CN114236764A - 摄像光学镜头、摄像头模组及终端 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本申请涉及光学镜头技术领域,尤其涉及一种摄像光学镜头、摄像头模组及终端。
背景技术
随着智能终端技术的发展和消费者多样化的需求,摄像功能已成为智能终端的重要特征和评价智能终端性能的主要指标,加上智能终端向轻薄短小的外型的趋势发展,因此,市场对具备良好成像品质的小型化摄像镜头的需求日渐提高。
光圈F#值是直接影响摄像镜头核心功能的关键指标,随着技术发展,未来镜头的光圈F#值会越来越小,随着智能终端的厚度越来越薄,现有的镜头成像结构很难在减少光圈F#值的同时做到很小的光学总长(Total Track Length,简称TTL)以满足轻薄化的要求。
因此,需要设计一种在获得高成像性能的同时,能够满足大光圈和小光学总长TTL需求的摄像光学镜头。
发明内容
鉴于上述问题,本申请实施例提供一种摄像光学镜头、摄像头模组及终端,能够在获得高成像性能的同时,满足大光圈和小光学总长的需求。
为了实现上述目的,本申请实施例提供如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种摄像光学镜头,自物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜,且所述第一透镜的物侧面为凸面,其像侧面为凸面;所述第二透镜的物侧面为凹面,其像侧面为凸面;所述第三透镜的物侧面为凹面,其像侧面为凹面;所述第四透镜的物侧面为凸面,其像侧面为凸面;所述第五透镜的物侧面为凸面,其像侧面为凸面;所述摄像光学镜头的最大光圈值F#为2.0;且
所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,ZD为所述第一透镜物侧面至第五透镜像侧面之间的距离,f3为第三透镜的焦距。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,f为所述摄像光学镜头的总焦距,R51为所述第五透镜物侧面的曲率半径。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,所述R12为所述第一透镜像侧面的曲率半径,所述R31为所述第三透镜物侧面的曲率半径。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,R22为所述第二透镜像侧面的曲率半径,R41为所述第四透镜物侧面的曲率半径。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,CT1为所述第一透镜在光轴上的中心厚度,∑CT为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜分别在光轴上的中心厚度相加之和。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,CT3为所述第三透镜在光轴上的中心厚度,∑CT为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜分别在光轴上的中心厚度相加之和。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,CT5为所述第五透镜在光轴上的中心厚度,∑CT为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜分别在光轴上的中心厚度相加之和。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
其中,f为摄像光学镜头的总焦距,R12为第一透镜像侧面的曲率半径,R51为第五透镜物侧面的曲率半径。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头还包括滤光片,所述滤光片设置在所述第五透镜背离所述第四透镜的一侧,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
1.375<YD12-YD52<1.455;
其中,YD12是第一透镜物侧面的最大有效半径处至滤光片像侧面之间的间距,YD52是第五透镜像侧面的最大有效半径处至滤光片像侧面之间的间距。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
300≤d1≤400;
其中,d1为物侧所在光轴几何中心至所述第一透镜物侧面光轴几何中心的距离。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头满足:
3.9247mm<TTL<4.1247mm
其中,TTL为摄像光学镜头的光学总长。
作为一种可选的实施方式,所述摄像光学镜头的最大视场角为80.4°。
作为一种可选的实施方式,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜的波长依次为0.40μm、0.50μm、0.555μm、0.60μm、0.70μm。
作为一种可选的实施方式,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜均为非球面透镜。
作为一种可选的实施方式,所述第一透镜为塑料非球面透镜;所述第二透镜为塑料非球面透镜;所述第三透镜和所述第四透镜均为聚酯树脂非球面透镜;所述第五透镜为塑料非球面透镜。
与相关技术相比,本申请实施例提供的摄像光学镜头至少具有如下优点:
本申请实施例提供的摄像光学镜头中,能够在获得高成像性能的同时,满足大光圈,浅景深,小光学总长的需求,从而能够节省空间,实现小型化摄像镜头的目的。
第二方面,本申请实施例提供一种摄像头模组,包括感光元件和上述第一方面的摄像光学镜头,所述感光元件位于所述摄像光学镜头的像侧,所述感光元件用于将所述摄像光学镜头形成的光学图像转为电信号。
第三方面,本申请实施例提供一种终端,包括处理器和上述第二方面提供的摄像头模组,摄像头模组用于获取图像数据并将所述图像数据输入到所述处理器中,以使所述处理器对所述图像数据进行处理。
本申请实施例提供的摄像头模组和终端具有与上述摄像光学镜头相同的有益效果,在此不再赘述。
除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本申请实施例提供的摄像光学镜头、摄像头模组及终端所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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为本申请实施例提供的摄像光学镜头的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的摄像光学镜头的光线入射示意图;
图3为本申请实施例提供的摄像光学镜头的调制对比度(MTF)曲线示意图;
图4为本申请实施例提供的摄像光学镜头的离焦曲率示意图;
图5为本申请实施例提供的摄像光学镜头的轴向色差示意图;
图6为本申请实施例提供的摄像光学镜头的场曲示意图;
图7为本申请实施例提供的摄像光学镜头的畸变示意图;
图8为本申请实施例提供的摄像光学镜头的畸变模拟示意图;
图9为本申请实施例提供的摄像光学镜头的模拟成像示意图。
附图标记:
100-摄像光学镜头;110-第一透镜;120-第二透镜;130-第三透镜;
140-第四透镜;150-第五透镜;160-滤光片;170-图像传感器。
具体实施方式
为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,均属于本申请保护的范围。
为了方便理解,下面先对本申请所涉及的技术术语进行解释和描述。
焦距(focal length),也称为焦长,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时,透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。从实用的角度可以理解为镜头中心至胶片平面的距离,对于定焦镜头来说,其光学中心的位置是固定不变的,对于变焦镜头来说,镜头的光线中心的编号带来镜头焦距的变化。
有效焦距(effect focal length,EFL)是透镜中心到焦点的距离。
光圈,是用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面光量的装置,它通常是在镜头内,表达光圈大小用F#数值表示。
光圈F#值,是镜头的焦距/镜头通光直径得出的相对值(相对孔径的倒数)。光圈F#值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多。光圈F#值越大,景深越小,拍照的背景内容将会虚化,类似长焦镜头的效果。
相对孔径,等于镜头焦距除以入射瞳直径。
正折光力,也可以称为正屈折力,表示镜片有正的焦距、有会聚光线的效果。
负折光力,也可以称为负屈折力,表示镜片有负的焦距、有发散光线的效果。
光学总长(Total Track Length,简称TTL),指从镜筒头部至成像面的总长度,是形成相机高度的主要因素。
阿贝数,即色散系数,是光学材料在不同波长下的折射率的差值比,代表材料色散程度大小。
视场角(field of view,简称FOV),在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。视场角的大小决定了光学仪器的视野范围,视场角越大,视野就越大,光学倍率就越小。
光轴,是一条垂直穿过理想透镜中心的光线。与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的凸透镜应是所有的光线会聚在透镜后的一点,这个会聚所有光线的一点,即为焦点。
物侧,以透镜为界,被摄物体所在的一侧为物侧,透镜靠近物侧的表面可以称为物侧面。
像侧,以透镜为界,被摄物体的图像所在的一侧为像侧,透镜靠近像侧的表面可以称为像侧面。
光阑,指用来限制成像光束大小或成像空间单位的光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障。
孔径光阑,是限制轴上点像成像光束中边缘光线的最大倾角的光阑,即入射孔径角最小的光阑。
轴向色差,也称为纵向色差或位置色差或轴向像差,一束平行于光轴的光线,在经过镜头后会聚于前后不同的位置,这种像差称为位置色差或轴向色差。这是由于镜头对各个波长的光所成像的位置不同,使得最后成像时不同色的光的像其焦平面不能重合,复色光散开形成色散。
横向色差,也称为倍率色差,光学系统堆不同色光的放大率的差异称为倍率色差。波长引起光学系统的放大率的变化,像的大小随之变化。
调制对比度(Modulation Transfer Function,简称MTF),系统成像质量的一种平均量。
畸变,也称为失真,光学系统对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度。畸变是由于光阑球差的影响,不同视场的主光线通过光学系统后与高斯像面的交点高度不等于理想像高,两者之差就是畸变,因此,畸变只改变轴外物点在理想面上的成像位置,使像的形状产生失真,但不影响像的清晰度。
光学畸变,是指光学理论上计算所得到的变形度。
本申请实施例提供的终端可以为具有摄像或拍照功能的终端设备,例如,手机、平板电脑、手提电脑、摄像机、录像机、照相机或其他形态的具有拍照或摄像功能的设备,为了方便连接,本申请实施例以终端为手机为例进行描述。
终端为手机时,摄像头模组可以为一个或多个,手机的正面和背面均可以设置摄像头模组,或者,只在正面或背面设置摄像头模组。摄像头模组可用于自拍,也可以用于拍摄其他对象。
可以理解的是,摄像头模组可以用于拍摄不同距离的景象,例如,摄像头模组可以用于拍摄远处景象,也可以用于拍摄近处景象或微距景象。
摄像头模组包括摄像光学镜头、图像传感器、模数转换器、图像处理器和存储器等。
摄像头模组的工作原理可以为:被摄景物反射的光线通过光学镜头生成光学图像投射到图像传感器表面上,光学图像然后转为电信号即模拟图像信号,模拟图像信号通过模数转换器转换后变为数字图像信号,数字图像信号在经过图像处理器的加工处理,形成压缩图像信号,可以存储在存储器中进行处理,最终通过显示器或显示屏即可以看到图像。
光学镜头影响成像质量和成像效果,其主要利用透镜的折射原理进行成像,即景物光线通过镜头,在聚焦平面上形成清晰的影像,并通过感光材料或感光器记录景物的影像。光学镜头可以是由不同的透镜经系统组合而成的整体,其组成可以是透镜结构。
而光学镜头的一个关键指标即为光圈F#值,光圈F#值直接影响摄像头的夜景、抓拍、背景虚化、视频等核心功能,由于使用大光圈(光圈F#值更小)镜头拍摄时可以增加照片的虚化背景并突显主体,还可以提高快门速度和对焦速度,并具有较好的成像质量,因此,大光圈会是手机摄像头的主流趋势。另外,随着手机整体向轻薄化方向发展,摄像头小型化的需求也日渐提高,同时还需具有良好的成像品质。为获得较佳的成像品质,可以增大感光元件尺寸与像素,但同时也会造成摄像头模组高度的增加。
因此,需要设计一种摄像光学镜头,能够保证高成像性能的同时,满足大光圈和较小光学总长的需求。
需要说明的是,本申请实施例中的大光圈可以理解为光圈F#值小于2.25的光圈,超大光圈可以理解为光圈F#值小于1.5的光圈。
图1为本申请实施例提供的摄像光学镜头的结构示意图;图2为本申请实施例提供的摄像光学镜头的光线入射示意图。
参见图1和图2所示,本申请实施例的提供的摄像光学镜头100可以是上述摄像头模组中的光学镜头。
在由多个透镜构成的成像系统中,不同的透镜组合(例如透镜沿光路排列的次序、透镜的材质、折射率、形状曲率等)带来不同的光学性能,并控制光线进入光线系统。如图1和图2所示,本申请实施例提供的摄像光学镜头100包括5个透镜,即从物侧至像侧依序包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150。其中,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150同轴设置。
需要说明的是,在实际情况下,各透镜可能会由于装配原因或者透镜制作工艺原因,各透镜之间的光轴会稍微错开,此时,各透镜也能够算作为各透镜同轴设置。每片透镜包括朝向物侧的物侧面以及朝向像侧的像侧面。
可选的,第一透镜110背离第二透镜120的一侧还可以设置孔径光阑,在第五透镜150背离第四透镜140的一侧还可以设置图像传感器170,在第五透镜150和图像传感器170之间还可以设置有滤光片160,例如,平板红外截止滤光片160等。
可以理解的是,本申请实施例中的各透镜均具有正折光力或负折光力。
其中,在本申请实施例中,第一透镜110主要功能为正透镜聚光作用,第二透镜120主要功能为负透镜发散光线,第三透镜130主要功能为正透镜再次聚光作用,第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130可以通过不同的色散系数组合来降低系统色散像差,第四透镜140和第五透镜150可以将光线扩散至更大的范围。下面对摄像光学镜头100进行详细描述。
为了方便理解和描述,本申请实施例对摄像光学镜头100的相关参数的表示进行了定义,例如用f表示摄像光学镜头100的焦距,用f1表示第一透镜110的焦距,f3表示第三透镜130的焦距等,类似定义的字母表示仅仅是示意性的,当然也可以用其它形式表示,在此,本申请不做具体限制。
还需要说明的是,以下关系式中涉及比值的参数的单位保持一致,例如,分子的单位为毫米(mm),分母的单位也是毫米。
还需要说明的是,曲率半径的正负表示光学面向物侧凸或向像侧凸,光学面(包括物侧面或像侧面)向物侧凸时,该光学面的曲率半径为正值,光学面向像侧凸时,相当于光学面向物侧面凹,该光学面的曲率半径为负值。
在本申请实施例中,第一透镜110的物侧面为凸面,其像侧面也为凸面;第二透镜120的物侧面为凹面,其像侧面为凸面;第三透镜130的物侧面为凹面,其像侧面为凹面;第四透镜140的物侧面为凸面,其像侧面为凸面;第五透镜150的物侧面为凸面,其像侧面为凸面。本实施例中,通过将第一透镜110至第五透镜150按照上述结构进行设置,从而使得摄像光学镜头100的最大光圈值能够满足F#=2.0,且摄像光学镜头100的各透镜满足下列关系式:
其中,f3为第三透镜130的焦距,ZD为第一透镜110物侧面至第五透镜150像侧面之间的距离。
可以理解的是,上述摄像光学镜头100的各透镜指的是第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150。
上述关系式规定了第一透镜110物侧面至第五透镜150像侧面之间的距离与第三透镜130的焦距的比值,能够限制镜片的形状。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
其中,f为摄像光学镜头100的总焦距,R51为第五透镜150物侧面的曲率半径。
上述关系式规定了摄像光学镜头100的总焦距与第五透镜150为侧面的曲率半径的比值,能够限制镜片的形状。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
其中,R12为第一透镜110像侧面的曲率半径,R31为第三透镜130物侧面的曲率半径。
上述关系式规定了第一透镜110的像侧面和第三透镜130的物侧面的曲率半径之比的范围,表示了第一透镜110的像侧面和第三透镜130的物侧面的凹凸程度,有利于降低摄像光学镜头100的光学总长TTL。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
其中,R22为第二透镜120像侧面的曲率半径,R41为第四透镜140物侧面的曲率半径。
上述关系式规定了第二透镜120的像侧面和第四透镜140的物侧面的曲率半径之比的范围,表示了第二透镜120的像侧面和第四透镜140的物侧面的凹凸程度,有利于降低摄像光学镜头100的光学总长TTL。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
其中,CT1为第一透镜110在光轴上的中心厚度,∑CT为第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150分别在光轴上的中心厚度相加之和。
上述关系式通过控制第一透镜110在光轴上的中心厚度与5个透镜在光轴上的中心厚度相加之和的比例,能够限制镜片形状,保证合理的透镜厚度。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
其中,CT3为第三透镜130在光轴上的中心厚度,∑CT为第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150分别在光轴上的中心厚度相加之和。
上述关系式通过控制第三透镜130在光轴上的中心厚度与5个透镜在光轴上的中心厚度相加之和的比例,能够限制镜片形状,保证合理的透镜厚度。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
其中,CT5为第五透镜150在光轴上的中心厚度,∑CT为第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150分别在光轴上的中心厚度相加之和。
上述关系式通过控制第五透镜150在光轴上的中心厚度与5个透镜在光轴上的中心厚度相加之和的比例,能够限制镜片形状,保证合理的透镜厚度。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
其中,f为摄像光学镜头100的总焦距,R12为第一透镜110像侧面的曲率半径,R51为第五透镜150物侧面的曲率半径。
上述关系式通过控制摄像光学镜头100的总焦距分别与第一透镜110像侧面的曲率半径和第五透镜150物侧面的曲率半径的比值之和的范围,能够限制镜片的形状,控制摄像光学镜头100的光学总长。
可选的,摄像光学镜头100还包括滤光片160,滤光片160设置在第五透镜150背离第四透镜140的一侧,即滤光片160设置在第五透镜150和图像传感器170之间,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
1.375<YD12-YD52<1.455;
其中,YD12是第一透镜110物侧面的最大有效半径处至滤光片160像侧面之间的间距,YD52是第五透镜150像侧面的最大有效半径处至滤光片160像侧面之间的间距。
上述关系式通过控制第一透镜110物侧面的最大有效半径处至滤光片160像侧面之间的间距,与第五透镜150像侧面的最大有效半径处至滤光片160像侧面之间的间距的差值范围,能够限制镜片的形状,控制摄像光学镜头100的光学总长。
可选的,摄像光学镜头100的各个透镜满足下列关系式:
300≤d1≤400;
其中,d1为物侧所在光轴几何中心至第一透镜110物侧面光轴几何中心的距离。
可选的,本申请实施例提供的摄像光学镜头100的各透镜可选用非球面透镜,例如,塑料的非球面透镜或玻璃非球面透镜。采用非球面的透镜,能够尽可能的消除在成像的时候出现的像差,从而改善成像质量。
在一个实施例中,各透镜采用塑料的非球面透镜。示例性的,第一透镜110可以为APEL聚合物系列的塑料材质制成,例如,第一透镜110可以选用牌号为APL5014CL的材料制成,其折射率可以达到1.54,阿贝数可以达到56.1;第二透镜120可以为环氧类塑料材质制成,例如,第二透镜120可以选用牌号为EP10000的材料制成,其折射率可以达到1.69,阿贝数可以达到18.4;第三透镜130和第四透镜140可以为聚酯树脂类材质制成,例如,第三透镜130和第四透镜140可以选用牌号为OKP4的材料制成,因此,第三透镜130和第四透镜140的折射率可以为1.61,阿贝数可以为26.0;第五透镜150可以为聚烯烃类塑料材质制成,例如,第五透镜150可选用牌号为E48R材质制成,其折射率可以达到1.53,阿贝数可以达到55.9,本申请实施例采用上述材质的混合设计,从而实现大光圈摄像光学镜头100的设计。
本申请实施例中,各透镜像侧面及物侧面满足公式:
其中,y为非球面的矢高,r为非球面的径向坐标,c为非球面的顶点球曲率,k为二次曲面常数,a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16为球面系数。
通过上述关系式,以得到具有不同的非球面的透镜,使得不同的透镜能够实现不同的光学效果,从而通过各不同的非球面透镜的配合实现良好的拍摄效果。
可以理解的是,本申请实施例可以采用其他能够满足折射率等要求的材料来实现大光圈的摄像光学镜头100的设计。
另外,本申请实施例中各透镜的波长范围在380μm~780μm之间,可以达到过滤红光的目的,从而获得良好的成像效果。
在本申请实施例中,摄像光学镜头100按照上述规定关系式及结构进行设置,摄像光学总长TTL可控制在3.9247mm<TTL<4.1247mm之间,优选的,TTL可以为4.02mm,从而达到优化摄像光学镜头100的光线总长的目的,实现减小光学总长的目的。
根据上述实施例中给定的关系式和范围,通过上述透镜的配置方式和具有特定光学设计的透镜的组合,可以使摄像光学镜头100满足大光圈和小TTL的需求,同时还可以获得较高的成像性能。
下面将结合图1和图2更加详细地描述本申请实施例的一些具体的而非限制性的例子。为方便理解,以下实施例中的摄像光学镜头100仍参考图2所示的摄像光学镜头100进行描述。
在本实施例中,摄像光学镜头的最大光圈值F#为2.0;第一透镜110的材质为APL5014CL,第一透镜110的有效焦距(用f1表示)为2.702mm,第一透镜110的物侧面(用R11表示)为凸面,R11的曲率半径为+1.245mm;第一透镜110的像侧面(用R12表示)也为凸面,R12的曲率半径为+6.680mm,且第一透镜110的厚度(用CT1表示)为0.539mm,即第一透镜110的物侧面光轴几何中心至第一透镜110的像侧面光轴几何中心的距离;且第一透镜110的折射率为1.54,阿贝数为56.1。
第二透镜120的材质为EP10000,第二透镜120的有效焦距(用f2表示)为-5.864mm,第二透镜120的物侧面(用R21表示)为凹面,R21的曲率半径为-23.298mm;第二透镜120的像侧面(用R22表示)为凸面,R22的曲率半径为+4.943mm,且第二透镜120的厚度(用CT2表示)为0.155mm,即第二透镜120的物侧面光轴几何中心至第二透镜120的像侧面光轴几何中心的距离;且第二透镜120的折射率为1.69,阿贝数为18.4。
第三透镜130的材质为OKP4,第三透镜130的有效焦距(用f3表示)为29.036mm,第三透镜130的物侧面(用R31表示)为凹面,R31的曲率半径为-12.140mm;第三透镜130的像侧面(用R32表示)为凹面,R32的曲率半径为-7.319mm,且第三透镜130的厚度(用CT3表示)为0.322mm,即第三透镜130的物侧面光轴几何中心至第三透镜130的像侧面光轴几何中心的距离;第三透镜130的折射率为1.61,阿贝数为26.0。
第四透镜140的材质为OKP4,第四透镜140的有效焦距(用f4表示)为-26.192mm,第四透镜140的物侧面(用R41表示)为凸面,R41的曲率半径为+6.210mm;第四透镜140的像侧面(用R42表示)为凸面,R42的曲率半径为+4.403mm,且第四透镜140的厚度(用CT4表示)为0.316mm,即第四透镜140的物侧面光轴几何中心至第四透镜140的像侧面光轴几何中心的距离,第四透镜140的折射率为1.61,阿贝数为26.0。
第五透镜150的材质为E48R,第五透镜150的有效焦距(用f5表示)为+1.960mm,第五透镜150的物侧面(用R51表示)为凸面,R51的曲率半径为+1.960mm;第五透镜150的像侧面(用R52表示)为凸面,R52的曲率半径为+1.436mm,且第五透镜150的厚度(用CT5表示)为0.767mm,即第五透镜150的物侧面光轴几何中心至第五透镜150的像侧面光轴几何中心的距离;第五透镜150的折射率为1.53,阿贝数为55.9。
另外,滤光片160的厚度(用CT6表示)为0.210mm,材料可以为BK7。
可选的,第一透镜110的像侧面光轴几何中心至第二透镜120的物侧面光轴几何中心的距离(可以用DT1表示)可以为0.096mm;第二透镜120的像侧面光轴几何中心至第三透镜130的物侧面光轴几何中心的距离(可以用DT2表示)可以为0.261mm;第三透镜130的像侧面光轴几何中心至第四透镜140的物侧面光轴几何中心的距离(可以用DT3表示)可以为0.481mm;第四透镜140的像侧面光轴几何中心至第五透镜150的物侧面光轴几何中心的距离(可以用DT4表示)可以为0.296mm;第五透镜150的像侧面光轴几何中心至滤光片160的物侧面光轴几何中心的距离(可以用DT5表示)可以为0.311mm;摄像光学镜头100的光线总长TTL为4.02mm,最大半视场角为40.2°;最大全视场角为80.4°,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150的波长依次为0.40μm、0.50μm、0.555μm、0.60μm、0.7μm。
图3为本申请实施例提供的摄像光学镜头的调制对比度(MTF)曲线示意图;图4为本申请实施例提供的摄像光学镜头的离焦曲率示意图;图5为本申请实施例提供的摄像光学镜头的轴向色差示意图;图6为本申请实施例提供的摄像光学镜头的场曲示意图;图7为本申请实施例提供的摄像光学镜头的畸变示意图;图8为本申请实施例提供的摄像光学镜头的畸变模拟示意图;图9为本申请实施例提供的摄像光学镜头的模拟成像示意图。基于上述摄像光学镜头的设计数据,上述实施例的透镜组合方式设计的摄像光学镜头的光学性能见图3至图9所示。
其中,从图3中可知,本申请实施例提供的摄像光学镜头100在低温以及高温下的成像变形差异较小,温漂得到良好的校正,能够满足在较宽的温度范围内均能够满足成像清晰的要求。从图5中可以看出,本实施例中,轴向像差控制在±1.8μm的范围内,镜头的轴向色差均得到良好校正。图6中,纵坐标代表的是视场角,横坐标代表的是像点偏离近轴像面的距离,由图6可知,本申请实施例提供的摄像光学镜头的场曲在预设范围内。
需要说明的是,非常靠近光轴的光线,入射到光学表面时,入射角也会比较小,满足小角度近似的条件,把小角度近似能够适用的范围,就称为近轴范围。
图7中的纵坐标代表的是视场角,横坐标代表的是像点偏离近轴像面的距离,在图7中,横坐标表示的范围为百分比,即像点偏离近轴像面的距离占像点距离光轴像面的距离的百分比。
另外,从图8可知,本申请实施例提供的摄像光学镜头的畸变在正常范围内,能够使摄像光学镜头达到预期的光学性能。
综上,本申请实施例提供的摄像光学镜头,可以使摄像光学镜头满足大光圈和小TTL的需求,同时还可以获得较高的成像性能。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
5.根据权利要求1所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头还包括滤光片,所述滤光片设置在所述第五透镜背离所述第四透镜的一侧,所述摄像光学镜头满足下列关系式:
1.375<YD12-YD52<1.455;
其中,YD12是第一透镜物侧面的最大有效半径处至滤光片像侧面之间的间距,YD52是第五透镜像侧面的最大有效半径处至滤光片像侧面之间的间距;
和/或,
所述摄像光学镜头满足下列关系式:
300≤d1≤400;
其中,d1为物侧所在光轴几何中心至所述第一透镜物侧面光轴几何中心的距离;和/或,
所述摄像光学镜头满足:
3.9247mm<TTL<4.1247mm;
其中,TTL为摄像光学镜头的光学总长。
6.根据权利要求1述的摄像头光学镜头,其特征在于,所述摄像光学镜头的最大视场角为80.4°;和/或,
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜的波长依次为0.40μm、0.50μm、0.555μm、0.60μm、0.70μm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的摄像光学镜头,其特征在于,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜均为非球面透镜。
8.根据权利要求7所述的摄像光学镜头,其特征在于,
所述第一透镜为塑料非球面透镜;
所述第二透镜为塑料非球面透镜;
所述第三透镜和所述第四透镜均为聚酯树脂非球面透镜;
所述第五透镜为塑料非球面透镜。
9.一种摄像头模组,其特征在于,包括感光元件和如权利要求1-8中任一项所述的摄像光学镜头,所述感光元件位于所述摄像光学镜头的像侧,所述感光元件用于将所述摄像光学镜头形成的光学图像转为电信号。
10.一种终端,其特征在于,包括处理器和如权利要求9所述的摄像头模组,所述摄像头模组用于获取图像数据并将所述图像数据输入到所述处理器中,以使所述处理器对所述图像数据进行处理。
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