CN113376805A

CN113376805A - 光学镜头、及电子设备

Info

Publication number: CN113376805A
Application number: CN202110668244.7A
Authority: CN
Inventors: 张振超; 张恒溢
Original assignee: Shanghai Moruan Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Moruan Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2021-09-10

Abstract

本发明涉及光学镜头领域，公开了一种光学镜头，光学镜头在自物侧至像侧的方向上依序包括第一透镜、第二透镜和第三透镜；其中，第一透镜的物侧面与第三透镜的像侧面之间的轴上距离为D13，第三透镜的焦距为f3，光学镜头的F数为FNO，且满足下列关系式：‑2.500＜D13/f3＜‑2.000；FNO＝2.200。本发明的光学镜头具有光圈大、景深浅的优点，从而增大暗景拍摄画面的亮度，同时在拍摄时可以增强背景虚化、突出成像主体。本发明还公开了一种应用该光学镜头的电子设备。

Description

光学镜头、及电子设备

技术领域

本发明涉及光学镜头领域，特别涉及一种适用于智能手机、平板电脑等智能电子设备的光学镜头、以及一种应用该光学镜头的电子设备。

背景技术

随着科技发展，电子数码产品功能日渐丰富，许多数码产品中都集成了摄像光学镜头组件。为满足消费者对于高成像品质的需求，搭载于智能设备的镜头组件采用三片式透镜结构。目前常用的三片式微距2M(两百万放大倍率)镜头的光圈数(F数)大多设计为2.4，这种镜头的光圈小、景深浅，因此在暗景拍摄时具有进光量小的缺点，导致了拍摄画面亮度低的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种光学镜头，其具有光圈大、景深浅的优点，从而增大暗景拍摄画面的亮度，同时在拍摄时可以增强背景虚化、突出成像主体。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种光学镜头，其特征在于，所述光学镜头在自物侧至像侧的方向上依序包括第一透镜、第二透镜和第三透镜；其中，所述第一透镜的物侧面与第三透镜的像侧面之间的轴上距离为D13，所述第三透镜的焦距为f3，所述光学镜头的F数为FNO，且满足下列关系式：-2.500＜D13/f3＜-2.000；FNO＝2.200。

另外，所述光学镜头的总焦距为f，所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5，且满足下列关系式：0.450＜f/R5＜0.650。

另外，所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为R2，所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5，且满足下列关系式：-1.200＜R2/R5＜-1.000。

另外，所述第一透镜的轴上厚度为d1，所述第二透镜的轴上厚度为d3，所述第三透镜的轴上厚度为d5，且满足下列关系式：0.350＜d3/(d1+d3+d5)＜0.400。

另外，所述光学镜头的总焦距为f，所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为R2，所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5且满足下列关系式：0.930＜f/R2+f/R5＜1.100。

另外，所述光学镜头还包括位于所述第三透镜的像侧面一侧的透光平板，所述第一透镜的物侧面的最大有效半径位置到透光平板的像侧面的位置的距离为YD14，所述第二透镜的像侧面的最大有效半径位置到透光平板的像侧面的位置的距离为YD24，且满足下列关系式：1.600mm＜YD14-YD24＜1.700mm。

另外，所述光学镜头的系统总长为TTL，且满足下列关系式：2.985mm＜TTL＜3.185mm。

另外，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第二透镜的物测面为凹面，所述第二透镜的像测面为凹面。

另外，所述光学镜头的最大半视场角为39°，所述光学镜头的最大全视场角为78°。

本发明的实施方式还提供了一种电子设备，其包括了如上所述的光学镜头。

本发明的有益效果在于：本发明的光学镜头具有光圈大、景深浅的优点，从而增大暗景拍摄画面的亮度，同时在拍摄时可以增强背景虚化、突出成像主体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，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它的附图，其中：

图1是本发明本实施方式的光学镜头的结构示意图；

图2是图1所示光学镜头的MTF曲线示意图；

图3是图1所示光学镜头的相对照度示意图；

图4是图1所示光学镜头的轴向像差示意图；

图5是图1所示光学镜头的倍率色差示意图；

图6是图1所示光学镜头的场曲及畸变示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

本发明的实施方式提供了一种光学镜头10。图1所示为本发明本实施方式的光学镜头10的结构示意图，该光学镜头10共包括三片透镜。具体的，左侧为物侧，右侧为像侧，光学镜头10在自物侧至像侧的方向上依序包括：第一透镜L1、光圈S0、第二透镜L2、第三透镜L3。第一透镜L1具有物侧面S1和像侧面S2，第二透镜L2具有物侧面S3和像侧面S4，第三透镜L3具有物侧面S5和像侧面S6。

在本实施方式中，定义所述第一透镜的物侧面与第三透镜的像侧面之间的轴上距离为D13，所述第三透镜的焦距为f3，所述光学镜头的F数(即，光学镜头的有效焦距和入瞳直径的比值)为FNO，且满足下列关系式：-2.500＜D13/f3＜-2.000；FNO＝2.200。

在满足上述关系式的情况下，本实施方式的光学镜头具有光圈大、景深浅的优点，从而增大暗景拍摄画面的亮度，同时在拍摄时可以增强背景虚化、突出成像主体。

在本实施方式中，第一透镜L1的像侧面S2为凹面，第二透镜L2的物测面S3为凹面，第二透镜L2的像测面S4为凹面。

在本实施方式中，第一透镜、第二透镜和第三透镜由塑料制成。

在本实施方式中，定义光学镜头10的总焦距为f，第三透镜L3的物侧面S5的中心曲率半径为R5，且满足下列关系式：0.450＜f/R5＜0.650。

在本实施方式中，定义第一透镜L1的像侧面S2的中心曲率半径为R2，且满足下列关系式：-1.200＜R2/R5＜-1.000。

在本实施方式中，定义第一透镜了L1的轴上厚度为d1，第二透镜L2的轴上厚度为d3，所述第三透镜L3的轴上厚度为d5，且满足下列关系式：0.350＜d3/(d1+d3+d5)＜0.400。

在本实施方式中，光学镜头10还满足下列关系式：0.930＜f/R2+f/R5＜1.100。

在本实施方式中，第三透镜L3和像面Si之间可设置有透光平板，如光学过滤片(filter)GF等光学元件。透光平板具有物侧面S7和像侧面S8。定义第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半径位置到透光平板GF的像侧面S8的位置的距离为YD14，第二透镜L2的像侧面S4的最大有效半径位置到透光平板GF的像侧面S8的位置的距离为YD24，且满足下列关系式：1.600mm＜YD14-YD24＜1.700mm。

在本实施方式中，透光平板由玻璃制成。

在本实施方式中，定义光学镜头的系统总长为TTL(即，第一透镜L1的物侧面S1到像面Si的轴上距离)，且满足下列关系式：2.985mm＜TTL＜3.185mm。

下面将用实例进行说明本发明的光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、中心曲率半径、轴上厚度的单位为mm。

在本实施方式中，第一透镜L1的物侧面S1的中心曲率半径R1为1.808mm，像侧面S2的中心曲率半径R2为-4.351mm，轴上厚度d1为0.554mm，材料为APL5014CL。第二透镜L2的物侧面S3的中心曲率半径R3为-1.096mm，像侧面S4的中心曲率半径R4为-0.460mm，轴上厚度d3为0.526mm，材料为APL5014CL。第三透镜L3的物侧面S5的中心曲率半径R5为4.143mm，像侧面S6的中心曲率半径R6为0.537mm，轴上厚度d5为0.324mm，材料为POLYCARB。透光平板GF的厚度为0.21mm，材料为BK7。

在本实施方式中，第一透镜L1的像侧面S2到第二透镜L2的物侧面S3的轴上距离d2为0.548mm；第二透镜L2的像侧面S4到第三透镜L3的物侧面S5的轴上距离d4为0.04mm。第三透镜L3的像侧面S6到透光平板GF的物侧面S7的轴上距离为0.2mm。透光平板GF的像侧面S8到像面Si的轴上距离为0.593mm。

本实施方式的光学镜头10的上述设计数据如表1所示。

表1

其中，各符号的含义已在上文解释，另外，d0表示光圈S0到第一透镜L1的物侧面S1的轴上距离。

各个透镜面的非球面使用以下公式所示的非球面。但是，本发明不限于该公式表示的非球面多项式形式。

其中，k是圆锥系数，A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆是非球面系数,c是光学面中心的曲率，r是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离，z是非球面深度(非球面上距离光轴为r的点，与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)。

本实施方式的光学镜头10中各透镜的非球面数据如表2所示。

表2

在本实施方式中，通过上述设置，光学镜头10满足上述关系式，实现了所述光学镜头的F数为2.2，达到大光圈成像。光学镜头的系统总长TTL为3.075mm，焦距为2.123mm，入瞳直径ENPD为0.965mm，轴上像高IH为1.833mm，最大半视场角为39°，最大全视场角为78°。

图2示出了波长为470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光经过本实施方式的光学镜头10后的MTF(Modulation Transfer Function，调制传递函数)曲线示意图。可以看出，各个视场的子午T和弧矢S的MTF曲线比较接近，表明该广角光学镜头的在子午和弧矢两个方向的成像一致性比较好；此外，MTF曲线平直度较高，说明镜头边缘和中心部分的成像均匀性。

图3示出了波长为550nm的光经过本实施方式的光学镜头10后的相对照度示意图。图4示出了波长为470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光经过本实施方式的光学镜头10后的轴向像差。图5示出了波长为470nm和650nm的光经过本实施方式的光学镜头10后的倍率色差示意图。图6则示出了波长为470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm的光经过本实施方式的光学镜头10后的场曲及畸变示意图，图6的场曲S是弧矢方向的场曲，T是子午方向的场曲。

本发明的另一实施方式还提供了一种电子设备，其包括如前述实施方式所述的光学镜头。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种光学镜头，其特征在于，所述光学镜头在自物侧至像侧的方向上依序包括第一透镜、第二透镜和第三透镜；其中，所述第一透镜的物侧面与第三透镜的像侧面之间的轴上距离为D13，所述第三透镜的焦距为f3，所述光学镜头的F数为FNO，且满足下列关系式：

-2.500＜D13/f3＜-2.000；

FNO＝2.200。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的总焦距为f，所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5，且满足下列关系式：

0.450＜f/R5＜0.650。

3.根据权利要求1或2所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，且满足下列关系式：

-1.200＜R2/R5＜-1.000。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的轴上厚度为d1，所述第二透镜的轴上厚度为d3，所述第三透镜的轴上厚度为d5，且满足下列关系式：

0.350＜d3/(d1+d3+d5)＜0.400。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的总焦距为f，所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为R2，所述第三透镜的物侧面的中心曲率半径为R5且满足下列关系式：

0.930＜f/R2+f/R5＜1.100。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学镜头，其特征在于，还包括位于所述第三透镜的像侧面一侧的透光平板，所述第一透镜的物侧面的最大有效半径位置到透光平板的像侧面的位置的距离为YD14，所述第二透镜的像侧面的最大有效半径位置到透光平板的像侧面的位置的距离为YD24，且满足下列关系式：

1.600mm＜YD14-YD24＜1.700mm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的系统总长为TTL，且满足下列关系式：

2.985mm＜TTL＜3.185mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第二透镜的物测面为凹面，所述第二透镜的像测面为凹面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大半视场角为39°，所述光学镜头的最大全视场角为78°。

10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的光学镜头。