CN114910985A - 一种镜头、摄像头模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种镜头、摄像头模组及电子设备，涉及光学成像技术领域。主要目的是提供一种具有长焦功能、可以减小高度尺寸、提高成像质量的镜头。沿物场至像场方向，该镜头包括第一透镜、棱镜和多个透镜，第一透镜具有正光焦度，且第一透镜的物侧面为凸面，棱镜的物侧面与第一透镜的像侧面相接触，棱镜将从第一透镜接收的光由第一光轴折射在与第一光轴相交的第二光轴，多个透镜包括至少三个透镜，多个透镜沿第二光轴依次布设，多个透镜中的靠近棱镜的透镜的物侧面和像侧面均为非球面，多个透镜中的靠近镜头的像场的透镜的像侧面为凸面。

Description

一种镜头、摄像头模组及电子设备
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种镜头、摄像头模组及电子设备。
背景技术
随着手机、平板电脑等具有拍摄、录制影像功能的电子设备的发展，小型化、薄型化已经成为这些电子设备的发展趋势，另外，具有长焦功能的电子设备越来越被青睐。
图1所示的是现有的一种应用在手机、平板电脑等电子设备中的具有长焦的镜头的部分结构图，该镜头为了满足小型化、薄型化需求，沿各个透镜的高度方向(如图1中的I方向)进行切割(cut)，以使得该镜头的高度减小，这样的技术可以被称为I-cut工艺，图1中的虚线M示为切割线。
但是，如图1所示，沿高度方向对该镜头进行切割后，会使得该镜头的进光量减少，造成在该镜头所成的像在子午方向(T方向)和弧矢方向(S方向)像质不均，降低成像质量，进而劣化该镜头的使用性能。
发明内容
本申请提供一种镜头、摄像头模组及电子设备，主要目的是提供一种具有长焦功能、可以减小高度尺寸、提高成像质量的镜头。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种镜头，沿物场至像场方向，该镜头包括第一透镜、棱镜和多个透镜，第一透镜具有正光焦度，且第一透镜的物侧面为凸面，棱镜的物侧面与第一透镜的像侧面相接触，棱镜将从第一透镜接收的光由第一光轴折射在与第一光轴相交的第二光轴，多个透镜包括至少三个透镜，多个透镜沿第二光轴依次布设，多个透镜中的靠近棱镜的透镜的物侧面和像侧面均为非球面，多个透镜中的靠近镜头的像场的透镜的像侧面为凸面。
本申请提供的镜头，由于具有物侧面为凸面的第一透镜，以及用于与第一透镜相连接的棱镜，这样的话，棱镜可以将从第一透镜聚集的光从第一光轴折射至第二光轴上，为整个镜头提供了折弯光轴，相比现有技术，在不降低进光量的情况下，可以减小镜头的高度尺寸，缩短镜头的长度尺寸，符合小型化、薄型化设计需求。
另外，通过设置在第二光轴上的至少三个透镜，以及将多个透镜中的靠近镜头的像场的透镜的像侧面设计为凸面的话，可以将光线进行会聚，提高成像质量。除此之外，多个透镜中的靠近棱镜的透镜的物侧面和像侧面均为非球面，可以消减相差，也可以提高成像质量，并且该镜头可以满足长焦需求。
在第一方面可能的实现方式中，多个透镜中的至少一个透镜为衍射光学元件。通过采用衍射光学元件，进入光学衍射元件的光线可以改变光路，从而将不同波长范围的光线会聚到相同的交点上，从而可以校正色差，达到优化成像质量的目的。
在第一方面可能的实现方式中，多个透镜中的至少一个透镜为第一变焦液体透镜。
在第一方面可能的实现方式中，镜头还包括第二变焦液体透镜，第二变焦液体透镜设置在第一透镜的靠近物场的一侧。
通过在该镜头中设置变焦液体透镜，变焦液体透镜具有变焦功能，可以使该镜头的总焦距范围更大，进一步扩大该镜头的应用范围。
在第一方面可能的实现方式中，多个透镜包括：具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜，以及具有光焦度的第四透镜；第二透镜、第三透镜和第四透镜沿第二光轴依次布设。这样形成的镜头可以被称为折光棱镜组(包括第一透镜和棱镜)与三片透镜组合的镜头。
在该实施方式中，具有负光焦度的第二透镜有助于校正镜头的场曲，以使得该镜头的成像面更平坦，第三透镜具有正光焦度，从而可以分散光线在第四透镜的物侧面的汇聚能力，避免该镜头产生过大的像差。
在第一方面可能的实现方式中，第二透镜的焦距f2，与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000021
在第一方面可能的实现方式中，多个透镜包括：具有光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜、具有光焦度的第四透镜，以及具有光焦度的第五透镜；第二透镜、第三透镜和第四透镜，以及第五透镜沿第二光轴依次布设。这样形成的镜头可以被称为折光棱镜组(包括第一透镜和棱镜)与四片透镜组合的镜头。
在第一方面可能的实现方式中，第二透镜的焦距f2，与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000022
在第一方面可能的实现方式中，多个透镜包括具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有负光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜，以及具有负光焦度的第六透镜；第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，以及第六透镜沿第二光轴依次布设。这样形成的镜头可以被称为折光棱镜组(包括第一透镜和棱镜)与五片透镜组合的镜头。
在该实施方式中，第二透镜为正光焦度，第三透镜采用负光焦度，具有负光焦度的第三透镜有助于校正从第二透镜透射的光线的场曲，以使得成像更平坦，第四透镜具有负光焦度，第五透镜为正光焦度，第四透镜可以分散光线，再经第五透镜的校正，提升成像质量。
在第一方面可能的实现方式中，第二透镜的焦距f2，与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000023
在第一方面可能的实现方式中，镜头的总焦距f为：14mm≤f≤33mm。将该镜头的总焦距设计在14mm至33mm之间，以使该镜头成为长焦镜头。
在第一方面可能的实现方式中，多个透镜中的靠近镜头的像场的透镜的曲率半径R，与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000024
这样的话，可以校正该镜头的像散。
在第一方面可能的实现方式中，第一透镜的阿贝数V1，与棱镜的阿贝数V2的比值为：
Figure BDA0002942983100000025
从而，可以校正该镜头的色差。
在第一方面可能的实现方式中，所述镜头的像高H，与所述镜头的光学总长TTL的比值为：
Figure BDA0002942983100000026
如此一来，可以进一步的减小整个的镜头的体积。
在第一方面可能的实现方式中，棱镜由玻璃材料制得，第一透镜由塑料材料制得，第一透镜通过粘结层粘结在棱镜上。这样形成的折光棱镜组(包括第一透镜和棱镜)为玻塑混合折光棱镜组。
在第一方面可能的实现方式中，棱镜和第一透镜均由塑料材料制得，或者棱镜和第一透镜均由玻璃材料制得，且棱镜和第一透镜呈一体结构。这样形成的折光棱镜组(包括第一透镜和棱镜)为玻璃一体成型折光棱镜组或者注塑一体成型折光棱镜组。
第二方面，本申请还提供了一种摄像头模组，该摄像头模组包括图像传感器和上述第一方面任一实现方式中的镜头，图像传感器的感光面与镜头中的成像面相对。
本申请实施例提供的摄像头模组包括第一方面实施例的镜头，由于该镜头的棱镜可以将从第一透镜聚集的光从第一光轴折射至第二光轴上，为整个镜头提供了折弯光轴，在不降低进光量的情况下，相比现有技术，可以减小镜头的高度尺寸，进而可以减小整个摄像头模组的高度尺寸。还有，由于多个透镜中的靠近棱镜的透镜的物侧面和像侧面均为非球面，以及多个透镜中的靠近镜头的像场的透镜的像侧面为凸面，这两个特征相配合，可以优化成像质量，提高该摄像头模组的成像质量。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备，该电子设备包括处理单元和上述第二方面实现方式中的摄像头模组，处理单元与摄像头模组中的图像传感器连接。
本申请实施例提供的电子设备包括第二方面实施例的摄像头模组，因此本申请实施例提供的电子设备与上述技术方案的摄像头模组能够解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。
附图说明
图1为现有技术中一种镜头的结构示意图；
图2为一种镜头的部分结构示意图；
图3a为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图3b为图3a的爆炸图；
图4为本申请实施例提供的一种摄像头模组的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图6为图5所示的镜头的成像光路图；
图7为本申请实施例提供的一种变焦液体透镜的变焦原理示意图；
图8a为图5所示的镜头的轴向像差曲线图；
图8b为图5所示的镜头的横向像差曲线图；
图8c为图5所示的镜头的畸变像差曲线图；
图8d为图5所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图9为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图10a为图9所示的镜头的轴向像差曲线图；
图10b为图9所示的镜头的横向像差曲线图；
图10c为图9所示的镜头的畸变像差曲线图；
图10d为图9所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图11为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图12a为图11所示的镜头的轴向像差曲线图；
图12b为图11所示的镜头的横向像差曲线图；
图12c为图11所示的镜头的畸变像差曲线图；
图12d为图11所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图13为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图14a为图13所示的镜头的轴向像差曲线图；
图14b为图13所示的镜头的横向像差曲线图；
图14c为图13所示的镜头的畸变像差曲线图；
图14d为图13所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图15为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图16a为图15所示的镜头的轴向像差曲线图；
图16b为图15所示的镜头的横向像差曲线图；
图16c为图15所示的镜头的畸变像差曲线图；
图16d为图15所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图17为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图18a为图17所示的镜头的轴向像差曲线图；
图18b为图17所示的镜头的横向像差曲线图；
图19为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图20a为图19所示的镜头的轴向像差曲线图；
图20b为图19所示的镜头的横向像差曲线图；
图20c为图19所示的镜头的畸变像差曲线图；
图20d为图19所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图21为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图22a为图21所示的镜头的轴向像差曲线图；
图22b为图21所示的镜头的横向像差曲线图；
图22c为图21所示的镜头的畸变像差曲线图；
图22d为图21所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图23为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图24a为图23所示的镜头的轴向像差曲线图；
图24b为图23所示的镜头的横向像差曲线图；
图24c为图23所示的镜头的畸变像差曲线图；
图24d为图23所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图25为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图26a为图25所示的镜头的轴向像差曲线图；
图26b为图25所示的镜头的横向像差曲线图；
图26c为图25所示的镜头的畸变像差曲线图；
图26d为图25所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图27为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图28a为图27所示的镜头的轴向像差曲线图；
图28b为图27所示的镜头的横向像差曲线图；
图28c为图27所示的镜头的畸变像差曲线图；
图28d为图27所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图29为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图30a为图29所示的镜头的轴向像差曲线图；
图30b为图29所示的镜头的横向像差曲线图；
图30c为图29所示的镜头的畸变像差曲线图；
图30d为图29所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图31为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图32a为图31所示的镜头的轴向像差曲线图；
图32b为图31所示的镜头的横向像差曲线图；
图32c为图31所示的镜头的畸变像差曲线图；
图32d为图31所示的镜头的理想畸变像差曲线图；
图33为本申请实施例提供的一种镜头的结构示意图；
图34a为图33所示的镜头的轴向像差曲线图；
图34b为图33所示的镜头的横向像差曲线图；
图34c为图33所示的镜头的畸变像差曲线图；
图34d为图33所示的镜头的理想畸变像差曲线图。
附图标记：
10-壳体；11-边框；12-后盖；20-摄像头装饰盖；21-透光窗口；30-摄像头模组；301-镜头；302-图像传感器；40-主板；50-安装口；
1-驱动腔；2-光学腔；3-出光面；4-永磁铁；5-线圈。
具体实施方式
为了方便理解技术方案，结合图2，下面对本申请涉及的技术术语进行解释。
像侧面、物侧面：是成像光线通过的范围，其中，成像光线包括了主光线(chiefray)及边缘光线(marginal ray)。像侧面为朝向像场的面，物侧面为朝向物场的面。
光焦度(focal power)：等于像方光束会聚度与物方光束会聚度之差，它表征光学系统对入射平行光束的屈折本领。光焦度一般用φ表示，φ的数值越大，平行光束折得越厉害。φ>0时，屈折是会聚性的；φ<0时，屈折是发散性的。φ＝0时，即为平面折射，也就是沿轴平行光束经折射后仍是沿轴平行光束，不出现屈折现象。
像高：镜头在成像面所成像的高度，称为像高，一般用IMH表示。
透镜的厚度(thickness)：透镜在光轴上的厚度为该透镜的厚度。如图2所示，第一个透镜的厚度为T1。
光学总长(total track length，TTL)：镜头中朝向物侧的第一个光学元件的物侧面至成像面在光轴上的长度为光学总长。如图2所述，第一个透镜的物侧面至成像面M在光轴上的长度S就为TTL。
光圈(aperture stop)：是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面光量的装置。表达光圈大小常是用F/数值表示。比如，F/1.0。
下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行详细描述。
本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备中具有拍摄、录制影像功能的摄像头模组。其中，上述电子设备可以包括手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、智能穿戴产品(例如，智能手表、智能手环)、监控器、行车记录仪等。本申请实施例对上述电子设备的具体形式不做特殊限制。
请参阅图3a和图3b，图3a为本申请一些实施例提供的电子设备的立体图，图3b为图3a所示电子设备的爆炸图。在本实施例中，电子设备以手机为例。该电子设备包括壳体10、摄像头装饰盖20、摄像头模组30和主板40。
壳体10为由前盖板(图中未示出)、边框11和后盖12拼接形成的壳体结构，用于保护电子设备的内部电子器件和电路。
后盖12上设有安装口50，摄像头装饰盖20覆盖于安装口50处，摄像头装饰盖20用于保护电子设备的后置摄像头模组。在一些实施例中，摄像头装饰盖20凸出至壳体10的外部，这样，摄像头装饰盖20能够增加后置摄像头模组在电子设备内沿电子设备的厚度方向的安装空间。在另外一些实施方式中，摄像头装饰盖20也可以不凸出至壳体10的外部。
摄像头装饰盖20上设有至少一个透光窗口21，该至少一个透光窗口21用于允许景物光线射入后置摄像头模组。
摄像头模组30设置于壳体10内，摄像头模组30用于拍摄照片或视频。电子设备内，摄像头模组30的数量可以为一个，也可以为多个。当摄像头模组30的数量为一个时，摄像头模组30可以用作前置摄像头模组，也可以用作后置的主摄像头模组或者后置的副摄像头模组，其中，后置的副摄像头模组包括但不限于广角摄像头模组和长焦摄像头模组等等，在此不作具体限定。当摄像头模组30的数量为多个时，该多个摄像头模组30可以分别用作前置摄像头模组、后置的主摄像头模组、后置的副摄像头模组中的多个。图3a和图3b仅给出了摄像头模组30的数量为一个，且该摄像头模组30用作后置的主摄像头模组的示例，这并不能认为是对本申请构成的特殊限制。
结合图4，在摄像头模组30中，包括镜头301和图像传感器302，图像传感器302的感光面与镜头301的成像面相对，在主板上集成有与图像传感器302连接的处理单元，物场的景物通过镜头301生成的光学图像投射至图像传感器302的感光面上，然后转换为电信号，电信号再经过模数转换变换为数字图像信号，再送到处理器中进行加工处理，再传输至显示器(比如，手机屏)，这样的话，就可以看到图像了。
在镜头301中，包括沿光轴布设的多个镜片，以及承载这些镜片的筒体。随着摄像头模组的小型化、薄型化设计，比如，结合图4，镜头301沿高度方向(如图4中的Z方向)的尺寸愈来愈小，还有，沿长度方向(如图4中的X方向)的尺寸愈来愈小，也就是该镜头的光学总成越来越小。另外，对可实现长焦的镜头也越来越青睐，还有，对成像质量、放大倍率的要求也越来越高。
下述结合附图对本申请给出的镜头进行详细说明。
图5示出的是一种镜头的结构图，从物场至像场方向，该镜头包括具有正光焦度的第一透镜G11、棱镜G12和多个透镜形成的透镜组G2，其中，棱镜G12将从第一透镜G11接收的光由第一光轴X1折射在与第一光轴X1相交的第二光轴X2，且第一透镜G11的物侧面为凸面，第一透镜G11的像侧面与棱镜G12的物侧面相接触，这里的第一透镜G11和棱镜G12形成折光棱镜组G1。
物侧面为凸面的第一透镜G11将从物场接收的光会聚后并透射至棱镜G12上，棱镜G12再将从第一透镜G11聚集的光从第一光轴X1折射至第二光轴X2上，为整个镜头提供了折弯光轴。这样的话，相比现有技术的I-cut工艺，在可以减小镜头沿Z方向尺寸的基础上，还可以保障进光量，保障成像质量。由于可以减小镜头沿Z方向的尺寸，进而，可以压缩整个摄像头模组在Z方向的尺寸。
这里的第一透镜G11附接在棱镜G12上，具有多种可实现的方式，在一些实施方式中，棱镜G12由玻璃(glass)材料制得，第一透镜G11由塑料(plastic)材料制得，第一透镜G11可以通过粘结层附接在棱镜G12上。在另外一些实施方式中，棱镜G12和第一透镜G11均由塑料材料制得，并且可以通过一体成型工艺制得，比如，注塑工艺。在另外一些实施方式中，棱镜G12和第一透镜G11均由玻璃材料制得，并且可以通过一体成型工艺制得。
本申请的第一光轴X1可以与第二光轴X2相垂直，比如，如图5所示。当然，可以是第一光轴X1与第二光轴X2具有其他夹角。本申请对折弯光轴所折叠的角度不做限定。
还有，在本申请实施例提供的镜头中，镜头的总焦距f为：14mm≤f≤33mm。这样的话，可以提高光线会聚、提高成像质量，即使在长焦场景下，成像质量也是比较好的。
在一些可选择的实施方式中，第一透镜G11的阿贝数V1，与棱镜G12的阿贝数V2的比值为：
Figure BDA0002942983100000071
继续结合图5，多个透镜形成的透镜组G2包括至少三个透镜，多个透镜沿第二光轴X2依次布设，另外，透镜组G2的靠近镜头的像场的透镜的像侧面为凸面。
图5示例性的示出了透镜组G2包括三个沿第二光轴X2依次布设的透镜，这三个透镜分别是第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，第四透镜G23的像侧面为凸面，图6为图5的光路图，将透镜组G2的靠近镜头的像场的透镜的像侧面设计为凸面的话，可以将从透镜组G2射出的光线进行会聚，提高成像质量。
另外，透镜组G2的靠近棱镜G12的透镜的物侧面和像侧面均为非球面(aspheric，ASP)。该非球面可以使得透镜容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，提高成像质量，还可以缩减所需使用透镜的数目，因此可以有效降低光学总长度。
本申请给出的镜头中的透镜组G2中至少一个透镜为衍射光学元件(diffractiveoptical elements，DOE)，这样一来，进入DOE内部的光线，可以改变光路，从而将不同波长范围的光线会聚到相同的交点上，从而校正棱镜G12在子午方向(T方向)和弧矢方向(S方向)的色差，达到优化成像质量、缩短光路总长的目的。
本申请给出的镜头中还包括至少一个变焦液体透镜，该透镜组G2中可以包括第一变焦液体透镜，在另外一些实施方式中，可以在第一透镜G11的靠近物场的一侧设置第二变焦液体透镜。
图7所示的是一种变焦液体透镜的结构示意图，变焦液体透镜包括相连通的驱动腔1和光学腔2，即驱动腔1内的液体和光学腔2内的液体可以在两个腔之间流动的，当光学腔2内的液体变化时，就会使出光面3的表面张力变化，以使出光面3的曲率变化。其中，永磁体4和线圈5形成动力源，用于驱动光学腔2内的液体和驱动腔1内的液体之间的流动。
图7所示的变焦液体透镜的工作原理可以解释为：比如，在第一时刻，线圈5接通第一电流后，由线圈5产生的磁场与永磁铁4产生的磁场相异，吸引永磁铁4向下移动，从而使得驱动腔1体积变小，驱动腔1内的液体流向光学腔2，引起出光面3发生形变形成第一曲率(实线所示)，以使变焦液体透镜的焦距为F1。在第二时刻，线圈5接通第二电流后，由线圈5产生的磁场与永磁铁4产生的磁场相异，吸引永磁铁4向下移动，从而使得驱动腔1体积变小，驱动腔1内的液体流向光学腔2，引起出光面3发生形变形成第二曲率(虚线所示)，以使变焦液体透镜的焦距为F2。
通过在镜头中设置变焦液体透镜，可以改变镜头的总焦距，起到变焦的作用，从而可以使该镜头适用于长焦、短焦场景。
另外，镜头还包括光圈，该光圈设置在第一透镜G11的靠近物场的一侧，通过光圈控制该镜头的进光量。
在一些可选择的实施方式中，该镜头还可以包括IR滤光片，IR滤光片可以减少或消除图像传感器上的环境噪声的干扰。
下述给出了具有三个透镜的透镜组G2的镜头的实施例、具有四个透镜的透镜组G2的镜头的实施例，以及具有五个透镜的透镜组G2的镜头的实施例。
图5所示的镜头中，透镜组G2具有三个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对，第四透镜G23的像侧面为凸面，物侧面为凹面。另外，该镜头还包括平板玻璃G3，除此之外，该镜头还可以包括IR滤光片G4，平板玻璃G3设置在第四透镜G23的像侧面，IR滤光片G4设置在平板玻璃G3的像侧面。第四透镜G23的像侧面为凸面，物侧面为凹面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000081
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000082
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000083
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000084
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000085
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000086
下述表1-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 28.17mm
光圈数(F/#) 3.79
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 29.26mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表1-1
下述表1-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
其中，Radius为曲率半径；Thickness为透镜厚度；nd为透镜的折射率；vd为透镜的阿贝数；Infinity为曲率半径无限大；G1中的R1为第一透镜G11的物侧面，G1中的R2为第一透镜G11的像侧面；G1中的A-01为棱镜G12的物侧面；G1中的B-03为棱镜G12的反射面；G1中的C-02为棱镜G12的像侧面，其余各个镜片中的R1为相对应镜片的物侧面，R2为相对应镜片的像侧面。
Figure BDA0002942983100000087
Figure BDA0002942983100000091
表1-2
下述表1-3为上述表1-2中各镜片的非球面系数。
其中，K为二次曲面常数，A2、A3、A4、A5、A6、A7和A8分别为二阶非球面系数、三阶非球面系数、四阶非球面系数、五阶非球面系数、六阶非球面系数、七阶非球面系数、八阶非球面系数。
Figure BDA0002942983100000092
表1-3
由上述表1-3可以看出，该实施例提供的镜头包括两个非球面，且为偶次非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000093
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图8a所示的为采用图5所示镜头结构，并采用上述表1-1、表1-2和表1-3所示数据时的轴向像差曲线，图8a的横坐标为轴向像差，单位可以为微米(μm)，纵坐标为视场，单位可以是度数。图8a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图8a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在-0.1μm至0.1μm以内，也就是在控制在一个很小的范围之内。
图8b所示的为采用图5所示镜头结构，并采用上述表1-1、表1-2和表1-3所示数据时的横向像差曲线，图8b的横坐标为横向像差，纵坐标为视场。图8b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图8b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射极限范围内。
图8c所示的为采用图5所示镜头结构，并采用上述表1-1、表1-2和表1-3所示数据时的畸变像差曲线，图8d为理想畸变像差曲线，图8c和图8d的横坐标为畸变像差，纵坐标为视场。由图8c和图8d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。可以这样理解，如图8d，理想畸变像差在0.05μm左右，如图8c，不同波长的光的畸变像差控制在小于0.01μm以内，这里的0.01μm由0.05μm×2％得到，也就是说，不同波长的光的畸变像差控制在理想畸变像差的2％以内。
图9所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有三个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23。另外，该镜头还包括平板玻璃G3，除此之外，该镜头还可以包括IR滤光片G4。
还有，第四透镜G23为DOE，且第四透镜G23的的像侧面为凸面，物侧面为凹面。在一些可选择的实施方式中，该第四透镜G23的物侧面与第三透镜G22相接触。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000101
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000102
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000103
第四透镜G23具有正光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000104
该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000105
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000106
下述表2-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 28.37mm
光圈数(F/#) 4.07
像高(IMH) 2.7mm
光学总长(TTL) 36.37mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表2-1
下述表2-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。其中，每一个光学参数所代表的物理意义同上述表1-2，在此不在赘述。
Figure BDA0002942983100000107
Figure BDA0002942983100000111
表2-2
下述表2-3为上述表2-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面，第四透镜G23的物侧面为二元衍射面(Binary 2)，第四透镜G23的像侧面为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000112
表2-3下述表2-4为上述表2-3中第四透镜G23的物侧面的衍射面系数。
Figure BDA0002942983100000113
表2-4
由上述表2-3可以看出，该实施例提供的镜头包括三个偶次非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z也可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000114
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
在本实施例中，二元衍射面矢高Z2可用下述公式进行限定：
Figure BDA0002942983100000121
其中，M代表衍射级次；p为相位分布幂，A为相位分布系数，C为非球面顶点球曲率，r为非球面的径向坐标。
图10a所示的为采用图9所示镜头结构，并采用上述表2-1、表2-2、表2-3和表2-4所示数据时的轴向像差曲线。图10a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图10a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图10b所示的为采用图9所示镜头结构，并采用上述表2-1、表2-2、表2-3和表2-4所示数据时的横向像差曲线。图10b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图10b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图10c所示的为采用图9所示镜头结构，并采用上述表2-1、表2-2、表2-3和表2-4所示数据时的畸变像差曲线，图10d为理想畸变像差曲线。由图10c和图10d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图11所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有三个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23。另外，该镜头还包括平板玻璃G3，除此之外，该镜头还可以包括IR滤光片G4。平板玻璃G3设置在第四透镜G23的像侧面，IR滤光片G4设置在平板玻璃G3的像侧面。第四透镜G23的像侧面为凸面，物侧面为凹面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000122
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000123
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000124
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000125
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000126
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000127
下述表3-1为该镜头的光学参数。
Figure BDA0002942983100000128
Figure BDA0002942983100000131
表3-1
下述表3-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000132
表3-2
下述表3-3为上述表3-2中各镜片的非球面系数。
Figure BDA0002942983100000133
表3-3
由上述表3-3可以看出，该实施例提供的镜头包括两个偶次非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000134
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图12a所示的为采用图11所示镜头结构，并采用上述表3-1、表3-2和表3-3时的轴向像差曲线。图12a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图12a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图12b所示的为采用图11所示镜头结构，并采用上述表3-1、表3-2和表3-3时的横向像差曲线。图12b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图12b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图12c所示的为采用图11所示镜头结构，并采用上述表3-1、表3-2和表3-3时的畸变像差曲线，图12d为理想畸变像差曲线。由图12c和图12d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图13所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有三个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括平板玻璃G3，除此之外，该镜头还可以包括IR滤光片G4。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000141
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000142
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000143
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000144
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000145
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000146
下述表4-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 28.35mm
光圈数(F/#) 3.87
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 38.95mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表4-1
下述表4-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000147
Figure BDA0002942983100000151
表4-2
下述表4-3为上述表4-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000152
表4-3
由上述表4-3可以看出，该实施例提供的镜头包括两个偶次非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000153
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图14a所示的为采用图13所示镜头结构，并采用上述表4-1、表4-2和表4-3时的轴向像差曲线。图14a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图14a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图14b所示的为采用图13所示镜头结构，并采用上述表4-1、表4-2和表4-3时的横向像差曲线。图14b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图14b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图14c所示的为采用图13所示镜头结构，并采用上述表4-1、表4-2和表4-3时的畸变像差曲线，图14d为理想畸变像差曲线。由图14c和图14d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图15所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有三个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对，第四透镜G23为变焦液体透镜。另外，该镜头还包括平板玻璃G3，除此之外，该镜头还可以包括IR滤光片G4。
第三透镜G22的像侧面为凸面。将第三透镜G22的像侧面设计为凸面的话，可以会聚光线，进一步的提升像质。
第四透镜G23的像侧面为凸面，物侧面为凹面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000161
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000162
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000163
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000164
该镜头的光圈3.4＜F/#＜5。
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000165
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000166
下述表5-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 27.997mm，24.007mm，32.998mm，
光圈数(F/#) 4.13，3.44，4.98
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 32.54mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表5-1
下述表5-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000167
Figure BDA0002942983100000171
表5-2
下述表5-3为变焦液体透镜的曲率半径和所对应的焦距。
Figure BDA0002942983100000172
表5-3
下述表5-4为上述表5-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000173
表5-4
同样的，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000174
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图16a所示的为采用图15所示镜头结构，并采用上述表5-1、表5-2和表5-3，以及表5-4时的轴向像差曲线。图16a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图16a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图16b所示的为采用图15所示镜头结构，并采用上述表5-1、表5-2和表5-3，以及表5-4时的横向像差曲线。图16b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图16b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图16c所示的为采用图15所示镜头结构，并采用上述表5-1、表5-2和表5-3，以及表5-4时的畸变像差曲线，图16d为理想畸变像差曲线。由图16c和图16d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
上述的图5、图9、图11、图13和图15所示的镜头中，透镜组G2包括三个透镜，这样的镜头结构可以被称为组合三片式透镜组。
在这些三片式透镜组中，第二透镜的焦距f2，与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000181
图17所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有四个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括IR滤光片G3。第五透镜G24的像侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000182
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000183
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000184
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000185
第五透镜G24有正光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000186
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000187
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000188
下述表6-1为该镜头的光学参数。
Figure BDA0002942983100000189
Figure BDA0002942983100000191
表6-1
下述表6-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000192
表6-2
下述表6-3为上述表6-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000193
表6-3
由上述表6-3可以看出，该实施例提供的镜头包括两个偶次非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000201
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图18a所示的为采用图17所示镜头结构，并采用上述表6-1、表6-2和表6-3时的轴向像差曲线。图18a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图18a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图18b所示的为采用图17所示镜头结构，并采用上述表6-1、表6-2和表6-3时的横向像差曲线。图18b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图18b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图19所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有四个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括IR滤光片G3。第五透镜G24的物侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000202
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000203
第三透镜G22具有负光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000204
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000205
第五透镜G24具有正光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000206
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000207
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000208
下述表7-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 28.4mm
光圈数(F/#) 3.81
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 25.6mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表7-1
下述表7-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000211
表7-2
下述表7-3为上述表7-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000212
表7-3
由上述表7-3可以看出，该实施例提供的镜头包括两个非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000213
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图20a所示的为采用图19所示镜头结构，并采用上述表7-1、表7-2和表7-3时的轴向像差曲线。图20a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图20a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图20b所示的为采用图19所示镜头结构，并采用上述表7-1、表7-2和表7-3时的横向像差曲线。图20b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图20b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图20c所示的为采用图19所示镜头结构，并采用上述表7-1、表7-2和表7-3时的畸变像差曲线，图20d为理想畸变像差曲线。由图20c和图20d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图21所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有四个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括IR滤光片G3。第五透镜G24的像侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000221
第二透镜G21具有正光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000222
第三透镜G22具有负光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000223
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000224
第五透镜G24具有正光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000225
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000226
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000227
下述表8-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 28.39mm
光圈数(F/#) 3.81
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 24.4mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表8-1
下述表8-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000231
表8-2
下述表8-3为上述表8-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000232
表8-3
由上述表8-3可以看出，该实施例提供的镜头包括两个非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000233
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图22a所示的为采用图21所示镜头结构，并采用上述表8-1、表8-2和表8-3时的轴向像差曲线。图22a中所示的五条曲线分别为设计波长为850nm、810nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图22a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图22b所示的为采用图21所示镜头结构，并采用上述表8-1、表8-2和表8-3时的横向像差曲线。图22b中所示的五条曲线分别为设计波长为850nm、810nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图22b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图22c所示的为采用图21所示镜头结构，并采用上述表8-1、表8-2和表8-3时的畸变像差曲线，图22d为理想畸变像差曲线。由图22c和图22d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图23所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有四个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括棱镜组G3和IR滤光片G4。第四透镜G23为DOE。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000241
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000242
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000243
第四透镜G23具有正光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000244
第五透镜G24具有负光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000245
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000246
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000247
下述表9-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 28.005mm
光圈数(F/#) 4.06
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 28.9mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表9-1
下述表9-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000251
表9-2
下述表9-3为上述表9-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面，第四透镜G23的物侧面为二元衍射面(Binary 2)。
Figure BDA0002942983100000252
表9-3
下述表9-4为上述表9-3中第四透镜G23的衍射面系数。
Figure BDA0002942983100000253
Figure BDA0002942983100000261
表9-4
由上述表9-3可以看出，该实施例提供的镜头包括三个非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z也可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000262
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
在本实施例中，二元衍射面的矢高Z2可用下述公式进行限定：
Figure BDA0002942983100000263
其中，M代表衍射级次；p为相位分布幂，A为相位分布系数，C为非球面顶点球曲率，r为非球面的径向坐标。
图24a所示的为采用图23所示镜头结构，并采用上述表9-1、表9-2、表9-3和表9-4所示数据时的轴向像差曲线。图24a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、624nm、555nm、524nm和470nm的轴向像差曲线，由该图24a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图24b所示的为采用图23所示镜头结构，并采用上述表9-1、表9-2、表9-3和表9-4所示数据时的横向像差曲线。图24b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、624nm、555nm、524nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图24b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图24c所示的为采用图23所示镜头结构，并采用上述表9-1、表9-2、表9-3和表9-4所示数据时的畸变像差曲线，图24d为理想畸变像差曲线。由图24c和图24d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图25所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有四个透镜，三个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括平板玻璃G3和IR滤光片G4。第四透镜G23为DOE。第五透镜G24为变焦液体透镜。第五透镜G24的像侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000264
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000265
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000266
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000267
第五透镜G24具有正光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000271
该镜头的光圈3.35＜F/#＜3.7。
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000272
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000273
下述表10-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 24.8mm＜F＜27.4mm
光圈数(F/#) 3.35＜F/#＜3.74
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 26mm＜TTL＜27mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表10-1
下述表10-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000274
表10-2
下述表10-3为上述表10-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000281
表10-3
同样的，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000282
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
图26a所示的为采用图25所示镜头结构，并采用上述表10-1、表10-2和表10-3，以及表10-4时的轴向像差曲线。图26a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图26a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图26b所示的为采用图25所示镜头结构，并采用上述表10-1、表10-2和表10-3，以及表10-4时的横向像差曲线。图26b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图26b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图26c所示的为采用图25所示镜头结构，并采用上述表10-1、表10-2和表10-3，以及表10-4时的畸变像差曲线，图26d为理想畸变像差曲线。由图26c和图26d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
上述的图17、图19、图21、图23和图25所示的镜头中，透镜组G2包括四个透镜，这样的镜头结构可以被称为组合四片式透镜组。
在上述的组合四片式透镜组中，第二透镜的焦距f2，与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000283
图27所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有五个透镜，五个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，以及第六透镜G25，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括IR滤光片G3。第五透镜G24的像侧面为凸面，第六透镜G25的像侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000284
第二透镜G21具有正光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000285
第三透镜G22具有负光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000291
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000292
第五透镜G24具有正光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000293
第六透镜G25具有负光焦度，第六透镜G25的焦距f6与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000294
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000295
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000296
下述表11-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 14.37mm
光圈数(F/#) 3.34
像高(IMH) 2.25mm
光学总长(TTL) 14.9mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表11-1
下述表11-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000297
Figure BDA0002942983100000301
表11-2
下述表11-3为上述表11-2中各镜片的非球面系数。
Figure BDA0002942983100000302
表11-3
镜头一共包含10个扩展非球面(Extended Asphere，EA)。
在本实施例中，所有的扩展非球面的矢高Z也可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000303
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率，a1、a2、a3等为非球面系数。
图28a所示的为采用图27所示镜头结构，并采用上述表11-1、表11-2和表11-3所示数据时的轴向像差曲线。图28a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图28a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图28b所示的为采用图27所示镜头结构，并采用上述表11-1、表11-2和表11-3所示数据时的横向像差曲线。图28b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图28b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图28c所示的为采用图27所示镜头结构，并采用上述表11-1、表11-2和表11-3所示数据时的畸变像差曲线，图28d为理想畸变像差曲线。由图28c和图28d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图29所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有五个透镜，五个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，以及第六透镜G25，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括IR滤光片G3。第五透镜G24的像侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000311
第二透镜G21具有正光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000312
第三透镜G22具有负光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000313
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000314
第五透镜G24具有正光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000315
第六透镜G25具有负光焦度，第六透镜G25的焦距f6与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000316
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000317
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000318
下述表12-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 14.44mm
光圈数(F/#) 3.38
像高(IMH) 2.25mm
光学总长(TTL) 15.9mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表12-1
下述表12-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000319
Figure BDA0002942983100000321
表12-2
下述表12-3为上述表12-2中各镜片的非球面系数。
Figure BDA0002942983100000322
表12-3
镜头一共包含10个扩展非球面。
在本实施例中，所有的扩展非球面的矢高Z也可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000323
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率，a1、a2、a3等为非球面系数。
图30a所示的为采用图29所示镜头结构，并采用上述表12-1、表12-2和表12-3所示数据时的轴向像差曲线。图30a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图30a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图30b所示的为采用图29所示镜头结构，并采用上述表12-1、表12-2和表12-3所示数据时的横向像差曲线。图30b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图30b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图30c所示的为采用图29所示镜头结构，并采用上述表12-1、表12-2和表12-3所示数据时的畸变像差曲线，图30d为理想畸变像差曲线。由图30c和图30d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图31所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有五个透镜，五个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，以及第六透镜G25，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括IR滤光片G3，除此之外，还包括变焦液体透镜G0，变焦液体透镜G0设置在第一透镜G11的像侧面的一侧。第六透镜G25的像侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000331
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000332
第三透镜G22具有正光焦度，第三透镜G22的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000333
第四透镜G23具有负光焦度，第四透镜G23的焦距f4与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000334
第五透镜G24具有负光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000335
第六透镜G25具有正光焦度，第六透镜G25的焦距f6与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000336
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000337
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000338
下述表13-1为该镜头的光学参数。
Figure BDA0002942983100000339
Figure BDA0002942983100000341
表13-1
下述表13-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000342
表13-2
下述表11-3为上述表11-2中各镜片的非球面系数。
Figure BDA0002942983100000343
Figure BDA0002942983100000351
表13-3
镜头一共包含10个扩展非球面。
在本实施例中，所有的扩展非球面的矢高Z也可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000352
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率，a1、a2、a3等为非球面系数。
图32a所示的为采用图31所示镜头结构，并采用上述表13-1、表13-2和表13-3所示数据时的轴向像差曲线。图32a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的轴向像差曲线，由该图32a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图32b所示的为采用图31所示镜头结构，并采用上述表13-1、表13-2和表13-3所示数据时的横向像差曲线。图32b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图32b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图32c所示的为采用图31所示镜头结构，并采用上述表13-1、表13-2和表13-3所示数据时的畸变像差曲线，图32d为理想畸变像差曲线。由图32c和图32d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
图33所示的另一种镜头的结构图，透镜组G2具有五个透镜，五个透镜分别为沿第二光轴X2依次布设的第二透镜G21、第三透镜G22和第四透镜G23，以及第五透镜G24，以及第六透镜G25，第二透镜G21的物侧面与棱镜G12的像侧面相对。另外，该镜头还包括IR滤光片G3。第六透镜G25的像侧面为凸面。
其中，折光棱镜组G1的焦距f1与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000353
第二透镜G21具有负光焦度，第二透镜G21的焦距f2与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000354
第三透镜G22和第四透镜G23形成胶合透镜，该胶合透镜具有负光焦度，胶合透镜的焦距f3与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000355
第五透镜G24具有负光焦度，第五透镜G24的焦距f5与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000356
第六透镜G25具有正光焦度，第六透镜G25的焦距f6与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000357
另外，该镜头的光学总长(total track length，TTL)与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000358
该镜头的像高与镜头的总焦距f的比值为：
Figure BDA0002942983100000361
下述表14-1为该镜头的光学参数。
光学参数
系统焦距(F) 28.39mm
光圈数(F/#) 3.81
像高(IMH) 2.5mm
光学总长(TTL) 27.45mm
设计波长 650nm，610nm，555nm，510nm，470nm
表14-1
下述表14-2为该镜头中的各个光学器件的光学参数。
Figure BDA0002942983100000362
表14-2
下述表14-3为上述表14-2中各镜片的非球面系数。其中，第二透镜G21的像侧面和物侧面分别为偶次非球面。
Figure BDA0002942983100000371
表14-3
下述表14-4为第四透镜G23的衍射面系数。
Figure BDA0002942983100000372
表14-4
由上述表14-3可以看出，该实施例提供的镜头包括两个非球面，在本实施例中，所有的偶次非球面的矢高Z也可利用下述公式进行限定，但不限于以下公式。
Figure BDA0002942983100000373
其中：Z代表非球面的矢高；r为非球面的径向坐标，C为非球面顶点球曲率。
在本实施例中，二元衍射面的矢高Z2可用下述公式进行限定：
Figure BDA0002942983100000374
其中，M代表衍射级次；p为相位分布幂，A为相位分布系数，C为非球面顶点球曲率，r为非球面的径向坐标。
图34a所示的为采用图33所示镜头结构，并采用上述表14-1、表14-2、表14-3和表14-4所示数据时的轴向像差曲线。图34a中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、634nm、555nm、534nm和470nm的轴向像差曲线，由该图34a可以看出，不同波长的光的轴向像差控制在一个很小的范围之内。
图34b所示的为采用图33所示镜头结构，并采用上述表14-1、表14-2、表14-3和表14-4所示数据时的横向像差曲线。图34b中所示的五条曲线分别为设计波长为650nm、634nm、555nm、534nm和470nm的横向像差曲线，虚线代表衍射极限范围，由该图34b可以看出，不同波长的光的横向像差在衍射范围内。
图34c所示的为采用图33所示镜头结构，并采用上述表14-1、表14-2、表14-3和表14-4所示数据时的畸变像差曲线，图34d为理想畸变像差曲线。由图34c和图34d对比可以看出，不同波长的光的畸变像差在肉眼识别范围内。
在本说明书的描述中，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例或示例中以合适的方式结合。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种镜头，其特征在于，沿物场至像场方向，所述镜头包括：
第一透镜，具有正光焦度，所述第一透镜的物侧面为凸面；
棱镜，所述棱镜的物侧面与所述第一透镜的像侧面相接触，所述棱镜将从所述第一透镜接收的光由第一光轴折射在与所述第一光轴相交的第二光轴；
多个透镜，所述多个透镜包括至少三个透镜，所述多个透镜沿所述第二光轴依次布设；其中，所述多个透镜中的靠近所述棱镜的透镜的物侧面和像侧面均为非球面，所述多个透镜中的靠近所述镜头的像场的透镜的像侧面为凸面。
2.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述多个透镜包括：
具有负光焦度的第二透镜；
具有正光焦度的第三透镜；
具有光焦度的第四透镜；
所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜沿所述第二光轴依次布设。
3.根据权利要求2所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜的焦距f2，与所述镜头的总焦距f的比值为：
Figure FDA0002942983090000013
4.根据权利要求1项所述的镜头，其特征在于，所述多个透镜包括：
具有光焦度的第二透镜；
具有光焦度的第三透镜；
具有光焦度的第四透镜；
具有光焦度的第五透镜；
所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜，以及所述第五透镜沿所述第二光轴依次布设。
5.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜的焦距f2，与所述镜头的总焦距f的比值为：
Figure FDA0002942983090000011
6.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述多个透镜包括：
具有正光焦度的第二透镜；
具有负光焦度的第三透镜；
具有负光焦度的第四透镜；
具有正光焦度的第五透镜；
具有负光焦度的第六透镜；
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，以及所述第六透镜沿所述第二光轴依次布设。
7.根据权利要求6所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜的焦距f2，与所述镜头的总焦距f的比值为：
Figure FDA0002942983090000012
8.根据权利要求1～7中任一项所述的镜头，其特征在于，所述多个透镜中的至少一个透镜为衍射光学元件。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的镜头，其特征在于，所述多个透镜中的至少一个透镜为第一变焦液体透镜。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头还包括：
第二变焦液体透镜，所述第二变焦液体透镜设置在所述第一透镜的靠近所述物场的一侧。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的镜头，其特征在于，所述镜头的总焦距f为：14mm≤f≤33mm。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的镜头，其特征在于，所述多个透镜中的靠近所述镜头的像场的透镜的曲率半径R，与所述镜头的总焦距f的比值为：
Figure FDA0002942983090000021
13.根据权利要求1～12中任一项所述的镜头，其特征在于，所述第一透镜的阿贝数V1，与所述棱镜的阿贝数V2的比值为：
Figure FDA0002942983090000022
14.根据权利要求1～13中任一项所述的镜头，其特征在于，所述棱镜由玻璃材料制得，所述第一透镜由塑料材料制得，所述第一透镜通过粘结层粘结在所述棱镜上。
15.根据权利要求1～13中任一项所述的镜头，其特征在于，所述棱镜和所述第一透镜均由塑料材料制得，且所述棱镜和所述第一透镜呈一体结构。
16.一种摄像头模组，其特征在于，包括：
如权利要求1-15任一项所述的镜头；
图像传感器，所述图像传感器的感光面与所述镜头中的成像面相对。
17.一种电子设备，其特征在于，包括：
如权利要求16所述的摄像头模组；
处理单元，与所述摄像头模组中的所述图像传感器连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024098211A1 (en) * 2022-11-07 2024-05-16 Huawei Technologies Co., Ltd. An optomechanical system and an electronic apparatus comprising said optomechanical system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116203776B (zh) * 2023-05-05 2023-09-12 荣耀终端有限公司 棱镜组件、变焦镜头、摄像模组和终端设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09211287A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Canon Inc 撮像装置
JP5482785B2 (ja) * 2009-03-10 2014-05-07 コニカミノルタ株式会社 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器
US9557627B2 (en) * 2014-03-07 2017-01-31 Apple Inc. Folded camera lens systems
EP3436862A1 (en) * 2016-03-28 2019-02-06 Apple Inc. Folded lens system with four refractive lenses
US10437023B2 (en) * 2016-03-28 2019-10-08 Apple Inc. Folded lens system with three refractive lenses
KR20180005464A (ko) * 2016-07-06 2018-01-16 삼성전자주식회사 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치
KR102140884B1 (ko) * 2017-07-23 2020-08-04 코어포토닉스 리미티드 큰 애퍼처를 갖는 컴팩터형 폴디드 렌즈
US11029496B2 (en) * 2017-12-21 2021-06-08 Apple Inc. Folded lens system
US11340388B2 (en) * 2018-08-31 2022-05-24 Apple Inc. Power prism for folded lenses

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024098211A1 (en) * 2022-11-07 2024-05-16 Huawei Technologies Co., Ltd. An optomechanical system and an electronic apparatus comprising said optomechanical system

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