长焦镜头、相机模组和电子装置的制作方法

本发明涉及光学成像技术，特别涉及一种长焦镜头、相机模组和电子装置。
背景技术：
：通常，长焦镜头为了较高的成像质量和较低的光圈值一般体积较大，难以实现小型化。技术实现要素：本发明实施方式提供一种长焦镜头、相机模组和电子装置。本发明实施方式的长焦镜头沿着光轴从物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、具有负屈光度的第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜为物侧面为凸面的弯月形透镜。所述第四透镜为像侧面为凸面的弯月形透镜。本发明实施方式的长焦镜头通过合理的透镜配置，使得长焦镜头不仅具有较高的成像质量和较低的光圈值，还可以实现长焦镜头的超薄化，有利于长焦镜头的小型化。在某些实施方式中，所述长焦镜头满足以下条件式：0.5<|f1/f|<1.5；其中，f为所述长焦镜头的焦距，f1为所述第一透镜的焦距。长焦镜头满足条件式0.5<|f1/f|<1.5时，第一透镜可以为长焦镜头提供合适的屈折力，有利于降低长焦镜头的敏感度并优化像差，提高成像质量。在某些实施方式中，所述长焦镜头还满足以下条件式：|r1/r2|<1.0；其中，r1为所述第一透镜的物侧面的曲率半径，r2为所述第一透镜的像侧面的曲率半径。长焦镜头满足条件式|r1/r2|<1.0时，第一透镜具有合适的尺寸，有利于第一透镜的加工制作及长焦镜头的组装。另外，通过合理的分配第一透镜的物侧面和像侧面的曲率半径，可以维持长焦镜头的像差平衡，提高长焦镜头的成像质量。在某些实施方式中，所述长焦镜头还满足以下条件式：ttl/f<2；其中，f为所述长焦镜头的焦距，ttl为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴的距离。长焦镜头满足条件式ttl/f<2时，长焦镜头具有较短的ttl，从而缩短了长焦镜头的长度。在某些实施方式中，所述长焦镜头还满足以下条件式：0.8<ttl/f<1；其中，f为所述长焦镜头的焦距，ttl为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴的距离。长焦镜头满足条件式0.8<ttl/f<1时，与满足条件式ttl/f<2的长焦镜头相比，满足条件式0.8<ttl/f<1的长焦镜头具有更短的ttl，可进一步缩短了长焦镜头的长度。在某些实施方式中，所述长焦镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第一透镜的物侧面上。长焦镜头通过合理的光阑设置，可以更好地控制进光量，提升成像效果。在某些实施方式中，所述长焦镜头还包括棱镜，所述棱镜、所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜沿着光轴依次设置，所述棱镜用于反射光线以使入射所述棱镜的光线反射向所述第一透镜。通过棱镜改变光线的反射方向，使得长焦镜头可以平躺放置(相对于竖直放置而言为倒放)，可以实现潜望式结构，从而减小搭载长焦镜头的装置的厚度。在某些实施方式中，所述第一透镜至所述第五透镜中至少有一个表面为非球面。长焦镜头可以通过调节透镜表面的曲率半径和非球面系数，有效减小长焦镜头的总长度，并且多元化面型的使用可以有效地校正长焦镜头的像差，提高成像质量。本发明实施方式的相机模组包括上述任一实施方式所述的长焦镜头和感光元件。所述感光元件设置在所述长焦镜头的像侧。本发明实施方式的相机模组通过合理的透镜配置，使得长焦镜头不仅具有较高的成像质量和较低的光圈值，还可以实现长焦镜头的超薄化，有利于长焦镜头的小型化。本发明实施方式的电子装置包括壳体和上述实施方式所述的相机模组。所述相机模组安装在所述壳体上。本发明实施方式的电子装置通过合理的透镜配置，使得长焦镜头不仅具有较高的成像质量和较低的光圈值，还可以实现长焦镜头的超薄化，有利于长焦镜头的小型化。且壳体可以对相机模组起到保护作用。本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本发明第一实施例中带棱镜的长焦镜头的结构示意图；图2是本发明第一实施例中不带棱镜的长焦镜头的结构示意图；图3是本发明第一实施例中长焦镜头的衍射调制传递函数图图4至图6分别是第一实施例中长焦镜头的纵向像差图(mm)、场曲图(mm)和畸变图(％)；图7是本发明第二实施例中长焦镜头的结构示意图；图8是本发明第二实施例中长焦镜头的衍射调制传递函数图图9至图11分别是第二实施例中长焦镜头的纵向像差图(mm)、场曲图(mm)和畸变图(％)；图12是本发明第三实施例中长焦镜头的结构示意图；图13是本发明第三实施例中长焦镜头的衍射调制传递函数图图14至图16分别是第三实施例中长焦镜头的纵向像差图(mm)、场曲图(mm)和畸变图(％)；图17是本发明实施方式的相机模组的结构示意图；和图18是本发明实施方式的电子装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。请一并参阅图1、图2、图7和图12，本发明实施方式的长焦镜头10沿着光轴从物侧至像侧依次包括具有第一透镜l1、第二透镜l2、具有负屈光度的第三透镜l3、第四透镜l4及第五透镜l5。第一透镜l1具有物侧面s1及像侧面s2，第一透镜l1为物侧面s1为凸面的弯月形透镜，也即是说，物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。第二透镜l2具有物侧面s3及像侧面s4。第三透镜l3具有物侧面s5及像侧面s6。第四透镜l4具有物侧面s7及像侧面s8，第四透镜l4为像侧面s8为凸面的弯月形透镜，也即是说，物侧面s7为凹面，像侧面s8为凸面。第五透镜l5具有物侧面s9及像侧面s10。本发明实施方式的长焦镜头10通过合理的透镜配置，长焦镜头10不仅具有较高的成像质量和较低的光圈值，还可以实现长焦镜头10的超薄化，有利于长焦镜头10的小型化。在某些实施方式中，长焦镜头10还满足以下条件式：0.5<|f1/f|<1.5；其中，f为长焦镜头10的焦距，f1为第一透镜l1的焦距。也即是说，|f1/f|可以为区间(0.5，1.5)内的任意数值，例如，该值可以为0.646、0.679、0.985、1.099、1.356等等。长焦镜头10满足条件式0.5<|f1/f|<1.5时，第一透镜l1可以为长焦镜头10提供合适的屈折力，有利于降低长焦镜头10的敏感度并优化像差，提高成像质量。在某些实施方式中，长焦镜头10还满足以下条件式：|r1/r2|<1.0；其中，r1为第一透镜l1的物侧面s1的曲率半径，r2为第一透镜l1的像侧面s2的曲率半径。也即是说，|r1/r2|可以为小于1.0的任意数值，例如，该值可以为0.286、0.302、0.406、0.602、0.977等等。长焦镜头10满足条件式|r1/r2|<1.0时，第一透镜l1具有合适的尺寸，有利于第一透镜l1的加工制作及长焦镜头10的组装。另外，通过合理的分配第一透镜l1的物侧面s1和像侧面s2的曲率半径，可以维持长焦镜头10的像差平衡，提高长焦镜头10的成像质量。在某些实施方式中，在某些实施方式中，长焦镜头10还满足以下条件式：ttl/f<2；其中，f为长焦镜头10的焦距，ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面s13于光轴的距离。也即是说，ttl/f可以为小于2的任意数值，例如，该值可以为0.883、0.926、1.004、1.356、1.586等等。长焦镜头10满足条件式ttl/f<2时，长焦镜头10具有较短的ttl，从而缩短了长焦镜头10的长度。在某些实施方式中，在某些实施方式中，长焦镜头10还满足以下条件式：0.8<ttl/f<1；其中，f为长焦镜头10的焦距，ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面s13于光轴的距离。也即是说，ttl/f可以为区间(0.8，1)内的任意数值，例如，该值可以为0.815、0.856、0.883、0.926、0.978等等。长焦镜头10满足条件式0.8<ttl/f<1时，与满足条件式ttl/f<2的长焦镜头10相比，满足条件式0.8<ttl/f<1的长焦镜头10具有更短的ttl，可进一步缩短了长焦镜头10的长度。在某些实施方式中，长焦镜头10还包括滤光片l6。滤光片l6设置在第五透镜l5和成像面s13之间。在本发明的实施方式中，滤光片l6为红外滤光片l6，红外滤光片l6包括物侧面s11和像侧面s12，红外滤光片l6用于过滤红外光。当长焦镜头10用于成像时，被摄物体发出或者反射的光线从物侧方向进入长焦镜头10，并依次穿过第一透镜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，最终汇聚到成像面s13上。红外滤光片l6可滤除环境光中的红外光对成像的影响，仅允许可见光通过，从而提升对可见光的成像质量。在某些实施方式中，光阑sto可以是孔径光阑或视场光阑。本发明实施方式以光阑sto是孔径光阑为例进行说明。光阑sto可以设置被摄物体至第一透镜l1之间，或在任意一枚透镜的表面上，或设置在任意两枚透镜之间，或设置在第五透镜l5与红外滤光片l6之间。本发明实施方式的光阑sto设置在第二透镜l2的物侧面s3。例如，第一实施例至第三实施例中，光阑sto均设置在第一透镜l1的物侧面s1，可以更好地控制进光量，提升成像效果。在某些实施方式中，长焦镜头10包括棱镜l7，棱镜l7、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4和第五透镜l5沿着光轴依次设置，棱镜l7用于反射光线以使入射棱镜l7的光线反射向第一透镜l1。例如，棱镜l7可将垂直于光轴入射棱镜l7的光线平行于光轴反射向第一透镜l1。由于棱镜l7可改变光线的反射方向，使得长焦镜头10可平躺放置(相对于竖直放置而言为倒放)，可实现潜望式结构，从而可以减小搭载长焦镜头10的装置的厚度。在某些实施方式中，第一透镜l1至第五透镜l5为塑料透镜或玻璃透镜。塑料透镜的成本较低，有利于降低整个长焦镜头10的成本；而玻璃透镜不易因环境温度改变引起热胀冷缩现象，使得长焦镜头10的成像质量较为稳定。在某些实施方式中，长焦镜头10中第一透镜l1至第五透镜l5的至少一个表面为非球面。例如，第一实施例至第三实施例中，第一透镜l1至第五透镜l5的物侧面和像侧面均为非球面。非球面的面型由以下公式决定：其中，z是非球面上任一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任一点到光轴的距离，c是顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，ai是非球面第i-th阶的修正系数。如此，长焦镜头10可以通过调节各透镜表面的曲率半径和非球面系数，有效减小长焦镜头10的总长度，并可以有效地校正像差，提高成像质量。第一实施例请参阅图1至图6，从物侧至像侧，第一实施例的长焦镜头10沿着光轴依次包括棱镜l7、第一透镜l1、光阑sto、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5和红外滤光片l6。棱镜l7用于改变光线的反射方向以使垂直于光轴入射棱镜l7的光线平行于光轴射向第一透镜l1。棱镜l7材质可以是玻璃或高透光率的塑料等材料。第一透镜l1具有正屈折力，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面，且物侧面s1和像侧面s2均为非球面。第二透镜l2具有正屈折力，其物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面，且物侧面s3和像侧面s4均为非球面。第三透镜l3具有负屈折力，其物侧面s5为凹面，像侧面s6为凹面，且物侧面s5和像侧面s6均为非球面。第四透镜l4具有正屈折力，其物侧面s7为凹面，像侧面s8为凸面，且物侧面s7和像侧面s8均为非球面。第五透镜l5具有负屈折力，其物侧面s9为凹面，像侧面s10为凸面，且物侧面s9和像侧面s10均为非球面。红外滤光片l6为玻璃材质，其设置在第五透镜l5及成像面s13之间且不影响长焦镜头10的焦距。长焦镜头10的有效焦距为f＝10.30mm。长焦镜头10的光圈数fno＝2.7。长焦镜头10的视场角fov＝26.5度。长焦镜头10的光学总长(即第一透镜l1的物侧面s1至成像面s13于光轴上的距离)为ttl＝9.100mm。感光元件(图17示)的对角线的长度为2y＝5.000mm。长焦镜头10的光学后焦为bfl＝2.520mm。长焦镜头10的机械后焦为ffl＝-10.249mm。长焦镜头10的像高畸变为imgdis＝2.520mm。长焦镜头10中成像面s15最大成像高度为ht＝2.517mm。长焦镜头10的机械视场角为ang＝13.734度。在长焦镜头10的入射瞳孔中，口径为dia1＝3.815mm，厚度为thi1＝4.623mm。在长焦镜头10的出射瞳孔中，口径为dia2＝2.642mm，厚度为thi2＝-4.614mm。长焦镜头10还满足以下条件：|f1/f|＝0.679；|r1/r2|＝0.406；ttl/f＝0.883。长焦镜头10满足下面表格的条件：表1表2第二实施例请参阅图7至图11，从物侧至像侧，第二实施例的长焦镜头100依次包括第一透镜l1、光阑sto、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5和红外滤光片l6。第一透镜l1具有正屈折力，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面，且物侧面s1和像侧面s2均为非球面。第二透镜l2具有正屈折力，其物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面，且物侧面s3和像侧面s4均为非球面。第三透镜l3具有负屈折力，其物侧面s5为凹面，像侧面s6为凹面，且物侧面s5和像侧面s6均为非球面。第四透镜l4具有正屈折力，其物侧面s7为凹面，像侧面s8为凸面，且物侧面s7和像侧面s8均为非球面。第五透镜l5具有负屈折力，其物侧面s9为凹面，像侧面s10为凸面，且物侧面s9和像侧面s10均为非球面。红外滤光片l6为玻璃材质，其设置在第五透镜l5及成像面s13之间且不影响长焦镜头10的焦距。长焦镜头10满足下面表格的条件：表3表4根据表3和表4可得到以下数据：f(mm)10.80|r1/r2|0.302fno2.6ttl/f0.926fov(度)25.5oal(mm)7.0522y(mm)5.000ht(mm)2.531ttl(mm)10.000ang(度)13.191bfl(mm)2.948dia1(mm)4.154ffl(mm)-14.432thi1(mm)0.000imgdis(mm)2.948dia2(mm)3.109|f1/f|0.646thi2(mm)-5.134第三实施例请参阅图12至图16，从物侧至像侧，第二实施例的长焦镜头100依次包括第一透镜l1、光阑sto、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5和红外滤光片l6。第一透镜l1具有正屈折力，其物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面，且物侧面s1和像侧面s2均为非球面。第二透镜l2具有正屈折力，其物侧面s3为凸面，像侧面s4为凸面，且物侧面s3和像侧面s4均为非球面。第三透镜l3具有负屈折力，其物侧面s5为凹面，像侧面s6为凹面，且物侧面s5和像侧面s6均为非球面。第四透镜l4具有正屈折力，其物侧面s7为凹面，像侧面s8为凸面，且物侧面s7和像侧面s8均为非球面。第五透镜l5具有负屈折力，其物侧面s9为凹面，像侧面s10为凹面，且物侧面s9和像侧面s10均为非球面。红外滤光片l6为玻璃材质，其设置在第五透镜l5及成像面s13之间且不影响长焦镜头10的焦距。长焦镜头10满足下面表格的条件：表5表6根据表5和表6可得到以下数据：f(mm)9.26|r1/r2|0.602fno2.4ttl/f1.004fov(度)31.0oal(mm)6.6712y(mm)5.240ht(mm)2.569ttl(mm)9.300ang(度)15.500bfl(mm)2.629dia1(mm)3.799ffl(mm)-12.720thi1(mm)0.000imgdis(mm)2.629dia2(mm)2.767|f1/f|1.099thi2(mm)-4.115请参阅图17，本发明实施方式的相机模组100包括上述任一实施方式的长焦镜头10及感光元件20。感光元件20设置在长焦镜头10的像侧。具体地，感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(cmos，complementarymetaloxidesemiconductor)图像传感器或者电荷耦合元件(ccd，charge-coupleddevice)图像传感器。本发明实施方式的相机模组100通过合理的透镜配置，使得长焦镜头10不仅具有较高的成像质量和较低的光圈值，还可以实现长焦镜头10的超薄化，有利于长焦镜头10的小型化。请一并参阅图17及图18，电子装置1000包括壳体200和上述实施方式的相机模组100。相机模组100安装在壳体200上以获取图像。本发明实施方式的电子装置1000通过合理的透镜配置，使得长焦镜头10不仅具有较高的成像质量和较低的光圈值，还可以实现长焦镜头10的超薄化，有利于长焦镜头10的小型化。且壳体200对相机模组100具有保护作用。本发明实施方式的电子装置100包括但不限于为智能电话、移动电话、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、游戏机、个人计算机(personalcomputer，pc)、相机、智能手表、平板电脑等信息终端设备或具有拍照功能的家电产品等。在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。当前第1页12