本技术涉及光学成像,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及终端设备。
背景技术:
1、终端设备(例如手机、平板电脑等)用户有较多拍摄近景的使用场景,例如拍摄物体细微细节,像皮肤表皮、微观昆虫等。在这样的使用场景中,可同时满足微距与高放大倍率且适合小空间范围使用的光学镜头就显得很有优势。但是,为了将摄像模组进一步小型化,摄像模组的光学镜头的总长则要求减小,因此,在小型化设计要求的情况下,如何兼顾大光圈、微距成像,是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本技术提供了一种光学镜头、摄像模组及终端设备,能够在满足光学镜头小型化设计的同时实现微距成像。
2、为了实现上述目的,第一方面,本技术实施例公开了一种光学镜头,共有七片具有屈折力的透镜,包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜;
3、所述第一透镜具有屈折力;
4、所述第二透镜具有屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
5、所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;所述第四透镜具有屈折力;
6、所述第五透镜具有负屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
7、所述第六透镜具有正屈折力,所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
8、所述第七透镜具有负屈折力,所述第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
9、所述光学镜头满足以下关系式:
10、2.6<fno<4;50deg<fov<90deg;
11、其中,fno是所述光学镜头的光圈数,fov是所述光学镜头的最大视场角。
12、本技术提供的光学镜头中,为了能够在满足光学镜头小型化设计的同时兼顾大光圈、微距成像,通过对七片透镜的屈折力、面型进行合理配置,使第一透镜、第二透镜具有屈折力,且第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面的设计,有利于校正第一透镜、第二透镜产生的像差;第三透镜具有正屈折力,且其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,能够有利于汇聚入射至该第三透镜的光线,使得光线进入更加平缓;第四透镜具有屈折力,第五透镜具有负屈折力,配合其物侧面于近光轴处为凹面的设计,有利于校正像差;第六透镜具有正屈折力,且第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面的设计,能够有利于校正前面的透镜产生的球差和像散,从而有利于提高光学镜头的成像品质;第七透镜具有负屈折力,第七透镜像侧面于近光轴处为凹面的设计,同样能够校正光学镜头的像差,同时可较小光线的出射角度,使得光线能够更多地集中到摄像模组的图像传感器上。同时,第六透镜的物侧面、像侧面为凸面、凹面的设计,能够减小光学镜头的总长,从而实现光学镜头的小型化设计。
13、此外,光学镜头满足关系式50deg<fov<90deg时,可以使得光学镜头具有大视场角特性,从而使得光学镜头具有高像素和高清晰度的成像质量。
14、以及,光学镜头满足关系式2.6<fno<4时,能够使得光学镜头具有大光圈的特性,从而能够让光学镜头有足够的进光量,使得光学镜头能够适用于黑天、光线不足等环境中。
15、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
16、9<ttl/f<14,和/或,2<imgh/objh<3.5;和/或,1.5<ttl/imgh<3;
17、其中,f是所述光学镜头的焦距,objh是所述光学镜头的物高,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离,imgh是所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。
18、光学镜头满足关系式9<ttl/f<14时,能够合理控制光学镜头的总长和屈折力的分配,若上述关系式小于下限时,光学镜头的总长太短,会导致光学镜头的敏感度加大,进而导致光学镜头的像差修正困难,而当关系式大于上限时,光学镜头的总长太长,将导致光线进入摄像模组的图像传感器的角度太大,无法与图像传感器相匹配,影响最终的成像。
19、光学镜头满足关系式2<imgh/objh<3.5时,能够合理控制光学镜头的像高和物高的比值,从而能够使得成像更清晰。
20、此外,光学镜头满足关系式1.5<ttl/imgh<3时,有助于提升光学镜头在全视场的解像力,尤其是边缘视场像质的提升,从而提高成像质量,同时,通过上述关系式的限定,能够让光学镜头的各透镜之间的组合更为紧凑,在满足高像素和高成像质量下,实现小型化、轻薄化设计。
21、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
22、20deg/mm<fov/imgh<40deg/mm,和/或,90deg/mm<fov/f;
23、其中,f是所述光学镜头的焦距,fov是所述光学镜头的最大视场角。
24、光学镜头满足关系式20deg/mm<fov/imgh<40deg/mm时,能够有利于实现该光学镜头的小型化、广角特性,同时可以匹配更高像素的图像传感器,实现高清拍摄。
25、光学镜头满足关系式90deg/mm<fov/f时,光学镜头的视场角较大,从而可有效提升画面的取景面积的同时,还具备一定的微距能力,提升光学镜头对低频细节的捕捉能力,满足高像质的设计需求。
26、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
27、0.3<na<0.6,和/或,0.2mm<u<1mm;
28、其中,na是所述光学镜头的物方数值孔径,fno是所述光学镜头的光圈数,u是所述光学镜头的物距。
29、光学镜头满足0.3<na<0.6时,可以保证光学镜头有大孔径的特性,让光学镜头有足够的进光量,使拍摄的图像更加清晰,并实现在光亮度不大的物空间场景的高质量拍摄。
30、光学镜头满足关系式0.2mm<u<1mm时,能够使得光学镜头实现超微距摄像功能,更能展现出细微物体的细节。
31、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
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是所述第三透镜的焦距,f4是所述第四透镜的焦距,f5是所述第五透镜的焦距,f6是所述第六透镜的焦距,f7是所述第七透镜的焦距,f是所述光学镜头的焦距,n3是所述第三透镜的折射率。
34、光学镜头满足关系式2<f3/f时,第三透镜为光学镜头提供正屈折力,因此,通过控制第三透镜的焦距与光学镜头的焦距的比值,能够使得第三透镜的光焦度控制在合理范围,从而减少前透镜组(即第一透镜、第二透镜)产生的像差,进而有利于提高光学镜头的成像质量。
35、光学镜头满足关系式2<f4/f时,第四透镜能够提供一部分的正屈折力或负屈折力,从而调配光学镜头的整体屈折力,与第一透镜、第二透镜、第三透镜形成类对称结构,进而可以平衡前透镜组(即第一透镜至第三透镜)产生的畸变,避免折射率过大带来的高阶像差。
36、光学镜头满足关系式f5/f<-2时,第五透镜提供的负屈折力合理,从而有利于校正光学镜头的像差,提高光学镜头的成像质量。
37、光学镜头满足关系式2<f6/f<6时,能够合理分配第六透镜的球差、彗差贡献,从而使得光学镜头的轴上区域具有良好的成像质量。
38、光学镜头满足关系式-5<f7/f<-1.5时,能够减小第七透镜中的光线的偏折角度,降低第七透镜的敏感度,还可以减小位于第七透镜前面的透镜组所产生的像散和畸变等像差,从而有利于提升光学镜头的成像质量。
39、光学镜头满足关系式0.65<f3/n3<1.65时,能够使得第三透镜与其他透镜的屈折力的合理分配,从而使得光学镜头支持不同材料下的像差平衡和像质提升,也使得第一透镜至第三透镜易于压缩空气间隙,提升光学镜头的组装紧凑性,避免杂光影响。
40、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
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是所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r5是所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r6是所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,r9是所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r11是所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r13是所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
43、光学镜头满足关系式2<r3/f时,能够有效控制第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,从而有效平衡光学镜头的低阶像差,使得光学镜头具有良好的成像质量。
44、光学镜头满足关系式1.5<r5/f时,可以使第三透镜的像散在合理的范围,并且可以有效地平衡前面透镜产生的像散,从而使光学镜头具有良好的成像质量。
45、光学镜头满足关系式r6/f<-2时,能够有效控制第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,从而有效平衡前面透镜产生的像散,使得光学镜头具有良好的成像质量。
46、光学镜头满足关系式r9/f<-1.2时,可以减缓光线在第五透镜中的偏折角度,从而减小第五透镜的敏感度,使得第五透镜的像散控制在合理范围,进而使得光学镜头具有良好的成像质量。
47、光学镜头满足关系式0.9<r11/f<1.5时,能够有效控制第六透镜的物侧面于近光轴处的曲率半径,从而有效平衡第六透镜前面的透镜产生的球差、彗差,有利于提高光学镜头的成像质量。
48、光学镜头满足关系式1.2<r12/f<2时,能够有效控制第六透镜的像侧面于近光轴处的曲率半径,从而有效平衡第六透镜前面的透镜产生的球差、彗差,有利于提高光学镜头的成像质量。
49、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
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是所述第一透镜于光轴上的厚度,ct2是所述第二透镜于光轴上的厚度,ct3是所述第三透镜于光轴上的厚度,ct4是所述第四透镜于光轴上的厚度,ct5是所述第五透镜于光轴上的厚度,ct6是所述第六透镜于光轴上的厚度,ct7是所述第七透镜于光轴上的厚度,at67是所述第六透镜的像侧面至所述第七透镜的物侧面于光轴上的距离,td是所述第一透镜的物侧面至所述第七透镜的像侧面于光轴上的距离。
52、光学镜头100满足关系式0.2<ct1/ct2,这样,能够优化第一透镜与第二透镜的厚度与屈折力情况,从而避免前部透镜组产生的球差过大的情况,有利于提升光学镜头整体的解像力以及降低光学镜头的厚度敏感度。
53、光学镜头满足关系式1<ct3/ct4<3.4,这样,第三透镜的厚度大于第四透镜的厚度,从而能够使得第三透镜与第四透镜具有较好的厚度匀质性,减小光学镜头对厚度的敏感度的同时,也能够有利于平衡光学镜头的场曲。
54、光学镜头满足关系式0.7<ct3/ct5<3.2时,同样能够使得第三透镜与第五透镜具有较好的厚度匀质性,减小光学镜头对厚度的敏感度的同时,也能够有利于平衡光学镜头的场曲。
55、光学镜头满足关系式0.9<ct3/ct2<3.2时,能够使得第三透镜和第二透镜的厚度比在合理范围,降低光学镜头的厚度敏感性,同时有利于平衡光学镜头的场曲。
56、光学镜头满足关系式0.4<ct3/ct1<3.1时,能够使得第三透镜的中心厚度和第一透镜中心厚度比在一定的范围,有利于确保光学镜头具有较好的匀质性,同时降低光学镜头厚度的敏感性,进而有利于平衡光学镜头的场曲。
57、由于厚度和间隙的合理性直接关系透镜成型和制造的难度,光学镜头满足关系式0.9<at67/(ct6+ct7)<1.9时,能够保持第六透镜、第七透镜的厚度适当,同时第六透镜和第七透镜之间的间距也合理,从而有效提升光学镜头的结构紧凑型,进而有利于第六透镜、第七透镜的成型和组装。
58、光学镜头满足关系式1.2<td/(ct1+ct2+ct3+ct4+ct5)<2.7时,能够合理配置第一透镜至第五透镜的厚度值,从而优化第一透镜至第五透镜的尺寸和屈折力,避免透镜组产生的球差过大,降低透镜组的敏感度,进而有利于提升光学镜头的成像质量。
59、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
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是所述第七透镜的物侧面的最大有效半口径处至所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径的距离(即第七透镜的边缘厚度),ct7是所述第七透镜于光轴上的距离,sag13是所述第七透镜的物侧面的最大有效半口径处至所述第七透镜的物侧面与光轴的交点在光轴方向上的距离(即第七透镜的矢高),f1是所述第一透镜的焦距,f2是所述第二透镜的焦距,f7是所述第七透镜的焦距。
62、光学镜头满足关系式0.9<et7/ct7<2.7时,可以使得第七透镜的边缘厚度和重心厚度保持在合理范围,从而可以保证第七透镜具有良好的光学性能以及成型良率,同时能够确保第七透镜具有良好的组装稳定性。
63、光学镜头满足关系式-1.9<sag13/ct7<-0.6时,可以使得第七透镜的面型和厚度合理,从而可以保证第七透镜具有良好的光学性能以及成型良率,同时能够确保第七透镜具有良好的组装稳定性。
64、光学镜头满足关系式2.3<(|f1|+|f2|)/|f7|<6时,能够合理分配第一透镜、第二透镜以及第七透镜的球差贡献,从而使得光学镜头具有良好的成像质量。
65、作为一种可选地实施方式,在本技术第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
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是所述第一透镜于光轴上的厚度,sd1是所述第一透镜物侧面的最大有效半口径,sd10是所述第五透镜的像侧面的最大有效半口径,sd14是所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径。
68、光学镜头满足关系式0.2<ct1/sd1<2时,可以使得第一透镜具有良好的光学性能和成型良率,同时满足良好的组装稳定性。
69、光学镜头满足关系式0.7<sd10/sd1<2.7时,能够更好地引导光线进入第五透镜中,从而有利于提升光学镜头的成像质量。
70、光学镜头满足关系式2<sd14/sd1<6时,可有效减小边缘视场光线进入图像传感器的偏折角,增加光学镜头与图像传感器的匹配度,同时改善轴外视场像散,提升整体像质。
71、光学镜头满足关系式3<imgh/sd1<6时,能够有效保证光学镜头的敏感度,保证光学镜头的成像质量。
72、第二方面,本技术公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。
73、第三方面,本技术公开了一种终端设备,包括壳体以及如上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述壳体。
74、与相关技术相比,本技术的有益效果是:
75、本技术提供的光学镜头中,为了能够在满足光学镜头小型化设计的同时兼顾微距成像,通过对七片透镜的屈折力、面型进行合理配置,使第一透镜、第二透镜具有屈折力,且第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面的设计,有利于校正第一透镜、第二透镜产生的像差;第三透镜具有正屈折力,且其物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,能够有利于汇聚入射至该第三透镜的光线,使得光线进入更加平缓;第四透镜具有屈折力,第五透镜具有负屈折力,配合其物侧面于近光轴处为凹面的设计,有利于校正像差;第六透镜具有正屈折力,且第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面的设计,能够有利于校正前面的透镜产生的球差和像散,从而有利于提高光学镜头的成像品质;第七透镜具有负屈折力,第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面的设计,同样能够校正光学镜头的像差,同时可较小光线的出射角度,使得光线能够更多地集中到摄像模组的图像传感器上。同时,第六透镜的物侧面、像侧面为凸面、凹面的设计,能够减小光学镜头的总长,从而实现光学镜头的小型化设计。
76、此外,光学镜头满足关系式50deg<fov<90deg时,可以使得光学镜头具有大视场角特性,从而使得光学镜头具有高像素和高清晰度的成像质量。
77、以及,光学镜头满足关系式2.6<fno<4时,能够使得光学镜头具有大光圈的特性,从而能够让光学镜头有足够的进光量,使得光学镜头能够适用于黑天、光线不足等环境中。