CN209590390U - 取像镜头及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出一种取像镜头，所述取像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及一成像面。所述取像镜头使用红外光的波长范围为920～970nm。此外，所述取像镜头满足以下条件：0.0002<|1/F1|<0.01；D/TTL>1.1；CT4/ET4<1.8；其中，F1为第一透镜的焦距，D为所述取像镜头最大成像圆的直径，TTL为从所述第一透镜的物侧面到成像面的距离，CT4为所述第四透镜的中心厚度，ET4为所述第四透镜的边缘厚度。本实用新型提供的取像镜头具有高分辨率及高相对照度的特点。本实用新型还提供一种应用所述取像镜头的电子装置。

Description

取像镜头及电子装置
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种取像镜头及电子装置。
背景技术
随着3D影像感测技术的日亦普及，近年来开始出现利用手机的红外线镜头做一些进阶的影像分析或搭配一般镜头做提高解像力的应用，虽然成像效果得到了一定的提高，但在分辨率以及相对照度等方面仍不能满足消费者的需求。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种高分辨率及高相对照度的取像镜头。
另，还有必要提供一种具有该取像镜头的电子装置。
本实用新型提供一种取像镜头，所述取像镜头从物侧至像侧依次包括一具有负光焦度的第一透镜、一具有正光焦度的第二透镜、一具有正光焦度的第三透镜、一具有正光焦度的第四透镜、一具有负光焦度的第五透镜以及一成像面，所述取像镜头使用红外光，所述红外光的波长范围为920～970nm，此外，所述取像镜头满足以下条件：
0.0002<|1/F1|<0.01；
D/TTL>1.1；
CT4/ET4<1.8；
其中，F1为第一透镜的焦距，D为所述取像镜头最大成像圆的直径，TTL为从所述第一透镜的物侧面到成像面的距离，CT4为所述第四透镜的中心厚度，ET4为所述第四透镜的边缘厚度。
所述第一透镜包括一面向物侧的第一表面以及一面向像侧的第二表面，所述第二透镜包括一面向物侧的第三表面以及一面向像侧的第四表面，所述第三透镜包括一面向物侧的第五表面以及一面向像侧的第六表面，所述第四透镜包括一面向物侧的第七表面以及一面向像侧的第八表面，所述第五透镜包括一面向物侧的第九表面以及一面向像侧的第十表面，所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面、所述第四表面、所述第五表面、所述第六表面、所述第七表面、所述第八表面、所述第九表面以及所述第十表面均是非球表面。
所述第一表面相对于物侧凹陷，所述第二表面相对于像侧凸出，所述第三表面相对于物侧凸出，所述第四表面相对于像侧凸出，所述第五表面相对于物侧凹陷，所述第六表面相对于像侧凸出，所述第七表面相对于物侧凹陷，所述第八表面相对于像侧凸出，所述第九表面相对于物侧凸出，所述第十表面相对于像侧凹陷。
所述取像镜头还满足以下条件：
0<|1/F1|<|1/F3|<|1/F4|；
其中，F3和F4分别是所述第三透镜以及所述第四透镜的焦距。
所述取像镜头还满足以下条件：
|G5R1/F5|>|G5R2/F5|>0；
其中，G5R1为所述第九表面的曲率半径，G5R2为所述第十表面的曲率半径，F5为所述第五透镜的焦距。
所述取像镜头还满足以下条件：
0<G1R1/F1<0.03，0<G1R2/F1<0.03；
0.3<G2R1/F2<1，2<G2R2/F2<3；
-5<G3R1/F3<-3，-1<G3R2/F3<0；
-0.7<G4R1/F4<-0.3，-0.5<G4R2/F4<-0.2；
-1<G5R1/F5<-0.5，-0.4<G5R2/F5<-0.1；
其中，G1R1、G1R2、G2R1、G2R2、G3R1、G3R2、G4R1和G4R2分别是所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面、所述第四表面、所述第五表面、所述第六表面、所述第七表面以及所述第八表面的曲率半径。
所述取像镜头还包括一滤光片，所述滤光片设置于所述第五透镜以及所述成像面之间。
本实用新型还提供一种应用所述取像镜头的电子装置。
本实用新型提供的取像镜头具有以下有益效果：通过使所述取像镜头满足一系列的条件，使所述取像镜头实现高分辨率及高相对照度的功能。
附图说明
图1是本实用新型较佳实施例的一种取像镜头的示意图。
图2是实施例1的取像镜头的场曲特性曲线图。
图3是实施例1的取像镜头的畸变特性曲线图。
图4是实施例1的取像镜头的相对照度特性曲线图。
图5是实施例1的取像镜头的调制传递函数(MTF)特性曲线图。
图6是实施例2的取像镜头的场曲特性曲线图。
图7是实施例2的取像镜头的畸变特性曲线图。
图8是实施例2的取像镜头的相对照度特性曲线图。
图9是实施例2的取像镜头的调制传递函数(MTF)特性曲线图。
图10是本实用新型较佳实施例提供的取像镜头的电子装置的立体示意图。
符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
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。本文中在本实用新型的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。
为能进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施方式，对本实用新型提供的取像镜头作出如下详细说明。
请参阅图1，本实用新型较佳实施例提供一种取像镜头100，所述取像镜头100从物侧至像侧依次包括一具有负光焦度的第一透镜10、一具有正光焦度的第二透镜20、一具有正光焦度的第三透镜30、一具有正光焦度的第四透镜40、一具有负光焦度的第五透镜50、一滤光片60以及一成像面70。
取像时，光线自物侧进入所述取像镜头100，依次经所述第一透镜10、所述第二透镜20、所述第三透镜30、所述第四透镜40、所述第五透镜50以及所述滤光片60后，成像于所述成像面70上。所述滤光片60用于滤除红外光。所述取像镜头使用红外光，所述红外光的波长范围为920～970nm。
所述第一透镜10包括一面向物侧的第一表面S1以及一面向像侧的第二表面S2，所述第二透镜20包括一面向物侧的第三表面S3以及一面向像侧的第四表面S4，所述第三透镜30包括一面向物侧的第五表面S5以及一面向像侧的第六表面S6，所述第四透镜40包括一面向物侧的第七表面S7以及一面向像侧的第八表面S8，所述第五透镜50包括一面向物侧的第九表面S9以及一面向像侧的第十表面S10。所述第一表面S1、所述第二表面S2、所述第三表面S3、所述第四表面S4、所述第五表面S5、所述第六表面S6、所述第七表面S7、所述第八表面S8、所述第九表面S9以及所述第十表面S10均是非球表面。
所述第一表面S1相对于物侧凹陷，所述第二表面S2相对于像侧凸出，所述第三表面S3相对于物侧凸出，所述第四表面S4相对于像侧凸出，所述第五表面S5相对于物侧凹陷，所述第六表面S6相对于像侧凸出，所述第七表面S7相对于物侧凹陷，所述第八表面S8相对于像侧凸出，所述第九表面S9相对于物侧凸出，所述第十表面S10相对于像侧凹陷。
所述取像镜头100满足以下条件：
0.0002<|1/F1|<0.01；
D/TTL>1.1；
CT4/ET4<1.8；
其中，F1为第一透镜的焦距，D为所述取像镜头100最大成像圆的直径，TTL为从所述第一透镜10的物侧面(即，第一表面S1)到成像面70的距离，CT4为所述第四透镜40的中心厚度，ET4为所述第四透镜40的边缘厚度。条件D/TTL>1.1限制了所述取像镜头100的总长，使所述取像镜头100具有较佳的尺寸。条件CT4/ET4<1.8使所述取像镜头100具有良好的收差或像差补正效果。所述像差主要为慧差、像散及畸变。
为了使所述取像镜头100的动力能够得到合理分配，进而降低所述取像镜头100的偏芯敏感度，所述取像镜头100还满足以下条件：
0<|1/F1|<|1/F3|<|1/F4|；
其中，F3和F4分别是所述第三透镜以及所述第四透镜的焦距。
此外，当所述取像镜头100还满足以下条件：
|G5R1/F5|>|G5R2/F5|>0；
其中，G5R1为所述第九表面的曲率半径，G5R2为所述第十表面的曲率半径，F5为所述第五透镜的焦距。在满足上述条件下，所述取像镜头100能够具有更好的收差或像差补正效果。
为了进一步保证所述取像镜头100的成像质量，所述第一透镜10还需满足以下条件：
0<G1R1/F1<0.03，0<G1R2/F1<0.03；
其中，G1R1是所述第一表面的曲率半径，G1R2是所述第二表面的曲率半径。
为了进一步保证所述取像镜头100的成像质量，所述第二透镜20还需满足以下条件：
0.3<G2R1/F2<1，2<G2R2/F2<3；
其中，G2R1是所述第三表面的曲率半径，G2R2是所述第四表面的曲率半径。
为了进一步保证所述取像镜头100的成像质量，所述第三透镜30还需满足以下条件：
-5<G3R1/F3<-3，-1<G3R2/F3<0；
其中，G3R1是所述第五表面的曲率半径，G3R2是所述第六表面的曲率半径。
为了进一步保证所述取像镜头100的成像质量，所述第四透镜40还需满足以下条件：
-0.7<G4R1/F4<-0.3，-0.5<G4R2/F4<-0.2；
其中，G4R1是所述第七表面的曲率半径，G4R2是所述第八表面的曲率半径。
为了进一步保证所述取像镜头100的成像质量，所述第五透镜50还需满足以下条件：
-1<G5R1/F5<-0.5，-0.4<G5R2/F5<-0.1。
其中，G5R1是所述第九表面的曲率半径，G5R2是所述第十表面的曲率半径。
以下结合附表进一步说明所述取像镜头100。其中，2ω为所述取像镜头100的视场角。
实施例1
本实施例的所述取像镜头100满足表1至表3所列的条件。
表1为实施例1中的取像镜头的各参数
表2为实施例1中的取像镜头的高阶非球面系数
表3为实施例1中的取像镜头的光学参数
F(mm) F/NO 2ω D(mm) TTL(mm)
2.21 1.8 98.0° 4.48 4.004
在实施例1中，所述取像镜头100的场曲特性曲线、畸变特性曲线、相对照度特性曲线以及调制传递函数(MTF)特性曲线分别如图2、图3、图4及图5所示。图2中的S曲线和T曲线分别为所述取像镜头100的弧矢场曲特性曲线和子午场曲特性曲线，可见，所述取像镜头100的弧矢场曲值及子午场曲值被控制在-0.05～0.05mm之间。从图3可知，畸变量被控制在0～15％以内。从图4可知，相对照度能够保持在较高的水平，所有相对照度均在0.4以上。从图5可知，在1/2频(114lp/mm)的条件下，中心视场的MTF>72％(上面曲线所示)，角落0.8视场的MTF>55％(下面曲线所示)，其余介于中心视场和角落0.8视场之间视场的MTF，则介于72％～55％之间，如角落0.6视场(中间曲线所示)。
实施例2
实施例2中的所述取像镜头100满足表4至表6所列的条件。
表4为实施例2中的取像镜头的各参数
表面 类型 曲率半径(mm) 厚度(mm) Conic
OBJ Standard Infinity
AIR Standard Infinity
G1R1 Asphere -56.3547 0.3111 0
G1R2 Asphere -52.0370 0.1230 -0
STO Standard Infinity -0.07
G2R1 Asphere 2.2614 0.4300 -2.65
G2R2 Asphere 10.7843 0.2232 -100
G3R1 Asphere -23.7554 0.5125 5.3
G3R2 Asphere -3.5027 0.2223 -0.31
G4R1 Asphere -1.0077 0.5715 -0.97
G4R2 Asphere -0.68922 0.0300 -0.12
G5R1 Asphere 1.9094 0.515 -4.84
G5R2 Asphere 0.7291 0.5611
CG Standard Infinity 0.3000
AIR Standard Infinity 0.3700
IMA Standard -
表5为实施例2中的取像镜头的高阶非球面系数
表6为实施例2中的取像镜头的光学参数
F(mm) F/NO 2ω D(mm) TTL(mm)
2.02 1.79 98.2° 4.48 4.004
请参阅图6至图9，实施例2中的所述取像镜头100的场曲及畸变被分别控制在-0.05～0.05mm、0～15％之间，相对照度被控制在0.4以上，中心视场的MTF>72％，角落0.8视场的MTF>55％，其余介于中心视场和角落0.8视场之间视场的MTF，则介于72％～55％之间。
综上所述，在满足以上条件下，所述取像镜头100具有高分辨率及高相对照度的特点。
请参阅图10，所述取像镜头100能够应用到各种具有相机模块的电子装置中，如手机、笔记本电脑、桌面计算机、游戏机、LCD电视、照相机以及监控装置等。在本实施方式中，所述取像镜头100应用于手机200中。
本实用新型提供的所述取像镜头100具有以下有益效果：通过使所述取像镜头100满足一系列的条件，使所述取像镜头100实现高分辨率及高相对照度的功能。
以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，但在实际的应用过程中不能仅仅局限于这种实施方式。对本领域的普通技术人员来说，根据本实用新型的技术构思做出的其他变形和改变，都应该属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种取像镜头，其特征在于，所述取像镜头从物侧至像侧依次包括一具有负光焦度的第一透镜、一具有正光焦度的第二透镜、一具有正光焦度的第三透镜、一具有正光焦度的第四透镜、一具有负光焦度的第五透镜以及一成像面，所述取像镜头使用红外光，所述红外光的波长范围为920～970nm，此外，所述取像镜头满足以下条件：
0.0002<|1/F1|<0.01；
D/TTL>1.1；
CT4/ET4<1.8；
其中，F1为第一透镜的焦距，D为所述取像镜头最大成像圆的直径，TTL为从所述第一透镜的物侧面到成像面的距离，CT4为所述第四透镜的中心厚度，ET4为所述第四透镜的边缘厚度。
2.如权利要求1所述的取像镜头，其特征在于，所述第一透镜包括一面向物侧的第一表面以及一面向像侧的第二表面，所述第二透镜包括一面向物侧的第三表面以及一面向像侧的第四表面，所述第三透镜包括一面向物侧的第五表面以及一面向像侧的第六表面，所述第四透镜包括一面向物侧的第七表面以及一面向像侧的第八表面，所述第五透镜包括一面向物侧的第九表面以及一面向像侧的第十表面，所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面、所述第四表面、所述第五表面、所述第六表面、所述第七表面、所述第八表面、所述第九表面以及所述第十表面均是非球表面。
3.如权利要求2所述的取像镜头，其特征在于，所述第一表面相对于物侧凹陷，所述第二表面相对于像侧凸出，所述第三表面相对于物侧凸出，所述第四表面相对于像侧凸出，所述第五表面相对于物侧凹陷，所述第六表面相对于像侧凸出，所述第七表面相对于物侧凹陷，所述第八表面相对于像侧凸出，所述第九表面相对于物侧凸出，所述第十表面相对于像侧凹陷。
4.如权利要求2所述的取像镜头，其特征在于，所述取像镜头还满足以下条件：
0<|1/F1|<|1/F3|<|1/F4|；
其中，F3和F4分别是所述第三透镜以及所述第四透镜的焦距。
5.如权利要求2所述的取像镜头，其特征在于，所述取像镜头还满足以下条件：
|G5R1/F5|>|G5R2/F5|>0；
其中，G5R1为所述第九表面的曲率半径，G5R2为所述第十表面的曲率半径，F5为所述第五透镜的焦距。
6.如权利要求2所述的取像镜头，其特征在于，所述取像镜头还满足以下条件：
0<G1R1/F1<0.03，0<G1R2/F1<0.03；
0.3<G2R1/F2<1，2<G2R2/F2<3；
-5<G3R1/F3<-3，-1<G3R2/F3<0；
-0.7<G4R1/F4<-0.3，-0.5<G4R2/F4<-0.2；
-1<G5R1/F5<-0.5，-0.4<G5R2/F5<-0.1；
其中，G1R1、G1R2、G2R1、G2R2、G3R1、G3R2、G4R1和G4R2分别是所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面、所述第四表面、所述第五表面、所述第六表面、所述第七表面以及所述第八表面的曲率半径。
7.如权利要求1所述的取像镜头，其特征在于，所述取像镜头还包括一滤光片，所述滤光片设置于所述第五透镜以及所述成像面之间。
8.一种应用权利要求1至7任一项所述取像镜头的电子装置。
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