CN112147766A - 成像镜头、摄像模组及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成像镜头、摄像模组及电子装置。成像镜头由物侧至像侧依次包括具有屈折力的第一透镜，第一透镜的物侧面于光轴处为凸面；具有屈折力的第二透镜，第二透镜的物侧面于光轴处为凸面；具有屈折力的第三透镜；所述成像镜头满足FNO*L＞15.5；其中，FNO为成像镜头的光圈数，L为第一透镜的孔径直径，L的单位为mm。满足上述关系时，光学系统将拥有较大的焦长范围以满足长焦特性，且比一般长焦系统的焦距更长，同时光学系统还具备与焦长范围相匹配的通光量，以提升长焦拍摄时的画面亮度，从而光学系统在应用于长焦拍摄时将有利于提高拍摄质量。

Description

成像镜头、摄像模组及电子装置

技术领域

本发明涉及光学成像领域，特别是涉及一种成像镜头、摄像模组及电子装置。

背景技术

随着手机摄像技术的不断发展，人们对手机摄像提出了越来越高的要求。而其中，长焦镜头相比普通镜头而言具有更长的焦距、视角小、在底片上成像大等优点，从而长焦镜头在同一拍摄距离上能拍摄出比标准镜头更大的影像，适合于拍摄远处景物。此外，由于长焦镜头的景深范围比普通镜头小，因此可以更有效的虚化背景突出对焦主体，使拍出的画面更加生动形象。然而，如果想要获得一个更长焦距的镜头，就难以保证镜头拥有足够的通光量，从而导致拍摄的画面较暗，拍摄质量较低。

发明内容

基于此，有必要针对如何实现长焦特性及提高拍摄画面亮度的问题，提供一种成像镜头、摄像模组及电子装置。

一种成像镜头，由物侧至像侧依次包括：

具有屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面；

具有屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面；

具有屈折力的第三透镜；

所述成像镜头满足以下关系：

FNO*L＞15.5；

其中，FNO为所述成像镜头的光圈数，L为所述第一透镜的孔径直径，L的单位为mm。

满足上述关系时，光学系统将拥有较大的焦长范围以满足长焦特性，且比一般长焦系统的焦距更长，同时光学系统还具备与焦长范围相匹配的通光量，以提升长焦拍摄时的画面亮度，从而，光学系统在应用于长焦拍摄时将有利于提高拍摄质量；而当FNO*L＜15.5时，虽然光学系统拥有足够的通光量以保证拍摄图像的对比度，但却难以保证光学系统具备长焦特性。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

1＜(ΣET*EPD)/f＜3；

其中，ΣET为光阑至所述第三透镜的像侧面的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离，EPD为所述成像镜头的入瞳直径，f为所述成像镜头的有效焦距。ΣET决定了光学系统的边缘总长，而EPD为光学系统的入瞳直径大小，即ΣET*EPD决定了整个光学系统的尺寸大小。因此，当满足上述关系时，可同时满足所述成像镜头的小型化设计及长焦性能；如果(ΣET*EPD)/f≥3，则会导致系统体积过大，不满足小型化设计要求；当(ΣET*EPD)/f≤1时，会导致系统的体积过小，相差修正困难，光学性能参数无法满足设计要求。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

-37＜f1/CT1＜22；

其中，f1为所述第一透镜的焦距，CT1为所述第一透镜于光轴处的厚度。所述第一透镜的焦距与厚度之间的比值决定了所述第二透镜及所述第三透镜如何组合来平衡由所述第一透镜产生的像差，当f1/CT1≥22时，系统像差修正困难；而当f1/CT1≤-37时，从所述第一透镜的像侧面出射的光线角度会变大，导致所述第一透镜的焦距数值变小，无法提供系统足够的焦距大小。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

1.0＜TTL/|f|＜1.2；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离，f为所述成像镜头的有效焦距。所述成像镜头中的三片透镜相互配合，且当满足上述关系时，所述成像镜头的长度得到合理调节，避免镜头的长度过长，从而满足合理的焦长及微型化设计的要求。当TTL/|f|≤1.0时，透镜组光学长度太短，会造成系统敏感度加大，像差修正困难。当TTL/|f|≥1.2时，透镜组光学长度太长，造成光线进入成像面的主光线角度太大，使得所述成像镜头的有效焦距变小，无法满足合理的焦长，从而无法实现长焦设计。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

0.7＜TTL/|f1|＜2.7；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离，f1为所述第一透镜的焦距。满足上述关系时，有利于修正光学系统的像差。当TTL/|f1|≤0.7时，所述成像镜头的光学长度太短，会造成系统敏感度加大，像差修正困难。当TTL/|f1|≥2.7时，所述成像镜头的光学长度与所述第一透镜的焦距配比太大，所述第二透镜与第三透镜组合就很难平衡由所述第一透镜产生的像差，从而造成成像质量不佳，无法满足拍摄需求。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

-585＜(f2+f3)/CT2＜30；

其中，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，CT2为所述第二透镜于光轴处的厚度。满足上述关系时，所述第二透镜和所述第三透镜能够合理分配屈折力，以平衡所述第一透镜产生的像差，降低系统公差敏感度，提高系统成像质量。当(f2+f3)/CT2≤-585时，所述第二透镜中心厚度过厚，导致光学系统整体过长；当(f2+f3)/CT2≥30时，所述第二透镜中心厚度过薄，制造困难。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

-0.8＜f23/f＜10；

其中，f23为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距，f为所述成像镜头的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配所述第二透镜和第三透镜的屈折力，以有效矫正系统像差。当f23/f≥10时，所述第二透镜和第三透镜提供的屈折力不足，修正系统像差困难。当f23/f≤-0.8时，且所述第二透镜和第三透镜为塑料镜片时，所述成像镜头的焦点位置会随温度改变而发生较大的变化，从而造成所述成像镜头的公差敏感度上升。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

-5＜R2/f1＜5；

其中，R2为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，f1为所述第一透镜的焦距。满足上述关系时，所述第一透镜的像侧面于光轴处具有合适的曲率半径，有利于修正像差。当R2/f1≤-5时，所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径过大，面型弯曲变大，成型良率低，镜片制造困难。当R2/f1≥5时，所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径与所述第一透镜的焦距搭配不合适，致使光学系统像差过大，修正困难。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

11＜BFL＜16；

其中，BFL为所述第三透镜的像侧面到所述成像镜头的成像面于平行光轴方向上的最短距离，BFL的单位为mm。满足上述关系时，可保证系统在组装时具有足够的调焦范围，提升镜头模组的组装良率，同时，还能使所述成像镜头拥有较大的焦深，有利于获取物方更多的深度信息。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

91＜TTL/SL＜3450；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离，SL为光阑到所述第一透镜物侧面的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离。当TTL/SL＞3450时，系统过长，无法满足微型设计的要求；当TTL/SL＜91时，系统无法对边缘球差起到校正作用。当系统的光学总长固定时，光阑具有遮挡镜头边缘光线的作用，从而达到校正球差的目的，如果光阑与光学总长分配不合理，则无法达到预期的成像质量要求。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

0.13＜ΣET(len)/TTL＜0.25；

其中，ΣET(len)为所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜于最大有效半径处的厚度总和，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离。当ΣET(len)/TTL＜0.13时，可导致边缘厚度太薄，生产工艺加工困难，组装稳定性较差；当ΣET(len)/TTL＞0.25时，会导致光学系统过长，不满足微型设计的初衷。

在其中一个实施例中，所述成像镜头满足关系式：

0.06＜ET12/f＜0.2；

其中，ET12为所述第一透镜和所述第二透镜于最大有效半径处的厚度总和，f为所述成像镜头的有效焦距。若ET12/f＞0.2，此时在满足加工要求的同时，所述成像镜头无法满足长焦特性；当ET12/f＜0.06时，将导致系统敏感性差，不利于加工。

在其中一个实施例中，所述成像镜头还包括反射镜，所述反射镜设置在所述第一透镜的物侧，携带被摄物信息的光线能够被所述反射镜反射至所述第一透镜。

一种摄像模组，包括感光元件及上述实施例所述的成像镜头，所述感光元件设置于所述成像镜头的像侧。

在其中一个实施例中，所述感光元件设置于所述成像镜头的成像面上，且所述摄像模组满足关系式：

4＜TTL/Imgh＜8；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离，Imgh为所述感光元件的有效像素区域对角线长的一半。当TTL/Imgh＜4时，会导致所述感光元件对光信息的接收不全，且导致边缘光线射到所述感光元件的边缘而产生杂光；当TTL/Imgh＞8时，会使系统总长与成像像高不匹配，导致成像不全或系统过长。

一种电子装置，包括上述任意一项实施例所述的摄像模组。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的成像镜头示意图图；

图2为第一实施例中成像镜头的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；

图3为本申请第二实施例提供的成像镜头的示意图；

图4为第二实施例中成像镜头的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；

图5为本申请第三实施例提供的成像镜头的示意图；

图6为第三实施例中成像镜头的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；

图7为本申请第四实施例提供的成像镜头的示意图；

图8为第四实施例中成像镜头的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；

图9为本申请第五实施例提供的成像镜头的示意图；

图10为第五实施例中成像镜头的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；

图11为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；

图12为本申请另一实施例提供的摄像模组的示意图；

图13为本申请一实施例提供的电子装置的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个原件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个原件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一原件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1所示，本申请提供一种成像镜头100。成像镜头100由物侧至像侧依次包括具有屈折力的第一透镜L1、具有屈折力的第二透镜L2以及具有屈折力的第三透镜L3。

其中，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2；第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4；第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6。另外，第三透镜L3的像侧有一成像面S9，成像面S9可以为感光元件的感光表面。第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面。

另外，需要注意的是，以下所述的系统或光学系统可以由反射镜、成像镜头100、滤光片等元件构成。

在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材质均为塑料，从而能够降低生产成本及减小重量。在另一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材质均为玻璃，玻璃材质的透镜具有较好地光学性能。优选地，第一透镜L1可以为玻璃透镜，玻璃材质的透镜具有较高的耐热性，从而避免镜头在高温环境下容易发生老化而降低光学性能。需要注意的是，根据实际生产需求，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材质也可以任意组合，此处并不作限定。

在一些实施例中，第一透镜L1的物侧设置有光阑ST0。在另一些实施例中，光阑STO也可设置于第一透镜L1与第三透镜L3之间。光阑ST0能够限制成像镜头100的通光量。

当描述光阑STO设置于第一透镜L1的物侧，或描述成像镜头100由物侧至像侧依次设置有光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2等元件时，光阑STO于第一透镜L1的光轴上的投影能够与第一透镜L1于光轴上的投影重叠，或者也可不重叠。

在一些实施例中，第三透镜L3的像侧设置有红外截止滤光片L4，红外截止滤光片L4包括物侧面S7和像侧面S8。红外截止滤光片L4能够允许可见光波段的光线透过并隔绝红外光，防止红外光到达感光元件上而影响可见光成像，从而提升成像镜头100在白天的成像效果。需要注意的是，成像镜头100中也可不设置红外截止滤光片L4，而是在成像镜头100与感光元件组装时一并将红外截止滤光片组装至成像镜头100与感光元件之间。

参考图1，在一些实施例中，成像镜头100还包括反射镜120，反射镜120设置在第一透镜L1的物侧，携带被摄物信息的光线能够被反射镜120反射至成像镜头100的透镜组中(由第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成)。具体地，反射镜120可以为棱镜，棱镜设置在第一透镜L1的物侧，棱镜能够将光线的传播方向改变90°以反射至第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3。通过设置反射镜120，成像镜头100能够更易应用于小型化(特别是厚度较小)的设备中。在另一些实施例中，反射镜120也可以为平面反射镜。

具体地，在其中一些实施例中，棱镜包括一入射面G1、反射面G2及出射面G3。出射面G3与第一透镜L1的光轴垂直，反射面G2与出射面G3呈45度夹角，入射面G1与出射面G3垂直且与反射面G2呈45度夹角。携带被摄物信息的光线通过入射面G1进入棱镜中，随后，光线被反射面G2反射后再从出射面G3出射至第一透镜L1中。

在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的物侧面以及像侧面均为非球面。其中，非球面面型公式为：

其中，Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面顶点的曲率，k为圆锥常数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。

在一些实施例中，成像镜头100满足以下关系：

FNO*L＞15.5；

其中，FNO为成像镜头100的光圈数，L为第一透镜L1的孔径直径，L的单位为mm。具体地，FNO*L可以为17.50、17.55、17.60、17.65、17.70、17.73或17.74。满足上述关系时，光学系统将拥有较大的焦长范围以满足长焦特性，且比一般长焦系统的焦距更长，同时光学系统还具备与焦长范围相匹配的通光量，以提升长焦拍摄时的画面亮度，从而，光学系统在应用于长焦拍摄时将有利于提高拍摄质量；而当FNO*L＜15.5时，虽然光学系统拥有足够的通光量以保证拍摄图像的对比度，但却难以保证光学系统具备长焦特性。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

1＜(ΣET*EPD)/f＜3；

其中，ΣET为光阑STO至第三透镜L3的像侧面S6的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离，EPD为成像镜头100的入瞳直径，f为成像镜头100的有效焦距。具体地，(ΣET*EPD)/f的关系可以为1.15、1.35、1.55、1.75、1.95、2.15、2.35或2.40。ΣET决定了光学系统的边缘总长，而EPD为光学系统的入瞳直径大小，即ΣET*EPD决定了整个光学系统的尺寸大小。因此，当满足上述关系时，可同时满足成像镜头100的小型化设计及长焦性能；如果(ΣET*EPD)/f≥3，则会导致系统体积过大，不满足小型化设计要求；当(ΣET*EPD)/f≤1时，会导致系统的体积过小，相差修正困难，光学性能参数无法满足设计要求。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

-37＜f1/CT1＜22；

其中，f1为第一透镜L1的焦距，CT1为第一透镜L1于光轴处的厚度。具体地，f1/CT1的关系可以为-35.00、-25.00、-15.00、-5.00、5.00、10.00或15.00。第一透镜L1的焦距与厚度之间的比值决定了第二透镜L2及第三透镜L3如何组合来平衡由第一透镜L1产生的像差，当f1/CT1≥22时，系统像差修正困难；而当f1/CT1≤-37时，从第一透镜L1的像侧面S2出射的光线角度会变大，导致第一透镜L1的焦距数值变小，无法提供系统足够的焦距大小。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

1.0＜TTL/|f|＜1.2；

其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，f为成像镜头100的有效焦距。具体地，TTL/|f|的关系可以为1.03、1.05、1.07、1.09、1.11、1.13、1.15或1.17。成像镜头100中的三片透镜相互配合，且当满足上述关系时，成像镜头100的长度得到合理调节，避免镜头的长度过长，从而满足合理的焦长及微型化设计的要求。当TTL/|f|≤1.0时，透镜组光学长度太短，会造成系统敏感度加大，像差修正困难。当TTL/|f|≥1.2时，透镜组光学长度太长，造成光线进入成像面S9的主光线角度太大，使得成像镜头100的有效焦距变小，无法满足合理的焦长，从而无法实现长焦设计。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

0.7＜TTL/|f1|＜2.7；

其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，f1为第一透镜L1的焦距。具体地，TTL/|f1|的关系可以为0.90、0.95、1.00、1.20、1.50、2.00或2.50。满足上述关系时，有利于修正光学系统的像差。当TTL/|f1|≤0.7时，成像镜头100的光学长度太短，会造成系统敏感度加大，像差修正困难。当TTL/|f1|≥2.7时，成像镜头100的光学长度与第一透镜L1的焦距配比太大，第二透镜L2与第三透镜组合就很难平衡由第一透镜L1产生的像差，从而造成成像质量不佳，无法满足拍摄需求。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

-585＜(f2+f3)/CT2＜30；

其中，f2为第二透镜L2的焦距，f3为第三透镜L3的焦距，CT2为第二透镜L2于光轴处的厚度。具体地，(f2+f3)/CT2的关系可以为-570.00、-5.00、-1.00、1.00、20.00、25.00或28.00。满足上述关系时，第二透镜L2和第三透镜L3能够合理分配屈折力，以平衡第一透镜L1产生的像差，降低系统公差敏感度，提高系统成像质量。当(f2+f3)/CT2≤-585时，第二透镜L2中心厚度过厚，导致光学系统整体过长；当(f2+f3)/CT2≥30时，第二透镜L2中心厚度过薄，制造困难。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

-0.8＜f23/f＜10；

其中，f23为第二透镜L2和第三透镜L3的组合焦距，f为成像镜头100的有效焦距。具体地，f23/f的关系可以为-0.70、-0.65、0.30、0.55、3.00、3.60、9.00或9.30。满足上述关系时，能够合理分配第二透镜L2和第三透镜L3的屈折力，以有效矫正系统像差。当f23/f≥10时，第二透镜L2和第三透镜L3提供的屈折力不足，修正系统像差困难。当f23/f≤-0.8时，且第二透镜L2和第三透镜L3为塑料镜片时，成像镜头100的焦点位置会随温度改变而发生较大的变化，从而造成成像镜头100的公差敏感度上升。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

-5＜R2/f1＜5；

其中，R2为第一透镜L1的像侧面S2于光轴处的曲率半径，f1为第一透镜L1的焦距。具体地，R2/f1的关系可以为-4.00、-3.50、0.20、0.30、0.80、0.90、4.00或4.50。满足上述关系时，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处具有合适的曲率半径，有利于修正像差。当R2/f1≤-5时，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处的曲率半径过大，面型弯曲变大，成型良率低，镜片制造困难。当R2/f1≥5时，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处的曲率半径与第一透镜L1的焦距搭配不合适，致使光学系统像差过大，修正困难。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

11＜BFL＜16；

其中，BFL为第三透镜L3的像侧面S6到成像镜头100的成像面S9于平行光轴方向上的最短距离，BFL的单位为mm。具体地，BFL可以为12.80、13.40、14.00、14.60、14.80、15.30或15.50。满足上述关系时，可保证系统在组装时具有足够的调焦范围，提升镜头模组的组装良率，同时，还能使成像镜头100拥有较大的焦深，有利于获取物方更多的深度信息。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

91＜TTL/SL＜3450；

其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，SL为光阑STO到第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离。具体地，TTL/SL的关系可以为95.00、100.00、3100.00、3200.00、3300.00或3400.00。当TTL/SL＞3450时，系统过长，无法满足微型设计的要求；当TTL/SL＜91时，系统无法对边缘球差起到校正作用。当系统的光学总长固定时，光阑STO具有遮挡镜头边缘光线的作用，从而达到校正球差的目的，如果光阑STO与光学总长分配不合理，则无法达到预期的成像质量要求。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

0.13＜ΣET(len)/TTL＜0.25；

其中，ΣET(len)为第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3于最大有效半径处的厚度总和，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离。具体地，ΣET(len)/TTL的关系可以为0.16、0.18、0.19、0.20、0.22或0.23。当ΣET(len)/TTL＜0.13时，可导致边缘厚度太薄，生产工艺加工困难，组装稳定性较差；当ΣET(len)/TTL＞0.25时，会导致光学系统过长，不满足微型设计的初衷。

在一些实施例中，成像镜头100满足关系式：

0.06＜ET12/f＜0.2；

其中，ET12为第一透镜L1和第二透镜L2于最大有效半径处的厚度总和，f为成像镜头100的有效焦距。具体地，ET12/f的关系可以为0.08、0.10、0.12、0.14、0.15、0.16或0.17。若ET12/f＞0.2，此时在满足加工要求的同时，成像镜头100无法满足长焦特性；当ET12/f＜0.06时，将导致系统敏感性差，不利于加工。

在一些实施例中，成像镜头100与感光元件一同组装成摄像模组，感光元件设置于成像镜头100的成像面S9上，且摄像模组满足关系式：

4＜TTL/Imgh＜8；

其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，Imgh为感光元件的有效像素区域对角线长的一半。具体地，TTL/Imgh的关系可以为6.80、6.90、7.00、7.20、7.40、7.60或7.70。当TTL/Imgh＜4时，会导致感光元件对光信息的接收不全，且导致边缘光线射到感光元件的边缘而产生杂光；当TTL/Imgh＞8时，会使系统总长与成像像高不匹配，导致成像不全或系统过长。

第一实施例

参考图1所示的第一实施例中，成像镜头100由物侧至像侧依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及红外截止滤光片L4。图2为第一实施例中成像镜头100的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。

需要注意的是，当描述透镜的一个侧面于光轴处(该侧面的中心区域)为凸面时，可理解为该透镜的该侧面于光轴附近的区域为凸面，因此也可认为该侧面于近轴处为凸面；当描述透镜的一个侧面于圆周处为凹面时，可理解为该侧面在靠近最大有效半径处的区域为凹面。举例而言，当该侧面于光轴处为凸面，且于圆周处也为凸面时，该侧面由中心(光轴)至边缘方向的形状可以为纯粹的凸面，或者是先由中心的凸面形状过渡到凹面形状，随后在靠近最大有效半径处时变为凸面。此处仅为说明光轴处与圆周处的关系而做出的示例，侧面的多种形状结构(凹凸关系)并未完全体现，但其他情况可根据以上示例推导得出。

第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的材质均为塑料。

第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的物侧面和像侧面均为非球面。

继续参考图1，在一些实施例中，成像镜头100还包括棱镜，棱镜设置在第一透镜L1的物侧，用以将携带被摄物信息的光线反射至第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3所构成的透镜组中。

另外，成像镜头100还满足以下关系：

FNO*L＝17.44；其中，FNO为成像镜头100的光圈数，L为第一透镜L1的孔径直径，L的单位为mm。满足上述关系时，光学系统将拥有较大的焦长范围以满足长焦特性，且比一般长焦系统的焦距更长，同时光学系统还具备与焦长范围相匹配的通光量，以提升长焦拍摄时的画面亮度，从而，光学系统在应用于长焦拍摄时将有利于提高拍摄质量。

(ΣET*EPD)/f＝2.45；其中，ΣET为光阑ST0至第三透镜L3的像侧面S6的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离，EPD为成像镜头100的入瞳直径，f为成像镜头100的有效焦距。ΣET决定了光学系统的边缘总长，而EPD为光学系统的入瞳直径大小，即ΣET*EPD决定了整个光学系统的尺寸大小。因此，当满足上述关系时，可同时满足成像镜头100的小型化设计及长焦性能。

f1/CT1＝8.64；其中，f1为第一透镜L1的焦距，CT1为第一透镜L1于光轴处的厚度。

TTL/|f|＝1.18；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，f为成像镜头100的有效焦距。成像镜头100中的三片透镜相互配合，且当满足上述关系时，成像镜头100的长度得到合理调节，避免镜头的长度过长，从而满足合理的焦长及微型化设计的要求。

TTL/|f1|＝1.24；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，f1为第一透镜L1的焦距。满足上述关系时，有利于修正光学系统的像差。

(f2+f3)/CT2＝0.79；其中，f2为第二透镜L2的焦距，f3为第三透镜L3的焦距，CT2为第二透镜L2于光轴处的厚度。满足上述关系时，第二透镜L2和第三透镜L3能够合理分配屈折力，以平衡第一透镜L1产生的像差，降低系统公差敏感度，提高系统成像质量。

f23/f＝9.46；其中，f23为第二透镜L2和第三透镜L3的组合焦距，f为成像镜头100的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配第二透镜L2和第三透镜L3的屈折力，以有效矫正系统像差。

R2/f1＝4.14；其中，R2为第一透镜L1的像侧面S2于光轴处的曲率半径，f1为第一透镜L1的焦距。满足上述关系时，第一透镜L1的像侧面于光轴处具有合适的曲率半径，有利于修正像差。

BFL＝14.95；其中，BFL为第三透镜L3的像侧面S6到成像镜头100的成像面S9于平行光轴方向上的最短距离，BFL的单位为mm。满足上述关系时，可保证系统在组装时具有足够的调焦范围，提升镜头模组的组装良率，同时，还能使成像镜头100拥有较大的焦深，有利于获取物方更多的深度信息。

TTL/SL＝3413.83；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，SL为光阑STO到第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离。

ΣET(len)/TTL＝0.20；其中，ΣET(len)为第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3于最大有效半径处的厚度总和，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离。

ET12/f＝0.17；其中，ET12为第一透镜L1和第二透镜L2于最大有效半径处的厚度总和，f为成像镜头100的有效焦距。

当感光元件设置于成像镜头100的成像面S9上时，还满足关系：TTL/Imgh＝7.82；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头100的成像面S9于光轴上的距离，Imgh为感光元件的有效像素区域对角线长的一半。

另外，成像镜头100的各参数由表1和表2给出。由物面至像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。其中面序号6和7分别为第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2，即同一透镜中，面序号较小的表面为物侧面，面序号较大的表面为像侧面。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值(绝对值)为该透镜于光轴上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至后一透镜的物侧面于光轴上的距离。光阑ST0于“厚度”参数列中的数值为光阑ST0至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜与光轴的交点)于光轴上的距离，这里默认第一透镜L1的物侧面S1朝向第三透镜L3的像侧面S6的方向为光轴的负向，当该“厚度”值为正时，表明光阑ST0设置于透镜的物侧面顶点的右侧(参考图1)，若光阑STO“厚度”值为负值时，光阑STO在透镜物侧面顶点的左侧。另外，面序号2至4分别代表棱镜的入射面G1、反射面G2及出射面G3(可参考图1)，其相应的“厚度”参数的绝对值即为该表面至后一表面于光路上的距离，而面序号4中的厚度值为出射面G3距光阑ST0于光路上的距离。另外，表中的面序号为1的面为设计程序中模拟发光面的虚拟面。

表2为表1中各透镜的非球面表面的相关参数表，其中K为圆锥常数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。

另外，以下各实施例中，各透镜的折射率和焦距均为参考波长下的数值。在各实施例中，关系式的计算结果优先以相应实施例的光学元件参数表格(如第一实施例的表1)和非球面系数表格(如第一实施例的图2)中的数据为准。

在第一实施例中，成像镜头100的有效焦距f＝17.41mm，光圈数FNO＝4.9，视场角FOV＝17.06度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S9于光轴上的距离TTL＝20.48mm。

表1

表2

第二实施例

参考图3所示的第二实施例中，成像镜头100由物侧至像侧依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及红外截止滤光片L4，在一些实施例中还包括设置于第一透镜L1物侧的棱镜。另外，图4为第二实施例中成像镜头100的纵向球差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凸面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的物侧面及像侧面均为非球面。

另外，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的材质均为塑料。

在第二实施例中，成像镜头100的有效焦距f＝17.40mm，光圈数FNO＝4.9，视场角FOV＝17.12度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S9于光轴上的距离TTL＝20.43mm。

另外，成像镜头100的各参数由表3和表4给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表3

表4

根据上述所提供的各参数信息可推得以下数据：

第三实施例

参考图5所示的第三实施例中，成像镜头100由物侧至像侧依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及红外截止滤光片L4，在一些实施例中还包括设置于第一透镜L1物侧的棱镜。另外，图6为第三实施例中成像镜头100的纵向球差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凸面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的物侧面及像侧面均为非球面。

另外，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的材质均为塑料。

在第三实施例中，成像镜头100的有效焦距f＝17.50mm，光圈数FNO＝4.9，视场角FOV＝16.95度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S9于光轴上的距离TTL＝18.94mm。

另外，成像镜头100的各参数由表5和表6给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表5

表6

根据上述所提供的各参数信息可推得以下数据：

第四实施例

参考图7所示的第四实施例中，成像镜头100由物侧至像侧依次包括光阑ST0、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及红外截止滤光片L4，在一些实施例中还包括设置于第一透镜L1物侧的棱镜。另外，图8为第四实施例中成像镜头100的纵向球差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。

第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的物侧面及像侧面均为非球面。

另外，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的材质均为塑料。

在第四实施例中，成像镜头100的有效焦距f＝17.45mm，光圈数FNO＝5.25，视场角FOV＝16.57度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S9于光轴上的距离TTL＝17.69mm。

另外，成像镜头100的各参数由表7和表8给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表7

表8

根据上述所提供的各参数信息可推得以下数据：

第五实施例

参考图9所示的第五实施例中，成像镜头100由物侧至像侧依次包括光阑ST0、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及红外截止滤光片L4，在一些实施例中还包括设置于第一透镜L1物侧的棱镜。另外，图10为第五实施例中成像镜头100的纵向球差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。

第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的物侧面及像侧面均为非球面。

另外，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的材质均为塑料。

在第五实施例中，成像镜头100的有效焦距f＝17.40mm，光圈数FNO＝5.25，视场角FOV＝16.62度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S9于光轴上的距离TTL＝17.67mm。

另外，成像镜头100的各参数由表9和表10给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表9

表10

根据上述所提供的各参数信息可推得以下数据：

参考图11所示，成像镜头100与感光元件200一同组装成摄像模组10，感光元件200设置于成像镜头100的像侧，优选地，感光元件200设置在成像面S9上。感光元件200可以为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)。需要注意的是，在一些实施例中，成像镜头100并不包括红外截止滤光片L4，此时红外截止滤光片L4可与感光元件200固定设置，在组装时与感光元件200一并设置于成像镜头100的像侧。

在一些实施例中，感光元件200与成像镜头100之间的距离固定，此时的摄像模组10为定焦模组。在另一些实施例中，通过在感光元件200上配置音圈马达以使感光元件200能够相对成像镜头100中的透镜相对移动。在另一些实施例中，也可以设置固定件以将光阑ST0、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3固定，同时在固定件上配置音圈马达以驱动上述透镜及光阑ST0相对感光元件200移动，从而实现对焦功能。

参考图11和图12，需要注意的是，根据实际产品需求，一些实施例中的摄像模组10并未设置有反射镜120(如棱镜或平面反射镜)，此时携带被摄物信息的光线直接进入到透镜组(第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3)中；而另一些实施例的摄像模组10中可设置反射镜120，此时携带被摄物信息的光线经反射镜120反射后进入透镜组。

在一些实施例中，反射镜120可与透镜组一并组装成成像镜头100，在组装时即可对反射镜120及透镜的位置进行校正。因此，在后续的成像镜头100与感光元件200组装时，可避免再对反射镜120与透镜组之间的位置关系进行校正，减少后续装配难度。

在一些实施例中，成像镜头100中并不包括反射镜120，此时，可在将成像镜头100与感光元件200组装时，将反射镜120安装至第一透镜L1的物侧。反射镜120将携带被摄物信息的光线反射至透镜组中。

参考图13，摄像模组10可应用于电子装置20中。具体地，电子装置20为智能手机、平板电脑、电子手表、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、游戏机、PC等。通过采用摄像模组10，电子装置20在具备长焦特性的同时，还能够拥有与焦长范围相适应的通光量，以改善一般长焦镜头的成像画面较暗的情况，提升长焦拍摄时的成像质量，从而具备优良的长焦摄像性能。在一些实施例中，通过设置反射镜，电子装置20还将具有潜望式拍摄的功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种成像镜头，其特征在于，由物侧至像侧依次包括：

具有屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面；

具有屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面；

具有屈折力的第三透镜；

所述成像镜头满足以下关系：

FNO*L＞15.5；

其中，FNO为所述成像镜头的光圈数，L为所述第一透镜的孔径直径，L的单位为mm。

2.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

1＜(ΣET*EPD)/f＜3；

其中，ΣET为光阑至所述第三透镜的像侧面的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离，EPD为所述成像镜头的入瞳直径，f为所述成像镜头的有效焦距。

3.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

-37＜f1/CT1＜22；

其中，f1为所述第一透镜的焦距，CT1为所述第一透镜于光轴处的厚度。

4.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

1.0＜TTL/|f|＜1.2；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离，f为所述成像镜头的有效焦距。

5.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

0.7＜TTL/|f1|＜2.7；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离，f1为所述第一透镜的焦距。

6.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

-585＜(f2+f3)/CT2＜30；

其中，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，CT2为所述第二透镜于光轴处的厚度。

7.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

-0.8＜f23/f＜10；

其中，f23为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距，f为所述成像镜头的有效焦距。

8.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

-5＜R2/f1＜5；

其中，R2为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，f1为所述第一透镜的焦距。

9.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

11＜BFL＜16；

其中，BFL为所述第三透镜的像侧面到所述成像镜头的成像面于平行光轴方向上的最短距离，BFL的单位为mm。

10.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

91＜TTL/SL＜3450；

其中，TTL为所述第一透镜物侧面至所述成像镜头成像面于光轴上的距离，SL为光阑到所述第一透镜物侧面的最大有效半径处平行于光轴方向上的距离。

11.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

0.13＜ΣET(len)/TTL＜0.25；

其中，ΣET(len)为所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜于最大有效半径处的厚度总和，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离。

12.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足关系式：

0.06＜ET12/f＜0.2；

其中，ET12为所述第一透镜和所述第二透镜于最大有效半径处的厚度总和，f为所述成像镜头的有效焦距。

13.根据权利要求1-12所述的成像镜头，其特征在于，还包括反射镜，所述反射镜设置在所述第一透镜的物侧，携带被摄物信息的光线能够被所述反射镜反射至所述第一透镜。

14.一种摄像模组，其特征在于，包括感光元件及上述权利要求1至13任意一项所述的成像镜头，所述感光元件设置于所述成像镜头的像侧。

15.根据权利要求14所述的摄像模组，其特征在于，所述感光元件设置于所述成像镜头的成像面上，且所述摄像模组满足关系式：

4＜TTL/Imgh＜8；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面于光轴上的距离，Imgh为所述感光元件的有效像素区域对角线长的一半。

16.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求14或15所述的摄像模组。

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