CN212391655U - 光学镜组、摄像头模组及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学镜组、摄像头模组及电子装置,包括:光阑;第一透镜,具有正曲折力,且第一透镜的物侧面于光轴处为凸面;第二透镜,具有曲折力,且第二透镜的物侧面于光轴处为凸面;第三透镜,具有曲折力;第四透镜,具有曲折力;第五透镜,具有曲折力;第六透镜,具有曲折力;第七透镜,具有曲折力,且第七透镜的像侧面于光轴处为凹面;光学镜组满足以下条件式:(TTL‑BFL)/f≤1.5。本申请通过设计由光阑、第一透镜、第二透镜……第七透镜所组成的光学镜组,并将其设计为满足特定关系式,使得光学镜组中各透镜之间的间距被控制在较小的范围内,可在满足高像素的条件下实现光学镜组的超薄化。
Description
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜组、摄像头模组及电子装置。
背景技术
随着科技的发展与进步,手机、平板电脑、无人机、计算机等电子产品在生活中得到广泛应用,并且它们大多包含成像镜头以使电子产品具有更丰富的功能。而为了进一步提升用户的使用体验,如何提升成像镜头的成像分辨率并实现成像镜头的结构轻薄化,使成像镜头满足高阶成像***,成为了一个亟待解决的问题。
实用新型内容
本申请提供一种光学镜组、摄像头模组及电子装置,能够合理分配透镜空间分布以实现高像素,同时实现光学镜组的超薄化。
根据本申请的第一个方面,提供了一种光学镜组,包括:
光阑;
第一透镜,具有正曲折力,且第一透镜的物侧面于光轴处为凸面;
第二透镜,具有曲折力,且第二透镜的物侧面于光轴处为凸面;
第三透镜,具有曲折力;
第四透镜,具有曲折力;
第五透镜,具有曲折力;
第六透镜,具有曲折力;
第七透镜,具有曲折力,且第七透镜的像侧面于光轴处为凹面;
其中,第一透镜的物侧面至光学***成像面于光轴上的距离为TTL,第七透镜的像侧面至成像面在平行于光轴方向的最短距离为BFL,光学镜组的有效焦距为f,光学镜组满足以下条件式:
(TTL-BFL)/f≤1.5。
该设计中,通过将第一透镜的物侧面至光学***成像面于光轴上的距离TTL、第七透镜的像侧面至成像面在平行于光轴方向的最短距离BFL以及光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足条件式:(TTL-BFL)/f≤1.5,这样,各透镜之间的间距就被控制在较小的范围内,可在满足高像素的条件下实现光学镜组的超薄化。而当以上三个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,透镜之间的间距就会过大,无法在满足高像素的条件下实现光学镜组的超薄化,造成光学镜组的使用载体受限。
根据一些实施例,光学镜组的最大的主光线角度为CRAMAX,光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半为IMGH,CRAMAX和IMGH满足以下条件式:
4≤CRAMAX/IMGH≤6。
该设计中,通过将光学镜组的最大的主光线角度CRAMAX与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半IMGH之间的关系设计为满足条件式:4≤CRAMAX/IMGH≤6,这样,将光学镜组的最大的主光线角度与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半关联控制在该范围内,有利于控制外视场光线在成像面的偏折角度。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,外视场光线在成像面的入射角难以控制。
根据一些实施例,第二透镜的物侧面的矢高为SAG21,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,SAG21和CT2满足以下条件式:
SAG21/CT2≤3.5。
该设计中,通过将第二透镜的物侧面的矢高SAG21与第二透镜于光轴上的厚度CT2之间的关系设计为满足条件式:SAG21/CT2≤3.5,这样,将光学镜组中第二透镜的尺寸参数控制在该范围内,可以在降低第二透镜加工时敏感度的同时,使其具有较好的成像质量,平衡了光学镜组的成像品质。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,第二透镜在加工时的敏感度会过高,也不利于对光学镜组成像质量的平衡。
根据一些实施例,光学镜组的有效焦距为f,第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离为TTL,f和TTL满足以下条件式:
0.5≤f/TTL≤1。
该设计中,通过将光学镜组的有效焦距f与第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离TTL之间的关系设计为满足条件式:0.5≤f/TTL≤1,这样,将光学镜组中透镜的总体长度尺寸与光学镜组的有效焦距关联控制在该范围内,可以有效缩减光学镜组中透镜的总体长度。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组中透镜的总体长度过长,不利于实现光学镜组的超薄化。
根据一些实施例,第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离为TTL,光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半为IMGH,TTL和IMGH满足以下条件式:
1≤TTL/IMGH≤2。
该设计中,通过将第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离TTL与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半IMGH之间的关系设计为满足条件式:1≤TTL/IMGH≤2,这样,将第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半关联控制在该范围内,有利于缩短摄像头模组中光学镜组的长度,使摄像头模组实现微型化。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,摄像头模组中光学镜组的长度较长,无法满足摄像头模组的微型化要求。
根据一些实施例,第一透镜至第七透镜于光轴上的厚度之和为∑CT,第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面于光轴上的距离为D17,∑CT和D17满足以下条件式:
∑CT/D17≤1。
该设计中,通过将第一透镜至第七透镜于光轴上的厚度之和∑CT与第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面于光轴上的距离D17之间的关系设计为满足条件式:∑CT/D17≤1,这样,将第一透镜至第七透镜的厚度之和与透镜的总体长度尺寸关联控制在该范围内,可以合理布局透镜厚度,使光学镜组的结构更紧凑,有利于实现光学镜组的小型化。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组的结构松散,不利于实现光学镜组的小型化。
根据一些实施例,第二透镜于光轴上的厚度为ET2,第二透镜的光学有效区边缘厚度为CT2,ET2和CT2满足以下条件式:
0.5≤ET2/CT2≤2。
该设计中,通过将第二透镜于光轴上的厚度ET2与第二透镜的光学有效区边缘厚度CT2之间的关系设计为满足条件式:0.5≤ET2/CT2≤2,这样,将第二透镜在厚度方向上的尺寸控制在该范围内,可以减少光学镜组中的杂散光,提高成像品质。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,第二透镜在厚度方向上的尺寸不合理,光学镜组中易出现杂散光,成像质量低。
根据一些实施例,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第六透镜于光轴上的厚度为CT6,光学镜组的有效焦距为f,CT3、CT4、CT5、CT6和f满足以下条件式:
(CT3+CT4+CT5+CT6)/f≤0.5。
该设计中,通过将以上各透镜于光轴上的厚度CT3、CT4、CT5、CT6与光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足条件式:(CT3+CT4+CT5+CT6)/f≤0.5,这样,将以上各透镜在光轴上的厚度尺寸控制在该范围内,在满足加工要求的前提下,合理分配了各透镜的厚度尺寸,可以提高光学镜组的成像质量,并可以实现光学镜组的超薄化。而当以上各参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,各透镜的厚度尺寸分配不合理,光学镜组的成像质量低,并且不利于实现光学镜组的超薄化。
根据一些实施例,第一透镜和第二透镜的组合焦距为f12,光学镜组的有效焦距为f,f12和f满足以下条件式:
0.5≤f12/f≤1.5。
该设计中,通过将第一透镜和第二透镜的组合焦距f12与光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足条件式:0.5≤f12/f≤1.5,这样,将第一透镜和第二透镜的组合焦距与光学镜组的有效焦距关联控制在该范围内,合理分配了光学镜组的光焦度,有利于校正不同孔径位置处轴外光线的球差。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组的光焦度分配不合理,不便于校正不同孔径位置处轴外光线的球差。
根据一些实施例,第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径为R12,光学镜组的有效焦距为f,R12和f满足以下条件式:
0.5≤|R12|/f≤13。
该设计中,通过将第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径R12与光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足条件式:0.5≤|R12|/f≤13,这样,将第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径与光学镜组的有效焦距关联控制在该范围内,在保证光学镜组的高分辨率的同时,有利于压缩光学镜组的长度尺寸。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组的分辨率与它的长度尺寸之间无法同时达到最优。
根据本申请的第二个方面,提供了一种摄像头模组,包括:
上述的光学镜组;
感光元件,设于光学***像侧;
光学镜组用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至感光元件;
感光元件用于将光线转化成图像信号。
该设计中的摄像头模组采用了上述的光学镜组,通过控制摄像头模组中各透镜之间的间距在较小的范围内,可在满足摄像头模组高像素的条件下实现超薄化。
根据本申请的第三个方面,提供了一种电子装置,包括:
上述的摄像头模组。
该设计中的电子装置采用了上述的摄像头模组,通过控制电子装置中各透镜之间的间距在较小的范围内,可在满足电子装置高像素的条件下实现超薄化。
本申请提供一种光学镜组、摄像头模组及电子装置,通过设计由光阑、第一透镜、第二透镜……第七透镜所组成的光学镜组,并将第一透镜的物侧面至光学***成像面于光轴上的距离TTL、第七透镜的像侧面至成像面在平行于光轴方向的最短距离BFL以及光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足特定关系式,使得光学镜组中各透镜之间的间距被控制在较小的范围内,可在满足高像素的条件下实现光学镜组的超薄化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一提供的光学镜组的结构示意图;
图2为本申请实施例一提供的光学镜组的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图3为本申请实施例二提供的光学镜组的结构示意图;
图4为本申请实施例二提供的光学镜组的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图5为本申请实施例三提供的光学镜组的结构示意图;
图6为本申请实施例三提供的光学镜组的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图7为本申请实施例四提供的光学镜组的结构示意图;
图8为本申请实施例四提供的光学镜组的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图9为本申请实施例五提供的光学镜组的结构示意图;
图10为本申请实施例五提供的光学镜组的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图11为本申请实施例六提供的光学镜组的结构示意图;
图12为本申请实施例六提供的光学镜组的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图13为本申请实施例七提供的光学镜组的结构示意图;
图14为本申请实施例七提供的光学镜组的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
现有技术中,成像镜头的成像分辨率与成像镜头的结构轻薄化这两者难以兼顾。因此,如何提升成像镜头的成像分辨率并实现成像镜头的结构轻薄化,使成像镜头满足高阶成像***,成为了一个亟待解决的问题。
以下首先解释本申请实施例中所涉及到的像差;像差(aberration)是指光学***中,由非近轴光线追迹所得的结果和近轴光线追迹所得的结果不一致,与高斯光学(一级近似理论或近轴光线)的理想状况的偏差。像差又分为两大类:色差(chromatic aberration,或称色像差)与单色像差(monochromatic aberration)。色差是由于透镜材料的折射率是波长的函数,不同波长的光通过透镜时因折射率不同而产生的像差,色差又可分为位置色像差和倍率色像差两种。色差是一种色散现象,所谓色散现象是指介质中的光速或折射率随光波波长变化的现象,光的折射率随着波长的增加而减小的色散可称为正常色散,而折射率随波长的增加而增加的色散可称为负色散(或称负反常色散)。单色像差是指即使在高度单色光时也会产生的像差,按产生的效果,单色像差又分成“使成像模糊”和“使成像变形”两类;前一类有球面像差(spherical aberration,可简称球差)、像散(astigmatism)等,后一类有像场弯曲(field curvature,可简称场曲)、畸变(distortion)等。像差还包括彗差,彗差是指由位于主轴外的某一轴外物点,向光学***发出的单色圆锥形光束,经该光学***折射后,在理想平面处不能结成清晰点,而是结成拖着明亮尾巴的彗星形光斑。
请参阅图1至图14,为了解决上述技术问题,本申请的第一方面提出一种光学镜组,该光学镜组包括光阑、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170沿光轴100从物侧面到像侧面依次设置。其中,第一透镜110的物侧面至光学***成像面于光轴100上的距离为TTL,第七透镜170的像侧面至成像面在平行于光轴100方向的最短距离为BFL,光学镜组的有效焦距为f,光学镜组满足以下条件式:(TTL-BFL)/f≤1.5。进一步的,(TTL-BFL)/f≤1.1。
第一透镜110,具有正曲折力,且第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面。而第一透镜110的像侧面于光轴100处对应地可以为凹面,也可以为平面,还可以为凸面。
第二透镜120,具有曲折力,且第二透镜120的物侧面于光轴100处为凸面。第二透镜120可以具有正曲折力也可以具有负曲折力,则第二透镜120的像侧面对应地需配合物侧面以满足第二透镜120的曲折力要求,例如,第二透镜120的像侧面于光轴100处可以为凹面,也可以为平面,还可以为凸面。
第三透镜130,具有曲折力。第三透镜130可以具有正曲折力也可以具有负曲折力。例如,当第三透镜130的物侧面于光轴100处为凹面,第三透镜130的像侧面于光轴100处亦为凹面时,第三透镜130具有负曲折力。当第三透镜130的物侧面于光轴100处为凸面,第三透镜130的像侧面于光轴100处亦为凸面时,第三透镜130具有正曲折力。
第四透镜140,具有曲折力。第四透镜140可以具有正曲折力也可以具有负曲折力。例如,当第四透镜140的物侧面于光轴100处为凹面,第四透镜140的像侧面于光轴100处亦为凹面时,第四透镜140具有负曲折力。当第四透镜140的物侧面于光轴100处为凸面,第四透镜140的像侧面于光轴100处亦为凸面时,第四透镜140具有正曲折力。
第五透镜150,具有曲折力。第五透镜150可以具有正曲折力也可以具有负曲折力。例如,当第五透镜150的物侧面于光轴100处为凹面,第五透镜150的像侧面于光轴100处亦为凹面时,第五透镜150具有负曲折力。当第五透镜150的物侧面于光轴100处为凸面,第五透镜150的像侧面于光轴100处亦为凸面时,第五透镜150具有正曲折力。
第六透镜160,具有曲折力。第六透镜160可以具有正曲折力也可以具有负曲折力。例如,当第六透镜160的物侧面于光轴100处为凹面,第六透镜160的像侧面于光轴100处亦为凹面时,第六透镜160具有负曲折力。当第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处亦为凸面时,第六透镜160具有正曲折力。
第七透镜170,具有曲折力,且第七透镜170的像侧面于光轴100处为凹面。第七透镜170可以具有正曲折力也可以具有负曲折力,则第七透镜170的物侧面对应地需配合像侧面以满足第七透镜170的曲折力要求,例如,第七透镜170的物侧面于光轴100处可以为凹面,也可以为平面,还可以为凸面。
光阑(图中未示出)能够减少光学***中的杂光来提高成像品质,光阑可以是孔径光阑和/或视场光阑。光阑可以位于光学镜组的物面与像面之间,例如,光阑可以位于:光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间、第一透镜110的像侧面与第二透镜120的物侧面之间、第二透镜120的像侧面与第三透镜130的物侧面之间、第三透镜130的像侧面与第四透镜140的物侧面之间,第四透镜140的像侧面与第五透镜150的物侧面之间、第五透镜150的像侧面与第六透镜160的物侧面之间、第六透镜160的像侧面与第七透镜170的物侧面之间、第七透镜170的像侧面与光学镜组的像面之间的任意位置处。为节约成本,也可以在第一透镜110的物侧面、第二透镜120的物侧面、第三透镜130的物侧面、第四透镜140的物侧面、第五透镜150的物侧面、第六透镜160的物侧面、第七透镜170的物侧面、第一透镜110的像侧面、第二透镜120的像侧面、第三透镜130的像侧面、第四透镜140的像侧面、第五透镜150的像侧面、第六透镜160的像侧面以及第七透镜170的像侧面中的任意一个表面上设置光阑。
本申请的实施例通过将第一透镜110的物侧面至光学***成像面于光轴100上的距离TTL、第七透镜170的像侧面至成像面在平行于光轴100方向的最短距离BFL以及光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足特定关系式,使得光学镜组中各透镜之间的间距被控制在较小的范围内,可在满足高像素的条件下实现光学镜组的超薄化。
其中,光学镜组的最大的主光线角度为CRAMAX,光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半为IMGH,CRAMAX和IMGH满足以下条件式:4≤CRAMAX/IMGH≤6。该设计中,通过将光学镜组的最大的主光线角度CRAMAX与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半IMGH之间的关系设计为满足条件式:4≤CRAMAX/IMGH≤6,这样,将光学镜组的最大的主光线角度与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半关联控制在该范围内,有利于控制外视场光线在成像面的偏折角度。进一步的,4.88≤SAG21/CT2≤5.54,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,外视场光线在成像面的入射角难以控制。
其中,第二透镜120的物侧面的矢高为SAG21,第二透镜120于光轴100上的厚度为CT2,SAG21和CT2满足以下条件式:SAG21/CT2≤3.5。需要说明的是,此处第二透镜120的矢高是指第二透镜120物侧面有效区边缘在光轴100上的投影到第二透镜120物侧面与光轴100的交点之间的距离。该设计中,通过将第二透镜120的物侧面的矢高SAG21与第二透镜120于光轴100上的厚度CT2之间的关系设计为满足条件式:SAG21/CT2≤3.5,这样,将光学镜组中第二透镜120的尺寸参数控制在该范围内,可以在降低第二透镜120加工时敏感度的同时,使其具有较好的成像质量,平衡了光学镜组的成像品质。进一步的,1.45≤SAG21/CT2≤3.44,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,第二透镜120在加工时的敏感度会过高,也不利于对光学镜组成像质量的平衡。
其中,光学镜组的有效焦距为f,第一透镜110的物侧面至成像面于光轴100上的距离为TTL,f和TTL满足以下条件式:0.5≤f/TTL≤1。该设计中,通过将光学镜组的有效焦距f与第一透镜110的物侧面至成像面于光轴100上的距离TTL之间的关系设计为满足条件式:0.5≤f/TTL≤1,这样,将光学镜组中透镜的总体长度尺寸与光学镜组的有效焦距关联控制在该范围内,可以有效缩减光学镜组中透镜的总体长度。进一步的,0.82≤f/TTL≤0.92,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组中透镜的总体长度过长,不利于实现光学镜组的超薄化。
其中,第一透镜110的物侧面至成像面于光轴100上的距离为TTL,光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半为IMGH,TTL和IMGH满足以下条件式:1≤
TTL/IMGH≤2。该设计中,通过将第一透镜110的物侧面至成像面于光轴100上的距离TTL与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半IMGH之间的关系设计为满足条件式:1≤TTL/IMGH≤2,这样,将第一透镜110的物侧面至成像面于光轴100上的距离与光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半关联控制在该范围内,有利于缩短摄像头模组中光学镜组的长度,使摄像头模组实现微型化。进一步的,1.25≤TTL/IMGH≤1.49,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,摄像头模组中光学镜组的长度较长,无法满足摄像头模组的微型化要求。
其中,第一透镜110至第七透镜170于光轴100上的厚度之和为∑CT,第一透镜110的物侧面至第七透镜170的像侧面于光轴100上的距离为D17,∑CT和D17满足以下条件式:∑CT/D17≤1。该设计中,通过将第一透镜110至第七透镜170于光轴100上的厚度之和∑CT与第一透镜110的物侧面至第七透镜170的像侧面于光轴100上的距离D17之间的关系设计为满足条件式:∑CT/D17≤1,这样,将第一透镜110至第七透镜170的厚度之和与透镜的总体长度尺寸关联控制在该范围内,可以合理布局透镜厚度,使光学镜组的结构更紧凑,有利于实现光学镜组的小型化。进一步的,0.61≤∑CT/D17≤0.7,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组的结构松散,不利于实现光学镜组的小型化。
其中,第二透镜120于光轴100上的厚度为ET2,第二透镜120的光学有效区边缘厚度为CT2,ET2和CT2满足以下条件式:0.5≤ET2/CT2≤2。该设计中,通过将第二透镜120于光轴100上的厚度ET2与第二透镜120的光学有效区边缘厚度CT2之间的关系设计为满足条件式:0.5≤ET2/CT2≤2,这样,将第二透镜120在厚度方向上的尺寸控制在该范围内,可以减少光学镜组中的杂散光,提高成像品质。进一步的,0.77≤ET2/CT2≤1.83,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,第二透镜120在厚度方向上的尺寸不合理,光学镜组中易出现杂散光,成像质量低。
其中,第三透镜130于光轴100上的厚度为CT3,第四透镜140于光轴100上的厚度为CT4,第五透镜150于光轴100上的厚度为CT5,第六透镜160于光轴100上的厚度为CT6,光学镜组的有效焦距为f,CT3、CT4、CT5、CT6和f满足以下条件式:(CT3+CT4+CT5+CT6)/f≤0.5。该设计中,通过将以上各透镜于光轴100上的厚度CT3、CT4、CT5、CT6与光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足条件式:(CT3+CT4+CT5+CT6)/f≤0.5,这样,将以上各透镜在光轴100上的厚度尺寸控制在该范围内,在满足加工要求的前提下,合理分配了各透镜的厚度尺寸,可以提高光学镜组的成像质量,并可以实现光学镜组的超薄化。进一步的,0.24≤(CT3+CT4+CT5+CT6)/f≤0.32,以上效果更加突出。而当以上各参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,各透镜的厚度尺寸分配不合理,光学镜组的成像质量低,并且不利于实现光学镜组的超薄化。
其中,第一透镜110和第二透镜120的组合焦距为f12,光学镜组的有效焦距为f,f12和f满足以下条件式:0.5≤f12/f≤1.5。该设计中,通过将第一透镜110和第二透镜120的组合焦距f12与光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足条件式:0.5≤f12/f≤1.5,这样,将第一透镜110和第二透镜120的组合焦距与光学镜组的有效焦距关联控制在该范围内,合理分配了光学镜组的光焦度,有利于校正不同孔径位置处轴外光线的球差。进一步的,0.79≤f12/f≤1.33,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组的光焦度分配不合理,不便于校正不同孔径位置处轴外光线的球差。
其中,第一透镜110的像侧面于光轴100处的曲率半径为R12,光学镜组的有效焦距为f,R12和f满足以下条件式:0.5≤|R12|/f≤13。该设计中,通过将第一透镜110的像侧面于光轴100处的曲率半径R12与光学镜组的有效焦距f之间的关系设计为满足条件式:0.5≤|R12|/f≤13,这样,将第一透镜110的像侧面于光轴100处的曲率半径与光学镜组的有效焦距关联控制在该范围内,在保证光学镜组的高分辨率的同时,有利于压缩光学镜组的长度尺寸。进一步的,0.95≤|R12|/f≤12.6,以上效果更加突出。而当以上两个参数之间的数值关系超出上述条件式的范围时,光学镜组的分辨率与它的长度尺寸之间无法同时达到最优。
需要说明的是,透镜的物侧面指代透镜的朝向物面一侧的表面,透镜的像侧面指代透镜的朝向成像面一侧的表面。例如,第一透镜110的物侧面指代第一透镜110的朝向(靠近)被摄物体一侧的表面,第一透镜110的像侧面指代第一透镜110的朝向(靠近)成像面一侧的表面。
为节约光学镜组的成本,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170可以均采用塑料材质制成。光学***的成像品质不仅与光学***内的各透镜之间的配合有关,还与各透镜的材质密切相关,为提高光学镜组的成像品质,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170也可以部分或全部采用玻璃材质制成。
被拍摄的物体所发射的光线由物侧依次穿过光学镜组的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170后到达像侧,并在像侧成像,为保证被拍摄物体在像侧的成像清晰度,光学镜组还可以包括红外滤光片200,红外滤光片200可以设置在透镜单元的像侧面与像侧之间。通过红外滤光片200的设置,光线经第七透镜170后穿过红外滤光片200能够有效地对光线中的红外线进行过滤,进而保证了被拍摄物体在像侧的成像清晰度。
通过第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170之间的排列所组成的光学镜组,并且各透镜的各光学变量参数之间满足对应地条件式,使得光学镜组中各透镜之间的间距被控制在较小的范围内,可在满足高像素的条件下实现光学镜组的超薄化。
实施例一
本实施例中的光学镜组的结构示意图参照图1所示,光学镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及红外滤光片200。且光阑设置在光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间。
其中,第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面,第一透镜110的像侧面于光轴100处为凸面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面,第一透镜110的像侧面于圆周上为凸面。
第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于光轴100处为凹面,第二透镜120的像侧面于光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面,第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。
第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面于光轴100处为凸面,第三透镜130的像侧面于光轴100处为凹面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凹面,第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。
第四透镜140具有负曲折力。第四透镜140的物侧面于光轴100处为凹面,第四透镜140的像侧面于光轴100处为凸面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凹面,第四透镜140的像侧面于圆周上为凹面。
第五透镜150具有正曲折力。第五透镜150的物侧面于光轴100处为凹面,第五透镜150的像侧面于光轴100处为凸面。第五透镜150的物侧面于圆周上为凸面,第五透镜150的像侧面于圆周上为凹面。
第六透镜160具有正曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凹面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凸面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凸面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凹面。
第七透镜170具有负曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凸面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
本实施例中,折射率、阿贝数和焦距以波长为555.00nm的光线为参考,光学镜组的相关参数如表1所示。其中,f表示光学镜组的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组的对角线方向的视场角,需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表1
由上表1可知,本实施例中光学镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内,参见表2所示。
表2
f[mm] | 6.07 | TTL/IMGH | 1.466 |
FNO | 2.22 | ∑CT/D17 | 0.697 |
FOV[deg.] | 73.95 | ET2/CT2 | 1.494 |
(TTL-BFL)/f | 0.913 | (CT3+CT4+CT5+CT6)/f | 0.278 |
CRAMAX/IMGH[deg/mm] | 4.985 | f12/f | 0.985 |
SAG21/CT2 | 1.454 | |R12|/f | 12.600 |
f/TTL | 0.893 |
光学镜组的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z表示透镜面中与Z轴平行的高度,r表示从顶点起的径向距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表3所示。
表3
图2左图为本实施例中在波长为650.000nm、610.000nm、555.00nm、510.000nm以及470.000nm的光线球差曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。
由图2左图可以看出650.000nm、610.000nm、555.00nm、510.000nm以及470.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内,说明本实施例中的光学镜组的成像质量较好。
图2中图为本实施例中波长为555.00nm的像散曲线图,其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图2中图可以看出像散位于4.64mm以内,得到了较好的补偿。
图2右图为本实施例中波长为555.00nm的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变率,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图2右图可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例二
本实施例中的光学镜组的结构示意图参照图3所示,光学镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及红外滤光片200。且光阑设置在光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间。
其中,第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面,第一透镜110的像侧面于光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面,第一透镜110的像侧面于圆周上为凸面。
第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于光轴100处为凸面,第二透镜120的像侧面于光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面,第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。
第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面于光轴100处为凹面,第三透镜130的像侧面于光轴100处为凸面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凸面,第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。
第四透镜140具有负曲折力。第四透镜140的物侧面于光轴100处为凹面,第四透镜140的像侧面于光轴100处为凹面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凹面,第四透镜140的像侧面于圆周上为凸面。
第五透镜150具有正曲折力。第五透镜150的物侧面于光轴100处为凸面,第五透镜150的像侧面于光轴100处为凹面。第五透镜150的物侧面于圆周上为凹面,第五透镜150的像侧面于圆周上为凸面。
第六透镜160具有正曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凸面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凹面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
第七透镜170具有负曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凹面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凸面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
本实施例中,折射率、阿贝数和焦距以波长为555.00nm的光线为参考,光学镜组的相关参数如表3所示。其中,f表示光学镜组的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组的对角线方向的视场角,需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表4
由上表4可知,本实施例中光学镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内,参见表5所示。
表5
光学镜组的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z表示透镜面中与Z轴平行的高度,r表示从顶点起的径向距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表6所示。
表6
图4左图为本实施例中在波长为650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的光线球差曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。
由图4左图可以看出650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内,说明本实施例中的光学镜组的成像质量较好。
图4中图为本实施例中波长为555.00nm的像散曲线图,其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图4中图可以看出像散位于4.64mm以内,得到了较好的补偿。
图4右图为本实施例中波长为555.00nm的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变率,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图4右图可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例三
本实施例中的光学镜组的结构示意图参照图5所示,光学镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及红外滤光片200。且光阑设置在光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间。
其中,第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面,第一透镜110的像侧面于光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面,第一透镜110的像侧面于圆周上为凹面。
第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于光轴100处为凸面,第二透镜120的像侧面于光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面,第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。
第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面于光轴100处为凸面,第三透镜130的像侧面于光轴100处为凸面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凹面,第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。
第四透镜140具有负曲折力。第四透镜140的物侧面于光轴100处为凹面,第四透镜140的像侧面于光轴100处为凸面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凹面,第四透镜140的像侧面于圆周上为凸面。
第五透镜150具有负曲折力。第五透镜150的物侧面于光轴100处为凹面,第五透镜150的像侧面于光轴100处为凸面。第五透镜150的物侧面于圆周上为凹面,第五透镜150的像侧面于圆周上为凸面。
第六透镜160具有正曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凸面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凹面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
第七透镜170具有负曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凸面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
本实施例中,折射率、阿贝数和焦距以波长为555.00nm的光线为参考,光学镜组的相关参数如表5所示。其中,f表示光学镜组的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组的对角线方向的视场角,需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表7
由上表7可知,本实施例中光学镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内,参见表8所示。
表8
f[mm] | 5.85 | TTL/IMGH | 1.487 |
FNO | 1.88 | ∑CT/D17 | 0.673 |
FOV[deg.] | 76 | ET2/CT2 | 1.311 |
(TTL-BFL)/f | 1.015 | (CT3+CT4+CT5+CT6)/f | 0.294 |
CRAMAX/IMGH[deg/mm] | 4.876 | f12/f | 1.248 |
SAG21/CT2 | 1.461 | |R12|/f | 1.597 |
f/TTL | 0.848 |
光学镜组的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z表示透镜面中与Z轴平行的高度,r表示从顶点起的径向距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表9所示。
表9
图6左图为本实施例中在波长为650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的光线球差曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。
由图6左图可以看出650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内,说明本实施例中的光学镜组的成像质量较好。
图6中图为本实施例中波长为555.00nm的像散曲线图,其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图6中图可以看出场曲位于4.64mm以内,得到了较好的补偿。
图6右图为本实施例中波长为555.00nm的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变率,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图6右图可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例四
本实施例中的光学镜组的结构示意图参照图7所示,光学镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及红外滤光片200。且光阑设置在光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间。
其中,第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面,第一透镜110的像侧面于光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面,第一透镜110的像侧面于圆周上为凸面。
第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于光轴100处为凸面,第二透镜120的像侧面于光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面,第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。
第三透镜130具有负曲折力。第三透镜130的物侧面于光轴100处为凸面,第三透镜130的像侧面于光轴100处为凹面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凹面,第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。
第四透镜140具有负曲折力。第四透镜140的物侧面于光轴100处为凹面,第四透镜140的像侧面于光轴100处为凸面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凹面,第四透镜140的像侧面于圆周上为凸面。
第五透镜150具有负曲折力。第五透镜150的物侧面于光轴100处为凹面,第五透镜150的像侧面于光轴100处为凸面。第五透镜150的物侧面于圆周上为凹面,第五透镜150的像侧面于圆周上为凸面。
第六透镜160具有正曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凹面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
第七透镜170具有负曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凸面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
本实施例中,折射率、阿贝数和焦距以波长为555.00nm的光线为参考,光学镜组的相关参数如表7所示。其中,f表示光学镜组的整体有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组的对角线方向的视场角,需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表10
由上表10可知,本实施例中光学镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内,参见表11所示。
表11
f[mm] | 4.97 | TTL/IMGH | 1.250 |
FNO | 2.06 | ∑CT/D17 | 0.653 |
FOV[deg.] | 85.2 | ET2/CT2 | 1.561 |
(TTL-BFL)/f | 0.948 | (CT3+CT4+CT5+CT6)/f | 0.272 |
CRAMAX/IMGH[deg/mm] | 5.508 | f12/f | 1.156 |
SAG21/CT2 | 1.999 | |R12|/f | 0.953 |
f/TTL | 0.857 |
光学镜组的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z表示透镜面中与Z轴平行的高度,r表示从顶点起的径向距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表12所示。
表12
图8左图为本实施例中在波长为650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的光线球差曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。
由图8左图可以看出650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内,说明本实施例中的光学镜组的成像质量较好。
图8中图为本实施例中波长为555.00nm的像散曲线图,其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图8中图可以看出场曲位于4.64mm以内,得到了较好的补偿。
图8右图为本实施例中波长为555.00nm的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变率,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图8右图可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例五
本实施例中的光学镜组的结构示意图参照图9所示,光学镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及红外滤光片200。且光阑设置在光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间。
其中,第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面,第一透镜110的像侧面于光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面,第一透镜110的像侧面于圆周上为凸面。
第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于光轴100处为凸面,第二透镜120的像侧面于光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面,第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。
第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面于光轴100处为凸面,第三透镜130的像侧面于光轴100处为凹面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凹面,第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。
第四透镜140具有正曲折力。第四透镜140的物侧面于光轴100处为凹面,第四透镜140的像侧面于光轴100处为凸面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凹面,第四透镜140的像侧面于圆周上为凸面。
第五透镜150具有负曲折力。第五透镜150的物侧面于光轴100处为凹面,第五透镜150的像侧面于光轴100处为凹面。第五透镜150的物侧面于圆周上为凹面,第五透镜150的像侧面于圆周上为凸面。
第六透镜160具有负曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凹面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
第七透镜170具有正曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凹面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
本实施例中,折射率、阿贝数和焦距以波长为555.00nm的光线为参考,光学镜组的相关参数如表9所示。其中,f表示光学镜组的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组的对角线方向的视场角,需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表13
由上表13可知,本实施例中光学镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内,参见表14所示。
表14
f[mm] | 5.75 | TTL/IMGH | 1.401 |
FNO | 2.2 | ∑CT/D17 | 0.671 |
FOV[deg.] | 76.93 | ET2/CT2 | 1.538 |
(TTL-BFL)/f | 0.914 | (CT3+CT4+CT5+CT6)/f | 0.259 |
CRAMAX/IMGH[deg/mm] | 4.909 | f12/f | 1.174 |
SAG21/CT2 | 1.529 | |R12|/f | 1.443 |
f/TTL | 0.885 |
光学镜组的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z表示透镜面中与Z轴平行的高度,r表示从顶点起的径向距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表15所示。
表15
图10左图为本实施例中在波长为650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的光线球差曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。
由图10左图可以看出650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内,说明本实施例中的光学镜组的成像质量较好。
图10中图为本实施例中波长为555.00nm的像散曲线图,其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图10中图可以看出像散位于4.64mm以内,得到了较好的补偿。
图10中图为本实施例中波长为555.00nm的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变率,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图10中图可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例六
本实施例中的光学镜组的结构示意图参照图11所示,光学镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及红外滤光片200。且光阑设置在光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间。
其中,第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面,第一透镜110的像侧面于光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面,第一透镜110的像侧面于圆周上为凹面。
第二透镜120具有正曲折力。第二透镜120的物侧面于光轴100处为凹面,第二透镜120的像侧面于光轴100处为凸面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面,第二透镜120的像侧面于圆周上为凸面。
第三透镜130具有负曲折力。第三透镜130的物侧面于光轴100处为凹面,第三透镜130的像侧面于光轴100处为凹面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凹面,第三透镜130的像侧面于圆周上为凹面。
第四透镜140具有正曲折力。第四透镜140的物侧面于光轴100处为凸面,第四透镜140的像侧面于光轴100处为凹面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凹面,第四透镜140的像侧面于圆周上为凸面。
第五透镜150具有正曲折力。第五透镜150的物侧面于光轴100处为凹面,第五透镜150的像侧面于光轴100处为凸面。第五透镜150的物侧面于圆周上为凹面,第五透镜150的像侧面于圆周上为凸面。
第六透镜160具有正曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凹面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
第七透镜170具有负曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凸面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
本实施例中,折射率、阿贝数和焦距以波长为555.00nm的光线为参考,光学镜组的相关参数如表11所示。其中,f表示光学镜组的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组的对角线方向的视场角,需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表16
由上表16可知,本实施例中光学镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内,参见表17所示。
表17
f[mm] | 5.71 | TTL/IMGH | 1.403 |
FNO | 2.03 | ∑CT/D17 | 0.606 |
FOV[deg.] | 77.34 | ET2/CT2 | 0.767 |
(TTL-BFL)/f | 0.986 | (CT3+CT4+CT5+CT6)/f | 0.293 |
CRAMAX/IMGH[deg/mm] | 5.504 | f12/f | 0.785 |
SAG21/CT2 | 2.058 | |R12|/f | 1.434 |
f/TTL | 0.877 |
光学镜组的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z表示透镜面中与Z轴平行的高度,r表示从顶点起的径向距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表18所示。
表18
图12左图为本实施例中在波长为650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的光线球差曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。
由图12左图可以看出650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内,说明本实施例中的光学镜组的成像质量较好。
图12中图为本实施例中波长为555.00nm的像散曲线图,其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图12中图可以看出像散位于4.64mm以内,得到了较好的补偿。
图12右图为本实施例中波长为555.00nm的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变率,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图12右图可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例七
本实施例中的光学镜组的结构示意图参照图13所示,光学镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及红外滤光片200。且光阑设置在光学镜组的物面与第一透镜110的物侧面之间。
其中,第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于光轴100处为凸面,第一透镜110的像侧面于光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面,第一透镜110的像侧面于圆周上为凹面。
第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于光轴100处为凸面,第二透镜120的像侧面于光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面,第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。
第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面于光轴100处为凸面,第三透镜130的像侧面于光轴100处为凹面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凹面,第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。
第四透镜140具有负曲折力。第四透镜140的物侧面于光轴100处为凸面,第四透镜140的像侧面于光轴100处为凹面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凹面,第四透镜140的像侧面于圆周上为凸面。
第五透镜150具有正曲折力。第五透镜150的物侧面于光轴100处为凸面,第五透镜150的像侧面于光轴100处为凸面。第五透镜150的物侧面于圆周上为凹面,第五透镜150的像侧面于圆周上为凸面。
第六透镜160具有正曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凹面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
第七透镜170具有负曲折力。第六透镜160的物侧面于光轴100处为凸面,第六透镜160的像侧面于光轴100处为凹面。第六透镜160的物侧面于圆周上为凸面,第六透镜160的像侧面于圆周上为凸面。
本实施例中,折射率、阿贝数和焦距以波长为555.00nm的光线为参考,光学镜组的相关参数如表13所示。其中,f表示光学镜组的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组的对角线方向的视场角,需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表19
由上表19可知,本实施例中光学镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内,参见表20所示。
表20
光学镜组的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z表示透镜面中与Z轴平行的高度,r表示从顶点起的径向距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表21所示。
表21
图14左图为本实施例中在波长为650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的光线球差曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。
由图14左图可以看出650.000nm、610.000nm、555.000nm、510.000nm以及470.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内,说明本实施例中的光学镜组的成像质量较好。
图14中图为本实施例中波长为555.00nm的像散曲线图,其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图14中图可以看出像散位于4.64mm以内,得到了较好的补偿。
图14右图为本实施例中波长为555.00nm的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变率,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。
由图14右图可以看出畸变得到了很好的校正。
本申请的第二方面提出一种摄像头模组,该摄像头模组包括上述的光学镜组以及感光元件。光学镜组用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至感光元件。感光元件设于光学***像侧,感光元件用于将光线转化成图像信号。
该摄像头模组采用了上述的光学镜组,通过控制摄像头模组中各透镜之间的间距在较小的范围内,可在满足摄像头模组高像素的条件下实现超薄化。
本申请的第三方面提出一种电子装置,该电子装置包括上述的摄像头模组。该电子装置采用了上述的摄像头模组,通过控制电子装置中各透镜之间的间距在较小的范围内,可在满足电子装置高像素的条件下实现超薄化。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本申请的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,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的具体含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种光学镜组,其特征在于,包括:
光阑;
第一透镜,具有正曲折力,且所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面;
第二透镜,具有曲折力,且所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面;
第三透镜,具有曲折力;
第四透镜,具有曲折力;
第五透镜,具有曲折力;
第六透镜,具有曲折力;
第七透镜,具有曲折力,且所述第七透镜的像侧面于光轴处为凹面;
其中,所述第一透镜的物侧面至光学***成像面于光轴上的距离为TTL,所述第七透镜的像侧面至所述成像面在平行于光轴方向的最短距离为BFL,所述光学镜组的有效焦距为f,所述光学镜组满足以下条件式:
(TTL-BFL)/f≤1.5。
2.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述光学镜组的最大的主光线角度为CRAMAX,所述光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半为IMGH,CRAMAX和IMGH满足以下条件式:
4≤CRAMAX/IMGH≤6。
3.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述第二透镜的物侧面的矢高为SAG21,所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2,SAG21和CT2满足以下条件式:
SAG21/CT2≤3.5。
4.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述光学镜组的有效焦距为f,所述第一透镜的物侧面至所述成像面于光轴上的距离为TTL,f和TTL满足以下条件式:
0.5≤f/TTL≤1。
5.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述第一透镜的物侧面至所述成像面于光轴上的距离为TTL,所述光学镜组于成像面上的有效像素区域的对角线长的一半为IMGH,TTL和IMGH满足以下条件式:
1≤TTL/IMGH≤2。
6.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述第一透镜至所述第七透镜于光轴上的厚度之和为∑CT,所述第一透镜的物侧面至所述第七透镜的像侧面于光轴上的距离为D17,∑CT和D17满足以下条件式:
∑CT/D17≤1。
7.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述第二透镜于光轴上的厚度为ET2,所述第二透镜的光学有效区边缘厚度为CT2,ET2和CT2满足以下条件式:
0.5≤ET2/CT2≤2。
8.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3,所述第四透镜于光轴上的厚度为CT4,所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5,所述第六透镜于光轴上的厚度为CT6,所述光学镜组的有效焦距为f,CT3、CT4、CT5、CT6和f满足以下条件式:
(CT3+CT4+CT5+CT6)/f≤0.5。
9.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12,所述光学镜组的有效焦距为f,f12和f满足以下条件式:
0.5≤f12/f≤1.5。
10.如权利要求1所述的光学镜组,其特征在于,
所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径为R12,所述光学镜组的有效焦距为f,R12和f满足以下条件式:
0.5≤|R12|/f≤13。
11.一种摄像头模组,其特征在于,包括:
如权利要求1至10任一项所述的光学镜组;
感光元件,设于光学***像侧;
所述光学镜组用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至所述感光元件;
所述感光元件用于将所述光线转化成图像信号。
12.一种电子装置,其特征在于,包括:
如权利要求11所述的摄像头模组。
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CN202020747508.9U CN212391655U (zh) | 2020-05-08 | 2020-05-08 | 光学镜组、摄像头模组及电子装置 |
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