CN208796257U - 用于屏下指纹识别的二片式镜头 - Google Patents

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金兑映
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本实用新型涉及一种用于屏下指纹识别的二片式镜头，其技术要点是：沿光轴从物侧到像侧依次由盖板、第一透镜、光阑、第二透镜和滤光片构成，所述第一透镜和第二透镜的两侧均为非球面，所述第一透镜的像侧面设置为具有环形孔径的衍射面，第一透镜的物侧面远光轴处为凸面，像侧面近光轴处为凹面，且第一透镜的物侧面具有至少一个变曲点，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述光阑设于第二透镜的物侧面。其在保证成像质量的同时极大缩短光学总长，适用于手机等的超薄型设计。

Description

用于屏下指纹识别的二片式镜头
技术领域
本实用新型涉及一种用于屏下指纹识别的二片式镜头，适用于智能手机或其他超薄智慧型设备。
背景技术
得益于现代电子集成制造技术和快速可靠算法的研究，指纹识别技术得到快速发展,智能手机的全面屏设计目前也在市场上掀起热潮。采用屏下指纹识别镜头，可以有效的减去屏幕中摄像头所占面积，提升全面屏的屏占比，然而受到超薄型电子产品设计要求的限制，一般采用一片透镜成像，虽然光学总长较短，但是存在成像质量较差、不利于识别的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种克服上述缺陷的用于屏下指纹识别的二片式镜头，在保证成像质量的同时极大缩短光学总长，以适用于手机等的超薄型设计。
本实用新型的技术方案是：
一种用于屏下指纹识别的二片式镜头，其技术要点是：沿光轴从物侧到像侧依次由盖板、第一透镜、光阑、第二透镜和滤光片构成，所述第一透镜和第二透镜的两侧均为非球面，所述第一透镜的像侧面设置为具有环形孔径的衍射面，第一透镜的物侧面远光轴处为凸面，像侧面近光轴处为凹面，且第一透镜的物侧面具有至少一个变曲点，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述光阑设于第二透镜的物侧面，且满足以下条件式：
0.6<TTL/OBJH<0.9；
6<OBJH/IMGH<8；
其中，TTL为盖板像侧面到像面的轴上距离，OBJH为半物高，IMGH为半像高。
上述的用于屏下指纹识别的二片式镜头，还满足以下关系式：
2<|F1/F|<4；
1<|F2/F|<3；
其中，F1为第一透镜的焦距，F2为第二透镜的焦距，F为用于屏下指纹识别的二片式镜头的焦距。
上述的用于屏下指纹识别的二片式镜头，所述第一透镜、第二透镜均采用偶次非球面塑料镜片。
上述的用于屏下指纹识别的二片式镜头，所述第一透镜的衍射面满足如下公式：
其中，是衍射面的相位，M是衍射级次，Ci是衍射面的相位系数，ρ是归一化的径向孔径坐标。
本实用新型的有益效果是：
1、通过设置条件式：6<OBJH/IMGH<8、0.6<TTL/OBJH<0.9，使得指纹按照合适的比例成像在像面上；
2、第一透镜的像侧设置为具有环形孔径的衍射光学面，使得光学总长极大的限制缩短，以适应超薄型手机等的设计；
3、通过采用二片非球面塑料透镜，并合理设定两透镜的焦距条件，使得周边视场畸变及像差得到很好地补正，从而得到高质量的成像效果，显著提高指纹识别度。
附图说明
图1是本实用新型所述镜头的结构示意图；
图2是本实用新型实施例1所述镜头的光路示意图；
图3是本实用新型所述镜头的相对照度曲线(对应实施例1)，其中，横坐标为视场，纵坐标为相对照度值；
图4是本实用新型所述镜头的场曲和光学畸变曲线(对应实施例1)，其中，场曲图(左侧)横坐标为场曲值，纵坐标为视场角度；光学畸变曲线横坐标为畸变百分比，纵坐标为视场角度；
图5是本实用新型实施例2所述镜头的光路示意图；
图6是本实用新型所述镜头的相对照度曲线(对应实施例2)；
图7是本实用新型所述镜头的场曲和光学畸变曲线(对应实施例2)。
图中：P1.第一透镜、P2.第二透镜、STO.光阑、IMA.像面；
1.盖板像侧面、2.第一透镜物侧面、3.第一透镜像侧面、5.第二透镜物侧面、6.第二透镜像侧面、7.滤光片物侧面、8.滤光片像侧面。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示，该用于屏下指纹识别的二片式镜头，沿光轴从物侧到像侧依次由盖板、第一透镜P1、光阑STO、第二透镜P2和滤光片构成。所述第一透镜P1和第二透镜P2的两侧均为非球面，所述第一透镜P1的像侧面设置为具有环形孔径的衍射面，第一透镜P1的物侧面远光轴处为凸面，物侧面近光轴处为凸面，像侧面近光轴处为凹面，第一透镜P1的物侧面具有两个变曲点，所述第二透镜P2的物侧面为凸面，所述光阑STO设于第二透镜P2的物侧面，且光阑STO位置与第二透镜物侧面5的轴上位置重合。
本实用新型的二片式镜头满足以下条件式：
0.6<TTL/OBJH<0.9；
6<OBJH/IMGH<8；
2<|F1/F|<4；
1<|F2/F|<3；
其中，TTL为盖板像侧面到像面的轴上距离，OBJH为半物高，IMGH为半像高、F1为第一透镜的焦距，F2为第二透镜的焦距，F为用于屏下指纹识别的二片式镜头的焦距。
所述第一透镜、第二透镜均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程：
Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2y2}+1/2]+A2y2+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16
其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A2为2次非球面系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数。
所述第一透镜的衍射面满足如下公式：
其中，是衍射面的相位，M是衍射级次，Ci是衍射面的相位系数，
ρ是归一化的径向孔径坐标，其值为光线截距点r除以衍射面规划半径r1。
本实施例中，镜头的设计参数如表一(a)、表一(b)、表一(c)所示：
表一(a)镜头参数表
表一(b)非球面参数表
表面序号 2 3 5 6
k 5.2262E+00 -1.5955E+01 1.0224E+01 -1.0000E+02
A<sub>2</sub> -8.8995E-01 8.8719E-01 0.0000E+00 -1.4959E+00
A<sub>4</sub> 3.4642E+00 5.4275E+00 1.2833E+00 3.6579E+00
A<sub>6</sub> -1.0914E+01 8.9014E+02 7.8739E+01 -6.4765E+01
A<sub>8</sub> 2.4789E+01 -4.8502E+04 -2.6331E+04 -2.8692E+02
A<sub>10</sub> -1.8922E+01 1.3455E+06 6.3248E+05 1.8046E+04
A<sub>12</sub> -5.5226E+01 -2.0051E+07 6.9200E+06 1.2438E+04
A<sub>14</sub> 1.4654E+02 1.5301E+08 -1.7740E+08 -2.4756E+06
A<sub>16</sub> -1.0056E+02 -4.6410E+08 -9.4415E+08 1.5240E+07
表一(c)衍射面(面号3)参数：
M r1 C1 C2 C3 C4 C5
1 0.98544166 17.038793 998.99979 23787.2 547648 302522.6
本实施例中，TTL＝2.763mm；OBJH＝3.5mm；TTL/OBJH＝0.789；OBJH/IMGH＝7；
F1＝-1.417mm；F2＝0.428mm；F＝0.364mm；|F1/F|＝3.893；|F2/F|＝1.176。
镜头的视场角达到63.78°，入瞳直径为0.244。
参见图1，该镜头的各个透镜的形状比较匀称，便于成型生产，而且镜片间距合理，便于后期的结构设计。
参见图3，所示镜头的相对照度曲线，从图上看，本实用新型所述镜头最小相对照度约60％，成像画面不会有亮度不均。
参见图4，所示镜头的场曲和光学畸变曲线，从图上看，本实用新型所述镜头的场曲很好地校正且光学畸变抑制到低于5％。
实施例2
本实施例中，镜头的结构组成与实施例1相同，镜头的具体设计参数如表二(a)、表二(b)和表二(c)所示：
表二(a)镜头参数表
表面序号 表面类型 曲率半径 厚度 材料特性(Nd:Vd)
OBJ 球面 无限 1.5 1.5168:64.17
1 球面 无限 1.265174
2 非球面 2.071583 0.383315 1.5441:55.99
3 非球面 0.587472 0.229012
STO 球面 无限 0
5 非球面 1.061671 0.376646 1.6612:20.35
6 非球面 48.21765 0.41377
7 球面 无限 0.145 1.5233:54.52
8 球面 无限 0.02 1.5168:64.17
IMA 球面 无限 0
表二(b)非球面参数表
表面序号 2 3 5 6
k 5.3249E+00 -1.7778E+01 1.6641E+00 -1.0000E+02
A<sub>2</sub> -8.5434E-01 -8.4292E-01 2.2938E-02 -1.4828E+00
A<sub>4</sub> 3.3682E+00 6.1153E+00 -7.3561E-01 3.3548E+00
A<sub>6</sub> -1.0858E+01 8.9171E+02 1.1258E+02 -5.0702E+01
A<sub>8</sub> 2.4873E+01 -4.8524E+04 -2.5563E+04 -3.4409E+02
A<sub>10</sub> -1.9032E+01 1.3458E+06 6.4036E+05 1.6931E+04
A<sub>12</sub> -5.5549E+01 -2.0048E+07 7.0979E+06 -1.8303E+04
A<sub>14</sub> 1.4584E+02 1.5323E+08 -1.8008E+08 -2.4385E+06
A<sub>16</sub> -1.0111E+02 -4.6647E+08 -1.1694E+09 1.7029E+07
表三(c)衍射面(面号3)参数表
M r1 C1 C2 C3
1 0.5 14.30071 -217.857 691.1494
本实施例中，TTL＝2.733mm；OBJH＝3.5mm；TTL/OBJH＝0.781；OBJH/IMGH＝7.076；
F1＝-1.443mm；F2＝0.425mm；F＝0.366mm；|F1/F|＝3.943；|F2/F|＝1.161；
镜头的视场角为64°，入瞳直径为0.244。
参见图5，该镜头的各个透镜的形状比较匀称，便于成型生产，而且镜片间距合理，便于后期的结构设计。
参见图6，所示镜头的相对照度曲线，从图上看，本实用新型所述镜头最小相对照度约60％，成像画面不会有亮度不均。
参见图7，所示镜头的场曲和光学畸变曲线，从图上看，本实用新型所述镜头的场曲很好地校正且光学畸变抑制到5％左右。
以上对本实用新型创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种用于屏下指纹识别的二片式镜头，其特征在于：沿光轴从物侧到像侧依次由盖板、第一透镜、光阑、第二透镜和滤光片构成，所述第一透镜和第二透镜的两侧均为非球面，所述第一透镜的像侧面设置为具有环形孔径的衍射面，第一透镜的物侧面远光轴处为凸面，像侧面近光轴处为凹面，且第一透镜的物侧面具有至少一个变曲点，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述光阑设于第二透镜的物侧面，且满足以下条件式：
0.6<TTL/OBJH<0.9；
6<OBJH/IMGH<8；
其中，TTL为盖板像侧面到像面的轴上距离，OBJH为半物高，IMGH为半像高。
2.根据权利要求1所述的用于屏下指纹识别的二片式镜头，其特征在于，还满足以下关系式：
2<|F1/F|<4；
1<|F2/F|<3；
其中，F1为第一透镜的焦距，F2为第二透镜的焦距，F为用于屏下指纹识别的二片式镜头的焦距。
3.根据权利要求1所述的用于屏下指纹识别的二片式镜头，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜均采用偶次非球面塑料镜片。
4.根据权利要求1所述的用于屏下指纹识别的二片式镜头，其特征在于，所述第一透镜的衍射面满足如下公式：
其中，是衍射面的相位，M是衍射级次，Ci是衍射面的相位系数，ρ是归一化的径向孔径坐标。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110751047A (zh) * 2019-09-20 2020-02-04 维沃移动通信有限公司 一种指纹识别模组及电子设备
CN110780421A (zh) * 2019-07-25 2020-02-11 湖北华鑫光电有限公司 一种3p超广角屏下指纹镜头
CN111552138A (zh) * 2020-05-29 2020-08-18 Oppo广东移动通信有限公司 一种屏下摄像头、成像方法及终端
WO2021026684A1 (zh) * 2019-08-09 2021-02-18 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别模组、屏下光学指纹系统及电子装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110780421A (zh) * 2019-07-25 2020-02-11 湖北华鑫光电有限公司 一种3p超广角屏下指纹镜头
WO2021026684A1 (zh) * 2019-08-09 2021-02-18 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别模组、屏下光学指纹系统及电子装置
CN110751047A (zh) * 2019-09-20 2020-02-04 维沃移动通信有限公司 一种指纹识别模组及电子设备
CN110751047B (zh) * 2019-09-20 2021-08-31 维沃移动通信有限公司 一种指纹识别模组及电子设备
US11798313B2 (en) 2019-09-20 2023-10-24 Vivo Mobile Communication Co., Ltd Fingerprint identification module and electronic device
CN111552138A (zh) * 2020-05-29 2020-08-18 Oppo广东移动通信有限公司 一种屏下摄像头、成像方法及终端

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Patentee after: Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Address before: 124000 Xinglongtai District, Panjin, Liaoning Province, China Road East

Patentee before: LIAONING ZHONGLAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Denomination of utility model: Two piece lens for off screen fingerprint identification

Effective date of registration: 20210726

Granted publication date: 20190426

Pledgee: China Construction Bank Corporation Panjin branch

Pledgor: Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2021210000049

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