CN105676421B - 镜头模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镜头模块,所述镜头模块包括:第一透镜;第二透镜;第三透镜;第四透镜,包括凹入的物方表面和凹入的像方表面;第五透镜,具有负屈光力并且包括形成其像方表面上的拐点。第一透镜至第五透镜从物方至像方顺序地设置。
Description
本申请要求于2014年12月5日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0173877号韩国专利申请的优先权和权益,所述韩国专利申请的公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种具有包括五个透镜的光学系统的镜头模块。
背景技术
安装在移动通信终端的相机中的镜头模块通常包括多个透镜。例如,该镜头模块包括五个透镜,作为高分辨率的光学系统。
然而,当如上所述使用多个透镜构造高分辨率的光学系统时,光学系统的焦距(从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离)增大。在这种情况下,可能难以将镜头模块安装在薄的移动通信终端中。因此,存在对开发使光学系统的长度减小的镜头模块的需求。
发明内容
提供本发明内容,以按照简化的形式介绍构思的选择,所述构思在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不意图确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意图用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
根据实施例,提供一种镜头模块,包括第一透镜;第二透镜;第三透镜;第四透镜,包括凹入的物方表面和凹入的像方表面;第五透镜,具有负屈光力并且包括形成在第五透镜的像方表面上的拐点,其中,第一透镜至第五透镜从物方到像方依次设置。
第一透镜可具有正屈光力。
第二透镜可具有负屈光力。
第三透镜可具有正屈光力。
第四透镜可具有负屈光力。
第四透镜可包括形成在第四透镜的物方表面上的拐点。
第四透镜可包括形成在第四透镜的像方表面上的拐点。
可满足TTL/(ImgH*2)<0.67,其中,TTL是从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离,ImgH是图像传感器的最大高度。
可满足0.08<(D11/TTL)*ImgH<0.09,其中,D11是滤光器的厚度,TTL是从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离,ImgH是图像传感器的最大高度。
可满足0.8<BFL/f<0.9,其中,BFL是从第五透镜的像方表面到图像传感器的距离,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
可满足D2/f<0.12,其中,D2是第一透镜的像方表面到第二透镜的物方表面的距离,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
可满足0.30<r10/f<0.36,其中,r10是第五透镜的像方表面的曲率半径,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
根据实施例,提供一种镜头模块,包括:第一透镜,具有弯月形状;第二透镜,具有弯月形状;第三透镜,具有弯月形状;第四透镜,包括凹入的物方表面和凹入的像方表面;第五透镜,具有负屈光力,并包括凹入的像方表面以及形成在第五透镜的像方表面上的拐点,其中,第一透镜至第五透镜从物方到像方依次设置。
第一透镜可包括凸出的物方表面或凹入的像方表面。
第二透镜可包括凸出的物方表面或凹入的像方表面。
第三透镜可包括凹入的物方表面或凸出的像方表面。
根据实施例,提供一种镜头模块,包括:多个透镜,从物方到像方依次设置;所述多个透镜的第四透镜包括包含拐点的物方表面和凹入的像方表面,其中,从光轴到第一拐点的第一距离大于从第一拐点到第二拐点的第二距离,从第二拐点到第三拐点的第三距离大于从第三拐点到第四拐点的第四距离。
第一透镜可具有正屈光力,第二透镜可具有负屈光力,第三透镜可具有正屈光力,第四透镜可具有负屈光力,第五透镜可具有负屈光力。
第五透镜可具有比第一透镜至第四透镜的屈光力强的屈光力,第二透镜可具有比第一透镜、第三透镜和第四透镜的屈光力弱的屈光力。
第四透镜可具有比第一透镜、第二透镜、第三透镜和第五透镜的屈光力强的屈光力,第二透镜可具有比第一透镜、第三透镜和第五透镜的屈光力弱的屈光力。
根据实施例,提供一种镜头模块,包括:多个透镜,从物方到像方顺序地设置;所述多个透镜的第四透镜包括包含拐点的物方表面和凹入的像方表面;所述多个透镜的第五透镜具有负屈光力,并包括形成在第五透镜的像方表面上的拐点,其中,第一透镜至第五透镜的有效半径从第一透镜的物方表面到第二透镜的像方表面逐渐减小,所述有效半径从第二透镜的像方表面到第五透镜的像方表面逐渐增大。
第一透镜可具有正屈光力,第二透镜可具有负屈光力,第三透镜可具有正屈光力,第四透镜可具有负屈光力,第五透镜可具有负屈光力。
第一透镜可包括凸出的物方表面和凹入的像方表面,第二透镜可包括凸出的物方表面和凹入像方表面,第三透镜可包括凹入的物方表面和凸出的像方表面,第四透镜可包括凸出的物方表面和形成在像方表面上的拐点,第五透镜可包括凸出的物方表面。
通过下面的详细描述、附图和权利要求,其他特征和方面将变得清楚。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的详细描述,这些和/或其它方面将变得清楚且更易于理解,在附图中:
图1是根据第一实施例的镜头模块的视图;
图2是具有示出了图1中所示的镜头模块的调制传递函数(MTF)特性的曲线图;
图3是具有示出了图1中所示的镜头模块的像差特性的曲线的曲线图;
图4是示出了图1中所示的透镜的特性的表格;
图5是示出了图1中所示的镜头模块的非球面系数的表格;
图6是根据第二实施例的镜头模块的视图;
图7是具有示出了图6中所示的镜头模块的MTF特性的曲线的曲线图;
图8是具有示出了图6中所示的镜头模块的像差特性的曲线的曲线图;
图9是示出了图6中所示的透镜的特性的表格;
图10是示出了图6中所示的镜头模块的非球面系数的表格;
图11是根据第三实施例的镜头模块的视图;
图12是具有示出了图11中所示的镜头模块的MTF特性的曲线的曲线图;
图13是具有示出了图11中所示的镜头模块的像差特性的曲线的曲线图;
图14是示出了图11中所示的透镜的特性的表格;
图15是示出了图11中所示的镜头模块的非球面系数的表格;
图16是示出了镜头模块中的四个透镜的部分的放大截面图。
在附图和详细描述中,除非另有描述,否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便,可夸大这些元件的相对大小和描述。
具体实施方式
提供以下详细描述,以帮助读者全面地理解在此所描述的方法、设备和/或系统。然而,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。例如,在此所描述的操作的顺序仅仅是示例,除了必须以特定顺序发生的操作外,操作顺序并不局限于在此阐述的操作顺序,而是可如本领域普通技术人员将理解的那样改变。并且,为了更加清楚和简洁,可省略本领域普通技术人员所公知的功能和结构的描述。
在附图和详细描述中,相同的标号指示相同的元件。为了清楚、说明和方便,附图可以不按比例绘制,并且可夸大元件的相对大小、比例和描述。
可以按照不同的形式实施在此所描述的特征,并且所述特征将不被解释为局限于在此所描述的示例。更确切地说,已经提供在此所描述的示例,使得本公开将是彻底和完整的,并将本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。
将理解的是,虽然在此可使用“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各个透镜,但这些透镜不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个透镜与另一透镜区分开。这些术语不一定指示透镜的特定顺序或布置。因此,在不脱离各个实施例的教导描述的情况下,下面讨论的第一透镜可称作第二透镜。
在一个示意性的示例中,第一透镜是指最靠近从其捕获图像的对象或物体的透镜。第五透镜是指最靠近图像传感器或成像传感器的透镜。此外,每个透镜的第一表面是指其最靠近对象或物体的表面,每个透镜的第二表面是指其最靠近图像传感器或成像传感器的表面。此外,曲率半径、厚度、从第一透镜的第一表面到图像传感器的光轴距离(OAL)、光轴上的光阑和图像传感器之间的距离(SL)、图像高度(IMGH)、透镜的后焦距(BFL)、光学系统的总焦距、每个透镜的焦距均以毫米(mm)来表示。此外,透镜的厚度、透镜之间的间隔、OAL和SL是基于透镜的光轴而测量的距离。
此外,关于透镜的形状,透镜凸出的表面是指相应表面的光轴部分是凸出的,透镜凹入的表面是指相应表面的光轴部分是凹入的。因此,在透镜的一个表面被描述为凸出的构造中,透镜的边缘部分可以是凹入的。类似地,在透镜的一个表面被描述为凹入的构造中,透镜的边缘部分可以是凸出的。换言之,透镜的近轴区域可以是凸出的,而透镜的近轴区域之外的剩余部分是凸出的、凹入的或者平坦的。另外,透镜的近轴区域可以是凹入的,而透镜的近轴区域之外的剩余部分是凸出的、凹入的或者平的。
镜头模块包括具有多个透镜的光学系统。在一个实施例中,镜头模块的光学系统包括具有屈光力的五个透镜。然而,镜头模块不限于包括五个透镜。在不脱离在此描述的实施例的范围的情况下,镜头模块可包括四个透镜至六个透镜。根据示例性的示例,描述光学系统的实施例包括具有特定的屈光力的五个透镜。然而,本领域的普通技术人员将理解,在获得下面描述的各个结果和益处的同时,可以改变光学系统的透镜的数量,例如,两个透镜至六个透镜之间进行改变。此外,虽然每个透镜被描述为具有特定的屈光力,但可针对多个透镜中的至少一个使用不同的屈光力来实现期望的结果。
此外,镜头模块包括不具有屈光力的其他组件,例如,用于控制光量的光阑。镜头模块还可包括用于阻挡红外光的红外截止滤光器。镜头模块还可包括:图像传感器(例如,成像装置),用于将穿过光学系统从对象的图像反射的光转换成电信号。镜头模块还可包括用于调节透镜之间的间隔的间隔保持构件。在一个示例性的实施例中,间隔保持构件调节按照距离彼此分开的每个透镜与滤光器。然而,在可选的实施例中,间隔保持构件可调节每个透镜,使得多个透镜中的至少两个彼此接触,而使其他透镜和滤光器之间具有预定间隔。在进一步的实施例中,间隔保持构件可调节每个透镜,使得多个透镜中的至少两个彼此接触,而使其他透镜之间具有间隔并且使多个透镜中的至少一个接触滤光器。
第一透镜至第五透镜利用具有不同于空气的折射率的折射率的材料形成。例如,第一透镜至第五透镜由塑料或玻璃形成。在示例中,第一透镜至第五透镜中的至少一个具有非球面形状。在另一示例中,第一透镜至第五透镜中仅第五透镜具有非球面形状。另外,第一透镜至第五透镜中的每个的至少一个表面可以是非球面的。例如,每个透镜的非球面通过下面的等式表示:
[等式1]
在示例中,c是相应的透镜的曲率半径的倒数,k是圆锥曲线常数,r是从非球面上的某一点沿着垂直于光轴的方向到光轴的距离。此外,常数A至J依次表示4阶至20阶非球面系数。此外,Z表示r处的非球面上的某一点与经过透镜的非球面的顶点相交的切平面之间的距离。
构造镜头模块的光学系统具有78度或更大的宽视场角(FOV)。因此,根据实施例的镜头模块可容易地捕获可按照宽视场角查看的图像。
镜头模块包括第一透镜至第五透镜。此外,镜头模块还包括滤光器和图像传感器。接下来将描述上述组件。
第一透镜至第五透镜中的每个具有屈光力(正或负)。例如,在一个构造中,第一透镜具有正屈光力。
第一透镜具有弯月形状。第一透镜具有第一表面或物方表面凸出且第二表面或像方表面凹入的弯月形状。在可选的实施例中,第一透镜的第一表面或物方表面是凸出的,第二表面或像方表面是平坦的或大致是平坦的。
第一透镜具有非球面。例如,第一透镜的两个表面是非球面。第一透镜由具有相对高的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,利用塑料材料或其他有机聚合物形成第一透镜。然而,第一透镜的材料不限于此。例如,第一透镜由玻璃形成。
第二透镜具有屈光力。例如,第二透镜具有负屈光力。
第二透镜具有弯月形状。在一个实施例中,第二透镜具有第一表面凸起且第二表面凹入的弯月形状。在可选的实施例中,第二透镜的第一表面或物方表面是平坦的或大致是平坦的,第二表面或像方表面是凹入的。
第二透镜具有非球面。在一个示例中,第二透镜的像方表面是非球面。第二透镜可由具有相对高的透光率和优异的可加工性的材料形成。在一个示例中,第二透镜由塑料或其他有机聚合物形成。然而,第二透镜的材料不限于此。例如,第二透镜可由玻璃形成。
第二透镜由具有高折射率的材料形成。例如,第二透镜由折射率为1.60或更大的材料形成。在该示例中,第二透镜具有24或更小的阿贝数。由这种材料形成的第二透镜即使在具有相对小的曲率时也容易使光折射。因此,在与本实施例相关联的众多优点的一些中,由这种材料形成的第二透镜可被容易地制造并且用于有效地降低由制造公差导致的缺陷率。此外,第二透镜使透镜之间的距离减小,这使镜头模块小型化。
第三透镜具有屈光力。这里,第三透镜具有正屈光力。
第三透镜可具有弯月形状。例如,第三透镜可具有物方表面凹入且像方表面突出的弯月形状。
第三透镜具有非球面。例如,第三透镜的两个表面是非球面。第三透镜由具有高的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,第三透镜可由塑料或玻璃形成。
第四透镜具有屈光力。例如,第四透镜可具有负屈光力。
第四透镜的一个表面可以是凹入的。作为示例,第四透镜可具有凹入的第一表面。作为另一示例,第四透镜可具有凹入的第二表面。作为另一示例,第四透镜的两个表面可以是凹入的。
第四透镜可具有非球面。例如,第四透镜的两个表面均是非球面。第四透镜由具有高的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,第四透镜由塑料或玻璃形成。
第四透镜包括拐点(inflection point)。例如,四个或更多个拐点形成在第四透镜的物方表面上。作为另一示例,一个或更多个拐点形成在第四透镜的像方表面上。在一个示例中,第四透镜的像方表面在近轴区域是平坦的或大致是平坦的,并在其边缘部分逐渐弯曲为凸出。在另一示例中,第四透镜的像方表面在近轴区域是凹入的,并在其边缘区域逐渐弯曲为凸出。如上描述构造的第四透镜可用于有效地校正佩兹沃场曲率。
第四透镜由具有相对高折射率的材料形成。例如,第四透镜可由折射率为1.60或更大的材料形成。在示例中,第四透镜具有30或更小的阿贝数。由这种材料形成的第四透镜即使在具有相对小的曲率时也容易地使光折射。因此,由这种材料形成的第四透镜容易制造,并被构造为降低由制造公差导致的缺陷率。此外,由这种材料形成的第四透镜使透镜之间的距离减小,从而可用于使镜头模块小型化。
第五透镜具有屈光力。例如,第五透镜具有负屈光力。
第五透镜具有弯月形状。作为示例,第五透镜具有第一表面凸出且第二表面凹入的弯月形状。
第五透镜包括拐点。作为示例,一个或更多个拐点形成在第五透镜的物方表面上。作为另一示例,一个或更多个拐点形成在第五透镜的像方表面上。如上描述构造的第五透镜的物方表面具有交替形成在其上的凸出部和凹入部。类似地,第五透镜的像方表面在其光轴周围凹入,并在其边缘部分凸出。在实施例中,第五透镜的像方表面在近轴区域是凹入的,并朝着其边缘部分逐渐弯曲为凸出。
第五透镜具有非球面。例如,第五透镜的两个表面是非球面。第五透镜由具有相对高的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,第五透镜可由塑料或其他有机聚合物形成。然而,第五透镜的材料不限于此。例如,第五透镜可由玻璃形成。
本领域的普通技术人员将理解的是,可以按照与以上描述的构造相反的屈光力来构造第一透镜至第五透镜中的每个。例如,在可选的构造中,第一透镜具有负屈光力,第二透镜具有正屈光力,第二透镜具有负屈光力,第四透镜具有正屈光力,第五透镜具有负屈光力。
滤光器部分地阻挡通过第一透镜至第五透镜入射的入射光。作为示例,滤光器是阻挡入射光中的红外波长的光的红外截止滤光器。滤光器利用塑料材料或玻璃形成,并具有60或更小的阿贝数。
图像传感器被构造为实现相对高水平的分辨率,例如,1300万像素。例如,构造图像传感器的像素的单位尺寸为1.12μm或更小。
所述镜头模块具有宽视场角。例如,所述镜头模块具有近似80度或更大的视场角。另外,镜头模块具有相对短的长度。例如,构造镜头模块的光学系统的总长度(TTL,从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离)为4.0mm或更小。因此,根据实施例的镜头模块用在小型化产品中。
所述镜头模块满足下面的条件表达式中的至少一个:
[条件表达式1]TTL/(ImgH*2)<0.67
[条件表达式2]TTL/(ImgH*2)<0.65
在一个示例中,TTL是从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离,ImgH是图像传感器的最大高度。
条件表达式1和2是使镜头模块小型化并实现相对高的分辨率的条件。作为示例,在TTL/(ImgH*2)超出以上条件表达式1或2的上限值的情况下,由于镜头模块具有大的TTL值,因此可能难以使镜头模块小型化。作为另一示例,在TTL/(ImgH*2)超出以上条件表达式1或2的上限值的情况下,由于镜头模块具有相对小尺寸的图像传感器,因此可能难以实现相对高的分辨率。
此外,所述镜头模块满足下面的条件表达式中的至少一个:
[条件表达式3]0.08<(D11/TTL)*ImgH<0.09
[条件表达式4]0.10<D11<0.12
在示例中,D11是滤光器的厚度,TTL是从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离,ImgH是图像传感器的最大高度。
以上条件表达式3和4是针对滤光器的条件。作为示例,满足以上条件表达式3和4的数值范围的滤光器可有效地阻挡实现高分辨率不必要的波长的光,同时实现镜头模块的小型化。作为另一示例,超出以上条件表达式3或4的数值范围的滤光器可用于去除不必要波长的光,但会增大镜头模块的长度。
此外,所述镜头模块满足下面的条件表达式:
[条件表达式5]0.8<BFL/f<0.9
在一个示例中,BFL是从第五透镜的像方表面到图像传感器的距离,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
以上条件表达式5是用于使镜头模块小型化和实现相对高的分辨率的另一条件。作为示例,在BFL/f超出以上条件表达式5的数值范围的情况下,从第一透镜到图像传感器之间的距离过大或过小,从而难以使镜头模块实现相对高的分辨率。
此外,所述镜头模块可满足下面的条件表达式中的至少一个:
[条件表达式6]D2/f<0.12
[条件表达式7]D2<0.06
在一个示例中,D2是从第一透镜的像方表面到第二透镜的物方表面的距离,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
以上条件表达式6和7是用于使第一透镜和第二透镜之间的距离合适的条件。
此外,所述镜头模块可满足下面的条件表达式中的至少一个:
[条件表达式8]0.30<r10/f<0.36
[条件表达式9]1.00<r10<1.26
在一个示例中,r10是第五透镜的像方表面的曲率半径,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
以上条件表达式8和9是用于获得第五透镜的合适的设计的条件。
将参照图1描述根据第一实施例的镜头模块。
镜头模块100包括光学系统,所述光学系统包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150。此外,镜头模块100包括红外截止滤光器70和图像传感器80。此外,镜头模块100还包括光阑(ST)。例如,光阑设置在物方与第一透镜之间。
在各个实施例中,第一透镜110具有正屈光力,其物方表面凸出,且其像方表面凹入。第二透镜120具有负屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。第三透镜130具有正屈光力,其物方表面凹入,像方表面凸出。第四透镜140具有负屈光力,其物方表面凹入,像方表面凹入。此外,第四透镜140呈四个或更多个拐点形成在其物方表面上的形状。该形状可用于校正第四透镜140的佩兹沃场曲率。第五透镜150具有负屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。此外,一个或更多个拐点形成在第五透镜的物方表面和像方表面中的每个上。
在实施例中,第二透镜120、第四透镜140和第五透镜150中的全部可具有负屈光力。在这些透镜中,在一个示例中,第五透镜150具有最强的屈光力,第二透镜120具有最弱的屈光力。
图2和图3是具有示出了镜头模块的调制传递函数(MTF)特性和像差特性的曲线的曲线图。
图4是示出了构造镜头模块的透镜的特性的表。在图4中,表面序号1和2分别表示第一透镜的第一表面(物方表面)和第二表面(像方表面),表面序号3和4分别表示第二透镜的第一表面和第二表面。相似地,表面序号5至10分别表示第三透镜至第五透镜的第一表面和第二表面。另外,表面序号11和12表示红外截止滤光器的第一表面和第二表面。
此外,如图4所示,透镜的有效半径可从第一透镜的物方表面到第二透镜的像方表面逐渐减小,而从第二透镜的像方表面到第五透镜的像方表面逐渐增大。
图5是示出了根据实施例的构造镜头模块的透镜的非球面系数的表格。在图5中,第一透镜至第五透镜的表面序号设置在表格的顶行,而与透镜的各个表面相应的特性设置在它们之下的多个栏中。
将参照图6描述根据本公开的第二实施例的镜头模块。
镜头模块200包括具有第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250的光学系统。此外,镜头模块200包括红外截止滤光器70和图像传感器80。此外,镜头模块200还包括光阑(ST)。例如,光阑设置在物方与第一透镜之间。
在实施例中,第一透镜210具有正屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。第二透镜220具有负屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。第三透镜230具有正屈光力,其物方表面凹入,像方表面凸出。第四透镜240具有负屈光力,其物方表面凹入,像方表面凹入。此外,第四透镜240呈四个或更多个拐点形成在其物方表面上的形状。该形状被构造为校正第四透镜240的佩兹沃场曲率。第五透镜250具有负屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。此外,一个或更多个拐点形成在第五透镜的物方表面和像方表面中的每个上。
在实施例中,第二透镜220、第四透镜240、第五透镜250中的全部具有负屈光力。在这些透镜中,第四透镜240具有最强的屈光力,第二透镜220具有最弱的屈光力。
图7和图8是具有示出了根据实施例的镜头模块的MTF特性和像差特性的曲线的曲线图。
图9是示出构造镜头模块的透镜的特性的表。在图9中,表面序号1和2分别表示第一透镜的第一表面(物方表面)和第二表面(像方表面),表面序号3和4分别表示第二透镜的第一表面和第二表面。相似地,表面序号5至10分别表示第三透镜至第五透镜的第一表面和第二表面。另外,表面序号11和12表示红外截止滤光器的第一表面和第二表面。
此外,如图9所示,透镜的有效半径从第一透镜的物方表面到第二透镜的像方表面逐渐减小,而从第二透镜的像方表面到第五透镜的像方表面逐渐增大。
图10是示出了根据实施例的构造镜头模块的透镜的非球面系数的表格。在图10中,第一透镜至第五透镜的表面序号设置在表格的顶行,而与透镜的各个表面相应的特征设置在它们之下的多个栏中。
将参照图11描述根据第三实施例的镜头模块。
镜头模块300包括光学系统,所述光学系统包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340和第五透镜350。此外,镜头模块300包括红外截止滤光器70和图像传感器80。此外,镜头模块300还可包括光阑(ST)。例如,光阑可设置在物方与第一透镜之间。
在实施例中,第一透镜310具有正屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。第二透镜320具有负屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。第三透镜330具有正屈光力,其物方表面凹入,其像方表面凸出。第四透镜340具有负屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。此外,第四透镜340呈四个或更多个拐点形成在其物方表面上的形状。该实施例用于校正第四透镜340的校正佩兹沃场曲率。第五透镜350具有负屈光力,其物方表面凸出,像方表面凹入。此外,一个或更多个拐点形成在第五透镜的物方表面和像方表面中的每个上。
在实施例中,第二透镜320、第四透镜340和第五透镜350具有负屈光力。在这些透镜中,第四透镜340具有最强的屈光力,第二透镜320具有最弱的屈光力。
图12和图13是具有示出了镜头模块的MTF特性和像差特性的曲线的曲线图。
图14是示出构造镜头模块的透镜的特性的表格。在图14中,表面序号1和2分别表示第一透镜的第一表面(物方表面)和第二表面(像方表面),表面序号3和4分别表示第二透镜的第一表面和第二表面。相似地,表面序号5至10分别表示第三透镜至第五透镜的第一表面和第二表面。另外,表面序号11和12表示红外截止滤光器的第一表面和第二表面。
此外,如图14所示,透镜的有效半径可从第一透镜的物方表面到第二透镜的像方表面逐渐减小,而从第二透镜的像方表面到第五透镜的像方表面逐渐增大。
图15是示出了构造镜头模块的透镜的非球面系数的表。在图15中,第一透镜至第五透镜的表面序号设置在表的顶行,而与透镜的各个表面相应的特性设置在它们之下的各个栏中。
根据第一实施例至第三实施例的镜头模块包括具有非球面形状的第四透镜。例如,四个或更多个拐点形成在第四透镜的物方表面上。将参照图16描述第四透镜的形状。
第四透镜140呈多个拐点形成在其物方表面上的形状。例如,随着第四透镜140与光轴C-C的距离增大,第四透镜140的拐点的数量增大。四个或更多个拐点P1、P2、P3和P4形成在第四透镜140的物方表面上。在一个示例中,从光轴C-C到第一拐点P1的距离Y1大于从第一拐点P1到第二拐点P2的距离Y2-Y1,从第二拐点P2到第三拐点P3的距离Y3-Y2大于从第三拐点P3到第四拐点P4的距离Y4-Y3。具有上述构造的第四透镜140校正具有弯月形状的透镜中引起的佩兹沃场曲率。
表1示出了根据第一实施例至第三实施例的镜头模块的光学特性。镜头模块具有大约3.20至大约3.6的总焦距(f)。在镜头模块中,第一透镜的焦距(f1)被确定在大约2.50至大约2.80的范围内。在镜头模块中,第二透镜的焦距(f2)被确定在大约-7.0至大约-4.0的范围内。在镜头模块中,第三透镜的焦距(f3)被确定在大约11.0至大约22.0的范围内。在镜头模块中,第四透镜的焦距(f4)被确定在大约-120.0至大约-10.0的范围内。在镜头模块中,第五透镜的焦距(f5)被确定在大约-140.0至大约-10.0mm的范围内。在镜头模块中,光学系统的总焦距被确定在大约3.70至大约4.0的范围内。在镜头模块中,视场角(FOV)大致为80度或更大。
[表1]
备注 | 第一实施例 | 第二实施例 | 第三实施例 |
f | 3.4178 | 3.3332 | 3.5213 |
f1 | 2.6630 | 2.5711 | 2.6941 |
f2 | -5.5419 | -5.1043 | -6.0081 |
f3 | 15.4727 | 12.7275 | 20.5874 |
f4 | -113.5093 | -14.0943 | -60.4380 |
f4 | -12.7749 | -131.6085 | -12.1875 |
TTL | 3.9400 | 3.9402 | 3.9400 |
BFL | 0.8793 | 0.9003 | 0.8555 |
FOV | 82.2000 | 83.1000 | 80.4000 |
ImgH | 3.0427 | 3.0180 | 3.0385 |
D2 | 0.04000 | 0.0400 | 0.06182 |
D11 | 0.11000 | 0.11000 | 0.11000 |
r10 | 1.16589 | 1.01219 | 1.25569 |
表2示出了根据第一实施例至第三实施例的镜头模块的条件表达式的数值范围和条件表达式的值。
[表2]
条件表达式 | 第一实施例 | 第二实施例 | 第三实施例 |
TTL/(ImgH*2) | 0.64745 | 0.65279 | 0.64835 |
D11/TTL*ImgH | 0.08495 | 0.08425 | 0.08483 |
BFL/f | 0.25728 | 0.27010 | 0.24296 |
D2/f | 0.01170 | 0.01200 | 0.01756 |
r10/f | 0.34112 | 0.30367 | 0.35660 |
如表2中所示,根据第一实施例至第三实施例的镜头模块满足条件表达式1至9中的全部。
如以上所阐述的,根据实施例,获得了具有高分辨率的光学系统。
虽然本公开包括特定示例,但是,对于本领域普通技术人员将明显的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可对这些示例做出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被视为描述性意义,而并不是为了限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被视为可适用于其它示例中相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果以不同的方式来组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件,和/或通过其它的组件或它们的等同物替换或者增加组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不是由具体实施方式限定,而是由权利要求及其等同物限定,权利要求及其等同物范围内的全部变型将被解释为包括在本公开中。
Claims (11)
1.一种镜头模块,包括:
第一透镜,具有正屈光力;
第二透镜,具有负屈光力;
第三透镜,具有正屈光力;
第四透镜,具有负屈光力,包括凹入的物方表面和凹入的像方表面;
第五透镜,具有负屈光力并且包括形成在第五透镜的像方表面上的拐点,
其中,第一透镜至第五透镜从物方到像方依次设置,
其中,满足TTL/(ImgH*2)<0.67,
其中,TTL是从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离,ImgH是图像传感器的最大高度。
2.根据权利要求1所述的镜头模块,其中,第四透镜包括形成在第四透镜的物方表面上的拐点。
3.根据权利要求1所述的镜头模块,其中,第四透镜包括形成在第四透镜的像方表面上的拐点。
4.根据权利要求1所述的镜头模块,其中,满足0.08<(D11/TTL)*ImgH<0.09,
其中,D11是滤光器的厚度。
5.根据权利要求1所述的镜头模块,其中,BFL/f为0.25728或0.27010,
其中,BFL是从第五透镜的像方表面到图像传感器的距离,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
6.根据权利要求1所述的镜头模块,其中,满足D2/f<0.12,
其中,D2是第一透镜的像方表面到第二透镜的物方表面的距离,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
7.根据权利要求1所述的镜头模块,其中,满足0.30<r10/f<0.36,
其中,r10是第五透镜的像方表面的曲率半径,f是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。
8.一种镜头模块,包括:
第一透镜,具有正屈光力和弯月形状;
第二透镜,具有负屈光力和弯月形状;
第三透镜,具有正屈光力和弯月形状;
第四透镜,具有负屈光力,包括凹入的物方表面和凹入的像方表面;
第五透镜,具有负屈光力,并包括凹入的像方表面以及形成在第五透镜的像方表面上的拐点,
其中,第一透镜至第五透镜从物方到像方依次设置,
其中,满足TTL/(ImgH*2)<0.67,
其中,TTL是从第一透镜的物方表面到图像传感器的距离,ImgH是图像传感器的最大高度。
9.根据权利要求8所述的镜头模块,其中,第一透镜包括凸出的物方表面或凹入的像方表面。
10.根据权利要求8所述的镜头模块,其中,第二透镜包括凸出的物方表面或凹入的像方表面。
11.根据权利要求8所述的镜头模块,其中,第三透镜包括凹入的物方表面或凸出的像方表面。
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