阅读说明：本技术 成像透镜以及包含成像透镜的相机模块 (Imaging lens and camera module including the same ) 是由 金志晟 张待植 郑修玟 于 2019-01-18 设计创作，主要内容包括：实施例提供了成像透镜,包括从物体侧到图像侧依次排列且具有折射能力的第一透镜组到第三透镜组,其中第二透镜组和第三透镜组距第一透镜组的距离是可变的,从而使得可以实现具有窄视角的长焦模式和具有宽视角的广角模式,长焦模式下的EFL不超过广角模式下的EFL的2.5倍,2<F<Sub>Number</Sub><5,15mm<TTL≤40mm。(Embodiments provide an imaging lens including a first lens group to a third lens group having refractive power, which are arranged in order from an object side to an image side, wherein a distance of the second lens group and the third lens group from the first lens group is variable, thereby making it possible to realize a telephoto mode having a narrow angle of view and a wide angle mode having a wide angle of view, an EFL in the telephoto mode being not more than 2.5 times, 2 times, an EFL in the wide angle mode<F Number <5，15mm<TTL≤40mm。)

成像透镜以及包含成像透镜的相机模块

技术领域

实施例涉及成像透镜和相机模块以及包含成像透镜的相机模块和数字设备。

背景技术

传统的胶片相机已经被使用小型固态成像元件的手机的相机模块，例如CCD或CMOS、数码静态相机(DSC)、摄像机、电脑摄像头(附接到个人计算机的成像设备)等所取代，并且正在以小型化和薄型化为目标来开发这些成像设备。

为了满足这一趋势，安装在小型固态成像设备中诸如电荷耦合装置(CCD)的光接收元件正趋于小型化，成像设备中占据最大体积的部件是成像透镜部件。

因此，作为小型化和薄型化的关键问题的成像设备的元件是为形成物体的图像的成像透镜。

这里，响应于光接收元件的高性能，成像透镜不仅需要小尺寸，而且还需要高性能。然而，透镜之间的距离可变的变焦透镜被广泛用作小型化成像透镜，以实现高性能。

传统的成像透镜，特别是变焦透镜，可能过于厚，因此不具有小尺寸，并且在高分辨率下可能不太敏感，因此不能实现高性能。

发明内容

技术问题

实施例提供了包括厚度较小的微型变焦透镜的成像透镜。

实施例提供了一种成像透镜，该成像透镜的灵敏度即使在高分辨率下也不会降低，从而实现高性能。

解决方案

在一个实施例中，一种成像透镜包括从物体侧到图像侧依次排列且具有折射能力(refractive power)的第一透镜组到第三透镜组，其中：从第一透镜组到第二透镜组和第三透镜组的距离是可变的，从而使得可以实现具有窄视角的长焦模式(tele mode)和具有宽视角的广角模式(wide mode)，长焦模式下的EFL不超过广角模式下的EFL的2.5倍，2<F_Number(F数)<5，15mm<TTL≤40mm。

第二透镜组的至少一个第二透镜具有被配置为朝向物体侧凸出的物面和被配置为朝向图像侧凸出的像面。

第一透镜组可以包括一个透镜，第二透镜组可以包括两个透镜，第三透镜组可以包括四个透镜。

第一透镜组可以包括一个透镜，第二透镜组可以包括一个透镜，第三透镜组可以包括三个透镜。

图像透镜的EFL可以在8.6至16.5的范围内。

在另一个实施例中，相机模块包括：上述的成像透镜；滤光片，被配置为根据光的波长选择性地透射经过成像透镜的光；光接收元件，被配置为接收已经过滤光片的光，其中光轴上的第一透镜组和光接收元件之间的最大距离大于15mm且不超过40mm，该最大距离被定义为TTL。

形成第一透镜组至第三透镜组的透镜的最大光圈是TTL的0.2至0.3倍。

透镜的最大光圈可以是5mm或更小。

有益效果

根据一个实施例的具有变焦功能的成像透镜可以被实现为厚度较小的微型变焦透镜。

此外，成像透镜的灵敏度即使在高分辨率下也不会降低，因此成像透镜可以实现高性能。

附图说明

图1a和图1b是示出根据第一实施例的成像透镜的视图。

图2a示出根据第一实施例的成像透镜在广角模式下的像差的曲线图，图2b示出根据第一实施例的成像透镜在中间模式下的像差的曲线图，图2c示出根据第一实施例的成像透镜在长焦模式下的像差的曲线图。

图3a和图3b是示出根据第二实施例的成像透镜的视图。

图4a示出根据第二实施例的成像透镜在广角模式下的像差的曲线图，图4b示出根据第二实施例的成像透镜在中间模式下的像差的曲线图，图4c示出根据第二实施例的成像透镜在长焦模式下的像差的曲线图。

图5a和图5b是示出根据第三实施例的成像透镜的视图。

图6a示出根据第三实施例的成像透镜在广角模式下的像差的曲线图，图6b示出根据第三实施例的成像透镜在长焦模式下的像差的曲线图。

具体实施方式

在下文中，参照附图和描述来描述实施例。

在下面对实施例的描述中，可以理解的是，‘物面’是指基于光轴面向物体侧的透镜的表面，而‘像面’是指基于光轴面向图像侧的透镜的表面。

进一步地，在实施例中，应理解的是，“+能力”透镜表示会聚平行光的会聚透镜，“-能力”透镜表示发散平行光的发散透镜。

根据实施例的成像透镜可以包括从物体侧到图像侧依次排列并具有折射能力的第一透镜组至第三透镜组，第一透镜组至第三透镜组可以由塑料形成。成像透镜的总放大倍率不超过2.5倍，并且特别是，长焦EFL/宽EFL的比值可以不超过2.5，长焦EFL和广角EFL可以是成像透镜在长焦模式和广角模式下的等效焦距(EFL)。进一步地，在成像透镜中，可以满足2<F_Number<5且15mm<TTL≤40mm。也就是说，从第一透镜组到第二透镜组和第三透镜组的距离是可变的，从而使得可以实现具有窄视角的长焦模式和具有宽视角的广角模式，长焦模式下的EFL不超过广角模式下的EFL的2.5倍。

在第一透镜组到第三透镜组中，第一透镜组可以由棱镜形成，厚度为3mm或更大，并且是静止的。当第一透镜组的厚度为3mm或更大时，光被聚焦，从而可以确保分辨率。进一步地，第二透镜组和第三透镜组可以沿光轴的方向移动。

进一步地，为了减小成像透镜的总体积，第一透镜组到第三透镜组的最大光圈可以定义为T，T可以是5mm或更小。此外，T与TTL的比值(T/TTL)可以是0.2至0.3，例如0.25。这里，当T过小时，光量减少并且成像透镜的分辨率可能降低，当TTL过长时，所需的光量增加并且成像透镜的分辨率可能降低。

根据下文描述的第一实施例和第二实施例的成像透镜的EFL可以是9.94到16.5，也就是说，长焦EFL可以是16.5，广角EFL可以是9.94。

进一步地，根据下文描述的第三实施例的成像透镜的EFL可以是8.6到12.8，即长焦EFL可以是12.9，广角EFL可以是8.6。

图1a和图1b是示出根据第一实施例的成像透镜的视图。

根据本实施例的成像透镜包括从物体侧到图像侧依次排列的第一透镜组至第三透镜组G1-G3、滤光片180和光接收元件190，以形成相机模块中的成像透镜。

第一透镜组G1可以包括第一透镜110，第二透镜组G2可以包括第二透镜120和第三透镜130，第三透镜组G3可以包括第四透镜至第七透镜140-170。上述第一透镜1102至第七透镜170的物面和像面中的至少一个可以是非球面，当非球面形成为这些透镜的至少一个表面时，可以极好地校正诸如球面像差、慧像差和畸变的各种像差。

表1示出根据第一实施例的成像透镜在广角模式、中间模式和长焦模式下的EFL等。

[表1]

	广角	中间	长焦
				EFL	9.94	11	16.5
BFL	0.6521	1.56	6.1179
				FFL	-14.1764	-15.6106	-24.5528
F<sub>Number</sub>	2.5193	2.7814	4.125

在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间可以布置光阑(stop)，并且光阑的位置可以是固定的，例如，光阑可以设置在第一透镜组G1的后表面上。滤光片180可以是片状的光学元件，例如红外线滤光片等，盖玻片190可以是用于保护光学元件(例如，成像面)的盖玻片，光接收元件可以是堆叠在印制电路板(未示出)上的图像传感器。发光元件可以是图像传感器，图像传感器的单位像素的水平长度和/或垂直长度可以是2μm(微米)或更小。上述实施例和将在下文描述的其他实施例可以提供可应用于具有高像素和/或大量像素的相机模块的成像透镜，上述相机模块可以包括具有高像素和/或大量像素的图像传感器或光接收元件，在这种情况下，其单位像素的水平长度和/或垂直长度可以为2μm或更小。

‘S11’可以是第一透镜110的物面，‘S12’可以是第一透镜120的像面，‘S21’可以是第二透镜120的物面，‘S22’可以是第二透镜120的像面,‘S31’可以是第二透镜130的物面，‘S32’可以是第三透镜130的像面，‘S41’可以是第四透镜140的物面，‘S42’可以是第四透镜140的像面，‘S51’可以是第五透镜150的物面，‘S52’可以是第五透镜150的像面，‘S61’可以是第六透镜160的物面，‘S62’可以是第六透镜160的像面，‘S71’可以是第七透镜170的物面，‘S72’可以是第七透镜170的像面。

表2示出了根据第一实施例的成像透镜的第一透镜110至第七透镜170的像面和物面的曲率半径等。这里，无穷大的曲率半径表示平坦表面，–符号表示向图像侧凸出的表面，无符号的(即+)值表示向物体侧凸出的表面，这些在下文描述的其他实施例中也是相同的。

[表2]

这里，A到D是可变的，并且可以取下面表3中列出的值。

[表3]

	A	B	C	D
					广角	2.493333109	3.033014803	0.652134553	0.037865415
中间	2.303604572	2.311430255	1.560014501	0.031298517
					长焦	0.108188844	0.1	6.117872231	-0.099701394

表3示出了根据第一实施例的成像透镜的在广角模式、中间模式和长焦模式下A到D的值的变化。也就是说，A的值可以随着第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的距离的改变而改变，B的值可以随着第二透镜组G2与第三透镜组G3之间距离的改变而改变。图2a示出根据第一实施例的成像透镜在广角模式下的像差的曲线图，图2b示出根据第一实施例的成像透镜在中间模式下的像差的曲线图，图2c示出根据第一实施例的成像透镜在长焦模式下的像差的曲线图。在各个图中，从左起依次显示了示出纵向球面像差、像散场曲线和畸变的曲线图，Y轴表示图像的尺寸，X轴表示焦距(以mm)和畸变度(以％)，并且随着曲线接近Y轴，可以改善像差校正功能。

图3a和图3b是示出根据第二实施例的成像透镜的视图。省略本实施例中与上述第一实施例中的那些部件基本相同的一些部件的详细描述，因为认为这是没有必要的。

根据本实施例的成像透镜包括从物体侧到图像侧依次排列的第一透镜组至第三透镜组G1-G3、滤光片180和光接收元件190，以形成相机模块中的成像透镜。

第一透镜组G1可以包括第一透镜110，第二透镜组G2可以包括第二透镜120，第三透镜组G3可以包括第三透镜至第五透镜130-150。

表4示出了根据第二实施例的成像透镜在广角模式、中间模式和长焦模式下的EFL等。

[表4]

	广角	中间	长焦
				EFL	9.94	11	16.5
BFL	0.59	1.2595	4.9831
				FFL	-21.0035	-22.7093	-31.9802
F<sub>Number</sub>	2.485	2.75	4.125

光阑可以布置在第一透镜组G1的前表面，例如，物面。表5示出了根据第二实施例的成像透镜的第一透镜110至第五透镜150的像面和物面的曲率半径等。

[表5]

	曲率半径(mm)	厚度(mm)	折射率	阿贝数
					S11	29.49037	4.75	1.5653	33.93
S12	无穷大	A
					S21	20.21818	1.662728	1.491	51
S22	-7.51016	0.1+B
					S31	3.91412	1.253145	1.491	51
S32	-110.26845	0.170351
					S41	-5.40555	1.999667	1.661	20.4
S42	-336.87025	1.280838
					S51	-2.31164	0.3	1.49939	47.92
S52	135.93422	0.1
					S81	无穷大	0.21
S82	无穷大	C+D
					S91	无穷大

这里，A到D是可变的，并且可以取下面表6中列出的值。

[表6]

	A	B	C	D
					广角	1.628617519	2.7544747	0.589993963	0.1
中间	1.594586616	2.1197223	1.259474236	0.089300774
					长焦	0.1	0.1	4.983063739	-0.1

表6示出了根据第二实施例的成像透镜在广角模式、中间模式和长焦模式下的A到D的值的变化。也就是说，A的值可以随着第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的距离的改变而改变，B的值可以随着第二透镜组G2与第三透镜组G3之间的距离的改变而改变。图4a示出根据第二实施例的成像透镜在广角模式下的像差的曲线图，图4b示出根据第二实施例的成像透镜在中间模式下的像差的曲线图，图4c示出根据第二实施例的成像透镜在长焦模式下的像差的曲线图。

图5a和图5b是示出根据第三实施例的成像透镜的视图。省略本实施例中与上述第一实施例和第二实施例中的那些部件基本相同的一些部件的详细描述，因为认为这是没有必要的。

根据本实施例的成像透镜包括从物体侧到图像侧依次排列的第一透镜组至第三透镜组G1-G3、滤光片180和光接收元件190，以形成相机模块中的成像透镜。

第一透镜组G1可以包括第一透镜110，第二透镜组G2可以包括第二透镜120，第三透镜组G3可以包括第三透镜至第五透镜130-150。进一步地，第一实施例和第二实施例中的第一透镜110可以是棱镜，但本实施例中的第一透镜110可以不是棱镜。

表7示出了根据第二实施例的成像透镜在广角模式和长焦模式下的EFL等。

[表7]

光阑可以布置在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间。表7示出了根据第三实施例的成像透镜的第一透镜110至第五透镜150的像面和物面的曲率半径等。

[表8]

	曲率半径(mm)	厚度(mm)	折射率	阿贝数
					S11	5.75201	3	1.661	20.4
S12	无穷大	A
					S21	3.5461	1.498093	1.55442	56
S22	-4.885	B
					S31	-7.81358	3	1.661	20.4
S32	39.50551	0.137165
					S41	-11.89454	0.567818	1.661	20.4
S42	-3.91053	0.068993
					S51	-2.55616	0.770465	1.55442	56
S52	134.42418	0.1
					S81	无穷大	0.21
S82	无穷大	C+D
					S91	无穷大

这里，A到D是可变的，并且可以取下面表9中列出的值。

[表9]

	A	B	C	D
					广角	2.072867067	0.812389888	0.595820535	-0.005852723
长焦	0.1	0.100019525	3.332786668	-0.047616293

表9示出了根据第二实施例的成像透镜在广角模式和长焦模式下A到D的值的变化。也就是说，A的值可以随着第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的距离的改变而改变，B的值可以随着第二透镜组G2与第三透镜组G3之间的距离的改变而改变。图6a示出根据第三实施例的成像透镜在广角模式下的像差的曲线图，图6b示出根据第三实施例的成像透镜在长焦模式下的像差的曲线图。

包括上述成像透镜的相机模块可以安装在各种数字设备中，如数码相机、智能手机、笔记本电脑、平板电脑等，尤其可以安装在移动设备中，以实现高性能和超薄变焦透镜。

尽管已经参照多个示例性实施例描述了实施例，但是应当理解的是，本领域技术人员可以想到落入本公开的原理的精神和范围内的许多其他修改和实施例。例如，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，零部件和/或主题组合排列中的排列方式的各种变化和修改是可行的。此外，还应理解，与修改和应用有关的差异落入本发明的由所附权利要求及其等同项限定的精神和范围内。

【发明的实施方式】

已经在本公开的最佳实施方式中描述了用于实施本公开的方式。

【工业适用性】

根据实施例的成像透镜可用于相机模块和数字设备中。