CN207473173U - 光学镜头和镜头模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了光学镜头和镜头模组。光学镜头从物侧到像侧依次包括:第一透镜,具有正光焦度;第二透镜,具有负光焦度;第三透镜,具有正光焦度;第四透镜;第五透镜,具有负光焦度;第六透镜,具有正光焦度;和第七透镜,具有负光焦度;其中,该光学镜头的光圈Fno小于1.65,且光学镜头的光学长度TTL小于5毫米。本实用新型提供的光学镜头和镜头模组通过透镜的光焦度的优化设置,能够在保持镜头小型化的同时实现大光圈的光学镜头和镜头模组。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学镜头和镜头模组的领域,特别涉及能够在保持镜头小型化的同时实现大光圈的光学镜头和镜头模组。
背景技术
成像设备,例如安装有相机的移动设备和数字式静止相机,使用例如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)作为固态成像元件,这样的成像设备已经是熟知的。
随着科技发展,光学镜头的解像力要求越来越高,从原来的百万像素,朝着千万像素的方向不断提升,且高像素镜头越来越普及。
一般来说,可以通过增加光学镜头中的透镜数量来实现解像力的提高,因而,随着对光学镜头的要求不断提高,也使得光学镜头中镜片的数量不断增加,比如达到5至6片,这样,光学镜头的体积以及重量都会增大。
但是另一方面,随着移动设备的普及,需要应用越来越多的小尺寸的成像设备,例如应用于手机的成像设备,对于小尺寸的要求也非常高。
此外,随着大光圈高像素高品质的光学镜头成为主流,现有的光学镜头的光圈太小也成为问题。
因此,存在对于改进的光学镜头和镜头模组的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的缺陷和不足,提供新颖的和改进的能够在保持镜头小型化的同时实现大光圈的光学镜头和镜头模组。
本实用新型的一个目的在于提供一种光学镜头和镜头模组,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置以使得光学镜头的光圈小于1.65且光学镜头的光学长度小于5毫米,可以获得满足薄型化设计的大光圈光学镜头。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得光学镜头的光学长度和光学镜头的最大像高的比值小于1.6,可以维持光学系统的小型化,满足光学镜头的薄型化设计需求。
本实用新型的一个目的在于提供一种光学镜头和镜头模组,通过第三透镜的物侧面曲率半径R3和像侧面曲率半径R4的设置,以使得满足-2<(R3+R4)/ (R3-R4)<-1,可以有效减小光学系统的像差。
本实用新型的一个目的在于提供一种光学镜头和镜头模组,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得D34与光学镜头的整组焦距值之间的比值大于0.08且小于0.15,可以在控制CRA范围的同时修正象散和场曲,获得光学镜头的良好的成像性能。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得第一透镜物侧面到第七透镜像侧面在光轴上的距离与光学系统的入瞳孔径之间的比值小于2,可以增加光学镜头的进光量并维持其小型化。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得光学镜头的整组焦距值与第一透镜到第三透镜的组合焦距值的比值大于0.7且小于1,可以适当地均衡由第一透镜到第三透镜组成的第一群组的屈折力,进一步修正光学系统的像差,并且有助于缩短系统后焦距,维持系统小型化。
根据本实用新型的一方面,提供了一种光学镜头,从物侧到像侧依次包括:具有正光焦度的第一透镜;;具有负光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;第四透镜;具有负光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;和,具有负光焦度的第七透镜;其中,所述光学镜头的光圈小于1.65且所述光学镜头的光学长度小于5毫米。
在上述光学镜头中,所述第一透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;所述第二透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;所述第三透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;所述第四透镜是凸向像侧的弯月形透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凸面;所述第五透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面的凸面,且像侧面是凹面;所述第六透镜是双凸透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凸面;和,所述第七透镜是双凹透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凹面。
在上述光学镜头中,所述第四透镜具有正光焦度,或者所述第四透镜具有负光焦度。
在上述光学镜头中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(1):
TTL/Imgh<1.6 (1)
其中,TTL是所述光学镜头的光学长度,且Imgh是所述光学镜头的最大像高。
在上述光学镜头中,所述第三透镜满足以下条件表达式(2):
-2<(R3+R4)/(R3-R4)<-1 (2)
其中,R3是所述第二透镜的物侧曲率半径,R4是所述第二透镜的像侧曲率半径。
在上述光学镜头中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(3):
0.08<D34/f<0.15 (3)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,D34是第三透镜与第四透镜在光轴上的距离。
在上述光学镜头中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(4):
Td/EPD<2 (4)
其中,Td是所述光学镜头的第一透镜的物侧面到第七透镜的像侧面在光轴上的距离,且EPD是所述光学镜头的入瞳孔径。
在上述光学镜头中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(5):
0.7<f/f123<1 (5)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,f123是所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距值。
在上述光学镜头中,所述第一透镜、第二透镜和第三透镜组成第一透镜组,且所述第一透镜组具有正光焦度;所述第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜组成第二透镜组,且所述第二透镜组具有负光焦度。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种镜头模组,包括光学镜头和用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件,所述光学镜头从物侧到像侧依次包括:具有正光焦度的第一透镜;;具有负光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;具有负光焦度的第四透镜;具有负光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;和,具有负光焦度的第七透镜;其中,所述光学镜头的光圈小于1.65且所述光学镜头的光学长度小于5毫米。
在上述镜头模组中,所述第一透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;所述第二透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;所述第三透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;所述第四透镜是凸向像侧的弯月形透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凸面;所述第五透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面的凸面,且像侧面是凹面;所述第六透镜是双凸透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凸面;和,所述第七透镜是双凹透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凹面。
在上述镜头模组中,所述第四透镜具有正光焦度,或者所述第四透镜具有负光焦度。
在上述镜头模组中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(1):
TTL/Imgh<1.6 (1)
其中,TTL是所述光学镜头的光学长度,且Imgh是所述光学镜头的最大像高。
在上述镜头模组中,所述第三透镜满足以下条件表达式(2):
-2<(R3+R4)/(R3-R4)<-1 (2)
其中,R3是所述第二透镜的物侧曲率半径,R4是所述第二透镜的像侧曲率半径。
在上述镜头模组中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(3):
0.08<D34/f<0.15 (3)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,D34是()
在上述镜头模组中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(4):
Td/EPD<2 (4)
其中,Td是所述光学镜头的第一透镜的物侧面到第七透镜的像侧面在光轴上的距离,且EPD是所述光学镜头的入瞳孔径。
在上述镜头模组中,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(5):
0.7<f/f123<1 (5)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,f123是所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距值
在上述镜头模组中,所述第一透镜、第二透镜和第三透镜组成第一透镜组,且所述第一透镜组具有正光焦度;所述第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜组成第二透镜组,且所述第二透镜组具有负光焦度。
在上述镜头模组中,进一步包括:第一群组单体,包括所述第一透镜组;第二群组单体,包括所述第二透镜组;和至少一组装结构,预设于所述第一群组单体和所述第二群组单体之间,所述第一群组单体和所述第二群组单体之间通过组装结构相互组装,以约束相对组装位置。
在上述镜头模组中,所述第一群组单体进一步包括第一承载部件,所述第一透镜、第二透镜和第三透镜安装于所述第一承载部件;所述第二群组单体进一步包括第二承载部件,所述第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜安装于所述第二承载部件;和,所述第一承载部件和所述第二承载部件通过所述组装结构相互组装。
在上述镜头模组中,所述第一群组单体进一步包括至少一第一隔圈,配合所述第一透镜、第二透镜和第三透镜设置,以提供预定光线通路;和,所述第二群组单体进一步包括至少一第二隔圈,配合所述第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜设置,以提供预定光线通路。
在上述镜头模组中,所述第一群组单体和所述第二群组单体通过主动校准的方式组装。
本实用新型提供的光学镜头和镜头模组通过透镜的光焦度的优化设置,能够在保持镜头小型化的同时实现大光圈的光学镜头和镜头模组。
附图说明
图1图示根据本实用新型第一实施例的光学镜头的透镜配置;
图2图示根据本实用新型第二实施例的光学镜头的透镜配置;
图3图示根据本实用新型第三实施例的光学镜头的透镜配置;
图4是根据本实用新型实施例的成像设备的示意性框图;
图5是根据本实用新型实施例的多群组镜头的剖视示意图。
图6是根据本实用新型实施例的多群组镜头的上群组单体示意图。
图7是根据本实用新型实施例的多群组镜头的下群组单体示意图。
图8是图5中A位置的局部放大图。
图9是根据本实用新型实施例的上群组单体组装过程示意图。
图10是根据本实用新型实施例的下群组单体组装过程示意图。
图11是根据本实用新型实施例的上群组单体和下群组单体组装为多群组镜头示意图。
图12A和图12B是根据本实用新型实施例的透镜的多群组设置的效果示意图。
具体实施方式
以下描述用于公开本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于字面的含义,而是仅由本实用新型人使用以使得能够清楚和一致地理解本实用新型。因此,对本领域技术人员很明显仅为了说明的目的而不是为了如所附权利要求和它们的等效物所定义的限制本实用新型的目的而提供本实用新型的各种实施例的以下描述。
在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的,单数形式意在也包括复数形式,除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在,而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。
包括技术和科学术语的在这里使用的术语具有与本领域技术人员通常理解的术语相同的含义,只要不是不同地限定该术语。应当理解在通常使用的词典中限定的术语具有与现有技术中的术语的含义一致的含义。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:
[光学镜头的配置]
根据本实用新型实施例的光学镜头,从物侧到像侧依次包括:第一透镜,具有正光焦度;第二透镜,具有负光焦度;第三透镜,具有正光焦度;第四透镜;第五透镜,具有负光焦度;第六透镜,具有正光焦度;和第七透镜,具有负光焦度;其中,该光学镜头的光圈Fno小于1.65,且光学镜头的光学长度TTL小于5毫米。
这样,根据本实用新型实施例的光学镜头的光圈Fno小于1.65,从而易于实现成像物体背景虚化,提高弱光环境下的成像品质。并且,由于光学镜头的光学长度TTL小于5毫米,能够在满足高像素的同时维持光学镜头的微型化。
这里,本领域技术人员可以理解,由于光焦度本身就和透镜形状具有一定关系,通过调节第一透镜到第七透镜的光焦度以使得光学镜头的光圈Fno小于1.65 且光学镜头的光学长度TTL小于5毫米,就可以获得满足薄型化设计的大光圈光学镜头。
优选地,在根据本实用新型实施例的光学镜头中,第一透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;第二透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;第三透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;第四透镜是凸向像侧的弯月形透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凸面;第五透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面的凸面,且像侧面是凹面;第六透镜是双凸透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凸面;第七透镜是双凹透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凹面。
并且,在根据本实用新型实施例的光学镜头中,并不特别限制第四透镜的光焦度,也就是说,第四透镜可以具有正光焦度,也可以具有负光焦度。
优选地,在根据本实用新型实施例的光学镜头中,第一透镜到第七透镜均为非球面透镜。
这里,本领域技术人员可以理解,在调节光焦度的同时,透镜的形状以及透镜的间距也会相应地发生改变。因此,根据本实用新型实施例的光学镜头的镜头整体参数也可以通过光焦度设置配合透镜形状以及透镜间距的设置来实现,但是透镜形状并不限定于上述形状,而是可以有一定(优选地较小)的变化。这样,通过调整透镜形状并配合调整透镜间距,可以实现光学镜头的微型化和大光圈。但是,本实用新型实施例并不意在对于透镜形状和透镜间距进行不必要的限制。
优选地,在上述光学镜头中,第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(1):
TTL/Imgh<1.6 (1)
其中,TTL是光学镜头的光学长度,即第一透镜的物侧最外点到成像焦平面的距离,且Imgh是光学镜头的最大像高。
这样,通过满足以上条件表达式(1),可以维持光学系统的小型化,满足光学镜头的薄型化设计需求。
优选地,在上述光学镜头中,第二透镜满足以下条件表达式(2):
-2<(R3+R4)/(R3-R4)<-1 (2)
其中,R3是第二透镜的物侧曲率半径,R4是第二透镜的像侧曲率半径。
这样,通过满足以上条件表达式(2),可以有效地减小光学系统的像差。
优选地,在上述光学镜头中,第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(3):
0.08<D34/f<0.15 (3)
其中,f是光学镜头的整组焦距值,D34是第三透镜与第四透镜在光轴上的距离。
这样,通过满足以上条件表达式(3),可以在控制CRA范围的同时修正象散和场曲,促使光学系统具有良好的成像性能。
优选地,在上述光学镜头中,第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(4):
Td/EPD<2 (4)
其中,Td是第一透镜的物侧面到第七透镜的像侧面在光轴上的距离,且EPD 是光学镜头的入瞳孔经。
这样,通过满足以上条件表达式(4),可以增加光学系统的进光量并维持其小型化。
优选地,在上述光学镜头中,第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(5):
0.7<f/f123<1 (5)
其中,f是光学镜头的整组焦距值,f123是第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距值。
这样,通过满足以上条件表达式(5),可以适当地均衡由第一透镜到第三透镜组成的第一群组的屈折力,进一步修正光学系统的像差,并且有助于缩短系统后焦距,维持系统小型化。
在上述光学镜头中,第一透镜、第二透镜和第三透镜组成第一透镜组,且第一透镜组具有正光焦度;第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜组成第二透镜组,且第二透镜组具有负光焦度。
也就是说,在根据本实用新型实施例的光学镜头中,将第一透镜到第七透镜设置为两个透镜组,这将在下面关于镜头模组的部分中进行进一步的描述。
本领域技术人员可以理解,在根据本实用新型的光学镜头具有这样的两个透镜群组的配置的情况下,上述条件表达式(3)中的D34指的就是第一透镜组与第二透镜组在光轴上的距离。并且,上述条件表达式(5)是为了适当地均衡该第一透镜组的屈光力。
[光学镜头的数值实例]
下面,将参考附图和表格,描述根据本实用新型实施例的光学镜头的具体实施例和数值实例,在这些数值实例中,具体数值应用于相应的实施例。
实施例中使用的透镜具有非球形透镜表面,非球形面形状由以下表达式(6) 表示:
其中,Z(h)是非球面沿光轴方向在高度h的位置时,距非球面顶点的距离矢高。
c=1/r,r表示透镜表面的曲率半径,k为圆锥系数,A、B、C、D、E、 F和G为高次非球面系数,系数中的e代表科学记号,如e-05表示10-5。
另外,Nd表示折射率,Vd表示阿贝系数。
第一实施例
图1是示出根据本实用新型第一实施例的光学镜头的示意图。如图1所示,根据本实用新型第一实施例的光学镜头从物侧到像侧顺序包括:孔径光阑STO;具有正光焦度的弯月形的第一透镜L1,具有凸向物侧的第一表面S2和凹向像侧的第二表面S3;具有负光焦度的弯月形的第二透镜L2,具有凸向物侧的第一表面S4和凹向像侧的第二表面S5;具有正光焦度的弯月形的第三透镜L3,具有凸向物侧的第一表面S6和凹向像侧的第二表面S7;第四透镜L4,具有凹向物侧的第一表面S8和凸向像侧的第二表面S9;具有负光焦度的弯月形的第五透镜 L5,具有凸向物侧的第一表面S9和凹向像侧的第二表面S10;具有正光焦度的双凸形状的第六透镜L6,具有凸向物侧的第一表面S11和凸向像侧的第二表面 S12;具有负光焦度的双凹形状的第七透镜L7,具有凹向物侧的第一表面S14和凹向像侧的第二表面S15;平面透镜L8,具有向着物侧的第一表面S16和向着像侧的第二表面S17,一般为保护玻璃,用于保护成像面;L9具有成像面IMA。
上述透镜的透镜数据由以下表1所示:
【表1】
表面 | 半径 | 厚度 | Nd | Vd |
STO | 无限 | -0.426 | ||
2 | 1.885 | 0.562 | 1.544 | 56.114 |
3 | 5.721 | 0.050 | ||
4 | 3.777 | 0.250 | 1.661 | 20.376 |
5 | 2.002 | 0.234 | ||
6 | 2.320 | 0.468 | 1.544 | 56.114 |
7 | 6.479 | 0.512 | ||
8 | -4.924 | 0.242 | 1.544 | 56.114 |
9 | -2.895 | 0.049 | ||
10 | 2.610 | 0.288 | 1.651 | 21.516 |
11 | 1.978 | 0.429 | ||
12 | 12.143 | 0.426 | 1.544 | 56.114 |
13 | -2.055 | 0.152 | ||
14 | -8.937 | 0.350 | 1.531 | 55.745 |
15 | 1.426 | 0.180 | ||
16 | 无限 | 0.300 | 1.517 | 64.167 |
17 | 无限 | 0.506 | ||
IMA | 无限 |
第一透镜的第一表面S2和第二表面S3,第二透镜的第一表面S4和第二表面S5,第三透镜的第一表面S6和第二表面S7,第四透镜的第一表面S8和第二表面S9,第五透镜的第一表面S10和第二表面S11,第六透镜的第一表面S12 和第二表面S13以及第七透镜的第一表面S14和第二表面S15的圆锥系数k和高次非球面系数A、B、C、D、E、F和G如以下表2所示。
【表2】
在根据本实用新型第一实施例的光学镜头中,光学镜头的光圈Fno,光学镜头的光学长度TTL和光学镜头的最大像高Imgh及其之间的关系,第二透镜的物侧面曲率半径R3和像侧面曲率半径R4及其之间的关系,D34和光学镜头的整组焦距值f及其之间的关系,第一透镜物侧面到第七透镜像侧面在光轴上的距离 Td和光学系统的入瞳孔径EPD及其之间的关系,以及光学镜头的整组焦距值f 和第一透镜到第三透镜的组合焦距值f123及其之间的关系如以下表3所示。
【表3】
Fno | 1.55 |
TTL | 4.99 |
Imgh | 3.143 |
D34 | 0.512 |
f | 4.08 |
TD | 4.01 |
EPD | 2.63 |
f123 | 4.69 |
TTL/Imgh<1.6 | 1.59 |
0.7<f/f123<1 | 0.87 |
2<(R3+R4)/(R3-R4)<4 | 3.3 |
0.08<D34/f<0.15 | 0.13 |
Td/EPD<2 | 1.52 |
从以上表3可以看到,根据本实用新型第一实施例的光学镜头满足前述条件表达式(1)到(5),从而在缩短TTL的同时实现大光圈,获得高便携性的高像素光学镜头。
第二实施例
图2是示出根据本实用新型第二实施例的光学镜头的示意图。如图2所示,根据本实用新型第二实施例的光学镜头从物侧到像侧顺序包括:孔径光阑STO;具有正光焦度的弯月形的第一透镜L1,具有凸向物侧的第一表面S2和凹向像侧的第二表面S3;具有负光焦度的弯月形的第二透镜L2,具有凸向物侧的第一表面S4和凹向像侧的第二表面S5;具有正光焦度的弯月形的第三透镜L3,具有凸向物侧的第一表面S6和凹向像侧的第二表面S7;第四透镜L4,具有凹向物侧的第一表面S8和凸向像侧的第二表面S9;具有负光焦度的弯月形的第五透镜 L5,具有凸向物侧的第一表面S9和凹向像侧的第二表面S10;具有正光焦度的双凸形状的第六透镜L6,具有凸向物侧的第一表面S11和凸向像侧的第二表面 S12;具有负光焦度的双凹形状的第七透镜L7,具有凹向物侧的第一表面S14和凹向像侧的第二表面S15;平面透镜L8,具有向着物侧的第一表面S16和向着像侧的第二表面S17,一般为保护玻璃,用于保护成像面;L9具有成像面IMA。
上述透镜的透镜数据由以下表4所示:
【表4】
表面 | 半径 | 厚度 | Nd | Vd |
STO | 无限 | -0.380 | ||
2 | 1.834 | 0.564 | 1.544 | 56.114 |
3 | 4.241 | 0.030 | ||
4 | 3.476 | 0.250 | 1.661 | 20.376 |
5 | 2.013 | 0.162 | ||
6 | 2.417 | 0.547 | 1.544 | 56.114 |
7 | 10.902 | 0.518 | ||
8 | 48.256 | 0.307 | 1.544 | 56.114 |
9 | 11.528 | 0.159 | ||
10 | 2.538 | 0.289 | 1.651 | 21.516 |
11 | 2.611 | 0.259 | ||
12 | 2.989 | 0.391 | 1.544 | 56.114 |
13 | -6.869 | 0.246 | ||
14 | -2.096 | 0.338 | 1.531 | 55.745 |
15 | 5.102 | 0.100 | ||
16 | 无限 | 0.300 | 1.517 | 64.167 |
17 | 无限 | 0.522 | ||
IMA | 无限 |
第一透镜的第一表面S2和第二表面S3,第二透镜的第一表面S4和第二表面S5,第三透镜的第一表面S6和第二表面S7,第四透镜的第一表面S8和第二表面S9,第五透镜的第一表面S10和第二表面S11,第六透镜的第一表面S12 和第二表面S13以及第七透镜的第一表面S14和第二表面S15的圆锥系数k和高次非球面系数A、B、C、D、E、F和G如以下表5所示。
【表5】
在根据本实用新型第二实施例的光学镜头中,光学镜头的光圈Fno,光学镜头的光学长度TTL和光学镜头的最大像高Imgh及其之间的关系,第二透镜的物侧面曲率半径R3和像侧面曲率半径R4及其之间的关系,D34和光学镜头的整组焦距值F及其之间的关系,第一透镜物侧面到第七透镜像侧面在光轴上的距离 Td和光学系统的入瞳孔径EPD及其之间的关系,以及光学镜头的整组焦距值f 和第一透镜到第三透镜的组合焦距值f123及其之间的关系如以下表6所示。
【表6】
Fno | 1.65 |
TTL | 4.98 |
Imgh | 3.261 |
D34 | 0.518 |
f | 4.15 |
TD | 4.06 |
EPD | 2.52 |
f123 | 4.41 |
TTL/Imgh<1.6 | 1.53 |
0.7<f/f123<1 | 0.94 |
2<(R3+R4)/(R3-R4)<4 | 3.8 |
0.08<D34/f<0.15 | 0.13 |
Td/EPD<2 | 1.61 |
从以上表6可以看到,根据本实用新型第二实施例的光学镜头满足前述条件表达式(1)到(5),从而在缩短TTL的同时实现大光圈,获得高便携性的高像素光学镜头。
第三实施例
图3是示出根据本实用新型第三实施例的光学镜头的示意图。如图3所示,根据本实用新型第二实施例的光学镜头从物侧到像侧顺序包括:孔径光阑STO;具有正光焦度的弯月形的第一透镜L1,具有凸向物侧的第一表面S2和凹向像侧的第二表面S3;具有负光焦度的弯月形的第二透镜L2,具有凸向物侧的第一表面S4和凹向像侧的第二表面S5;具有正光焦度的弯月形的第三透镜L3,具有凸向物侧的第一表面S6和凹向像侧的第二表面S7;第四透镜L4,具有凹向物侧的第一表面S8和凸向像侧的第二表面S9;具有负光焦度的弯月形的第五透镜 L5,具有凸向物侧的第一表面S9和凹向像侧的第二表面S10;具有正光焦度的双凸形状的第六透镜L6,具有凸向物侧的第一表面S11和凸向像侧的第二表面 S12;具有负光焦度的双凹形状的第七透镜L7,具有凹向物侧的第一表面S14和凹向像侧的第二表面S15;平面透镜L8,具有向着物侧的第一表面S16和向着像侧的第二表面S17,一般为保护玻璃,用于保护成像面;L9具有成像面IMA。
上述透镜的透镜数据由以下表7所示:
【表7】
表面 | 半径 | 厚度 | Nd | Vd |
STO | 无限 | -0.410 | ||
2 | 1.862 | 0.570 | 1.544 | 56.114 |
3 | 4.962 | 0.050 | ||
4 | 3.949 | 0.236 | 1.661 | 20.376 |
5 | 1.952 | 0.184 | ||
6 | 2.063 | 0.474 | 1.544 | 56.114 |
7 | 7.242 | 0.550 | ||
8 | -4.546 | 0.240 | 1.544 | 56.114 |
9 | -3.215 | 0.050 | ||
10 | 2.550 | 0.295 | 1.651 | 21.516 |
11 | 2.012 | 0.386 | ||
12 | 13.826 | 0.442 | 1.544 | 56.114 |
13 | -1.938 | 0.171 | ||
14 | -12.572 | 0.319 | 1.544 | 56.114 |
15 | 1.377 | 0.180 | ||
16 | 无限 | 0.300 | 1.517 | 64.167 |
17 | 无限 | 0.524 | ||
IMA | 无限 |
第一透镜的第一表面S2和第二表面S3,第二透镜的第一表面S4和第二表面S5,第三透镜的第一表面S6和第二表面S7,第四透镜的第一表面S8和第二表面S9,第五透镜的第一表面S10和第二表面S11,第六透镜的第一表面S12 和第二表面S13以及第七透镜的第一表面S14和第二表面S15的圆锥系数k和高次非球面系数A、B、C、D、E、F和G如以下表8所示。
【表8】
在根据本实用新型第二实施例的光学镜头中,光学镜头的光圈Fno,光学镜头的光学长度TTL和光学镜头的最大像高Imgh及其之间的关系,第二透镜的物侧面曲率半径R3和像侧面曲率半径R4及其之间的关系,D34和光学镜头的整组焦距值F及其之间的关系,第一透镜物侧面到第七透镜像侧面在光轴上的距离 Td和光学系统的入瞳孔径EPD及其之间的关系,以及光学镜头的整组焦距值f 和第一透镜到第三透镜的组合焦距值f123及其之间的关系如以下表9所示。
【表9】
Fno | 1.58 |
TTL | 4.97 |
Imgh | 3.143 |
D34 | 0.55 |
f | 4.07 |
TD | 4.25 |
EPD | 2.57 |
f123 | 4.57 |
TTL/Imgh<1.6 | 1.58 |
0.7<f/f123<1 | 0.89 |
2<(R3+R4)/(R3-R4)<4 | 2.95 |
0.08<D34/f<0.15 | 0.14 |
Td/EPD<2 | 1.65 |
从以上表9可以看到,根据本实用新型第三实施例的光学镜头满足前述条件表达式(1)到(5),从而在缩短TTL的同时实现大光圈,获得高便携性的高像素光学镜头。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置以使得光学镜头的光圈Fno小于1.65且光学镜头的光学长度 TTL小于5毫米,可以获得满足薄型化设计的大光圈光学镜头。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得光学镜头的光学长度TTL和光学镜头的最大像高的比值小于1.6,可以维持光学系统的小型化,满足光学镜头的薄型化设计需求。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过第二透镜的物侧面曲率半径 R3和像侧面曲率半径R4的设置,以使得满足2<(R3+R4)/(R3-R4)<4,可以有效减小光学系统的像差。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得D34与光学镜头的整组焦距值F之间的比值大于0.08 且小于0.15,可以在控制CRA范围的同时修正象散和场曲,获得光学镜头的良好的成像性能。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得第一透镜物侧面到第七透镜像侧面在光轴上的距离 Td与光学系统的入瞳孔径EPD之间的比值小于2,可以增加光学镜头的进光量并维持其小型化。
在根据本实用新型实施例的光学镜头中,通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得光学镜头的整组焦距值与第一透镜到第三透镜的组合焦距值的比值大于0.7且小于1,可以适当地均衡由第一透镜到第三透镜组成的第一群组的屈折力,进一步修正光学系统的像差,并且有助于缩短系统后焦距,维持系统小型化。
[镜头模组的配置]
根据本实用新型实施例的另一方面,提供了一种镜头模组,包括光学镜头和用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件,该光学镜头从物侧到像侧依次包括:具有正光焦度的第一透镜;具有负光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;第四透镜;具有负光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;和,具有负光焦度的第七透镜;其中,该光学镜头的光圈小于1.65且该光学镜头的光学长度小于5毫米。
图4是根据本实用新型实施例的成像设备的示意性框图。如图4所示,根据本实用新型实施例的成像设备100包括光学镜头101和成像元件102。其中,该光学镜头101用于采集被摄体的光学图像,且该成像元件102用于将该光学镜头 101拾取的光学图像转换为电信号。
在上述镜头模组中,该第一透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;该第二透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;该第三透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;该第四透镜是凸向像侧的弯月形透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凸面;该第五透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面的凸面,且像侧面是凹面;该第六透镜是双凸透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凸面;和,该第七透镜是双凹透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凹面。
在上述镜头模组中,第四透镜具有正光焦度或者负光焦度。
在上述镜头模组中,该第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(1):
TTL/Imgh<1.6 (1)
其中,TTL是该光学镜头的光学长度,且Imgh是该光学镜头的最大像高。
在上述镜头模组中,该第二透镜满足以下条件表达式(2):
-2<(R3+R4)/(R3-R4)<-1 (2)
其中,R3是该第二透镜的物侧曲率半径,R4是该第二透镜的像侧曲率半径。
在上述镜头模组中,该第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(3):
0.08<D34/f<0.15 (3)
其中,f是该光学镜头的整组焦距值,D34是()
在上述镜头模组中,该第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(4):
Td/EPD<2 (4)
其中,Td是该光学镜头的第一透镜的物侧面到第七透镜的像侧面在光轴上的距离,且EPD是该光学镜头的入瞳孔径。
在上述镜头模组中,该第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(5):
0.7<f/f123<1 (5)
其中,f是光学镜头的整组焦距值,f123是第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距值。
在上述镜头模组中,该第一透镜、第二透镜和第三透镜组成第一透镜组,且该第一透镜组具有正光焦度;该第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜组成第二透镜组,且该第二透镜组具有负光焦度。
这里,本领域技术人员可以理解,根据本实用新型实施例的成像设备中的光学镜头的其他细节与之间关于根据本实用新型实施例的光学镜头所描述的相同,且可以采用前述的本实用新型第一实施例到第二实施例的光学镜头的数值实例,因此为了避免冗余并不再追溯。
根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置以使得光学镜头的光圈Fno小于1.65且光学镜头的光学长度TTL小于5毫米,可以获得满足薄型化设计的大光圈光学镜头。
根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得光学镜头的光学长度TTL和光学镜头的最大像高的比值小于1.6,可以维持光学系统的小型化,满足光学镜头的薄型化设计需求。
根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组通过第二透镜的物侧面曲率半径R3和像侧面曲率半径R4的设置,以使得满足-2<(R3+R4)/(R3-R4)<-1,可以有效减小光学系统的像差。
根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得D34与光学镜头的整组焦距值F之间的比值大于0.08且小于0.15,可以在控制CRA范围的同时修正象散和场曲,获得光学镜头的良好的成像性能。
根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得第一透镜物侧面到第七透镜像侧面在光轴上的距离Td与光学系统的入瞳孔径EPD之间的比值小于2,可以增加光学镜头的进光量并维持其小型化。
根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组通过光学镜头中的第一透镜到第七透镜的光焦度设置,以使得光学镜头的整组焦距值与第一透镜到第三透镜的组合焦距值的比值大于0.7且小于1,可以适当地均衡由第一透镜到第三透镜组成的第一群组的屈折力,进一步修正光学系统的像差,并且有助于缩短系统后焦距,维持系统小型化。
在根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组中,也可以布置基本上没有透镜度数的透镜。因此,除了以上所述的第一透镜到第七透镜之外,还可以布置另外的透镜。在这种情况下,根据本实用新型实施例的光学镜头和成像设备可以配置有七个或者七个以上的透镜,且这些透镜包括除了上述第一透镜到第七透镜之外的布置的附加透镜。
[透镜的多群组设置]
如上所说,在根据本实用新型实施例的光学镜头和镜头模组中,可以配置有七个或者七个以上的透镜。对于这些透镜,保证光轴的一致,即保证各透镜的中心轴线的一致,并且和感光芯片的中心轴线一致,是保证良好的成像品质的基础。对于传统的光学镜头,通常是将多个镜片逐次组装于一个镜筒中,在组装过程中不可避免地,每一镜片和镜筒组装时都会存在一定的误差。最后,各镜片整体和镜筒之间组装形成一个累积误差,也就是单个光学镜头的组装误差。由此可以很容易了解到,镜片数量越多,累积误差越大,镜头整体的品质越低,且镜头生产过程中的良率也越低。
另一方面,对于传统的镜头,多个镜片组装于同一镜筒,各镜片之间的相对位置基本确定,不能进行调节,镜片一旦组装于镜筒内,镜头质量即确定,这也使得对于镜筒和镜片的加工精度要求较高。
值得一提的是,当镜片的数量增多时,镜片数量越增多,由于镜头引起的问题越严重。
还值得一提的是,光学镜头的镜片以及镜片和镜筒的组装关系直接影响光学镜头的质量,而对于镜头模组,尤其是应用于一些智能设备的镜头模组,如智能手机,其尺寸相对较小,因此如何结合现有的设备需求,充分利用光学镜头的结构,研究适宜实际生产应用的光学镜头也是需要考虑的方面。
针对上述问题,本实用新型实施例提供了透镜的多群组设计,即,提供一多群组镜头,由多个群组单体组装形成一个整体的镜头,从而使得每个群组单体中的镜片数量较少,每个单体的组装误差较小,但是由各群组单体构成的多群组镜头的镜片总数较多,因此可以提供较高的像素,且累积误差较小。且各群组单体在组装形成多群组镜头的过程中,可以采用主动校准(Active Alignment,AA) 的方式进行组装,使得各群组单体之间的相对误差减小,从而使得多群组镜头具有较好的光学一致性。
此外,各群组单体通过组装结构组装在一起,例如,相互嵌合地组装,从而使得各群组单体稳定地组装形成多群组镜头。具体地,嵌合的方式可以遮挡外部杂光进入多群组镜头内部,避免干扰多群组镜头的光学系统。另外,在一些实例中,各群组单体之间可以通过快速成型的粘结介质进行固定,比如UV热固胶,而组装结构可以为粘结介质提供充足的紫外光照射区域,使得各群组单体快速、稳定地进行组装固定,从而提高生产效率。
参照图5至图11是根据本实用新型的一个优选实施例的多群组镜头100。多群组镜头100包括多个群组单体10和至少一组装结构20,组装结构20预设于各群组单体10,相邻两群组单体10之间通过组装结构20相互配合并组装。
为了便于说明,在本实用新型的这个实施例中,以两个群组单体10构成多群组镜头100为例进行说明,当然在本实用新型的其他实施例中,多群组镜头 100可以包括更多个群组单体10,如三个或三个以上,本实用新型在这方面并不限制。
此外,虽然在该实施例中示为两个群组单体10通过组装结构20相互配合并组装,两个群组单体10也可以通过其它形式的组装结构20安装在一起,或者通过例如胶体内相互粘接在一起,因此,本实用新型并不意在限制两个群组单体 10之间的具体组装结构。
如图所示,多群组镜头100包括两个群组单体10,分别为一上群组单体11 和一下群组单体12。上群组单体11和下群组单体12通过组装结构20组装。
上群组单体11包括多个上镜片111和一上承载部件112,各上镜片111依次按光线路径布置于上承载部件112内。
下群组单体12包括多个下镜片121和一下承载部件122,各下镜片121依次按光线路径布置于下承载部件122内。
进一步,在本实用新型的这个实施例中,上群组单体11的上承载部件112 包括一上承载主体1121和一延伸壁1122。上承载主体1121是一中空结构,以便于容纳、安装各镜片,并使其沿光线路径布置。换句话说,上群组单体11的各上镜片111被安装于上承载主体1121内部,以便于提供光线通路。延伸壁1122 自上承载主体1121外部向外侧延伸,以便于搭接于下群组单体12的上承载部件 112。
更具体地,延伸壁1122自上承载主体1121外部一体向外延伸。在一些实施方式中,延伸壁1122可以是环形的延伸壁,自上承载主体1121向外延伸形成一环形帽檐结构,以便于通过帽檐结构稳定地搭接于下群组单体12的下承载部件 122,为上群组单体11提供稳定的支撑。
上群组单体11的上承载部件112的上承载主体1121具有一下套接端部 11211,位于延伸壁1122下方,下套接端部11211套接于下群组单体12的下承载部件122。换句话说,上群组单体11的上承载部件112的延伸壁1122将上承载主体1121划分为两部分,位于上方的部分和位于下方的部分,位于下方的部分即下套接端部11211。当上群组单体11的上承载部件112的延伸壁1122搭接于下群组单体12的下承载部件122时,下套接端部11211套接于下群组单体12 的下承载部件122。
下群组单体12的下承载部件122包括一下承载主体1221和一上搭接端部 1222。下承载主体1221为一中空结构,以便于容纳、安装各下镜片121,并使其沿光线路径布置。换句话说,下群组单体12的各下镜片121被安装于下承载主体1221内部,以便于提供光线通路。上搭接端部1222一体地连接于下承载主体1221,以便于配合上群组单体11的上承载部件112,使得当上承部件的延伸壁1122搭接于下承载部件122的上搭接端部1222时,上群组单体11的上承载部件112的下套接端部11211延伸进入下承载部件122的上搭接端部1222,从而使得下群组单体12的下承载部件122约束上群组单体11的安装位置。
换句话说,在本实用新型的这个实施例中,延伸壁1122和上搭接端部1222 形成组装结构20,以便于套接地组装上群组单体11和下群组单体12。
上搭接端部1222为向内延伸的中空结构,以便于为上群组单体11提供搭接支撑位置,且为位于下承载主体1221内的各下镜片121提供光线通路。
进一步,在本实用新型的这个实施例中,上群组单体11的上承载部件112 的延伸壁1122具有一下嵌合槽11221,形成一向下延伸的下嵌合腿11222;下群组单体12的下承载部件122的上搭接端部1222具有一上嵌合槽12221,形成至少一上嵌合腿11222,以便于配合上群组单体11的上承载部件112的延伸壁1122 的下嵌合槽11221和下嵌合腿11222。
具体地来说,当上群组单体11搭接于下群组单体12时,上群组单体11的上承载部件112的延伸壁1122搭接于下群组单体12的下承载部件122的上搭接端部1222,延伸壁1122的下嵌合腿11222延伸于上搭接端部1222的上嵌合槽 12221,而上搭接端部1222的嵌合腿延伸于延伸壁1122的下嵌合槽11221,从而使得延伸壁1122和上搭接端部1222嵌合地搭接。
根据本实用新型的这个实施例,上搭接端部1222包括两上嵌合腿 12222,12223,其中一位于内侧,另一位于外侧,二者间隔形成上嵌合槽12221。
换句话说,下群组单体12的下承载部件122的上搭接端部1222的两上嵌合腿12222,12223分别向上延伸凸起,从而形成上嵌合槽12221。两嵌合腿 12222,12223其中一位于内侧,另一位于外侧,从而在两个方向分别限位下嵌合腿11222,且位于内侧嵌合腿12222由于其向延伸壁1122的下嵌合槽11221延伸,从而可以遮挡外部的光线进入多群组镜头100的内部。位于内侧的延伸腿 1222位于上群组单体11的上承载部件112的上承载主体1121的下套接端部 11211的外侧,约束下套接端部11211,且与下套接端部11211配合阻挡外部光线进入内部。在本实用新型的这个实施例中,延伸壁1122的下嵌合槽11221和下嵌合腿11222,以及上搭接端部1222的上嵌合槽12221和上嵌合腿12222构成组装结构20,组装结构20分别被设置于上承载部件112和下承载部件122,从而使得上群组单体11和下群组单体12配合、套接地稳定组装。在本实用新型的这个实施例中,延伸壁1122的下嵌合槽11221形成环形结构,下嵌合腿11222 形成环形结构,两上嵌合腿12222,12223形成环形的结构,上嵌合槽12221形成环形结构,从而相互配合进行组装。
在上群组单体11和下群组单体12固定时,上嵌合槽12221内容纳粘结介质 13,比如UV胶、热固胶、UV热固胶等,以便于将上群组单体11和下群组单体 12稳定地固定。上搭接端部1222的两上嵌合腿12222,12223向上凸起,阻挡粘结介质13向内侧或向外侧流动,从而避免粘结介质13污染内部的镜片或影响整体外观。当然,在本实用新型的其他实施例中,上群组单体11和下群组单体12 可以通过其他方式进行固定,比如热焊、超声波焊接、激光焊接等方式,本实用新型在这方面并不限制。
进一步,优选地,位于外侧的嵌合腿12223的顶端高于位于内侧的嵌合腿 12222,从而防止上嵌合槽12221内容纳的粘结介质13溢流到外部,以保证外观整洁。当然,在本实用新型的其他实施例中,位于内侧的嵌合腿12222的高度和位于外侧的嵌合腿12223的高度可以一致或者为其他比例,本实用新型在这方面并不限制。
值得一提的是,在实际生产中,上嵌合槽12221内的粘结介质13部分会溢流至位于内侧上嵌合腿12222的表面,而当延伸壁1122与位于内侧上嵌合腿 12222的间隙比较小时,则提供的溢胶间隙较小,因此溢流于上嵌合腿12222表面的粘结介质13容易接触到上群组单体11的延伸臂1122,从而阻碍上群组单体11和下群组单体12的相对运动,比如当对上群组单体11进行主动校准时,上群组单体11可能会带动下群组单体12运动,从而影响主动校准的效果,而本实施例中的延伸壁1122的下嵌合槽11221的设置,增大了上嵌合腿12222和延伸臂1122之间的间隙,从而更利用准确地进行主动校准。
当然,除了上述组装结构20之外,两个群组单体10也可以采用比如单纯叠加的方式固定,另外,也可以采用叠加式粘结介质来粘接两个群组单体10。
进一步,参照图5,图6,图9,上群组单体11包括至少一隔圈113,配合各上镜片111设置,以便于约束通过所上述镜片111的光线,便于提供预定的光线通路。
在本实用新型的这个实施例中,上群组单体11包括三上镜片111,分别为一第一上镜片1111、一第二上镜片1112和一第三上镜片1113。第一上镜片1111、第二上镜片1112和第三上镜片1113依次由上至下沿光线路径布置于上群组单体 11的上承载部件112的上承载主体1121内。在这个实施例中,上群组单体11 包括两隔圈113,分别被设置于第一上镜片1111和第二上镜片1112之间,以及第二上镜片1112和第三上镜片1113之间。
值得一提的是,隔圈113还可以为其他形式,比如以涂层的方式设置于上镜片111。
参照图6,上承载主体1121的下套接端部11211具有至少一补强固定槽 112112,用于容纳粘结介质13,补强固定位于底端的上镜片111,如第三上镜片 1113。粘结介质13可以为UV胶,热固胶,UV热固胶等。可以理解的是,补强固定槽112112对应最外侧的上镜片111,比如当上承载主体1121内的镜片为两片时,补强固定第上二镜片,而当上承载主体1121内部的镜片为四片时,补强固定第四上镜片。
优选地,在一些实施例中,补强固定槽112112对称地分布于上承载主体1121 的下套接端部11211,以便于为对应的上镜片111提供均匀的受力,防止粘结介质13受到环境影响而发生变化时,对上镜片111的作用力不均匀,比如粘结介质13受热膨胀时的受力不均。
补强固定槽112112可以根据需求设计为不同形状,比如楔形、三角形、梯形、长方形等。补强固定槽112112可以为分离地间隔设置,也可以为连通槽,也就是说,形成一整体的环形槽,且环形槽的截面可以为不同形状。
优选地,在设计补强固定槽112112的形状及大小时,可以结合下套接端部 11211的壁厚,使其能够承担足够的结构强度,而不会太薄。
优选地,补强固定槽112112的深度小于对应的镜片的边缘的厚度,防止补强固定槽112112和镜片的顶面边缘中间存在间隙,而使得胶水透过间隙进入内部。
在本实用新型的这个实施例以及附图中,补强固定槽112112为梯形结构,且四个补强固定槽112112对称地分布。当然,在本实用新型的其他实施方式中,补强固定槽112112还可是其他形状以及其他数量,比如三个、五个以及五个以上等,本实用新型在这方面并不限制。
参照图9,根据本实用新型的第一个优选实施例的上群组单体11组装过程示意。举例地,上群组单体11的组装过程可以是:先将上群组单体11的上承载部件112倒置于一组装工作台面,而后将第一镜片1111组装于上承载部件112 内的相应位置,而后将隔圈113组装于其中,依次继续组装第二上镜片1112,另一隔圈113,以及第三上镜片1113,在组装第三上镜片1113后,还需要向补强固定槽112112内施加粘结介质13,补强固定第三上镜片1113,由此,完成了上群组单体11的组装。
进一步,在本实用新型的第一个实施例中,下群组单体12包括三下镜片121,分别为一第一下镜片1211、一第二下镜片1212和一第三下镜片1213。第一下镜片1211、第二下镜片1212和第三下镜片1213依次由上至下沿光线路径布置于下群组单体12的下承载部件122的下承载主体1221内。
值得一提的,在本实用新型中,由于整个镜头由多个群组单体10构成,因此每个群组单体10中镜片数量可以相对较少,比如一片、两片、三片、四片等,而整个镜头,即多群组镜头100的镜片数量由各群组单体10的镜片数相加得到,因此数量较多,比如可以达到六片、七片、八片等,从而可以提供较高分辨率的镜头,适于高像素的摄像模组,且在组装的过程中,可以通过各群组单体10之间的自动校准,使得各群组单体10的光轴一致,减低多群组镜头100的累积误差,提高成像质量。
值得一提的是,为了清楚的说明,在本实用新型的这个实施例以及附图中,以三镜片的上群组单体11和三镜片的下群组单体12构成的多群组镜头100为例进行说明,但是在本实用新型的其他实施方式中,上群组单体11可以包括其他数量的镜片,比如一片、两片或三片以上。下群组单体12可以包括其他数量的镜片,比如一片、两片或三片以上。各镜片可以为相同的镜片,也可以为根据光学系统的需求设计的不同镜片。
进一步,参照图5,图7,图10,下群组单体12包括至少一隔圈123,配合下镜片121设置,以便于约束通过镜片的光线,提供预定的光线通路。在本实用新型的这个实施例中,下群组单体12包括三隔圈123,分别被设置于第下镜片 121的上部、第一下镜片1211和第二下镜片1212之间以及第二下镜片1212和第三下镜片1213之间。
图10是根据本实用新型的第一个优选实施例的下群组单体12组装过程示意图。为了方便下群组单体12的稳定组装,本实用新型还提供一组装治具500,配合下群组单体12的上搭接端部1222的结构,使得下群组单体12的下承载部件122被稳定地支撑。进一步,组装治具500具有一承靠凸起501,与下群组单体12的下承载部件122的上搭接端部1222的上嵌合槽12221相适应,以便于当下承载部件122倒置于组装治具500时,承靠凸起501被容纳于上嵌合槽12221,从而倒置地、稳定地支撑下承载部件122。
承靠凸起501可以为环形结构,配合环形的上嵌合槽12221。当然当上嵌合槽12221为其他结构时,所承靠凸起501可以相应地设置为相配合的结构。
举例地,下群组单体12的组装过程可以是:先将下群组单体12的下承载部件122倒置于组装治具500,而后将隔圈113安装于下承载部件122内,而后将第一下镜片121安装于下承载部件122内,继续依次组装隔圈113、第二下镜片 121、隔圈113以及第三下镜片121。
在本实用新型的一些实施例中,下群组单体12的下承载部件122的下端可以设置补强固定槽112112,从而补强固定对应的镜片,比如位于最外侧的第三下镜片121。进而,在下群组单体12组装的过程中,在完成第三下镜片121的预组装后,需要对加强固定槽施加粘结介质13,从而补强固定第三下镜片121。
在组装得到上群组单体11和下群组单体12后,可以通过上群组单体11和下群组单体12进行组装得到本实用新型的这个实施例的多群组镜头100。
在本实用新型的另一实施例中,多群组镜头100还可以通过如下方法组装:先对上群组单体11和下群组单体12进行主动校准,使得上群组单体11和下群组单体12的相对位置确定,进而对下群组单体12的上嵌合槽12221施加粘结介质13,进一步对上群组单体11和下群组单体12进行预固定,比如进行紫外光照射,最后固定上群组单体11和下群组单体12,比如通过加热烘烤的方式固定上群组单体11和下群组单体12。
也就是说,在根据本实用新型实施例的镜头模组中,进一步包括:第一群组单体,包括第一透镜组;第二群组单体,包括第二透镜组;和至少一组装结构,预设于第一群组单体和第二群组单体之间,第一群组单体和第二群组单体之间通过组装结构相互组装,以约束相对组装位置。
在上述镜头模组中,第一群组单体进一步包括第一承载部件,第一透镜、第二透镜和第三透镜安装于第一承载部件;第二群组单体进一步包括第二承载部件,第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜安装于第二承载部件;和,第一承载部件和第二承载部件通过组装结构相互组装。
在上述镜头模组中,第一群组单体进一步包括至少一第一隔圈,配合第一透镜、第二透镜和第三透镜设置,以提供预定光线通路;和,第二群组单体进一步包括至少一第二隔圈,配合第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜设置,以提供预定光线通路。
在上述镜头模组中,第一群组单体和第二群组单体通过主动校准的方式组装。
图12A和图12B是根据本实用新型实施例的透镜的多群组设置的效果示意图。如图11所示,当将第一透镜、第二透镜和第三透镜组成第一群组单体,并将第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜组成第二群组单体时,在实际生产过程中,第一群组单体和第二群组单体分别组装再进行组合校准,可以结合群组间实时调整校准,显著提升产品良率。
本实用新型提供的光学镜头和镜头模组通过透镜的光焦度的优化设置,能够在保持镜头小型化的同时实现大光圈的光学镜头和镜头模组。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离该原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (20)
1.一种光学镜头,从物侧到像侧依次包括:
具有正光焦度的第一透镜;
具有负光焦度的第二透镜;
具有正光焦度的第三透镜;
第四透镜;
具有负光焦度的第五透镜;
具有正光焦度的第六透镜;和
具有负光焦度的第七透镜;
其中,所述光学镜头的光圈小于1.65且所述光学镜头的光学长度小于5毫米,
其中,所述第一透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;
所述第二透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;
所述第三透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;
所述第四透镜是凸向像侧的弯月形透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凸面;
所述第五透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面的凸面,且像侧面是凹面;
所述第六透镜是双凸透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凸面;和
所述第七透镜是双凹透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凹面。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,
所述第四透镜具有正光焦度;或者
所述第四透镜具有负光焦度。
3.根据权利要求1到2中任意一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(1):
TTL/Imgh<1.6 (1)
其中,TTL是所述光学镜头的光学长度,且Imgh是所述光学镜头的最大像高。
4.根据权利要求1到2中任意一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜满足以下条件表达式(2):
-2<(R3+R4)/(R3-R4)<-1 (2)
其中,R3是所述第二透镜的物侧曲率半径,R4是所述第二透镜的像侧曲率半径。
5.根据权利要求1到2中任意一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(3):
0.08<D34/f<0.15 (3)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,D34是所述第三透镜与所述第四透镜在光轴上的距离。
6.根据权利要求1到2中任意一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(4):
Td/EPD<2 (4)
其中,Td是所述光学镜头的第一透镜的物侧面到第七透镜的像侧面在光轴上的距离,且EPD是所述光学镜头的入瞳孔径。
7.根据权利要求1到2中任意一项所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(5):
0.7<f/f123<1 (5)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,f123是所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距值。
8.根据权利要求1到2中任意一项所述的光学镜头,其特征在于,
所述第一透镜、第二透镜和第三透镜组成第一透镜组,且所述第一透镜组具有正光焦度;
所述第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜组成第二透镜组,且所述第二透镜组具有负光焦度。
9.一种镜头模组,其特征在于,包括光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件,所述光学镜头从物侧到像侧依次包括:
具有正光焦度的第一透镜;
具有负光焦度的第二透镜;
具有正光焦度的第三透镜;
第四透镜;
具有负光焦度的第五透镜;
具有正光焦度的第六透镜;和
具有负光焦度的第七透镜;
其中,所述光学镜头的光圈小于1.65且所述光学镜头的光学长度小于5毫米,
其中,所述第一透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;
所述第二透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;
所述第三透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凹面;
所述第四透镜是凸向像侧的弯月形透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凸面;
所述第五透镜是凸向物侧的弯月形透镜,其物侧面的凸面,且像侧面是凹面;
所述第六透镜是双凸透镜,其物侧面是凸面,且像侧面是凸面;和
所述第七透镜是双凹透镜,其物侧面是凹面,且像侧面是凹面。
10.根据权利要求9所述的镜头模组,其特征在于,
所述第四透镜具有正光焦度;或者
所述第四透镜具有负光焦度。
11.根据权利要求9到10中任意一项所述的镜头模组,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(1):
TTL/Imgh<1.6 (1)
其中,TTL是所述光学镜头的光学长度,且Imgh是所述光学镜头的最大像高。
12.根据权利要求9到10中任意一项所述的镜头模组,其特征在于,所述第二透镜满足以下条件表达式(2):
-2<(R3+R4)/(R3-R4)<-1 (2)
其中,R3是所述第二透镜的物侧曲率半径,R4是所述第二透镜的像侧曲率半径。
13.根据权利要求9到10中任意一项所述的镜头模组,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(3):
0.08<D34/f<0.15 (3)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,D34是第三透镜与第四透镜在光轴上的距离。
14.根据权利要求9到10中任意一项所述的镜头模组,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(4):
Td/EPD<2 (4)
其中,Td是所述光学镜头的第一透镜的物侧面到第七透镜的像侧面在光轴上的距离,且EPD是所述光学镜头的入瞳孔径。
15.根据权利要求9到10中任意一项所述的镜头模组,其特征在于,所述第一透镜到第七透镜满足以下条件表达式(5):
0.7<f/f123<1 (5)
其中,f是所述光学镜头的整组焦距值,f123是所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距值。
16.根据权利要求9到10中任意一项所述的镜头模组,其特征在于,
所述第一透镜、第二透镜和第三透镜组成第一透镜组,且所述第一透镜组具有正光焦度;
所述第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜组成第二透镜组,且所述第二透镜组具有负光焦度。
17.根据权利要求16所述的镜头模组,其特征在于,进一步包括:
第一群组单体,包括所述第一透镜组;
第二群组单体,包括所述第二透镜组;和
至少一组装结构,预设于各所述群组单体,各所述群组单体之间通过所述组装结构相互组装,以约束相对组装位置。
18.根据权利要求17所述的镜头模组,其特征在于,
所述第一群组单体进一步包括第一承载部件,所述第一透镜、第二透镜和第三透镜安装于所述第一承载部件;
所述第二群组单体进一步包括第二承载部件,所述第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜安装于所述第二承载部件;
所述第一承载部件和所述第二承载部件通过所述组装结构相互组装。
19.根据权利要求18所述的镜头模组,其特征在于,
所述第一群组单体进一步包括至少一第一隔圈,配合所述第一透镜、第二透镜和第三透镜设置,以提供预定光线通路;
所述第二群组单体进一步包括至少一第二隔圈,配合所述第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜设置,以提供预定光线通路。
20.根据权利要求19所述的镜头模组,其特征在于,
所述第一群组单体的第一承载部件具有用于主动校准的组装结构,和所述第二群组单体的第二承载部件具有用于主动校准的组装结构。
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