镜头、摄像模组及电子设备制造技术

本申请公开了镜头、摄像模组及电子设备，其中镜头包括沿光轴从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；第一透镜具有正光焦度，第一透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面；第二透镜或第三透镜为具有负色散性的衍射光学透镜；衍射光学透镜包括沿光轴从物方到像方贴合设置的第一镜片及第二镜片，第一镜片与第二镜片的贴合面为衍射面，第一镜片的焦距为fn1，第二镜片的焦距为fn2，fn1和fn2满足：|fn1/fn2|≥1。本申请的镜头，可以在保证小型化、长焦距的前提下，获得更好的成像效果，适合应用于包括智能手机在内的电子设备中。电子设备中。电子设备中。

Lens, camera module and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
镜头、摄像模组及电子设备


[0001]本申请属于光学成像
，更具体地说，是涉及一种镜头、摄像模组及电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着终端设备技术的发展，拍摄功能已经成为很多智能终端设备(如智能手机)的必备功能，镜头成为终端设备中必备组件之一。在多摄的组合式变焦系统中，镜头设计是不可或缺的一部分。
[0003]通常来说，终端设备的镜头采用4片～7透镜结构设计。为了获取高品质的画质，需要足够大的光学空间来平衡不同的像差，像差包括色差及单色像差(包括像散、畸变、球面像差等)，一般来说大部分的像差可以通过调整镜头的非球面系数和距离来实现，但是在长焦镜头下，对色差的要求尤为苛刻。
[0004]一般来说，消除色差最直接的方法是通过选择低色散的光学材料，比如，采用玻璃材料制成的透镜的色散都比较低，但是采用玻璃材料来制成透镜，其加工工艺要求非常高，且成本较为昂贵，并不是终端设备的镜头的良选。因此，镜头一般采用塑胶材料制成，而塑胶材料的色散都为正值，且都比较大，导致难以满足镜头对色差的高要求。

技术实现思路

[0005]本申请的实施例的目的在于提供一种镜头、摄像模组及电子设备，旨在解决长焦镜头色差较大的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种镜头，包括沿光轴从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面；所述第二透镜或所述第三透镜为具有负色散性的衍射光学透镜；所述衍射光学透镜包括沿光轴从物方到像方贴合设置的第一镜片及第二镜片，所述第一镜片与所述第二镜片的贴合面为衍射面，所述第一镜片的焦距为fn1，所述第二镜片的焦距为fn2，fn1和fn2满足：|fn1/fn2|≥1。
[0008]本申请实施例提供的镜头，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，其中第二透镜或第三透镜为衍射光学透镜，其一方面利用衍射光学透镜的负色散性来补偿其他透镜的正色散性，达到削弱色差的目的，另一方面利用各透镜的焦距、光角度和表面结构相互配合，在消色差的同时进一步实现镜头其他像差的消除或削弱，同时保证镜头的小型化、长焦距，解决了长焦镜头色差明显的问题。
[0009]在可能的实施方式中，第一镜片采用硫代树脂材料制成，所述第一镜片的折射率为N1，第二镜片采用采用高色散的聚碳酸酯类或改性烷烃类材料制成，所述第二镜片的折射率为N2，N1及N2满足：1.55≤N2≤1.64，1.62≤N1≤1.76；所述第一镜片的阿贝数为Vd1，第二镜片的阿贝数为Vd2，Vd1及Vd2满足：20≤Vd1≤40，30≤Vd2≤60；所述第一镜片的相对
色散系数为Pdc1，第二镜片的相对色散系数为Pdc2，所述Vd1、Vd2、Pdc1及Pdc2满足：-0.002≤(Pdc1-Pdc2)/(Vd1-Vd2)≤0.002。通过使用合理的材料搭配可以提高该衍射光学透镜的衍射效率，同时降低杂散光的影响。
[0010]在可能的实施方式中，第一镜片的厚度为H1，H1≤0.5mm；第二镜片的厚度为H2，H≤0.5mm；衍射面的厚度为H3，H3的范围为0～50um，通过厚度的合理限制，能够将衍射光学透镜的负色散性调整至合理数值，从而更好的补偿其他透镜的正色散性，消除色差。
[0011]在可能的实施方式中，上述透镜满足以下的条件式：
[0012](1)0≤f1/f≤1；其中，f1表示第一透镜的焦距，f表示所述镜头的焦距；
[0013](2)f2≤0；其中，f2表示第二透镜的焦距；
[0014](3)f3≥0；其中，f3表示第三透镜的焦距；
[0015](4)SP4/LT≤0.5；其中，SP4表示第四透镜像方表面与光轴相交的顶点到第五透镜物方表面与光轴相交的顶点之间的距离，LT表示第一透镜物方表面与光轴相交的顶点到第五透镜像方表面与光轴相交的顶点之间的距离。
[0016]本申请实施例通过上述条件式(1)～(3)，分别将第一透镜、第二透镜及第三透镜的焦距进行限定，同时对第一透镜的焦距与镜头的焦距的比值进行限定，从而在保证长焦的前提下，缩小整个镜头的尺寸，实现镜头小型化。
[0017]本申请实施例通过上述条件式(4)，将第四透镜像方表面与光轴相交的顶点到第五透镜物方表面与光轴相交的顶点之间的距离规定在适当的范围内，从而能够保证整个镜头组合工艺的稳定性。
[0018]在可能的实施方式中，所述第一透镜朝向物方的一侧设有孔径光阑，通过孔径光阑限定物方的射入光束的宽度，从而对镜头的成像范围进行限定。所述第五透镜朝向像方的一侧设有红外滤光片，通过红外滤光片实现对红外线进行截止和滤光。
[0019]在可能的实施例中，镜头中所有的透镜均可由树脂材料构成，其中，第一透镜可具体采用环烯烃类的低色散性材料；而其他非衍射光学透镜可以根据镜头的结构设计情况来选择采用常规的镜头材料(如聚碳酸酯类的高色散的材料，或者环烯烃类的低色散的材料等等)；衍射光学透镜所采用的具体材料参考上文的说明，这里不再赘述。
[0020]本申请通过将镜头的各透镜均采用树脂材料制成，树脂材料成本低，且便于加工，再加上衍射光学透镜的组合，从而可以在消除镜头色差的前提下，降低了整个镜头的材料成本及加工成本。
[0021]在可能的实施方式中，所述镜头的焦距的范围为14mm-15mm，光圈值Fno的范围为3-4，半视场角w的范围为20
°-
21
°
，所述第一透镜朝向物方的面至像面于光轴上的距离TTL的范围为17mm-18mm，所述镜头的最大像高ImgH的范围为2mm-3mm。
[0022]在可能的实施方式中，所述第二透镜为衍射光学透镜；其中：
[0023]所述第一透镜朝向像方的面为凸面，通过凸面对光束进行聚焦，可缩短镜头的总长度，利于镜头的小型化；
[0024]第二透镜具有负的光焦度，第二透镜的第一镜片具有负的光焦度，第二透镜的第二镜片具有负的光焦度；所述第二透镜朝向物方的面在近光轴处为凹面，所述第二透镜朝向像方的面在近光轴处为凹面，且两个面均为非球面，以利于平衡不同口径处的光学像差。
[0025]所述第三透镜具有正光焦度，所述第三透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面，所
述第三透镜朝向像方的面在近光轴处为凸面，且两个面均为非球面，以利于平衡不同口径处的光学像差。
[0026]所述第四透镜具有负光焦度，所述第四透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面且靠近边缘处至少有一个拐点，通过拐点的设置，第四透镜的光焦度朝向透镜的周边部，其负的光焦度越弱，或在周边部逐渐向正的光焦度变化，通过形成这种非球面，有利于实现较小的畸变，同时实现边缘较高的照度。所述第四透镜朝向像方的面在近光轴处为凹面。
[0027]所述第五透镜具有负光焦度，所述第五透镜朝向物方的面在近光轴处为凹面，所述第五透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面；所述第二透镜或所述第三透镜为具有负色散性的衍射光学透镜；所述衍射光学透镜包括沿光轴从物方到像方贴合设置的第一镜片及第二镜片，所述第一镜片与所述第二镜片的贴合面为衍射面，所述第一镜片的焦距为fn1，所述第二镜片的焦距为fn2，fn1和fn2满足：|fn1/fn2|≥1。2.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第一镜片的折射率为N1，所述第二镜片的折射率为N2，N1及N2满足：1.55≤N2≤1.64，1.62≤N1≤1.76；所述第一镜片的阿贝数为Vd1，第二镜片的阿贝数为Vd2，Vd1及Vd2满足：20≤Vd1≤40，30≤Vd2≤60；所述第一镜片的相对色散系数为Pdc1，第二镜片的相对色散系数为Pdc2，所述Vd1、Vd2、Pdc1及Pdc2满足：-0.002≤(Pdc1-Pdc2)/(Vd1-Vd2)≤0.002。3.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第一镜片采用硫代树脂材料制成，所述第二镜片采用高色散的聚碳酸酯类或改性烷烃类材料制成。4.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第一镜片的厚度为H1，H1≤0.5mm；所述第二镜片的厚度为H2，H2≤0.5mm；所述衍射面的厚度为H3，H3的范围为0～50um。5.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述镜头的各透镜还满足以下关系式：0≤f1/f≤1；其中，f1表示第一透镜的焦距，f表示所述镜头的焦距；f2≤0；其中，f2表示第二透镜的焦距；f3≥0；其中，f3表示第三透镜的焦距；SP4/LT≤0.5；其中，SP4表示第四透镜像方表面与光轴相交的顶点到第五透镜物方表面与光轴相交的顶点之间的距离，LT表示第一透镜物方表面与光轴相交的顶点到第五透镜像方表面与光轴相交的顶点之间的距离。6.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述镜头的焦距f的范围为14mm-15mm，光圈值Fno的范围为3-4，半视场角w的范围为20
°-
21
°
，所述第一透镜朝向物方的面至像面于光轴上的距离TTL的范围为17mm-18mm，所述镜头的最大像高ImgH的范围为2mm-3mm。7.如权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第一透镜朝向物方的一侧设有孔径光阑，所述第五透镜朝向像方的一侧设有红外滤光片。8.如权利要求1至7任一项所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜为衍射光学透镜；其中：所述第一透镜朝向像方的面为凸面；所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜朝向物方的面在近光轴处为凹面，所述第二透镜朝向像方的面在近光轴处为凹面；所述第三透镜具有正光焦度，所述第三透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面，所述第三透镜朝向像方的面在近光轴处为凸面；所述第四透镜具有负光焦度，所述第四透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面且靠近边缘处至少有一个拐点，所述第四透镜朝向像方的面在近光轴处为凹面；
所述第五透镜具有负光焦度，所述第五透镜朝向物方的面在近光轴处为凹面，所述第五透镜朝向像方的面在近光轴处为凸面。9.如权利要求8所述的镜头，其特征在于，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光轴的两个面均为非球面，所述非球面的曲线方程如下：其中，Z是非球面上一点的z轴高度，r是非球面上一点相对透镜中心的径向距离，c是非球面与光轴相交的顶点处的曲率，K是圆锥常数，A、B、C、D、E、F、G和H是非球面系数；所述第一透镜的折射率范围为1.534-1.535，阿贝数范围为56.1636-56.1637；所述第一透镜朝向物方的面的非球面系数中，A的范围为-0.00012-(-0.00011)，B的范围为(2.03E-05)-(2.05E-05)；所述第一透镜朝向像方的面的非球面系数中，A的范围为-0.0037-(-0.0036)，B的范围为0.00019-0.00020；所述第二透镜朝向物方的面的非球面系数中，A的范围为-0.00637-0.00636，B的范围为0.000353-0.000354；所述第二透镜朝向像方的面的非球面系数中，A的范围为0.001786-0.001787，B的范围为0.000637-0.000638；所述第二透镜内的衍射面的非球面系数中，A的范围为-0.0010-(-0.0008)，B的范围为-0.000011-(-0.000009)，C的范围为0.000059-0.0000061；所述第三透镜的折射率范围为1.671-1.672，阿贝数范围为19.2432-19.2433；所述第三透镜朝向物方的面的非球面系数中，A的范围为0.002949-0.002950，B的范围为0.000281-0.000282；所述第三透镜朝向像方的面的非球面系数中，A的范围为-0.0037-(-0.0036)，B的范围为-0.00012-(-0.00011)；所述第四透镜的折射率范围为1.650-0.651，阿贝数范围为21.52284-21.52285；所述第四透镜朝向物方的面的非球面系数中，A的范围为-0.01812-(-0.01811)，B的范围为-0.00123-(-0.00122)；所述第四透镜朝向像方的面的非球面系数中，A的范围为-0.01796-(-0.01795)，B为-0.00120-(-0.00119)；所述第五透镜的折射率范围为1.68-1.69，阿贝数范围为36.6913-36.6914；所述第五透镜朝向物方的面的非球面系数中，A的范围为-0.01023-(-0.01022)，B为0.000642-0.000643，C为(9.07E-05)-(9.08E-05)；所述第五透镜朝向像方的面的非球面系数中，A的范围为-0.009-(-0.007)，B的范围为0.000536-0.000537；C的范围为(8.94E-05)-(8.95E-05)；所红外滤光片的折射率范围为1.516-1.517，阿贝数范围为64.16687-64.16688。10.如权利要求1至7任一项所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜为衍射光学透镜；其中：所述第一透镜朝向像方的面为凸面；
所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜朝向物方的面在近光轴处为凹面，所述第二透镜朝向像方的面在近光轴处为凸面；所述第三透镜具有正光焦度，所述第三透镜朝向物方的面在近光轴处为凹面，所述第三透镜朝向像方的面在近光轴处为凸面；所述第四透镜具有负光焦度，所述第四透镜朝向物方的面在近光轴处为凸面且靠近边缘处至少有一个拐点，所述第四透镜朝向像方的面在近光轴处为凹面；所述第五透镜具有正光焦度，所述第五透镜朝向物方的面在近光轴处为凹面，所述第五透镜朝向像方的面在近光轴处为凸面。11.如权利要求10所述的镜头，其特征在于，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光轴的两个面均为非球面，所述非球面的曲线方程如下：其中，Z是非球面上一点的z轴高度，r是非球面上一点相对透镜中心的径向距离，c是非球面与光轴相交的顶点处的曲率，K是圆锥常数，A、B、C、D、E、F、G和H是非球面系数；所述第一透镜的折射率范围为1.534-1.535，阿贝数范围为56.1636-56.1637；所述第一透镜朝向物方的面的非球面系数中，A的范围为0.0003867-0.0003868，B的范围为(5.567E-05)-(5.568E-05)，C的范围为(2.393E-06)-(2.394E-06)，D的范围为(4.771E-07)-(4.772E-07)；所述第一透镜朝向像方的面的非球面系数中，A的范围为-0.004302-(-0.004301)，B为0.0002067-0.0002068，C为(-3.550E-06)-(-3.549E-06)，D为(8.253E-07)-(8.254E-08)；所述第二透镜朝向物方的面的非球面系数中，A的范围为-0.005779-(-0.005778)，B的范围为0.0003323-0.0003324，C的范围为(7.167E-06)-(7.168E-07)，D为(1.280E-06)-(1.281E-06)；所述第二透镜朝向像...

【专利技术属性】
技术研发人员：元军，於丰，叶海水，周晓松，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：