CN104777593A - 便携设备的小型窄视场光学成像镜头 - Google Patents

便携设备的小型窄视场光学成像镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN104777593A
CN104777593A CN201410414361.0A CN201410414361A CN104777593A CN 104777593 A CN104777593 A CN 104777593A CN 201410414361 A CN201410414361 A CN 201410414361A CN 104777593 A CN104777593 A CN 104777593A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical imaging
imaging lens
lens group
compact optical
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.)
Granted
Application number
CN201410414361.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104777593B (zh
Inventor
马修·博恩
梅尔文·法兰西斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Original Assignee
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd filed Critical Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Publication of CN104777593A publication Critical patent/CN104777593A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104777593B publication Critical patent/CN104777593B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/006Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Abstract

本发明是与一种光学成像镜头相关。本发明提供一种光学成像镜头,从物侧至成像平面依序包含一光圈、一前镜头群组、一第一反射组件以及一后镜头群组,该前镜头群组包含至少一透镜沿着一第一光轴排列,该第一反射组件用以将入射光线由沿着一第一光轴行进改为沿着一垂直于该第一光轴的第二光轴行进,该后镜头群组包含至少一透镜沿着该第二光轴排列,该整体路径长度(total track length,TTL)与光圈半径的一比值是等于或小于8。本发明用于光学摄影。

Description

便携设备的小型窄视场光学成像镜头
技术领域
本发明是与一种光学成像镜头相关,且尤其是与可用于可携式电子装置之中的具有较窄视场的小型光学成像镜头相关。
背景技术
近年来,例如是手机和手持数字助理装置(PDA)等便携设备的薄型轻巧化使得摄影模块的小型化需求愈来愈高。较窄视场的光学成像镜头对于应用在便携设备而言,通常体积太大且成本较高。
发明内容
本发明的一目的是在于提供一种光学成像镜头,其包括一前镜头群组、一后镜头群组及一反射组件用以使光线转向而通过此系统。此反射组件可以放置于该前镜头群组之前或是介于该前镜头群组与该后镜头群组之间。在某些情况下,可以使用多个反射组件。使用这些反射组件可以缩短系统长度,而允许较紧密的设计。
依据本发明的某些实施例,该小型紧密光学成像镜头从物侧至成像平面依序包含一光圈、一前镜头群组、一第一反射组件以及一后镜头群组,该前镜头群组包含至少一透镜沿着一第一光轴排列,该第一反射组件用以将入射光线由沿着一第一光轴行进改为沿着一垂直于该第一光轴的第二光轴行进,该后镜头群组包含至少一透镜沿着该第二光轴排列,该整体路径长度(total tracklength,TTL)与光圈半径的一比值是等于或小于8。本发明的某些实施例,提供一种具有四片透镜的光学成像镜头。此光学成像镜头从物侧至成像平面包括一第一反射组件、一光圈、一第一透镜具有偶次非球面的物侧面与像侧面、一第二透镜具有偶次非球面的物侧面与像侧面、一第三透镜具有偶次非球面的物侧面与像侧面、一第四透镜具有偶次非球面的物侧面与像侧面,该第一反射组件是用以将入射光线由沿着一第一光轴行进改为沿着一垂直于该第一光轴的第二光轴行进。此光圈、第一、第二、第三及第四透镜可以沿着该第二光轴放置。
在某些实施例中,一种具有相对较宽视角的光学成像镜头包括一前镜头群组、一反射组件及一后镜头群组。该前镜头群组包含一第一透镜及一第二透镜与一第一光轴对准,该反射组件具有一平坦的表面以反射通过该前镜头群组的光线,该后镜头群组包含一第三透镜及一第四透镜而与一第二光轴对准。此反射后的光线沿着该第二光轴的方向上传递,且该第一光轴与该第二光轴在一交会点交会成一夹角。在一实施例中,该第一光轴与该第二光轴之间的一夹角是在75度到90度范围间。在一较佳实施例中,该夹角是90度。该视角是在30°到40°的范围间。
在另一实施例中,一种光学成像镜头包括一前镜头群组、一第一反射组件、一第二反射组件及一后镜头群组。该前镜头群组包含一第一透镜及一第二透镜沿着一第一光轴排列,该第一反射组件具有一平坦的表面以反射通过该前镜头群组的光线,且放置于与该前镜头群组相距第一距离处,该第二反射组件具有一平坦的表面且放置于与该第一反射组件相距第二距离处,该后镜头群组包含一第三透镜及一第四透镜沿着一第三光轴排列,且放置于与该第二反射组件相距第三距离处。该第一光轴与第三光轴大致平行,且该第二光轴与该第一光轴和第三光轴是垂直的。
在某些实施例中,该第一透镜具有正屈光率,该第二透镜具有负屈光率,该第三透镜具有负屈光率,该第四透镜具有正屈光率。该第一、第二、第三、第四透镜具有非球面的物侧面与像侧面。
在另一实施例中,一种小型的光学成像镜头包括一前镜头群组及一第一反射组件。该前镜头群组包含一第一透镜及一第二透镜沿着一第一光轴排列,该第一反射组件具有一平坦的表面以反射通过该前镜头群组的光线,将其自第一光轴反射至一第二光轴,此第一反射组件放置于该前镜头群组相距第一距离处。此光学成像镜头还包括该一第二反射组件,该第二反射组件具有一平坦的表面以将光线自该第二光轴反射至一第三光轴,该第二反射组件放置于与该第一反射组件相距第二距离处。此光学成像镜头还包括一后镜头群组,其包含一第三透镜及一第四透镜而沿着一第三光轴排列且放置于与该第二反射组件相距第三距离处。该第一光轴与第三光轴大致平行,且该第二光轴与该第一光轴和第三光轴是垂直的。
该第三光轴是在与该第一光轴相反的方向上或是该第三光轴是在与该第一光轴相同的方向上。
在某些实施例中,沿着该第一或该第二光轴上的所有透镜的厚度总和定义为总厚度ALT,介于相邻两个透镜间的最大空气间隙定义为最大空气间隙MaxAG,其中该光学成像镜头还满足0.35<ALT/MaxAG<0.7的条件式;在某些实施例中,其中EFL为该光学成像镜头的一有效焦距,且该光学成像镜头还满足TTL/EFL≦0.9的条件式;在某些实施例中,介于最靠近该成像平面的相邻两个透镜间的一空气间隙是小于或等于0.5mm;在某些实施例中,该第一光轴与该第二光轴之间的一交会点在与一成像平面的距离是在6.9mm到7.2mm的范围间;在某些实施例中,该小型紧密光学成像镜头的该视场角小于40°,且整体路径轨道长度与光圈半直径的一比值是等于或小于8;在某些实施例中,该光圈是与一影像传感器的一有效区域平行。
本发明的目的、特征、和实施例,会在下列具体实施方式中搭配附图被描述。
附图说明
图1是表示依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的剖面结构示意图。。
图2A是表示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的剖面结构示意图。
图2B是表示依据本发明的第二实施例光学成像镜头的像散像差图。
图2C是表示依据本发明的第二实施例光学成像镜头的畸变像差图。
图3是表示依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的剖面结构示意图。
图4是表示依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的剖面结构示意图。
图5是表示依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的剖面结构示意图。
图6是表示依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的剖面结构示意图。
【符号说明】
100,200,300,400,500,600  光学成像镜头
AS  光圈
F10,F20,F30,F50,F60  前镜头群组
R10,R20,R30,R50,R60  后镜头群组
F40  第一镜头群组
R40  第二镜头群组
L11,L21,L31,L41  第一透镜
112,122,132,142,212,222,232,242,312,412,432,532,632,物侧面
113,123,133,143,213,223,233,243,423,433,443,523,623  像侧面
L12,L22,L32,L42  第二透镜
L13,L23,L33,L43  第三透镜
L14,L24,L34,L44  第四透镜
250,350,450  反射组件
260,355,660  成像平面
551,651,  第一反射组件
552,652,  第二反射组件
AG12,AG23,AG34  空气间隙
T1  第一透镜厚度
T2  第二透镜厚度
T3  第三透镜厚度
T4  第四透镜厚度
I1  第一光轴
I2  第二光轴
I3  第三光轴
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图。此些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要是用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域具有通常知识者应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
本篇说明书所言的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」,是指所述透镜位于光轴附近区域具有正屈光率(或负屈光率)而言。「一透镜的物侧面(或像侧面)包括位于某区域的凸面部(或凹面部)」,是指该区域相较于径向上紧邻该区域的外侧区域,朝平行于光轴的方向更为「向外凸起」(或「向内凹陷」)而言。
第一实施例
图1是表示依据本发明的第一实施例的光学成像镜头100的剖面结构示意图。此光学成像镜头100从物侧至像侧依序包括一光圈AS、一前镜头群组F10及一后镜头群组R10。此光学成像镜头100也包括一红外线滤光片(IR cutfilter),设于前镜头群组F10与位于成像面的一影像传感器之间。
前镜头群组F10包括具有在物侧面112为凸面及在像侧面113为凸面的一第一透镜L11、以及具有在物侧面122为凸面及在像侧面123为凹面且具有负屈光率的一第二透镜L12。后镜头群组R10包括具有在物侧面132为凹面及在像侧面133为凸面的一第三透镜L13、以及具有在物侧面142为凸面及在像侧面143为凸面的一第四透镜L14。此第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的物侧面及像侧面均为偶次非球面。前镜头群组F10具有正屈光率而在后镜头群组R10具有负屈光率。此光学成像镜头100自前镜头群组F10至后镜头群组R10间具有最大的空气间隙。
此四片透镜可以由不同的材质构成。在某些实施例中,此四片透镜L11、L12、L13和L14是由透明的塑料构成。
T1是第一透镜L11的厚度,T2是第二透镜L12的厚度,T3是第三透镜L13的厚度,T4是第四透镜L14的厚度。这些厚度T1~T4皆是沿着光轴所测量的。
AG12是第一透镜与第二透镜之间的空气间隙、AG23是第二透镜与第三透镜之间的空气间隙、AG34是第三透镜与第四透镜之间的空气间隙。AG12、AG23和AG34也是沿着光轴所测量的。
表1是表示依据本发明的第一实施例的光学成像镜头100的透镜L11、L12、L13、L14的详细光学数据。每一个表面由透镜的编号与o(物侧)或是i(像侧)的组合表示。各列的厚度/空气间隙值于物侧表面代表厚度,于像侧表面代表空气间隙。
表1:
根据此第一实施例,光圈位于第一透镜的物侧面如图1中所示且其半直径约为2.5mm。第一透镜的阿贝数大于40。在此实施例中,第一透镜的阿贝数是56.11。在光轴上介于物侧面112的顶点与光圈之间的距离a1是1.019mm。在某些实施例中,在光轴上介于第一透镜L11像侧面113与第二透镜L12物侧面122之间的空气间隙AG12是0.1mm。在光轴上介于第二透镜L12像侧面123与第三透镜L13物侧面132之间的空气间隙AG23是7.05mm。在此实施例中,视角是相对较大的且介于30°到40°之间。像高是约为2.00mm。有效焦距(EFL)也可称为焦距是13.998mm。一光学成像镜头的焦距是定义为平行光线聚集在一焦点上的距离。
在此实施例中,整体路径长度(total track length,TTL)是自第一透镜L11物侧面112在沿着光轴上测量到成像平面间的距离,其约为12.36mm,最好是介于5mm到20mm之间,且更好是介于8mm到14mm之间。而TTL/EFL的比值是等于或小于0.9,且最好是介于0.2-0.9之间。在此实施例中,TTL/EFL的值是0.883。TTL/光圈半径的比值是等于或小于8.0,且最好是介于2.0-8.0之间。在此实施例中,此比值是4.944。
此名词"最大空气间隙"是代表相邻透镜间的最大空气间隙宽度。在此实施例中,最大空气间隙是介于第二透镜L12与第三透镜L13间的间隙。ALT/最大空气间隙的比值是介于0.3到0.7之间,且最好是介于0.4-0.6之间。此名词"ALT"是第一透镜至第四透镜在沿着光轴方向上的整体厚度总和。将光线路径列入考虑,第二透镜L12与第三透镜L13间的空气间隙应该大到足以使得通过前镜头群组F10的光线能够完全进入第三透镜L13相对较小的直径。
一透镜的偶次非球面可以使用下列方程式描述:
z = cr 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 r 2 + &alpha; 1 r 2 + &alpha; 2 r 4 + &alpha; 3 r 6 + &alpha; 4 r 8 + &alpha; 5 r 10 + &alpha; 6 r 12 + &alpha; 7 r 14 + &alpha; 8 r 16 . - - - ( 1 )
其中Z表示非球面的深度,c表示透镜表面的曲率半径,r表示自光轴至透镜表面的距离(高度),其单位是mm,K为锥面系数(Conic Constant),而ai为第i阶非球面系数。
表2是表示依据本发明的第一实施例光学成像镜头的各镜片的非球面数据的锥面系数K和非球面系数。
表2:
更高阶非球面系数可以是皆为零。
第二实施例
将第一实施例中的光学成像镜头100修改成包括一具有平坦反射表面的反射组件以反射通过前镜头群组F10的光线。图2A是表示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头200的剖面结构示意图。此光学成像镜头200从物侧至像侧依序包括一前镜头群组F20沿着一第一光轴I1排列,一具有平坦反射表面的反射组件250以改变一入射光的方向及一后镜头群组R20沿着一第二光轴I2排列。在此第二实施例中,第二光轴I2与第一光轴I1是以90度角交会。
在某些实施例中,前镜头群组F20具有在物侧面212为凸面及在像侧面213为凸面的一第一透镜L21、以及具有在物侧面222为凸面及在像侧面223为凹面的一第二透镜L22。后镜头群组R20包括具有在物侧面232为凹面及在像侧面233为凸面的一第三透镜L23、以及具有在物侧面242为凸面及在像侧面243为凸面的一第四透镜L24。此第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的物侧面及像侧面均为偶次非球面。光学成像镜头200也包括一光圈AS设置于第一透镜L21的物侧。反射组件250可以是举例而言一平面镜或是棱镜。
此四片透镜可以由不同的材质构成。在某些实施例中,此四片透镜L21、L22、L23和L24是由透明的塑料构成。
表3是表示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头200的透镜的详细光学数据。
表3:
在此实施例中,自第一透镜L21的物侧面212至反射组件250的中心在沿着第一光轴I1所量测的距离d1是4.21mm。自反射组件250的中心至成像平面260所量测的距离d2是7.15mm。则相当于d1和d2总和的整体路径长度(TTL)是4.21mm加上7.15mm。自第一透镜L21最外边缘至光轴I1所量测的距离d3是1.32mm。自前表面212(物侧)至成像平面260最外边缘所量测的深度是约为7.1mm。自前表面212(物侧)至成像平面260的一有效区域最外边缘所量测的距离d4是6.15mm。自前镜头群组F20的最外边缘至成像平面260的平坦表面所量测的高度是d2和d3的总和其约为8.5mm或更小。在此实施例中,整体路径长度(TTL)是自第一透镜L21前表面212至成像平面所量测的距离约为11.36mm。TTL/EFL的比值是0.883。TTL/(光圈半径)的比值是4.944。
放置于最靠近成像平面的透镜间的空气间隙可以是等于或小于0.5mm,且最好是介于0.05-0.5mm之间。在此实施例中,最靠近成像平面的空气间隙是第三透镜与第四透镜之间的空气间隙AG34,且其具有0.15mm的宽度。
表4是表示依据本发明的第二实施例光学成像镜头的各镜片的非球面数据的锥面系数K和非球面系数。
表4:
光学成像镜头200具有在范围10度到20度之间的半视角(HFoV),且最好是在范围17度到19度。其F数(F number)为2.8。
图2B是表示依据本发明的第二实施例透镜的弧矢(sagittal)方向以及子午(tangential)方向的像散像差。图中显示分别在波长为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm时的弧矢像散像差(标示为s1、s2、s3、s4、s5)及子午像散像差(标示为t1、t2、t3、t4、t5)。如图所示,像散像差是在±0.04mm之内。
图2C是表示依据本发明的第二实施例镜头的畸变像差。图中显示分别在波长为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm时的畸变像差,其分别标示为1、2、3、4、5。
第三实施例
图3是表示依据本发明的第三实施例的光学成像镜头300的剖面结构示意图。在此实施例中,反射组件350的安排使得第二光轴I2与第一光轴I1是以不是90度角的方式交会。其夹角最好是满足下列条件:
75度≦夹角≦90度
若是夹角小于75度的话,成像平面必须倾斜一个甚大的角度。如此会对光学成像镜头300的光学特性及表面有着不良的影响。若是夹角大于90度的话,则必须增加镜头300的侧向深度。
这些透镜可以与第二实施例中所描述的透镜相同或类似。而光学成像镜头300的详细光学数据也可以与第二实施例中所描述的光学成像镜头200相同或类似(见第3及第4表)。四片透镜L31、L32、L33和L34可以是由透明的塑料或是其他的光学材料构成。在某些实施例中,光学成像镜头300自第一透镜L31的物侧面312沿着光轴I1量测至反射组件350最外侧或是后镜头群组R30最外侧两者较远的一方的侧向深度是约为6.13mm。自第一光轴I1与第二光轴I2交会点至成像平面355最外缘在沿着与第一光轴I1正交的方向上所量测的距离d2是7.30mm。自前镜头群组F30最外边缘至第一光轴I1与第二光轴I2交会点所对应的第一透镜L31的半径量测的距离d3是1.32mm。自第一透镜L31的物侧面312至放置于成像平面的影像传感器的有效区域的最外边缘所量测的距离d4是4.90mm。
第四实施例
图4是表示依据本发明的第四实施例的光学成像镜头400的剖面结构示意图。在此实施例中,反射组件450放置于所有透镜前方的入射光的第一光轴I1方向上。此转折结构可以大幅减少侧向深度(也称为侧向宽度或厚度)以达成一光学成像镜头系统的较薄型设计。反射组件450可以是一平面镜或是棱镜其将入射光的光轴转向朝向与此转向光轴垂直的方向上。
此光学成像镜头400从物侧至成像平面依序包括,反射组件450以改变入射光自一第一光轴方向I1至一第二光轴方向I2、一光圈AS、一第一镜头群组F40及一第二镜头群组R40。光圈AS、第一镜头群组F40及第二镜头群组R40沿着第二光轴I2方向上排列,且第二光轴I2与入射光的第一光轴I1垂直。第一镜头群组F40包括具有正屈光率的一第一透镜L41及具有负屈光率的一第二透镜L42。第二镜头群组R40包括具有负屈光率的一第三透镜L43及具有正屈光率的一第四透镜L44。此光学成像镜头400也包括一红外线滤光片(IR cut filter),设于第二镜头群组与成像平面的一影像传感器之间。
在某些实施例中,反射组件450可以具有与光圈AS相同或更大的尺寸。反射组件450、光圈AS、第一镜头群组F40及第二镜头群组R40可以固定在彼此间具有固定距离的位置上。反射组件450可以安排在相对于入射光的第一光轴I145度角方向上。具有与光圈AS相同或更大的尺寸。反射组件450、光圈AS、第一镜头群组F40及第二镜头群组R40可以固定在彼此间具有固定距离的位置上。自第二透镜L42的像侧面423至第三透镜L43的物侧面432在沿着第二光轴I2所量测的第一镜头群组F40与第二镜头群组R40间的距离d5是约7.0mm。
光学成像镜头400的详细光学数据可以与第一实施例中所描述的光学成像镜头100相同或类似(见第1及第2表)。第一镜头群组F40可以具有自第一透镜L41的物侧面412顶点至第二透镜L42的像侧面423所量测的厚度约为2.21mm。第二镜头群组R40可以具有自第三透镜L43的物侧面432至第四透镜L44的像侧面443在沿着第二光轴I2所量测的厚度约为1.55mm。红外线滤光片具有厚度为0.33mm且可以放置于与成像平面距离0.314mm处。
在某些实施例中,光圈AS具有直径为5.0mm,且反射组件450具有直径为5.2mm。因为反射组件450安排于45度角处,光学成像镜头400的侧向宽度或厚度是约为5.2mm x0.71=3.7mm。其半视角在范围10度到20度之间,且最好是18度。其F数为2.8。
第五实施例
图5是表示依据本发明的第五实施例的光学成像镜头500的剖面结构示意图。在此实施例中,一第一反射组件551放置于一前镜头群组F50的第二透镜L52距离d51处的入射光的第一光轴I1方向上以将入射光导向一第二反射组件552。此第二反射组件552放置于与第一反射组件551距离d52处以将转折的入射光导向一后镜头群组R50。此两件反射式折迭结构可以大幅减少系统高度以达成一光学成像镜头系统的较精简设计。第一反射组件551可以是一平面镜或是棱镜其将入射光的光轴转向朝向与此入射光轴垂直的方向上。第二反射组件552可以是一平面镜或是棱镜其将入射光的第二光轴I2转向朝向与此入射光第一光轴I1大致平行的相反方向上。
此光学成像镜头500从物侧至成像平面依序包括,光圈AS、一前镜头群组F50、一第一反射组件551、一第二反射组件552及一后镜头群组R50。光圈AS及前镜头群组F50沿着第一光轴I1方向上排列。此第一反射组件551放置于第二透镜L52的像侧面523距离d51处。此第二反射组件552放置于第三透镜L53的物侧面532距离d53处。后镜头群组R50与第三光轴I3方向上对准,且第三光轴I3大致与第一光轴I1平行并与第二光轴I2垂直。前镜头群组F50包括具有正屈光率的一第一透镜L51及具有负屈光率的一第二透镜L52。后镜头群组R50包括具有负屈光率的一第三透镜L53及具有正屈光率的一第四透镜L54。此光学成像镜头500也包括一红外线滤光片(IR cut filter),设于后镜头群组R50与成像平面的一影像传感器之间。
在某些实施例中,距离d51、d52和d53的总和与图1中的空气间隙AG23相等,即AG23=d51+d52+d53。透镜L51、L52、L53和L54可以和图1中的透镜L11、L12、L13和L14相同或类似。光学成像镜头500的详细光学数据也可以与第一实施例中所描述的光学成像镜头100相同或类似(见第1及第2表)。第五实施例中的精简尺寸非常适合应用于手机的设计之中。
在某些实施例中,第一反射组件551和第二反射组件552是以大致直角(90度)的方式被排列。因此,前镜头群组F50和后镜头群组R50可以放置于与第一反射组件551和第二反射组件552相同的一侧,如图5中所示。换句话说,物侧面与像侧面是面对相同的方向,即第三光轴I3与第一光轴I1是在相反的方向。
第六实施例
图6是表示依据本发明的第六实施例的光学成像镜头600的剖面结构示意图。在此实施例中,一具有一平坦表面的第一反射组件651放置于一前镜头群组F60的第二透镜L62的像侧面623距离d61处的入射光的第一光轴I1方向上以将通过此前镜头群组F60的入射光重新导向至一第二反射组件652。此第二反射组件652放置于与第一光轴I1距离d62处以将转折的入射光导向一后镜头群组R60。此两件反射式折迭结构可以大幅减少系统高度以达成一光学成像镜头系统的较精简设计。第一反射组件651可以是一平面镜或是棱镜其将入射光的光轴转向朝向与此入射光轴垂直的方向上。第二反射组件652可以是一平面镜或是棱镜其将入射光的第二光轴I2转向朝向与此入射光第一光轴I1大致平行的方向上。
光圈AS及前镜头群组F60沿着第一光轴I1方向上排列。此第二反射组件652放置于第三透镜L63的物侧面632距离d63处。后镜头群组R60与一第三光轴I3方向上对准,且第三光轴I3大致与第一光轴I1平行并与第二光轴I2垂直。前镜头群组F60包括具有正屈光率的一第一透镜L61及具有负屈光率的一第二透镜L62。后镜头群组R60包括具有负屈光率的一第三透镜L63及具有正屈光率的一第四透镜L64。此光学成像镜头600也包括一红外线滤光片(IR cutfilter),设于后镜头群组R60与成像平面的一影像传感器之间。在此实施例中,第一反射组件和第二反射组件安排成彼此大致平行,且前镜头群组F60和后镜头群组R60可以放置于与第一反射组件651和第二反射组件652相反的一侧,如图6中所示。换句话说,第一光轴I1与第三光轴I3是在相同的方向面对成像平面660。
在某些实施例中,距离d61、d62和d63的总和与图1中的空气间隙AG23相等,即AG23=d61+d62+d63。透镜L61、L62、L63和L64可以和图1中的透镜L11、L12、L13和L14相同或类似。光学成像镜头600的详细光学数据也可以与第一实施例中所描述的光学成像镜头100相同或类似(见第1及第2表)。第六实施例中的精简尺寸非常适合应用于手机的设计之中。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种小型光学成像镜头,从物侧至成像平面依序包含:
一光圈;
一前镜头群组包含至少一透镜沿着一第一光轴排列;
一第一反射组件用以将入射光线由沿着一第一光轴行进改为沿着一垂直于该第一光轴的第二光轴行进;以及
一后镜头群组包含至少一透镜沿着该第二光轴排列;
整体路径长度(TTL)与光圈半径的一比值是等于或小于8。
2.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:该第一反射组件的一反射表面与该第一光轴是呈45度角的关系。
3.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:沿着该第一或该第二光轴上的所有透镜的厚度总和定义为总厚度ALT,介于相邻两个透镜间的最大空气间隙定义为最大空气间隙MaxAG,其中该光学成像镜头还满足0.35<ALT/MaxAG<0.7的条件式。
4.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:EFL为该光学成像镜头的一有效焦距,且该光学成像镜头还满足TTL/EFL≦0.9的条件式。
5.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:TTL是在5mm到20mm范围间。
6.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:介于最靠近该成像平面的相邻两个透镜间的一空气间隙是小于或等于0.5mm。
7.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:更包含一第二反射组件放置于该前镜头群组与该后镜头群组之间。
8.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:该第一光轴与该第二光轴之间的一夹角是在75度到90度范围间。
9.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜的阿贝数(abbe number)是大于40。
10.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:该第一光轴与该第二光轴之间的一交会点在与一成像平面的距离是在6.9mm到7.2mm的范围间。
11.一种小型光学成像镜头,其具有一视场角,该小型光学成像镜头包含:
一前镜头群组包含至少一透镜;以及
一后镜头群组包含至少一透镜;
其中该小型光学成像镜头的该视场角小于40°,且
其中整体路径长度与光圈半径的一比值是等于或小于8。
12.如权利要求11项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:该视场角是在30°到40°的范围间。
13.如权利要求1项所述的小型光学成像镜头,其特征在于,更包含:
一影像传感器的一成像平面,其中该成像平面与该光圈正交,且该光圈是以朝向一物侧的方向放置于该前镜头群组之前。
14.如权利要求11项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:自前镜头群组的透镜的一物侧面至该影像传感器的一最外缘所量测的一深度为7.1mm。
15.如权利要求11项所述的小型光学成像镜头,其特征在于:
该前镜头群组包含一第一透镜及一第二透镜;
该后镜头群组包含一第三透镜及一第四透镜;
该第一透镜具有正屈光率;
该第二透镜具有负屈光率;
该第三透镜具有负屈光率;
该第四透镜具有正屈光率;以及
该第一、第二、第三、第四透镜具有非球面的物侧面与像侧面。
16.一种小型光学成像镜头,包含:
一前镜头群组包含至少一透镜;以及
一后镜头群组包含至少一透镜;
其中,该小型光学成像镜头的整体路径长度(TTL)与有效焦距(EFL)的比值TTL/EFL≦0.9,且
该小型光学成像镜头的整体路径长度与光圈半径的一比值是等于或小于8。
17.如权利要求16项所述的小型光学成像镜头,其特征在于,更包含:
一光圈以朝向一物侧的方向放置于该前镜头群组之前,其中该光圈是与一影像传感器的一有效区域平行。
CN201410414361.0A 2014-01-13 2014-08-21 便携设备的小型窄视场光学成像镜头 Active CN104777593B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/154,130 2014-01-13
US14/154,130 US9274311B2 (en) 2014-01-13 2014-01-13 Compact narrow field of view lenses for mobile devices
US14154130 2014-01-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104777593A true CN104777593A (zh) 2015-07-15
CN104777593B CN104777593B (zh) 2017-06-06

Family

ID=53018872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410414361.0A Active CN104777593B (zh) 2014-01-13 2014-08-21 便携设备的小型窄视场光学成像镜头

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9274311B2 (zh)
CN (1) CN104777593B (zh)
TW (1) TWI545339B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108802976A (zh) * 2017-05-03 2018-11-13 信泰光学(深圳)有限公司 成像镜头
CN111512204A (zh) * 2017-12-21 2020-08-07 苹果公司 折叠透镜系统

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3008890A4 (en) * 2013-06-13 2016-05-04 Corephotonics Ltd ZOOM OF A DIGITAL CAMERA WITH DUAL IRIS
US9316810B2 (en) * 2014-03-07 2016-04-19 Apple Inc. Folded telephoto camera lens system
KR102548901B1 (ko) 2015-11-13 2023-06-29 삼성전자주식회사 망원렌즈 및 촬상장치
CN116068731A (zh) * 2016-03-28 2023-05-05 苹果公司 具有四个折射透镜的折叠透镜系统
CN106526788B (zh) * 2016-08-25 2020-05-01 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
DE102017113274A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-20 avateramedical GmBH Kameraobjektiv für ein Endoskop und Endoskop
CN109901277B (zh) 2017-12-08 2021-06-01 大立光电股份有限公司 电子装置
US10969652B2 (en) 2018-01-10 2021-04-06 Apple Inc. Camera with folded optics having moveable lens
US11061213B2 (en) 2018-02-07 2021-07-13 Apple Inc. Folded camera
CN110398872A (zh) * 2018-04-25 2019-11-01 华为技术有限公司 一种镜头模组及照相机
CN110297306B (zh) * 2019-04-15 2021-06-11 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
KR20220036934A (ko) * 2019-06-28 2022-03-23 에도 왁스 소형 이미징 시스템을 사용한 고배율 고해상도 촬영을 위한 시스템 및 방법
US20210026117A1 (en) * 2019-07-22 2021-01-28 Apple Inc. Camera Including Two Light Folding Elements
US11846873B2 (en) 2019-08-06 2023-12-19 Apple Inc. Aperture stop for camera with folded optics
TW202323900A (zh) * 2019-08-30 2023-06-16 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統

Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1225180A (zh) * 1996-06-18 1999-08-04 赫曼·舍林 光学图象记录系统及相关的处理系统
CN1374553A (zh) * 2001-03-05 2002-10-16 奥林巴斯光学工业株式会社 照相机
CN1397025A (zh) * 2000-01-28 2003-02-12 和谐照相机公司 用于数字相机的光学系统
CN2800328Y (zh) * 2005-05-20 2006-07-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 光学变焦镜头模块
GB0800577D0 (en) * 2007-02-06 2008-02-20 Samsung Electro Mech Subminiature imaging optical system
CN101153954A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 佳能株式会社 变焦透镜和包括它的摄像设备
US20080130131A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-05 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
CN101266328A (zh) * 2007-03-13 2008-09-17 三星电机株式会社 微型成像光学系统
CN101288026A (zh) * 2005-10-31 2008-10-15 松下电器产业株式会社 照相机
CN101344706A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 宏达国际电子股份有限公司 可携式电子装置及可携式电子装置的照相模块
CN101369048A (zh) * 2007-08-13 2009-02-18 株式会社尼康 变焦镜头和使用变焦镜头形成物体图像的光学装置及方法
CN101493634A (zh) * 2009-01-08 2009-07-29 深圳华为通信技术有限公司 双向摄像模组及终端设备
CN101630111A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 佳能株式会社 镜筒及摄像设备
US20100149659A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Chun-Shan Chen Optical Lens System for Taking Image
CN101833157A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 相机模组
CN102033299A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 卡尔蔡司Smt有限责任公司 折反射投射物镜
CN102081220A (zh) * 2009-11-26 2011-06-01 大立光电股份有限公司 取像光学镜组
CN102213820A (zh) * 2010-04-12 2011-10-12 夏普株式会社 摄像镜头及摄像模块
CN102375211A (zh) * 2010-08-18 2012-03-14 佳能株式会社 摄像设备
CN102914855A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 佳能株式会社 变焦透镜和配有变焦透镜的图像拾取装置
CN103246134A (zh) * 2013-04-12 2013-08-14 广东欧珀移动通信有限公司 一种拍照装置及系统
CN103257427A (zh) * 2012-02-16 2013-08-21 奥林巴斯映像株式会社 摄像装置

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1225180A (zh) * 1996-06-18 1999-08-04 赫曼·舍林 光学图象记录系统及相关的处理系统
CN1397025A (zh) * 2000-01-28 2003-02-12 和谐照相机公司 用于数字相机的光学系统
CN1374553A (zh) * 2001-03-05 2002-10-16 奥林巴斯光学工业株式会社 照相机
CN2800328Y (zh) * 2005-05-20 2006-07-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 光学变焦镜头模块
CN101288026A (zh) * 2005-10-31 2008-10-15 松下电器产业株式会社 照相机
CN101153954A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 佳能株式会社 变焦透镜和包括它的摄像设备
US20080130131A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-05 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
GB0800577D0 (en) * 2007-02-06 2008-02-20 Samsung Electro Mech Subminiature imaging optical system
CN101266328A (zh) * 2007-03-13 2008-09-17 三星电机株式会社 微型成像光学系统
CN101344706A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 宏达国际电子股份有限公司 可携式电子装置及可携式电子装置的照相模块
CN101369048A (zh) * 2007-08-13 2009-02-18 株式会社尼康 变焦镜头和使用变焦镜头形成物体图像的光学装置及方法
CN101630111A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 佳能株式会社 镜筒及摄像设备
US20100149659A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Chun-Shan Chen Optical Lens System for Taking Image
CN101493634A (zh) * 2009-01-08 2009-07-29 深圳华为通信技术有限公司 双向摄像模组及终端设备
CN101833157A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 相机模组
CN102033299A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 卡尔蔡司Smt有限责任公司 折反射投射物镜
CN102081220A (zh) * 2009-11-26 2011-06-01 大立光电股份有限公司 取像光学镜组
CN102213820A (zh) * 2010-04-12 2011-10-12 夏普株式会社 摄像镜头及摄像模块
CN102375211A (zh) * 2010-08-18 2012-03-14 佳能株式会社 摄像设备
CN102914855A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 佳能株式会社 变焦透镜和配有变焦透镜的图像拾取装置
CN103257427A (zh) * 2012-02-16 2013-08-21 奥林巴斯映像株式会社 摄像装置
CN103246134A (zh) * 2013-04-12 2013-08-14 广东欧珀移动通信有限公司 一种拍照装置及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108802976A (zh) * 2017-05-03 2018-11-13 信泰光学(深圳)有限公司 成像镜头
CN111512204A (zh) * 2017-12-21 2020-08-07 苹果公司 折叠透镜系统
CN111512204B (zh) * 2017-12-21 2022-07-26 苹果公司 折叠透镜系统

Also Published As

Publication number Publication date
TWI545339B (zh) 2016-08-11
TW201504667A (zh) 2015-02-01
CN104777593B (zh) 2017-06-06
US20150198784A1 (en) 2015-07-16
US9274311B2 (en) 2016-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104777593A (zh) 便携设备的小型窄视场光学成像镜头
CN105467563B (zh) 便携设备之小型窄视场光学成像镜头
CN105359006B (zh) 小型长焦透镜套件
US9897780B1 (en) Optical imaging lens
US9645360B2 (en) Mobile device and optical imaging lens thereof
EP2884323B1 (en) Head-mounted display optical assembly and head-mounted display
US11906711B2 (en) Optical imaging system
CN105589177B (zh) 影像撷取光学镜片组
CN102566014A (zh) 镜头模块
US20200005567A1 (en) Image capturing apparatus
CN101285925B (zh) 定焦镜头
CN107436482B (zh) 转折式望远定焦镜头及摄像装置
CN105892056A (zh) 一种用于头显的中继光学系统
US8625210B2 (en) Micro-lens module
TWI688785B (zh) 攝像透鏡組、成像裝置及電子裝置
KR101548776B1 (ko) 촬상렌즈 유닛
US8385007B2 (en) Micro-lens module
KR101823177B1 (ko) 촬상렌즈 유닛
CN101598847B (zh) 一种小型高解像力光学镜头
KR101471963B1 (ko) 촬상렌즈 유닛
CN114063251B (zh) 一种大靶面光学成像镜头组及其成像方法
EP4141504A1 (en) Optical lens having five lenses and a rear pupil and display device using the same
KR101449565B1 (ko) 촬상렌즈 유닛
KR101452142B1 (ko) 촬상렌즈 유닛
KR20140053924A (ko) 촬상렌즈 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant