.146。
[0296]
本实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12的焦距比值|f1/f2|为0.8, 光学镜头10的第一镜片组11与光学镜头10的焦距比值|f1/f|为0.54,光学镜头10的第二镜片组12与光学镜头10的焦距比值|f2/f|为0.68,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。且第二镜片组12能够配合第一镜片组11以修正光学镜头10的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。并且,本实施方式中,第一镜片组11的焦距与第二镜片组 12的焦距的比值的绝对值|f1/f2|小于1,即第一镜片组11的屈光能力较第二镜片组12更强,第一镜片组11具有更强的光线调整能力,第二镜片组12对光线调整作用较小,从而减小第二镜片组12在不同位置之间移动时对光学镜头10的光线调节效果的差别,保证在移动第二镜片组12以调整光学镜头10的焦距,以实现远距拍摄及微距拍摄的同时,光学镜头10的成像效果始终能够较好。
[0297]
本实施方式中,第一镜片组11中第一镜片111的焦距与第二镜片112的焦距比值为 |f11/f12|为0.49,第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。并且,本实施方式中,第一镜片111的光焦度小于第二镜片112的焦距,即第一镜片111能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界的光线汇聚至光学镜头10内,提高光学镜头10的入光量,以使光学镜头10具有更好的成像效果。
[0298]
本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距与最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的比值为|f21/f2l|为0.0005,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距能够得到合理的分配,使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头10均能够有较好的拍摄效果。并且,本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121 的焦距的绝对值小于最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距的绝对值,即第二镜片组12的第一片镜片121屈光的程度较高,因此,第二镜片组12在沿轴向移动的过程中,从第一镜片组11入射传输至第二镜片组12的光线经第一片镜片121后的光线能够第一时间得到调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头10均能够有良好的成像效果。
[0299]
第二镜片组12的焦距敏感度|1-β^2|为2.38,其中,光线在第二镜片组12上入射角度与出射角度的比值β为1.84。本实施方式中,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
[0300]
请参阅图24、图25及图26,图24所示为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过第五实施方式的光学镜头10后的垂轴球差曲线图。图24的纵坐标表示的是实际像高,单位为毫米;横坐标表示垂轴方向上的差,单位为毫米。图25所示为波长为555nm的光经第五实施方式的光学镜头10后的像散场曲图。图25的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为光学镜头10的像散场曲值,单位为毫米(mm)。其中,实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的场曲值,虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的场曲值。图26所示为波长为555nm的光经过第五实施方式的光学镜头10的畸变图。图26的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为波长为555nm的光经过第五实施方式的光学镜头10的畸变值,单位为%。从图24中可以看出,本实施方式中,不同波长的光线经本实施方式的光学镜头10后的垂轴球差也控制在一个较小的范围内。从图25中可知,光经本实施方式的光学镜头10后在弧矢方向和子午方向的像散场曲均较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的像散场曲较小。从图26中可知,经本实施方式的光学镜头10后光线的畸变较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的畸变较小。因此,本实施方式中,光线经本实施方式的光学镜头10后垂轴球差、像散场曲及畸变等均较小,也即本实施方式的光学镜头10能够实现具有较好的成像效果。
[0301]
请参阅图27a及图27b,图27a所示为本技术第六实施方式的光学镜头10用于远距拍摄时的结构示意图,图27b所示为本技术第六实施方式的光学镜头10用于微距拍摄时的结构示意图。本实施方式中,光学镜头10包括的自物侧至像侧依次设置的第一镜片组11 及第二镜片组12。第一镜片组11的镜片为四片,分别为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114 自物侧至像侧依次设置。第二镜片组12的镜片为两片,分别为第一片镜片121及第二片镜片122,第一片镜片121及第二片镜片122自物侧至像侧依次设置。本实施方式中,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114、第一片镜片121及第二片镜片 122同轴设置。本实施方式中,第一镜片组11的轴向方向为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114的光轴方向,第二镜片组12的轴向方向为第一片镜片121、第二片镜片122的镜片,第一镜片组11与第二镜片组12同轴。
[0302]
其中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。第一镜片组11 的第一镜片111具有正光焦度,第二镜片112具有负光焦度,第三镜片113及第四镜片 114的组合具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122均具有负光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121为弯月型镜片,且第一片镜片121的像侧面为凹面。
[0303]
本实施方式中,第一镜片组11的第一镜片111为玻璃材质。第一镜片组11的第一镜片111的物侧面及像侧面均为球面,第二镜片112及第三镜片113的物侧面及像侧面均为高次非球面。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122的物侧面及像侧面均为高次非球面。依据上文中关于本技术光学镜头10满足的各关系式,本技术第六实施方式的光学镜头10的设计参数如下表16。
[0304]
表16第六实施方式的光学镜头10的设计参数
[0305][0306]
表17示出了本实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数。本实施方式中,第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122均为非球面镜片。
[0307]
表17第六实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数
[0308][0309]
通过将上述参数代入至公式:
[0310]

[0311]
即能够设计得到第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122。本实施方式中,
[0312][0313]
根据上述各镜片的设计参数得到本实施方式的光学镜头10。本实施方式的光学镜
头 10的基本参数如表18所示。
[0314]
表18第六实施方式的光学镜头10基本参数
[0315]
参数取值参数取值f1(mm)9.30f22(mm)87.76f2(mm)-10.62f(mm)16.61f11(mm)9.9f#(mm)3.00f12(mm)-9.87ih(mm)4.5f13(mm)25.26β1.79f14(mm)12.89|1-β^2|2.19f21(mm)-9.82ttl(mm)16.278
[0316]
本实施方式中,光学镜头10的光学总长为16.278mm。本实施方式中,所述第一镜片组11中最靠近所述第二镜片组12的镜片的像侧面与所述第二镜片组12中最靠近所述第一镜片组11的镜片的物侧面之间的距离d,即为第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离。本实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为1mm;光学镜头 10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为2.68mm。
[0317]
本实施方式中,所述第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd为 1.68mm,通过短距离的移动即能够实现光学镜头10的不同场景的应用需求,对驱动第二镜片组12移动的驱动结构的要求较小。第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd与光学镜头10的光学总长ttl的比值为0.1。
[0318]
本实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12的焦距比值|f1/f2|为0.88, 光学镜头10的第一镜片组11与光学镜头10的焦距比值|f1/f|为0.56,光学镜头10的第二镜片组12与光学镜头10的焦距比值|f2/f|为0.64,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。且第二镜片组12能够配合第一镜片组11以修正光学镜头10的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。并且,本实施方式中,第一镜片组11的焦距的绝对值小于第二镜片组12的焦距的绝对值,即第一镜片组11的屈光能力较第二镜片组12更强,第一镜片组11具有更强的光线调整能力,第二镜片组12对光线调整作用较小,从而减小第二镜片组12在不同位置之间移动时对光学镜头10的光线调节效果的差别,保证在移动第二镜片组12以调整光学镜头10的焦距,以实现远距拍摄及微距拍摄的同时,光学镜头 10的成像效果始终能够较好。
[0319]
本实施方式中,第一镜片组11中第一镜片111的焦距与第二镜片112的焦距比值为 |f11/f12|为1.01,第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。
[0320]
本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距与最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的比值为|f21/f2l|为0.11,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距能够得到合理的分配,使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头 10均能够
有较好的拍摄效果。并且,本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距的绝对值小于最靠近像侧的镜片(即第二片镜片122)的焦距的绝对值,即第二镜片组12的第一片镜片121屈光的程度较高,因此,第二镜片组12在沿轴向移动的过程中,从第一镜片组11入射传输至第二镜片组12的光线经第一片镜片121后的光线能够第一时间得到调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头10均能够有良好的成像效果。
[0321]
第二镜片组12的焦距敏感度|1-β^2|为2.19,其中,光线在第二镜片组12上入射角度与出射角度的比值β为1.79。本实施方式中,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
[0322]
请参阅图28、图29及图30,图28所示为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过第六实施方式的光学镜头10后的垂轴球差曲线图。图28的纵坐标表示的是实际像高,单位为毫米;横坐标表示垂轴方向上的差,单位为毫米。图29所示为波长为555nm的光经第六实施方式的光学镜头10后的像散场曲图。图29的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为光学镜头10的像散场曲值,单位为毫米(mm)。其中,实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的场曲值,虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的场曲值。图30所示为波长为555nm的光经过第六实施方式的光学镜头10的畸变图。图30的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为波长为555nm的光经过第五实施方式的光学镜头10的畸变值,单位为%。从图28中可以看出,本实施方式中,不同波长的光线经本实施方式的光学镜头10后的垂轴球差也控制在一个较小的范围内。从图29中可知,光经本实施方式的光学镜头10后在弧矢方向和子午方向的像散场曲均较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的像散场曲较小。从图30中可知,经本实施方式的光学镜头10后光线的畸变较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的畸变较小。因此,本实施方式中,光线经本实施方式的光学镜头10后垂轴球差、像散场曲及畸变等均较小,也即本实施方式的光学镜头10能够实现具有较好的成像效果。
[0323]
请参阅图31a及图31b,图31a所示为本技术第七实施方式的光学镜头10用于远距拍摄时的结构示意图,图31b所示为本技术第七实施方式的光学镜头10用于微距拍摄时的结构示意图。本实施方式中,光学镜头10包括的自物侧至像侧依次设置的第一镜片组11 及第二镜片组12。第一镜片组11的镜片为四片,分别为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114 自物侧至像侧依次设置。第二镜片组12的镜片为两片,分别为第一片镜片121、第二片镜片122及第三片镜片123,第一片镜片121、第二片镜片122及第三片镜片123自物侧至像侧依次设置。本实施方式中,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114、第一片镜片121、第二片镜片122及第三片镜片123同轴设置。本实施方式中,第一镜片组11的轴向方向为第一镜片111、第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114 的光轴方向,第二镜片组12的轴向方向为第一片镜片121、第二片镜片122及第三片镜片123的光轴方向,第一镜片组11与第二镜片组12同轴。
[0324]
其中,第一镜片组11具有正光焦度,第二镜片组12具有负光焦度。第一镜片组11 的第一镜片111具有正光焦度,第二镜片112具有负光焦度,第三镜片113及第四镜片 114均
具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121具有负光焦度,第二片镜片122 及第三片镜片123均具有正光焦度。第二镜片组12的第一片镜片121为弯月型镜片,且第一片镜片121的像侧面为凹面。
[0325]
本实施方式中,第一镜片组11的第一镜片111为玻璃材质。第一镜片组11的第一镜片111的物侧面及像侧面均为球面,第二镜片112及第三镜片113的物侧面及像侧面均为高次非球面。第二镜片组12的第一片镜片121及第二片镜片122的物侧面及像侧面均为高次非球面。依据上文中关于本技术光学镜头10满足的各关系式,本技术第七实施方式的光学镜头10的设计参数如下表19。
[0326]
表19第七实施方式的光学镜头10的设计参数
[0327][0328]
其中,s25表示第二镜片组12的第三片镜片123的物侧面,s26表示第二镜片组12 的第三片镜片123的像侧面。需要说明的是,本技术中,s25、s26等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0329]
表20示出了本实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数。本实施方式中,第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122、第三片镜片123均为非球面镜片。
[0330]
表20第七实施方式的光学镜头10的各非球面镜片的设计参数
[0331][0332]
通过将上述参数代入至公式:
[0333]

[0334]
即能够设计得到第一镜片组11的第二镜片112、第三镜片113、第四镜片114,及第二镜片组12的第一片镜片121、第二片镜片122、第三片镜片123。本实施方式中,
[0335][0336]
根据上述各镜片的设计参数得到本实施方式的光学镜头10。本实施方式的光学镜头 10的基本参数如表21所示。
[0337]
表21第七实施方式的光学镜头10基本参数
[0338]
参数取值参数取值f1(mm)7.79f23(mm)110.92f2(mm)-9.92f(mm)16.61f11(mm)9.6f#(mm)3.2f12(mm)-17.58ih(mm)4f13(mm)26.90β2.14f14(mm)15.18|1-β^2|3.57f21(mm)-8.11ttl(mm)15.909f22(mm)877.02
ꢀꢀ
[0339]
其中,f23为第二镜片组12的第三片镜片123的焦距。需要说明的是,本技术中,f23 等符号表示的意义均相同,在后续再次出现时不再进行赘述。
[0340]
本实施方式中,光学镜头10的光学总长为15.909mm。本实施方式中,所述第一镜片组11中最靠近所述第二镜片组12的镜片的像侧面与所述第二镜片组12中最靠近所述第一镜片组11的镜片的物侧面之间的距离d,即为第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离。本实施方式中,光学镜头10处于远距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为1mm;光学镜头 10处于微距拍摄状态时,第三镜片113的像侧面s16与第一片镜片121的物侧面s21之间的距离为2.3mm。
[0341]
本实施方式中,所述第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd为1.3mm,通过短距离的移动即能够实现光学镜头10的不同场景的应用需求,对驱动第二镜片组12 移动的驱动结构的要求较小。第二镜片组12可相对所述第一镜片组11移动的距离δd与光学镜头10的光学总长ttl的比值为0.08。
[0342]
本实施方式中,光学镜头10的第一镜片组11与第二镜片组12的焦距比值|f1/f2|为0.79,光学镜头10的第一镜片组11与光学镜头10的焦距比值|f1/f|为0.47,光学镜头10的第二镜片组12与光学镜头10的焦距比值|f2/f|为0.59,光学镜头10的第一镜片组11及第二镜片组12的焦距能够得到合理的分配,从而使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。且第二镜片组12能够配合第一镜片组11以修正光学镜头10的像差,减小畸变情况的产生,提高光学镜头10的成像品质。并且,本实施方式中,第一镜片组11的焦距的绝对值小于第二镜片组12的焦距的绝对值,即第一镜片组11的屈光能力较第二镜片组12更强,第一镜片组11具有更强的光线调整能力,第二镜片组12对光线调整作用较小,从而减小第二镜片组12在不同位置之间移动时对光学镜头10的光线调节效果的差别,保证在移动第二镜片组12以调整光学镜头10的焦距,以实现远距拍摄及微距拍摄的同时,光学镜头 10的成像效果始终能够较好。
[0343]
本实施方式中,第一镜片组11中第一镜片111的焦距与第二镜片112的焦距比值为 |f11/f12|为0.55,第一镜片组11的第一镜片111及第二镜片112的焦距能够得到合理的分配,使得光学镜头10能够具有良好的成像效果。并且,本实施方式中,第一镜片111的光焦度小于第二镜片112的焦距,即第一镜片111能够具有较好的光线汇聚效果,以更多的将外界的光线汇聚至光学镜头10内,提高光学镜头10的入光量,以使光学镜头10具有更好的成像效果。
[0344]
本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距与最靠近像侧的镜片(即第三片镜片123)的比值为|f21/f2l|为0.07,第二镜片组12的第一片镜片121及最靠近像侧的镜片(即第三片镜片123)的焦距能够得到合理的分配,使得第二镜片组12能够有较好的光线调节效果,从而使得第二镜片组12能够实现较好的焦距调整效果,以在轴向方向移动以实现较好的调整光学镜头10的焦距的效果,保证在不同的使用需求时光学镜头 10均能够有较好的拍摄效果。并且,本实施方式中,第二镜片组12的第一片镜片121的焦距的绝对值小于最靠近像侧的镜片(即第三片镜片123)的焦距的绝对值,即第二镜片组12的第一片镜片121屈光程度较高,因此,第二镜片组12在沿轴向移动的过程中,从第一镜片组11入射传输至第二镜片组12的光线经第一片镜片121后的光线能够第一时间得到调整,从而保证采用尽量少的镜片实现在不同的使用场景下得到良好的调整,以保证在不同的使用场景时光学镜头10均能够有良好的成像效果。
[0345]
第二镜片组12的焦距敏感度|1-β^2|为3.57,其中,光线在第二镜片组12上入射角度与出射角度的比值β为2.14。本实施方式中,第二镜片组12的焦距及光线调控能力在合适的范围内,从而能够实现更好的焦距调整效果,以使光学镜头10能够在不同的使用场景下均能够实现较好的成像效果。
[0346]
请参阅图32、图33及图34,图32所示为波长分别为656nm、587nm、486nm的光经过第七实施方式的光学镜头10后的垂轴球差曲线图。图32的纵坐标表示的是实际像高,单位为毫米;横坐标表示垂轴方向上的差,单位为毫米。图33所示为波长为555nm的光经第七实施方式的光学镜头10后的像散场曲图。图33的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为光学镜头10的像散场曲值,单位为毫米(mm)。其中,实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的场曲值,虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的场曲值。图34所示为波长为555nm的光经过第七实施方式的光学镜头10的畸变图。图34的纵坐标表示视场角度,单位为度(
°
),横坐标单位为波长为555nm的光经过第七实施方式的光学镜头10的畸变值,单位为%。从图32中可以看出,本实施方式中,不同波长的光线经本实施方式的光学镜头10后的垂轴球差也控制在一个较小的范围内。从图33中可知,光经本实施方式的光学镜头10后在弧矢方向和子午方向的像散场曲均较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的像散场曲较小。从图34中可知,经本实施方式的光学镜头10后光线的畸变较小,即本实施方式的光学镜头10的成像的畸变较小。因此,本实施方式中,光线经本实施方式的光学镜头10后垂轴球差、像散场曲及畸变等均较小,也即本实施方式的光学镜头10能够实现具有较好的成像效果。
[0347]
以上,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征:


1.一种光学镜头,其特征在于,包括自物侧至像侧排列的第一镜片组及第二镜片组,且所述第一镜片组及所述第二镜片组同轴设置;所述第一镜片组及所述第二镜片组均包括多片镜片,每片所述镜片均包括朝向所述物侧的物侧面及朝向所述像侧的像侧面;所述第一镜片组具有正光焦度,所述第二镜片组具有负光焦度;所述第二镜片组可沿轴向相对所述第一镜片组移动,所述第二镜片组可相对所述第一镜片组移动的距离δd满足:δd≤4mm。2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足下列关系式:ttl≤25mm;其中,ttl为所述光学镜头的光学总长。3.根据权利要求1或2所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足下列关系式:f#≥2;其中,f#为所述光学镜头的光圈f值。4.根据权利要求1-3任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一镜片组位置固定。5.根据权利要求1-4任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一镜片组的镜片包括自物侧至像侧依次设置的第一镜片及第二镜片,所述第一镜片具有正光焦度,所述第二镜片具有负光焦度,所述第一镜片组除所述第一镜片及所述第二镜片外的其它镜片的组合光焦度为正光焦度。6.根据权利要求1-5任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第二镜片组中最靠近物侧的第一片镜片为弯月镜片,所述第一片镜片的像侧面为凹面。7.根据权利要求1-6任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一镜片组包括3~4片镜片,所述第二镜片组包括2~3片所述镜片。8.根据权利要求1-7任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足下列关系式:0.4<|f1/f2|<1.1;其中,f1为所述第一镜片组的焦距,f2为所述第二镜片组的焦距。9.根据权利要求8所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足下列关系式:0.4<|f1/f2|<1;其中,f1为所述第一镜片组的焦距,f2为所述第二镜片组的焦距。10.根据权利要求1-9任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头满足下列关系式:0.4<|f2/f|<1;其中,f2为所述第二镜片组的焦距,f为所述光学镜头的所述第一镜片组及所述第二镜片组位置最为接近时的焦距。11.根据权利要求1-10任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的第一镜片组满足下列关系式:0.2<|f11/f12|<1.1;其中,f11为所述第一镜片组的所述第一镜片的焦距,f12为所述第一镜片组的所述第二镜片的焦距。12.根据权利要求11所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的第一镜片组满足下列关系式:
0.2<|f11/f12|<1;其中,f11为所述第一镜片组的所述第一镜片的焦距,f12为所述第一镜片组的所述第二镜片的焦距。13.根据权利要求1-12任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的所述第二镜片组满足下列关系式:|f21/f2l|<10;其中,f21为所述第二镜片组的所述第一片镜片的焦距,f2l为所述第二镜片组中最靠近所述像侧的所述镜片的焦距。14.根据权利要求13所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的所述第二镜片组满足下列关系式:|f21/f2l|<1;其中,f21为所述第二镜片组的所述第一片镜片的焦距,f2l为所述第二镜片组中最靠近所述像侧的所述镜片的焦距。15.根据权利要求1-14所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的所述第二镜片组满足下列关系式:1.4<|1-β^2|<3.8;其中,β为光线在所述第二镜片组上的入射角度与出射角度的比值,1-β^2为所述第二镜片组的焦距敏感度。16.根据权利要求1-15任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一镜片组中最靠近所述物侧的镜片为玻璃材质,所述第一镜片组中最靠近所述物侧的镜片为球面镜片。17.根据权利要求1-16任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一镜片组的多片所述镜片中至少包括4个非球面;所述第二镜片组的所述镜片均为非球面镜片。18.根据权利要求1-17任一项的所述光学镜头,其特征在于,所述光学镜头还包括光路偏折元件,所述光路偏折元件设于所述第一镜片组件远离所述第二镜片组件的一侧,光线经所述光路偏折组件折叠后依次经所述第一镜片组件及所述第二镜片组件出射。19.一种摄像头模组,其特征在于,包括感光元件和如权利要求1至18中任一项所述的光学镜头,所述感光元件位于所述光学镜头的像侧,光线经所述光学镜头后投射至所述感光元件;所述第一镜片组件与所述感光元件之间的距离保持不变,所述第二镜片组件可沿光轴在所述第一镜片组件与所述感光元件之间移动。20.一种电子设备,其特征在于,包括图像处理器和如权利要求19所述的摄像头模组,所述图像处理器与所述摄像头模组通信连接,所述摄像头模组用于获取图像数据并将所述图像数据输入到所述图像处理器中,所述图像处理器用于对输出其中的所述图像数据进行处理。

技术总结


本申请提供了一种光学镜头、摄像头模组和电子设备。该光学镜头包括第一镜片组及第二镜片组,第一镜片组及第二镜片组均包括多片镜片。在不同的使用场景下,可以相应的移动第二镜片组,以改变第一镜片组与第二镜片组之间的距离,从而改变光学镜头的焦距,以保证在不同的使用场景下,通过本申请的光学镜头均能够实现良好的拍摄效果。本申请中,将第二镜片组设置于第一镜片组的后焦长度范围内,使得本申请的光学镜头的光学总长能够较短,以使得光学镜头能够适用于薄型化的电子设备内。头能够适用于薄型化的电子设备内。头能够适用于薄型化的电子设备内。


技术研发人员:

二瓶泰英 松井拓未 张凯元 肖流长 封荣凯 江依达

受保护的技术使用者:

华为技术有限公司

技术研发日:

2021.04.28

技术公布日:

2022/10/28

本文发布于:2024-09-22 07:36:17,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/3871.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:镜片   光学   镜头   方式
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议