CN112230404B - 光学变焦镜头、摄像模组及移动终端 - Google Patents

光学变焦镜头、摄像模组及移动终端 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种光学变焦镜头、摄像模组及移动终端。光学变焦镜头包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组;光学变焦镜头被构造为在变焦时使得第三透镜组固定,第一透镜组及第二透镜组沿光轴移动;光学变焦镜头还满足:‑1<FG2/FG1<0;0<FG3/FG1<1;FG1为第一透镜组的焦距,FG2为第二透镜组的焦距,FG3为第三透镜组的焦距。本申请光学变焦镜头,通过设置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组,使第一透镜组和第二透镜组可以沿光轴移动,以实现光学变焦,并可以将该光学变焦镜头制作较小,进而可以使该光学变焦镜头可以实现主拍摄与广角摄像的切换,进而可以减少镜头的使用,以降低成本,减小体积。

Description

光学变焦镜头、摄像模组及移动终端
技术领域
本申请属于镜头技术领域,更具体地说,是涉及一种光学变焦镜头、摄像模组及移动终端。
背景技术
当前智能手机、平板电脑等移动终端,为了实现不同的拍摄功能,往往会使用不同的摄像头,如广角镜头、主摄镜头和长焦镜头等。当前移动终端为提升不同距离的摄像质量,一般设置多种不同焦距的摄像头,通过不同摄像头之间的切换,以实现光学变焦。然而这种结构,需要在移动终端中设置多种焦距的摄像头,不仅体积大,占用移动终端中较多的空间,而且成本高。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种光学变焦镜头、摄像模组及移动终端,以解决相关技术中存在的移动终端中摄像头光学变焦需要使用多种焦距的摄像头,成本高,体积大的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案是:提供一种光学变焦镜头,沿该光学变焦镜头的光轴由物侧到像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组;
所述光学变焦镜头被构造为在变焦时使得所述第三透镜组固定,所述第一透镜组及所述第二透镜组沿所述光轴移动;
所述光学变焦镜头还满足如下关系式:
-1<FG2/FG1<0;
0<FG3/FG1<1;
其中,FG1为所述第一透镜组的焦距,FG2为所述第二透镜组的焦距,FG3为所述第三透镜组的焦距。
本申请实施例的另一目的在于提供一种摄像模组,包括图像传感器和如上任一实施例所述的光学变焦镜头,所述图像传感器设于所述光学变焦镜头的像侧。
本申请实施例的又一目的在于提供一种移动终端,包括机壳和如上述实施例所述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述机壳上。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:
本申请实施例提供的光学变焦镜头的有益效果在于:与现有技术相比,本申请光学变焦镜头,通过设置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组,并且使第一透镜组和第二透镜组可以沿光轴移动,以实现光学变焦,并使第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组的焦距满足-1<FG1/FG2<0和0<FG3/FG1<1;以实现光学变焦,并可以将该光学变焦镜头制作较小,进而可以使该光学变焦镜头可以实现主拍摄与广角摄像的切换,进而可以减少镜头的使用,以降低成本,减小体积。
本申请实施例提供的摄像模组的有益效果在于:与现有技术相比,本申请摄像模组使用了上述任一实施例所述的光学变焦镜头,从而可以使用一个摄像模组实现主拍摄与广角摄像的切换,体积小,成本低。
本申请实施例提供的移动终端的有益效果在于:与现有技术相比,本申请移动终端使用了上述实施例所述的摄像模组,可以通过一个摄像模组实现主拍摄与广角摄像的切换,从而可以减少摄像头的使用,降低成本,减小占用壳体中的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或示范性技术描述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申请的一些实施例,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为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的结构示意图;
图2为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的结构示意图;
图3为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的光学调制传递函数的示意图;
图4为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的光学调制传递函数的示意图;
图5为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的场曲示意图;
图6为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的畸变示意图;
图7为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的场曲示意图;
图8为本申请实施例一提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的畸变示意图;
图9为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的结构示意图;
图10为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的结构示意图;
图11为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的光学调制传递函数的示意图;
图12为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的光学调制传递函数的示意图;
图13为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的场曲示意图;
图14为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的畸变示意图;
图15为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的场曲示意图;
图16为本申请实施例二提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的畸变示意图;
图17为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的结构示意图;
图18为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的结构示意图;
图19为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的光学调制传递函数的示意图;
图20为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的光学调制传递函数的示意图;
图21为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的场曲示意图;
图22为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为广角镜头时的畸变示意图;
图23为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的场曲示意图;
图24为本申请实施例三提供的光学变焦镜头变焦为主摄镜头时的畸变示意图;
图25为本申请实施例提供的摄像模组的结构示意图;
图26为本申请实施例提供的移动终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“厚度”、“前”、“后”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,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”、“一些实施例”或“实施例”意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。此外,在一个或多个实施例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。
本申请中使用的英文缩写对应的中文及英语原文如下:
TTL,英文:Total Track Length;中文:镜头总长。
FNO,英文:F-Number;中文:F值,指镜头的有效焦距与光圈直径的比值。
请参阅图1及图2,现对本申请提供的光学变焦镜头100进行说明。所述光学变焦镜头100,包括第一透镜组11、第二透镜组12和第三透镜组13;第一透镜组11、第二透镜组12和第三透镜组13沿该光学变焦镜头100的光轴101由物侧到像侧依次设置。该光学变焦镜头100被构造为在变焦时使得第三透镜组13固定,第一透镜组11及第二透镜组12沿光轴101移动,从而在第一透镜组11及第二透镜组12沿光轴101移动,以进行变焦,从而使该光学变焦镜头100可以变焦为广角镜头和主摄镜头,即使该光学变焦镜头100可以切换为广角镜头或主摄镜头,进而使该光学变焦镜头100可以实现多种焦距的镜头功能。并且在该光学变焦镜头100不进行成像时,可以将第一透镜组11、第二透镜组12及第三透镜组13更为靠近,以便减小该光学变焦镜头100的长度,以方便应用在移动终端中。该光学变焦镜头100满足如下关系式:
-1<FG2/FG1<0;
0<FG3/FG1<1;
其中,FG1为第一透镜组11的焦距,FG2为第二透镜组12的焦距,FG3为第三透镜组13的焦距;即第二透镜组12的焦距FG2与第一透镜组11的焦距FG1的比值可以为-1到0的任意值,如可以为-0.98,-0.95,-0.93,-0.9,-0.88,-0.85,-0.83,-0.8,-0.78,-0.75,-0.73,-0.7,-0.68,-0.65,-0.63,-0.6,-0.58,-0.55,-0.53,-0.5,-0.48,-0.45,-0.43,-0.4,-0.38,-0.35,-0.33,-0.3,-0.28,-0.25,-0.23,-0.2,-0.18,-0.15,-0.13,-0.1,-0.08,-0.05,-0.03,-0.1等;而第三透镜组13的焦距FG3与第一透镜组11的焦距FG1的比值可以为0到1间的任意值,如可以为0.01,0.03,0.05,0.08,0.1,0.13,0.15,0.18,0.2,0.23,0.25,0.28,0.3,0.33,0.35,0.38,0.4,0.43,0.45,0.48,0.5,0.53,0.55,0.58,0.6,0.63,0.65,0.68,0.7,0.73,0.75,0.78,0.8,0.83,0.85,0.88,0.9,0.93,0.95,0.98等;根据上述关系式,可以将该光学变焦镜头100的长度制作较小,进而可以减小该光学变焦镜头100的尺寸,以便可以应用到移动终端中。另外,还可以保证该光学变焦镜头100变焦为广角镜头和主摄镜头时的成像质量。
本申请提供的光学变焦镜头100,与现有技术相比,本申请光学变焦镜头100,通过设置第一透镜组11、第二透镜组12和第三透镜组13,并且使第一透镜组11和第二透镜组12可以沿光轴101移动,以实现光学变焦,并使第一透镜组11、第二透镜组12和第三透镜组13的焦距满足-1<FG2/FG1<0和0<FG3/FG1<1;以实现光学变焦,并可以将该光学变焦镜头100制作较小,进而可以使该光学变焦镜头100可以实现主拍摄与广角摄像的切换,进而可以减少镜头的使用,以降低成本,减小体积。
在一个实施例中,请参阅图1和图2,该光学变焦镜头100在变焦时:第一透镜组11与第二透镜组12之间的间距范围为0.05~6.5mm,第一透镜组11与第二透镜组12之间的间距是指:沿光轴101,第一透镜组11与第二透镜组12之间的间隔距离;第二透镜组12与第三透镜组13之间的间距范围为2~3mm,第二透镜组12与第三透镜组13之间的间距是指:沿光轴101,第二透镜组12与第三透镜组13之间的间隔距离;则在变焦时,可以使第一透镜组11与第二透镜组12之间距离在0.05~6.5mm之内变化,第二透镜组12与第三透镜组13之间距离在2~3mm之内变化,以实现变焦,并且还使第一透镜组11与第二透镜组12之间相对距离变化较小,第二透镜组12与第三透镜组13之间相对距离变化较小,进而实现将该光学变焦镜头100长度制作较小,以减小该光学变焦镜头100的尺寸。
在一个实施例中,该光学变焦镜头100变焦切换为广角镜头时的焦距范围为4-5mm,从而可以使该光学变焦镜头100在变焦为广角镜头时具有较大的视场角,并且可以减小畸变,降低镜头的FNO。
在一个实施例中,该光学变焦镜头100变焦切换为广角镜头时的FNO范围为1.9-2.2,即光学变焦镜头100变焦切换为广角镜头时的FNO可以为1.9到2.2间任意值,如可以为1.9,2.0,2.1,2.2,以便该光学变焦镜头100在广角成像时,可以具有更大的通光量。
在一个实施例中,该光学变焦镜头100变焦切换为主摄镜头时的FNO范围为1.9-2.2,即光学变焦镜头100变焦切换为主摄镜头时的FNO可以为1.9到2.2间任意值,如可以为1.9,2.0,2.1,2.2,以便该光学变焦镜头100在主摄成像时,可以具有更大的通光量。
在一个实施例中,光学变焦镜头100在变焦切换为广角镜头时的视场角范围为95-105度,以便该光学变焦镜头100在广角成像时,可以具有较大的视场角。
该光学变焦镜头100沿光轴101从物侧到像侧,各镜片靠近物侧的一面为该镜片的物侧面,各镜片靠近像侧的一面为该镜片的像侧面。
在一个实施例中,第一透镜组11包括第一镜片111和第二镜片112,第一镜片111和第二镜片112沿光轴101由物侧到像侧依次设置。第一镜片111具有负屈折力,第一镜片111的物侧面S1于近光轴101处为凹面,第一镜片111的像侧面S2于近光轴101处为凹面,第一镜片111的物侧面S1和第一镜片111的像侧面S2均为非球面。第二镜片112具有正屈折力,第二镜片112的物侧面S3于近光轴101处为凸面,第二镜片112的像侧面S4于近光轴101处为凹面,第二镜片112的物侧面S3和第二镜片112的像侧面S4均为非球面。该结构可以将第一透镜组11长度制作较小,进而将该光学变焦镜头100长度制作较小,并且可以更好的取光,得到更好的成像效果。在其它一些实施例中,第一透镜组11也可以包括三个、四个、五个等数量的镜片。
在一个实施例中,第一透镜组11满足如下关系式:
-5<F2/F1<0;
其中,F1为第一镜片111的焦距,F2为第二镜片112的焦距。第二镜片112的焦距F2与第一镜片111的焦距F1的比值可以为-5到0间任意值,如可以为-0.49,-0.46,-0.43,-0.4,-0.39,-0.36,-0.33,-0.3,-0.29,-0.26,-0.23,-0.2,-0.19,-0.16,-0.13,-0.1,-0.09,-0.06,-0.03,-0.01等。使第一透镜组11满足-5<F2/F1<0,可以更好的取光,得到更好的成像效果,减小畸变,得到更大的视场角,并可以将第一透镜组11长度制作较小。
在一个实施例中,第二透镜组12包括第三镜片121、第四镜片122、第五镜片123和第六镜片124。第三镜片121、第四镜片122、第五镜片123和第六镜片124沿光轴101由物侧到像侧依次设置。第三镜片121具有正屈折力,第三镜片121的物侧面S5于近光轴101处为凸面,第三镜片121的像侧面S6于近光轴101处为凹面,第三镜片121的物侧面S5和第三镜片121的像侧面S6均为非球面。第四镜片122具有正屈折力,第四镜片122的物侧面S8于近光轴101处为凸面,第四镜片122的像侧面S9于近光轴101处为凸面,第四镜片122的物侧面S8和第四镜片122的像侧面S9均为非球面。第五镜片123具有负屈折力,第五镜片123的物侧面S10于近光轴101处为凹面,第五镜片123的像侧面S11于近光轴101处为凸面,第五镜片123的像侧面S11具有至少一个反曲点,第五镜片123的物侧面S10和第五镜片123的像侧面S11均为非球面。第六镜片124具有负屈折力,第六镜片124的物侧面S12于近光轴101处为凹面,第六镜片124的像侧面S13于近光轴101处为凹面,第六镜片124的像侧面S13具有至少一个反曲点,第六镜片124的物侧面S12和第六镜片124的像侧面S13均为非球面。该结构可以将第二透镜组12长度制作较小,并且可以与第一透镜组11配合,以更好的取光,使该光学变焦镜头100具有得到更好的成像效果,减小畸变。在其它一些实施例中,第二透镜组12也可以包括两个、三个、五个等数量的镜片。
在一个实施例中,第二透镜组12满足如下关系式:
-15<F3/F1<0;
-1<F4/F1<0;
0<F5/F1<1;
0<F6/F1<8;
其中,F1为第一镜片111的焦距,F3为第三镜片121的焦距,F4为第四镜片122的焦距,F5为第五镜片123的焦距,F6为第六镜片124的焦距。
上述第三镜片121的焦距F3与第一镜片111的焦距F1的比值可以为-15到0间任意值,如可以为-14.9,-14.6,-14.2,-14,-13.5,-13,-12.5,-12,-11.5,-11,-10.5,-10,-9.5,-9,-8.5,-8,-7.5,-7,-6.5,-6,-5.5,-5,-4.5,-4,-3.5,-3,-2.5,-2,-1.5,-1,-0.5,-0.1等,以更好的折射光线,提升成像质量。
上述第四镜片122的焦距F4与第一镜片111的焦距F1的比值可以为-1到0间任意值,如可以为-0.98,-0.95,-0.93,-0.9,-0.88,-0.85,-0.83,-0.8,-0.78,-0.75,-0.73,-0.7,-0.68,-0.65,-0.63,-0.6,-0.58,-0.55,-0.53,-0.5,-0.48,-0.45,-0.43,-0.4,-0.38,-0.35,-0.33,-0.3,-0.28,-0.25,-0.23,-0.2,-0.18,-0.15,-0.13,-0.1,-0.08,-0.05,-0.03,-0.1等,以更好的折射光线,提升成像质量。
上述第五镜片123的焦距F5与第一镜片111的焦距F1的比值可以为0到1间任意值,如可以为0.01,0.03,0.05,0.08,0.1,0.13,0.15,0.18,0.2,0.23,0.25,0.28,0.3,0.33,0.35,0.38,0.4,0.43,0.45,0.48,0.5,0.53,0.55,0.58,0.6,0.63,0.65,0.68,0.7,0.73,0.75,0.78,0.8,0.83,0.85,0.88,0.9,0.93,0.95,0.98等,以更好的折射光线,提升成像质量。
上述第六镜片124的焦距F6与第一镜片111的焦距F1的比值可以为0到8间任意值,如可以为0.01,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.2,1.5,1.8,2,2.2,2.5,2.8,3,3.3,3.6,3.8,4,4.3,4.6,4.8,5,5.2,5.5,5.8,6,6.3,6.5,6.8,7,7.2,7.5,7.8,7.9等,以更好的折射光线,提升成像质量。
通过使第二透镜组12满足上述关系式,可以将第二透镜组12长度制作较小,并且可以与第一透镜组11配合,以更好的取光,使该光学变焦镜头100具有得到更好的成像效果,减小畸变。
在一个实施例中,第三透镜组13包括第七镜片131,第七镜片131具有负屈折力,第七镜片131的物侧面S14于近光轴101处为凸面,第七镜片131的像侧面S15于近光轴101处为凹面,第七镜片131的像侧面S15具有至少一个反曲点,第七镜片131的物侧面S14和第七镜片131的像侧面S15均为非球面,从而可以使该光学变焦镜头100长度制作较小,减小畸变,并且保证良好的成像质量。在其它一些实施例中,第三透镜组13也可以包括多个镜片。
在一个实施例中,第三透镜组13满足如下关系式:
0<F7/F1<2;
其中,F1为第一镜片111的焦距,F7为第七镜片131的焦距。上述第七镜片131的焦距F7与第一镜片111的焦距F1的比值可以为0到2间任意值,如可以为0.01,0.03,0.05,0.08,0.1,0.13,0.15,0.18,0.2,0.23,0.25,0.28,0.3,0.33,0.35,0.38,0.4,0.43,0.45,0.48,0.5,0.53,0.55,0.58,0.6,0.63,0.65,0.68,0.7,0.73,0.75,0.78,0.8,0.83,0.85,0.88,0.9,0.93,0.95,0.98,1.01,1.03,1.05,1.08,1.1,1.13,1.15,1.18,1.2,1.23,1.25,1.28,1.3,1.33,1.35,1.38,1.4,1.43,1.45,1.48,1.5,1.53,1.55,1.58,1.6,1.63,1.65,1.68,1.7,1.73,1.75,1.78,1.8,1.83,1.85,1.88,1.9,1.93,1.95,1.98,等,以更好的折射光线,减小畸变,并且与第一透镜组11和第二透镜组12配合,以提升成像质量。
在一个实施例中,第三镜片121与第四镜片122之间还设有光阑141,以控制入光角度,降低色差及侧边光线干扰,控制好畸变,使光学调制传递函数的曲线更为平滑,提高成像质量。
在一个实施例中,该光学变焦镜头100还包括滤光片142,滤光片142设于第三透镜组13的像侧,设置滤光片142,以过滤成像中的无用光线或有害光线,提高成像质量。
在一个实施例中,第一镜片111、第二镜片112、第三镜片121、第四镜片122、第五镜片123、第六镜片124和第七镜片131中,各镜片的表面的非球面系数满足如下方程:
Figure BDA0002748379800000111
其中,Z为非球面上任一点沿光轴101方向到该非球面顶点的距离,即非球面矢高;m为非球面顶点的曲率;r为非球面上任一点沿垂直光轴101方向到该光轴101的距离;k为圆锥系数,B为4阶非球面系数,C为6阶非球面系数,D为8阶非球面系数,E为10阶非球面系数,F为12阶非球面系数,G为14阶非球面系数,H为16阶非球面系数。
在以下实例中,光学变焦镜头100的各镜片的厚度或镜片间距离、曲率半径、材料选择等中的部分有所不同,具体不同可参见以下实例的参数表。
本申请的实例一:
本实施例中,光学变焦镜头100的设计参数请照表1、表2和表3。表1为各镜片的各个表面的相关参数,表1中标号与图1中各镜片表面标号对应。表2为各镜片的各个表面的非球面系统。表3为该光学变焦镜头100变焦为广角镜头及主摄镜头时的参数。表1和表3中D12为第二镜片112与第三镜片121之间的距离,D23为第六镜片124与第七镜片131之间的距离。
表1各镜片的设计参数
Figure BDA0002748379800000121
Figure BDA0002748379800000131
表2各透镜的非球面参数
序号 k B C D E F G H
S1 -1.91E+01 1.70E-03 -4.60E-05 5.14E-07 1.90E-09 -1.48E-10 2.14E-12 -1.15E-14
S2 -8.94E+00 3.83E-03 -1.01E-04 4.50E-06 -1.48E-07 -2.14E-09 1.84E-10 -2.30E-12
S3 5.03E+00 -5.39E-04 1.87E-05 -2.29E-06 -5.84E-09 -3.27E-09 1.93E-10 -2.26E-12
S4 1.26E+01 -7.26E-04 1.31E-05 -3.98E-06 2.40E-07 -1.46E-08 4.74E-10 -5.68E-12
S5 -4.13E+01 -1.07E-03 -8.94E-04 2.10E-04 -1.23E-05 2.37E-07 -1.43E-08 -9.09E-09
S6 -5.13E+00 -5.42E-03 2.04E-04 7.04E-05 4.50E-06 -4.41E-07 -6.24E-08 -1.39E-08
S8 -4.43E-01 5.52E-04 -6.89E-05 -2.29E-05 1.58E-05 -2.46E-06 1.27E-07 -4.65E-08
S9 -2.05E+01 2.14E-03 -2.82E-03 1.08E-03 -1.18E-04 -4.89E-06 1.08E-07 1.35E-07
S10 -1.74E+01 7.53E-03 -2.97E-03 1.13E-03 -1.37E-04 5.19E-07 -2.03E-07 2.23E-07
S11 -1.32E+02 -1.23E-02 2.89E-03 -1.01E-03 1.47E-04 3.20E-06 -5.29E-07 7.70E-09
S12 2.51E+01 -2.92E-02 7.82E-03 -1.10E-03 9.14E-05 -1.02E-05 2.74E-06 -3.03E-07
S13 2.48E+01 -3.47E-03 4.10E-03 -1.23E-05 5.83E-06 -5.85E-06 2.70E-07 1.55E-09
S14 3.70E-01 -1.84E-02 1.28E-03 -1.43E-04 1.09E-05 -3.47E-07 5.14E-10 -7.75E-10
S15 -7.39E+00 -5.24E-03 -1.49E-06 2.76E-05 -2.22E-06 2.68E-08 3.47E-09 -1.32E-10
表3变焦参数
广角镜头 主摄镜头
像高 5.12 5.12
焦距(mm) 4.98 6.15
FNO 2.1 2.0
TTL(mm) 19.57 14.94
D12 4.976 0.05
D23 2.368 2.664
本申请实例一中,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时的结构如图1所示,其光学调制传递函数的示意图如图3所示,其场曲如图5所示,其畸变如图6所示。
本申请实例一中,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时的结构如图2所示,其光学调制传递函数的示意图如图4所示,其场曲如图7所示,其畸变如图8所示。
由图3可知,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时,该光学变焦镜头100对波长范围介于0.47μm至0.65μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0mm、0.465mm、0.93mm、1.395mm、1.86mm、2.325mm、2.79mm、3.255mm、3.72mm、4.185mm、4.65mm、5.12mm,空间频率介于0lp/mm至110lp/mm,其调制转换函数值介于0.5至1.0之间,在成像范围内110lp/mm处调制转换函数值优于0.5,具有较好的解析力。
由图4可知,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时,该光学变焦镜头100对波长范围介于0.47μm至0.65μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0mm、0.465mm、0.93mm、1.395mm、1.86mm、2.325mm、2.79mm、3.255mm、3.72mm、4.185mm、4.65mm、5.12mm,空间频率介于0lp/mm至110lp/mm,其调制转换函数值介于0.5至1.0之间,在成像范围内110lp/mm处调制转换函数值优于0.5,具有较好的解析力。
由图5和图6可知,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时,该光学变焦镜头100的场曲全视场控制在0.05mm以内,畸变小于7%,很好的控制了成像画面的弯曲和变形。
由图7和图8可知,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时,该光学变焦镜头100的场曲全视场控制在0.05mm以内,畸变小于2.3%,很好的控制了成像画面的弯曲和变形。
本申请的实例二:
本实施例中,光学变焦镜头100的设计参数请照表4、表5和表6。表4为各镜片的各个表面的相关参数,表4中标号与图9中各镜片表面标号对应。表5为各镜片的各个表面的非球面系统。表6为该光学变焦镜头100变焦为广角镜头及主摄镜头时的参数。表4和表6中D12为第二镜片112与第三镜片121之间的距离,D23为第六镜片124与第七镜片131之间的距离。
表4各镜片的设计参数
Figure BDA0002748379800000151
表5各透镜的非球面参数
Figure BDA0002748379800000152
Figure BDA0002748379800000161
表6变焦参数
广角镜头 主摄镜头
像高 5.12 5.12
焦距(mm) 4.98 6.15
FNO 2.1 2.1
TTL(mm) 19.52 14.94
D12 4.98 0.113
D23 2.306 2.601
本申请实例二中,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时的结构如图9所示,其光学调制传递函数的示意图如图11所示,其场曲如图13所示,其畸变如图14所示。
本申请实例二中,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时的结构如图10所示,其光学调制传递函数的示意图如图12所示,其场曲如图15所示,其畸变如图16所示。
由图11可知,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时,该光学变焦镜头100对波长范围介于0.47μm至0.65μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0mm、0.465mm、0.93mm、1.395mm、1.86mm、2.325mm、2.79mm、3.255mm、3.72mm、4.185mm、4.65mm、5.12mm,空间频率介于0lp/mm至110lp/mm,其调制转换函数值介于0.5至1.0之间,在成像范围内110lp/mm处调制转换函数值优于0.5,具有较好的解析力。
由图12可知,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时,该光学变焦镜头100对波长范围介于0.47μm至0.65μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0mm、0.465mm、0.93mm、1.395mm、1.86mm、2.325mm、2.79mm、3.255mm、3.72mm、4.185mm、4.65mm、5.12mm,空间频率介于0lp/mm至110lp/mm,其调制转换函数值介于0.5至1.0之间,在成像范围内110lp/mm处调制转换函数值优于0.5,具有较好的解析力。
由图13和图14可知,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时,该光学变焦镜头100的场曲全视场控制在0.05mm以内,畸变小于7%,很好的控制了成像画面的弯曲和变形。
由图15和图16可知,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时,该光学变焦镜头100的场曲全视场控制在0.05mm以内,畸变小于2.3%,很好的控制了成像画面的弯曲和变形。
本申请的实例三:
本实施例中,光学变焦镜头100的设计参数请照表7、表8和表9。表7为各镜片的各个表面的相关参数,表7中标号与图17中各镜片表面标号对应。表8为各镜片的各个表面的非球面系统。表9为该光学变焦镜头100变焦为广角镜头及主摄镜头时的参数。表7和表9中D12为第二镜片112与第三镜片121之间的距离,D23为第六镜片124与第七镜片131之间的距离。
表7各镜片的设计参数
Figure BDA0002748379800000171
Figure BDA0002748379800000181
表8各透镜的非球面参数
序号 k B C D E F G H
S1 -1.05E+01 1.57E-03 -3.51E-05 2.74E-07 2.60E-09 -8.69E-11 9.83E-13 -4.56E-15
S2 -1.75E+02 2.75E-03 -4.67E-05 1.48E-06 -1.88E-08 -2.36E-09 8.25E-11 -7.19E-13
S3 3.31E+00 -2.71E-03 1.13E-04 -5.74E-07 -5.33E-08 -2.96E-09 1.72E-10 -2.64E-12
S4 7.16E+00 -2.51E-03 1.12E-04 -2.77E-06 1.84E-07 -1.54E-08 5.23E-10 -6.86E-12
S5 -2.72E+01 1.37E-03 -2.43E-03 4.35E-04 -2.51E-05 5.27E-07 2.52E-08 -1.27E-08
S6 -4.47E+00 -7.51E-03 -6.48E-04 3.08E-04 -7.37E-06 -2.59E-07 -2.57E-09 -1.69E-08
S8 -9.30E-01 -6.00E-04 -5.98E-04 -1.06E-04 5.00E-05 -2.97E-06 7.51E-08 2.62E-09
S9 -2.19E+01 -1.03E-03 -1.59E-03 5.96E-04 -4.90E-05 -5.06E-06 1.31E-07 1.38E-07
S10 -1.80E+01 1.14E-02 -1.78E-03 8.55E-04 -1.26E-04 7.37E-07 -3.77E-07 1.59E-07
S11 -1.99E+02 -1.46E-02 5.30E-03 -1.47E-03 1.34E-04 5.29E-06 -1.45E-07 -1.08E-07
S12 1.95E+01 -2.88E-02 9.86E-03 -1.68E-03 1.62E-04 -1.06E-05 2.38E-06 -2.19E-07
S13 5.89E+01 -2.93E-04 3.99E-03 -1.60E-04 3.40E-05 -4.75E-06 7.19E-07 -9.83E-08
S14 -1.25E+00 -2.14E-02 1.59E-03 -1.52E-04 1.11E-05 -3.43E-07 1.45E-09 -6.81E-10
S15 -6.47E+00 -6.40E-03 1.49E-04 1.93E-05 -2.03E-06 2.78E-08 3.45E-09 -1.31E-10
表9变焦参数
Figure BDA0002748379800000182
Figure BDA0002748379800000191
本申请实例三中,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时的结构如图17所示,其光学调制传递函数的示意图如图19所示,其场曲如图21所示,其畸变如图22所示。
本申请实例二中,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时的结构如图18所示,其光学调制传递函数的示意图如图20所示,其场曲如图23所示,其畸变如图24所示。
由图19可知,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时,该光学变焦镜头100对波长范围介于0.47μm至0.65μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0mm、0.465mm、0.93mm、1.395mm、1.86mm、2.325mm、2.79mm、3.255mm、3.72mm、4.185mm、4.65mm、5.12mm,空间频率介于0lp/mm至110lp/mm,其调制转换函数值介于0.35至1.0之间,在成像范围内110lp/mm处调制转换函数值优于0.35,具有较好的解析力。
由图20可知,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时,该光学变焦镜头100对波长范围介于0.47μm至0.65μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0mm、0.465mm、0.93mm、1.395mm、1.86mm、2.325mm、2.79mm、3.255mm、3.72mm、4.185mm、4.65mm、5.12mm,空间频率介于0lp/mm至110lp/mm,其调制转换函数值介于0.4至1.0之间,在成像范围内110lp/mm处调制转换函数值优于0.4,具有较好的解析力。
由图21和图22可知,该光学变焦镜头100变焦为广角镜头时,该光学变焦镜头100的场曲全视场控制在0.05mm以内,畸变小于7%,很好的控制了成像画面的弯曲和变形。
由图23和图24可知,该光学变焦镜头100变焦为主摄镜头时,该光学变焦镜头100的场曲全视场控制在0.05mm以内,畸变小于2.0%,很好的控制了成像画面的弯曲和变形。
请一并参阅图1和图25,本申请实施例还公开了一种摄像模组,该摄像模组包括图像传感器和如上任一实施例所述的光学变焦镜头100,图像传感器设于光学变焦镜头100的像侧。本申请实施例的摄像模组使用了上述任一实施例所述的光学变焦镜头100,从而可以使用一个摄像模组实现主拍摄与广角摄像的切换,体积小,成本低。本申请实施例的摄像模组使用了上述任一实施例所述的光学变焦镜头100,其具有上述光学变焦镜头100的效果与特点,在此不再赘述。
请参阅图26,本申请实施例还公开了一种移动终端,包括机壳和如上述实施例所述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述机壳上。本申请移动终端使用了上述实施例所述的摄像模组,可以通过一个摄像模组实现主拍摄与广角摄像的切换,从而可以减少摄像头的使用,降低成本,减小占用壳体中的空间。本申请实施例的移动终端使用了上述实施例所述的摄像模组,其具有上述摄像模组的效果与特点,而该摄像模组使用了上述任一实施例所述的光学变焦镜头100,其具有上述光学变焦镜头100的效果与特点,故该移动终端也具有上述光学变焦镜头100的效果与特点,在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的可选实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种光学变焦镜头,其特征在于,沿该光学变焦镜头的光轴由物侧到像侧依次由第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组组成;所述第一透镜组具有负屈折力,所述第二透镜组具有正屈折力,所述第三透镜组具有负屈折力;所述第一透镜组沿光轴由物侧到像侧依次由具有负屈折力的第一镜片和具有正屈折力的第二镜片组成;所述第二透镜组沿光轴由物侧到像侧依次由具有正屈折力的第三镜片、具有正屈折力的第四镜片、具有负屈折力的第五镜片和具有负屈折力的第六镜片组成;所述第三透镜组由具有负屈折力的第七镜片组成;
所述光学变焦镜头被构造为在变焦时使得所述第三透镜组固定,所述第一透镜组及所述第二透镜组沿所述光轴移动;
所述光学变焦镜头还满足如下关系式:
-1<FG2/FG1<0;
0<FG3/FG1<1;
其中,FG1为所述第一透镜组的焦距,FG2为所述第二透镜组的焦距,FG3为所述第三透镜组的焦距。
2.如权利要求1所述的光学变焦镜头,其特征在于,所述光学变焦镜头在变焦时:所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间距范围为0.05~6.5mm,所述第二透镜组与所述第三透镜组之间的间距范围为2~3mm。
3.如权利要求1所述的光学变焦镜头,其特征在于,所述光学变焦镜头变焦切换为广角镜头时的焦距范围为4-5mm。
4.如权利要求1-3任一项所述的光学变焦镜头,其特征在于,
第一镜片,所述第一镜片的物侧面于近光轴处为凹面,所述第一镜片的像侧面于近光轴处为凹面,所述第一镜片的物侧面和所述第一镜片的像侧面均为非球面;
第二镜片,所述第二镜片的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二镜片的像侧面于近光轴处为凹面,所述第二镜片的物侧面和所述第二镜片的像侧面均为非球面。
5.如权利要求4所述的光学变焦镜头,其特征在于,所述第一透镜组满足如下关系式:
-5<F2/F1<0;
其中,F1为所述第一镜片的焦距,F2为所述第二镜片的焦距。
6.如权利要求4所述的光学变焦镜头,其特征在于,第三镜片,所述第三镜片的物侧面于近光轴处为凸面,所述第三镜片的像侧面于近光轴处为凹面,所述第三镜片的物侧面和所述第三镜片的像侧面均为非球面;
第四镜片,所述第四镜片的物侧面于近光轴处为凸面,所述第四镜片的像侧面于近光轴处为凸面,所述第四镜片的物侧面和所述第四镜片的像侧面均为非球面;
第五镜片,所述第五镜片的物侧面于近光轴处为凹面,所述第五镜片的像侧面于近光轴处为凹面,所述第五镜片的像侧面具有至少一个反曲点,所述第五镜片的物侧面和所述第五镜片的像侧面均为非球面;
第六镜片,所述第六镜片的物侧面于近光轴处为凸面,所述第六镜片的像侧面于近光轴处为凹面,所述第六镜片的像侧面具有至少一个反曲点,所述第六镜片的物侧面和所述第六镜片的像侧面均为非球面。
7.如权利要求6所述的光学变焦镜头,其特征在于,所述第二透镜组满足如下关系式:
-15<F3/F1<0;
-1<F4/F1<0;
0<F5/F1<1;
0<F6/F1<8;
其中,F1为所述第一镜片的焦距,F3为所述第三镜片的焦距,F4为所述第四镜片的焦距,F5为所述第五镜片的焦距,F6为所述第六镜片的焦距。
8.如权利要求1所述的光学变焦镜头,其特征在于,所述第七镜片的物侧面于近光轴处为凸面,所述第七镜片的像侧面于近光轴处为凹面,所述第七镜片的像侧面具有至少一个反曲点,所述第七镜片的物侧面和所述第七镜片的像侧面均为非球面。
9.如权利要求8所述的光学变焦镜头,其特征在于,所述第三透镜组满足如下关系式:
0<F7/F1<2;
其中,F1为所述第一镜片的焦距,F7为所述第七镜片的焦距。
10.如权利要求1-3任一项所述的光学变焦镜头,其特征在于,所述光学变焦镜头在变焦切换为广角镜头时的视场角范围为95-105度。
11.一种摄像模组,包括图像传感器,其特征在于,还包括如权利要求1-10任一项所述的光学变焦镜头,所述图像传感器设于所述光学变焦镜头的像侧。
12.一种移动终端,包括机壳,其特征在于,还包括如权利要求11所述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述机壳上。
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