CN109471238A - 镜片模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镜片模组，包括从物体侧向成像侧按序排列的第一镜片、光圈、第二镜片以及第三镜片；所述第一镜片具有负折射率，包括凸形的物体侧面和凹形的成像侧面；所述第二镜片具有正折射率，包括凸形的物体侧面和凸形的成像侧面；所述第三镜片包括凸形的物体侧面和凹形的成像侧面。
Description
技术领域
本发明涉及一种镜片模组，更为具体的是涉及一种具有由三个镜片组成且可以获得较广视角的微型光学系统的镜片模组。
背景技术
通常，不论是闭路电视(CCTV)移动通信终端机，还是电脑、笔记本电脑、车辆以及虚拟现实(Virtual Reality,VR)装置等，均设有显示或拍摄周边影像信息的摄像头。此类摄像头具有便携性和小型化的特点，然而，例如将此类摄像头应用在移动通信终端机或者车辆上时，不仅要求其小型化和轻量化，还要求其提供广视角和高画质的图像；又如将此类摄像头应用在虚拟现实装置上时，需要其提供超越平面图像且具有更广视角的图像，因此需要提供广视角的高画质摄像头。
专利文献KR 10-1639325(B1)公开了一种由五个镜片组成的广角镜片系统，其可以提供125度至127度的视角。
发明内容
本发明的目的在于，为解决上述问题，提供一种具有较广的视角且可以提供高画质图像的镜片模组。
一种镜片模组，包括从物体侧向成像侧按序排列的第一镜片、光圈、第二镜片以及第三镜片；
所述第一镜片具有负折射率，包括凸形的物体侧面和凹形的成像侧面；
所述第二镜片具有正折射率，包括凸形的物体侧面和凸形的成像侧面；
所述第三镜片包括凸形的物体侧面和凹形的成像侧面；
所述镜片模组的焦距f与所述第一镜片的焦距f1满足：0.6<│f/f1│<1.0。f/f1表示整个镜片模组的焦距和第一镜片的焦距之比，当镜片的折射率减小使所述比值超过上限值时，不易获得所需的视角，当镜片的折射率增大使所述比值超过下限值时，由于第一镜片的折射率过大，不易校正像差。
在其中一个实施例中，所述镜片模组的焦距f与所述第二镜片的焦距f2满足：0.7<│f/f2│<1.0。f/f2表示整个镜片模组的焦距和第二镜片的焦距之比，当镜片的折射率减小使所述比值超过上限值时，不易获得清晰的图像，当镜片的折射率增大使所述比值超过下限值时，不易校正像差。
在其中一个实施例中，所述第一镜片的物体侧面的曲率半径R11与所述第一镜片的成像侧面的曲率半径R12满足：1.4<(R11+R12)/(R11-R12)<2.0。
第一镜片的物体侧面和成像侧面的曲率半径之和与曲率半径之差控制在1.4-2.0范围内，可以实现精密校正像差。
在其中一个实施例中，所述镜片模组的视场角FOV满足：FOV>145°。
上述镜片模组可以获得具有145度以上的广视角。
在其中一个实施例中，所述镜片模组的视场角FOV与所述第一镜片物体侧面至成像面的沿光轴的距离TTL满足：FOV/TTL>20。
当视角(FOV)和镜片模组的全长的比值低于FOV/TTL的下限值时，镜片模组的全长会过大，从而妨碍镜片模组的小型化。
在其中一个实施例中，所述镜片模组的视场角FOV与所述镜片模组的焦距f满足：FOV/f>85。
当视角和镜片模组的焦距的比值低于FOV/f的下限值时，焦距会变长，距图像传感器的距离会变大，进而会妨碍镜片模组的小型化。根据本发明的其中一个实施例，所述镜片模组的视场角FOV与所述镜片模组的焦距f满足FOV/f＞85时，可以获得具有广视角的超小型镜片模组。
在其中一个实施例中，所述第一镜片物体侧面至光圈的沿光轴的距离SL与所述第一镜片的物体侧面至成像面的沿光轴的距离TTL满足：0.25<SL/TTL<0.35。
通过调节光圈的位置，可以获得准确、清晰的图像。
在其中一个实施例中，所述镜片模组的入射瞳直径EPD与所述第一镜片的物体侧面至成像面的沿光轴的距离TTL满足：0.10<EPD/TTL<0.13。
因入射瞳直径和镜片模组的全长具有如上所述的比值，故可以提供具有优秀的像差特性，且可以获得准确、精密的图像的镜片模组。
在其中一个实施例中，所述第三镜片具有正折射率。
在其中一个实施例中，所述第一镜片、第二镜片以及第三镜片由塑料材质制成。
本发明的镜片模组具有较广的视角且可以提供高画质图像，可以应用于虚拟现实、手势识别等红外线成像光学系统中，在近红外线领域也可以发挥优秀的光学性能，还可以应用于可视光线领域的相机模组中。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例提供的镜片模组结构图；
图2是图1所示的第一实施例中的镜片模组的调制传递函数(MTF：ModulationTransfer Function)图形；
图3是图1所示的第一实施例中的镜片模组的像差图形；
图4是根据本发明的第二实施例提供的镜片模组结构图；
图5是图4所示的第二实施例中的镜片模组的MTF图形；
图6是图4所示的第二实施例中的镜片模组的像差图形；
图7是根据本发明的第三实施例提供的镜片模组结构图；
图8是图7所示的第三实施例中的镜片模组的MTF图形；
图9是图7所示的第三实施例中的镜片模组的像差图形；
图10是根据本发明的第四实施例提供的镜片模组结构图；
图11是图10所示的第四实施例中的镜片模组的MTF图形；
图12是图10所示的第四实施例中的镜片模组的像差图形。
具体实施方式
本发明的实施例可以有多种变化，可以有多种不同的实施例，下面将结合附图详细说明本发明的实施例。但本发明不局限于下述实施例限定的范围，还应包括包含在记载的事项以及技术范围内的所有变形、等同物以及代替物。对本发明的实施例进行说明时，会省略对本发明的发明目的产生混淆的公知常识的说明。本发明不局限于下述实施例，作为示例的第一、第二、第三以及第四实施例提供的镜片模组示于图1、图4、图7以及图10中。下文基于图1的第一实施例对本发明进行说明，然而，对各镜片的结构及特征的说明也适用于其他实施例。即，本发明不局限于下述内容，可根据具体的应用条件进行变换。
如图1所示，根据本发明的第一实施例，镜片模组(10)包括从物体侧向成像侧按序排列的第一镜片(11)、光圈(S)、第二镜片(12)以及第三镜片(13)。
本发明的镜片模组可以包括由三个镜片构成的摄像光学系统。即，镜片模组可由第一至第三镜片和光圈构成。然而，镜片模组不局限于仅包括三个镜片和光圈的情形，根据需要还可以包括其他构成元件。例如，如图1所示，镜片模组还可以包括向成像侧方向按序排列的光学滤光片(IF)和包括图像传感器的成像面(IP)。
因此，物体的图像经过第一镜片(11)、第二镜片(12)以及第三镜片(13)后入射至设有图像传感器的成像面(IP)上。所述图像传感器可以包括固体成像器件，如电荷耦合器件(CCD：Charged Coupled Device)和互补金属氧化物半导体(CMOS：ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)，但并不局限于此，还可以使用在本技术领域中使用的其他各类图像传感器。
所述第一镜片(11)、第二镜片(12)以及第三镜片(13)可以由塑料材质或者玻璃材质制成。在本发明的其中一个实施例中，所述第一镜片(11)、第二镜片(12)以及第三镜片(13)均由塑料材质制成。采用本发明的实施例的镜片结构以及排列方法时，即使采用由塑料材质制成的镜片，也可以获得具有广视角的镜片模组。因此可以提供比较轻且耐久性突出的镜片模组。
第一镜片(11)、第二镜片(12)以及第三镜片(13)中的一个以上可以是非球面镜片。在本发明的其中一个实施例中，第二镜片(12)和第三镜片(13)可以是非球面镜片。因此可以提供具有广视角且像差特性优秀的镜片模组。
图1是根据本发明的第一实施例提供的镜片模组的简图，参考图1可知，所述第一镜片(11)具有负折射率，且具有凸形的物体侧面(11a)和凹形的成像侧面(11b)。借此可以增大整个镜片的视角，从而获得具有较广视角的镜片。
通过所述第一镜片(11)增大视角，可以使入射光最小化并通过镜片模组，第一镜片的负折射率越大，其视角则会越大，但是其数值过大时，不易校正像差。
根据本发明的第一实施例，所述第一镜片(11)可以满足下列【公式1】。
【公式1】0.6<│f/f1│<1.0
其中，f是整个镜片模组的焦距，f1是所述第一镜片的焦距。【公式1】表示整个镜片模组的焦距和第一镜片的焦距之比，当镜片的折射率减小使所述比值超过上限值时，不易获得所需的视角，当镜片的折射率增大使所述比值超过下限值时，由于第一镜片的折射率过大，不易校正像差。
所述第二镜片(12)具有正折射率，且具有凸形的物体侧面(12a)和凸形的成像侧面(12b)。第二镜片(12)起到集光的作用，且可以满足下列【公式2】。
【公式2】0.7<│f/f2│<1.0
其中，f2是所述第二镜片(12)的焦距。【公式2】表示整个镜片模组的焦距和第二镜片(12)的焦距之比，当镜片的折射率减小使所述比值超过上限值时，不易获得清晰的图像，当镜片的折射率增大使所述比值超过下限值时，不易校正像差。
根据本发明的其中一个实施例，第一镜片(11)和第二镜片(12)可以满足下列【公式3】。
【公式3】1.4<(R11+R12)/(R11-R12)<2.0
其中，R11是第一镜片的物体侧面(11a)的曲率半径，R12是第一镜片的成像侧面(11b)的曲率半径。通过上述范围内的曲率半径可以精密校正像差。
所述第三镜片(13)具有凸形的物体侧面(13a)和凹形的成像侧面(13b)。第三镜片(13)和第二镜片(12)一起校正像差，借此可以获得清晰的图像。
在本发明的其中一个实施例中，所述第三镜片(13)可以具有正折射率，但不局限于此。
基于上述第一至第三镜片的结构，在本发明的其中一个实施例中，镜片模组可以满足下列【公式4】。
【公式4】FOV>145°
其中，FOV是镜片模组的视角。根据本发明的其中一个实施例，通过具有如上所述的三个镜片的结构，可以获得具有145度以上广视角的镜片模组。
在本发明的其中一个实施例中，镜片模组可以满足下列【公式5】。
【公式5】FOV/TTL>20
其中，TTL是从第一镜片的物体侧面(11a)至成像面(IP)的沿光轴(X)的距离，其代表镜片模组的全长。即，视角(FOV)和镜片模组的全长的比值可以满足上述【公式5】，当其低于【公式5】中的下限值时，镜片模组的全长会过大，从而妨碍镜片模组的小型化。根据本发明的其中一个实施例，可以提供超小型、广视角的镜片模组。
根据本发明的其中一个实施例，镜片模组可以满足下列【公式6】。
【公式6】FOV/f>85
其中，FOV是视角，f是镜片模组的焦距。即，视角和镜片模组的焦距的比值可以满足上述【公式6】，当其低于【公式6】中的下限值时，焦距会变长，距图像传感器的距离会变大，进而会妨碍镜片模组的小型化。根据本发明的其中一个实施例，通过满足上述【公式6】，可以获得具有广视角的超小型镜片模组。
在本发明的一个实施例中，可在所述第一镜片(11)和第二镜片(12)之间设置光圈(S)(stop)。光圈用于调节镜片模组的光量。通过光量的调节可以获得准确的图像。
在本发明的一个实施例中，所述光圈(S)可以满足下列【公式7】。
【公式7】0.25<SL/TTL<0.35
其中，SL是从第一镜片的物体侧面(11a)至光圈(S)的沿光轴(X)的距离，TTL是从第一镜片的物体侧面(11a)至成像面(IP)的沿光轴(X)的距离。在本发明的镜片模组中，通过调节光圈(S)的位置，可以获得准确、清晰的图像。
第一镜片(11)和光圈(S)可以满足下列【公式8】。
【公式8】0.10<EPD/TTL<0.13
其中，EPD(Entrance Pupil Diameter)是镜片模组的入射瞳直径，TTL是从第一镜片的物体侧面(11a)至成像面(IP)的沿光轴(X)的距离。在本发明的其中一个实施例中，因入射瞳直径和镜片模组的全长具有如上所述的比值，故可以提供具有优秀的像差特性，且可以获得准确、精密的图像的镜片模组。
综上所述，根据本发明的其中一个实施例，可以提供具有广视角，且可以获得高画质图像的超小型镜片模组。
根据本发明的其中一个实施例提供的镜片模组，可以应用于虚拟现实、手势识别等红外线成像光学系统中，在近红外线领域也可以发挥优秀的光学性能，还可以应用于可视光线领域的相机模组中。本发明中的镜片模组适用于多技术领域且可以获得优秀的光学性能。
下文将通过具体的实施例，对本发明的镜片模组结构以及效果进行更为详细的说明。
在下述各实施例中使用的非球面，具有通过公知的【公式10】获得的二次曲线(Conic)常数(K)和非球面系数(A、B、C、D、E、F、G、H)。此外，在以下数字中，“E以及其后的数字”表示10的乘幂。例如在一个实施例中，E-05表示10-5。
【公式10】
Z：从镜片顶点至光轴方向的距离；
R：沿垂直于光轴方向的距离
α：镜片的顶点上的曲率半径的倒数(α＝1/radius)；
K：二次曲线常数；
A、B、C、D、E、F、G、H：非球面系数。
【实施例1】
【表1】至【表3】示出了如图1所示的根据本发明的第一实施例提供的镜片模组(10)的数据。第一实施例中的镜片模组包括第一镜片(11)、光圈(S)、第二镜片(12)以及第三镜片(13)，还包括向成像侧方向按序排列的光学滤光片(IF)和成像面(IP)。
下述面编号是指图1所示的各镜片的面的编号。【表1】中，*表示非球面，【表2】示出了第二镜片(12)和第三镜片(13)的二次曲线常数和非球面系数。
在下述说明中，曲率半径(R)、厚度(t)、焦距(f)的单位是mm。
【表1】
【表2】
| 面编号 | 12a | 12b | 13a | 13b |
| 二次曲线常数(K) | -2.3364.E+00 | -9.4796.E-01 | -6.3526.E-01 | -4.4443.E+00 |
| 4次系数(A) | -5.4975.E-02 | 7.3933.E-02 | 7.2512.E-02 | 6.2751.E-02 |
| 6次系数(B) | 6.8878.E-02 | -1.7350.E-01 | -1.1904.E-01 | -3.6374.E-03 |
| 8次系数(C) | -9.4585.E-01 | 1.3849.E-01 | 8.7829.E-02 | -3.7746.E-02 |
| 10次系数(D) | 4.5352.E+00 | -5.3648.E-02 | -5.4691.E-02 | 1.9305.E-02 |
| 12次系数(E) | -1.1757.E+01 | -1.4080.E-02 | 1.8949.E-02 | -4.0536.E-03 |
| 14次系数(F) | 1.5940.E+01 | 2.4162.E-02 | -3.0010.E-03 | 3.3518.E-04 |
| 16次系数(G) | -1.0677.E+01 | -9.6647.E-03 | 9.1963.E-20 | 9.1964.E-20 |
| 18次系数(H) | 2.7792.E+00 | 1.0670.E-03 |
【表3】
| f | 1.6891 | |f/f1| | 0.73 |
| f1 | -2.33 | |f/f2| | 0.88 |
| f2 | 1.91 | (R11+R12)/(R11-R12) | 1.48 |
| f3 | 78.74 | FOV/TTL | 21.31 |
| TTL | 6.98 | FOV/f | 88.06 |
| 2y | 4.80 | SL/TTL | 0.31 |
| fno | 2 | EPD/TTL | 0.12 |
| FOV | 148.75 |
参考图1可知，所述第一镜片(11)具有负折射率，且包括凸形的物体侧面(11a)和凹形的成像侧面(11b)。所述第二镜片(12)具有正折射率，且包括凸形的物体侧面(12a)和凸形的成像侧面(12b)。所述第三镜片(13)具有正折射率，且包括凸形的物体侧面(13a)和凹形的成像侧面(13b)。
在上述第一实施例中，镜片模组(10)的光圈值Fn0为2，视角(FOV)为148.75度，镜片模组的全长为6.98mm。此外，参考【表3】可知，上述第一实施例中的镜片模组可以满足上述【公式1】至【公式8】。
也就是说，根据本发明的第一实施例，可以实现视角在140度以上的超小型镜片模组。
图2是第一实施例中的镜片模组(10)的MTF图形，其包括将图像分为多个区间并以各区间为单位绘制的MTF图形。随着各区间的空间频率增加，响应度会以较缓慢的斜率下降。在第一实施例中，相对于最终的空间频率，响应度最大下降了0.4左右，因此可以获得较为清晰的图像。
此外，图3示出了第一实施例中的镜片模组(10)的球面像差、像散以及歪曲像差。通过参考图3可知，根据本发明的第一实施例，可以提供各种像差特性都优秀的镜片模组。
综上所述，通过第一实施例可以提供具有广视角且可以获得清晰画质的超小型镜片模组。
【实施例2】
【表4】至【表6】示出了如图4所示的根据本发明的第二实施例提供的镜片模组(20)的数据。第二实施例中的镜片模组(20)包括第一镜片(21)、光圈(S)、第二镜片(22)以及第三镜片(23)，还包括向成像侧方向按序排列的光学滤光片(IF)和成像面(IP)。
下述面编号是指图4所示的各镜片的面的编号。【表4】中，*表示非球面，【表5】示出了第二镜片(22)和第三镜片(23)的二次曲线常数和非球面系数。
在下述说明中，曲率半径(R)、厚度(t)、焦距(f)的单位是mm。
【表4】
【表5】
| 面编号 | 22a | 22b | 23a | 23b |
| 二次曲线常数(K) | 2.2609.E+00 | -7.5340.E-01 | -8.5032.E-02 | -4.0418.E-01 |
| 4次系数(A) | -4.3424.E-02 | 5.2261.E-02 | -1.8472.E-03 | -5.3581.E-02 |
| 6次系数(B) | 7.7758.E-02 | -1.0655.E-01 | -6.6076.E-02 | 4.4050.E-02 |
| 8次系数(C) | -9.7859.E-01 | 9.4472.E-02 | 6.4306.E-02 | -4.3731.E-02 |
| 10次系数(D) | 4.5736.E+00 | -4.2799.E-02 | -4.9202.E-02 | 1.9437.E-02 |
| 12次系数(E) | -1.1757.E+01 | -1.4080.E-02 | 1.8949.E-02 | -4.0536.E-03 |
| 14次系数(F) | 1.5940.E+01 | 2.4162.E-02 | -3.0010.E-03 | 3.3518.E-04 |
| 16次系数(G) | -1.0677.E+01 | -9.6647.E-03 | 3.1339.E-24 | 3.1339.E-24 |
| 18次系数(H) | 2.7792.E+00 | 1.0670.E-03 |
【表6】
| f | 1.6512 | |f/f1| | 0.64 |
| f1 | -2.59 | |f/f2| | 0.90 |
| f2 | 1.84 | (R11+R12)/(R11-R12) | 1.83 |
| f3 | -20.67 | FOV/TTL | 21.43 |
| TTL | 6.95 | FOV/f | 90.22 |
| 2y | 4.80 | SL/TTL | 0.31 |
| fno | 2 | EPD/TTL | 0.11 |
| FOV | 148.96 |
参考图4可知，所述第一镜片(21)具有负折射率，且包括凸形的物体侧面(21a)和凹形的成像侧面(21b)。所述第二镜片(22)具有正折射率，且包括凸形的物体侧面(22a)和凸形的成像侧面(22b)。所述第三镜片(23)具有负折射率，且包括凸形的物体侧面(23a)和凹形的成像侧面(23b)。
在上述第二实施例中，镜片模组(20)的光圈值Fn0为2，视角(FOV)为148.96度，镜片模组的全长为6.95mm。此外，参考【表6】可知，上述第二实施例中的镜片模组可以满足上述【公式1】至【公式8】。
也就是说，根据本发明的第二实施例，可以实现视角在145度以上的超小型镜片模组。
图5是第二实施例中的镜片模组(20)的MTF图形，其包括将图像分为多个区间并以各区间为单位绘制的MTF图形。随着各区间的空间频率增加，响应度会以较缓慢的斜率下降。在第二实施例中，相对于最终的空间频率，响应度最大下降了0.5左右，因此可以获得较为清晰的图像。
此外，图6示出了第二实施例中的镜片模组(20)的球面像差、像散以及歪曲像差。通过参考图6可知，根据本发明的第二实施例，可以提供各种像差特性都优秀的镜片模组。
综上所述，通过第二实施例可以提供具有广视角且可以获得清晰画质的超小型镜片模组。
【实施例3】
【表7】至【表9】示出了如图7所示的根据本发明的第三实施例提供的镜片模组(30)的数据。第三实施例中的镜片模组(30)包括第一镜片(31)、光圈(S)、第二镜片(32)以及第三镜片(33)，还包括向成像侧方向按序排列的光学滤光片(IF)和成像面(IP)。
下述面编号是指图7所示的各镜片的面的编号。【表7】中，*表示非球面，【表8】示出了第二镜片(32)和第三镜片(33)的二次曲线常数和非球面系数。
在下述说明中，曲率半径(R)、厚度(t)、焦距(f)的单位是mm。
【表7】
【表8】
| 面编号 | 32a | 32b | 33a | 33b |
| 二次曲线常数(K) | -8.0118.E-01 | -7.5174.E-01 | -1.9361.E-01 | 5.4287.E-02 |
| 4次系数(A) | -4.8788.E-02 | 3.6203.E-02 | 4.8532.E-02 | 4.0617.E-02 |
| 6次系数(B) | 4.6124.E-02 | -1.2384.E-01 | -8.7983.E-02 | 7.4244.E-03 |
| 8次系数(C) | -8.3545.E-01 | 1.1072.E-01 | 7.3753.E-02 | -3.9033.E-02 |
| 10次系数(D) | 4.4450.E+00 | -4.6366.E-02 | -5.1282.E-02 | 1.9053.E-02 |
| 12次系数(E) | -1.1757.E+01 | -1.4080.E-O2 | 1.8949.E-02 | -4.0536.E-03 |
| 14次系数(F) | 1.5940.E+01 | 2.4162.E-02 | -3.0010.E-03 | 3.3518.E-04 |
| 16次系数(G) | -1.0677.E+01 | -9.6647.E-03 | 7.3570.E-23 | 7.3570.E-23 |
| 18次系数(H) | 2.7792.E+00 | 1.0670.E-03 |
【表9】
| f | 1.675 | |f/f1| | 0.71 |
| f1 | -2.36 | |f/f2| | 0.81 |
| f2 | 2.08 | (R11+R12)/(R11-R12) | 1.63 |
| f3 | 13.72 | FOV/TTL | 21.64 |
| TTL | 6.88 | FOV/f | 88.90 |
| 2y | 4.80 | SL/TTL | 0.30 |
| fno | 2 | EPD/TTL | 0.12 |
| FOV | 148.91 |
参考图7可知，所述第一镜片(31)具有负折射率，且包括凸形的物体侧面(31a)和凹形的成像侧面(31b)。所述第二镜片(32)具有正折射率，且包括凸形的物体侧面(32a)和凸形的成像侧面(32b)。所述第三镜片(33)具有正折射率，且包括凸形的物体侧面(33a)和凹形的成像侧面(33b)。
在上述第三实施例中，镜片模组(30)的光圈值Fn0为2，视角(FOV)为148.91度，镜片模组的全长为6.88mm。此外，参考【表9】可知，上述第三实施例中的镜片模组可以满足上述【公式1】至【公式8】。
也就是说，根据本发明的第三实施例，可以实现视角在145度以上的超小型镜片模组。
图8是第三实施例中的镜片模组(30)的MTF图形，其包括将图像分为多个区间并以各区间为单位绘制的MTF图形。随着各区间的空间频率增加，响应度会以较缓慢的斜率下降。在第三实施例中，相对于最终的空间频率，响应度最大下降了0.5左右，因此可以获得较为清晰的图像。
此外，图9示出了第三实施例中的镜片模组(30)的球面像差、像散以及歪曲像差。通过参考图9可知，根据本发明的第三实施例，可以提供各种像差特性都优秀的镜片模组。
综上所述，通过第三实施例可以提供具有广视角且可以获得清晰画质的超小型镜片模组。
【实施例4】
【表10】至【表12】示出了如图10所示的根据本发明的第四实施例提供的镜片模组(40)的数据。第四实施例中的镜片模组(40)包括第一镜片(41)、光圈(S)、第二镜片(42)以及第三镜片(43)，还包括向成像侧方向按序排列的光学滤光片(IF)和成像面(IP)。
下述面编号是指图10所示的各镜片的面的编号。【表10】中，*表示非球面，【表11】示出了第二镜片(42)和第三镜片(43)的二次曲线常数和非球面系数。
在下述说明中，曲率半径(R)、厚度(t)、焦距(f)的单位是mm。
【表10】
【表11】
| 面编号 | 42a | 42b | 43a | 43b |
| 二次曲线常数(K) | -2.3853.E+00 | -9.0242.E-01 | -5.8077.E-01 | 2.0329.E+00 |
| 4次系数(A) | -6.2513.E-02 | 7.1132.E-02 | 7.2698.E-02 | 3.0725.E-03 |
| 6次系数(B) | 9.5109.E-02 | -1.4958.E-01 | -1.1354.E-01 | 2.2373.E-02 |
| 8次系数(C) | -9.9349.E-01 | 1.1635.E-01 | 8.3986.E-02 | -4.4364.E-02 |
| 10次系数(D) | 4.5077.E+00 | -4.6728.E-02 | -5.4159.E-02 | 1.9967.E-02 |
| 12次系数(E) | -1.1757.E+01 | -1.4080.E-02 | 1.8949.E-02 | -4.0536.E-03 |
| 14次系数(F) | 1.5940.E+01 | 2.4162.E-02 | -3.0010.E-03 | 3.3518.E-04 |
| 16次系数(G) | -1.0677.E+01 | -9.6647.E-03 | -6.4501.E-20 | -6.4534.E-20 |
| 18次系数(H) | 2.7792.E+00 | 1.0670.E-03 |
【表12】
| f | 1.6562 | |f/f1| | 0.73 |
| f1 | -2.27 | |f/f2| | 0.94 |
| f2 | 1.77 | (R11+R12)/(R11-R12) | 1.81 |
| f3 | 312.73 | FOV/TTL | 22.06 |
| TTL | 6.77 | FOV/f | 90.21 |
| 2y | 4.80 | SL/TTL | 0.29 |
| fno | 2.1 | EPD/TTL | 0.12 |
| FOV | 149.40 |
参考图10可知，所述第一镜片(41)具有负折射率，且包括凸形的物体侧面(41a)和凹形的成像侧面(41b)。所述第二镜片(42)具有正折射率，且包括凸形的物体侧面(42a)和凸形的成像侧面(42b)。所述第三镜片(43)具有正折射率，且包括凸形的物体侧面(43a)和凹形的成像侧面(43b)。在第四实施例中，第一镜片(41)、第二镜片(42)以及第三镜片(43)均被设计成非球面。
在上述第四实施例中，镜片模组(40)的光圈值Fn0为2.1，视角(FOV)为149.40度，镜片模组的全长为6.77mm。此外，参考【表12】可知，上述第四实施例中的镜片模组可以满足上述【公式1】至【公式8】。
也就是说，根据本发明的第四实施例，可以实现视角在145度以上的超小型镜片模组。
图11是第四实施例中的镜片模组(40)的MTF图形，其包括将图像分为多个区间并以各区间为单位绘制的MTF图形。随着各区间的空间频率增加，响应度会以较缓慢的斜率下降。在第四实施例中，相对于最终的空间频率，响应度最大下降了0.4左右，因此可以获得较为清晰的图像。
此外，图12示出了第四实施例中的镜片模组(40)的球面像差、像散以及歪曲像差。通过参考图12可知，根据本发明的第四实施例，可以提供各种像差特性都优秀的镜片模组。
综上所述，通过第四实施例可以提供具有广视角且可以获得清晰画质的超小型镜片模组。
Claims (10)
1.一种镜片模组，包括从物体侧向成像侧按序排列的第一镜片、光圈、第二镜片以及第三镜片；
所述第一镜片具有负折射率，包括凸形的物体侧面和凹形的成像侧面；
所述第二镜片具有正折射率，包括凸形的物体侧面和凸形的成像侧面；
所述第三镜片包括凸形的物体侧面和凹形的成像侧面；
其特征在于，所述镜片模组的焦距f与所述第一镜片的焦距f1满足：0.6<│f/f1│<1.0。
2.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述镜片模组的焦距f与所述第二镜片的焦距f2满足：0.7<│f/f2│<1.0。
3.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述第一镜片的物体侧面的曲率半径R11与所述第一镜片的成像侧面的曲率半径R12满足：1.4<(R11+R12)/(R11-R12)<2.0。
4.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述镜片模组的视场角FOV满足：FOV>145°。
5.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述镜片模组的视场角FOV与所述第一镜片物体侧面至成像面的沿光轴的距离TTL满足：FOV/TTL>20。
6.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述镜片模组的视场角FOV与所述镜片模组的焦距f满足：FOV/f>85。
7.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述第一镜片物体侧面至光圈的沿光轴的距离SL与所述第一镜片的物体侧面至成像面的沿光轴的距离TTL满足：0.25<SL/TTL<0.35。
8.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于，所述镜片模组的入射瞳直径EPD与所述第一镜片的物体侧面至成像面的沿光轴的距离TTL满足：0.10<EPD/TTL<0.13。
9.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于：
所述第三镜片具有正折射率。
10.根据权利要求1所述的镜片模组，其特征在于：
所述第一镜片、第二镜片以及第三镜片由塑料材质制成。
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