CN114895436B - 成像透镜组、摄像模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种成像透镜组、摄像模组及电子设备。成像透镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括具有正曲折力的第一透镜,以及包括具有曲折力的第二透镜至第五透镜,第一透镜的物侧面为凸面,第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,第三透镜的物侧面为凹面,第四透镜的物侧面于圆周处为凹面、像侧面于近光轴处为凸面,第四透镜的物侧面于圆周处为凹面、像侧面于近光轴处为凸面,并满足条件式:2.8≤f/CT1≤3.6,CT1≥0.8mm,其中,f为成像透镜组的有效焦距,CT1为第一透镜于光轴上的厚度。通过设将成像透镜组五片透镜的面型合理搭配,可使获得的成像透镜组具有头部口径小、头部深度长以及小型化特点,成像透镜组还能满足大视场角、小畸变的光学成像品质。
Description
技术领域
本申请涉及摄像技术领域,尤其涉及一种成像透镜组、摄像模组及电子设备。
背景技术
随着摄像相关技术的不断发展,拍照已经成为了电子设备的一种标配功能,消费者对有理想拍照效果的电子产品的需求也越来越高,一些高像素的摄像模组在配合优化软件算法的应用下,拍照效果十分优秀,给消费者带来了极佳的体验。随着感光元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)等感光芯片性能的提高,感光芯片逐渐向像元数增加、像元尺寸小的方向发展,这同时也对摄像模组中透镜组的成像品质和尺寸小型化提出了要求。
发明内容
本申请提供一种成像透镜组、摄像模组及电子设备,能够解决成像透镜组难以兼顾成像品质和尺寸的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种成像透镜组,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
具有正曲折力的第一透镜,第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第二透镜,第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第三透镜,第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
具有曲折力的第四透镜,第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第五透镜,第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面;
成像透镜组具有曲折力的透镜的数量为五片;
成像透镜组满足条件式:2.8≤f/CT1≤3.6,CT1≥0.8,其中,f为成像透镜组的有效焦距,CT1为第一透镜于光轴上的厚度。
成像透镜组本申请实施例的成像透镜组,设置第一透镜具有正曲折力,且设置第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,可加强轴上视场光线的汇聚,有利于大视场角的光线进入成像透镜组,以及利于大视场角的光线经第一透镜偏折后以较好地角度投射至后续透镜中。
设置第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,与第一透镜配合进一步加强轴上视场光线的汇聚。
设置第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面,有利于进一步增大成像透镜组的视场角,同时可矫正第一透镜和第二透镜产生的球差、慧差等像差。
设置第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面,可减缓光线进入成像透镜组的成像面的角度,减小成像透镜组的像差,降低成像透镜组的敏感度。
设置第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面,能使成像透镜组投射的光线更好地汇聚至成像透镜组的成像面,从而提升成像透镜组的成像解析能力,第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面还能有效缩短成像透镜组的总长,实现成像透镜组的小型化。
设置成像透镜组还满足:条件式(1)2.8≤f/CT1≤3.6,条件式(2)CT1≥0.8mm,满足条件式(1)和条件式(2)时,有利于将第一透镜的尺寸设计的较小,以满足成像透镜组小头部结构的外观需求,还可使成像透镜组头部深度做大,同时合理控制成像透镜组的有效焦距,可使成像透镜组具有大视场角的特点。当f/CT1<2.8时,第一透镜厚度过大,成像透镜组的像散像差难以修正,或者成像透镜组焦距太小导致成像透镜组视场角过大,外视场光线难以汇聚,成像透镜组成像质量不佳。当f/CT1>3.6时,第一透镜厚度不够,难以满足成像透镜组深度的要求,不利于小头部外观设计,或者成像透镜组焦距过大,视场角较小,难以满足成像需求,将成像透镜组应用于摄像模组安装于电子设备时没有市场竞争优势。
基于本申请实施例的成像透镜组,通过设置成像透镜组包括五片透镜,并将五片透镜的面型合理搭配,可使获得的成像透镜组具有头部口径小以及头部深度长的特点,同时,成像透镜组还能满足大视场角、小畸变的光学成像品质。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(3)3.0≤SD52/SD11≤4.0,其中,SD11为第一透镜的物侧面的有效半孔径,SD52为第五透镜的像侧面的有效半孔径。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(3)时,可减小第一透镜成型难度,还可使成像透镜组体积不会过大,同时,利于缩小第五透镜的像侧面的有效半孔径,可修正离轴视场像差,提升成像透镜组的成像品质。当SD52/SD11<3.0时,容易出现第一透镜的物侧面的有效半孔径过大,不利于成像透镜组头部尺寸小型化设计。当SD52/SD1>4.0时,第五透镜的像侧面的有效半孔径过大,容易出现杂散光,降低成像透镜组的成像质量。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(4)1≤f345/f12≤100,其中,f12为第一透镜和第二透镜的组合焦距,f345为第三透镜、第四透镜和第五透镜的组合焦距。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(4)时,便于控制第一透镜和第二透镜的组合焦距的大小,以及便于控制第三透镜、第四透镜和第五透镜的组合焦距的大小,以将这两个有效焦距的大小和方向进行配合,实现平衡成像透镜组的球差,提升成像透镜组轴上视场的成像品质。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(5)0.3mm-1≤tan(HFOV)/TT≤0.4mm-1,其中,HFOV为成像透镜组最大视场角的一半,TT为第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面于光轴的距离。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(5)时,可使成像透镜组具有更大的视场角,同时有利于成像透镜组结构的紧密排布,实现成像透镜组小型化的特点。当tan(HFOV)/TT<0.3mm-1时,不利于缩短成像透镜组的长度,导致成像透镜组难以满足小型化要求。当tan(HFOV)/TT>0.4mm-1时,成像透镜组视场角太大,成像透镜组收集光线的能力不足,光学畸变像差过大,导致成像透镜组成像质量不佳。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(6)0.3≤CT3/|SAG31|≤5.8,其中,CT3为第三透镜于光轴上的厚度,SAG31为为第三透镜的物侧面最大有效孔径处至第三透镜的物侧面在光轴上的交点于光轴方向上的位移量,此时,位移量朝向第三透镜的像侧面方向定义为负,朝向第三透镜的物侧面则定义为正。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(6)时,控制第三透镜的形状适当,有利于第三透镜的制造及成型,减少第三透镜成型不良的缺陷,同时可修整前端透镜组所产生的场曲,保证成像透镜组场曲的平衡,提高成像透镜组的成像质量。当CT3/|SAG31|>5.8时,第三透镜的物侧面于圆周处的面型过于平滑,对轴外视场光线折射能力不足,不利于畸变和场区像差的矫正。当CT4/|SAG31|<0.3时,第三透镜的物侧面于圆周处的面型过度弯曲,会导致第三透镜成型不良,影响制造良率。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(7)2≤f/EPD≤2.2,其中,EPD为成像透镜组的入瞳直径。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(7)时,有助于成像透镜组小型化设计,且使成像透镜组具有较大的入瞳直径,扩大光圈,在较暗的环境下或者光线不足的情况下,成像透镜组也能获取被测物清晰的细节信息,提升成像透镜组成像品质。当f/EPD>2.2,成像透镜组的入瞳直径过小,虽可满足小头部的需求,但成像透镜组的进光量不足,且难以与成像透镜组的有效焦距匹配,导致光线过暗,成像品质不佳。当f/EPD<2,成像透镜组的入瞳直径过大,导致边缘视场光线束的像散和像面弯曲等像差更加严重,不利于成像透镜组成像质量的提升。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(8)-0.2≤f3/f4≤-3.0,其中,f3为第三透镜的有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(8)时,通过合理配置第三透镜与第四透镜有效焦距的比值,可实现成像透镜组的正负球差的平衡,压缩成像透镜组的总长,实现薄型化特点,同时可矫正边缘视场像差,有效扩大成像透镜组100视场角。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(9)2.0≤(R10+R11)/(R10-R11)≤25.0,其中,R10为第五透镜的物侧面的于近光轴处的曲率半径,R10为第五透镜的像侧面于近光轴处的曲率半径。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(9)时,便于调整第五透镜的面型和屈折力,有助于修正成像透镜组的外视场像差,同时可使第五透镜在不同实施例中具有正曲折力或负曲折力,当第五透镜具有正曲折力时可调整成像透镜组后焦长度,有利于缩短成像透镜组总长,当第五透镜具有负曲折力时可进一步增大成像透镜组的视场角,有利于使成像透镜组获得更大的视野范围。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(10)0.05≤(T34+CT4+T45)/TTL≤0.25,其中,T34为第三透镜的像侧面与第四透镜的物侧面于光轴上的间隔距离,T45为第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面于光轴上的间隔距离,CT4为第四透镜于光轴上的厚度,TTL为第一透镜的物侧面至成像透镜组的成像面在光轴上的距离,即成像透镜组的光学总长。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(10)时,通过控制第三透镜与第四透镜于光轴上的空气间隔、第四透镜的中心厚度、第四透镜与第五透镜于光轴上的空气间隔三者之和与成像透镜组的光学总长的比值,可充分压缩成像透镜组的各透镜之间的间距,使成像透镜组具有超薄特性。当(T34+CT4+T45)/TTL<0.05,则第三透镜与第四透镜、第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔过近,难以对透镜进行组装,或第四透镜过薄,难以对第四透镜进行加工。当(T34+CT4+T45)/TTL>0.05,则导致第三透镜至第五透镜在整个成像透镜组中占用空间过大,难以调节其他透镜的安装位置或难以调节其他透镜的结构。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(11)-40°≤SLOPEmax_s8≤-28°,其中,SLOPEmax_s8为第四透镜的物侧面于圆周处的最大倾角,即该点处的切线与光轴的夹角(锐角),当夹角方向朝向第四透镜的像侧面,则SLOPEmax_s8为正,当夹角方向朝向第四透镜的物侧面,则SLOPEmax_s8为负。
基于上述实施例,当成像透镜组满足条件式(11)时,第四透镜的形状适当,有利于第四透镜的制造及成型,降低第四透镜成型不良的缺陷,以及减缓光线进入成像透镜组的成像面的角度,减小成像透镜组像差,降低成像透镜组的敏感度。当SLOPEmax_s8<-40°时,第四透镜圆周处过于弯曲,增加镜片模具的制造难度,镜片成型良率降低。当SLOPEmax_s8>-28°时,光线进入第四透镜物侧面的角度过大,容易造成全反射现象,增加杂散光风险,导致成像质量不佳。
第二方面,本申请实施例还提供了一种摄像模组,摄像模组包括感光元件和如上所述的成像透镜组,感光元件设于成像透镜组的像侧,以接收由成像透镜组形成的图像的光线。通过采用上述成像透镜组,摄像模组同样能够具有小型化特点,并具有大视场角、小畸变的光学成像品质,使成像透镜组具有良好的成像品质。
第三方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,电子设备包括固定件以及如上的摄像模组,摄像模组安装在固定件上用以获取图像。通过采用上述摄像模组,电子设备也能够获得良好的成像品质。
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成像透镜组的结构示意图;
图2A为本申请实施例一提供的成像透镜组的球差曲线图;图2B为本申请实施例一提供的成像透镜组的像散曲线图;图2C为本申请实施例一提供的成像透镜组的畸变曲线图;
图3为本申请实施例二提供的成像透镜组的结构示意图;
图4A为本申请实施例二提供的成像透镜组的球差曲线图;图4B为本申请实施例二提供的成像透镜组的像散曲线图;图4C为本申请实施例二提供的成像透镜组的畸变曲线图;
图5为本申请实施例三提供的成像透镜组的结构示意图;
图6A为本申请实施例三提供的成像透镜组的球差曲线图;图6B为本申请实施例三提供的成像透镜组的像散曲线图;图6C为本申请实施例三提供的成像透镜组的畸变曲线图;
图7为本申请实施例四提供的成像透镜组的结构示意图;
图8A为本申请实施例四提供的成像透镜组的球差曲线图;图8B为本申请实施例四提供的成像透镜组的像散曲线图;图8C为本申请实施例四提供的成像透镜组的畸变曲线图;
图9为本申请实施例五提供的成像透镜组的结构示意图;
图10A为本申请实施例五提供的成像透镜组的球差曲线图;图10B为本申请实施例五提供的成像透镜组的像散曲线图;图10C为本申请实施例五提供的成像透镜组的畸变曲线图;
图11为本申请一种实施例中提供的摄像模组的剖视图;
图12为本申请一种实施例中提供的电子设备的主视图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,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。
如图1、图3、图5、图7和图9所示,为本申请实施例提供的成像透镜组100的结构示意图,成像透镜组100具有曲折力的透镜的数量为五片,成像透镜组100的五片透镜同轴设置,即,五片透镜的光轴均处于同一直线,该直线可称为成像透镜组100的光轴H。具体地,成像透镜组100沿光轴H由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有屈折力的第二透镜L2、具有屈折力的第三透镜L3、具有屈折力的第四透镜L4、具有屈折力的第五透镜L5。成像透镜组100还包括成像面IMG,成像面IMG内用于安装将光线转化为图像信号的光学元件。来自物侧的光线依次经过第一透镜L1至第五透镜L5后投射至成像面IMG内的光学元件上,光学元件将光线转换为图像信号传输给后端控制系统进行图像解析等处理。
在一些实施例中,成像透镜组100还包括光阑ST,光阑ST中心位于成像透镜组100的光轴H上,光阑ST可置于任一两个透镜之间或置于第一透镜L1的物侧,并随各透镜安装于例如镜头的镜筒上。在另一些实施例中,光阑ST可设置为遮光图层,遮光图层涂覆于透镜的物侧面或像侧面上,并保留通光区域以允许光线穿过。
第一透镜L1具有正曲折力,第一透镜L1的物侧面S1于近光轴H处为凸面,本申请对第一透镜L1的像侧面S2的面型不做限定,例如,第一透镜L1的像侧面S2于近光轴H处可为凸面或凹面。通过设置第一透镜L1具有正曲折力,第一透镜L1的物侧面S1于近光轴H处为凸面,可加强轴上视场光线的汇聚,有利于大视场角的光线进入成像透镜组100,以及利于大视场角的光线经第一透镜L1偏折后以较好地角度投射至后续透镜中。
第二透镜L2具有曲折力,例如第二透镜L2具有正曲折力或负曲折力,第二透镜L2的物侧面S3于近光轴H处为凸面,本申请对第二透镜L2的像侧面S4的面型不做限定,例如,第二透镜L2的像侧面S4于近光轴H处可为凸面或凹面。将第二透镜L2与第一透镜L1配合,可进一步加强轴上视场光线的汇聚。
第三透镜L3具有曲折力,例如第三透镜L3具有正曲折力或负曲折力,第三透镜L3的物侧面S5于近光轴H处为凹面,本申请对第三透镜L3的像侧面S6的面型不做限定,例如,第三透镜L3的像侧面S6于近光轴H处可为凸面或凹面。通过设置第三透镜L3的物侧面S5于近光轴H处为凹面,有利于进一步增大成像透镜组100的视场角,同时可矫正第一透镜L1和第二透镜L2产生的球差、慧差等像差。
第四透镜L4具有曲折力,例如第四透镜L4具有正曲折力或负曲折力,本申请对第四透镜L4的物侧面S7的面型不做限定,例如,第四透镜L4的物侧面S7于近光轴H处为凸面或凹面,并设置第四透镜L4的像侧面S8于近光轴H处为凸面,可减缓光线进入成像透镜组100的成像面IMG的角度,减小成像透镜组100的像差,降低成像透镜组100的敏感度。
第五透镜L5具有曲折力,例如第五透镜L5具有正曲折力或负曲折力,第五透镜L5的物侧面S9于近光轴H处为凸面,第五透镜L5的像侧面S10于近光轴H处为凹面,能使成像透镜组100投射的光线更好地汇聚至成像透镜组100的成像面IMG,从而提升成像透镜组100的成像解析能力,第五透镜L5的物侧面于近光轴H处为凸面还能有效缩短成像透镜组100的光学总长,实现成像透镜组100的小型化。
成像透镜组100还满足:条件式(1)2.8≤f/CT1≤3.6,条件式(2)CT1≥0.8mm,例如,f/CT1可以为2.805、2.856、2.899、2.960、3.104、3.234、3.298、3.406、3.501或3.988等,CT1可以为0.801、0.814、0.822、0.828、0.829、0.836、0.855、0.869、0.878或0.902等。满足条件式(1)和条件式(2)时,有利于将第一透镜L1的尺寸设计的较小,以满足成像透镜组100小头部结构的外观需求,还可使成像透镜组100头部深度做大,同时合理控制成像透镜组100的有效焦距,可使成像透镜组100具有大视场角的特点。当f/CT1<2.8时,第一透镜L1厚度过大,成像透镜组100的像散像差难以修正,或者成像透镜组100焦距太小导致成像透镜组100视场角过大,外视场光线难以汇聚,成像透镜组100成像质量不佳。当f/CT1>3.6时,第一透镜L1厚度不够,难以满足成像透镜组100深度的要求,不利于小头部外观设计,或者成像透镜组100焦距过大,视场角较小,难以满足成像需求,将成像透镜组100应用于摄像模组200安装于电子设备时没有市场竞争优势。
在一些实施例中,成像透镜组100各透镜的物侧面和/或像侧面可为球面或非球面。非球面设计能够使透镜的物侧面及/或像侧面拥有更灵活的设计,使透镜在较小、较薄的情况下便能良好地解决成像不清,视界歪曲、视野狭小等不良现象,无需设置过多的透镜便能使透镜组拥有良好的成像品质,且有助于缩短成像透镜组100的长度。球面透镜则制作工艺简单,成产成本低。在一些实施例中,各透镜之间具体的球面及非球面的配置根据实际设计需求而定,此处不加以赘述。通过球面与非球面的配合也可有效消除系统的像差,使成像透镜组100具有良好的成像品质,且同时提高透镜设计及组装的灵活性,使系统在高像质与低成本之间取得平衡。需注意的是,实施例中的球面和非球面的具体形状并不限于附图中示出的球面和非球面的形状,附图主要为示例参考而非严格按比例绘制。
在一些实施例中,成像透镜组100中各透镜的材质可均为塑料,也可均为玻璃,或者可为玻璃与塑料的组合搭配。塑料材质的透镜能够减少成像透镜组100的重量并降低制备成本,而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学效果。在另一些实施例中,第一透镜L1至第五透镜L5的材质可均为玻璃,使得位于物方的玻璃透镜对极端环境具有很好的耐受效果,不易受物方环境的影响而出现老化等情况,从而当成像透镜组100处于暴晒高温等极端环境下时,这种结构能够较好地平衡系统的光学性能与成本。当然,成像透镜组100中透镜材质配置关系并不限于上述实施例,任意一个透镜的材质可以为塑料,也可以为玻璃,具体配置关系根据实际设计需求而定,此处不加以赘述。
在一些实施例中,成像透镜组100包括滤光片L6和保护玻璃(图中未示出),滤光片L6和保护玻璃设置于第五透镜L5的像侧和成像面IMG之间。滤光片L6为用于滤除红外光的红外滤光片L6,防止红外光到达成像透镜组100的成像面IMG,从而防止红外光干扰正常成像,保护玻璃临近成像面IMG设置保护成像面IMG内的感光元件。滤光片L6和保护玻璃可与各透镜一同装配以作为成像透镜组100中的一部分。例如,在一些实施例中,成像透镜组100中的各透镜安装于镜筒内,滤光片L6和保护玻璃安装于镜筒的像端。
在另一些实施例中,滤光片L6和保护玻璃并不属于成像透镜组100的元件,此时滤光片L6和保护玻璃可以在成像透镜组100与感光元件装配成摄像模组200时,一并安装至成像透镜组100与感光元件之间。在一些实施例中,滤光片L6也可设置在第一透镜L1的物侧。另外,在一些实施例中也可不设置滤光片L6,而是通过在第一透镜L1至第五透镜L5中的至少一个透镜的物侧面或像侧面上设置红外滤光膜,以实现滤除红外光的作用。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(3)3.0≤SD52/SD11≤4.0,例如,SD52/SD11可以为3.004、3.126、3.231、3.341、3.438、3.516、3.674、3.740、3.849等3.999,其中,SD11为第一透镜L1的物侧面S1的有效半孔径,SD52为第五透镜L5的像侧面S10的有效半孔径。当成像透镜组100满足条件式(3)时,可减小第一透镜L1成型难度,还可使成像透镜组100体积不会过大,同时,利于缩小第五透镜L5的像侧面S10的有效半孔径,可修正离轴视场像差,提升成像透镜组100的成像品质。当SD52/SD11<3.0时,容易出现第一透镜L1的物侧面S1的有效半孔径过大,不利于成像透镜组100头部尺寸小型化设计。当SD52/SD1>4.0时,第五透镜L5的像侧面S10的有效半孔径过大,容易出现杂散光,降低成像透镜组100的成像质量。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(4)1≤f345/f12≤100,例如f345/f12可以为1.322、2.520、2.859、3.300、19.657、31.916、45.342、60.500、92.670或97.780等,其中,f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距,f345为第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5的组合焦距。当成像透镜组100满足条件式(4)时,便于控制第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距的大小,以及便于控制第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5的组合焦距的大小,以将这两个有效焦距的大小和方向进行配合,实现平衡成像透镜组100的球差,提升成像透镜组100轴上视场的成像品质。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(5)0.3mm-1≤tan(HFOV)/TT≤0.4mm-1,例如tan(HFOV)/TT可以为0.3008mm-1、0.312mm-1、0.328mm-1、0.334mm-1、0.336mm-1、0.343mm-1、0.349mm-1、0.361mm-1、0.378mm-1或0.397mm-1等,其中,HFOV为成像透镜组100最大视场角的一半,TT为第一透镜L1的物侧面至第五透镜L5的像侧面于光轴H的距离。当成像透镜组100满足条件式(5)时,可使成像透镜组100具有更大的视场角,同时有利于成像透镜组100结构的紧密排布,实现成像透镜组100小型化的特点。当tan(HFOV)/TT<0.3mm-1时,不利于缩短成像透镜组100的长度,导致成像透镜组100难以满足小型化要求。当tan(HFOV)/TT>0.4mm-1时,成像透镜组100视场角太大,成像透镜组100收集光线的能力不足,光学畸变像差过大,导致成像透镜组100成像质量不佳。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(6)0.3≤CT3/|SAG31|≤5.8,例如CT3/|SAG31|可以为0.552、0.996、1.231、1.825、2.607、3.044、4.232、5.528、5.643或5.789等,其中,CT3为第三透镜L3于光轴H上的厚度,SAG31为第三透镜L3的物侧面S5最大有效孔径处至第三透镜L3的物侧面S5在光轴H上的交点于光轴H方向的位移量,此时,位移量朝向第三透镜L3的像侧面S6方向定义为负,朝向第三透镜L3的物侧面S5则定义为正。当成像透镜组100满足条件式(6)时,控制第三透镜L3的形状适当,有利于第三透镜L3的制造及成型,减少第三透镜L3成型不良的缺陷,同时可修整前端透镜组所产生的场曲,保证成像透镜组100场曲的平衡,提高成像透镜组100的成像质量。当CT3/|SAG31|>5.8时,第三透镜L3的物侧面S5于圆周处的面型过于平滑,对轴外视场光线折射能力不足,不利于畸变和场区像差的矫正。当CT4/|SAG31|<0.3时,第三透镜L3的物侧面S5于圆周处的面型过度弯曲,会导致第三透镜L3成型不良,影响制造良率。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(7)2≤f/EPD≤2.2,例如f/EPD可以为2.032、2.036、2.070、2.082、2.125、2.136、2.150、2.178、2.188或2.194等,其中,EPD为成像透镜组100的入瞳直径。当成像透镜组100满足条件式(7)时,有助于成像透镜组100小型化设计,且使成像透镜组100具有较大的入瞳直径,扩大光圈,在较暗的环境下或者光线不足的情况下,成像透镜组100也能获取被测物清晰的细节信息,提升成像透镜组100成像品质。当f/EPD>2.2,成像透镜组100的入瞳直径过小,虽可满足小头部的需求,但成像透镜组100的进光量不足,且难以与成像透镜组100的有效焦距匹配,导致光线过暗,成像品质不佳。当f/EPD<2,成像透镜组100的入瞳直径过大,导致边缘视场光线束的像散和像面弯曲等像差更加严重,不利于成像透镜组100成像质量的提升。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(8)-0.2≤f3/f4≤-3.0,例如f3/f4可以为-2.896、-2.789、-2.563、-2.139、-1.532、-1.348、-1.09、-0.557、-0.312或-0.203,其中,f3为第三透镜L3的有效焦距,f4为第四透镜L4的有效焦距。当成像透镜组100满足条件式(8)时,通过合理配置第三透镜L3与第四透镜L4有效焦距的比值,可实现成像透镜组100的正负球差的平衡,压缩成像透镜组100的总长,实现薄型化特点,同时可矫正边缘视场像差,有效扩大成像透镜组100视场角。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(9)2.0≤(R10+R11)/(R10-R11)≤25.0,例如(R10+R11)/(R10-R11)可以为2.012、4.656、5.511、6.225、7.655、10.459、12.453、15.624、18.259或22.013等,其中,R10为第五透镜L5的物侧面S9的于近光轴H处的曲率半径,R10为第五透镜L5的像侧面S10于近光轴H处的曲率半径。当成像透镜组100满足条件式(9)时,便于调整第五透镜L5的面型和屈折力,有助于修正成像透镜组100的外视场像差,同时可使第五透镜L5在不同实施例中具有正曲折力或负曲折力,当第五透镜L5具有正曲折力时可调整成像透镜组100后焦长度,有利于缩短成像透镜组100总长,当第五透镜L5具有负曲折力时可进一步增大成像透镜组100的视场角,有利于使成像透镜组100获得更大的视野范围。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组100满足:条件式(10)0.05≤(T34+CT4+T45)/TTL≤0.25,例如(T34+CT4+T45)/TTL可以为0.059、0.106、0.107、0.160、0.172、0.179、0.189、0.200、0.231或0.249等,其中,T34为第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7于光轴H上的间隔距离,T45为第四透镜L4的像侧面S8与第五透镜L5的物侧面S9于光轴H上的间隔距离,CT4为第四透镜L4于光轴H上的厚度,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像透镜组100的成像面IMG在光轴H上的距离,即成像透镜组100的光学总长。当成像透镜组100满足条件式(10)时,通过控制第三透镜L3与第四透镜L4于光轴H上的空气间隔、第四透镜L4的中心厚度、第四透镜L4与第五透镜L5于光轴H上的空气间隔三者之和与成像透镜组100的光学总长的比值,可充分压缩成像透镜组100的各透镜之间的间距,使成像透镜组100具有超薄特性。当(T34+CT4+T45)/TTL<0.05,则第三透镜L3与第四透镜L4、第四透镜L4与第五透镜L5于光轴H上的间隔过近,难以对透镜进行组装,或第四透镜L4过薄,难以对第四透镜L4进行加工。当(T34+CT4+T45)/TTL>0.05,则导致第三透镜L3至第五透镜L5在整个成像透镜组100中占用空间过大,难以调节其他透镜的安装位置或难以调节其他透镜的结构。
在一些示例性的实施例中,成像透镜组满足:条件式(11)-40°≤SLOPEmax_s8≤-28°,SLOPEmax_s8可以为-39.98°、-39.86°、-39.55°、-36.58°、-32.56°、-31.02°、-30.06°、-28.51°、-28.46°或-28.05°等,其中,SLOPEmax_s8为第四透镜L4的物侧面S7于圆周处的最大倾角,即该点处的切线与光轴H的夹角(锐角),当夹角方向朝向第四透镜L4的像侧面S8,则SLOPEmax_s8为正,当夹角方向朝向第四透镜L4的物侧面S7,则SLOPEmax_s8为负。当成像透镜组满足条件式(11)时,第四透镜L4的形状适当,有利于第四透镜L4的制造及成型,降低第四透镜L4成型不良的缺陷,以及减缓光线进入成像透镜组100的成像面IMG的角度,减小成像透镜组100像差,降低成像透镜组100的敏感度。当SLOPEmax_s8<-40°时,第四透镜L4于圆周处过于弯曲,增加镜片模具的制造难度,镜片成型良率降低。当SLOPEmax_s8>-28°时,光线进入第四透镜L4物侧面S7的角度过大,容易造成全反射现象,增加杂散光风险,导致成像透镜组100的成像质量不佳。
本申请实施例的成像透镜组100,通过设置成像透镜组100包括五片透镜,并将五片透镜的面型合理搭配,可使获得的成像透镜组100具有头部口径小以及头部深度长的特点,同时,成像透镜组100还能满足大视场角、小畸变的光学成像品质。
以下将参照附图及表格,结合具体数值介绍本技术方案的成像透镜组100在各具体实施方式中的组装结构以及对应的实施结果。
各实施例中示出的标记意义如下所示。
S1、S3、S5、S7、S9、S11分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和滤光片L6物侧面的编号,S2、S4、S6、S8、S10、S12分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和滤光片L6像侧面的编号。
“k”表示圆锥常数(Conic Constant),“A4”、“A6”、“A8”、“A10”分别表示4阶、6阶、8阶、10阶非球面系数。
另外,在以下示出圆锥常数及非球面系数的各表中,数值的表达采用以10为底的指数表达。例如,“0.12E-05”表示“0.12×(10的负5次方)”,“9.87E+03”表示“9.87×(10的3次方)”。
在各实施方式中使用的成像透镜组100中,具体地,若将垂直于光轴H的方向上的距离设为“r”,将透镜原点处的近轴曲率设为“c”(近轴曲率c为透镜曲率半径R的倒数,即c=1/R),将圆锥常数设为“K”,将4阶、6阶、8阶、……、i阶的非球面系数分别设为“A4”、“A6”、“A8”、……、“Ai”,则非球面形状Z由以下的数学式1定义。
数学式1:
实施例一
本实施例中的成像透镜组100的结构示意图参照图1所示,成像透镜组100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及滤光片L6,成像面IMG位于滤光片L6远离第五透镜L5的一侧,感光元件的有效像素区域位于成像面IMG上。光阑ST设于第一透镜L1的物侧。第一透镜L1至第五透镜L5均为塑料非球面透镜,滤光片L6的材质为玻璃。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1和像侧面S2于圆周处均为凸面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周处为凹面、像侧面S4于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凹面、像侧面S6于近光轴H处为凸面,第三透镜L3物侧面S5于圆周处为凹面、像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4具有负屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周处为凹面、像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凹面,第四透镜L4物侧面S9于圆周处为凹面、像侧面S10于圆周处为凸面。
实施例一中成像透镜组100的折射率、阿贝数和有效焦距均以波长为587.5618nm的光线为参考,成像透镜组100的相关参数如表1所示。其中,f为成像透镜组100的有效焦距,FNO为光圈值,HFOV为成像透镜组100的最大视场角的一半,TTL为成像透镜组100的光学总长,曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。
表1
根据表1中的参数得出本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表2所示。
表2
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
f/CT1 | 3.406 | CT3/|SAG31| | 5.528 |
CT1 | 0.828mm | f/EPD | 2.136 |
SD52/SD11 | 3.740 | f3/f4 | -0.557 |
f345/f12 | 1.322 | (R10+R11)/(R10-R11) | 7.655 |
tan(HFOV)/TT | 0.343mm-1 | (T34+CT4+T45)/TTL | 0.107 |
SLOPEmax_s8 | -39.86° |
根据表2中结果可知,本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例一中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表3所示。
表3
图2A至图2C分别为实施例一中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图2A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm以及486.1327nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.025毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图2B给出的像散曲线表示波长在587.5618nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.2毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,由图2C给出的畸变曲线表示波长在587.5618nm时的畸变率在±2.5%以内,说明本实施例中成像透镜组100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图2A至图2C可知,实施例一中给出的成像透镜组100能够实现良好的成像效果。
实施例二
本实施例中的成像透镜组100的结构示意图参照图3所示,成像透镜组100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及滤光片L6,成像面IMG位于滤光片L6远离第五透镜L5的一侧,感光元件的有效像素区域位于成像面IMG上。光阑ST设于第一透镜L1的物侧。第一透镜L1至第五透镜L5均为塑料非球面透镜,滤光片L6的材质为玻璃。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1和像侧面S2于近光轴H处均为凸面,第一透镜L1物侧面S1和像侧面S2于圆周处均为凸面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周处为凸面、像侧面S4于圆周处为凹面。
第三透镜L3具有负屈折力,第三透镜L3物侧面S5和像侧面S6于近光轴H处均为凹面,第三透镜L3物侧面S5于圆周处为凹面、像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力,第四透镜L4物侧面S7和像侧面S8于近光轴H处均为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周处为凹面、像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凹面,第四透镜L4物侧面S9于圆周处为凹面、像侧面S10于圆周处为凸面。
实施例二中成像透镜组100的折射率、阿贝数和有效焦距均以波长为587.5618nm的光线为参考,成像透镜组100的相关参数如表4所示。其中,f为成像透镜组100的有效焦距,FNO为光圈值,HFOV为成像透镜组100的最大视场角的一半,TTL为成像透镜组100的光学总长,曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。
表4
根据表4中的参数得出本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表5所示。
表5
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
f/CT1 | 3.234 | CT3/|SAG31| | 1.825 |
CT1 | 0.878mm | f/EPD | 2.082 |
SD52/SD11 | 3.516 | f3/f4 | -1.348 |
f345/f12 | 3.300 | (R10+R11)/(R10-R11) | 6.225 |
tan(HFOV)/TT | 0.336mm-1 | (T34+CT4+T45)/TTL | 0.179 |
SLOPEmax_s8 | -36.98° |
根据表5中结果可知,本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例二中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表6所示。
表6
图4A至图4C分别为实施例二中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图4A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm以及486.1327nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图4B给出的像散曲线表示波长在587.5618nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.30毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,由图4C给出的畸变曲线表示波长在587.5618nm时的畸变率在±2.5%以内,说明本实施例中成像透镜组100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图4A至图4C可知,实施例二中给出的成像透镜组100能够实现良好的成像效果。
实施例三
本实施例中的成像透镜组100的结构示意图参照图5所示,成像透镜组100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及滤光片L6,成像面IMG位于滤光片L6远离第五透镜L5的一侧,感光元件的有效像素区域位于成像面IMG上。光阑ST设于第一透镜L1的物侧。第一透镜L1至第五透镜L5均为塑料非球面透镜,滤光片L6的材质为玻璃。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1和像侧面S2于近光轴H处均为凸面,第一透镜L1物侧面S1和像侧面S2于圆周处均为凸面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周处为凹面、像侧面S4于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有负屈折力,第三透镜L3物侧面S5和像侧面S6于近光轴H处均为凹面,第三透镜L3物侧面S5于圆周处为凹面、像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周处为凹面、像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凹面,第四透镜L4物侧面S9于圆周处为凹面、像侧面S10于圆周处为凸面。
实施例三中成像透镜组100的折射率、阿贝数和有效焦距均以波长为587.5618nm的光线为参考,成像透镜组100的相关参数如表7所示。其中,f为成像透镜组100的有效焦距,FNO为光圈值,HFOV为成像透镜组100的最大视场角的一半,TTL为成像透镜组100的光学总长,曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。
表7
根据表7中的参数得出本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表8所示。
表8
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
f/CT1 | 3.104 | CT3/|SAG31| | 3.044 |
CT1 | 0.902mm | f/EPD | 2.07 |
SD52/SD11 | 3.438 | f3/f4 | -2.139 |
f345/f12 | 2.859 | (R10+R11)/(R10-R11) | 5.511 |
tan(HFOV)/TT | 0.349mm-1 | (T34+CT4+T45)/TTL | 0.172 |
SLOPEmax_s8 | -28.51° |
根据表8中结果可知,本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例三中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表9所示。
表9
图6A至图6C分别为实施例三中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图6A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm以及486.1327nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图6B给出的像散曲线表示波长在587.5618nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.1毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,由图6C给出的畸变曲线表示波长在587.5618nm时的畸变率在±2.5%以内,说明本实施例中成像透镜组100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图6A至图6C可知,实施例三中给出的成像透镜组100能够实现良好的成像效果。
实施例四
本实施例中的成像透镜组100的结构示意图参照图7所示,成像透镜组100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及滤光片L6,成像面IMG位于滤光片L6远离第五透镜L5的一侧,感光元件的有效像素区域位于成像面IMG上。光阑ST设于第一透镜L1的物侧。第一透镜L1至第五透镜L5均为塑料非球面透镜,滤光片L6的材质为玻璃。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1于圆周处为凸面、像侧面S2于圆周处为凹面。
第二透镜L2具有正屈折力,第二透镜L2物侧面S3和像侧面S4于近光轴H处均为凸面,第二透镜L2物侧面S3于圆周处为凹面、像侧面S4于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有负屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凹面、像侧面S6于近光轴H处为凸面,第三透镜L3物侧面S5于圆周处为凹面、像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力,第四透镜L4物侧面S7和像侧面S8于近光轴H处均为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周处为凹面、像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凹面,第四透镜L4物侧面S9于圆周处为凹面、像侧面S10于圆周处为凸面。
实施例四中成像透镜组100的折射率、阿贝数和有效焦距均以波长为587.5618nm的光线为参考,成像透镜组100的相关参数如表10所示。其中,f为成像透镜组100的有效焦距,FNO为光圈值,HFOV为成像透镜组100的最大视场角的一半,TTL为成像透镜组100的光学总长,曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。
表10
根据表10中的参数得出本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表11所示。
表11
根据表11中结果可知,本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例四中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表12所示。
表12
图8A至图8C分别为实施例四中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图8A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm以及486.1327nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图8B给出的像散曲线表示波长在587.5618nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,由图8C给出的畸变曲线表示波长在587.5618nm时的畸变率在±2.0%以内,说明本实施例中成像透镜组100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图8A至图8C可知,实施例四中给出的成像透镜组100能够实现良好的成像效果。
实施例五
本实施例中的成像透镜组100的结构示意图参照图9所示,成像透镜组100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及滤光片L6,成像面IMG位于滤光片L6远离第五透镜L5的一侧,感光元件的有效像素区域位于成像面IMG上。光阑ST设于第一透镜L1的物侧。第一透镜L1至第五透镜L5均为塑料非球面透镜,滤光片L6的材质为玻璃。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1和像侧面S2于圆周处均为凸面。
第二透镜L2具有正屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周处为凹面、像侧面S4于圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凹面、像侧面S6于近光轴H处为凸面,第三透镜L3物侧面S5于圆周处为凹面、像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4具有负屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周处为凹面、像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凹面,第四透镜L4物侧面S9于圆周处为凹面、像侧面S10于圆周处为凸面。
实施例五中成像透镜组100的折射率、阿贝数和有效焦距均以波长为587.5618nm的光线为参考,成像透镜组100的相关参数如表13所示。其中,f为成像透镜组100的有效焦距,FNO为光圈值,HFOV为成像透镜组100的最大视场角的一半,TTL为成像透镜组100的光学总长,曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。
表13
根据表13中的参数得出本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表14所示。
表14
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
f/CT1 | 3.298 | CT3/|SAG31| | 2.607 |
CT1 | 0.855mm | f/EPD | 2.032 |
SD52/SD11 | 3.341 | f3/f4 | -1.094 |
f345/f12 | 2.520 | (R10+R11)/(R10-R11) | 22.013 |
tan(HFOV)/TT | 0.336mm-1 | (T34+CT4+T45)/TTL | 0.106 |
SLOPEmax_s8 | -39.55° |
根据表14中结果可知,本实施例中成像透镜组100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例五中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表15所示。
表15
图10A至图10C分别为实施例五中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图10A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm以及486.1327nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.025毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图10B给出的像散曲线表示波长在587.5618nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05毫米以内,说明本实施例中成像透镜组100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,由图10C给出的畸变曲线表示波长在587.5618nm时的畸变率在±2.0%以内,说明本实施例中成像透镜组100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图10A至图10C可知,实施例五中给出的成像透镜组100能够实现良好的成像效果。
本申请实施例还提供了一种摄像模组200,如图11所示,摄像模组200包括感光元件210和如上所述的成像透镜组100,感光元件210设于成像透镜组100的像侧,以接收由成像透镜组100形成的图像的光线,例如,当摄像模组200为变焦摄像模组时,感光元件210设于成像透镜组100的像侧,并且感光元件210可远离或靠近第五透镜L5以调焦。
本申请实施例还提供了一种电子设备300,如图12所示,电子设备300包括固定件310以及如上所述的摄像模组200,摄像模组200安装在固定件310上用以获取图像。固定件310可以为电路板、中框、保护壳体等部件。电子设备300可以为但不限于智能手机、智能手表、电子书、阅读器、车载摄像设备、监控设备、医疗设备、平板电脑、生物识别设备PDA(Personal DigitalAssistant,个人数字助理)、无人机等。以电子设备300为手机为例,摄像模组200可安装手机的壳体内,如图11所示,可以为摄像模组200安装于手机壳体的主视图。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本申请的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,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 (9)
1.一种成像透镜组,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
具有正曲折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第三透镜,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
具有曲折力的第四透镜,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面;
所述成像透镜组具有曲折力的透镜的数量为五片;
所述成像透镜组满足条件式:2.8≤f/CT1≤3.6,CT1≥0.8mm,1≤f345/f12≤100,其中,f为所述成像透镜组的有效焦距,CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度,f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距,f345为所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。
2.根据权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,所述成像透镜组满足条件式:3.0≤SD52/SD11≤4.0,其中,SD11为所述第一透镜的物侧面的有效半孔径,SD52为所述第五透镜的像侧面的有效半孔径。
3.根据权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,所述成像透镜组满足条件式:0.3mm-1≤tan(HFOV)/TT≤0.4mm-1,其中,HFOV为所述成像透镜组最大视场角的一半,TT为所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴的距离。
4.根据权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,所述成像透镜组满足条件式:0.3≤CT3/|SAG31|≤5.8,其中,CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度,SAG31为所述第三透镜的物侧面最大有效孔径处至所述第三透镜的物侧面在光轴上的交点于光轴方向上的位移量,此时,位移量朝向所述第三透镜的像侧面方向定义为负,朝向所述第三透镜的物侧面则定义为正。
5.根据权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,所述成像透镜组满足条件式:-0.2≤f3/f4≤-3.0,其中,f3为所述第三透镜的有效焦距,f4为所述第四透镜的有效焦距。
6.根据权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,所述成像透镜组满足条件式:-40°≤SLOPEmax_s8≤-28°,其中,SLOPEmax_s8为所述第四透镜的物侧面于圆周处的最大倾角。
7.根据权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,所述成像透镜组满足条件式:0.05≤(T34+CT4+T45)/TTL≤0.25,其中,T34为所述第三透镜的像侧面与所述第四透镜的物侧面于光轴上的间隔距离,T45为所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面于光轴上的间隔距离,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度,TTL为所述第一透镜的物侧面至成像透镜组的成像面在光轴上的距离。
8.一种摄像模组,其特征在于,包括:
如权利要求1-7中任一项所述的成像透镜组;以及,
感光元件,所述感光元件设于所述成像透镜组的像侧,以接收由所述成像透镜组形成的图像的光线。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
固定件;以及,
如权利要求8所述的摄像模组,所述摄像模组安装于所述固定件。
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