一种成像镜头及移动设备

技术领域

本发明涉及光学系统设计技术领域，特别涉及一种成像镜头及移动设备。

背景技术

随着人们生活品质的提升，许多移动设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑等都配备有成像镜头，例如手机中的成像镜头，现有技术一般采用潜望式长焦镜头，但是随着科技的不断进步，手机在不断的朝着智能化、小型化、触屏化方向发展，而潜望式长焦镜头体积大，使得手机的大小受到限制，已无法满足现在手机设计的需求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种成像镜头，旨在改善现有技术中潜望式长焦镜头镜头体积较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种成像镜头，所述成像镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述成像镜头包括：

镜筒；以及，

透镜组件，所述透镜组件沿光轴方向可移动地安装于所述镜筒，所述透镜组件包括自所述物侧至所述像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有负光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五透镜；

其中，所述成像镜头满足以下条件：0.22≤|f1/f2|≤0.32，且1≤|f1/f3|≤2，且0.05≤|f1/f4|≤0.3，且0.3≤|d15/TLL|≤0.4；

其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，d15为所述第一透镜的物侧面到所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离，TLL为所述成像镜头的光学总长。

可选地，所述成像镜头还包括摄像元件，所述摄像元件位于所述第五镜头的像侧面，所述摄像元件具有朝向所述第五透镜的像面，所述摄像元件用以通过所述像面接收外界经过所述透镜组件发出的光信号。

可选地，所述成像镜头满足以下条件：0.35≤|HI/TLL|≤0.7；

其中，HI为所述像面的有效像面，TLL为所述成像镜头的光学总长。

可选地，所述成像镜头还包括滤光片，所述滤光片位于所述第五透镜和所述摄像元件之间。

可选地，所述第一透镜为双凸透镜、所述第二透镜为双凸透镜、所述第三透镜为双凹透镜、所述第四透镜为凹凸透镜、所述第五透镜为凸凹透镜。

可选地，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均为非球面透镜。

可选地，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的材质均为塑胶材质。

可选地，所述第一透镜和所述第二透镜构成正光焦度镜组，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜构成负光焦度镜组，以使得所述第一透镜的物侧面到所述像面的距离小于所述成像镜头的焦距。

可选地，所述成像镜头还包括光阑，所述光阑位于所述第一透镜和所述第二透镜之间。

本发明还提供一种移动设备，所述移动设备包括上述技术方案中所述的成像镜头。

在本发明提供的技术方案中，所述镜筒中，自物侧至像侧依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述五个透镜的光焦度分别为正、正、负、负、正，并且五个透镜能够在镜筒内沿光轴方向移动，由于五个透镜能够沿光轴移动，在工作时，五个透镜朝向所述物侧方向移动处于全伸展状态，在不工作时，五个透镜朝向所述像侧方向移动，有效地缩短了所述透镜组件的厚度，进而减小了整个所述成像镜头的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的成像镜头一实施例的结构示意图；

图2为图1中成像镜头的MTF曲线示意图；

图3为图1中成像镜头的光学像差曲线示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。还有就是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着人们生活品质的提升，许多移动设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑等都配备有成像镜头，例如手机中的成像镜头，现有技术一般采用潜望式长焦镜头，但是随着科技的不断进步，手机在不断的朝着智能化、小型化、触屏化方向发展，而潜望式长焦镜头体积大，使得手机的大小受到限制，已无法满足现在手机设计的需求。

鉴于此，本发明的主要目的是提供一种成像镜头，旨在改善现有技术中潜望式长焦镜头镜头体积较大的技术问题，请参照图1至图3为所述成像镜头的一实施例。

首先，可以理解的是，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。

所述成像镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，可以理解的是所述物侧朝向被摄物，光线传递方向为自物侧至像侧。

所述成像镜头包括镜筒(图中未示出)和透镜组件，所述透镜组件沿光轴方向可移动地安装于所述镜筒，所述透镜组件包括自所述物侧至所述像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜1、具有正光焦度的第二透镜2、具有负光焦度的第三透镜3、具有负光焦度的第四透镜4和具有正光焦度的第五透镜5；

并且所述成像镜头还满足以下条件：0.22≤|f1/f2|≤0.32，且1≤|f1/f3|≤2，且0.05≤|f1/f4|≤0.3，且0.3≤|d15/TLL|≤0.4；

其中，f1为所述第一透镜1的焦距，f2为所述第二透镜2的焦距，f3为所述第三透镜3的焦距，f4为所述第四透镜4的焦距，d15为所述第一透镜1的物侧面到所述第五透镜5的像侧面在所述光轴上的距离，TLL为所述成像镜头的光学总长。

在本发明提供的技术方案中，所述镜筒中，自物侧至像侧依次设置有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5，所述五个透镜的光焦度分别为正、正、负、负、正，并且五个透镜能够在镜筒内沿光轴方向移动，由于五个透镜能够沿光轴移动，在工作时，五个透镜朝向所述物侧方向移动处于全伸展状态，在不工作时，五个透镜朝向所述像侧方向移动，有效地缩短了所述透镜组件的厚度，进而减小了整个所述成像镜头的体积，具体而言，当五个透镜处于全伸展状态时，长度范围为17.0～19.5mm，当成像镜头不工作时，五个透镜朝向所述像侧移动，光学长度T1为6.0-6.75mm，机械长度T2为7.0-8.0mm。

具体地，所述成像镜头还包括摄像元件6，所述摄像元件6位于所述第五镜头的像侧面，所述摄像元件6具有朝向所述第五透镜5的像面61，所述摄像元件6用以通过所述像面61接收外界经过所述透镜组件发出的光信号。

具体地，所述成像镜头满足以下条件：0.35≤|HI/TLL|≤0.7；

其中，HI为所述像面61的有效像面，TLL为所述成像镜头的光学总长。

具体地，所述成像镜头还包括滤光片8，所述滤光片8位于所述第五透镜5和所述摄像元件6之间，所述滤光片8可以是红外滤光片，通过设置所述红外滤光片，所述成像镜头可以过滤掉红外光，防止红外光到达所述摄像元件6而对正常的可见光成像造成干扰，从而提高成像质量。

具体地，因为所述第一透镜1为正光焦度，所以所述第一透镜1为双凸透镜；所述第二透镜2为正光焦度，所以所述第二透镜2为双凸透镜；所述第三透镜3为负光焦度；所以所述第三透镜3为双凹透镜；所述第四透镜4为负光焦度，所以所述第四透镜4为凹凸透镜；所述第五透镜5为正光焦度，所以所述第五透镜5为凸凹透镜。

具体地，所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5均为非球面透镜，非球面镜片的特点是：从镜片中心到镜片周边，曲率是连续变化的，与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面镜片不同，非球面镜片具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点，采用非球面镜片后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升镜头的成像质量。

具体地，所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5的材质均为塑胶材质，塑胶材质的镜片可以减轻所述成像镜头的质量，减小了驱动机构的负担，有利于缩小驱动机构的体积，从而达到进一步降低所述成像镜头体积的目的，由于透镜均为塑胶材质制成的，相较于玻璃材质的透镜，塑胶材质的透镜也降低所述成像镜头的成本。

本实施例中，所述五个透镜均为塑胶非球面透镜，在保证镜头有良好的画面要求的情况下同时还实现产品重量轻的要求，达到了缩小所述成像镜头的目的。

具体地，所述第一透镜1和所述第二透镜2构成正光焦度镜组，所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5构成负光焦度镜组，以使得所述第一透镜1的物侧面到所述像面61的距离小于所述成像镜头的焦距，有效缩短了所述透镜组件的厚度，确保整个所述成像镜头在不工作状态可以收缩到机械长度为7.0-8.0mm的状态，以满足移动设备对所述成像镜头体积的要求。

具体地，所述成像镜头还包括光阑7，所述光阑7位于所述第一透镜1和所述第二透镜2之间，所述光阑7可以是孔径光阑，所述光阑7用于限制光束，以进一步提高所述成像镜头的成像质量。

进一步地，所述成像镜头还可以包括保护玻璃，所述保护玻璃设置在所述滤光片8与所述像面61之间，用以防止所述成像镜头的内部元件(例如，芯片)被损坏。

可以理解的是，携带被摄物体信息的光线能够依次经过所述第一透镜1、所述光阑7、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4、所述第五透镜5、所述滤光片8、所述保护玻璃并最终投射于所述像面61上，并被所述摄像元件6接收。

具体地，在本实施例中，所述成像镜头的参数如下表所示。

表1所述成像镜头各个透镜的参数

其中，S1表示所述第一透镜的物侧面，S2表示所述第一透镜的像侧面，S3表示所述第二透镜的物侧面，S4表示所述第二透镜的像侧面，S5表示所述第三透镜的物侧面，S6表示所述第三透镜的像侧面，S7表示所述第四透镜的物侧面，S8表示所述第四透镜的像侧面，S9表示所述第五透镜的物侧面，S10表示所述第五透镜的像侧面，S11表示所述滤光片的物侧面，S12表示所述滤光片的像侧面，R代表光学元件的曲率半径，D代表光学元件的厚度或空气间隔，Nd代表所用光学材料的d光折射率，Vd代表所用光学材料的d光阿贝数。

表2所述成像镜头定焦时，焦距、F数和半视场角参数

其中，f代表所述成像镜头的焦距，F-number为所述成像镜头的F数，ω为所述成像镜头的半视场角。

具体地，各非球面透镜的面型Z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，Z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为上表中曲率半径的倒数)，K为圆锥系数，A

在本实施例中，各非球面的偶次项系数如下表所示。

表3所述成像镜头非球面透镜的偶次项系数

表4所述成像镜头非球面透镜的偶次项系数

其中，E-01表示的是10的-1次方，E-02表示的是10的-2次方，依此类推，E-N表示的是10的-N次方。

本发明还提供一种移动设备，所述移动设备包括上述技术方案中所述的成像镜头，所述移动设备可以是手机、平板电脑等，在此不做限制。

以上所述仅为本发明的可选地实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。