CN116774377A - 一种电子设备 - Google Patents
一种电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116774377A CN116774377A CN202210240794.3A CN202210240794A CN116774377A CN 116774377 A CN116774377 A CN 116774377A CN 202210240794 A CN202210240794 A CN 202210240794A CN 116774377 A CN116774377 A CN 116774377A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- optical axis
- lens assembly
- electronic device
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 304
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 69
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 28
- 230000006870 function Effects 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 26
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 6
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
本申请实施例提供一种电子设备,包括壳体、镜头盖板和镜头组件,镜头组件满足条件式:0.7<IH/(4*F#)<6,可以实现大光圈兼具大靶面的特性,有效的提升成像质量。而镜头盖板可以沿着光轴方向移动,镜头组件整体或镜头组件中靠近物侧的至少一个镜片也可以沿着光轴方向移动,当摄像头模组处于非工作状态,镜头组件、镜头盖板呈收缩状态,减小镜头组件和镜头盖板的总长度。当摄像头模组处于工作状态时,镜头盖板沿光轴方向移动至壳体外而空出避让空间,镜头组件或镜片在避让空间内移动,以实现对焦,这样在实现大光圈兼顾大靶面的高质量成像需求的同时,降低了非工作状态时摄像头模组的占用空间,有利于电子设备的减薄化设计。
Description
技术领域
本申请涉及终端技术领域,特别涉及一种电子设备。
背景技术
近年来,随着摄像头技术的发展,电子消费产品,如手机、平板、笔记本电脑以及穿戴设备等,其上的摄像头模组逐渐向小型化、薄型化发展,拍照的效果以及需求也越来越与单反相机看齐,摄像头模组的体积以及功能效果也逐渐成为终端电子设备的重要特征之一。
目前,摄像头模组包括镜头组件和图像传感器,光线可以通过镜头组件进入摄像头模组内,并照射在图像传感器上,进而成像。为满足人们对成像质量的需求,镜头组件逐渐朝向大光圈、大靶面(图像传感器的靶面)成像的方向发展,例如,用户对于景物细节抓拍的要求逐渐增大,使大光圈的设计变的尤为重要,另外,摄像头模组的光圈还直接影响摄像头的夜景、视频、背景虚化等核心功能。而针对大靶面、大光圈的镜头,通常采用增加光学元件(如镜片)数量等方式提供更高的设计自由度来实现。
然而,大光圈兼顾大靶面的设计会导致镜头组件的光学总长度(Tolal TrackLength,简称TTL)增加,增大摄像头模组的占用空间,不利于电子设备的减薄化设计。
发明内容
本申请提供一种电子设备,解决了现有大光圈、大靶面的镜头组件其光学总长度较长而不利于电子设备的减薄化设计的问题。
本申请提供的一种电子设备,包括壳体、镜头盖板和设置在所述壳体内的镜头组件,所述镜头组件包括沿着光轴方向从物侧至像侧依次排列的多个镜片;
所述镜头盖板位于所述镜头组件面向所述物侧的一侧,所述镜头盖板可沿所述光轴方向伸出至所述壳体外以形成避让空间,所述镜头组件整体或所述镜头组件中靠近所述物侧的至少一个镜片沿所述光轴方向在所述避让空间内移动;
所述镜头组件满足条件式:0.7<IH/(4*F#)<6,其中,IH为镜头组件的全像高,F#为镜头组件的光圈数。这样可以使镜头组件具有较小的光圈数和较大的全像高,其中,光圈数越小,光圈越大,也即可以实现镜头组件的大光圈兼具大靶面性能,提升镜头组件的成像性能,提高成像质量。
而镜头盖板可以沿光轴方向移动,当需要使用电子设备进行拍摄操作时,镜头盖板可以沿着光轴方向移动伸出至壳体外,摄像头模组处于工作状态,镜头盖板的移动空出了避让空间,镜头组件整体或靠近物侧的至少一个镜片可以在该避让空间内,发生沿着光轴方向的移动,实现对焦的功能,提升成像质量。
在拍摄完成后,镜头组件整体或靠近物侧的至少一个镜片可以沿着光轴方向朝向图像传感器移动,摄像头模组处于非工作状态,摄像头模组可以不受光学总长等成像需求的约束,镜头盖板和镜头组件可以处于收缩状态,也即镜头盖板与镜头组件之间、以及镜头组件与图像传感器(或滤光片)之间的距离可以尽可能的接近,减小整个摄像头模组的占用空间,满足电子设备的减薄化设计需求。也就说,本申请提供的电子设备中的摄像头模组,在实现大光圈兼顾大靶面的高质量成像需求的同时,有效的降低了非工作状态时摄像头模组的占用空间,有利于降低摄像头模组在电子设备厚度方向上所需的空间,有利于电子设备的减薄化设计。
在一种可能的实现方式中,还包括盖板驱动装置和镜头驱动装置,所述盖板驱动装置用于驱动所述镜头盖板沿所述光轴方向移动;
所述镜头驱动装置用于驱动所述镜头组件整体沿所述光轴方向移动,或者,所述镜头驱动装置用于驱动所述镜头组件中靠近所述物侧的至少一个镜片沿所述光轴方向移动。盖板驱动装置和镜头驱动装置为两个相对独立的驱动装置,也就是说,镜头组件和镜头盖板分别通过两个驱动装置进行驱动,实现了镜头盖板的移动驱动和镜头组件的移动驱动之间的解耦,以解耦的方式分别控制镜头盖板和镜头组件沿光轴方向移动,能够有效的降低移动驱动的精度要求,有助于提升移动的准确性,且便于控制实现。
在一种可能的实现方式中,所述镜头盖板的伸缩比小于0.95。对镜头盖板具有较好的收缩效果,有助于进一步减小镜头盖板和镜头组件处于收缩状态时,摄像头模组的长度尺寸,进一步有助于电子设备的减薄化。
在一种可能的实现方式中,所述镜头组件的等效焦距为18mm~30mm。这样等效焦距相对较小,使镜头组件具有更佳的聚集光的能力,有助于提升成像的清晰度和亮度,提高成像质量。
在一种可能的实现方式中,多个所述镜片均具有光焦度;
所述镜头组件至少包括沿所述物侧至所述像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和第五镜片。镜片数量至少为五个,能够为镜头组件的设计提供更高的自由度,有助于提升镜头组件的性能。
在一种可能的实现方式中,所述第一镜片的阿贝数vd1与所述第二镜片的阿贝数vd2满足条件式:|vd1-vd2|>60。第一镜片的阿贝数和第二镜片的阿贝数相差比较大,第一镜片可以是高阿贝数的镜片,第二镜片可以是低阿贝数的镜片,使第一镜片和第二镜片在色散能力方面能够进行互补平衡,减小成像的色差,进一步提升成像的质量。
在一种可能的实现方式中,所述第一镜片的焦距f1与所述镜头组件的总焦距f满足条件式:0.5≤|f1/f|≤1.4。有助于改善镜头组件的成像色差,进一步有助于提升镜头组件的成像质量。
在一种可能的实现方式中,所述第一镜片与所述第二镜片满足条件式:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)<40;
其中,CT1为所述第一镜片与所述光轴对应部位的厚度,R3为所述第二镜片物侧面的曲率半径,R4为所述第二镜片像侧面的曲率半径。
这样可以更加合理的分配第一镜片和第二镜片的形状以及位置,便于第一镜片和第二镜片的加工实现。
在一种可能的实现方式中,所述镜片的数量为5~10。在赋予镜头组件较高设计自由度的同时,也能减小镜头组件自身的尺寸,有助于电子设备的减薄化设计,且便于生产实现。
在一种可能的实现方式中,所述镜头组件还包括从所述第五镜片至所述像侧依次排列的第六镜片和第七镜片;
所述第一镜片具有正光焦度,所述第二镜片具有负光焦度,所述第三镜片具有负光焦度,所述第四镜片具有正光焦度,所述第五镜片具有负光焦度,所述第六镜片具有正光焦度,所述第七镜片具有负光焦度。
在一种可能的实现方式中,所述第一镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第一镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第二镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第二镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第三镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第四镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面;
所述第五镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第五镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第六镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第六镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第七镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面。
这样得到的镜头组件具有大光圈、大靶面的特性,显著的提升了镜头组件的成像质量。
在一种可能的实现方式中,所述镜头组件还包括从所述第二镜片至所述像侧依次排列的第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片;
所述第一镜片具有正光焦度,所述第二镜片具有负光焦度,所述第三镜片具有正光焦度,所述第四镜片具有负光焦度,所述第五镜片具有正光焦度,所述第六镜片具有负光焦度,所述第七镜片具有正光焦度,所述第八镜片具有负光焦度。
在一种可能的实现方式中,所述第一镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第一镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第二镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第二镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第三镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第三镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第四镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第五镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第五镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面;
所述第六镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第六镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第七镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第七镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第八镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第八镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面。
这样得到的镜头组件具有大光圈、大靶面的特性,显著的提升了镜头组件的成像质量。
在一种可能的实现方式中,还包括图像传感器,所述图像传感器位于所述镜头组件面向所述像侧的一侧。
在一种可能的实现方式中,所述镜头组件以第一中心点为旋转中心绕第一轴线旋转,所述第一中心点与所述图像传感器的中心重合,所述第一轴线过所述第一中心点,且所述第一轴线与所述图像传感器的感光面平行。这样镜头组件就能够相对于图像传感器发生绕第一轴线的旋转,丰富镜头组件的功能,使摄像头模组可适用于更多的拍摄场景和拍摄需求,满足电子设备的拍摄多样性和功能性需求。
在一种可能的实现方式中,所述镜头组件的旋转角度为+10°~-10°。可以减小由于镜头组件旋转而导致镜头组件在厚度方向上的占用尺寸的增加,提升镜头组件拍摄功能多样性的同时有助于减小镜头组件尺寸,满足电子设备减薄化设计需求。
在一种可能的实现方式中,所述镜头组件沿第一方向移动,所述第一方向与所述图像传感器的感光面平行。也就使镜头组件能够相对图像传感器发生沿第一方向的移动,丰富镜头组件的功能,使其可以适用于更多的拍摄场景,更好的满足拍摄的功能性需求,使电子设备具有更好更丰富的拍摄功能。
在一种可能的实现方式中,所述镜头组件的移动距离为+1mm~-1mm。这样可以减小或避免由于移动距离过多而影响成像质量,在保证满足多场景拍摄需求的同时保证了良好的成像质量。
在一种可能的实现方式中,还包括滤光片,所述滤光片位于所述图像传感器和所述镜头组件之间。从镜头盖板进入的光线,依次经过镜头组件和滤光片后照射在图像传感器上,滤光片可以过滤不利于成像的杂光,提升成像质量。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的背面结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态的结构示意图;
图4为本申请实施例一提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图;
图5为本申请实施例一提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图;
图6为本申请实施例一提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图;
图7为本申请实施例一提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图;
图8为本申请实施例二提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图;
图9为本申请实施例二提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图;
图10为本申请实施例二提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图;
图11为本申请实施例二提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图;
图12为本申请实施例三提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图;
图13为本申请实施例三提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图;
图14为本申请实施例三提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图;
图15为本申请实施例三提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图;
图16为本申请实施例四提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图;
图17为本申请实施例四提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图;
图18为本申请实施例四提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图;
图19为本申请实施例四提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图;
图20为本申请实施例五提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图;
图21为本申请实施例五提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图;
图22为本申请实施例五提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图;
图23为本申请实施例五提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图。
附图标记说明:
100-电子设备; 101-摄像头模组; 10-镜头组件;
11-第一镜片; 12-第二镜片; 13-第三镜片;
14-第四镜片; 15-第五镜片; 16-第六镜片;
17-第七镜片; 18-第八镜片; 20-镜头盖板;
30-图像传感器; 40-滤光片; 50-光阑。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
为便于理解,首先对本申请实施例所涉及的相关技术术语进行解释和说明。
焦距,也称为焦长,是光学***中衡量光的聚集或发射散的度量方式,指无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时,透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。从实用角度可以理解为镜头(镜头组件)中心至像平面的距离。
等效焦距,将不同靶面大小的镜头组件的焦距转化为35mm感光元件所对应的镜头组件的焦距,转化后的焦距即为等效焦距。
光轴,指穿过镜头组件各镜片的中心的直线。
光圈,是用来控制光线透过镜头进入电子设备内部的光量的装置,通常在镜头内,表达光圈大小用F#数值表示。
光圈数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),光圈数F#值越小,在同一单位时间内的进光量越多,景深越小,拍照的背景内容将会虚化,产生类似长焦镜头的效果。
光焦度,表征镜片对入射平行光束的屈折能力。
正光焦度,表示镜片有正的焦距,有汇聚光线的效果。
负光焦度,表示镜片有负的焦距,有发散光线的效果。
视场角(Field of View,简称FOV),以镜头组件为顶点,以被摄物体的物象可通过镜头组件的最大范围的两条边缘构成的夹角称为视场角。
物侧,以镜头组件为界,被摄物体所在的一侧为物侧,镜片朝向物侧的一面为镜片的物侧面。
像侧,以镜头组件为界,被摄物体的图像所在的一侧为像侧,镜片朝向像侧的一面为镜片的像侧面。
光学总长度(Total Track Length,简称TTL),指镜头组件中邻近物侧设置的第一镜片的顶点至镜头组件成像面的总长度,也即第一镜片至图像传感器焦平面的距离。
全像高(Image Heigth,简称IH),也称像高,指镜头组件所成图像的全像高度。
靶面,指图像传感器的感光面,靶面越大,图像传感器的感光量越大,成像的像高越大。
阿贝数,也称色散系数,是指光学材料在不同波长下的折射率的差值比,表示材料的色散程度大小。
折射率,光在空气中的速度与光在光学材料中的速度之比率,光学材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强,镜片越薄。
离焦,是指焦点没有对到被摄物体上而造成的模糊不清的现象。
畸变,也称为失真,通常指镜头组件对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度。不同视场的主光线通过镜头组件后与高斯像面的交点高度不等于理想像高,两者之差就是畸变。
本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备可以包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,简称UMPC)、手持计算机、对讲机、上网本、POS机、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)、可穿戴设备、虚拟现实设备、车载装置等具有摄像头模组101的电子设备。
以下以该电子设备为手机为例进行说明。
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的背面结构示意图。
参见图1所示,电子设备100可以包括有壳体110和摄像头模组101,摄像头模组101可以设置在壳体110上,摄像头模组101可以用于图像的拍摄。
其中,可以在电子设备100的正面(具有显示屏的一面)上设置有摄像头模组101,用于自拍或拍摄其他物体。或者,也可以在电子设备100的背面(背向显示屏的一面)上设置有摄像头模组101,用于拍摄其他物体,当然也可以用于自拍。
其中,在本申请实施例中,以电子设备100的背面指向电子设备100的正面的方向为电子设备100的厚度方向(如图1中的z方向)。
需要说明的是,该电子设备100还可以包括有其他结构件,例如图1中所示的,在电子设备100的壳体110上可以开设有喇叭孔120,以播放声音。壳体110上还可以开设有数据接口130,用于连接数据线。
或者,在一些其他示例中,该电子设备100还可以包括其他能够使完整实现其功能的结构件,如传感器、处理器、电路板等,在本申请实施例中不作限定。
其中,以摄像头模组101位于电子设备100的背面为例,摄像头模组101可以包括有镜头盖板20和镜头组件(图中未示出)。其中,镜头组件可以包括有多个沿着光轴方向从物侧至像侧依次排列的镜片,镜片依次的排列方向可以与电子设备100的壳体110的厚度方向相同。
壳体110可以包括有中框112和盖设在中框112上的后盖111,其中,镜头盖板20可以位于后盖111上,镜头组件10可以设置在中框112上,镜头盖板20可以位于镜头组件背向显示屏的一侧,也即镜头盖板20位于镜头组件面向物侧的一侧。
应当理解的是,电子设备100的正面或背面上设置的摄像头模组101的个数可以为一个,如图1所示。或者,也可以为多个。
例如,在一些示例中,在电子设备100的背面上可以设置有多个摄像头模组101,来丰富摄像功能以提升摄像质量,每个摄像头模组均包括有一个镜头组件,多个镜头组件可以共用一个镜头盖板20,也即镜头盖板20位于多个镜头组件面向物侧的一侧,一个镜头盖板20可覆盖多个镜头组件。
其中,镜头组件的性能对成像质量和成像效果具有很大的影响。而光圈数F值是镜头组件的一个关键指标,光圈数直接影响摄像头的夜景、视频、背景虚化、抓拍等核心功能。而且,由于使用大光圈(光圈数F值更小)的镜头组件在拍摄时,可以增加图像的虚化背景以突显拍摄主体,因此可以提升快门速度和对焦速度,并具有较好的成像质量和效果。
同时,靶面的大小也是影响成像质量的关键因素之一,靶面越大,感光量越大,像高越大,其成像品质也越好,因而为获得较佳的成像品质,可以增大感光面的尺寸与像素,从而增大感光量。而且大光圈兼顾大靶面对成像的亮度、解析力也有很大的提升。因此,大光圈、大靶面成像成为手机等电子设备中镜头组件的重要发展趋势之一。
然而,为实现镜头组件的大光圈兼顾大靶面需求,以获得较高的成像质量,通常会采用增加镜头组件中镜片等光学元件数量的方式来提供更高的设计自由度。由于光学元件加工尺寸的限制,增加光学元件数量就会导致整个摄像头模组的光学总长度TTL增大,这样就使摄像头模组在电子设备100的厚度方向上所需的占用空间较大,不利于电子设备100的减薄化设计。
基于此,本申请实施例提供一种电子设备,其摄像头模组的镜头组件具有大光圈以及大靶面的特性,且能够减小电子设备的厚度,满足电子设备的减薄化需求。
图2为本申请实施例提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态的结构示意图,图3为本申请实施例提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态的结构示意图。
参见图2所示,电子设备100的摄像头模组101包括有镜头盖板20和镜头组件10。该摄像头模组101还可以包括有图像传感器30,图像传感器30可以利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号,从而实现成像。
图像传感器30可以位于镜头组件10面向像侧的一侧,换言之,镜头组件10可以位于镜头盖板20与图像传感器30之间。图像传感器30的感光面面向镜头组件10,光线从镜头盖板20进入电子设备100的摄像头模组101内,经过镜头组件10后照射至图像传感器30的感光面上,以被图像传感器30接收。
其中,图像传感器30可以是电行耦合元件(Charge-coupled Device,简称CCD),或者,也可以是互补金属氧化物半导体(Compementary MetalOxide Semiconductor,简称CMOS)。或者,也可以是其他能够实现光电转换功能的器件。
该摄像头模组101还可以包括有滤光片40,滤光片40可以位于镜头组件10与图像传感器30之间,滤光片40可以使特定波长范围内的光线通过,从而起到滤光作用,从镜头盖板20进入的光线,依次经过镜头组件10和滤光片40后照射在图像传感器30上,滤光片40可以过滤不利于成像的杂光,提升成像质量。
摄像头模组101还可以包括有光阑50,光阑50可以起到调节光线强弱的作用,以提升成像的清晰度及亮度等,提高成像质量。光阑50可以位于镜头盖板20与镜头组件10之间,或者,光阑50也可以位于镜头组件10中相邻两个镜片之间。
例如,以光阑50位于镜头盖板20与镜头组件10之间为例,参见图2所示,以图2中虚线为镜头组件10的光轴,沿着光轴方向,从物侧至像侧可以依次排列有镜头盖板20、光阑50、镜头组件10、滤光片40和图像传感器30。光线通过镜头盖板20照射至摄像头模组101内,并依次经过光阑50、镜头组件10、滤光片40后照射至图像传感器30的感光面上,以被图像传感器30接收而成像。
其中,镜头组件10包括沿着光轴方向,从物侧至像侧依次排列的多个镜片,多个镜片均具有光焦度。例如,镜头组件10可以包括沿着光轴方向,从物侧至像侧依次排列的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、……第N镜片,N可以是大于等于3的正整数。其中,位于镜头组件10靠近物侧一端的镜片为第一镜片11,位于第一镜片11朝向像侧一侧的为第二镜片12,第一镜片11与第二镜片12相邻,依次类推排列至第N镜片,位于镜头组件10靠近像侧一端的镜片为第N镜片。
如参见图2所示,以镜头组件10包括有七个镜片为例,即N为7,从物侧至像侧依次排列有第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15、第六镜片16和第七镜片17。
多个镜片沿着光轴方向依次排列,多个镜片的中心可以相互重合,镜片的排列方向可以与电子设备100的厚度方向一致。
具体的,镜头组件10满足条件式0.7<IH/(4*F#)<6,其中,IH为镜头组件的全像高,F#为镜头组件的光圈数。
使镜头组件10的全像高和光圈数满足上述的条件式,可以使镜头组件10具有较小的光圈数和较大的全像高,其中,光圈数越小,光圈越大,也即可以实现镜头组件10的大光圈兼具大靶面性能,提升镜头组件10的成像性能,提高成像质量。
其中,镜头组件10可以沿着光轴方向移动。具体的,可以是镜头组件10整体沿着光轴方向发生移动,这样就可以调节镜头组件10整体与图像传感器30之间的距离,从而改变像距,实现对焦的功能。
或者,也可以是镜头组件10中的其中一个或多个镜片发生沿着光轴方向的移动,具体的,镜头组件10中靠近物侧的至少一个镜片可以发生沿着光轴方向的移动,也即至少第一镜片11可以沿着光轴方向移动。以第一镜片11沿光轴方向移动为例,第一镜片11发生的移动会改变第一镜片11与图像传感器30之间的距离,同样也能够改变镜头组件10的像距,实现对焦的功能。
需要说明的是,镜头组件10中可移动的镜片数量可以是一个,或者,也可以是多个,例如,第一镜片11和第二镜片12均可以沿着光轴方向发生移动。其中,多个镜片移动时,可以是多个镜片分别发生移动,或者,也可以是多个镜片一起发生移动。
为减小上述大光圈兼顾大靶面的镜头组件10在电子设备100厚度方向上的占用空间。在本申请实施例中,镜头盖板20也能够发生沿光轴方向的移动,参见图2所示,以不使用电子设备100的摄像头模组101进行拍摄时为摄像头模组101处于第一状态,也即第一状态时,摄像头模组101处于非工作状态。此时,摄像头模组101可以不受光学总长等成像需求的约束,镜头盖板20和镜头组件10可以处于收缩状态,也即镜头盖板20与镜头组件10之间、以及镜头组件10与图像传感器30(或滤光片40)之间的距离可以尽可能的接近,减小整个摄像头模组101的占用空间,进而减小摄像头模组101在电子设备100厚度方向上的占用空间,利于电子设备100的减薄化设计。
当需要使用电子设备100进行拍摄操作时,镜头盖板20可以沿着光轴方向移动并伸出至壳体110外,参见图3所示,摄像头模组101处于第二状态。也即在第二状态时,摄像头模组101处于工作状态,镜头盖板20处于伸出状态。由于镜头盖板20移动并伸出至壳体110外,这样就会在镜头盖板20与图像传感器30(或滤光片40)之间形成有避让空间,镜头组件10整体或镜头组件10中靠近物侧的至少一个镜片就能够在避让空间内发生沿着光轴方向的移动,确保了摄像模组101从无穷远到近物距成像时,镜头组件10有足够长的对焦移动距离,满足上述大光圈兼顾大靶面的镜头组件10成像所需的光学总长度TTL,实现对焦的功能,保证成像质量。
也即当需要使用电子设备100进行拍摄操作时,镜头盖板20可以沿着光轴方向移动伸出至壳体110外,使摄像头模组101处于第二状态,镜头盖板20的移动空出了避让空间,镜头组件10整体或靠近物侧的至少一个镜片可以在该避让空间内,发生沿着光轴方向的移动,实现对焦的功能,提升成像质量。
在拍摄完成后,镜头组件10整体或靠近物侧的至少一个镜片可以沿着光轴方向朝向图像传感器30移动,镜头盖板20可以沿着光轴方向朝向壳体110内收缩,使摄像头模组101处于第一状态,此时镜头盖板20和镜头组件10之间、以及镜头组件10和图像传感器30之间的距离可以不受光学总长等成像需求的约束,距离可以相对较小,这样就使整个摄像头模组101的尺寸减小,从而减小摄像头模组101在电子设备100的厚度方向上的占用空间,满足电子设备100的减薄化设计需求。
也就说,在本申请实施例中,通过使电子设备100的镜头组件10满足条件式0.7<IH/(4*F#)<6,使镜头组件10具有大光圈兼顾大靶面的特性。并且使电子设备100的摄像头模组101在使用时,镜头盖板20伸出至壳体110外并形成避让空间,镜头组件10整体或靠近物侧的至少一个镜片沿光轴方向移动,以实现对焦,满足高质量成像需求。而当电子设备100的摄像头模组101不使用时,使镜头组件10和镜头盖板20沿光轴方向移动并收缩,减小镜头盖板20与镜头组件10之间、以及镜头组件10与图像传感器30之间的距离,减小摄像头模组101在厚度方向上的尺寸。也即在实现大光圈兼顾大靶面的高质量成像需求的同时,有效的降低了非工作状态时摄像头模组101在厚度方向上的占用空间,有利于电子设备100的减薄化设计。
其中,该镜头组件10具有大靶面以及大光圈的性能,包括有该镜头组件10的摄像头模组101可以作为电子设备100的主摄像头使用,能够满足主摄像头的性能需求。
具体的,在本申请实施例中,镜头盖板20的伸缩比可以小于0.95,镜头盖板20的伸缩比是指,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态,也即摄像头模组101处于第一状态时,镜头盖板20的物侧面至图像传感器30的感光面之间的距离SL1(参照图2所示),与镜头盖板20伸出至壳体110外,也即摄像头模组101处于第二状态时,镜头盖板20的物侧面至图像传感器30的感光面之间的距离SL2(参照图3所示)的比值,也即镜头盖板20的伸缩比SL=SL1/SL2,伸缩比SL<0.95。对镜头盖板20具有较好的收缩效果,有助于进一步减小镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态时,摄像头模组101的长度尺寸,进一步有助于电子设备100的减薄化。
需要说明的是,当电子设备100的摄像头模组101处于非工作状态(第一状态)时,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态,此时,镜头盖板20可以与电子设备100的后盖111位于同一平面,或者,镜头盖板20也可以高于或低于后盖111所在平面。
为实现镜头组件10和镜头盖板20沿着光轴方向的移动。电子设备100还可以包括有盖板驱动装置(图中未示出)和镜头驱动装置(图中未示出),其中,盖板驱动装置用于驱动镜头盖板20沿着光轴方向移动。镜头驱动装置用于驱动镜头组件10整体沿着光轴方向移动,或者,镜头驱动装置用于驱动镜头组件10中靠近物侧的至少一个镜片发生沿着光轴方向的移动。
盖板驱动装置和镜头驱动装置为两个相对独立的驱动装置,也就是说,镜头组件10和镜头盖板20分别通过两个驱动装置进行驱动,实现了镜头盖板20的移动驱动和镜头组件10的移动驱动之间的解耦,与相关技术中,通过同一驱动装置实现对镜头盖板20和镜头组件10的移动驱动相比,以解耦的方式分别控制镜头盖板20和镜头组件10沿光轴方向移动,能够有效的降低移动驱动的精度要求,有助于提升移动的准确性,且便于控制实现。
其中,盖板驱动装置可以设置在壳体110上,或者,盖板驱动装置也可以设置在电子设备100中的其他结构件上。盖板驱动装置可以是具有可伸缩结构(例如,记忆合金、弹簧等)的驱动结构,具体的结构组成在本申请实施例中不作限制,能够驱动盖板沿光轴方向伸出至壳体110外或朝向壳体110收缩即可。
相应的,镜头驱动装置也可以设置在壳体110上,或者,镜头驱动装置也可以设置在电子设备100中的其他结构件上。镜头驱动装置可以是驱动马达,如对焦马达、步进马达、音圈马达等,具体的结构在本申请实施例中不作限制,能够驱动镜头组件10整体或靠近物侧的至少一个镜片沿着光轴方向移动即可。
电子设备100还可以包括有锁止装置(图中未示出),锁止装置用于限定镜头盖板20的移动位置,例如,锁止装置可以限定当摄像头模组101处于第二状态,镜头盖板20伸出至壳体110外时,镜头盖板20的位置。或者,锁止装置还可以限定当摄像头模组101处于第一状态,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态时,镜头盖板20的位置。
其中,锁止装置可以与镜头驱动装置配合,例如,锁止装置可以是阻挡板,与镜头驱动装置的可伸缩结构配合,以实现限位。锁止装置的具体结构可以是卡位件、阻挡板等限位件,或者也可以是其他能够起到限位作用的结构组件,在本申请实施例中不作限制,能够实现对镜头盖板20的限位即可。
另外,盖板驱动装置的数量可以为两个或两个以上,两个或两个以上的盖板驱动装置可以对称设置,以提升对镜头盖板20驱动力的平衡性,保证镜头盖板20的精准位移。
锁止装置的数量也可以为两个或两个以上,以保证锁止装置对镜头盖板20移动位置的限位强度,进一步提升镜头盖板20移动的准确性。其中,盖板驱动装置和锁止装置可以间隔式排布。
在本申请实施例中,镜头组件10的等效焦距可以为18mm~30mm,等效焦距相对较小,这样就使镜头组件10具有更佳的聚集光的能力,有助于提升成像的清晰度和亮度,提高成像质量。
镜头组件10的镜片数量可以为至少5个,也即镜头组件10至少包括沿物侧至像侧依次排列的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14和第五镜片15,能够为镜头组件10的设计提供更高的自由度,有助于提升镜头组件10的性能。
当然在一些其他示例中,镜头组件10还可以包括其他数量片的镜片,具体的可根据实际需求进行选择设定。
其中,第一镜片11的阿贝数与第二镜片12的阿贝数可以满足条件式:|vd1-vd2|>60,也就是说第一镜片11的阿贝数和第二镜片12的阿贝数相差比较大,第一镜片11可以是高阿贝数的镜片,第二镜片12可以是低阿贝数的镜片,使第一镜片11和第二镜片12在色散能力方面能够进行互补平衡,减小成像的色差,进一步提升成像的质量。
其中,镜头组件10的总焦距f为N个镜片形成的镜片***的***焦距,镜头组件10的总焦距与各个镜片的焦距有关。例如,第一镜片11的焦距与镜头组件10的总焦距可以满足条件式:0.5≤|f1/f|≤1.4,其中,f1为第一镜片11的焦距,f为镜头组件10的总焦距,这样有助于改善镜头组件10的成像色差,进一步有助于提升镜头组件10的成像质量。
第一镜片11与第二镜片12可以满足条件式:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)<40,其中,CT1为第一镜片11与光轴对应部位的厚度,R3为第二镜片12物侧面的曲率半径,R4为第二镜片12像侧面的曲率半径。这样可以更加合理的分配第一镜片11和第二镜片12的形状以及位置,便于第一镜片11和第二镜片12的加工实现。
具体的,镜头组件10的镜片数量可以为5~10个,在赋予镜头组件10较高设计自由度的同时,也能减小镜头组件10自身的尺寸,有助于电子设备100的减薄化设计,且便于生产实现。
下表1示出了本申请实施例提供的一种电子设备中不同镜片数量的镜头组件的光学参数。
镜片数量 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
总焦距f | 8.78 | 8.48 | 8.38 | 8.56 | 9.45 | 9.44 |
光圈数F# | 1.75 | 1.64 | 1.69 | 1.55 | 1.55 | 1.55 |
全像高IH | 15.60 | 16.00 | 16.33 | 16.33 | 18.00 | 18.00 |
FOV视场角 | 81.45 | 84.94 | 87.01 | 85.48 | 85.40 | 85.47 |
弹出伸缩比 | 86.0% | 86.5% | 88.9% | 85.4% | 83.4% | 83.3% |
等效焦距 | 24.35 | 22.94 | 22.20 | 22.67 | 22.71 | 22.68 |
vd1 | 81.6 | 81.6 | 95.1 | 81.6 | 81.6 | 81.6 |
vd2 | 19.2 | 19.2 | 19.2 | 20.4 | 20.4 | 20.4 |
f1 | 9.19 | 9.67 | 9.46 | 11.49 | 12.90 | 13.01 |
CT1 | 1.49 | 1.43 | 1.36 | 1.39 | 1.52 | 1.52 |
R3 | 7.49 | 9.09 | 9.45 | 7.20 | 7.06 | 6.69 |
R4 | 5.96 | 6.99 | 8.02 | 6.21 | 6.13 | 5.83 |
IH/(4*F#) | 2.22 | 2.44 | 2.41 | 2.63 | 2.91 | 2.91 |
vd1-vd2 | 62.4 | 62.4 | 75.9 | 61.2 | 61.2 | 61.2 |
f1/f | 1.05 | 1.14 | 1.13 | 1.34 | 1.37 | 1.38 |
CT1(R3+R4)/(R3-R4) | 13.07 | 11.00 | 16.51 | 18.75 | 21.48 | 22.03 |
由表1可知,镜头组件10所包括的镜片数量为5~10个时,镜头组件10的全像高和光圈数能够满足条件式0.7<IH/(4*F#)<6,能够使镜头组件10具有更大的光圈和靶面,实现大光圈兼顾大靶面的设计,提升成像质量。同时,第一镜片11和第二镜片12的设计能够很好的改善像差,进一步提升成像质量。
其中,镜头组件10的N个镜片可以均为非球面的镜片。非球面的镜片是指,镜片的曲面不是同一个曲率,而是由多个曲面构成。可以对球面像差和歪曲像差有很好的补偿效果,能够进一步有利于实现镜头组件10的大光圈性能。
镜片的成型材质可以是塑料,或者,镜片的成型材质也可以是玻璃。例如,镜头组件10中的N个镜片均可以为塑料镜片,或者,N个镜片也均可以为玻璃镜片,或者,N个镜片中可以是部分镜片为塑料镜片,部分镜片为玻璃镜片。
本申请实施例中,镜头组件10还能够发生旋转,具体的,镜头组件10能够发生以第一中心点为旋转中心,绕第一轴线的旋转,其中,第一中心点与图像传感器30的中心重合,第一轴线经过第一中心点,并与图像传感器30的感光面平行。
这样镜头组件10就能够相对于图像传感器30发生绕第一轴线的旋转,丰富镜头组件10的功能,使摄像头模组101可适用于更多的拍摄场景和拍摄需求,满足电子设备100的拍摄多样性和功能性需求。
其中,镜头组件10绕第一轴线的旋转角度可以为+10°~-10°。例如,以镜头组件10的光轴与图像传感器30的感光面垂直时,镜头组件10的旋转角度为0°,镜头组件10绕着第一轴线相对图像传感器30顺时针旋转10°,则旋转角度为+10°,镜头组件10绕第一轴线相对图像传感器30逆时针旋转10°,则旋转角度为-10°。
使镜头组件10的旋转角度在上述范围内,可以减小由于镜头组件10旋转而导致镜头组件10在厚度方向上的占用尺寸的增加,提升镜头组件10拍摄功能多样性的同时有助于减小镜头组件10尺寸,满足电子设备100减薄化设计需求。
另外,镜头组件10还能够沿第一方向发生移动,其中,第一方向与图像传感器30的感光面平行,也即第一方向与镜头组件10的光轴方向垂直,如图3中的y方向。例如,镜头组件10能够沿着第一方向相对图像传感器30上下移动,同样也能够丰富镜头组件10的功能,使其可以适用于更多的拍摄场景,更好的满足拍摄的功能性需求,使电子设备100具有更好更丰富的拍摄功能。
其中,镜头组件10沿第一方向的移动距离可以为+1mm~-1mm。例如,以镜头组件10的光轴过第一中心点时,镜头组件10的移动距离为0mm,镜头组件10沿着第一方向向上移动1mm,则镜头组件10的移动距离为+1mm,镜头组件10沿着第一方向向下移动1mm,则镜头组件10的移动距离为-1mm。
镜头组件10的移动移动距离在上述范围内,可以减小或避免由于移动距离过多而影响成像质量,在保证满足多场景拍摄需求的同时保证了良好的成像质量。
在本申请实施例中,可以通过移动镜头组件10的方式,来实现对拍摄过程中的抖动补偿,赋予电子设备100的拍摄防抖功能。
其中,镜头组件10的移动可以通过镜头驱动装置来驱动实现,或者,也可以在电子设备100内另外设置防抖驱动马达,通过防抖驱动马达的驱动镜头组件10移动,从而在拍摄过程中发生抖动时,进行抖动位移补偿,实现防抖效果。
或者,也可以通过移动图像传感器30的方式,来实现对拍摄过程中的抖动补偿。
例如,在电子设备100内可以设置传感器驱动装置,通过传感器驱动装置来驱动图像传感器30移动,从而在拍摄过程中发生抖动时实现抖动位移补偿,达到防抖效果。
以下结合具体实施例对本申请提供的镜头组件的镜片及性能参数进行说明。
实施例一
图4为本申请实施例一提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图,图5为本申请实施例一提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图。
本实施例中,参见图4所示,镜头组件10包括的镜片数量为7个,镜头组件10包括沿着光轴(图中虚线)的方向,从物侧至像侧,依次层叠的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15、第六镜片16和第七镜片17。
镜头盖板20位于第一镜片11面向物侧的一侧,图像传感器30位于第七镜片17面向像侧的一侧。当镜头盖板20和镜头组件10朝向像侧收缩,参见图4所示,电子设备100的摄像头模组101处于第一状态(非工作状态)时,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态,镜头盖板20与镜头组件10之间、镜头组件10与图像传感器30之间的距离较小。
当镜头盖板20朝向物侧移动并伸出至壳体110外,使电子设备100的摄像头模组101处于第二状态(工作状态)时,参见图5所示,镜头盖板20与图像传感器30之间空出避让空间,镜头组件10可以在避让空间内发生沿光轴方向的移动,以实现对焦的功能,保证成像质量。
其中,镜头盖板20的伸缩比SL1/SL2=0.889。在拍摄时,镜头盖板20的物侧面至被摄物体的距离范围d>130mm。
其中,第一镜片11具有正光焦度,第一镜片11的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第一镜片11的像侧面与光轴对应的部分为凹面。
第一镜片11的焦距f1=9.46,镜头组件10的总焦距f=8.38,第一镜片11的焦距f1与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f1/f|=1.129。
第二镜片12具有负光焦度,第二镜片12的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第二镜片12的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第二镜片12的焦距f2与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f2/f|=10.18。
其中,第一镜片11的阿贝数vd1=95.1,第二镜片12的阿贝数vd2=19.2,第一镜片11的阿贝数vd1和第二镜片12的阿贝数vd2满足:vd1-vd2=75.9>60。
第一镜片11与光轴对应部位的厚度CT1=1.36,第二镜片12物侧面的曲率半径R3=9.45,第二镜片12像侧面的曲率半径R4=8.02,第一镜片11与第二镜片12满足:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)=16.51<40。
第三镜片13具有负光焦度,第三镜片13的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第三镜片13的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第三镜片13的焦距f3与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f3/f|=3.824。
第四镜片14具有正光焦度,第四镜片14的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第四镜片14的像侧面与光轴对应的部分为凸面。第四镜片14的焦距f4与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f4/f|=3.191。
第五镜片15具有负光焦度,第五镜片15的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第五镜片15的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第五镜片15的焦距f5与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f5/f|=4.137。
第六镜片16具有正光焦度,第六镜片16的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第六镜片16的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第六镜片16的焦距f6与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f6/f|=1.008。
第七镜片17具有负光焦度,第七镜片17的物侧面与光轴对应的部分为凹面,第七镜片17的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第七镜片17的焦距f7与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f7/f|=0.722。
下表2示出了本申请实施例一提供的一种电子设备的摄像头模组中各镜片的光学参数。
/>
其中,CG表示镜头盖板20,L1为第一镜片11,L2为第二镜片12,L3为第三镜片13,L4为第四镜片14,L5为第五镜片15,L6为第六镜片16,L7为第七镜片17,IR为滤光片40。S1表示物侧面。
其中,镜面(例如像侧面或物侧面)的厚度,是指从物侧指向像侧的方向上,该镜面与相邻的下一镜面之间沿光轴方向上的距离。例如,S1对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态(也即非工作状态,镜头盖板20和镜头组件10收缩)时或处于第二状态(也即工作状态,镜头盖板20伸出至壳体110外)时,光学元件(例如镜头盖板20、镜片、光阑50和滤光片40)的物侧面至该光学元件的像侧面之间沿光轴方向上的距离。
S2对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的像侧面至与该像侧面相邻的光学元件的镜面之间沿光轴方向上的距离。
例如,镜头盖板20的像侧面S2在第二状态时的厚度是指,镜头盖板20伸出至壳体110外后,镜头盖板20像侧面至光阑50之间沿光轴方向上的距离。镜头盖板20的像侧面S2在第一状态时的厚度是指,镜头盖板20收缩后,镜头盖板20像侧面至光阑50之间沿光轴方向上的距离。
第七镜片17的像侧面S2在第二状态时的厚度指,摄像头模组101工作状态时,第七镜片17像侧面至滤光片40之间沿光轴方向上的距离,第七镜片17的像侧面S2在第一状态时的厚度指,摄像头模组101非工作状态时,第七镜片17像侧面至滤光片40之间沿光轴方向上的距离。
下表3示出了本申请实施例一提供的一种电子设备中镜头组件的各镜片的圆锥系数和非球面系数。
由表3可知,第一镜片11至第七镜片17,共包含14个非球面。镜头组件10中各镜片的非球面面型z可以通过以下非球面公式计算:
其中,z为非球面矢高,r为非球面的径向坐标,c为非球面顶点球曲率,K为圆锥系数,Ai表示第i阶非球面系数。根据获得的非球面矢高可以对各镜片进行仿真最终获得如图2和图3所示的摄像头模组101。
由上述各镜片组成的摄像头模组101的光学参数可以参见下表4所示。
表4示出了本申请实施例一提供的一种电子设备的摄像头模组的光学参数。
/>
由表4可知,镜头组件10的像高和光圈数满足:0.7<IH/(4*F#)=2.41<6,本申请实施例一所提供的镜头组件10具有大光圈、大靶面的特性,且镜头盖板20具有较小的收缩比,满足电子设备100的减薄化设计需求。
图6为本申请实施例一提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图。
具体的,图6示出了镜头组件10在空间频率为80lp/mm的离焦曲线,由图6可知,镜头组件10在不同视场下的调制传递函数(Modulation Transfer Function,简称MTF)在弧矢方向和子午方向均大于0.6,不同视场在弧矢方向和子午方向的场曲均小于6μm,该镜头组件10具有高的成像质量。
图7为本申请实施例一提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图。
参见图7所示,该镜头组件10的光学畸变控制在3%以内,满足变形差异要求,具有高的成像质量。
实施例二
图8为本申请实施例二提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图,图9为本申请实施例二提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图。
本实施例中,参见图8所示,镜头组件10包括的镜片数量为7个,镜头组件10包括沿着光轴(图中虚线)的方向,从物侧至像侧,依次层叠的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15、第六镜片16和第七镜片17。
镜头盖板20位于第一镜片11面向物侧的一侧,图像传感器30位于第七镜片17面向像侧的一侧。当镜头盖板20和镜头组件10朝向像侧收缩,电子设备100的摄像头模组101处于第一状态(非工作状态)时,参见图8所示,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态,镜头盖板20与镜头组件10之间、镜头组件10与图像传感器30之间的距离较小。
当镜头盖板20朝向物侧移动并伸出至壳体110外,使电子设备100的摄像头模组101处于第二状态(工作状态)时,参见图9所示,镜头盖板20与图像传感器30之间空出避让空间,镜头组件10可以在避让空间内发生沿光轴方向移动,以实现对焦。
其中,镜头盖板20的伸缩比SL1/SL2=0.889。在拍摄时,镜头盖板20的物侧面至被摄物体的距离范围d>120mm。
其中,第一镜片11具有正光焦度,第一镜片11的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第一镜片11的像侧面与光轴对应的部分为凹面。
第一镜片11的焦距f1=9.94,镜头组件10的总焦距f=7.93,第一镜片11的焦距f1与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f1/f|=1.2524。
第二镜片12具有负光焦度,第二镜片12的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第二镜片12的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第二镜片12的焦距f2与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f2/f|=21.6370。
其中,第一镜片11的阿贝数vd1=95.1,第二镜片12的阿贝数vd2=19.2,第一镜片11的阿贝数vd1和第二镜片12的阿贝数vd2满足:vd1-vd2=75.9>60。
第一镜片11与光轴对应部位的厚度CT1=1.30,第二镜片12物侧面的曲率半径R3=8.39,第二镜片12像侧面的曲率半径R4=7.70,第一镜片11与第二镜片12满足:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)=30.64<40。
第三镜片13具有负光焦度,第三镜片13的物侧面与光轴对应的部分为凹面,第三镜片13的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第三镜片13的焦距f3与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f3/f|=3.0800。
第四镜片14具有正光焦度,第四镜片14的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第四镜片14的像侧面与光轴对应的部分为凸面。第四镜片14的焦距f4与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f4/f|=2.7639。
第五镜片15具有负光焦度,第五镜片15的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第五镜片15的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第五镜片15的焦距f5与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f5/f|=2.344。
第六镜片16具有正光焦度,第六镜片16的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第六镜片16的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第六镜片16的焦距f6与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f6/f|=0.7900。
第七镜片17具有负光焦度,第七镜片17的物侧面与光轴对应的部分为凹面,第七镜片17的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第七镜片17的焦距f7与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f7/f|=0.7404。
下表5示出了本申请实施例二提供的一种电子设备的摄像头模组中各镜片的光学参数。
其中,CG表示镜头盖板20,L1为第一镜片11,L2为第二镜片12,L3为第三镜片13,L4为第四镜片14,L5为第五镜片15,L6为第六镜片16,L7为第七镜片17,IR为滤光片40。S1表示物侧面,S2表示像侧面。
其中,镜面的厚度说明可参见实施例一,具体的,S1对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的物侧面至该光学元件的像侧面之间沿光轴方向上的距离。
S2对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的像侧面至与该像侧面相邻的光学元件的镜面之间沿光轴方向上的距离。
下表6示出了本申请实施例二提供的一种电子设备中镜头组件的各镜片的圆锥系数和非球面系数。
由表6可知,第一镜片11至第七镜片17,共包含14个非球面。镜头组件10中各镜片的非球面面型z可以通过以下非球面公式计算:
其中,z为非球面矢高,r为非球面的径向坐标,c为非球面顶点球曲率,K为圆锥系数,Ai表示第i阶非球面系数。根据获得的非球面矢高可以对各镜片进行仿真最终获得如图8和图9所示的摄像头模组101。
由上述各镜片组成的摄像头模组101的光学参数可以参见下表7所示。
表7示出了本申请实施例二提供的一种电子设备的摄像头模组的光学参数。
由表7可知,镜头组件10的像高和光圈数满足:0.7<IH/(4*F#)=2.56<6,本申请实施例二所提供的镜头组件10具有大光圈、大靶面的特性,且镜头盖板20具有较小的收缩比,满足电子设备100的减薄化设计需求。
图10为本申请实施例二提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图。
具体的,图10示出了镜头组件10在空间频率为80lp/mm的离焦曲线,由图10可知,镜头组件10在不同视场下的调制传递函数(Modulation Transfer Function,简称MTF)在弧矢方向和子午方向均大于0.5,不同视场在弧矢方向和子午方向的场曲均小于3μm,该镜头组件10具有高的成像质量。
图11为本申请实施例二提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图。
参见图11所示,该镜头组件10的光学畸变控制在3%以内,满足变形差异要求,具有高的成像质量。
实施例三
图12为本申请实施例三提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图,图13为本申请实施例三提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图。
本实施例中,参见图12所示,镜头组件10包括的镜片数量为7个,镜头组件10包括沿着光轴(图中虚线)的方向,从物侧至像侧,依次层叠的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15、第六镜片16和第七镜片17。
镜头盖板20位于第一镜片11面向物侧的一侧,图像传感器30位于第七镜片17面向像侧的一侧。当镜头盖板20和镜头组件10朝向像侧收缩,电子设备100的摄像头模组101处于第一状态(非工作状态)时,参见图12所示,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态,镜头盖板20与镜头组件10之间、镜头组件10与图像传感器30之间的距离较小。
当镜头盖板20朝向物侧移动并伸出至壳体110外,使电子设备100的摄像头模组101处于第二状态(工作状态)时,参见图13所示,镜头盖板20与图像传感器30之间空出避让空间,镜头组件10可以在避让空间内发生沿光轴方向移动,以实现对焦。
其中,镜头盖板20的伸缩比SL1/SL2=0.867。在拍摄时,镜头盖板20的物侧面至被摄物体的距离范围d>120mm。
其中,第一镜片11具有正光焦度,第一镜片11的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第一镜片11的像侧面与光轴对应的部分为凹面。
第一镜片11的焦距f1=10.17,镜头组件10的总焦距f=8.23,第一镜片11的焦距f1与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f1/f|=1.2356。
第二镜片12具有负光焦度,第二镜片12的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第二镜片12的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第二镜片12的焦距f2与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f2/f|=16.0208。
其中,第一镜片11的阿贝数vd1=81.6,第二镜片12的阿贝数vd2=19.2,第一镜片11的阿贝数vd1和第二镜片12的阿贝数vd2满足:vd1-vd2=62.4>60。
第一镜片11与光轴对应部位的厚度CT1=1.30,第二镜片12物侧面的曲率半径R3=9.55,第二镜片12像侧面的曲率半径R4=8.50,第一镜片11与第二镜片12满足:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)=22.31<40。
第三镜片13具有负光焦度,第三镜片13的物侧面与光轴对应的部分为凹面,第三镜片13的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第三镜片13的焦距f3与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f3/f|=2.5255。
第四镜片14具有正光焦度,第四镜片14的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第四镜片14的像侧面与光轴对应的部分为凸面。第四镜片14的焦距f4与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f4/f|=2.8477。
第五镜片15具有负光焦度,第五镜片15的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第五镜片15的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第五镜片15的焦距f5与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f5/f|=1.732。
第六镜片16具有正光焦度,第六镜片16的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第六镜片16的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第六镜片16的焦距f6与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f6/f|=0.6561。
第七镜片17具有负光焦度,第七镜片17的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第七镜片17的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第七镜片17的焦距f7与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f7/f|=0.8020。
下表8示出了本申请实施例三提供的一种电子设备的摄像头模组中各镜片的光学参数。
/>
其中,CG表示镜头盖板20,L1为第一镜片11,L2为第二镜片12,L3为第三镜片13,L4为第四镜片14,L5为第五镜片15,L6为第六镜片16,L7为第七镜片17,IR为滤光片40。S1表示物侧面,S2表示像侧面。
其中,镜面的厚度说明可参见实施例一,具体的,S1对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的物侧面至该光学元件的像侧面之间沿光轴方向上的距离。
S2对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的像侧面至与该像侧面相邻的光学元件的镜面之间沿光轴方向上的距离。
下表9示出了本申请实施例三提供的一种电子设备中镜头组件的各镜片的圆锥系数和非球面系数。
/>
由表9可知,第一镜片11至第七镜片17,共包含14个非球面。镜头组件10中各镜片的非球面面型z可以通过以下非球面公式计算:
其中,z为非球面矢高,r为非球面的径向坐标,c为非球面顶点球曲率,K为圆锥系数,Ai表示第i阶非球面系数。根据获得的非球面矢高可以对各镜片进行仿真最终获得如图12和图13所示的摄像头模组101。
由上述各镜片组成的摄像头模组101的光学参数可以参见下表10所示。
表10示出了本申请实施例三提供的一种电子设备的摄像头模组的光学参数。
由表10可知,镜头组件10的像高和光圈数满足:0.7<IH/(4*F#)=2.60<6,本申请实施例三所提供的镜头组件10具有大光圈、大靶面的特性,且镜头盖板20具有较小的收缩比,满足电子设备100的减薄化设计需求。
图14为本申请实施例三提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图。
具体的,图14示出了镜头组件10在空间频率为80lp/mm的离焦曲线,由图14可知,镜头组件10在不同视场下的调制传递函数(Modulation Transfer Function,简称MTF)在弧矢方向和子午方向均大于0.5,不同视场在弧矢方向和子午方向的场曲均小于5μm,该镜头组件10具有高的成像质量。
图15为本申请实施例三提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图。
参见图15所示,该镜头组件10的光学畸变控制在3%以内,满足变形差异要求,具有高的成像质量。
实施例四
图16为本申请实施例四提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图,图17为本申请实施例四提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图。
本实施例中,参见图16所示,镜头组件10包括的镜片数量为8个,镜头组件10包括沿着光轴(图中虚线)的方向,从物侧至像侧,依次排列的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15、第六镜片16、第七镜片17和第八镜片18。
镜头盖板20位于第一镜片11面向物侧的一侧,图像传感器30位于第八镜片18面向像侧的一侧。当镜头盖板20和镜头组件10朝向像侧收缩,电子设备100的摄像头模组101处于第一状态(非工作状态)时,参见图16所示,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态,镜头盖板20与镜头组件10之间、镜头组件10与图像传感器30之间的距离较小。
当镜头盖板20朝向物侧移动并伸出至壳体110外,使电子设备100的摄像头模组101处于第二状态(工作状态)时,参见图17所示,镜头盖板20与图像传感器30之间空出避让空间,镜头组件10可以在避让空间内发生沿光轴方向移动,以实现对焦。
其中,镜头盖板20的伸缩比SL1/SL2=0.854。在拍摄时,镜头盖板20的物侧面至被摄物体的距离范围d>120mm。
其中,第一镜片11具有正光焦度,第一镜片11的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第一镜片11的像侧面与光轴对应的部分为凹面。
第一镜片11的焦距f1=11.49,镜头组件10的总焦距f=8.56,第一镜片11的焦距f1与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f1/f|=1.3433。
第二镜片12具有负光焦度,第二镜片12的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第二镜片12的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第二镜片12的焦距f2与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f2/f|=9.0453。
其中,第一镜片11的阿贝数vd1=81.6,第二镜片12的阿贝数vd2=20.4,第一镜片11的阿贝数vd1和第二镜片12的阿贝数vd2满足:vd1-vd2=61.2>60。
第一镜片11与光轴对应部位的厚度CT1=1.39,第二镜片12物侧面的曲率半径R3=7.20,第二镜片12像侧面的曲率半径R4=6.21,第一镜片11与第二镜片12满足:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)=18.75<40。
第三镜片13具有正光焦度,第三镜片13的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第三镜片13的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第三镜片13的焦距f3与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f3/f|=7.8441。
第四镜片14具有负光焦度,第四镜片14的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第四镜片14的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第四镜片14的焦距f4与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f4/f|=2.9070。
第五镜片15具有正光焦度,第五镜片15的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第五镜片15的像侧面与光轴对应的部分为凸面。第五镜片15的焦距f5与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f5/f|=3.1719。
第六镜片16具有负光焦度,第六镜片16的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第六镜片16的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第六镜片16的焦距f6与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f6/f|=1.5416。
第七镜片17具有正光焦度,第七镜片17的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第七镜片17的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第七镜片17的焦距f7与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f7/f|=0.6172。
第八镜片18具有负光焦度,第八镜片18的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第八镜片18的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第八镜片18的焦距f8与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f8/f|=0.8010。
下表11示出了本申请实施例四提供的一种电子设备的摄像头模组中各镜片的光学参数。
其中,CG表示镜头盖板20,L1为第一镜片11,L2为第二镜片12,L3为第三镜片13,L4为第四镜片14,L5为第五镜片15,L6为第六镜片16,L7为第七镜片17,L8为第八镜片18,IR为滤光片40。S1表示物侧面,S2表示像侧面。
其中,镜面的厚度说明可参见实施例一,具体的,S1对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的物侧面至该光学元件的像侧面之间沿光轴方向上的距离。
S2对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的像侧面至与该像侧面相邻的光学元件的镜面之间沿光轴方向上的距离。
例如,第七镜片17的像侧面S2在第二状态时的厚度指,摄像头模组101工作状态时,第七镜片17像侧面至第八镜片18物侧面之间沿光轴方向上的距离,第七镜片17的像侧面S2在第一状态时的厚度指,摄像头模组101非工作状态时,第七镜片17像侧面至第八镜片18物侧面之间沿光轴方向上的距离。
第八镜片18的像侧面S2在第二状态时的厚度指,摄像头模组101工作状态时,第八镜片18像侧面至滤光片40之间沿光轴方向上的距离,第八镜片18的像侧面S2在第一状态时的厚度指,摄像头模组101非工作状态时,第八镜片18像侧面至滤光片40之间沿光轴方向上的距离。
下表12示出了本申请实施例四提供的一种电子设备中镜头组件的各镜片的圆锥系数和非球面系数。
由表12可知,第一镜片11至第八镜片18,共包含16个非球面。镜头组件10中各镜片的非球面面型z可以通过以下非球面公式计算:
其中,z为非球面矢高,r为非球面的径向坐标,c为非球面顶点球曲率,K为圆锥系数,Ai表示第i阶非球面系数。根据获得的非球面矢高可以对各镜片进行仿真最终获得如图16和图17所示的摄像头模组101。
由上述各镜片组成的摄像头模组101的光学参数可以参见下表13所示。
表13示出了本申请实施例四提供的一种电子设备的摄像头模组的光学参数。
由表13可知,镜头组件10的像高和光圈数满足:0.7<IH/(4*F#)≈2.64<6,本申请实施例四所提供的镜头组件10具有大光圈、大靶面的特性,且镜头盖板20具有较小的收缩比,满足电子设备100的减薄化设计需求。
图18为本申请实施例四提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图。
具体的,图18示出了镜头组件10在空间频率为80lp/mm的离焦曲线,由图6可知,镜头组件10在不同视场下的调制传递函数MTF在弧矢方向和子午方向均大于0.6,不同视场在弧矢方向和子午方向的场曲均小于5μm,该镜头组件10具有高的成像质量。
图19为本申请实施例四提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图。
参见图19所示,该镜头组件10的光学畸变控制在3%以内,满足变形差异要求,具有高的成像质量。
实施例五
图20为本申请实施例五提供的一种电子设备的摄像头模组处于第一状态时的仿真结构示意图,图21为本申请实施例五提供的一种电子设备的摄像头模组处于第二状态时的仿真结构示意图。
本实施例中,参见图20所示,镜头组件10包括的镜片数量为8个,镜头组件10包括沿着光轴(图中虚线)的方向,从物侧至像侧,依次层叠的第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、第五镜片15、第六镜片16、第七镜片17和第八镜片18。
镜头盖板20位于第一镜片11面向物侧的一侧,图像传感器30位于第八镜片18面向像侧的一侧。当镜头盖板20和镜头组件10朝向像侧收缩,电子设备100的摄像头模组101处于第一状态(非工作状态)时,参见图20所示,镜头盖板20和镜头组件10处于收缩状态,镜头盖板20与镜头组件10之间、镜头组件10与图像传感器30之间的距离较小。
当镜头盖板20朝向物侧移动并伸出至壳体110外,使电子设备100的摄像头模组101处于第二状态(工作状态)时,参见图21所示,镜头盖板20与图像传感器30之间空出避让空间,镜头组件10可以在避让空间内发生沿光轴方向移动,以实现对焦。
其中,镜头盖板20的伸缩比SL1/SL2=0.851。在拍摄时,镜头盖板20的物侧面至被摄物体的距离范围d>120mm。
其中,第一镜片11具有正光焦度,第一镜片11的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第一镜片11的像侧面与光轴对应的部分为凹面。
第一镜片11的焦距f1=11.78,镜头组件10的总焦距f=8.60,第一镜片11的焦距f1与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f1/f|=1.3691。
第二镜片12具有负光焦度,第二镜片12的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第二镜片12的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第二镜片12的焦距f2与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f2/f|=9.8198。
其中,第一镜片11的阿贝数vd1=81.6,第二镜片12的阿贝数vd2=20.4,第一镜片11的阿贝数vd1和第二镜片12的阿贝数vd2满足:vd1-vd2=61.2>60。
第一镜片11与光轴对应部位的厚度CT1=1.40,第二镜片12物侧面的曲率半径R3=6.62,第二镜片12像侧面的曲率半径R4=5.81,第一镜片11与第二镜片12满足:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)=21.45<40。
第三镜片13具有正光焦度,第三镜片13的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第三镜片13的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第三镜片13的焦距f3与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f3/f|=6.6576。
第四镜片14具有负光焦度,第四镜片14的物侧面与光轴对应的部分为凹面,第四镜片14的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第四镜片14的焦距f4与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f4/f|=2.9026。
第五镜片15具有正光焦度,第五镜片15的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第五镜片15的像侧面与光轴对应的部分为凸面。第五镜片15的焦距f5与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f5/f|=3.4018。
第六镜片16具有负光焦度,第六镜片16的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第六镜片16的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第六镜片16的焦距f6与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f6/f|=1.5108。
第七镜片17具有正光焦度,第七镜片17的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第七镜片17的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第七镜片17的焦距f7与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f7/f|=0.6061。
第八镜片18具有负光焦度,第八镜片18的物侧面与光轴对应的部分为凸面,第八镜片18的像侧面与光轴对应的部分为凹面。第八镜片18的焦距f8与镜头组件10的总焦距f的比值可以为:|f8/f|=0.8015。
下表14示出了本申请实施例五提供的一种电子设备的摄像头模组中各镜片的光学参数。
其中,CG表示镜头盖板20,L1为第一镜片11,L2为第二镜片12,L3为第三镜片13,L4为第四镜片14,L5为第五镜片15,L6为第六镜片16,L7为第七镜片17,L8为第八镜片18,IR为滤光片40。S1表示物侧面,S2表示像侧面。
其中,镜面的厚度说明可参见实施例一,具体的,S1对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的物侧面至该光学元件的像侧面之间沿光轴方向上的距离。
S2对应的第一状态时或第二状态时的厚度,表示电子设备100的摄像头模组101处于第一状态时或处于第二状态时,光学元件的像侧面至与该像侧面相邻的光学元件的镜面之间沿光轴方向上的距离。
下表15示出了本申请实施例五提供的一种电子设备中镜头组件的各镜片的圆锥系数和非球面系数。
由表15可知,第一镜片11至第八镜片18,共包含16个非球面。镜头组件10中各镜片的非球面面型z可以通过以下非球面公式计算:
其中,z为非球面矢高,r为非球面的径向坐标,c为非球面顶点球曲率,K为圆锥系数,Ai表示第i阶非球面系数。根据获得的非球面矢高可以对各镜片进行仿真最终获得如图20和图21所示的摄像头模组101。
由上述各镜片组成的摄像头模组101的光学参数可以参见下表16所示。
表16示出了本申请实施例五提供的一种电子设备的摄像头模组的光学参数。
由表16可知,镜头组件10的像高和光圈数满足:0.7<IH/(4*F#)=2.63<6,本申请实施例五所提供的镜头组件10具有大光圈、大靶面的特性,且镜头盖板20具有较小的收缩比,满足电子设备100的减薄化设计需求。
图22为本申请实施例五提供的一种电子设备的镜头组件的离焦曲线图。
具体的,图22示出了镜头组件10在空间频率为80lp/mm的离焦曲线,由图22可知,镜头组件10在不同视场下的调制传递函数MTF在弧矢方向和子午方向均大于0.6,不同视场在弧矢方向和子午方向的场曲均小于5μm,该镜头组件10具有高的成像质量。
图23为本申请实施例五提供的一种电子设备的镜头组件的畸变曲线图。
参见图23所示,该镜头组件10的光学畸变控制在3%以内,满足变形差异要求,具有高的成像质量。
需要说明的是,本申请实施例涉及的数值和数值范围为近似值,可能会存在一定范围的误差,这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种电子设备,其特征在于,包括壳体、镜头盖板和设置在所述壳体内的镜头组件,所述镜头组件包括沿着光轴方向从物侧至像侧依次排列的多个镜片;
所述镜头盖板位于所述镜头组件面向所述物侧的一侧,所述镜头盖板可沿所述光轴方向伸出至所述壳体外以形成避让空间,所述镜头组件整体或所述镜头组件中靠近所述物侧的至少一个镜片沿所述光轴方向在所述避让空间内移动;
所述镜头组件满足条件式:0.7<IH/(4*F#)<6,其中,IH为镜头组件的全像高,F#为镜头组件的光圈数。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括盖板驱动装置和镜头驱动装置,所述盖板驱动装置用于驱动所述镜头盖板沿所述光轴方向移动;
所述镜头驱动装置用于驱动所述镜头组件整体沿所述光轴方向移动,或者,所述镜头驱动装置用于驱动所述镜头组件中靠近所述物侧的至少一个镜片沿所述光轴方向移动。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备,其特征在于,所述镜头盖板的伸缩比小于0.95。
4.根据权利要求1-3任一所述的电子设备,其特征在于,所述镜头组件的等效焦距为18mm~30mm。
5.根据权利要求1-4任一所述的电子设备,其特征在于,多个所述镜片均具有光焦度;
所述镜头组件至少包括沿所述物侧至所述像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和第五镜片。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述第一镜片的阿贝数vd1与所述第二镜片的阿贝数vd2满足条件式:|vd1-vd2|>60。
7.根据权利要求5或6所述的电子设备,其特征在于,所述第一镜片的焦距f1与所述镜头组件的总焦距f满足条件式:0.5≤|f1/f|≤1.4。
8.根据权利要求5-7任一所述的电子设备,其特征在于,所述第一镜片与所述第二镜片满足条件式:10<CT1(R3+R4)/(R3-R4)<40;
其中,CT1为所述第一镜片与所述光轴对应部位的厚度,R3为所述第二镜片物侧面的曲率半径,R4为所述第二镜片像侧面的曲率半径。
9.根据权利要求5-8任一所述的电子设备,其特征在于,所述镜片的数量为5~10。
10.根据权利要求5-9任一所述的电子设备,其特征在于,所述镜头组件还包括从所述第五镜片至所述像侧依次排列的第六镜片和第七镜片;
所述第一镜片具有正光焦度,所述第二镜片具有负光焦度,所述第三镜片具有负光焦度,所述第四镜片具有正光焦度,所述第五镜片具有负光焦度,所述第六镜片具有正光焦度,所述第七镜片具有负光焦度。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,所述第一镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第一镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第二镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第二镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第三镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第四镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面;
所述第五镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第五镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第六镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第六镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第七镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面。
12.根据权利要求5-9任一所述的电子设备,其特征在于,所述镜头组件还包括从所述第二镜片至所述像侧依次排列的第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片;
所述第一镜片具有正光焦度,所述第二镜片具有负光焦度,所述第三镜片具有正光焦度,所述第四镜片具有负光焦度,所述第五镜片具有正光焦度,所述第六镜片具有负光焦度,所述第七镜片具有正光焦度,所述第八镜片具有负光焦度。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述第一镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第一镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第二镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第二镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第三镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第三镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第四镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第五镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第五镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面;
所述第六镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第六镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第七镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第七镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面;
所述第八镜片的物侧面至少与所述光轴对应的部分为凸面,所述第八镜片的像侧面至少与所述光轴对应的部分为凹面。
14.根据权利要求1-13任一所述的电子设备,其特征在于,还包括图像传感器,所述图像传感器位于所述镜头组件面向所述像侧的一侧。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其特征在于,所述镜头组件以第一中心点为旋转中心绕第一轴线旋转,所述第一中心点与所述图像传感器的中心重合,所述第一轴线过所述第一中心点,且所述第一轴线与所述图像传感器的感光面平行。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述镜头组件的旋转角度为+10°~-10°。
17.根据权利要求14-16任一所述的电子设备,其特征在于,所述镜头组件沿第一方向移动,所述第一方向与所述图像传感器的感光面平行。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述镜头组件的移动距离为+1mm~-1mm。
19.根据权利要求14-18任一所述的电子设备,其特征在于,还包括滤光片,所述滤光片位于所述图像传感器和所述镜头组件之间。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210240794.3A CN116774377A (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种电子设备 |
PCT/CN2023/080164 WO2023169441A1 (zh) | 2022-03-10 | 2023-03-07 | 一种电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210240794.3A CN116774377A (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116774377A true CN116774377A (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=87936009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210240794.3A Pending CN116774377A (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种电子设备 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116774377A (zh) |
WO (1) | WO2023169441A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117008277A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-11-07 | 荣耀终端有限公司 | 镜头组件、摄像模组及终端装置 |
CN117406399A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 江西联益光学有限公司 | 光学镜头 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117406409B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-03-26 | 江西联益光学有限公司 | 光学镜头 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013195587A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | 結像レンズ、撮像装置および情報装置 |
JP2013195637A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | 結像レンズ、撮像装置および情報装置 |
CN104155744A (zh) * | 2013-05-14 | 2014-11-19 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 变焦镜头 |
CN112346208A (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 华为技术有限公司 | 一种大光圈镜头和终端设备 |
CN112782833A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-11 | 江西晶超光学有限公司 | 成像镜头、取像模组和电子装置 |
CN113422898A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-09-21 | Oppo广东移动通信有限公司 | 摄像头模组及电子设备 |
CN214256455U (zh) * | 2021-03-29 | 2021-09-21 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN113467046A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 一种光学镜头、摄像头模组及探测器 |
CN113552706A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-26 | Oppo广东移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN113740999A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-03 | 华为技术有限公司 | 光学镜头、镜头模组和电子设备 |
CN215268474U (zh) * | 2021-07-26 | 2021-12-21 | Oppo广东移动通信有限公司 | 可伸缩摄像头组件及电子设备 |
CN114047595A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-02-15 | 华为技术有限公司 | 一种镜头组件、摄像头模组及电子设备 |
CN215867304U (zh) * | 2021-05-14 | 2022-02-18 | Oppo广东移动通信有限公司 | 镜头模组及终端 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4426762B2 (ja) * | 2003-01-09 | 2010-03-03 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 |
JP2010145648A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Fujinon Corp | 3群構成の撮像レンズおよび撮像装置 |
CN113866936B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-04-28 | 华为技术有限公司 | 光学镜头、摄像头模组和电子设备 |
-
2022
- 2022-03-10 CN CN202210240794.3A patent/CN116774377A/zh active Pending
-
2023
- 2023-03-07 WO PCT/CN2023/080164 patent/WO2023169441A1/zh unknown
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013195587A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | 結像レンズ、撮像装置および情報装置 |
JP2013195637A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | 結像レンズ、撮像装置および情報装置 |
CN104155744A (zh) * | 2013-05-14 | 2014-11-19 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 变焦镜头 |
CN112346208A (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 华为技术有限公司 | 一种大光圈镜头和终端设备 |
CN113467046A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 一种光学镜头、摄像头模组及探测器 |
CN113740999A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-03 | 华为技术有限公司 | 光学镜头、镜头模组和电子设备 |
CN112782833A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-11 | 江西晶超光学有限公司 | 成像镜头、取像模组和电子装置 |
CN214256455U (zh) * | 2021-03-29 | 2021-09-21 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN215867304U (zh) * | 2021-05-14 | 2022-02-18 | Oppo广东移动通信有限公司 | 镜头模组及终端 |
CN113552706A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-26 | Oppo广东移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN113422898A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-09-21 | Oppo广东移动通信有限公司 | 摄像头模组及电子设备 |
CN215268474U (zh) * | 2021-07-26 | 2021-12-21 | Oppo广东移动通信有限公司 | 可伸缩摄像头组件及电子设备 |
CN114047595A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-02-15 | 华为技术有限公司 | 一种镜头组件、摄像头模组及电子设备 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117008277A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-11-07 | 荣耀终端有限公司 | 镜头组件、摄像模组及终端装置 |
CN117406399A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 江西联益光学有限公司 | 光学镜头 |
CN117406399B (zh) * | 2023-12-14 | 2024-03-26 | 江西联益光学有限公司 | 光学镜头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023169441A1 (zh) | 2023-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9423594B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus equipped with the imaging lens | |
US9304297B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus equipped with the imaging lens | |
US9709775B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus equipped with the imaging lens | |
US20150077863A1 (en) | Imaging lens and imaging apparatus equipped with the imaging lens | |
CN114047595B (zh) | 一种镜头组件、摄像头模组及电子设备 | |
CN116774377A (zh) | 一种电子设备 | |
WO2013099211A1 (ja) | 撮像レンズおよび撮像装置 | |
CN113406779B (zh) | 变焦镜头、摄像头模组及移动终端 | |
CN114966919B (zh) | 长焦镜头、摄像头模组及电子设备 | |
CN115561881B (zh) | 摄像头模组和电子设备 | |
CN113490878B (zh) | 变焦镜头、摄像头模组及移动终端 | |
CN217561811U (zh) | 一种镜头组件、摄像头模组及电子设备 | |
WO2022228189A1 (zh) | 光学镜头、摄像头模组和电子设备 | |
CN116088154A (zh) | 变焦镜头、镜头模组及电子设备 | |
WO2023174212A1 (zh) | 长焦镜头、摄像头模组及电子设备 | |
WO2023185942A1 (zh) | 长焦镜头、摄像头模组及电子设备 | |
WO2023179607A1 (zh) | 光学镜头、摄像头模组及电子设备 | |
CN117666099A (zh) | 镜头模组和电子设备 | |
CN118091906A (zh) | 光学镜头、摄像头模组及电子设备 | |
CN118259427A (zh) | 镜头组件、摄像头模组及电子设备 | |
CN117555121A (zh) | 光学镜头、镜头模组及电子设备 | |
CN118244448A (zh) | 镜头组件、摄像头模组以及电子设备 | |
CN117590559A (zh) | 镜头组件、摄像头模组及电子设备 | |
CN117706724A (zh) | 潜望式光学镜头组及摄像模组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |