CN116774383A - 摄像系统组件 - Google Patents
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Abstract
一种摄像系统组件,包括镜筒、透镜组和至少一个间隔元件,透镜组以及间隔元件均容纳于镜筒内,透镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;至少一个间隔元件包括位于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔元件以及位于第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件,其中第五透镜和第六透镜的组合焦距f56、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隔T56、第四间隔元件的最大厚度CP4及第五间隔元件的最大厚度CP5满足:‑50.0<f56*(T56/CP5)/(CP4+T45)<‑35.0。
Description
技术领域
本申请涉及光学元件领域,具体地,涉及一种包括多片透镜的摄像系统组件。
背景技术
如今高清成像镜头在例如智能手机等便携式电子产品中占据越来越重要的地位。随着时代的发展,人们已经不再满足于“拍个影”,对成像质量提出了越来越高的要求。
在实际使用场景中,环境光大多为自然光,且存在很多光线不足的场景,这就要求镜头的进光量要能够适应多场景。一方面,消费者对成像镜头的高成像品质提出了更高的要求,比如对于近距和远距的物体,希望能够同时满足两个不同焦距的拍摄需求。另一方面,由于便携式电子产品趋于小型化,限制了镜头的总长,从而增加了镜头的设计难度。
光学镜头中最后两片透镜往往需要起到校正场曲和像差的作用,其通常采用表面形状弯曲较大的设计,在组立时最后两片透镜因其形状弯曲变化较大而较为敏感。另外,最后两片透镜均具有较大的直径,易形成大段差结构,并且最后两片镜片之间相隔较近也会产生干涉,进而影响成像质量。
发明内容
本申请一方面提供了一种摄像系统组件,其包括镜筒、透镜组和至少一个间隔元件,透镜组以及间隔元件均容纳于镜筒内,其中,透镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;至少一个间隔元件包括位于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔元件以及位于第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件,其中,第四透镜的有效焦距f4、第五透镜的有效焦距f5及摄像系统组件的有效焦距f满足:-6.0<f5/f<-3.0,-1.5<f4/f<-0.5,且第五透镜和第六透镜的组合焦距f56、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隔T56、第四间隔元件的最大厚度CP4及第五间隔元件的最大厚度CP5满足:-50.0<f56*(T56/CP5)/(CP4+T45)<-35.0。
在一个或多个实施方式中,第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第四间隔元件的最大厚度CP4及第四间隔元件与第五间隔元件之间的间隔EP45满足:1.0<|R8+R9|/(EP45+CP4)<8.0。
在一个或多个实施方式中,第六透镜的有效焦距f6、第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、第六透镜的像侧面的曲率半径R12、第五间隔元件的物侧面的内径d5s及第五间隔元件的像侧面的内径d5m满足:-1.0<R12*(d5m-d5s)/(f6*CT6)<0.0。第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5,第五间隔元件的物侧面的外径D5s、第五间隔元件的像侧面的外径D5m及第五间隔元件的最大厚度CP5满足:9.0≤R10*(D5m-D5s)/(CP5*CT5)<23.0。
在一个或多个实施方式中,第五透镜的有效焦距f5、第五透镜与第六透镜在光轴上的空气间隔T56、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5及第四间隔元件与第五间隔元件之间的间隔EP45满足:-165.0<f5/EP45+T56/CT5<-70.0。
在一个或多个实施方式中,第三透镜的像侧面的曲率半径R6、第四透镜的物侧面的曲率半径R7及第四间隔元件的物侧面的内径d4s满足:-4.0<(R6+R7)/d4s<-2.5。
在一个或多个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,第二透镜的有效焦距f2、第二间隔元件的物侧面的外径D2s、第二间隔元件的物侧面的内径d2s及第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足:-2.0<f2*(D2s/d2s)/R4<-0.5。
在一个或多个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,第二间隔元件的像侧面的外径D2m、第二间隔元件的像侧面的内径d2m、第三透镜的有效焦距f3及第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:-2.5<f3*(D2m/d2m)/R6<-1.5。
在一个或多个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔元件以及位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2为第二透镜的有效焦距,第一间隔元件的最大厚度CP1、第二间隔元件的最大厚度CP2及第二透镜在光轴上的中心厚度CT2满足:-8.0<(f1+f2)/(CP1+CT2+CP2)<-3.0。
在一个或多个实施方式中,至少一个间隔元件还包括位于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔元件以及位于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔元件,第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、镜筒的前端面与第一间隔元件之间的间隔EP01及第一间隔元件和第二间隔元件之间的间隔EP12满足:1.0<(CT1+EP12)/EP01<2.0。
在一个或多个实施方式中,摄像系统组件的最大视场角的一半Semi-FOV、镜筒的前端面最靠近物侧的外径D0s及第一透镜在光轴上的中心厚度CT1满足:1.0<TAN(Semi-FOV)*D0s/CT1<2.0。
在一个或多个实施方式中,镜筒为分体式镜筒,透镜组分为第一透镜组和第二透镜组,第二透镜组可沿光轴相对于第一透镜组移动,其中第三透镜的有效焦距f3、第二间隔元件的像侧面的外径D2m、第二间隔元件的像侧面的内径d2m、第四透镜物侧面的曲率半径R7及第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34满足:3.5<f3*(D2m-d2m)/|R7*T34|<14.0。
本申请实施方式提供的摄像系统组件包括透镜组以及至少一个间隔元件,透镜组可包括六片具有光焦度的透镜,还包括镜筒,用于容纳透镜组及间隔元件。至少一个间隔元件至少可包括第四透镜与第五透镜之间的第四间隔元件,以及第五透镜与第六透镜之间的第五间隔元件。通过将第五透镜和整个摄像系统组件的有效焦距的比值、以及第四透镜和整个摄像系统组件的有效焦距的比值约束在一个有效范围内,可以减弱在第四透镜的光线偏折,两者配合可以有效降低系统带来的畸变与像差并减弱系统的杂光风险;并且通过合理控制第四间隔元件和第五间隔元件的最大厚度,同时配合第四透镜和第五透镜、第五透镜和第六透镜之间空气间隙的组立段差,使得其组立稳定性更加优秀,能够保证光线较为理想地耦合进入第四透镜并由第五透镜均匀入射至第六透镜的第一面,防止光线陡升造成的杂光风险,提高摄像系统组件的成像质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出了根据本申请实施方式提供的摄像系统组件的结构示意图;
图2示出了根据本申请实施方式的摄像系统组件消除杂光的示意图;
图3A和图3B示出了根据本申请实施例1的摄像系统组件的结构示意图;
图4A至图4D分别示出了根据本申请实施例1的摄像系统组件的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图5A和图5B示出了根据本申请实施例2的摄像系统组件的结构示意图;
图6A至图6D分别示出了根据本申请实施例2的摄像系统组件的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图7A和图7B示出了根据本申请实施例3的摄像系统组件的结构示意图;
图8A至图8D分别示出了根据本申请实施例3的摄像系统组件的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图9A和图9B示出了根据本申请实施例4的摄像系统组件的结构示意图;
图10A至图10D分别示出了根据本申请实施例4的摄像系统组件的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图11A和图11B示出了根据本申请实施例5的摄像系统组件的结构示意图;以及
图12A至图12D分别示出了根据本申请实施例5的摄像系统组件的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲,附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即,球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中,近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面,每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过于形式化意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围,例如,本申请的各实施例中的透镜组(即第一透镜至第六透镜)、镜筒结构及间隔元件之间可以任意组合,不限于一个实施例中的透镜组只能与该实施例的镜筒结构、间隔元件等组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。其中,图1示出了根据本申请一种摄像系统组件的结构排布图以及部分参数的示意图。本领域的技术人员应当理解,一些本领域经常用到的参数例如第一透镜在光轴上的中心厚度CT1未在图1中示出,图1仅示例性示出本申请的一种摄像系统组件的镜筒以及间隔元件的部分参数,以便于更好地理解本发明。如图1所示,L表示镜筒沿光轴方向的最大高度;EP01表示镜筒靠近物侧的前端面和第一间隔元件的物侧面沿光轴方向的间隔;EP45表示第四间隔元件的像侧面与第五间隔元件的物侧面沿光轴方向上的间隔;CP4表示第四间隔元件沿光轴方向的最大厚度;CP5表示第五间隔元件沿光轴方向的最大厚度;D0s表示镜筒靠近物侧的前端面最靠近物侧的外径;d0s表示镜筒靠近物侧的前端面最靠近物侧的内径;D1s表示第一间隔元件的物侧面的外径;d1s表示第一间隔元件的物侧面的内径;D1m表示第一间隔元件的像侧面的外径;d1m表示第一间隔元件的像侧面的内径;d2s表示第二间隔元件的物侧面的内径;d2m表示第二间隔元件的像侧面的内径等,以此类推。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
参考图1,本申请的第一方面提供了这样一种摄像系统组件,其可包括镜筒、透镜组和至少一个间隔元件,透镜组以及一个或多个间隔元件均容纳于镜筒内。透镜组可包括六片具有光焦度的透镜,分别为沿光路依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。这六片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。其中第一透镜至第六透镜中任意相邻的两透镜之间均可具有间隔距离。
在示例性实施方式中,间隔元件可包括位于第四透镜和第五透镜之间且可与第四透镜的像侧面直接接触的第四间隔元件,及位于第五透镜和第六透镜之间且可与第五透镜的像侧面直接接触的第五间隔元件,其中,第四透镜的有效焦距f4、第五透镜的有效焦距f5及摄像系统组件的有效焦距f满足:-6.0<f5/f<-3.0,-1.5<f4/f<-0.5,通过将第五透镜和整个摄像系统组件的有效焦距的比值、以及第四透镜和整个摄像系统组件的有效焦距的比值约束在一个有效范围内,可以减弱在第四透镜的光线偏折,两者配合可以有效降低系统带来的畸变与像差并减弱系统的杂光风险;且第五透镜和第六透镜的组合焦距f56、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第五透镜和第六透镜在光轴上的空气间隔T56、第四间隔元件的最大厚度CP4及第五间隔元件的最大厚度CP5满足:-50.0<f56*(T56/CP5)/(CP4+T45)<-35.0,通过控制该条件,可保证光线较为理想地耦合进入第四透镜并由第五透镜均匀射入第六透镜的第一面,防止光线陡升造成第五透镜和第六透镜出现较大组立段差,并降低光线陡升造成的杂光风险,提升摄像系统组件的成像质量。
在其他示例性实施方式中,间隔元件还可包括以下至少之一:第一间隔元件,位于第一透镜和第二透镜之间且可与第一透镜的像侧面直接接触;第二间隔元件,位于第二透镜和第三透镜之间且可与第二透镜的像侧面直接接触。合理使用间隔元件能够有效规避杂光风险,减少对像质的干扰,进而提升摄像系统组件的成像质量。
在示例性实施方式中,第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第四间隔元件的最大厚度CP4及第四间隔元件与第五间隔元件之间的间隔EP45可满足:1.0<|R8+R9|/(EP45+CP4)<8.0。通过对第四、五透镜曲率的控制,同时控制第四间隔元件厚度的大小、第四间隔元件与第五间隔元件的间隔大小使两者满足一定的关系,可有效减小第四透镜的弯曲度,降低第四透镜的成型风险、外观风险,在高温高湿以及热冲击条件下仍能保持良好性能,可大幅提升整体镜头的稳定性。
在示例性实施方式中,第六透镜的有效焦距f6、第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、第六透镜的像侧面的曲率半径R12、第五间隔元件的物侧面的内径d5s及第五间隔元件的像侧面的内径d5m可满足:-1.0<R12*(d5m-d5s)/(f6*CT6)<0.0。通过满足该条件,合理控制第六透镜的像侧面的曲率半径以及有效焦距,可以在保证较为理想的像面大小前提下不会损失成像质量;合理控制第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件的内径,可以使通过第五透镜的光线均匀射入像面,防止光线陡升造成第五透镜和第六透镜出现较大组立段差,并降低光线陡升造成的杂光风险,提升系统的成像品质。
在示例性实施方式中,第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5,第五间隔元件的物侧面的外径D5s、第五间隔元件的像侧面的外径D5m及第五间隔元件的最大厚度CP5可满足:9.0≤R10*(D5m-D5s)/(CP5*CT5)<23.0。通过满足该条件,能够有效约束第五透镜像侧面的曲率半径值,在平衡第五间隔元件的厚度与第五透镜在光轴上的中心厚度以及第五间隔元件外径之间的关系方面限定了一个很好的比值范围,通过限定该比值范围,能够控制光线视场角,实现较好的成像效果。
在示例性实施方式中,第五透镜的有效焦距f5、第五透镜与第六透镜在光轴上的空气间隔T56、第五透镜在光轴上的中心厚度CT5及第四间隔元件与第五间隔元件之间的间隔EP45可满足:-165.0<f5/EP45+T56/CT5<-70.0。通过满足该条件,可使得通过第五透镜的光线和光轴的夹角变小,使得光线更加会聚,提升相对照度,同时利用合理的第四间隔元件与第五间隔元件之间的间隔等参数设置,减少第四透镜边缘漏光产生的鬼影杂光;同时合理设置第五透镜的中心厚度有助于提升镜片表面平滑度,减少组装承靠面干涉影响,提升镜片承靠紧密度,从而提高稳定性。
在示例性实施方式中,第三透镜的像侧面的曲率半径R6、第四透镜的物侧面的曲率半径R7及第四间隔元件的物侧面的内径d4s可满足:-4.0<(R6+R7)/d4s<-2.5。通过对第三、四透镜物侧面和像侧面的曲率的控制,同时控制第四间隔元件的内径d4s的大小,使两者满足一定的比例关系,可有效减小出射第三透镜光线的发散性,降低第三透镜处杂光风险,同时控制第三、四透镜两侧的曲率半径满足上述关系,可有效收束杂光,大幅提升整体镜头的稳定性。
在示例性实施方式中,第二透镜的有效焦距f2、第二间隔元件的物侧面的外径D2s、第二间隔元件的物侧面的内径d2s及第二透镜的像侧面的曲率半径R4可满足:-2.0<f2*(D2s/d2s)/R4<-0.5。通过对第二透镜有效焦距的控制,可以保证入射光线通过第二透镜后平稳射入第三透镜面。第三透镜边厚较大,通过合理设置第二间隔元件物侧面的内外径,可有效避免黑物杂光,减小多余光线进入后面的透镜,降低镜头敏感度,提升成像品质。
在示例性实施方式中,第二间隔元件的像侧面的外径D2m、第二间隔元件的像侧面的内径d2m、第三透镜的有效焦距f3及第三透镜的像侧面的曲率半径R6可满足:-2.5<f3*(D2m/d2m)/R6<-1.5。通过对第三透镜有效焦距的控制,可以保证入射光线通过第三透镜后平稳射入第四透镜面。通过合理设置第二间隔元件像面侧的内外径,可有效避免黑物杂光,减小多余光线进入后面的透镜,降低镜头敏感度,提升成像品质。
在示例性实施方式中,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2为第二透镜的有效焦距,第一间隔元件的最大厚度CP1、第二间隔元件的最大厚度CP2及第二透镜在光轴上的中心厚度CT2可满足:-8.0<(f1+f2)/(CP1+CT2+CP2)<-3.0。通过将第一透镜和第二透镜的有效焦距与第一、二透镜,第二、三透镜在光轴上的间隔的比值约束在一个有效范围内,可以有效保证第二透镜的成型强度,通过合理设置f1与f2的数值与第二透镜在光轴上的中心厚度,可以减弱在第一透镜的光线偏折,两者配合可以有效降低摄像系统带来的畸变与像差并减弱摄像系统的杂光风险。
在示例性实施方式中,第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、镜筒的前端面与第一间隔元件之间的间隔EP01及第一间隔元件和第二间隔元件之间的间隔EP12可满足:1.0<(CT1+EP12)/EP01<2.0。通过满足该条件,在平衡第一透镜的中心厚度与第一间隔元件和第二间隔元件之间的间隔方面确定了一个很好的比值范围,通过限定该比值范围,能够减小第一透镜的敏感性,实现较好的成像效果。
在示例性实施方式中,摄像系统组件的最大视场角的一半Semi-FOV、镜筒的前端面最靠近物侧的外径D0s及第一透镜在光轴上的中心厚度CT1可满足:1.0<TAN(Semi-FOV)*D0s/CT1<2.0。通过满足该条件,可有效减小第一透镜第二面边缘质量较差的入射光线和第一透镜内反产生的无用光线,增加光线在像面各向分布的均匀性,同时镜筒前端面靠近物侧的外径的设置可有效降低边缘光线在透镜表面发射产生的杂光风险。
在示例性实施方式中,摄像系统组件采用双群组内对焦镜头,镜筒为分体式镜筒,透镜组分为第一透镜组和第二透镜组,第二透镜组可沿光轴相对于第一透镜组移动。其中第三透镜的有效焦距f3、第二间隔元件的像侧面的外径D2m、第二间隔元件的像侧面的内径d2m、第四透镜物侧面的曲率半径R7及第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34可满足:3.5<f3*(D2m-d2m)/|R7*T34|<14.0。通过对第二间隔元件像侧面内外径的设置,可使得通过第三透镜的光线和光轴的夹角变小,使得光线更加会聚,提升相对照度,同时利用合理的第三、四透镜在光轴上的空气间隔参数与第四透镜物侧面曲率半径的关系控制,可减少组装承靠面干涉影响,提升镜片承靠紧密度,从而提高稳定性。
应当理解的是,本申请不具体限定间隔元件的数量,在任意两透镜之间可以包括任意数量的间隔元件,整个摄像系统组件也可以包括任意数量的间隔元件。间隔元件有助于摄像系统组件拦截多余的折反射光路,减少杂光、鬼影的产生。间隔元件和镜筒间增加辅助承靠,有利于改善镜片间由于大段差造成的组立稳定性差、性能良率低等问题。
在一些实施方式中,根据本申请的摄像系统组件还可包括设于第六透镜与成像面之间的滤光片和/或保护玻璃,用于对具有不同波长的光线进行过滤,校正色彩偏差,保护位于成像面上的感光元件。
在一些实施方式中,根据本申请的摄像系统组件还可包括设置在物侧与第一透镜之间的光阑。光阑的设置有利于进入光学镜头的光线有效收束,有利于减小透镜的口径。
根据本申请的上述实施方式的摄像系统组件,其透镜组可采用多片透镜,例如上文描述的六片。通过合理分配各透镜的焦距、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可有效地汇聚入射光线、降低光学总长并提高可加工性,使得摄像系统组件更有利于生产加工。
在本申请的实施方式中,第一透镜至第六透镜中各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。非球面透镜的特点是:从透镜中心到透镜周边,曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同,非球面透镜具有更佳的曲率半径特性,具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后,能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差,进而改善成像质量。可选地,第一透镜至第六透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成摄像系统组件的透镜数量,来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如,虽然在实施方式中以六片透镜为例进行了描述,但是该摄像系统组件不限于包括六片透镜。如果需要,该摄像系统组件还可包括其它数量的透镜。
参考图1,本申请的第二方面提供了这样一种摄像系统组件,其可包括镜筒、透镜组和至少一个间隔元件,透镜组以及一个或多个间隔元件均容纳于镜筒内。透镜组可包括六片具有光焦度的透镜,分别为沿光路依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。这六片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。其中第一透镜至第六透镜中任意相邻的两透镜之间均可具有间隔距离。
在示例性实施方式中,间隔元件可包括位于第五透镜和第六透镜之间且可与第五透镜的像侧面直接接触的第五间隔元件,其中,第六透镜的有效焦距f6、第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、第六透镜的像侧面的曲率半径R12、该第五间隔元件的物侧面的内径d5s及该第五间隔元件的像侧面的内径d5m满足:-1.0<R12*(d5m-d5s)/(f6*CT6)<0.0。通过满足该条件,合理控制第六透镜的像侧面的曲率半径以及有效焦距,可以在保证较为理想的像面大小前提下不会损失成像质量;合理控制第五透镜和第六透镜之间的第五间隔元件的内径,可以使通过第五透镜的光线均匀射入像面,防止光线陡升造成第五透镜和第六透镜出现较大组立段差,并降低光线陡升造成的杂光风险,提升系统的成像品质。
参考图1,本申请的第三方面提供了这样一种摄像系统组件,其可包括镜筒、透镜组和至少一个间隔元件,透镜组以及一个或多个间隔元件均容纳于镜筒内。透镜组可包括六片具有光焦度的透镜,分别为沿光路依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。这六片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。其中第一透镜至第六透镜中任意相邻的两透镜之间均可具有间隔距离。
在示例性实施方式中,间隔元件可包括位于第二透镜和第三透镜之间且可与第二透镜的像侧面直接接触的第二间隔元件。
在示例性实施方式中,镜筒为分体式镜筒,透镜组可分为第一透镜组和第二透镜组,第二透镜组可沿光轴相对于第一透镜组移动,其中第三透镜的有效焦距f3、第二间隔元件的像侧面的外径D2m、第二间隔元件的像侧面的内径d2m、第四透镜物侧面的曲率半径R7及第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34满足:3.5<f3*(D2m-d2m)/|R7*T34|<14.0。通过对第二间隔元件像侧面内外径的设置,可使得通过第三透镜的光线和光轴的夹角变小,使得光线更加会聚,提升相对照度,同时利用合理的第三、四透镜在光轴上的空气间隔参数与第四透镜物侧面曲率半径的关系控制,可减少组装承靠面干涉影响,提升镜片承靠紧密度,从而提高稳定性。
下面参照附图进一步描述可适用于上述示例性实施方式的摄像系统组件的实施例1至实施例5。图2A和图2B示出了根据本申请的实施例1至实施例5的摄像系统组件消除杂光的效果示意图。如图2B中所示,通过在透镜组的不同透镜之间设置间隔元件,以及间隔元件与镜片、镜筒之间的配合,相较于图2A起到了较好消除杂光的效果,提升成像质量。
实施例1
以下参照图3A至图4D描述根据本申请实施例1的摄像系统组件。图3A示出了根据本申请实施例1的摄像系统组件于远距拍摄模式下的结构示意图,图3B示出了根据本申请实施例1的摄像系统组件于近距拍摄模式下的结构示意图。
如图3A和图3B所示,摄像系统组件包括镜筒P0以及容置于镜筒P0内的透镜组和至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6。间隔元件包括:第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第四间隔元件P4和第五间隔元件P5。间隔元件可阻拦成像过程中的杂散光线进入至下一透镜,同时使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像系统组件的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。摄像系统组件还包括设置于第六透镜E6与成像面S15之间的滤光片E7。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表1示出了实施例1的摄像系统组件的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在实施例1中,第一透镜E1至第六透镜E6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
其中,x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非球面的近轴曲率,c=1/R(即,近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2-1和表2-2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
表2-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 1.1607E-05 | -9.4003E-06 | 9.2387E-06 | -4.0050E-06 | 4.3040E-06 | -3.5732E-06 | 2.3249E-06 |
S2 | 5.7944E-06 | -6.2882E-06 | 2.4762E-05 | -7.9401E-06 | 7.9630E-06 | 4.5249E-06 | 2.7559E-06 |
S3 | 1.9356E-05 | 3.9680E-06 | 3.5292E-05 | -3.9524E-06 | 1.2894E-05 | 5.1887E-06 | 6.7994E-07 |
S4 | 1.0487E-05 | 4.2987E-06 | 7.4872E-06 | 1.2601E-06 | 1.2082E-06 | 2.2660E-06 | -2.2181E-06 |
S5 | 2.5358E-06 | -2.6125E-06 | 2.2043E-06 | -1.5123E-06 | 1.2388E-06 | -5.9898E-07 | 2.4832E-07 |
S6 | -7.4505E-06 | 5.8747E-06 | -4.0788E-06 | 2.6005E-06 | -1.8297E-06 | 1.1707E-06 | -2.1195E-07 |
S7 | 3.2673E-06 | 1.8321E-06 | -1.6217E-06 | 4.6948E-07 | -1.0993E-06 | 1.0293E-06 | -2.0283E-07 |
S8 | 4.3992E-06 | -8.1648E-06 | 4.1480E-06 | -3.4399E-06 | 2.3744E-06 | -1.9947E-06 | 4.9164E-07 |
S9 | -3.0770E-05 | 7.5320E-06 | -1.1329E-05 | 3.9855E-06 | -5.8915E-06 | 2.5716E-06 | -1.4234E-06 |
S10 | 5.7875E-05 | 2.4973E-05 | 1.4674E-05 | 5.6394E-06 | 3.5568E-06 | 2.3097E-06 | 1.4315E-06 |
S11 | -2.2501E-03 | -1.7589E-03 | -9.1692E-04 | -2.5316E-04 | 1.9426E-05 | 6.9124E-05 | 2.8341E-05 |
S12 | 3.3218E-06 | -2.0440E-05 | 1.6855E-06 | -2.9937E-06 | 7.4945E-06 | -2.5191E-06 | 1.9661E-06 |
表2-2
下表3示出了根据本申请实施例1的一个示例的摄像系统组件分别于第一状态和第二状态下的参数设置表。表中的1-1和1-2分别表示实施例1的第一状态和第二状态。其中,第一状态适于远距拍摄模式,第二状态适于近距拍摄模式。本示例中,在第一状态下,当物距为无穷时,摄像系统组件的第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.4022mm;在第二状态下,当物距为100mm时,第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.8172mm。
参数/实施例 | 1-1 | 1-2 |
OBJ(mm) | 无穷 | 100 |
T34(mm) | 0.4022 | 0.8172 |
表3
图4A示出了实施例1的摄像系统组件的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例1的摄像系统组件的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例1的摄像系统组件的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D示出了实施例1的摄像系统组件的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图4A至图4D可知,实施例1所给出的摄像系统组件能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图5A至图6D描述根据本申请实施例2的摄像系统组件。图5A和图5B分别示出了根据本申请实施例2的摄像系统组件于第一状态和第二状态下的结构示意图
如图5A和图5B所示,摄像系统组件包括镜筒P0以及容置于镜筒P0内的透镜组和至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6。间隔元件包括:第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第四间隔元件P4和第五间隔元件P5。间隔元件可阻拦成像过程中的杂散光线进入至下一透镜,同时使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像系统组件的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凹面,像侧面S12为凹面。摄像系统组件还包括设置于第六透镜E6与成像面S15之间的滤光片E7。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表4示出了实施例2的摄像系统组件的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表4
在实施例2中,第一透镜E1至第六透镜E6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用上述实施例1中给出的公式(1)限定。下表5-1和表5-2给出了可用于实施例2中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S1 | 2.3430E-01 | -9.0296E-03 | -2.8044E-03 | -1.4512E-03 | -4.9840E-04 | -1.0920E-04 | -4.5141E-05 |
S2 | 1.6682E-02 | -1.0252E-02 | -6.7489E-04 | 6.9342E-04 | -2.4638E-04 | -1.9867E-05 | 3.5458E-05 |
S3 | 5.7050E-03 | -1.7389E-02 | 4.1003E-03 | 5.1006E-04 | -3.1511E-04 | 1.1052E-06 | 6.8215E-05 |
S4 | -2.0294E-03 | -2.8117E-02 | 2.3657E-03 | -5.6364E-05 | -1.2133E-04 | -1.9040E-05 | 3.7866E-05 |
S5 | -1.1008E-01 | -1.6035E-02 | -2.6448E-04 | 6.7272E-04 | 1.3623E-04 | 1.6050E-07 | -1.3368E-05 |
S6 | -3.3763E-02 | -6.5684E-03 | 7.5554E-04 | 6.2736E-04 | 9.4841E-05 | -2.1360E-05 | 4.0706E-06 |
S7 | 2.3976E-01 | -2.4872E-02 | 5.6787E-03 | -5.9700E-04 | 1.0029E-04 | 1.9433E-07 | 1.2507E-06 |
S8 | 3.9328E-01 | -4.2348E-02 | 7.4849E-03 | -1.0547E-03 | 1.1669E-04 | -6.1960E-06 | -2.2002E-05 |
S9 | -2.7985E-01 | -1.5124E-02 | -4.6568E-03 | -7.5035E-04 | -1.6463E-04 | -9.4282E-05 | 1.0465E-05 |
S10 | -5.2628E-01 | -6.4449E-03 | -6.9372E-03 | 1.0433E-03 | 1.7137E-05 | 2.1139E-04 | 5.9798E-05 |
S11 | -1.1537E+00 | 1.0841E-01 | 4.8068E-02 | 2.5895E-02 | 3.8508E-03 | -3.4351E-03 | -5.8929E-03 |
S12 | -1.7730E+00 | -1.2856E-01 | -8.5529E-02 | -3.8496E-03 | 1.5834E-02 | 1.8080E-02 | 9.3151E-03 |
表5-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 1.0489E-05 | -5.0718E-06 | 8.2067E-06 | -2.8689E-06 | 2.7986E-06 | -2.2252E-06 | 1.9634E-06 |
S2 | 5.1483E-07 | -1.1984E-05 | 1.4578E-05 | -1.4426E-05 | 8.9179E-06 | -4.4259E-06 | 1.8387E-06 |
S3 | 3.1652E-06 | -6.2102E-06 | 2.4271E-05 | -1.2181E-05 | 1.7035E-05 | -5.3252E-06 | 3.4309E-06 |
S4 | 1.0469E-05 | 7.4391E-08 | 1.1848E-05 | -3.1174E-06 | 6.0167E-06 | -2.2213E-06 | -3.7487E-07 |
S5 | 5.3781E-06 | -5.1847E-06 | 4.0942E-06 | -2.9659E-06 | 2.4662E-06 | -1.6031E-06 | 4.9704E-07 |
S6 | -1.3120E-06 | 4.8196E-07 | -1.3022E-08 | -2.0761E-07 | 2.5370E-07 | -2.8873E-07 | 2.1441E-07 |
S7 | -4.4271E-06 | 6.4453E-06 | -4.7394E-06 | 2.4503E-06 | -2.5098E-06 | 2.1468E-06 | -5.9664E-07 |
S8 | 5.1500E-06 | -6.8300E-06 | 4.3273E-06 | -3.3786E-06 | 2.0606E-06 | -1.8087E-06 | 6.3606E-07 |
S9 | -2.7559E-05 | 7.0324E-06 | -7.8476E-06 | 3.7726E-06 | -4.3610E-06 | 2.1690E-06 | -9.8722E-07 |
S10 | 3.8957E-05 | 1.4539E-05 | 1.1385E-05 | 1.6329E-06 | 2.9201E-06 | 9.0890E-07 | 1.4350E-06 |
S11 | -5.2480E-03 | -2.7885E-03 | -4.5336E-04 | 7.1148E-04 | 7.5517E-04 | 4.0394E-04 | 1.0591E-04 |
S12 | 3.2328E-04 | -4.4015E-03 | -5.0517E-03 | -3.5515E-03 | -1.7963E-03 | -6.1642E-04 | -1.2139E-04 |
表5-2
下表6示出了根据本申请实施例2的一个示例的摄像系统组件分别于第一状态和第二状态下的参数设置表。表中的2-1和2-2分别表示实施例2的第一状态和第二状态。其中,第一状态适于远距拍摄模式,第二状态适于近距拍摄模式。本示例中,当物距为无穷时,摄像系统组件的第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.4030mm,当物距为100mm时,第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.8180mm。
参数/实施例 | 2-1 | 2-2 |
OBJ(mm) | 无穷 | 100 |
T34(mm) | 0.4030 | 0.8180 |
表6
图6A示出了实施例2的摄像系统组件的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例22的摄像系统组件的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例2的摄像系统组件的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了实施例2的摄像系统组件的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图6A至图6D可知,实施例2所给出的摄像系统组件能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图7A至图8D描述根据本申请实施例3的摄像系统组件。图7A示出了根据本申请实施例3的摄像系统组件于远距拍摄模式下的结构示意图,图7B示出了根据本申请实施例3的摄像系统组件于近距拍摄模式下的结构示意图。
如图7A和图7B所示,摄像系统组件包括镜筒P0以及容置于镜筒P0内的透镜组和至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6。间隔元件包括:第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第四间隔元件P4和第五间隔元件P5。间隔元件可阻拦成像过程中的杂散光线进入至下一透镜,同时使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像系统组件的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。摄像系统组件还包括设置于第六透镜E6与成像面S15之间的滤光片E7。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表7示出了实施例3的摄像系统组件的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表7
在实施例3中,第一透镜E1至第六透镜E6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用上述实施例1中给出的公式(1)限定。下表8-1和表8-2给出了可用于实施例3中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S1 | 2.3913E-01 | -5.9372E-03 | -2.0988E-03 | -1.2123E-03 | -4.2593E-04 | -9.6144E-05 | -4.1509E-05 |
S2 | 1.6125E-02 | -8.8167E-03 | -7.1614E-04 | 7.1671E-04 | -4.4602E-04 | 7.9733E-05 | 1.4340E-05 |
S3 | 7.2617E-03 | -1.6324E-02 | 4.7515E-03 | 2.3035E-04 | -5.3416E-04 | 1.8328E-04 | 6.3089E-05 |
S4 | 2.3041E-03 | -2.9716E-02 | 1.9471E-03 | -4.7163E-04 | -2.7764E-04 | 5.9031E-05 | 5.7049E-05 |
S5 | -1.1540E-01 | -1.5815E-02 | -2.1617E-04 | 4.1561E-04 | 1.0862E-04 | -1.9191E-05 | 6.3984E-06 |
S6 | -2.4982E-02 | -3.5840E-03 | 1.8105E-03 | 7.4839E-04 | 1.0137E-04 | -1.0265E-05 | 1.2297E-05 |
S7 | 2.3854E-01 | -2.5850E-02 | 5.8816E-03 | -6.4785E-04 | 1.2415E-04 | 2.9949E-06 | 1.8972E-06 |
S8 | 3.9269E-01 | -4.5208E-02 | 7.4254E-03 | -1.2956E-03 | 1.2266E-04 | -2.7482E-05 | -1.9981E-05 |
S9 | -2.7724E-01 | -1.7608E-02 | -5.0852E-03 | -9.6104E-04 | -2.0575E-04 | -1.0251E-04 | 9.2531E-06 |
S10 | -5.2533E-01 | -8.2255E-03 | -6.8908E-03 | 1.2534E-03 | 1.8343E-04 | 2.9454E-04 | 9.7186E-05 |
S11 | -1.0959E+00 | 7.3853E-02 | 3.3784E-02 | 2.4498E-02 | 7.7375E-03 | 3.5230E-04 | -4.2207E-03 |
S12 | -1.2459E+00 | 1.2575E-02 | -2.8219E-02 | -1.3902E-03 | -2.3903E-03 | -5.6672E-04 | -3.3311E-04 |
表8-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 6.1921E-06 | -6.0198E-06 | 6.1235E-06 | -3.5546E-06 | 2.4306E-06 | -2.0865E-06 | 1.7102E-06 |
S2 | -1.7261E-05 | 1.2277E-05 | -7.3289E-06 | 4.7085E-06 | 1.2699E-06 | 1.6281E-07 | 2.2243E-06 |
S3 | 3.1433E-05 | 4.7805E-05 | 2.2289E-05 | 2.2745E-05 | 1.0912E-05 | 3.6778E-06 | 3.9895E-06 |
S4 | 3.1349E-05 | 2.4059E-05 | 1.2248E-05 | 7.0215E-06 | 2.1832E-06 | -1.2066E-06 | -1.6423E-07 |
S5 | -4.2490E-06 | 2.2030E-06 | -1.2958E-06 | 4.4968E-07 | -7.0563E-07 | 4.6019E-07 | -3.8861E-08 |
S6 | -3.8607E-06 | 2.1785E-06 | -8.4326E-07 | 1.1199E-06 | 3.6025E-07 | 4.7114E-07 | -1.9151E-07 |
S7 | -4.3220E-06 | 6.8181E-06 | -5.0289E-06 | 2.9708E-06 | -2.9083E-06 | 2.2987E-06 | -6.2787E-07 |
S8 | 1.0121E-06 | -5.3798E-06 | 3.0467E-06 | -2.2934E-06 | 1.2174E-06 | -1.1354E-06 | 2.4799E-07 |
S9 | -2.5476E-05 | 6.1618E-06 | -6.0127E-06 | 2.9144E-06 | -3.3598E-06 | 1.7149E-06 | -5.0365E-07 |
S10 | 5.2607E-05 | 2.0389E-05 | 1.3519E-05 | 1.1818E-06 | 3.4317E-06 | 7.9514E-07 | 1.8214E-06 |
S11 | -6.4885E-03 | -6.3190E-03 | -4.6250E-03 | -2.6107E-03 | -1.1424E-03 | -3.4989E-04 | -5.5030E-05 |
S12 | -9.5901E-05 | -4.6653E-05 | -2.1791E-05 | -9.2342E-06 | 3.6831E-06 | -4.4556E-07 | -6.3848E-08 |
表8-2
下表9示出了根据本申请实施例3的一个示例的摄像系统组件分别于第一状态和第二状态下的参数设置表。表中的3-1和3-2分别表示实施例3的第一状态和第二状态。其中,第一状态适于远距拍摄模式,第二状态适于近距拍摄模式。本示例中,当物距为无穷时,摄像系统组件的第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.4030mm,当物距为100mm时,第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.8080mm。
参数/实施例 | 3-1 | 3-2 |
OBJ(mm) | 无穷 | 100 |
T34(mm) | 0.4030 | 0.8080 |
表9
图8A示出了实施例3的摄像系统组件的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例3的摄像系统组件的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例3的摄像系统组件的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了实施例3的摄像系统组件的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图8A至图8D可知,实施例3所给出的摄像系统组件能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图9A至图10D描述根据本申请实施例4的摄像系统组件。图9A示出了根据本申请实施例4的摄像系统组件于远距拍摄模式下的结构示意图,图9B示出了根据本申请实施例4的摄像系统组件于近距拍摄模式下的结构示意图。
如图9A和图9B所示,摄像系统组件包括镜筒P0以及容置于镜筒P0内的透镜组和至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6。间隔元件包括:第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第四间隔元件P4和第五间隔元件P5。间隔元件可阻拦成像过程中的杂散光线进入至下一透镜,同时使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像系统组件的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。摄像系统组件还包括设置于第六透镜E6与成像面S15之间的滤光片E7。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表10示出了实施例4的摄像系统组件的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表10
在实施例4中,第一透镜E1至第六透镜E6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用上述实施例1中给出的公式(1)限定。下表11-1和表11-2给出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 |
S1 | 2.3425E-01 | -1.1357E-02 | -3.5002E-03 | -1.6041E-03 | -4.8843E-04 | -7.1966E-05 | -3.0424E-05 |
S2 | -1.8102E-02 | 8.0007E-03 | -6.7391E-03 | 2.2192E-03 | -3.0785E-04 | -3.0926E-04 | 3.6030E-04 |
S3 | 2.6931E-03 | 3.4924E-03 | -1.8571E-03 | 3.1388E-03 | -5.1497E-04 | -3.0205E-04 | 4.6720E-04 |
S4 | -9.1697E-03 | -2.7260E-02 | -3.2464E-03 | -4.8636E-04 | -3.0394E-04 | -1.7348E-04 | 2.4010E-04 |
S5 | -1.0519E-01 | -2.0198E-02 | -3.0474E-03 | -1.8513E-04 | 2.2058E-05 | 1.4558E-06 | -1.0185E-05 |
S6 | -2.9974E-02 | -1.0164E-02 | -1.2777E-03 | 5.6705E-05 | 7.3715E-05 | -1.6811E-05 | 6.9858E-06 |
S7 | 2.3504E-01 | -2.6335E-02 | 6.2784E-03 | -9.0769E-04 | 2.0256E-04 | -3.2543E-05 | 1.1968E-05 |
S8 | 3.8107E-01 | -4.5081E-02 | 7.2377E-03 | -1.6216E-03 | 7.8780E-05 | -7.8822E-05 | -3.0354E-05 |
S9 | -2.9676E-01 | -1.3591E-02 | -4.1594E-03 | -5.1675E-04 | -1.0566E-04 | -6.5935E-05 | 1.6140E-05 |
S10 | -5.3484E-01 | -7.7411E-03 | -6.5713E-03 | 1.0242E-03 | -2.2729E-06 | 1.6110E-04 | 3.1244E-05 |
S11 | -9.5902E-01 | 1.1007E-01 | 1.5328E-02 | 5.0457E-03 | -5.3280E-03 | -5.4489E-03 | -4.8323E-03 |
S12 | -1.2252E+00 | 3.0839E-02 | -2.5742E-02 | 8.7732E-04 | -1.7450E-03 | -9.0141E-05 | -1.7148E-04 |
表11-1
表11-2
下表12示出了根据本申请实施例4的一个示例的摄像系统组件分别于第一状态和第二状态下的参数设置表。表中的4-1和4-2分别表示实施例4的第一状态和第二状态。其中,第一状态适于远距拍摄模式,第二状态适于近距拍摄模式。本示例中,当物距为无穷时,摄像系统组件的第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.4040mm,当物距为100mm时,第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.8190mm。
参数/实施例 | 4-1 | 4-2 |
OBJ(mm) | 无穷 | 100 |
T34(mm) | 0.4040 | 0.8190 |
表12
图10A示出了实施例4的摄像系统组件的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例4的摄像系统组件的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例4的摄像系统组件的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D示出了实施例4的摄像系统组件的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图10A至图10D可知,实施例4所给出的摄像系统组件能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图11A至图12D描述根据本申请实施例5的摄像系统组件。图11A示出了根据本申请实施例5的摄像系统组件于远距拍摄模式下的结构示意图,图11B示出了根据本申请实施例5的摄像系统组件于近距拍摄模式下的结构示意图。
如图11A和图11B所示,摄像系统组件包括镜筒P0以及容置于镜筒P0内的透镜组和至少一个间隔元件。透镜组由物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6。间隔元件包括:第一间隔元件P1、第二间隔元件P2、第四间隔元件P4和第五间隔元件P5。间隔元件可阻拦成像过程中的杂散光线进入至下一透镜,同时使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了摄像系统组件的结构稳定性。
第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧面S11为凸面,像侧面S12为凹面。摄像系统组件还包括设置于第六透镜E6与成像面S15之间的滤光片E7。滤光片E7具有物侧面S13和像侧面S14。来自物体的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。
表13示出了实施例5的摄像系统组件的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表13
在实施例5中,第一透镜E1至第六透镜E6中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用上述实施例1中给出的公式(1)限定。下表14-1和表14-2给出了可用于实施例5中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
表14-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 4.6351E-06 | -9.4298E-06 | 4.4924E-06 | -3.5959E-06 | 4.5636E-06 | -2.5281E-06 | 5.9356E-07 |
S2 | -2.7637E-04 | 1.6618E-04 | -9.7547E-05 | 7.1949E-05 | -5.8194E-05 | 2.9529E-05 | -5.2208E-06 |
S3 | -1.6412E-04 | 3.1550E-04 | -6.8153E-05 | 1.0866E-04 | -5.2425E-05 | 4.8709E-05 | -2.9360E-05 |
S4 | 2.0367E-05 | 1.0060E-04 | -8.7657E-06 | 2.7039E-05 | -1.5018E-05 | 9.5083E-06 | -7.8288E-06 |
S5 | 3.5792E-06 | -2.7157E-06 | 1.6444E-06 | -7.9166E-07 | 1.2503E-06 | -1.5080E-07 | -1.0604E-07 |
S6 | -5.4293E-06 | 4.3181E-06 | -2.3818E-06 | 2.4088E-06 | -1.3072E-06 | 4.3492E-07 | -6.4569E-08 |
S7 | -9.6858E-07 | 4.7005E-06 | -3.0977E-06 | 1.3659E-06 | -1.9856E-06 | 1.8490E-06 | -4.8904E-07 |
S8 | -6.0799E-06 | -1.1642E-05 | 2.5029E-06 | -4.5277E-06 | 1.0669E-06 | -2.5671E-06 | 6.9316E-07 |
S9 | -2.2875E-05 | 9.1635E-06 | -8.7356E-06 | 5.6918E-06 | -5.1750E-06 | 3.7777E-06 | -1.2483E-06 |
S10 | 8.8358E-05 | 2.9213E-05 | 1.6283E-05 | 3.3858E-06 | 2.6195E-06 | 1.0076E-06 | 6.1680E-07 |
S11 | -1.5490E-03 | -1.0652E-03 | -5.6095E-04 | -2.0729E-04 | -3.7809E-05 | 1.2833E-05 | 7.4983E-06 |
S12 | 6.1525E-05 | -1.1748E-05 | 1.7962E-05 | -5.4692E-06 | 9.8166E-06 | -3.8024E-06 | 3.0720E-06 |
表14-2
下表15示出了根据本申请实施例5的一个示例的摄像系统组件分别于第一状态和第二状态下的参数设置表。表中的5-1和5-2分别表示实施例5的第一状态和第二状态。其中,第一状态适于远距拍摄模式,第二状态适于近距拍摄模式。本示例中,当物距为无穷时,摄像系统组件的第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.4034mm,当物距为100mm时,第三透镜E3的像侧面S6与第四透镜E4的物侧面S7于光轴上的空气间隔T34为0.8184mm。
参数/实施例 | 5-1 | 5-2 |
OBJ(mm) | 无穷 | 100 |
T34(mm) | 0.4034 | 0.8184 |
表15
图12A示出了实施例5的摄像系统组件的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12B示出了实施例5的摄像系统组件的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C示出了实施例5的摄像系统组件的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图12D示出了实施例5的摄像系统组件的倍率色差曲线,其表示光线经由镜头后在成像面上不同像高的偏差。根据图12A至图12D可知,实施例5所给出的摄像系统组件能够实现良好的成像品质。
下表16示出了实施例1至实施例5的摄像系统组件各透镜的焦距值,以及最大视场角的一半Semi-FOV值参数。其中,焦距值的单位为毫米(mm)。
表16
根据本申请一些实施方式的摄像系统组件采用双群组内对焦镜头,镜筒P0为分体式镜筒,透镜组分为第一透镜组和第二透镜组,例如第一透镜组包括第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3,第二透镜组包括第四透镜E4、第五透镜E5和第六透镜E6。第二透镜组可沿光轴相对于第一透镜组移动。
下表17示出了实施例1至实施例5的摄像系统组件的镜筒、间隔元件的一些基本参数,如d2s、d2m、D2s、D2m、D4s、d4s、d5s、d5m、D5s、D5m、CP1、CP2、CP4、CP5、EP01、EP12、EP45、D0s等。各实施例的摄像系统组件的不同之处在于包括的镜筒、间隔元件的结构尺寸的不同。表17中所列出的部分基本参数按照图1所示的标注方法来测量得到,并且表17所列出的基本参数的单位均为毫米(mm)。
参数值/实施例 | 1-1 | 1-2 | 2-1 | 2-2 | 3-1 | 3-2 | 4-1 | 4-2 | 5-1 | 5-2 |
d2s | 3.836 | 3.836 | 3.786 | 3.932 | 3.711 | 3.724 | 3.655 | 3.711 | 3.807 | 3.786 |
d2m | 3.232 | 3.211 | 3.293 | 3.259 | 3.272 | 3.290 | 3.409 | 3.409 | 3.466 | 3.466 |
D2s | 4.381 | 4.421 | 4.594 | 4.935 | 4.159 | 4.199 | 4.426 | 4.869 | 4.851 | 4.949 |
D2m | 4.163 | 4.203 | 4.970 | 5.053 | 4.204 | 4.267 | 4.500 | 4.575 | 5.037 | 5.141 |
d4s | 2.750 | 2.750 | 2.771 | 2.771 | 2.778 | 2.781 | 2.800 | 2.800 | 2.728 | 2.728 |
d5s | 3.398 | 3.398 | 3.325 | 3.277 | 3.243 | 3.229 | 3.281 | 3.281 | 3.281 | 3.281 |
d5m | 4.240 | 4.240 | 3.947 | 3.928 | 3.923 | 3.945 | 4.146 | 4.204 | 4.450 | 4.476 |
D5s | 4.164 | 4.292 | 3.691 | 3.769 | 3.759 | 3.759 | 3.765 | 3.765 | 3.766 | 3.765 |
D5m | 4.988 | 4.988 | 4.232 | 4.375 | 4.193 | 4.203 | 4.675 | 4.652 | 5.024 | 5.024 |
CP1 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 |
CP2 | 0.563 | 0.583 | 0.574 | 0.524 | 0.475 | 0.455 | 0.324 | 0.344 | 0.327 | 0.347 |
CP4 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 | 0.018 |
CP5 | 0.807 | 0.827 | 0.621 | 0.601 | 0.652 | 0.642 | 0.721 | 0.741 | 0.923 | 0.943 |
EP01 | 1.420 | 1.410 | 1.358 | 1.358 | 1.382 | 1.402 | 1.361 | 1.411 | 1.516 | 1.536 |
EP12 | 0.535 | 0.545 | 0.603 | 0.633 | 0.628 | 0.608 | 0.773 | 0.723 | 0.597 | 0.557 |
EP45 | 0.356 | 0.336 | 0.318 | 0.348 | 0.326 | 0.306 | 0.313 | 0.313 | 0.306 | 0.306 |
D0s | 5.400 | 5.400 | 6.000 | 6.000 | 5.700 | 5.700 | 5.700 | 5.700 | 6.000 | 6.000 |
表17
综上,实施例1至实施例5中,摄像系统组件在第一状态和第二状态下分别满足下表18中的条件。例如,1-1和1-2表示根据本申请实施例1的摄像系统组件分别于第一状态和第二状态满足的条件。
表18
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.摄像系统组件,其特征在于,包括镜筒、透镜组和至少一个间隔元件,所述透镜组以及所述间隔元件均容纳于所述镜筒内,其中,
所述透镜组包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜;
所述至少一个间隔元件包括位于所述第四透镜和所述第五透镜之间的第四间隔元件以及位于所述第五透镜和所述第六透镜之间的第五间隔元件,
其中,所述第四透镜的有效焦距f4、所述第五透镜的有效焦距f5及所述摄像系统组件的有效焦距f满足:-6.0<f5/f<-3.0,-1.5<f4/f<-0.5;且所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距f56、所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的空气间隔T45、所述第五透镜和所述第六透镜在所述光轴上的空气间隔T56、所述第四间隔元件的最大厚度CP4及所述第五间隔元件的最大厚度CP5满足:-50.0<f56*(T56/CP5)/(CP4+T45)<-35.0。
2.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8、所述第五透镜的物侧面的曲率半径R9、所述第四间隔元件的最大厚度CP4及所述第四间隔元件与所述第五间隔元件之间的间隔EP45满足:1.0<|R8+R9|/(EP45+CP4)<8.0。
3.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述第六透镜的有效焦距f6、所述第六透镜在所述光轴上的中心厚度CT6、所述第六透镜的像侧面的曲率半径R12、所述第五间隔元件的物侧面的内径d5s及所述第五间隔元件的像侧面的内径d5m满足:-1.0<R12*(d5m-d5s)/(f6*CT6)<0.0。
4.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述第五透镜的像侧面的曲率半径R10、所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5,所述第五间隔元件的物侧面的外径D5s、所述第五间隔元件的像侧面的外径D5m及所述第五间隔元件的最大厚度CP5满足:9.0≤R10*(D5m-D5s)/(CP5*CT5)<23.0。
5.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述第五透镜的有效焦距f5、所述第五透镜与所述第六透镜在所述光轴上的空气间隔T56、所述第五透镜在所述光轴上的中心厚度CT5及所述第四间隔元件与所述第五间隔元件之间的间隔EP45满足:-165.0<f5/EP45+T56/CT5<-70.0。
6.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6、所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7及所述第四间隔元件的物侧面的内径d4s满足:-4.0<(R6+R7)/d4s<-2.5。
7.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第二透镜和所述第三透镜之间的第二间隔元件,所述第二透镜的有效焦距f2、所述第二间隔元件的物侧面的外径D2s、所述第二间隔元件的物侧面的内径d2s及所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足:-2.0<f2*(D2s/d2s)/R4<-0.5。
8.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第二透镜和所述第三透镜之间的第二间隔元件,所述第二间隔元件的像侧面的外径D2m、所述第二间隔元件的像侧面的内径d2m、所述第三透镜的有效焦距f3及所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:-2.5<f3*(D2m/d2m)/R6<-1.5。
9.根据权利要求1所述的摄像系统组件,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第一透镜和所述第二透镜之间的第一间隔元件以及位于所述第二透镜和所述第三透镜之间的第二间隔元件,所述第一透镜的有效焦距f1、所述第二透镜的有效焦距f2为第二透镜的有效焦距,所述第一间隔元件的最大厚度CP1、所述第二间隔元件的最大厚度CP2及所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足:-8.0<(f1+f2)/(CP1+CT2+CP2)<-3.0。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的摄像系统组件,其中,所述至少一个间隔元件还包括位于所述第一透镜和所述第二透镜之间的第一间隔元件以及位于所述第二透镜和所述第三透镜之间的第二间隔元件,所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1、所述镜筒的前端面与所述第一间隔元件之间的间隔EP01及所述第一间隔元件和所述第二间隔元件之间的间隔EP12满足:1.0<(CT1+EP12)/EP01<2.0。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202310855272.9A CN116774383A (zh) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 摄像系统组件 |
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CN (1) | CN116774383A (zh) |
-
2023
- 2023-07-12 CN CN202310855272.9A patent/CN116774383A/zh active Pending
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