CN205844609U - 成像镜头及成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种成像镜头及成像装置，成像镜头包括沿光轴依次设置的多个透镜元件，所述成像镜头的有效焦距F在5.65毫米到6.62毫米之间，且满足关系式：0.75≤TTL/F≤1；其中，TTL为所述成像镜头的总轨道长度。本实用新型的成像镜头的有效焦距较长且视场角较小，在保证成像镜头的长焦特性的同时，缩短了所述成像镜头的总体长度，即本实用新型的成像镜头体积更小，还可保证较好的成像质量。

Description

成像镜头及成像装置

技术领域

本实用新型涉及成像领域，尤其涉及一种成像镜头及一种成像装置。

背景技术

目前，诸如手机、平板电脑、笔记本电脑等便携式电子产品通常具备拍照功能，即在便携式电子产品内集成了微型成像装置，成像装置包括成像镜头及感光芯片。拍摄照片时，拍摄对象反射的光信号经成像镜头的折射到达感光芯片表面，感光芯片将检测的光信号转换为电信号并由图像处理器处理生成图像，实现拍照功能。然而，人们对便携式电子产品的成像质量要求越来越高，且基于便携式电子产品尺寸的限制，如何减小成像镜头的体积且同时保证成像镜头的成像质量成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述技术问题。

本实用新型提供一种成像镜头，包括沿光轴依次设置的多个透镜元件，所述成像镜头的有效焦距F在5.65毫米到6.62毫米之间，且所述成像镜头满足关系式：0.75≤TTL/F≤1；其中，TTL为所述成像镜头的总轨道长度。

本实用新型的成像镜头的有效焦距较长且视场角较小，在保证成像镜头的长焦特性的同时，缩短了所述成像镜头的总体长度，即本实用新型的成像镜头体积更小，还可保证较好的成像质量。

进一步的，所述成像镜头的全视角在40度到45度的范围内。

进一步的，所述成像镜头的焦比在2.0到10.0的范围内。

在某些实施方式中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：第一透镜元件，具有正屈光度；第二透镜元件，具有负屈光度；第三透镜元件，具有正屈光度；第四透镜元件，具有负屈光度；以及第五透镜元件，具有正屈光度。

在某些实施方式中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：第一透镜元件，具有正屈光度；第二透镜元件，具有负屈光度；第三透镜元件，具有负屈光度；第四透镜元件，具有负屈光度；以及第五透镜元件，具有正屈光度。

在某些实施方式中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：第一透镜元件，具有正屈光度；第二透镜元件，具有负屈光度；第三透镜元件，具有正屈光度；第四透镜元件，具有负屈光度；第五透镜元件，具有负屈光度；以及第六透镜元件，具有负屈光度。

在某些实施方式中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：第一透镜元件，具有正屈光度；第二透镜元件，具有负屈光度；第三透镜元件，具有负屈光度；第四透镜元件，具有负屈光度；第五透镜元件，具有负屈光度；以及第六透镜元件，具有负屈光度。

进一步的，所述成像镜头满足关系式：0.3≤f1/F≤0.5；其中，f1为所述第一透镜元件的有效焦距。

进一步的，所述成像镜头满足关系式：-0.11≤R1/R2≤-0.05；其中，R1为所述第一透镜元件的物侧面的曲率半径，R2为所述第一透镜元件的像侧面的曲率半径。

在某些实施方式中，所述成像镜头满足关系式：0.6≤f_G1/F≤0.9及-1.7≤f_H1/F≤-0.5；其中，f_G1为所述第一透镜元件、第二透镜元件以及第三透镜元件的组合焦距，f_H1为所述第四透镜元件及所述第五透镜元件的组合焦距。

在某些实施方式中，所述成像镜头满足下列关系式：0.6≤f_G1/F≤0.9；-1.7≤f_G2/F≤-0.5；其中，f_G1为所述第一透镜元件、第二透镜元件以及第三透镜元件的组合焦距，f_G2为所述第四透镜元件、第五透镜元件及所述第六透镜元件的组合焦距。

在某些实施方式中，所述成像镜头满足下列关系式：0.6≤f_G1/F≤0.9；-1.7≤f_G2/F≤-0.5；其中，f_G1为所述第一透镜元件、第二透镜元件、第三透镜元件以及第四透镜元件的组合焦距，f_G2为所述第五透镜元件及所述第六透镜元件的组合焦距。

进一步地，所述第一透镜元件之前或所述第一透镜元件与所述第二透镜元件之间设置有孔径光阑，所述孔径光阑经调节可实现2.0到10.0范围内的焦比。

进一步地，所述多个透镜元件均为非球面镜。

进一步地，所述多个透镜元件的材质均为塑料。

本实用新型还提供一种成像装置，包括:感光器；位于所述感光器前方且与所述感光器同轴设置的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头为上述任一实施方式的成像镜头。

本实用新型提供的成像装置，体积较小，且具有良好的长焦特性，保证了较好的成像质量。

进一步地，所述成像装置还包括红外截止滤光片，所述红外截止滤光片位于所述成像镜头与感光器之间

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是实施例1的成像镜头的结构示意图；

图2是实施例1的成像镜头的像差图(mm)；

图3是实施例2的成像镜头的结构示意图；

图4是实施例2的成像镜头的像差图(mm)；

图5是实施例3的成像镜头的结构示意图；

图6是实施例3的成像镜头的像差图(mm)；

图7是实施例4的成像镜头的结构示意图；

图8是实施例4的成像镜头的像差图(mm)。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种成像镜头，包括沿光轴依次设置的多个透镜元件，所述成像镜头的有效焦距F在5.65毫米到6.62毫米之间，且满足下列关系式：

0.75≤TTL/F≤1；

其中，TTL为所述镜头的总轨道长度。

本实用新型提供的成像镜头，包括沿光轴依次设置的多个透镜元件，且所述成像镜头的有效焦距F在5.65毫米到6.62毫米之间，同时满足关系式0.75≤TTL/F≤1，使得本实用新型的成像镜头的有效焦距较长及视场角较小，在保证成像镜头的长焦特性的同时，缩短了所述成像镜头的总体长度，即本实用新型的成像镜头体积更小，还可保证较好的成像质量。

进一步的，所述成像镜头的全视角在40度到45度的范围内。

本实用新型提供的成像镜头的全视角在40度到45度的范围内，成像系统的视野较小，可以获得较大的目标影像，以满足摄远形式的需求。

进一步的，成像镜头的焦比在2.0到10.0的范围内。

本实用新型提供的成像镜头可以在2.0到10.0的范围内调节焦比，可使成像系统得到良好的校正，进一步满足高成像质量的需求。

请参阅图1，本实用新型的实施例1的成像镜头中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件10，具有正屈光度；第二透镜元件20，具有负屈光度；第三透镜元件30，具有正屈光度；第四透镜元件40，具有负屈光度；以及第五透镜元件50，具有正屈光度。

请参阅图3，本实用新型的实施例2的成像镜头中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件10，具有正屈光度；第二透镜元件20，具有负屈光度；第三透镜元件30，具有负屈光度；第四透镜元件40，具有负屈光度；以及第五透镜元件50，具有正屈光度。

请参阅图5，本实用新型的实施例3的成像镜头中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件10，具有正屈光度；第二透镜元件20，具有负屈光度；第三透镜元件30，具有正屈光度；第四透镜元件40，具有负屈光度；第五透镜元件50，具有负屈光度；以及第六透镜元件60，具有负屈光度。

请参阅图7，本实用新型的实施例4的成像镜头中，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件10，具有正屈光度；第二透镜元件20，具有负屈光度；第三透镜元件30，具有负屈光度；第四透镜元件40，具有负屈光度；第五透镜元件50，具有负屈光度；以及第六透镜元件60，具有负屈光度。

本实用新型实施方式的成像镜头中，由于多个正屈光度及负屈光度的透镜元件混合排列，满足了成像镜头对光学性能的需求，保证较好的成像质量。

本实用新型提供的成像镜头满足下列关系式：

0.3≤f1/F≤0.5； (1)。

其中，f1为所述第一透镜元件10的有效焦距。

关系式(1)通过透镜元件的折光力来配置成像镜头，并经由调节透镜元件的曲率半径及非球面系数，可有效减少所述成像镜头的总体长度，并可以有效的校正系统的像差，提高了成像系统的成像质量。

在某些实施方式中，成像镜头满足下列关系式：

-0.11≤R1/R2≤-0.05； (2)。

其中，R1为所述第一透镜元件10的物侧面的曲率半径，R2为所述第一透镜元件10的像侧面的曲率半径。

满足关系式(2)的第一透镜10可以限制第一透镜10的形状，以使成像镜头满足小型化需求。

在本实用新型的实施例1或实施例2中，成像镜头满足下列关系式：

0.6≤f_G1/F≤0.9； (3)。

-1.7≤f_G2/F≤-0.5； (4)。

其中，f_G1为所述第一透镜元件10、第二透镜元件20以及第三透镜元件30的组合焦距，f_G2为所述第四透镜元件40及所述第五透镜元件50的组合焦距。

在本实用新型的实施例3中，成像镜头满足下列关系式：

0.6≤f_G1/F≤0.9； (5)。

-1.7≤f_G2/F≤-0.5； (6)。

其中，f_G1为所述第一透镜元件10、第二透镜元件20以及第三透镜元件30的组合焦距，f_G2为所述第四透镜元件40、第五透镜元件50及所述第六透镜元件60的组合焦距。

在本实用新型的实施例4中，成像镜头满足下列关系式：

0.6≤f_G1/F≤0.9； (7)。

-1.7≤f_G2/F≤-0.5； (8)。

其中，f_G1为所述第一透镜元件10、第二透镜元件20、第三透镜元件30以及第四透镜元件40的组合焦距，f_G2为第五透镜元件50及所述第六透镜元件的组合焦距。

本实用新型通过透镜元件的折光力来配置成像镜头，并经由调节透镜元件的曲率半径及非球面系数，可有效减少所述成像镜头的总体长度，并可以有效的校正系统的像差，提高了成像系统的成像质量。

进一步的，所述第一透镜元件10之前或所述第一透镜元件10与所述第二透镜元件20之间设置有孔径光阑(图未示)，所述孔径光阑经调节可实现2.0到10.0范围内的焦比。

进一步的，第一透镜元件10、第二透镜元件20、第三透镜元件30、第四透镜元件40及第五透镜元件50均为非球面透镜。

非球面的面形由以下公式决定：

$Z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(k+1)c^2{r}^2}}+{\mathrm{Ar}}^4+{\mathrm{Br}}^6+{\mathrm{Cr}}^8+{\mathrm{Dr}}^{10}+{\mathrm{Er}}^{12}+{\mathrm{Fr}}^{14}+{\mathrm{Gr}}^{16}+\mathrm{...}---\left(4\right),$

其中，Z是非球面上任一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任一点到光轴的距离，c是顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，A、B、C、D、E、F、G是非球面系数。

进一步的，第一透镜元件10、第二透镜元件20、第三透镜元件30、第四透镜元件40及第五透镜元件50的材质均为塑料，以降低成像镜头的透镜元件成本。

本实用新型还提供一种成像装置，包括:

感光器(图未示)；

位于所述感光器前方且与所述感光器同轴设置的成像镜头，所述成像镜头为上述任意一种实施方式的成像镜头。

本实用新型提供的成像装置，体积较小，且具有良好的长焦特性，保证了较好的成像质量。

进一步地，本实用新型提供的成像装置中，还包括红外截止滤光片70，所述红外截止滤光片70位于所述成像镜头与感光器之间。需要说明的是，红外截止滤光片70不影响所述多个透镜元件的光学特性，只是将通过成像镜头的自然光中的红外成分去除。

本实用新型提供的成像装置可与习知的短焦距、较广视角的成像装置一起包括于各类电子产品中，当摄取影像时，电子产品的使用者可以在不同成像装置(摄远或广角)之间进行选择及切换；同时，本实用新型提供的成像装置也可搭配软件算法达到光学变焦的效果。

实施例1：

本实用新型实施例1的成像镜头的有效焦距F为5.652mm，焦比Fno为2.6，成像镜头的半视角HFOV(half field of view)为22.5deg。

请结合图1及图2，实施例1中的成像镜头满足下面表1～3的条件：

表1

f1(mm)	2.443	F(mm)	5.652
				f2(mm)	-3.207	Fno	2.6
f3(mm)	198.634	HFOV(deg)	22.5
				f4(mm)	-5.944
f5(mm)	27.309

表1中，f1、f2、f3、f4及f5分别为第一、第二、第三、第四及第五透镜元件的焦距；F为第一、第二、第三、第四及第五透镜元件形成的成像镜头的有效焦距；Fno为成像镜头的焦比；HFOV为成像镜头的半视角。

表2

表3(K为圆锥常数)

实施例2：

本实用新型实施例2的成像镜头的有效焦距F为6.616mm，焦比Fno为3，成像镜头的半视角HFOV(half field of view)为21.2deg。

请结合图3及图4，实施例2中的成像镜头满足下面表4～6的条件：

表4

f1(mm)	2.463	F(mm)	6.616
				f2(mm)	-3.119	Fno	3
f3(mm)	-88.736	HFOV(deg)	21.2
				f4(mm)	-4.675
f5(mm)	26.856

表4中，f1、f2、f3、f4及f5分别为第一、第二、第三、第四及第五透镜元件的焦距；F为第一、第二、第三、第四及第五透镜元件形成的成像镜头的有效焦距；Fno为成像镜头的焦比；HFOV为成像镜头的半视角。

表5

表6(K为圆锥常数)

实施例3：

本实用新型实施例3的成像镜头的有效焦距F为6.265mm，焦比Fno为2.8，成像镜头的半视角HFOV(half field of view)为21.6deg。

请结合图5及图6，实施例3中，成像镜头满足下面表7～9的条件：

表7

f1(mm)	2.414	f6(mm)	-698.301
				f2(mm)	-3.224	F(mm)	6.265
f3(mm)	259.177	Fno	2.8
				f4(mm)	-30.710	HFOV(deg)	21.6
f5(mm)	-5.819

表7中，f1、f2、f3、f4、f5及f6分别为上述第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜元件的焦距；F为第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜元件形成的成像镜头的有效焦距；Fno为成像镜头的焦比；HFOV为成像镜头的半视角。

表8

表9(K为圆锥常数)

实施例4：

本实用新型实施例4的成像镜头的有效焦距F为6.298mm，焦比Fno为2.8，成像镜头的半视角HFOV(half field of view)为21.7deg。

请结合图7及图8，实施例4中，成像镜头满足下面表10～12的条件：

表10

f1(mm)	2.410	f6(mm)	-125.248
				f2(mm)	-3.082	F(mm)	6.298
f3(mm)	-98.369	Fno	2.8
				f4(mm)	-39.844	HFOV(deg)	21.7
f5(mm)	-7.520

表10中，f1、f2、f3、f4、f5及f6分别为上述第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜元件的焦距；F为第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜元件形成的成像镜头的有效焦距；Fno为成像镜头的焦比；HFOV为成像镜头的半视角。

表11

表12(K为圆锥常数)

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”等的描述意指结合所述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实用新型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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种成像镜头，其特征在于，包括沿光轴依次设置的多个透镜元件，所述成像镜头的有效焦距F在5.65毫米到6.62毫米之间，且所述成像镜头满足下列关系式：

0.75≤TTL/F≤1；

其中，TTL为所述成像镜头的总轨道长度。

2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头的全视角在40度到45度的范围内。

3.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头的焦比在2.0到10.0的范围内。

4.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件，具有正屈光度；

第二透镜元件，具有负屈光度；

第三透镜元件，具有正屈光度；

第四透镜元件，具有负屈光度；以及

第五透镜元件，具有正屈光度。

5.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件，具有正屈光度；

第二透镜元件，具有负屈光度；

第三透镜元件，具有负屈光度；

第四透镜元件，具有负屈光度；以及

第五透镜元件，具有正屈光度。

6.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件，具有正屈光度；

第二透镜元件，具有负屈光度；

第三透镜元件，具有正屈光度；

第四透镜元件，具有负屈光度；

第五透镜元件，具有负屈光度；以及

第六透镜元件，具有负屈光度。

7.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个透镜元件由物侧到像侧沿光轴依次包括：

第一透镜元件，具有正屈光度；

第二透镜元件，具有负屈光度；

第三透镜元件，具有负屈光度；

第四透镜元件，具有负屈光度；

第五透镜元件，具有负屈光度；以及

第六透镜元件，具有负屈光度。

8.如权利要求4至7任意一项所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足下列关系式：

0.3≤f1/F≤0.5；

其中，f1为所述第一透镜元件的有效焦距。

9.如权利要求4至7任意一项所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足下列关系式：

-0.11≤R1/R2≤-0.05；

其中，R1为所述第一透镜元件的物侧面的曲率半径，R2为所述第一透镜元件的像侧面的曲率半径。

10.如权利要求4或5所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足下列关系式：

0.6≤f_G1/F≤0.9；

-1.7≤f_G2/F≤-0.5；

其中，f_G1为所述第一透镜元件、第二透镜元件以及第三透镜元件的组合焦距，f_G2为所述第四透镜元件及所述第五透镜元件的组合焦距。

11.如权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足下列关系式：

0.6≤f_G1/F≤0.9；

-1.7≤f_G2/F≤-0.5；

其中，f_G1为所述第一透镜元件、第二透镜元件以及第三透镜元件的组合焦距，f_G2为所述第四透镜元件、第五透镜元件及所述第六透镜元件的组合焦距。

12.如权利要求7所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头满足下列关系式：

0.6≤f_G1/F≤0.9；

-1.7≤f_G2/F≤-0.5；

其中，f_G1为所述第一透镜元件、第二透镜元件、第三透镜元件以及第四透镜元件的组合焦距，f_G2为所述第五透镜元件及所述第六透镜元件的组合焦距。

13.如权利要求4至7任意一项所述的成像镜头，其特征在于，所述第一透镜元件之前或所述第一透镜元件与所述第二透镜元件之间设置有孔径光阑，所述孔径光阑经调节可实现2.0到10.0范围内的焦比。

14.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个透镜元件均为非球面镜。

15.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个透镜元件的材质均为塑料。

16.一种成像装置，包括:

感光器；

位于所述感光器前方且与所述感光器同轴设置的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头为权利要求1-15任意一项所述的成像镜头。

17.如权利要求16所述的成像装置，其特征在于，所述成像装置还包括红外截止滤光片，所述红外截止滤光片位于所述成像镜头与感光器之间。