CN209297018U - 光学组件、取像模组及移动终端 - Google Patents

光学组件、取像模组及移动终端 Download PDF

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optical
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邹海荣
刘彬彬
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Abstract

本实用新型涉及一种光学组件、取像模组及移动终端。光学组件由物侧至像侧依次包括:光阑;具有正屈折力的第一透镜,第一透镜的物侧面于光轴处为凸面,像侧面于光轴处为凹面,第一透镜的物侧面及像侧面于圆周处皆为凸面;具有屈折力的第二透镜,第二透镜的物侧面于光轴处为凸面,像侧面于光轴处为凹面;具有屈折力的第三透镜;具有正屈折力第四透镜,第四透镜的像侧面为凸面;具有负屈折力第五透镜,第五透镜的物侧面及像侧面于光轴处皆为凹面,第五透镜物侧面与像侧面皆为非球面,像侧面至少设置有一个反曲点;光学组件满足f/f123的范围时,能够提高成像品质及压缩总长,从而实现小型化;f为光学组件的焦距,f123为第一、第二及第三透镜的合成焦距。

Description

光学组件、取像模组及移动终端
技术领域
本实用新型涉及光学成像领域,特别是涉及一种光学组件、取像模组及移动终端。
背景技术
近年来,随着智能手机,移动电话,平板电脑等电子产品的兴起,搭载于其上的摄像模块的像素也在日益提高。一般光学系统的感光元件不外乎是感光耦合元件(ChargeCoupled Device,CCD)或互补金属氧化物半导体传感器(Complem entary Metal-OxideSemiconductor Sensor,CMOS Sensor)两种。随着CCD或CMOS等芯片技术的发展,芯片的像素尺寸越来越小,成像镜头模组逐渐有往高像素领域发展的趋势。
传统搭载于可携式电子产品上的摄像镜头,多采用三片式、四片式透镜系统,随着模组端制成技术的进步,对镜头的分辨率要求也日益提高,因此光学系统朝向大成像面积的方向发展,进而有五片式透镜系统来满足更高阶的摄像模块;而普通五片式设计在搭载高像素感光芯片以获得高成像品质的画面时,体积相对较大,无法满足愈来愈轻薄化的可携式电子产品。为了灵活搭载轻薄的智能手机,平板电脑等移动终端,急需一种兼顾高成像品质及小型化的摄像镜头。
实用新型内容
基于此,有必要针对如何兼顾高成像品质及小型化的问题,提供一种光学组件、取像模组及移动终端。
一种光学组件,由物侧至像侧依次包括:
光阑;
具有正屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于光轴处为凹面,所述第一透镜的物侧面及像侧面于圆周处皆为凸面;
具有屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于光轴处为凹面;
具有屈折力的第三透镜;
具有正屈折力第四透镜,所述第四透镜的像侧面为凸面;
具有负屈折力第五透镜,所述第五透镜的物侧面及像侧面于光轴处皆为凹面,所述第五透镜的物侧面与像侧面皆为非球面,且所述第五透镜的像侧面至少设置有一个反曲点;
所述光学组件满足以下关系式:
0.8<f/f123<1.2;
其中,f为所述光学组件的焦距,f123为所述第一透镜、第二透镜及第三透镜的合成焦距。当高于上限时,所述第一透镜正屈折力变弱、合成功率变小以及所述光学组件的焦距变长,不利于所述光学组件总长的压缩,导致所述光学组件的体积较大;当低于下限时,所述第一透镜的正屈折力过强,所述第二透镜及所述第三透镜对色差及像散的修正变得困难,从而降低成像品质。满足上述关系时,所述第一透镜提供大部分正屈折力,所述第二透镜和所述第三透镜中至少一个透镜提供负屈折力进行补偿,以修正部分像差,提高成像品质。同时,在上述范围内合理配置所述光学组件的焦距与上述合成焦距的关系将有助于压缩所述光学组件的总长,从而实现小型化设计。
在其中一个实施例中,所述光学组件满足以下关系式:
1.2<EPD/R1<1.8;
其中,EPD为所述光学组件的入瞳孔径,R1为所述第一透镜物侧面的曲率半径。当满足上述关系式时,可以避免入射光线的角度减小,且具有较大的光圈提供更佳的相对照度,以达到超高的分辨率。
在其中一个实施例中,所述光学组件满足以下关系式:
0≤|SAG41|/|SAG31|≤105;
其中,SAG31为所述第三透镜物侧面在光轴的交点至所述第三透镜物侧面的有效半径顶点于光轴上的距离,SAG41为所述第四透镜物侧面在光轴的交点至所述第四透镜物侧面的有效半径顶点于光轴上的距离。当满足上述关系式时,能够合理控制所述第三透镜和第四透镜弯曲的程度,降低所述光学组件敏感度,有利于生产加工,增加透镜的成型均匀性。
在其中一个实施例中,所述光学组件满足以下关系式:
0.6<SD52/ImgH<0.9;
其中,SD52为所述第五透镜像侧面的有效半孔径,ImgH为所述光学组件的最大成像高度。当满足上述关系时,能够控制所述第五透镜的口径,避免所述口径过大,既可获得外视场良好的调制传递函数,避免暗角的产生,又能满足小型化的需求。
在其中一个实施例中,所述光学组件满足以下关系式:
TTL/f1≤1.5;
其中,TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学组件成像面于光轴上的距离,f1为所述第一透镜的焦距。当满足以上关系式时,既可避免所述第一透镜屈折力过大导致球差难以修正,又配置了足够的屈折力来缩小所述光学组件的总长,实现小型化。
在其中一个实施例中,所述光学组件满足以下关系式:
0.165(1/mm)≤[tan(HFOV)]/f≤0.240(1/mm);
其中,f为所述光学组件的焦距,HFOV为所述光学组件最大视场角的一半。当[tan(HFOV)]/f<0.165时,所述光学组件在搭配同等规格芯片时,提供的视场角变小;当[tan(HFOV)]/f>0.24时,在满足较大视角的同时,会因所述光学组件的焦距过度压缩导致面形配置不佳,产生场曲和畸变问题;而当满足上述关系时,所述光学组件具备较大视角的特性且能合理有效地缩短焦距,维持优良的成像品质,从而有助于小型化的设计。
在其中一个实施例中,所述光学组件满足以下关系式:
SD21/SD11≤1;
其中,SD21为所述第二透镜物侧面的有效半孔径,SD11为所述第一透镜物侧面的有效半孔径。当满足上述关系时,所述光学组件具有小型化特性。
在其中一个实施例中,所述光学组件满足以下关系式:
1.4<Nd2<1.7;
1.4<Nd3<1.7;
其中,Nd2为所述第二透镜的折射率,Nd3为所述第三透镜的折射率。当满足上述关系时,有助于修正所述光学透镜组的色差和像散,提高解析能力,从而具有较高的成像品质。
一种取像模组,包括感光元件及上述任一项实施例所述的光学组件,所述感光元件设置于所述光学组件的成像面。
通过采用上述任一项实施例所述的光学组件,所述取像模组在搭载高像素的所述感光元件以获得高成像品质的成像画面时,还能够有效缩短所述取像模组于光轴方向上的长度,从而实现小型化的设计。
一种移动终端,包括壳体及上述实施例中所述的取像模组,所述取像模组设置于所述壳体上。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例提供的光学组件示意图图;
图2为第一实施例中光学组件的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图3为本实用新型第二实施例提供的光学组件的示意图;
图4为第二实施例中光学组件的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图5为本实用新型第三实施例提供的光学组件的示意图;
图6为第三实施例中光学组件的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图7为本实用新型第四实施例提供的光学组件的示意图;
图8为第四实施例中光学组件的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图9为本实用新型第五实施例提供的光学组件的示意图;
图10为第五实施例中光学组件的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图11为本实用新型一实施例提供的取像模组的示意图;
图12为本实用新型一实施例提供的移动终端的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个原件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个原件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一原件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参考图1所示,光学组件10由物侧至像侧依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有负屈折力的第五透镜L5。
其中,第一透镜L1包括物侧面S2及像侧面S3,物侧面S2为凸面,像侧面S3于光轴处为凹面,于圆周处为凸面;第二透镜L2包括物侧面S4及像侧面S5,物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面;第三透镜L3包括物侧面S6及像侧面S7;第四透镜L4包括物侧面S8及像侧面S9,像侧面S9为凸面;第五透镜L5包括物侧面S10及像侧面S11,物侧面S10于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,像侧面S11于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,第五透镜L5的物侧面S10及像侧面S11均为非球面,且像侧面S11包括至少一个反曲点。另外,光学组件10还包括成像面S14,成像面S14位于第五透镜L5的像侧。
另外,通过在第一透镜L1的物侧设置光阑ST0,能够使出射光瞳远离成像面,在不降低光学组件10的远心性的情况下还能减小光学组件10的有效直径,从而实现小型化。在一些实施例中,光阑ST0固定于第一透镜L1上,从而能够减少光学组件10的体积,实现小型化的设计。
在一些实施例中,第五透镜L5与成像面S14间还设置有红外滤光片L6,红外滤光片L6包括物侧面S12及像侧面S13,且红外滤光片L6为玻璃材质。红外滤光片L6用于调整成像的光线波长区段,具体用于隔绝红外光,防止红外光进入成像面S14,从而防止红外光对正常影像色彩与清晰度造成影响,提高光学组件10在白天的成像效果。
在一些实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5的材质均为塑料,此时,光学组件10能够减少重量并降低成本。在另一些实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5的材质均为玻璃,此时,光学组件10能够耐受较高的温度。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
0.8<f/f123<1.2;
其中,f为光学组件10的焦距,f123为第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的组合焦距。在一些实施例中,f/f123的关系可以为0.85、0.90、0.95、1.00、1.05、1.10、1.15或1.18。当高于上限时,第一透镜L1正屈折力变弱、合成功率变小以及光学组件10的焦距变长,不利于光学组件10总长的压缩,导致光学组件10的体积较大;当低于下限时,第一透镜L1的正屈折力过强,第二透镜L2及第三透镜L3对色差及像散的修正变得困难,从而降低成像品质。满足上述关系时,第一透镜L1提供大部分正屈折力,第二透镜L2和第三透镜L3中至少有一个透镜提供负屈折力进行补偿,以修正部分像差,提高成像品质。同时,在上述范围内合理配置光学组件10的焦距与上述合成焦距的关系将有助于压缩光学组件10的总长,从而实现小型化设计。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
1.2<EPD/R1<1.8;
其中,EPD为光学组件10的入瞳孔径,R1为第一透镜L1物侧面的曲率半径。在一些实施例中,EPD/R1的关系可以为1.25、1.35、1.40、1.45、1.50、1.55、1.60、1.65、1.70或1.75。当满足上述关系式时,可以避免入射光线的角度减小,且具有较大的光圈提供更佳的相对照度,以达到超高的分辨率。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
0≤|SAG41|/|SAG31|≤105;
其中,SAG31为第三透镜L3物侧面S6在光轴的交点至第三透镜L3物侧面S6的有效半径顶点于光轴上的距离,SAG41为第四透镜L4物侧面S8在光轴的交点至第四透镜L4物侧面S8的有效半径顶点于光轴上的距离。在一些实施例中,|SAG41|/|SAG31|的关系可以为1.50、2.00、2.50、3.00、12.00、13.00、13.50、14.00、102.00、102.50、103.00、103.50或104.00。当满足上述关系式时,能够合理控制第三透镜L3和第四透镜L4弯曲的程度,降低光学组件10敏感度,有利于生产加工,增加透镜的成型均匀性。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
0.6<SD52/ImgH<0.9;
其中,SD52为第五透镜L5像侧面S11的有效半孔径,ImgH为光学组件10的最大成像高度。在一些实施例中,SD52/ImgH的关系可以为0.65、0.70、0.75、0.80、0.85或0.88。当满足上述关系时,能够控制第五透镜L5的口径,避免口径过大,此时,既可获得外视场良好的调制传递函数,避免暗角的产生,又能满足小型化的需求。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
TTL/f1≤1.5;
其中,TTL为第一透镜L1的物侧面S2至成像面S14于光轴上的距离,f1为第一透镜L1的焦距。在一些实施例中,TTL/f1的关系可以为0.50、0.75、1.00、1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、1.40、1.45或1.48。当满足以上关系式时,既可避免第一透镜L1屈折力过大导致球差难以修正,又配置了足够的屈折力来缩小光学组件10的总长,实现小型化。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
0.165(1/mm)≤[tan(HFOV)]/f≤0.240(1/mm);
其中,f为光学组件10的焦距,HFOV为光学组件10最大视场角的一半。在一些实施例中,[tan(HFOV)]/f的关系可以为0.166(1/mm)、0.168(1/mm)、0.173(1/mm)、0.178(1/mm)、0.180(1/mm)、0.184(1/mm)、0.187(1/mm)、0.195(1/mm)、0.201(1/mm)、0.210(1/mm)、0.220(1/mm)、0.224(1/mm)、0.228(1/mm)、0.230(1/mm)、0.234(1/mm)或0.238(1/mm)。当[tan(HFOV)]/f<0.165时,光学组件10在搭配同等规格芯片时,提供的视场角变小;当[tan(HFOV)]/f>0.24时,在满足较大视角的同时,会因光学组件10的焦距过度压缩导致面形配置不佳,产生场曲和畸变问题;而当满足上述关系时,光学组件10具备较大视角的特性,且能合理有效地缩短焦距,维持优良的成像品质,从而有助于小型化的设计。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
SD21/SD11≤1;
其中,SD21为第二透镜L2的物侧面S4的有效半孔径,SD11为第一透镜L1的物侧面S2的有效半孔径。在一些实施例中,SD21/SD11的关系可以为0.50、0.60、0.70、0.80、0.85、0.89、0.92、0.95、0.97、0.98或0.99。当满足上述关系时,光学组件10具有小型化特性。
在一些实施例中,光学组件10满足以下关系式:
1.4<Nd2<1.7;
1.4<Nd3<1.7;
其中,Nd2为第二透镜L2的折射率,Nd3为第三透镜L3的折射率。在一些实施例中,Nd2可以为1.45、1.50、1.55、1.60或1.65;Nd3可以为1.45、1.50、1.55、1.60或1.65。当满足上述关系时,有助于修正光学组件10的色差和像散,提高解析能力,从而具有较高的成像品质。
另外,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的非球面面型公式为:
其中,Z是非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r是非球面上任一点到光轴的距离,c是非球面顶点的曲率,k是圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
第一实施例
如图1所示的第一实施例中,光学组件10由物侧至成像面依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图2为第一实施例中光学组件10的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。
其中,第一透镜L1的物侧面S2于光轴处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于光轴处为凹面;第一透镜L1的物侧面S2于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S4于光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于光轴处为凹面;第二透镜L2的物侧面S4于圆周处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于圆周处为凹面。第三透镜L3的物侧面S6于光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面S7于光轴处为凸面;第三透镜L3的物侧面S6于圆周处为凹面,第三透镜L3的像侧面S7于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S8于光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于光轴处为凸面;第四透镜L4的物侧面S8于圆周处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于圆周处为凸面。第五透镜L5的物侧面S10于光轴处为凹面,第五透镜L5的像侧面S11于光轴处为凹面;第五透镜L5的物侧面S10于圆周处为凸面,第五透镜L5的像侧面S11于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面及像侧面均为非球面,非球面的设计能够解决视界歪曲的问题,也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果,进而使光学组件10更为轻薄。
另外,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料,塑料材质的使用能够减少光学组件10的重量,并降低成本。
如图1所示,在第一实施例中,光学组件10还设置有玻璃材质的红外滤光片L6,红外滤光片L6能够隔绝红外光,防止红外光对成像的干扰,从而提升光学组件10的成像性能。
具体地,光学组件10还满足以下关系:
f/f123=1.04;
其中,f为光学组件10的焦距,f123为第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的组合焦距。当f/f123=1.04时,第一透镜L1可以提供大部分正屈折力,而本领域技术人员已知的,球差是限制镜头分辨率的主要因素之一,此处合理引入第二透镜L2的负屈折力的补偿,可有效平衡球差,提高成像品质,再通过合理配置光学组件10的焦距,可使光学组件10具有较好的平衡场曲的能力,同时有助于压缩光学组件10的总长,满足小型化设计。
光学组件10满足以下关系式:
EPD/R1=1.45
其中,EPD为光学组件10的入瞳孔径,R1为第一透镜L1物侧面的曲率半径。当满足上述关系式时,可以避免入射光线的角度减小,且具有较大的光圈提供更佳的相对照度,以达到超高的分辨率。
光学组件10满足以下关系式:
|SAG41|/|SAG31|=13.26;
其中,SAG31为第三透镜L3物侧面S6在光轴的交点至第三透镜L3物侧面S6的有效半径顶点于光轴上的距离,SAG41为第四透镜L4物侧面S8在光轴的交点至第四透镜L4物侧面S8的有效半径顶点于光轴上的距离。当满足上述关系式时,能够合理控制第三透镜L3和第四透镜L4弯曲的程度,降低光学组件10敏感度,有利于生产加工,增加透镜的成型均匀性。
光学组件10满足以下关系式:
SD52/ImgH=0.67;
其中,SD52为第五透镜L5像侧面S11的有效半孔径,ImgH为光学组件10的最大成像高度。当满足上述关系时,能够控制第五透镜L5的口径,避免口径过大,此时,既可获得外视场良好的调制传递函数,避免暗角的产生,又能满足小型化的需求。
光学组件10满足以下关系式:
TTL/f1=1.27;
其中,TTL为第一透镜L1的物侧面S2至成像面S14于光轴上的距离,f1为第一透镜L1的焦距。当满足以上关系式时,既可避免第一透镜L1屈折力过大导致球差难以修正,又配置了足够的屈折力来缩小光学组件10的总长,实现小型化。
光学组件10满足以下关系式:
[tan(HFOV)]/f=0.199(1/mm);
其中,f为光学组件10的焦距,HFOV为光学组件10最大视场角的一半。当满足上述关系时,光学组件10具备较大视角的特性,且能合理有效地缩短焦距,维持优良的成像品质,从而有助于小型化的设计。
光学组件10满足以下关系式:
SD21/SD11=0.91;
其中,SD21为第二透镜L2的物侧面S4的有效半孔径,SD11为第一透镜L1的物侧面S2的有效半孔径。当满足上述关系时,光学组件10具有小型化特性。
光学组件10满足以下关系式:
Nd2=1.66;
Nd3=1.54;
其中,Nd2为第二透镜L2的折射率,Nd3为第三透镜L3的折射率。当满足上述关系时,有助于修正光学组件10的色差和像散,提高解析能力,从而达到较高的像素。
在第一实施例中,光学组件10的有效焦距为f=3.97mm,光圈数为FNO=2.10,最大视场角的一半为HFOV=38.3度,第一透镜L1的物侧面S2到成像面S14于光轴上的距离为TTL=4.24mm。
另外,光学组件10的各项参数由表1和表2给出。由物面至成像面S14的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的Y半径为曲率半径。面序号2和3分别为第一透镜L1的物侧面S2和像侧面S3,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至后一透镜的物侧面于光轴上的距离。另外,面序号0所对应的物面于“厚度”参数中的数值为被摄物至光阑ST0的距离,在另一些实施例中,被摄物至光阑ST0的距离还可以为470mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、2000mm、5000mm或无穷远。红外滤光片L6于“厚度”参数中面序号13所对应的数值为红外滤光片L6的像侧面S13至成像面S14的距离。表2中的K为圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
另外,以下各实施例中,各透镜的折射率与阿贝数均为参考波长下的数值。
表1
表2
第二实施例
如图3所示的第二实施例中,光学组件10由物侧至成像面依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图4为第二实施例中光学组件10的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。
其中,第一透镜L1的物侧面S2于光轴处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于光轴处为凹面;第一透镜L1的物侧面S2于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S4于光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于光轴处为凹面;第二透镜L2的物侧面S4于圆周处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于圆周处为凹面。第三透镜L3的物侧面S6于光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面S7于光轴处为凹面;第三透镜L3的物侧面S6于圆周处为凸面,第三透镜L3的像侧面S7于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S8于光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于光轴处为凸面;第四透镜L4的物侧面S8于圆周处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于圆周处为凸面。第五透镜L5的物侧面S10于光轴处为凹面,第五透镜L5的像侧面S11于光轴处为凹面;第五透镜L5的物侧面S10于圆周处为凸面,第五透镜L5的像侧面S11于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面及像侧面均为非球面,非球面的设计能够解决视界歪曲的问题,也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果,进而使光学组件10更为轻薄。
另外,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料,塑料材质的使用能够减少光学组件10的重量,并降低成本。
如图3所示,在第二实施例中,光学组件10还设置有玻璃材质的红外滤光片L6,红外滤光片L6能够隔绝红外光,防止红外光对成像的干扰,从而提升光学组件10的成像性能。
在第二实施例中,光学组件10的有效焦距为f=4.15mm,光圈数为FNO=2.0,最大视场角的一半为HFOV=37.2度,第一透镜L1的物侧面S2到成像面S14于光轴上的距离为TTL=4.1mm。
另外,光学组件10的各项参数由表3和表4给出。由物面至成像面S14的各元件依次按照表3从上至下的各元件的顺序排列。表3中的Y半径为曲率半径。面序号2和3分别为第一透镜L1的物侧面S2和像侧面S3,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至下一透镜的物侧面于光轴上的距离。另外,面序号0所对应的物面于“厚度”参数中的数值为被摄物至光阑ST0的距离,在另一些实施例中,被摄物至光阑ST0的距离还可以为470mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、2000mm、5000mm或无穷远。红外滤光片L6于“厚度”参数中面序号13所对应的数值为红外滤光片L6的像侧面S13至成像面S14的距离。表4中的K为圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
表3
表4
根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
第三实施例
如图5所示的第三实施例中,光学组件10由物侧至成像面依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图6为第三实施例中光学组件10的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。
其中,第一透镜L1的物侧面S2于光轴处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于光轴处为凹面;第一透镜L1的物侧面S2于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S4于光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于光轴处为凹面;第二透镜L2的物侧面S4于圆周处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于圆周处为凹面。第三透镜L3的物侧面S6于光轴处为凹面,第三透镜L3的像侧面S7于光轴处为凹面;第三透镜L3的物侧面S6于圆周处为凹面,第三透镜L3的像侧面S7于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S8于光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于光轴处为凸面;第四透镜L4的物侧面S8于圆周处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于圆周处为凸面。第五透镜L5的物侧面S10于光轴处为凹面,第五透镜L5的像侧面S11于光轴处为凹面;第五透镜L5的物侧面S10于圆周处为凸面,第五透镜L5的像侧面S11于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面及像侧面均为非球面,非球面的设计能够解决视界歪曲的问题,也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果,进而使光学组件10更为轻薄。
另外,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料,塑料材质的使用能够减少光学组件10的重量,并降低成本。
如图5所示,在第三实施例中,光学组件10还设置有玻璃材质的红外滤光片L6,红外滤光片L6能够隔绝红外光,防止红外光对成像的干扰,从而提升光学组件10的成像性能。
在第三实施例中,光学组件10的有效焦距为f=4.29mm,光圈数为FNO=1.8,最大视场角的一半为HFOV=36.0度,第一透镜L1的物侧面S2到成像面S14于光轴上的距离为TTL=4.85mm。
另外,光学组件10的各项参数由表5和表6给出。由物面至成像面S14的各元件依次按照表5从上至下的各元件的顺序排列。表5中的Y半径为曲率半径。面序号2和3分别为第一透镜L1的物侧面S2和像侧面S3,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至下一透镜的物侧面于光轴上的距离。另外,面序号0所对应的物面于“厚度”参数中的数值为被摄物至光阑ST0的距离,在另一些实施例中,被摄物至光阑ST0的距离还可以为470mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、2000mm、5000mm或无穷远。红外滤光片L6于“厚度”参数中面序号13所对应的数值为红外滤光片L6的像侧面S13至成像面S14的距离。表6中的K为圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
表5
表6
根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
第四实施例
如图7所示的第四实施例中,光学组件10由物侧至成像面依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图8为第四实施例中光学组件10的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。
其中,第一透镜L1的物侧面S2于光轴处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于光轴处为凹面;第一透镜L1的物侧面S2于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S4于光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于光轴处为凹面;第二透镜L2的物侧面S4于圆周处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于圆周处为凹面。第三透镜L3的物侧面S6于光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面S7于光轴处为凹面;第三透镜L3的物侧面S6于圆周处为凹面,第三透镜L3的像侧面S7于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S8于光轴处为凸面,第四透镜L4的像侧面S9于光轴处为凸面;第四透镜L4的物侧面S8于圆周处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于圆周处为凸面。第五透镜L5的物侧面S10于光轴处为凹面,第五透镜L5的像侧面S11于光轴处为凹面;第五透镜L5的物侧面S10于圆周处为凹面,第五透镜L5的像侧面S11于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面及像侧面均为非球面,非球面的设计能够解决视界歪曲的问题,也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果,进而使光学组件10更为轻薄。
另外,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料,塑料材质的使用能够减少光学组件10的重量,并降低成本。
如图7所示,在第四实施例中,光学组件10还设置有玻璃材质的红外滤光片L6,红外滤光片L6能够隔绝红外光,防止红外光对成像的干扰,从而提升光学组件10的成像性能。
在第四实施例中,光学组件10的有效焦距为f=4.31mm,光圈数为FNO=1.7,最大视场角的一半为HFOV=36.1度,第一透镜L1的物侧面S2到成像面S14于光轴上的距离为TTL=5.35mm。
另外,光学组件10的各项参数由表7和表8给出。由物面至成像面S14的各元件依次按照表7从上至下的各元件的顺序排列。表7中的Y半径为曲率半径。面序号2和3分别为第一透镜L1的物侧面S2和像侧面S3,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至下一透镜的物侧面于光轴上的距离。另外,面序号0所对应的物面于“厚度”参数中的数值为被摄物至光阑ST0的距离,在另一些实施例中,被摄物至光阑ST0的距离还可以为470mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、2000mm、5000mm或无穷远。红外滤光片L6于“厚度”参数中面序号13所对应的数值为红外滤光片L6的像侧面S13至成像面S14的距离。表8中的K为圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
表7
表8
根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
第五实施例
如图9所示的第五实施例中,光学组件10由物侧至成像面依次包括光阑ST0、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图10为第五实施例中光学组件10的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。
其中,第一透镜L1的物侧面S2于光轴处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于光轴处为凹面;第一透镜L1的物侧面S2于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S3于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S4于光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于光轴处为凹面;第二透镜L2的物侧面S4于圆周处为凸面,第二透镜L2的像侧面S5于圆周处为凹面。第三透镜L3的物侧面S6于光轴处为凸面,第三透镜L3的像侧面S7于光轴处为凹面;第三透镜L3的物侧面S6于圆周处为凹面,第三透镜L3的像侧面S7于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S8于光轴处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于光轴处为凸面;第四透镜L4的物侧面S8于圆周处为凹面,第四透镜L4的像侧面S9于圆周处为凸面。第五透镜L5的物侧面S10于光轴处为凹面,第五透镜L5的像侧面S11于光轴处为凹面;第五透镜L5的物侧面S10于圆周处为凸面,第五透镜L5的像侧面S11于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面及像侧面均为非球面,非球面的设计能够解决视界歪曲的问题,也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果,进而使光学组件10更为轻薄。
另外,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料,塑料材质的使用能够减少光学组件10的重量,并降低成本。
如图9所示,在第五实施例中,光学组件10还设置有玻璃材质的红外滤光片L6,红外滤光片L6能够隔绝红外光,防止红外光对成像的干扰,从而提升光学组件10的成像性能。
在第五实施例中,光学组件10的有效焦距为f=3.76mm,光圈数为FNO=2.2,最大视场角的一半为HFOV=40.43度,第一透镜L1的物侧面S2到成像面S14于光轴上的距离为TTL=4.13mm。
另外,光学组件10的各项参数由表9和表10给出。由物面至成像面S14的各元件依次按照表9从上至下的各元件的顺序排列。表9中的Y半径为曲率半径。面序号2和3分别为第一透镜L1的物侧面S2和像侧面S3,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至下一透镜的物侧面于光轴上的距离。另外,面序号0所对应的物面于“厚度”参数中的数值为被摄物至光阑ST0的距离,在另一些实施例中,被摄物至光阑ST0的距离还可以为470mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm、2000mm、5000mm或无穷远。红外滤光片L6于“厚度”参数中面序号13所对应的数值为红外滤光片L6的像侧面S13至成像面S14的距离。表10中的K为圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
表9
表10
根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
如图11所示的实施例中,光学组件10被应用于取像模组20,取像模组20包括感光元件210,感光元件210设置于光学组件10的成像面S14。在一些实施例中,感光元件210为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)。
在一些实施例中,被摄物的图像信息依次经过光阑ST0、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及红外滤光片L6后被感光元件210接收。具体地,在一些实施例中,光学组件10与感光元件210经点胶封装成型。通过采用上述的光学组件10,取像模组20在搭载高像素的感光元件210以获得高成像品质的成像画面时,还能够有效缩短取像模组20于光轴方向上的长度,从而实现小型化的设计。
如图12所示,在一些实施例中,取像模组20也可被用于移动终端30中,移动终端30包括壳体310,取像模组20设置于壳体310上。具体地,在一些实施例中,壳体310为移动终端30的中框。具体地,在一些实施例中,移动终端30可以为小型化的智能电话、摄像手机、数位相机、游戏机、平板电脑、PC等电子设备。
通过采用取像模组20,移动终端30在摄影成像上具有良好的视场角,且由于取像模组20具有小型化的特点,取像模组20能够更灵活地设置于移动终端30中,从而使移动终端30能够往更薄的方向设计,并提升设计空间,同时,相较一般模组而言,由于取像模组20具有大视场角的特点,移动终端30也具备良好的取像性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学组件,其特征在于,由物侧至像侧依次包括:
光阑;
具有正屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于光轴处为凹面,所述第一透镜的物侧面及像侧面于圆周处皆为凸面;
具有屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于光轴处为凹面;
具有屈折力的第三透镜;
具有正屈折力第四透镜,所述第四透镜的像侧面为凸面;
具有负屈折力第五透镜,所述第五透镜的物侧面及像侧面于光轴处皆为凹面,所述第五透镜的物侧面与像侧面皆为非球面,且所述第五透镜的像侧面至少设置有一个反曲点;
所述光学组件满足以下关系式:
0.8<f/f123<1.2;
其中,f为所述光学组件的焦距,f123为所述第一透镜、第二透镜及第三透镜的组合焦距。
2.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学组件满足以下关系式:
1.2<EPD/R1<1.8;
其中,EPD为所述光学组件的入瞳孔径,R1为所述第一透镜物侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学组件满足以下关系式:
0≤|SAG41|/|SAG31|≤105;
其中,SAG31为所述第三透镜物侧面在光轴的交点至所述第三透镜物侧面的有效半径顶点于光轴上的距离,SAG41为所述第四透镜物侧面在光轴的交点至所述第四透镜物侧面的有效半径顶点于光轴上的距离。
4.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学组件满足以下关系式:
0.6<SD52/ImgH<0.9;
其中,SD52为所述第五透镜像侧面的有效半孔径,ImgH为所述光学组件的最大成像高度。
5.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学组件满足以下关系式:
TTL/f1≤1.5;
其中,TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学组件成像面于光轴上的距离,f1为所述第一透镜的焦距。
6.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学组件满足以下关系式:
0.165(1/mm)≤[tan(HFOV))]/f≤0.240(1/mm);
其中,f为所述光学组件的焦距,HFOV为所述光学组件最大视场角的一半。
7.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学组件满足以下关系式:
SD21/SD11≤1;
其中,SD21为所述第二透镜物侧面的有效半孔径,SD11为所述第一透镜物侧面的有效半孔径。
8.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述光学组件满足以下关系式:
1.4<Nd2<1.7;
1.4<Nd3<1.7;
其中,Nd2为所述第二透镜的折射率,Nd3为所述第三透镜的折射率。
9.一种取像模组,其特征在于,包括感光元件及权利要求1至8任一项所述的光学组件,所述感光元件设置于所述光学组件的成像面。
10.一种移动终端,其特征在于,包括壳体及权利要求9所述的取像模组,所述取像模组设置于所述壳体上。
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