CN112162386A - 光学镜头、镜头模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种光学镜头、镜头模组及电子设备,光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜,第一透镜具有负屈折力,第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面,第二透镜具有正屈折力,第二透镜的物侧面以及像侧面于近光轴处均为凸面,第三透镜具有正屈折力,第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面。本发明实施例提供的光学镜头、镜头模组及电子设备,该光学镜头采用三片式透镜,透镜数量适中,有利于光学镜头的小型化设计。光学镜头满足f/ImgH≤0.56的关系式时,有利于大角度的光线进入光学镜头中,使光学镜头在极短物距内接收更大范围的影像,从而有效提高光学镜头的分辨率和影像接收范围,从而有利于提高指纹识别的精度。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、镜头模组及电子设备。
背景技术
近年来,随着科技产业的进步,电子设备(例如手机、平板电脑、智能手表等)进入全面屏时代。以手机为例,为了使得手机的屏占比尽可能高,光学屏下指纹识别技术逐渐被应用在手机上。但是,相关技术中的光学屏下指纹识别模组的镜头整体体积较大,占用手机的内部空间较多;此外,相关技术中的光学屏下指纹识别的分辨率不高,接收的影像范围有限,不利于指纹识别精度的提高。
发明内容
本发明实施例公开了一种光学镜头、镜头模组及电子设备,能够在实现光学镜头的小型化设计的同时,提高指纹识别的分辨率和影像接收范围,从而有利于提高指纹识别精度。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第二透镜具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
所述光学镜头满足关系式:f/ImgH≤0.56;
其中,f为所述光学镜头的有效焦距,ImgH为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。
本实施例提供的光学镜头中,采用三片式透镜,透镜数量适中,有利于光学镜头的小型化设计。此外,该光学镜头满足f/ImgH≤0.56的关系式时,能够有效搜集大角度的光线,有利于大角度的光线进入光学镜头中,使光学镜头在极短物距内接收更大范围的影像,从而有效提高光学镜头的分辨率和影像接收范围,从而有利于提高指纹识别的精度。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足关系式:P/OAL>3.3,P为所述光学镜头的物面至所述光学镜头的像面于光轴上的长度,OAL为所述第一透镜的物侧面至所述第三透镜的像侧面于所述光轴上的长度。
满足上述关系式时,能够有效强化缩小该光学镜头的长度的效果,从而使得该光学镜头的整体长度更短,有利于光学镜头的小型化设计,从而减少对电子设备的内部空间的占用。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足关系式:TTL/f<4.6;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。通过对该光学镜头的总长与该光学镜头的有效焦距的比值的限定,能够有效压缩光学镜头的总长,从而使得光学镜头可满足轻薄化设计。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足关系式:FNO≤1.5;
其中,FNO为所述光学镜头的光圈数。
满足上述关系式时,可以使更多的光线进入光学镜头,使得光学镜头能够对不同的摄像模组提供更优良的摄像性能。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足关系式:FOV>110deg;
其中,FOV为所述光学镜头的最大视场角。
满足上述关系式时,能够使得光学镜头具有大视角,从而可更全面的采集用户手指的信息,有利于提高光学镜头的指纹识别精度。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足关系式:4.6<N1+N2+N3<5;
其中,N1为所述第一透镜的折射率,N2为所述第二透镜的折射率,N3为所述第三透镜的折射率。
通过合理配置第一透镜、第二透镜以及第三透镜的折射率,能够有效缩小光学镜头的体积,维持其体积的小型化,同时有利于光学镜头的色差校正,进而有利于提高光学镜头的分辨率。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足关系式:-4<f1/f<-2.9;
其中,f1为所述第一透镜的有效焦距。
由于第一透镜提供负屈折力,通过合理分配f1/f的比值,有利于大视角的光线进入光学镜头中,从而使得光学镜头可保证良好的分辨率。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述第三透镜的物侧面与所述第三透镜的像侧面皆为非球面,且所述第三透镜的物侧面或所述第三透镜的像侧面至少具有一个反曲点。
由于非球面透镜的特点是:从透镜中心到透镜的周边,其曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同,非球面透镜具有更佳的曲率半径特性,具有改善歪曲像差和改善像散像差的优点。因此,采用第三透镜的物侧面与第三透镜的像侧面均为非球面,能够有利于改善第三透镜的歪曲像差和像散像差。
第二方面,本发明公开了一种镜头模组,所述镜头模组包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。
具有该光学镜头的镜头模组在满足小型化设计的同时,还可实现提高成像分辨率和提高指纹识别精度的效果。
第三方面,本发明还公开了一种电子设备,所述电子设备包括壳体以及如上述第二方面所述的镜头模组,所述镜头模组设于所述壳体内。具有该镜头模组的电子设备,能够有效满足小型化设计的同时,还可实现提高成像分辨率和提高指纹识别精度的效果。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明实施例提供的光学镜头、镜头模组及电子设备,该光学镜头采用三片式透镜,并对各个透镜的屈折力、面型做出限定,从而使得该光学镜头满足小型化的设计要求,同时在小型化的基础上,能够实现提高成像分辨率和提高指纹识别精度的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请第一实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图2是本申请第一实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图3是本申请第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图4是本申请第二实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图5是本申请第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图6是本申请第三实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图7是本申请第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图8是本申请第四实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图9是本申请第五实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图10是本申请第五实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图11是本申请第六实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图12是本申请第六实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图13是本申请公开的镜头模组的结构示意图;
图14是本申请公开的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1,根据本申请的第一方面,本申请公开了一种光学镜头100,该光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3,并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中,第一透镜L1具有负屈折力,包括第一物侧面11和第一像侧面12,第二透镜L2具有正屈折力,包括第二物侧面21和第二像侧面22。第三透镜L3具有正屈折力,包括第三物侧面31和第三像侧面32。
进一步地,第一物侧面11和第一像侧面12于近光轴O处分别为凹面和凸面,第二物侧面21于近光轴O处为凸面,第二像侧面22于近光轴处为凸面。第三物侧面31于近光轴O处为凸面,第三像侧面32于近光轴O处为凹面。
第一物侧面11和第一像侧面12于近圆周处为分别为凸面和凹面,第二物侧面21于近圆周处为凸面,第二像侧面22于近圆周处为凸面。第三物侧面31于近圆周处为凹面,第三像侧面32于近圆周处为凸面。
一些实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3均可为非球面镜片,且第三透镜L3的第三物侧面31或第三像侧面32至少具有一个反曲点。由于非球面透镜的特点是:从透镜中心到透镜的周边,其曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同,非球面透镜具有更佳的曲率半径特性,具有改善歪曲像差和改善像散像差的优点。
需注意的是,本实施例中的非球面的具体形状并不限于附图中示出的非球面的形状,该非球面的面型计算可参考非球面公式:
其中,Z是非球面上相应点到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为非球面上顶点的曲率,k为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
一种可选的实施方式中,第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材质均可为塑料,塑料材质的透镜能够有效减小光学镜头100的重量并降低其生产成本。
另一种可选的实施方式中,第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3材质均可为玻璃,玻璃材质的透镜能够具有较好的光学性能。
可以理解的是,在上述三片透镜中,也可设置部分透镜的材质为玻璃,而另外部分透镜的材质为塑料,只要能够满足光学性能要求,本实施例对此不作具体限定。
一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑可为孔径光阑和/或视场光阑,其可设置在第一透镜L1和第二透镜L2之间。示例性的,该光阑可位于该第一透镜L1的像侧面和第二透镜L2的物侧面之间。可以理解的是,在其他实施例中,也可在第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3的任意一个表面上设置光阑,具体位置可根据实际设计需求调整,本实施例对此不作具体限定。
可选的,该光学镜头100还包括玻璃盖板50,该玻璃盖板50设置在光学镜头100的物侧和第一透镜L1的第一物侧面11之间,该玻璃盖板50用于保护该光学镜头100。
可选地,为了提高成像质量,光学镜头100还包括红外滤光片40,红外滤光片40设置于第三透镜L3的第三像侧面32与光学镜头100的像侧之间。采用红外滤光片40的设置,其可有效过滤经过第三透镜L3的红外光线,从而保证被摄物在像侧的成像清晰度,提高成像质量,进而提高识别精度。
一些实施例中,光学镜头100满足关系式:f/ImgH≤0.56;其中,f为所述光学镜头的有效焦距,ImgH为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。可选地,f/ImgH的比值可大致为0.474、0.498、0.518、0.527、0.560、0.661等。
可以理解的是,满足上述关系式时,能够有效搜集大角度的光线,有利于大角度的光线进入光学镜头中,使光学镜头在极短物距内接收更大范围的影像,从而有效提高光学镜头的分辨率和影像接收范围,从而有利于提高指纹识别的精度。
一些实施例中,该光学镜头100满足以下关系:P/OAL>3.3,P为所述光学镜头的物面至所述光学镜头的像面于光轴上的长度,OAL为所述第一透镜的物侧面至所述第三透镜的像侧面于所述光轴上的长度。可选地,P/OAL的取值可为3.344、3.511、3.537、3.651、3.704、4.093等。
满足上述关系式时,能够有效强化缩小该光学镜头的长度的效果,从而使得该光学镜头的整体长度更短,有利于光学镜头的小型化设计,从而减少对电子设备的内部空间的占用。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:TTL/f<4.6;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面101于光轴上的距离。可选的,该TTL/f可取值可为3.9.4、4.139、4.227、4.512、4.520、4.552等,从而通过对该光学镜头的总长与该光学镜头的有效焦距的比值的限定,能够有效压缩光学镜头的总长,从而使得光学镜头可满足轻薄化设计。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:FNO≤1.5;其中,FNO为所述光学镜头的光圈数。示例性地,FNO的取值可为1.38、1.388、1.4、1.45、1.48、1.5等。
满足上述关系式时,可以使更多的光线进入光学镜头,使得光学镜头能够对不同的摄像模组提供更优良的摄像性能。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系:FOV>110deg;其中,FOV为所述光学镜头的最大视场角。可选地,上述关系式中,FOV可为117.7deg、120.7deg、120.8deg、122.0deg、127.7deg等。
满足上述关系式时,能够使得光学镜头具有大视角,从而可更全面的采集用户手指的信息,有利于提高光学镜头的指纹识别精度。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:4.6<N1+N2+N3<5。其中,N1为所述第一透镜的折射率,N2为所述第二透镜的折射率,N3为所述第三透镜的折射率。可选地,N1+N2+N3的取值可为4.641或4.742等。
通过合理配置第一透镜、第二透镜以及第三透镜的折射率,能够有效缩小光学镜头100的体积,维持其体积的小型化,同时有利于光学镜头100的色差校正,进而有利于提高光学镜头的分辨率。
一些实施例中,该光学镜头100还满足以下关系式:-4<f1/f<-2.9;其中,其中,f1为所述第一透镜的有效焦距。可选地,该f1/f的比值可为-2.994、-3.300、-3.351、-3.846、-3.867、-4.190等。
由于第一透镜提供负屈折力,通过合理分配f1/f的比值,有利于大视角的光线进入光学镜头中,从而使得光学镜头可保证良好的分辨率。
以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。
第一实施例
本申请的第一实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图1所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的玻璃盖板50、第一透镜L1、光阑、第二透镜L2、第三透镜L3、和红外滤光片40。
具体地,以光学镜头100的焦距f=0.546mm、光学镜头100的视场角FOV=122.7deg、光圈数FNO=1.5,光学镜头的总长TTL=2.26mm为例,光学镜头100的其他参数由下表1和下表2分别给出。其中,沿光学镜头100的光轴O由物侧向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1、2分别表示玻璃盖板50的两个相对表面,在同一透镜中,面序号较小的表面为该透镜的物侧面,面序号较大的表面为该透镜的像侧面,如面序号3和4分别对应第一透镜L1的第一物侧面11和第一像侧面12。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴O处的曲率半径。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴O上的厚度(中心厚度),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O上的距离。光阑于“厚度”参数列中的数值为光阑至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜与光轴O的交点)于光轴O上的距离,默认第一透镜L1物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴O的正方向,当该值为负时,表明光阑设置于后一透镜的物侧面顶点的像侧,若光阑厚度为正值时,光阑在后一透镜物侧面顶点的物侧。表2为表1中各透镜的非球面表面的相关参数表,其中k为锥面系数,Ai为第i阶非球面系数。另外,各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长下的数值。可以理解的是,表1中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表1
表2
请参阅图2(A),图2(A)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为460.00nm、537.00nm、580.00nm下的光线球差曲线图。图2(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2(A)可以看出,第一实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图2(B),图2(B)为第一实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图2(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图2(C),图2(C)为第一实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图2(C)可以看出,在波长537.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第二实施例
请参照图3,图3为本申请第二实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的玻璃盖板50、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、和红外滤光片40。
其中,光阑102位于第一透镜L1和L2之间。
在第二实施例中,以光学镜头100的焦距f=0.556mm、光学镜头100的视场角FOV=120.8deg、光圈大小FNO=1.45,光学镜头的总长TTL=2.35mm为例。
该第二实施例中的其他各项参数由下列表3和表4给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表3中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表3
表4
进一步地,请参阅图4(A),示出了第二实施例中的光学镜头100在波长为460.00nm、537.00nm、580.00nm下的光线球差曲线图。图4(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图4(A)可以看出,第二实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图4(B),图4(B)为第二实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图4(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图4(C),图4(C)为第二实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图4(C)可以看出,在波长537.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第三实施例
请参照图5,图5示出了本申请第三实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的玻璃盖板50、第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、和红外滤光片40。
在第三实施例中,以光学镜头100的焦距f=0.525mm、光学镜头100的视场角FOV=120.0deg、光圈大小FNO=1.4,光学镜头的总长TTL=2.39mm为例。
该第三实施例中的其他各项参数由下列表5和表6给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表5中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表5
表6
进一步地,请参阅图6(A),示出了第三实施例中的光学镜头100在波长为460.00nm、537.00nm、580.00nm下的光线球差曲线图。图6(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图6(A)可以看出,第三实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图6(B),图6(B)为第三实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图6(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图6(C),图6(C)为第三实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图6(C)可以看出,在波长537.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第四实施例
请参阅图7,为本申请第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的玻璃盖板50、第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、和红外滤光片40。
在第四实施例中,以光学镜头100的有效焦距f=0.5mm、光学镜头100的视场角FOV=122.0deg、光圈大小FNO=1.48,光学镜头的总长TTL=2.26mm为例。
该第四实施例中的其他各项参数由下列表7和表8给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表7中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表7
表8
进一步地,请参阅图8(A),示出了第四实施例中的光学镜头100在波长为460.00nm、537.00nm、580.00nm下的光线球差曲线图。图8(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图8(A)可以看出,第四实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图8(B),图8(B)为第四实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图8(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图8(C),图8(C)为第四实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图8(C)可以看出,在波长537.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第五实施例
请参阅图9,为本申请第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的玻璃盖板50、第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、和红外滤光片40。
在第五实施例中,以光学镜头100的有效焦距f=0.582mm、光学镜头100的视场角FOV=117.2deg、光圈大小FNO=1.38,光学镜头的总长TTL=2.272mm为例。
该第五实施例中的其他各项参数由下列表9和表10给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表9中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表9
表10
进一步地,请参阅图10(A),示出了第五实施例中的光学镜头100在波长为460.00nm、537.00nm、580.00nm下的光线球差曲线图。图10(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图10(A)可以看出,第五实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图10(B),图10(B)为第五实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图10(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图10(C),图10(C)为第五实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图10(C)可以看出,在波长537.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
第六实施例
请参阅图11,为本申请第六实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的玻璃盖板50、第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、和红外滤光片40。
在第六实施例中,以光学镜头100的有效焦距f=0.521mm、光学镜头100的视场角FOV=122deg、光圈大小FNO=1.388,光学镜头的总长TTL=2.351mm为例。
该第六实施例中的其他各项参数由下列表11和表12给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表11中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
表11
表12
进一步地,请参阅图12(A),示出了第六实施例中的光学镜头100在波长为460.00nm、537.00nm、580.00nm下的光线球差曲线图。图12(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图12(A)可以看出,第六实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图12(B),图12(B)为第六实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图12(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图12(C),图12(C)为第六实施例中的光学镜头100在波长为537.00nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图12(C)可以看出,在波长537.00nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
请参见表13,表13为本申请的第一实施例至第六实施中的各关系式的比值汇总表。
表13
请参阅图13,第二方面,本申请还公开了一种镜头模组200,该镜头模组包括图像传感器201以及如上述第一实施例至第七实施例中任一实施例所述的光学镜头100,该图像传感器201设于光学镜头100的像侧。该光学镜头100用于接收被摄物的光信号并投射到图像传感器201,图像传感器201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号。可以理解,具有上述光学镜头100的镜头模组200具有上述光学镜头100的全部技术效果,即能够在实现该光学镜头100的小型化设计的同时,能够提高该光学镜头100的分辨率,从而使得该镜头模组200具有较好的指纹识别能力,有利于提高指纹识别精度。
请参阅图14,第三方面,本申请还公开了一种电子设备300,该电子设备300包括壳体301和上述的镜头模组200,镜头模组200设于壳体301。具体的,该镜头模组200应用于电子设备300时,该镜头模组200可作为电子设备300的屏下镜头模组,即,玻璃盖板50可作为电子设备300的屏幕盖板使用。其中,该电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器等。可以理解,具有上述镜头模组200的电子设备300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,即能够在实现该光学镜头100的小型化设计的同时,能够提高该光学镜头100的分辨率,从而使得该镜头模组200具有较好的指纹识别能力,有利于提高指纹识别精度。
以上对本发明实施例公开的光学镜头、镜头模组及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、镜头模组及电子设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种光学镜头,其特征在于:所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第二透镜具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
所述光学镜头满足关系式:f/ImgH≤0.56;
其中,f为所述光学镜头的有效焦距,ImgH为所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足关系式:P/OAL>3.3,P为所述光学镜头的物面至所述光学镜头的像面于光轴上的长度,OAL为所述第一透镜的物侧面至所述第三透镜的像侧面于所述光轴上的长度。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足关系式:TTL/f<4.6;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。
4.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足关系式:FNO≤1.5;上
其中,FNO为所述光学镜头的光圈数。
5.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足关系式:FOV>110deg;
其中,FOV为所述光学镜头的最大视场角。
6.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足关系式:4.6<N1+N2+N3<5;
其中,N1为所述第一透镜的折射率,N2为所述第二透镜的折射率,N3为所述第三透镜的折射率。
7.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足关系式:-4<f1/f<-2.9;
其中,f1为所述第一透镜的有效焦距。
8.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述第三透镜的物侧面与所述第三透镜的像侧面皆为非球面,且所述第三透镜的物侧面或像侧面上具有至少一个反曲点。
9.一种镜头模组,其特征在于:包括图像传感器以及如权利要求1-8任一所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。
10.一种电子设备,其特征在于:所述电子设备包括壳体以及如权利要求9所述的镜头模组,所述镜头模组设于所述壳体内。
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