本技術(shù)涉及光學(xué)成像,尤其涉及一種光學(xué)鏡頭、攝像模組及終端設(shè)備。
背景技術(shù):
1、終端設(shè)備(例如手機、平板電腦等)用戶有較多拍攝近景的使用場景,例如拍攝物體細微細節(jié),像皮膚表皮、微觀昆蟲等。在這樣的使用場景中,可同時滿足微距與高放大倍率且適合小空間范圍使用的光學(xué)鏡頭就顯得很有優(yōu)勢。但是,為了將攝像模組進一步小型化,攝像模組的光學(xué)鏡頭的總長則要求減小,因此,在小型化設(shè)計要求的情況下,如何兼顧大光圈、微距成像,是亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供了一種光學(xué)鏡頭、攝像模組及終端設(shè)備,能夠在滿足光學(xué)鏡頭小型化設(shè)計的同時實現(xiàn)微距成像。
2、為了實現(xiàn)上述目的,第一方面,本技術(shù)實施例公開了一種光學(xué)鏡頭,共有七片具有屈折力的透鏡,包括沿光軸從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡;
3、所述第一透鏡具有屈折力;
4、所述第二透鏡具有屈折力,所述第二透鏡的物側(cè)面于近光軸處為凸面;
5、所述第三透鏡具有正屈折力,所述第三透鏡的物側(cè)面、像側(cè)面于近光軸處均為凸面;所述第四透鏡具有屈折力;
6、所述第五透鏡具有負屈折力,所述第五透鏡的物側(cè)面于近光軸處為凹面;
7、所述第六透鏡具有正屈折力,所述第六透鏡的物側(cè)面于近光軸處為凸面,所述第六透鏡的像側(cè)面于近光軸處為凹面;
8、所述第七透鏡具有負屈折力,所述第七透鏡的像側(cè)面于近光軸處為凹面;
9、所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
10、2.6<fno<4;50deg<fov<90deg;
11、其中,fno是所述光學(xué)鏡頭的光圈數(shù),fov是所述光學(xué)鏡頭的最大視場角。
12、本技術(shù)提供的光學(xué)鏡頭中,為了能夠在滿足光學(xué)鏡頭小型化設(shè)計的同時兼顧大光圈、微距成像,通過對七片透鏡的屈折力、面型進行合理配置,使第一透鏡、第二透鏡具有屈折力,且第二透鏡的物側(cè)面于近光軸處為凸面的設(shè)計,有利于校正第一透鏡、第二透鏡產(chǎn)生的像差;第三透鏡具有正屈折力,且其物側(cè)面、像側(cè)面于近光軸處均為凸面,能夠有利于匯聚入射至該第三透鏡的光線,使得光線進入更加平緩;第四透鏡具有屈折力,第五透鏡具有負屈折力,配合其物側(cè)面于近光軸處為凹面的設(shè)計,有利于校正像差;第六透鏡具有正屈折力,且第六透鏡的物側(cè)面、像側(cè)面于近光軸處分別為凸面、凹面的設(shè)計,能夠有利于校正前面的透鏡產(chǎn)生的球差和像散,從而有利于提高光學(xué)鏡頭的成像品質(zhì);第七透鏡具有負屈折力,第七透鏡像側(cè)面于近光軸處為凹面的設(shè)計,同樣能夠校正光學(xué)鏡頭的像差,同時可較小光線的出射角度,使得光線能夠更多地集中到攝像模組的圖像傳感器上。同時,第六透鏡的物側(cè)面、像側(cè)面為凸面、凹面的設(shè)計,能夠減小光學(xué)鏡頭的總長,從而實現(xiàn)光學(xué)鏡頭的小型化設(shè)計。
13、此外,光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式50deg<fov<90deg時,可以使得光學(xué)鏡頭具有大視場角特性,從而使得光學(xué)鏡頭具有高像素和高清晰度的成像質(zhì)量。
14、以及,光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2.6<fno<4時,能夠使得光學(xué)鏡頭具有大光圈的特性,從而能夠讓光學(xué)鏡頭有足夠的進光量,使得光學(xué)鏡頭能夠適用于黑天、光線不足等環(huán)境中。
15、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
16、9<ttl/f<14,和/或,2<imgh/objh<3.5;和/或,1.5<ttl/imgh<3;
17、其中,f是所述光學(xué)鏡頭的焦距,objh是所述光學(xué)鏡頭的物高,ttl為所述第一透鏡的物側(cè)面至所述光學(xué)鏡頭的成像面于光軸上的距離,imgh是所述光學(xué)鏡頭的最大視場角所對應(yīng)的像高的一半。
18、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式9<ttl/f<14時,能夠合理控制光學(xué)鏡頭的總長和屈折力的分配,若上述關(guān)系式小于下限時,光學(xué)鏡頭的總長太短,會導(dǎo)致光學(xué)鏡頭的敏感度加大,進而導(dǎo)致光學(xué)鏡頭的像差修正困難,而當關(guān)系式大于上限時,光學(xué)鏡頭的總長太長,將導(dǎo)致光線進入攝像模組的圖像傳感器的角度太大,無法與圖像傳感器相匹配,影響最終的成像。
19、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2<imgh/objh<3.5時,能夠合理控制光學(xué)鏡頭的像高和物高的比值,從而能夠使得成像更清晰。
20、此外,光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式1.5<ttl/imgh<3時,有助于提升光學(xué)鏡頭在全視場的解像力,尤其是邊緣視場像質(zhì)的提升,從而提高成像質(zhì)量,同時,通過上述關(guān)系式的限定,能夠讓光學(xué)鏡頭的各透鏡之間的組合更為緊湊,在滿足高像素和高成像質(zhì)量下,實現(xiàn)小型化、輕薄化設(shè)計。
21、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
22、20deg/mm<fov/imgh<40deg/mm,和/或,90deg/mm<fov/f;
23、其中,f是所述光學(xué)鏡頭的焦距,fov是所述光學(xué)鏡頭的最大視場角。
24、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式20deg/mm<fov/imgh<40deg/mm時,能夠有利于實現(xiàn)該光學(xué)鏡頭的小型化、廣角特性,同時可以匹配更高像素的圖像傳感器,實現(xiàn)高清拍攝。
25、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式90deg/mm<fov/f時,光學(xué)鏡頭的視場角較大,從而可有效提升畫面的取景面積的同時,還具備一定的微距能力,提升光學(xué)鏡頭對低頻細節(jié)的捕捉能力,滿足高像質(zhì)的設(shè)計需求。
26、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
27、0.3<na<0.6,和/或,0.2mm<u<1mm;
28、其中,na是所述光學(xué)鏡頭的物方數(shù)值孔徑,fno是所述光學(xué)鏡頭的光圈數(shù),u是所述光學(xué)鏡頭的物距。
29、光學(xué)鏡頭滿足0.3<na<0.6時,可以保證光學(xué)鏡頭有大孔徑的特性,讓光學(xué)鏡頭有足夠的進光量,使拍攝的圖像更加清晰,并實現(xiàn)在光亮度不大的物空間場景的高質(zhì)量拍攝。
30、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.2mm<u<1mm時,能夠使得光學(xué)鏡頭實現(xiàn)超微距攝像功能,更能展現(xiàn)出細微物體的細節(jié)。
31、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
32、2<f3/f;和/或,2<f4/f;和/或,f5/f<-2;和/或,2<f6/f<6;和/或,-5<f7/f<-1.5;和/或,0.65<f3/n3<1.65;
33、其中,f3是所述第三透鏡的焦距,f4是所述第四透鏡的焦距,f5是所述第五透鏡的焦距,f6是所述第六透鏡的焦距,f7是所述第七透鏡的焦距,f是所述光學(xué)鏡頭的焦距,n3是所述第三透鏡的折射率。
34、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2<f3/f時,第三透鏡為光學(xué)鏡頭提供正屈折力,因此,通過控制第三透鏡的焦距與光學(xué)鏡頭的焦距的比值,能夠使得第三透鏡的光焦度控制在合理范圍,從而減少前透鏡組(即第一透鏡、第二透鏡)產(chǎn)生的像差,進而有利于提高光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
35、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2<f4/f時,第四透鏡能夠提供一部分的正屈折力或負屈折力,從而調(diào)配光學(xué)鏡頭的整體屈折力,與第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡形成類對稱結(jié)構(gòu),進而可以平衡前透鏡組(即第一透鏡至第三透鏡)產(chǎn)生的畸變,避免折射率過大帶來的高階像差。
36、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式f5/f<-2時,第五透鏡提供的負屈折力合理,從而有利于校正光學(xué)鏡頭的像差,提高光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
37、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2<f6/f<6時,能夠合理分配第六透鏡的球差、彗差貢獻,從而使得光學(xué)鏡頭的軸上區(qū)域具有良好的成像質(zhì)量。
38、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式-5<f7/f<-1.5時,能夠減小第七透鏡中的光線的偏折角度,降低第七透鏡的敏感度,還可以減小位于第七透鏡前面的透鏡組所產(chǎn)生的像散和畸變等像差,從而有利于提升光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
39、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.65<f3/n3<1.65時,能夠使得第三透鏡與其他透鏡的屈折力的合理分配,從而使得光學(xué)鏡頭支持不同材料下的像差平衡和像質(zhì)提升,也使得第一透鏡至第三透鏡易于壓縮空氣間隙,提升光學(xué)鏡頭的組裝緊湊性,避免雜光影響。
40、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
41、2<r3/f;和/或,1.5<r5/f;和/或,r6/f<-2;和/或,r9/f<-1.2;和/或,0.9<r11/f<1.5;和/或,1.2<r12/f<2;
42、其中,r3是所述第二透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑,r5是所述第三透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑,r6是所述第三透鏡的像側(cè)面于光軸處的曲率半徑,r9是所述第五透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑,r11是所述第六透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑,r13是所述第七透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑。
43、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2<r3/f時,能夠有效控制第二透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑,從而有效平衡光學(xué)鏡頭的低階像差,使得光學(xué)鏡頭具有良好的成像質(zhì)量。
44、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式1.5<r5/f時,可以使第三透鏡的像散在合理的范圍,并且可以有效地平衡前面透鏡產(chǎn)生的像散,從而使光學(xué)鏡頭具有良好的成像質(zhì)量。
45、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式r6/f<-2時,能夠有效控制第三透鏡的像側(cè)面于光軸處的曲率半徑,從而有效平衡前面透鏡產(chǎn)生的像散,使得光學(xué)鏡頭具有良好的成像質(zhì)量。
46、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式r9/f<-1.2時,可以減緩光線在第五透鏡中的偏折角度,從而減小第五透鏡的敏感度,使得第五透鏡的像散控制在合理范圍,進而使得光學(xué)鏡頭具有良好的成像質(zhì)量。
47、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.9<r11/f<1.5時,能夠有效控制第六透鏡的物側(cè)面于近光軸處的曲率半徑,從而有效平衡第六透鏡前面的透鏡產(chǎn)生的球差、彗差,有利于提高光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
48、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式1.2<r12/f<2時,能夠有效控制第六透鏡的像側(cè)面于近光軸處的曲率半徑,從而有效平衡第六透鏡前面的透鏡產(chǎn)生的球差、彗差,有利于提高光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
49、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
50、0.2<ct1/ct2;和/或,1<ct3/ct4<3.4;和/或,0.7<ct3/ct5<3.2;和/或,0.9<ct3/ct2<3.2;和/或,0.4<ct3/ct1<3.1;和/或,0.9<at67/(ct6+ct7)<1.9;和/或,1.2<td/(ct1+ct2+ct3+ct4+ct5)<2.7;
51、其中,ct1是所述第一透鏡于光軸上的厚度,ct2是所述第二透鏡于光軸上的厚度,ct3是所述第三透鏡于光軸上的厚度,ct4是所述第四透鏡于光軸上的厚度,ct5是所述第五透鏡于光軸上的厚度,ct6是所述第六透鏡于光軸上的厚度,ct7是所述第七透鏡于光軸上的厚度,at67是所述第六透鏡的像側(cè)面至所述第七透鏡的物側(cè)面于光軸上的距離,td是所述第一透鏡的物側(cè)面至所述第七透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離。
52、光學(xué)鏡頭100滿足關(guān)系式0.2<ct1/ct2,這樣,能夠優(yōu)化第一透鏡與第二透鏡的厚度與屈折力情況,從而避免前部透鏡組產(chǎn)生的球差過大的情況,有利于提升光學(xué)鏡頭整體的解像力以及降低光學(xué)鏡頭的厚度敏感度。
53、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式1<ct3/ct4<3.4,這樣,第三透鏡的厚度大于第四透鏡的厚度,從而能夠使得第三透鏡與第四透鏡具有較好的厚度勻質(zhì)性,減小光學(xué)鏡頭對厚度的敏感度的同時,也能夠有利于平衡光學(xué)鏡頭的場曲。
54、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.7<ct3/ct5<3.2時,同樣能夠使得第三透鏡與第五透鏡具有較好的厚度勻質(zhì)性,減小光學(xué)鏡頭對厚度的敏感度的同時,也能夠有利于平衡光學(xué)鏡頭的場曲。
55、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.9<ct3/ct2<3.2時,能夠使得第三透鏡和第二透鏡的厚度比在合理范圍,降低光學(xué)鏡頭的厚度敏感性,同時有利于平衡光學(xué)鏡頭的場曲。
56、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.4<ct3/ct1<3.1時,能夠使得第三透鏡的中心厚度和第一透鏡中心厚度比在一定的范圍,有利于確保光學(xué)鏡頭具有較好的勻質(zhì)性,同時降低光學(xué)鏡頭厚度的敏感性,進而有利于平衡光學(xué)鏡頭的場曲。
57、由于厚度和間隙的合理性直接關(guān)系透鏡成型和制造的難度,光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.9<at67/(ct6+ct7)<1.9時,能夠保持第六透鏡、第七透鏡的厚度適當,同時第六透鏡和第七透鏡之間的間距也合理,從而有效提升光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)緊湊型,進而有利于第六透鏡、第七透鏡的成型和組裝。
58、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式1.2<td/(ct1+ct2+ct3+ct4+ct5)<2.7時,能夠合理配置第一透鏡至第五透鏡的厚度值,從而優(yōu)化第一透鏡至第五透鏡的尺寸和屈折力,避免透鏡組產(chǎn)生的球差過大,降低透鏡組的敏感度,進而有利于提升光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
59、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
60、0.9<et7/ct7<2.7;和/或,-1.9<sag13/ct7<-0.6;和/或,2.3<(|f1|+|f2|)/|f7|<6;
61、其中,et7是所述第七透鏡的物側(cè)面的最大有效半口徑處至所述第七透鏡的像側(cè)面的最大有效半口徑的距離(即第七透鏡的邊緣厚度),ct7是所述第七透鏡于光軸上的距離,sag13是所述第七透鏡的物側(cè)面的最大有效半口徑處至所述第七透鏡的物側(cè)面與光軸的交點在光軸方向上的距離(即第七透鏡的矢高),f1是所述第一透鏡的焦距,f2是所述第二透鏡的焦距,f7是所述第七透鏡的焦距。
62、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.9<et7/ct7<2.7時,可以使得第七透鏡的邊緣厚度和重心厚度保持在合理范圍,從而可以保證第七透鏡具有良好的光學(xué)性能以及成型良率,同時能夠確保第七透鏡具有良好的組裝穩(wěn)定性。
63、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式-1.9<sag13/ct7<-0.6時,可以使得第七透鏡的面型和厚度合理,從而可以保證第七透鏡具有良好的光學(xué)性能以及成型良率,同時能夠確保第七透鏡具有良好的組裝穩(wěn)定性。
64、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2.3<(|f1|+|f2|)/|f7|<6時,能夠合理分配第一透鏡、第二透鏡以及第七透鏡的球差貢獻,從而使得光學(xué)鏡頭具有良好的成像質(zhì)量。
65、作為一種可選地實施方式,在本技術(shù)第一方面的實施例中,所述光學(xué)鏡頭滿足以下關(guān)系式:
66、0.2<ct1/sd1<2;和/或,0.7<sd10/sd1<2.7;和/或,2<sd14/sd1<6;和/或,3<imgh/sd1<6;
67、其中,ct1是所述第一透鏡于光軸上的厚度,sd1是所述第一透鏡物側(cè)面的最大有效半口徑,sd10是所述第五透鏡的像側(cè)面的最大有效半口徑,sd14是所述第七透鏡的像側(cè)面的最大有效半口徑。
68、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.2<ct1/sd1<2時,可以使得第一透鏡具有良好的光學(xué)性能和成型良率,同時滿足良好的組裝穩(wěn)定性。
69、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式0.7<sd10/sd1<2.7時,能夠更好地引導(dǎo)光線進入第五透鏡中,從而有利于提升光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
70、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2<sd14/sd1<6時,可有效減小邊緣視場光線進入圖像傳感器的偏折角,增加光學(xué)鏡頭與圖像傳感器的匹配度,同時改善軸外視場像散,提升整體像質(zhì)。
71、光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式3<imgh/sd1<6時,能夠有效保證光學(xué)鏡頭的敏感度,保證光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量。
72、第二方面,本技術(shù)公開了一種攝像模組,所述攝像模組包括圖像傳感器以及如上述第一方面所述的光學(xué)鏡頭,所述圖像傳感器設(shè)置于所述光學(xué)鏡頭的像側(cè)。
73、第三方面,本技術(shù)公開了一種終端設(shè)備,包括殼體以及如上述第二方面所述的攝像模組,所述攝像模組設(shè)置于所述殼體。
74、與相關(guān)技術(shù)相比,本技術(shù)的有益效果是:
75、本技術(shù)提供的光學(xué)鏡頭中,為了能夠在滿足光學(xué)鏡頭小型化設(shè)計的同時兼顧微距成像,通過對七片透鏡的屈折力、面型進行合理配置,使第一透鏡、第二透鏡具有屈折力,且第二透鏡的物側(cè)面于近光軸處為凸面的設(shè)計,有利于校正第一透鏡、第二透鏡產(chǎn)生的像差;第三透鏡具有正屈折力,且其物側(cè)面、像側(cè)面于近光軸處均為凸面,能夠有利于匯聚入射至該第三透鏡的光線,使得光線進入更加平緩;第四透鏡具有屈折力,第五透鏡具有負屈折力,配合其物側(cè)面于近光軸處為凹面的設(shè)計,有利于校正像差;第六透鏡具有正屈折力,且第六透鏡的物側(cè)面、像側(cè)面于近光軸處分別為凸面、凹面的設(shè)計,能夠有利于校正前面的透鏡產(chǎn)生的球差和像散,從而有利于提高光學(xué)鏡頭的成像品質(zhì);第七透鏡具有負屈折力,第七透鏡的像側(cè)面于近光軸處為凹面的設(shè)計,同樣能夠校正光學(xué)鏡頭的像差,同時可較小光線的出射角度,使得光線能夠更多地集中到攝像模組的圖像傳感器上。同時,第六透鏡的物側(cè)面、像側(cè)面為凸面、凹面的設(shè)計,能夠減小光學(xué)鏡頭的總長,從而實現(xiàn)光學(xué)鏡頭的小型化設(shè)計。
76、此外,光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式50deg<fov<90deg時,可以使得光學(xué)鏡頭具有大視場角特性,從而使得光學(xué)鏡頭具有高像素和高清晰度的成像質(zhì)量。
77、以及,光學(xué)鏡頭滿足關(guān)系式2.6<fno<4時,能夠使得光學(xué)鏡頭具有大光圈的特性,從而能夠讓光學(xué)鏡頭有足夠的進光量,使得光學(xué)鏡頭能夠適用于黑天、光線不足等環(huán)境中。