CN210864173U - 高像素潜望式光学镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高像素潜望式光学镜头，其技术要点是：沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5，第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面为凹面，第二透镜E2为高折射率三棱镜，第三透镜E3具有负光焦度，其像侧面为凹面，第四透镜E4的物侧面和像侧面均为凸面，至少一个面为非球面，第五透镜E5的像侧面为凹面，至少一个面为非球面，镜头的光阑位于高折射率三棱镜的入射面前方。本实用新型通过含有上述五片透镜的镜片组合，通过改变光轴方向实现潜望功能，同时实现镜头的潜望式成像，保证满足成像清晰和手机超薄的配置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学镜头，更具体地，涉及一种高像素潜望式光学镜头。
背景技术
随着智能手机等便携式电子产品的不断发展，镜头拍摄越来越要求小型化。这就需要潜望式镜头的作用，潜望式镜头比标准镜头更小巧，能够实现内部变焦。目前，智能手机的占屏比越来越大，这使得镜头的安装空间更为狭小，为适应这种小空间，除了减小镜头的天面，可以采取改变拍摄方式来达到此目的，同时满足高像素。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种可适用于便携式电子产品的高像素潜望式光学镜头。
本实用新型的技术方案是：
一种高像素潜望式光学镜头，其技术要点是：沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5，第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面为凹面，第二透镜E2为高折射率三棱镜，第三透镜E3具有负光焦度，其像侧面为凹面，第四透镜E4的像侧面为凸面，至少一个面为非球面，第五透镜E5的像侧面为凹面，至少一个面为非球面，镜头的光阑位于高折射率三棱镜的入射面前方，且满足如下条件式：
Pt+T2>A5
其中，T2为第一透镜E1和高折射率三棱镜的中心间距；Pt为高折射率三棱镜的单边距离；A5为第五透镜E5的最大有效径。
上述的高像素潜望式光学镜头，还满足如下条件式：
0<(R1-R2)/(R1+R2)<1.0
其中，R1为第一透镜E1物侧面的曲率半径；R2为第一透镜E1像侧面的曲率半径。通过上式的约束，合理设置R1和R2，降低镜头的球差，保证广角的基础上，提升镜头的光学性能。
上述的高像素潜望式光学镜头，还满足如下条件式：
TTL/BFL>5
其中，TTL为镜头的光学总长；BFL为镜头后焦。通过上式的约束，确保镜头光学性能的同时保持镜头小型化特征。
本实用新型的有益效果是：
通过含有上述五片透镜的镜片组合，可以实现小体积要求，保证镜头高像素。其中，采用高折射率三棱镜的作用是改变光轴方向实现潜望功能，同时限定了第一透镜E1和高折射率三棱镜的中心间距T2、高折射率三棱镜的单边距离Pt以及第五透镜E5的最大有效径A5之间的关系，进一步合理分配镜头的间隔与厚度，有利于提高镜头的光学性能，这种结构能够满足小型化的特点并保证成像清晰。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的二维结构示意图；
图2A是本实用新型实施例1所示镜头的轴上色差曲线，其中横坐标为毫米，纵坐标为视场；
图2B是本实用新型实施例1所示镜头的像散曲线，其中横坐标为毫米，纵坐标为像高；
图2C是本实用新型实施例1所示镜头的畸变曲线，其中横坐标为百分比，纵坐标为像高；
图2D是本实用新型实施例1所示镜头的倍率色差曲线，其中横坐标为毫米，纵坐标为视场；
图3是本实用新型实施例2的二维结构示意图；
图4A是本实用新型实施例2所示镜头的轴上色差曲线；
图4B是本实用新型实施例2所示镜头的像散曲线；
图4C是本实用新型实施例2所示镜头的畸变曲线；
图4D是本实用新型实施例2所示镜头的倍率色差曲线。
图中：E1.第一透镜、E2.第二透镜、E3.第三透镜、E4.第四透镜、E5.第五透镜；
2.光阑、3.第一透镜物侧面、4.第一透镜像侧面、5.第二透镜物侧面、6.第二透镜反射面、7.第二透镜像侧面、8.第三透镜物侧面、9.第三透镜像侧面、10.第四透镜物侧面、11.第四透镜像侧面、12.第五透镜物侧面、13.第五透镜像侧面、14.滤光片物侧面、15.滤光片像侧面、16.像面。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜中最靠近物体的表面称为物侧面，每个透镜中最靠近成像面的表面称为像侧面。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
参见图1，该高像素潜望式光学镜头，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5，还可包括用于校正色彩偏差的滤光片IR-cut和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
本实施例中，第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第二透镜E2为高折射率三棱镜；第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面和像侧面均为凹面；第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面，物侧面和像侧面均为非球面；第五透镜E5具有负光焦度，其物侧面凸面，像侧面为凹面，物侧面和像侧面均为非球面。光阑设置在物侧与第一透镜E1之间。且同时满足如下条件：
Pt+T2-A5>0.25mm
0<(R1-R2)/(R1+R2)<0.8
TTL/BFL>5
其中，T2为第一透镜E1和高折射率三棱镜的中心间距；Pt为高折射率三棱镜的单边距离；A5为第五透镜E5的最大有效径；R1为第一透镜E1物侧面的曲率半径；R2为第一透镜E1像侧面的曲率半径；TTL为镜头的光学总长；BFL为镜头后焦。
本实施例中，镜头各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数请见表1，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表1
由表1可知，第一透镜E1、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。在本实施例中，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数(在表1中已给出)；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。以下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16。
表2
| 面号 | A<sub>4</sub> | A<sub>6</sub> | A<sub>8</sub> | A<sub>10</sub> | A<sub>12</sub> | A<sub>14</sub> | A<sub>16</sub> |
| 3 | -1.57E-01 | 2.73E-01 | -1.02E-01 | -2.58E+00 | 1.09E+01 | -1.89E+01 | 1.24E+01 |
| 4 | -2.77E-01 | 6.37E-01 | -1.50E+00 | 2.82E+00 | -3.55E+00 | 2.57E+00 | -8.01E-01 |
| 8 | 1.74E-01 | -5.14E-01 | 9.56E-01 | -1.07E+00 | 6.76E-01 | -2.20E-01 | 2.81E-02 |
| 9 | 5.95E-01 | -1.71E+00 | 2.54E+00 | -2.32E+00 | 1.28E+00 | -3.97E-01 | 5.15E-02 |
| 10 | 5.86E-01 | -1.38E+00 | 1.64E+00 | -1.10E+00 | 4.43E-01 | -1.04E-01 | 1.12E-02 |
| 11 | -8.21E-03 | -2.32E-01 | 3.98E-01 | -3.11E-01 | 5.96E-02 | 1.10E-01 | -1.02E-01 |
| 12 | 2.11E-01 | -7.24E-01 | 1.09E+00 | -1.07E+00 | 7.27E-01 | -3.39E-01 | 1.03E-01 |
| 13 | 3.11E-01 | -8.00E-01 | 1.26E+00 | -1.37E+00 | 1.05E+00 | -5.57E-01 | 1.90E-01 |
表3给出实施例1中光学镜头的总有效焦距f、第一透镜至第五透镜的有效焦距f1至f5、光学总长度TTL以及最大半视场角HFOV。
表3
| f1(mm) | 6.126451 | f(mm) | 3.37124 |
| f2(mm) | 无限 | TTL(mm) | 7.80063 |
| f3(mm) | -7.251377 | HFOV(°) | 26.2 |
| f4(mm) | 2.082453 | ||
| f5(mm) | -2.970422 |
本实施例中，Pt+T2＝1.4mm>A5，A5＝1.03mm。
(R1-R2)/(R1+R2)＝0.3604192，满足0<(R1-R2)/(R1+R2)<0.8。
TTL/BFL＝5.3>5。
另，参见图2A-图2D，其中，图2A示出了实施例1的光学镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的光学镜头的像散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的光学镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图2D示出了实施例1的光学镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2A至图2D可知，实施例1所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
如图3所示，该高像素潜望式光学镜头，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。本实施例中，第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第二透镜E2为高折射率三棱镜；第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面和像侧面均为凹面；第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面，物侧面和像侧面均为非球面；第五透镜E5具有负光焦度，其物侧面凸面，像侧面为凹面，物侧面和像侧面均为非球面。光阑设置在物侧与第一透镜E1之间。
本实施例镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数如表4所示，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表4
由表4可知，第一透镜E1、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。
本实施例中各非球面镜面的高次项系数如表5所示，其中，各非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表5
| 面号 | A<sub>4</sub> | A<sub>6</sub> | A<sub>8</sub> | A<sub>10</sub> | A<sub>12</sub> | A<sub>14</sub> | A<sub>16</sub> |
| 3 | -1.06E-01 | 8.54E-02 | 2.14E-01 | -1.66E+00 | 4.35E+00 | -5.36E+00 | 2.58E+00 |
| 4 | -1.82E-01 | 2.73E-01 | -4.97E-01 | 7.78E-01 | -8.53E-01 | 5.47E-01 | -1.51E-01 |
| 8 | 4.98E-02 | -1.48E-01 | 2.55E-01 | -2.68E-01 | 1.62E-01 | -5.22E-02 | 6.91E-03 |
| 9 | 3.98E-01 | -1.05E+00 | 1.41E+00 | -1.14E+00 | 5.58E-01 | -1.52E-01 | 1.76E-02 |
| 10 | 4.80E-01 | -1.08E+00 | 1.32E+00 | -9.63E-01 | 4.23E-01 | -1.04E-01 | 1.10E-02 |
| 11 | -4.34E-02 | -4.94E-02 | 1.26E-01 | -1.67E-01 | 1.53E-01 | -9.21E-02 | 3.42E-02 |
| 12 | 1.39E-02 | -1.76E-01 | 2.52E-01 | -2.82E-01 | 2.54E-01 | -1.60E-01 | 6.31E-02 |
| 13 | -2.79E-02 | 3.12E-02 | -9.45E-02 | 1.33E-01 | -1.03E-01 | 4.73E-02 | -1.31E-02 |
本实施例镜头的总有效焦距f、各透镜的有效焦距f1至f5、镜头的光学总长度TTL以及最大半视场角HFOV如表6所示。
表6
| f1(mm) | 5.946296 | f(mm) | 3.90272 |
| f2(mm) | 无限 | TTL(mm) | 8.42988 |
| f3(mm) | -8.85864 | HFOV(°) | 26.21 |
| f4(mm) | 2.522844 | ||
| f5(mm) | -3.04933 |
本实施例中，Pt+T2＝1.6mm>A5，A5＝1.2mm。
(R1-R2)/(R1+R2)＝0.419423，满足0<(R1-R2)/(R1+R2)<0.8。
TTL/BFL＝6.4>5。
另，参见图4A-图4D，其中，图4A示出了实施例2的光学镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的光学镜头的像散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的光学镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图4D示出了实施例2的光学镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4A至图4D可知，实施例2所给出的光学镜头能够实现良好的成像品质。
Claims (3)
1.一种高像素潜望式光学镜头，其特征在于：沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5，第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面为凹面，第二透镜E2为高折射率三棱镜，第三透镜E3具有负光焦度，其像侧面为凹面，第四透镜E4的像侧面为凸面，至少一个面为非球面，第五透镜E5的像侧面为凹面，至少一个面为非球面，镜头的光阑位于三棱镜的入射面前方，且满足如下条件式：
Pt+T2>A5
其中，T2为第一透镜E1和高折射率三棱镜的中心间距；Pt为高折射率三棱镜的单边距离；A5为第五透镜E5的最大有效径。
2.根据权利要求1所述的高像素潜望式光学镜头，其特征在于，还满足如下条件式：
0<(R1-R2)/(R1+R2)<1.0
其中，R1为第一透镜E1物侧面的曲率半径；R2为第一透镜E1像侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的高像素潜望式光学镜头，其特征在于，还满足如下条件式：
TTL/BFL>5
其中，TTL为镜头的光学总长；BFL为镜头后焦。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922306102.7U CN210864173U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 高像素潜望式光学镜头 |
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| CN201922306102.7U CN210864173U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 高像素潜望式光学镜头 |
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| CN (1) | CN210864173U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113608335A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-05 | 维沃移动通信（杭州）有限公司 | 光学镜头、光学模组及电子设备 |
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2019
- 2019-12-20 CN CN201922306102.7U patent/CN210864173U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113608335A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-05 | 维沃移动通信（杭州）有限公司 | 光学镜头、光学模组及电子设备 |
| CN113608335B (zh) * | 2021-08-12 | 2022-12-20 | 维沃移动通信（杭州）有限公司 | 光学镜头、光学模组及电子设备 |
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