CN108398766A - 一种高像素超薄型手机成像镜头 - Google Patents

一种高像素超薄型手机成像镜头 Download PDF

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CN108398766A CN201810235229.1A CN201810235229A CN108398766A CN 108398766 A CN108398766 A CN 108398766A CN 201810235229 A CN201810235229 A CN 201810235229A CN 108398766 A CN108398766 A CN 108398766A
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朱佳巍
王旗
李璇
牛明宇
习宇
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • GPHYSICS
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    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Abstract

本发明公开了一种高像素超薄型手机成像镜头,由物面至像面依次设有由塑胶材质制成的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;第一透镜为正透镜,物侧表面及像侧表面皆为非球面;第二透镜为负透镜,朝向物面侧为凸面,且为非球面,朝向像面侧为凹面,且为非球面;第三透镜为正透镜,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;第四透镜为负透镜,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;第五透镜为正透镜,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;第六透镜为平面透镜;该手机成像镜头能减小镜头的总长,并使镜头同时具有高像素和大视场角。

Description

一种高像素超薄型手机成像镜头
【技术领域】
本发明涉及一种高像素超薄型手机成像镜头。
【背景技术】
随着社会发展、科技进步,越来越多高端的科技产品进驻人们的生活当中。手机拍照、摄影已经成为一种时尚。人们对摄像头拍照功能的要求也越来越高。
随着芯片技术的发展,最小像素单元的尺寸也越来越小,手机镜头也朝着高像素、超薄尺寸以及大视场角方向发展。
本发明就是基于这种情况作出的。
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术的不足,提供一种结构简单、大视场角的高像素超薄型手机成像镜头。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于:由物面至像面依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜;
所述第一透镜为正透镜,材质为塑胶材质,且物侧表面及像侧表面皆为非球面;
所述第二透镜为负透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凸面,且为非球面,朝向像面侧为凹面,且为非球面;
所述第三透镜为正透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
所述第四透镜为负透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
所述第五透镜为正透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
所述第六透镜为平面透镜,材质为塑胶材质。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧表面与被摄物之间设有孔径光阑,且满足以下关系式:
0.025<AAD<0.05;
当DI<0.8*MDI时,0.025<OAD<0.175;
当DI<0.5*MDI时,AN<15°;
TTL<4;
76°<FOV<90°。
其中,AAD为所述第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间距,OAD为所述第四透镜与第五透镜在平行于光轴而非光轴的直线上的空气间距,AN为所述第四透镜靠近物面侧的非球面上各点切线相对于光轴的锐角夹角,DI为所述第四透镜靠近像面侧非球面垂直于光轴方向的直径,MDI为最大有效直径,TTL为所述第一透镜物面侧表面至像面在光轴上的距离,FOV为该成像镜头最大视场角。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0.1<TDS/f1<0.4;
其中,TDS为所述孔径光阑口径,f1为所述第一透镜的焦距。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<TS34-T4<0.05;
其中,TS34为所述第三透镜物面侧表面至第四透镜物面侧表面在光轴上的距离,T4为所述第四透镜物面侧表面至第四透镜像面侧表面在光轴上的距离。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<T3-T2<0.05;
其中,T2为所述第二透镜物面侧表面至第二透镜像面侧表面在光轴上的距离,T3为所述第三透镜物面侧表面至第三透镜像面侧表面在光轴上的距离。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<TS34-T13<0.1;
其中,T13为所述第一透镜像面侧表面与第三透镜物面侧表面在光轴上的距离,TS34为所述第三透镜物面侧表面至第四透镜物面侧表面在光轴上的距离。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<SA8-T4<0.1;
其中,SA8为所述第四透镜像面侧表面与光轴的交点至其最大有效径位置在平行于光轴方向的距离,T4为所述第四透镜物面侧表面至第四透镜像面侧表面在光轴上的距离。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:10<R8/R7<15;
其中,R7为所述第四透镜物面侧表面曲率半径R值,R8为所述第四透镜像面侧表面曲率半径R值。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0.15<T1/∑T<0.35;
0.05<T2/∑T<0.25;
0.06<T3/∑T<0.26;
0.2<T4/∑T<0.4;
0.1<T5/∑T<0.3;
其中,∑T为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜分别在光轴上的透镜厚度在光轴上的总和,T1、T2、T3、T4和T5分别为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜在光轴上的透镜厚度。
如上所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0.42<f1/f<1.35;
-3.11<f2/f<-2.03;
423.87<f3/f<451.12;
0.557<f4/f<1.328;
-1.398<f5/f<0;
其中,f1为所述第一透镜的焦距,f2为所述第二透镜焦距,f3为所述第三透镜焦距,f4为所述第四透镜焦距,f5为所述第五透镜焦距,f为镜头总成像焦距。
与现有技术相比,本发明有如下优点:
1、该手机成像镜头结构简单,能够有效减小镜头的总长,并使镜头同时具有高像素和大视场角。
2、该成像镜头将孔径光阑设置在被摄物和第一透镜之间,有利于缩小镜头总长,使结构更紧凑,满足镜头小型化的需求。此外,76°<FOV<90°,镜头保证较大的视场角,使镜头具有更广的摄像范围。0.025<AAD<0.05;当DI<0.8*MDI时,0.025<OAD<0.175;当DI<0.5*MDI时,AN<15°;TTL<4;第四透镜和第五透镜的空气间隔都较小,且第四透镜结构较为特殊,物面侧曲率较大,便于第四透镜和第五透镜之间进行像散、畸变等的相互补偿,提高边缘像质。
3、该手机成像镜头还满足以下关系式:0.1<TDS/f1<0.4,该成像系统的光阑系数较小,有利于提升整体的亮度,并提高像质。
4、该手机成像镜头满足以下关系式:0<TS34-T4<0.05,有利于减小该成像系统的球差。
5、该手机成像镜头满足以下关系式:0<T3-T2<0.05,有利于校正畸变和像散。
6、该手机成像镜头满足以下关系式:0<TS34-T13<0.1,合理调配轴向距离,有利于校正色差,并且有利于减小系统的总长。
7、该手机成像镜头满足以下关系式:0<SA8-T4<0.1,可以使畸变和像散主要产生在第四透镜像面侧,便于与第五透镜之间进行相互补偿,有利于提高边缘的成像质量。
8、该手机成像镜头满足以下关系式:10<R8/R7<15,可以减小光线的出射角度,提高相对照度。
9、该手机成像镜头满足以下关系式:0.15<T1/∑T<0.35;0.05<T2/∑T<0.25;0.06<T3/∑T<0.26;0.2<T4/∑T<0.4;0.1<T5/∑T<0.3;对于各个透镜厚度的控制有利于对像差的校正和相互补偿,降低公差敏感度并且降低成型过程中的难度;同时也有利于减小镜头总长,实现镜头的小型化。
10、该手机成像镜头满足以下关系式:0.42<f1/f<1.35;-3.11<f2/f<-2.03;423.87<f3/f<451.12;0.557<f4/f<1.328;-1.398<f5/f<0;第三透镜焦距较大,有利于校正高阶像差,第四透镜和第五透镜的负透镜和正透镜的组合有利于校正像散和畸变,通过调节各个透镜对光线的屈折力有利于减小总长,并且在此基础上保证较大的视场角。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明,其中:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的轴上色差图;
图3是本发明的像散图;
图4是本发明的畸变图;
图5是本发明的倍率色差图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步描述:
如图1至图5所示的一种高像素超薄型手机成像镜头,由物面至像面S13依次设有第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6;
第一透镜E1为正透镜,材质为塑胶材质,且物侧表面及像侧表面皆为非球面;
第二透镜E2为负透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凸面,且为非球面,朝向像面侧为凹面,且为非球面;
第三透镜E3为正透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
第四透镜E4为负透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
第五透镜E5为正透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
第六透镜E6为平面透镜,材质为塑胶材质,用于保护手机芯片。
该手机成像镜头通过以上结构组合,可以有效减小镜头的总长,并使镜头同时具有高像素和大视场角。
所述第一透镜E1的物侧表面与被摄物之间设有孔径光阑S1,且该手机成像镜头满足以下关系式:
0.025<AAD<0.05;
当DI<0.8*MDI时,0.025<OAD<0.175;
当DI<0.5*MDI时,AN<15°;
TTL<4;
76°<FOV<90°。
其中,AAD为第四透镜E4与第五透镜E5在光轴上的空气间距,OAD为第四透镜E4与第五透镜E5在平行于光轴而非光轴的直线上的空气间距,AN为第四透镜E4靠近物面侧的非球面上各点切线相对于光轴的锐角夹角,DI为第四透镜E4靠近像面侧非球面垂直于光轴方向的直径,MDI为最大有效直径,TTL为第一透镜E1物面侧表面至像面在光轴上的距离,FOV为该成像镜头最大视场角。
该成像镜头将孔径光阑S1设置在被摄物和第一透镜E1之间,有利于缩小镜头总长,使结构更紧凑,满足镜头小型化的需求。此外,镜头保证较大的视场角,使镜头具有更广的摄像范围。第四透镜E4和第五透镜E5的空气间隔都较小,且第四透镜E4结构较为特殊,物面侧曲率较大,便于第四透镜E4和第五透镜E5之间进行像散、畸变等的相互补偿,提高边缘像质。
该手机成像镜头还满足以下关系式:0.1<TDS/f1<0.4;
其中,TDS为孔径光阑口径,f1为第一透镜E1的焦距,该成像系统的光阑系数较小,有利于提升整体的亮度,并提高像质。
该手机成像镜头满足以下关系式:0<TS34-T4<0.05;
其中,TS34为第三透镜E3物面侧表面至第四透镜E4物面侧表面在光轴上的距离,T4为第四透镜E4物面侧表面至第四透镜E4像面侧表面在光轴上的距离,也即第四透镜在光轴上的透镜厚度,上述两个距离大小相近有利于减小该成像系统的球差。
该手机成像镜头满足以下关系式:0<T3-T2<0.05;
其中,T2为第二透镜E2物面侧表面至第二透镜E2像面侧表面在光轴上的距离,T3为第三透镜E3物面侧表面至第三透镜E3像面侧表面在光轴上的距离,控制第二透镜E2和第三透镜E3中心厚的相对大小有利于校正畸变和像散。
该手机成像镜头满足以下关系式:0<TS34-T13<0.1;
其中,T13为第一透镜E1像面侧表面与第三透镜E3物面侧表面在光轴上的距离,合理调配轴向距离,有利于校正色差,并且有利于减小系统的总长。
该手机成像镜头满足以下关系式:0<SA8-T4<0.1;
其中,SA8为第四透镜E4像面侧表面与光轴的交点至其最大有效径位置在平行于光轴方向的距离,满足该关系式可以使畸变和像散主要产生在第四透镜像面侧,便于与第五透镜之间进行相互补偿,有利于提高边缘的成像质量。
该手机成像镜头满足以下关系式:10<R8/R7<15;
其中,R7为第四透镜E4物面侧表面曲率半径R值,R8为第四透镜E4像面侧表面曲率半径R值,通过调整上述两面的曲率半径,可以减小光线的出射角度,提高相对照度。
该手机成像镜头满足以下关系式:0.15<T1/∑T<0.35;
0.05<T2/∑T<0.25;
0.06<T3/∑T<0.26;
0.2<T4/∑T<0.4;
0.1<T5/∑T<0.3;
其中,∑T为第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5分别在光轴上的透镜厚度在光轴上的总和,T1、T2、T3、T4和T5分别为第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5在光轴上的透镜厚度,对于各个透镜厚度的控制有利于对像差的校正和相互补偿,降低公差敏感度并且降低成型过程中的难度;同时也有利于减小镜头总长,实现镜头的小型化。
该手机成像镜头满足以下关系式:0.42<f1/f<1.35;
-3.11<f2/f<-2.03;
423.87<f3/f<451.12;
0.557<f4/f<1.328;
-1.398<f5/f<0;
其中,f2为第二透镜E2焦距,f3为第三透镜E3焦距,f4为第四透镜E4焦距,f5为第五透镜E5焦距,f为镜头总成像焦距,第三透镜E3焦距较大,有利于校正高阶像差,第四透镜E4和第五透镜E5的负透镜和正透镜的组合有利于校正像散和畸变,通过调节各个透镜对光线的屈折力有利于减小总长,并且在此基础上保证较大的视场角。
以下为实施例的透镜数据表:
(其中STOP为孔径光阑面)
表1为本发明手机成像镜头的结构参数表
Surface Type Radius/(mm) Thickness/(mm) Glass
Object Sphere Infinity Infinity
Stop Sphere Infinity -0.3673
S1 Asphere 1.1543 0.5425 1.546:56.170
S2 Asphere 3.4537 0.1042
S3 Asphere 9.2028 0.2200 1.669:20.356
S4 Asphere 3.6551 0.3232
S5 Asphere -27.0319 0.2358 1.669:20.356
S6 Asphere -26.4175 0.4448
S7 Asphere -14.2364 0.6513 1.537:55.707
S8 Asphere -1.1788 0.0390
S9 Asphere 3.4158 0.3483 1.537:55.707
S10 Asphere 0.7522 0.2682
S11 Sphere Infinity 0.2100 1.517:64.167
S12 Sphere Infinity 0.5500
S13 Sphere Infinity 0.002
表1
表2为第一透镜E1和第二透镜E2的各非球面矢高与半径R的比值范围
表2
表3为第三透镜E3和第四透镜E4的各非球面失高与半径R的比值范围
表3
表4为第五透镜E5的各非球面失高与半径R的比值范围
表4。

Claims (10)

1.一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于:由物面至像面(S13)依次设有第一透镜(E1)、第二透镜(E2)、第三透镜(E3)、第四透镜(E4)、第五透镜(E5)、第六透镜(E6);
所述第一透镜(E1)为正透镜,材质为塑胶材质,且物侧表面及像侧表面皆为非球面;
所述第二透镜(E2)为负透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凸面,且为非球面,朝向像面侧为凹面,且为非球面;
所述第三透镜(E3)为正透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
所述第四透镜(E4)为负透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
所述第五透镜(E5)为正透镜,材质为塑胶材质,朝向物面侧为凹面,且为非球面,朝向像面侧为凸面,且为非球面;
所述第六透镜(E6)为平面透镜,材质为塑胶材质。
2.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于,所述第一透镜(E1)的物侧表面与被摄物之间设有孔径光阑(S1),且满足以下关系式:
0.025<AAD<0.05;
当DI<0.8*MDI时,0.025<OAD<0.175;
当DI<0.5*MDI时,AN<15°;
TTL<4;
76°<FOV<90°。
其中,AAD为所述第四透镜(E4)与第五透镜(E5)在光轴上的空气间距,OAD为所述第四透镜(E4)与第五透镜(E5)在平行于光轴而非光轴的直线上的空气间距,AN为所述第四透镜(E4)靠近物面侧的非球面上各点切线相对于光轴的锐角夹角,DI为所述第四透镜(E4)靠近像面侧非球面垂直于光轴方向的直径,MDI为最大有效直径,TTL为所述第一透镜(E1)物面侧表面至像面在光轴上的距离,FOV为该成像镜头最大视场角。
3.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0.1<TDS/f1<0.4;
其中,TDS为所述孔径光阑口径,f1为所述第一透镜(E1)的焦距。
4.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<TS34-T4<0.05;
其中,TS34为所述第三透镜(E3)物面侧表面至第四透镜(E4)物面侧表面在光轴上的距离,T4为所述第四透镜(E4)物面侧表面至第四透镜(E4)像面侧表面在光轴上的距离。
5.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<T3-T2<0.05;
其中,T2为所述第二透镜(E2)物面侧表面至第二透镜(E2)像面侧表面在光轴上的距离,T3为所述第三透镜(E3)物面侧表面至第三透镜(E3)像面侧表面在光轴上的距离。
6.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<TS34-T13<0.1;
其中,T13为所述第一透镜(E1)像面侧表面与第三透镜(E3)物面侧表面在光轴上的距离,TS34为所述第三透镜(E3)物面侧表面至第四透镜(E4)物面侧表面在光轴上的距离。
7.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0<SA8-T4<0.1;
其中,SA8为所述第四透镜(E4)像面侧表面与光轴的交点至其最大有效径位置在平行于光轴方向的距离,T4为所述第四透镜(E4)物面侧表面至第四透镜(E4)像面侧表面在光轴上的距离。
8.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:10<R8/R7<15;
其中,R7为所述第四透镜(E4)物面侧表面曲率半径R值,R8为所述第四透镜(E4)像面侧表面曲率半径R值。
9.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0.15<T1/∑T<0.35;
0.05<T2/∑T<0.25;
0.06<T3/∑T<0.26;
0.2<T4/∑T<0.4;
0.1<T5/∑T<0.3;
其中,∑T为所述第一透镜(E1)、第二透镜(E2)、第三透镜(E3)、第四透镜(E4)、第五透镜(E5)分别在光轴上的透镜厚度在光轴上的总和,T1、T2、T3、T4和T5分别为所述第一透镜(E1)、第二透镜(E2)、第三透镜(E3)、第四透镜(E4)和第五透镜(E5)在光轴上的透镜厚度。
10.根据权利要求1所述的一种高像素超薄型手机成像镜头,其特征在于满足以下关系式:0.42<f1/f<1.35;
-3.11<f2/f<-2.03;
423.87<f3/f<451.12;
0.557<f4/f<1.328;
-1.398<f5/f<0;
其中,f1为所述第一透镜(E1)的焦距,f2为所述第二透镜(E2)焦距,f3为所述第三透镜(E3)焦距,f4为所述第四透镜(E4)焦距,f5为所述第五透镜(E5)焦距,f为镜头总成像焦距。
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US11487089B2 (en) 2020-01-16 2022-11-01 Largan Precision Co., Ltd. Image capturing optical lens assembly including five lenses of +−++− or +−−+− refractive powers, imaging apparatus and electronic device

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