CN114002814A - 光学镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的光学镜头、摄像模组及电子设备，光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；第一透镜具有正屈折力，第一透镜的物侧面包括远离光轴的入射区和位于近光轴处的第二反射区，第一透镜的像侧面包括远离光轴的第一反射区和位于近光轴处的出射区，第二透镜具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处均凹面，第三透镜具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处分别为凹面和凸面，光学镜头满足以下关系：0.7<EFL/TTLc<1.2，EFL为光学镜头的有效焦距，TTLc为光学镜头的总光路长度。采用本发明的技术方案，能够在实现光学镜头的小型化设计的同时，提高光学镜头的分辨率和成像清晰度，提升光学镜头的拍摄质量，实现清晰成像。

Description

光学镜头、摄像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。

背景技术

目前，随着手机、平板电脑、无人机、计算机等电子设备在生活中的广泛应用，人们对光学镜头的成像品质的要求越来越高，不仅要求光学镜头更加轻薄小型化，同时还要达到更高的成像质量。为了实现清晰成像以达到更高的成像质量，光学镜头的透镜的数量也越来越多，其中，长焦光学镜头所需的透镜数量更多，导致变焦光学镜头的体积越来越大，不利于变焦光学镜头小型化、轻薄化的发展趋势。也即是，在满足光学镜头轻薄小型化的设计趋势下，光学镜头难以清晰成像，画质感较差、分辨率较低，难以满足人们对光学镜头的高清成像要求。

发明内容

本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备，能够在实现光学镜头的轻薄、小型化设计的同时，提高光学镜头的分辨率和成像清晰度，提升光学镜头的拍摄质量，实现清晰成像。

为了实现上述目的，第一方面，本发明公开了一种光学镜头，所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；

所述第一透镜具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面包括远离光轴的入射区和位于近光轴处的第二反射区，所述第一透镜的像侧面包括远离光轴的第一反射区和位于近光轴处的出射区，入射光线经所述入射区进入所述第一透镜，依次经所述第一反射区和所述第二反射区反射并由所述出射区射出所述第一透镜；

所述第二透镜具有负屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凹面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜具有负屈折力，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

所述光学镜头满足以下关系式：0.7<EFL/TTLc<1.2；其中，EFL为所述光学镜头的有效焦距，TTLc为所述光学镜头在平行于光轴的方向上的总光路长度，所述总光路长度是指入射光线经所述入射区进入至所述第一反射区在平行于光轴的方向上的光路路径、入射光线经所述第一反射区反射至所述第二反射区在平行于光轴的方向上的光路路径、入射光线经所述第二反射区反射至所述出射区在平行于光轴的方向上的光路路径和入射光线经所述出射区进入至所述光学镜头的成像面在平行于光轴的方向上的光路路径之和。

在本申请提供的光学镜头中，第一透镜具有入射区、第一反射区、第二反射区以及出射区，有利于在增加光学镜头的总光路长度的同时，压缩光学镜头的结构总长，而无需再额外架设反射元件以提供小型化配置，同时减少元件数量、降低成本，并且减少组装误差。第一透镜提供的正屈折力，以及第一反射区可朝向光学镜头的物侧设置，第二反射区可朝向光学镜头的像侧设置，可以在不增加光学镜头的厚度的前提下，达到焦距长、小视场角的配置，物体细节更清晰，识别效果更好；配合第二透镜提供的负屈折力以及物侧面和像侧面于近光轴处的凹面面型设计，可确保光线的入射角度，避免产生过多像差；同时还配合第三透镜提供的负屈折力，有利于校正边缘像差，提升成像解析力，同时第三透镜的物侧面于近光轴处的凹面面型设计，有利于会聚周边光线，避免入射角度过大从而导致杂散光出现，以及第三透镜的像侧面于近光轴处的凸面面型设计，有利于平衡像差，并有利于压缩光学镜头的结构总长。

也即是说，通过选取合适数量的透镜并合理配置各个透镜的屈折力、面型，以及第一透镜具有入射区、第一反射区、第二反射区和出射区，能够在不改变光学镜头的总光路长度的前提下，压缩光学镜头的结构总长，以实现光学镜头的轻薄、小型化设计，同时还能满足长焦镜头的要求，提高光学性能，提高光学镜头的分辨率和成像清晰度，以使光学镜头具有更好的成像效果，满足人们对光学镜头的高清成像要求；并且还使光学镜头满足以下关系式：0.7<EFL/TTLc<1.2，当满足上述关系式的限定时，能够在缩短光学镜头的结构总长的同时，使得光学镜头具有较长的总光路长度，以满足长焦镜头的要求，提高光学镜头的光学性能和解析力，提升光学镜头的拍摄质量，实现清晰成像。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头的结构总长会变长，不利于光学镜头的小型化设计；而当超过上述关系式的上限时，光学镜头的结构总长会变短，难以满足长焦镜头的焦距设计要求。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：TTL/EFL<0.6；其中，TTL为所述入射区至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离(即光学镜头的结构总长)，EFL为所述光学镜头的有效焦距。

通过合理地控制光学镜头的结构总长与光学镜头的有效焦距的比值，不仅能满足光学镜头的小型化设计要求，还能实现光学镜头的远摄拍摄功能和高清晰图像拍照功能，同时还能保证光线更好的汇聚于光学镜头的成像面上。具体来说，使用拥有两个反射面的第一透镜可使光学镜头拥有长焦距的同时，可有效缩短光学镜头的结构总长，同时可以最小限度地引入球差，提升光学镜头的光学性能。而超过上述关系式的上限时，光学镜头的总长度相对于光学镜头的有效焦距而言太短，会导致光学镜头的敏感度加大，同时也不利于光线在成像面上的汇聚。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：0.2<YI/EPD<0.5；其中，YI为所述光学镜头最大视场角对应像高的一半，EPD为所述光学镜头的入瞳直径。

光学镜头的入瞳直径的大小与光学镜头的光圈数有关，而光学镜头的光圈数决定了光学镜头的拍摄画面的亮度。因此，当满足上述关系式的限定时，可以在维持光学镜头的长焦性能的前提下，实现光学镜头的大通光量，即，可以在使光学镜头处于长焦时具有较好的长焦性能的同时，使得光学镜头具有更大的通光量，不仅有利于使所述光学镜头的拍摄图像更加清晰，达到较好的成像效果；还可以使光学镜头获取更多的场景内容，丰富所述光学镜头的成像信息。而且，当光学镜头在单位时间内的光通量较大时，即使在较暗的环境下进行拍摄，也能达到清晰的成像效果。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头的像高过小，无法与高像素的感光芯片匹配而难以实现高像素成像；而当超过上述关系式的上限时，光学镜头的入瞳直径太小，会造成通光量不足，导致光线相对亮度不够，从而会造成画面感光度下降，导致光学镜头拍摄出来的影像变暗，影响拍摄质量。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：30<|L1R1|/|L1R2|<1000；其中，L1R1为所述入射区于光轴处的曲率半径，L1R2为所述第一反射区于光轴处的曲率半径。

由于第一透镜的形状影响着光学镜头的结构总长的长短，因此，当满足上述关系式的限定时，可以避免光学镜头的结构总长过长，从而有利于使光学镜头符合小型化设计。而当低于上述关系式的下限时，入射区于光轴处的曲率半径与第一反射区于光轴处的曲率半径相比的比值变小，这意味着入射区于光轴处的曲率半径的绝对值变小或是第一反射区于光轴处的曲率半径的绝对值变大，入射区的角度过大，导致第一透镜难以加工制造；而当超过上述关系式的上限时，入射区于光轴处的曲率半径与第一反射区于光轴处的曲率半径相比的比值变大，这意味着入射区于光轴处的曲率半径的绝对值变大或是第一反射区于光轴处的曲率半径的绝对值变小，入射区的角度过小，无法满足长焦镜头的视场角设计要求。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：40.0<RI/YI<52.0；其中，RI为所述光学镜头的最大视场角对应的相对照度，所述相对照度指的是：光学镜头的中心照度与外围照度的比值，YI为所述光学镜头最大视场角对应像高的一半。

当满足上述关系式的限定时，有利于满足光学镜头对相对照度的需求，有利于提高边缘视场照度，使得光学镜头的光亮度较高，从而增强光学镜头在暗光环境下的拍摄效果，提高光学镜头的深度识别精度。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头的最大视场角对应的相对照度会变低，导致感光芯片接收到的周边光量很少，使得光学镜头的整个拍摄画面的亮度较暗，影响光学镜头的拍摄质量；而当超过上述关系式的上限时，为了确保光学镜头的最大视场角对应的相对照度足够大，需要减小感光芯片的尺寸，导致成像面较小，有可能造成成像信息不全的情况。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：0.26<TTL/FOV<0.31；其中，TTL为所述入射区至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离(即光学镜头的结构总长)，FOV为所述光学镜头的最大视场角。

通过第一透镜具有入射区、第一反射区、第二反射区以及出射区的结构限制，有利于使光学镜头在具有较小结构总长的同时具有较大视场角，以满足光学镜头对拍摄范围的需求。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头的视场角过大，容易造成边缘视场畸变过大，图像边缘会出现扭曲现象，降低光学镜头的远摄成像品质。而当超过上述关系式的上限时，光学镜头的结构总长过大，容易导致边缘视场的光线难以成像在成像面的有效像素区域，容易导致成像信息不全，同时也使得整个光学镜头较大，无法应用在手机摄像头等需要小型产品中。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：0.2<(L1R3*L1R3Th)/(L1R2*|L1R2Th|)<0.3；其中，L1R2为所述第一反射区于光轴处的曲率半径，L1R2Th为所述第一反射区到所述第二反射区于光轴上的距离，L1R3为所述第二反射区于光轴处的曲率半径，L1R3Th为所述第二反射区到所述出射区于光轴上的距离。

当满足上述关系式的限定时，第一反射区和第二反射区之间的距离和弯曲程度得到合理配置，且第一透镜具有较强曲折力，从而有利于获取由大角度入射光学镜头的光线，即，能够扩大所述光学镜头的视场角范围。而当低于上述关系式的下限时，第二反射区的曲率半径过小，光线经第二反射区反射后的偏转角度过小而难以汇聚到成像面上，会导致光学镜头的视场角过窄，从而难以使光学镜头获取更多的场景内容，导致光学镜头的成像信息不全。而当超过上述关系式的上限时，第一反射区和第二反射区之间的距离过小，导致光学镜头的光路过短，不利于实现光学镜头的长焦性能。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，第一透镜、第二透镜和第三透镜为塑胶透镜。可以增加第一透镜、第二透镜以及第三透镜的形状设计的自由度，有利于各个透镜的制造与修正像差，同时还有利于减低制造成本。

第二方面，本发明公开了一种摄像模组，所述摄像模组包括感光芯片和如上述第一方面所述的光学镜头，所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。具有所述光学镜头的摄像模组能够在缩短光学镜头的结构总长以满足轻薄、小型化设计的同时，使得光学镜头具有满足其相应倍率的总光路长度，以满足长焦镜头的要求，提高光学镜头的光学性能和解析力，提升光学镜头的拍摄质量，实现清晰成像。

第三方面，本发明还公开了一种电子设备，所述电子设备包括壳体和如上述第二方面所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述壳体。具有所述摄像模组的电子设备，能够在缩短光学镜头的结构总长以满足轻薄、小型化设计的同时，使得光学镜头具有满足其相应倍率的总光路长度，以满足长焦镜头的要求，提高光学镜头的光学性能和解析力，提升光学镜头的拍摄质量，实现清晰成像。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备，通过限定光学镜头的第一透镜具有入射区、第一反射区、第二反射区和出射区，能够在不改变光学镜头的总光路长度的前提下，压缩光学镜头的结构总长，以实现光学镜头的轻薄、小型化设计，同时还能满足长焦镜头的要求，提高光学性能，提高光学镜头的分辨率和成像清晰度，以使光学镜头具有更好的成像效果，满足人们对光学镜头的高清成像要求；并且还使光学镜头满足以下关系式：0.7<EFL/TTLc<1.2，当满足上述关系式的限定时，能够在缩短光学镜头的结构总长的同时，使得光学镜头具有较长的总光路长度，以满足长焦镜头的要求，提高光学镜头的光学性能和解析力，提升光学镜头的拍摄质量，实现清晰成像。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头的结构总长会变长，不利于光学镜头的小型化设计；而当超过上述关系式的上限时，光学镜头的结构总长会变短，难以长焦镜头的焦距设计要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1是本申请第一实施例公开的光学镜头的结构示意图；

图2是本申请第一实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(％)；

图3是本申请第二实施例公开的光学镜头的结构示意图；

图4是本申请第二实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(％)；

图5是本申请第三实施例公开的光学镜头的结构示意图；

图6是本申请第三实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(％)；

图7是本申请第四实施例公开的光学镜头的结构示意图；

图8是本申请第四实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(％)；

图9是本申请第五实施例公开的光学镜头的结构示意图；

图10是本申请第五实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(％)；

图11是本申请公开的摄像模组的结构示意图；

图12是本申请公开的电子设备的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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做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。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

请参阅图1，根据本申请的第一方面，本申请公开了一种光学镜头100，所述光学镜头100包括沿光轴O从物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，第一透镜L1的物侧面包括远离光轴的入射区S1和位于近光轴处的第二反射区S3，第一透镜L1的像侧面包括远离光轴的第一反射区S2和位于近光轴处的出射区S4，入射光线经入射区S1进入第一透镜L1，依次经第一反射区S2和第二反射区S3反射并由出射区S4射出第一透镜L1，即，成像时，光线从第一透镜L1的入射区S1进入至第一透镜L1的第一反射区S2，并经过第一透镜L1的第一反射区S2反射至第一透镜L1的第二反射区S3，然后经过第一透镜L1的第二反射区S3反射至第一透镜L1的出射区S4，并透过第一透镜的第二反射区S4依次进入第二透镜L2和第三透镜L3并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中，第一透镜L1具有正屈折力，第二透镜L2具有负屈折力，第三透镜L3具有负屈折力。

进一步地，第一透镜L1的入射区S1于近光轴O处可为凹面或者是凸面，第一透镜L1的第一反射区S2于近光轴O处可为凸面或者是凹面，第一透镜L1的第二反射区S3于近光轴O处可为凹面或者是凸面，第一透镜L1的出射区S4于近光轴O处可为凸面或者是凹面。第二透镜L2的物侧面S5和像侧面S6于近光轴O处均可为凹面。第三透镜L3的物侧面S7于近光轴O处可为凹面，第三透镜L3的像侧面S8于近光轴O处可为凸面。

考虑到光学镜头100多应用于例如手机、平板电脑、智能手表等电子设备，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材质均可为塑料，即，第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3均可为塑胶透镜，从而可以增加第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3的形状设计的自由度，有利于各个透镜的制造与修正像差，同时还有利于减低制造成本。同时，前述的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3均可为非球面。

一些实施例中，光学镜头100还包括光阑，光阑可为孔径光阑或视场光阑，可用于减少杂散光，有助于提升影像品质。该光阑可设置在第一透镜L1的出射区S4和第二透镜L2的物侧面S5之间。可以理解的是，在其他实施例中，该光阑也可设置在光学镜头100的物侧与第一透镜L1的入射区S1之间，即该光阑的设置位置可以根据实际情况调整设置，本实施例对此不作具体限定。

一些实施例中，光学镜头100还包括滤光片L4，例如红外滤光片，红外滤光片设于第三透镜L3的像侧面S8与光学镜头100的成像面101之间，从而可滤除诸如可见光等其他波段的光线，而仅让红外光通过，因此，所述光学镜头100可作为红外光学镜头使用，即，光学镜头100能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像并能获得较好的影像效果。可以理解的，该滤光片L4可以是光学玻璃镀膜制成的，也可以是有色玻璃制成的，或者其他材质的滤光片，可根据实际需要进行选择，在本实施例不作具体限定。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：0.7<EFL/TTLc<1.2；其中，EFL为光学镜头100的有效焦距，TTLc为光学镜头100在平行于光轴的方向上的总光路长度，所述总光路长度是指入射光线经入射区S1进入至第一反射区S2在平行于光轴的方向上的光路路径、入射光线经第一反射区S2反射至第二反射区S3在平行于光轴的方向上的光路路径、入射光线经第二反射区S3反射至出射区S4在平行于光轴的方向上的光路路径和入射光线经出射区S4进入至光学镜头100的成像面101在平行于光轴的方向上的光路路径之和。

当满足上述关系式的限定时，能够在缩短光学镜头100的结构总长的同时，使得光学镜头100具有较长的总光路长度，以满足长焦镜头的要求，提高光学镜头100的光学性能和解析力，提升光学镜头100的拍摄质量，实现清晰成像。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头100的结构总长会变长，不利于光学镜头100的小型化设计；而当超过上述关系式的上限时，光学镜头100的结构总长会变短，难以满足长焦镜头的焦距设计要求。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：TTL/EFL<0.6；其中，TTL为入射区S1至光学镜头100的成像面101于光轴O上的距离(即光学镜头100的结构总长)，EFL为光学镜头100的有效焦距。

通过合理地控制光学镜头100的结构总长与光学镜头100的有效焦距的比值，不仅能满足光学镜头100的小型化设计要求，还能实现光学镜头100的远摄拍摄功能和高清晰图像拍照功能，同时还能保证光线更好的汇聚于光学镜头100的成像面101上。具体来说，使用拥有两个反射面的第一透镜L1可使光学镜头100拥有长焦距的同时，可有效缩短光学镜头100的结构总长，同时可以最小限度地引入球差，提升光学镜头100的光学性能。而超过上述关系式的上限时，光学镜头100的总长度相对于光学镜头100的有效焦距而言太短，会导致光学镜头100的敏感度加大，同时也不利于光线在成像面上的汇聚。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：0.2<YI/EPD<0.5；其中，YI为光学镜头100最大视场角对应像高的一半，EPD为光学镜头100的入瞳直径。

光学镜头100的入瞳直径的大小与光学镜头100的光圈数有关，而光学镜头100的光圈数决定了光学镜头100的拍摄画面的亮度。因此，当满足上述关系式的限定时，可以在维持光学镜头100的长焦性能的前提下，实现光学镜头100的大通光量，即，可以在使光学镜头100处于长焦时具有较好的长焦性能的同时，使得光学镜头100具有更大的通光量，不仅有利于使光学镜头100的拍摄图像更加清晰，达到较好的成像效果；还可以使光学镜头100获取更多的场景内容，丰富光学镜头100的成像信息。而且，当光学镜头100在单位时间内的光通量较大时，即使在较暗的环境下进行拍摄，也能达到清晰的成像效果。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头100的像高过小，无法与高像素的感光芯片匹配而难以实现高像素成像；而当超过上述关系式的上限时，光学镜头100的入瞳直径太小，会造成通光量不足，导致光线相对亮度不够，从而会造成画面感光度下降，导致光学镜头100拍摄出来的影像变暗，影响拍摄质量。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：30<|L1R1|/|L1R2|<1000；其中，L1R1为入射区S1于光轴O处的曲率半径，L1R2为第一反射区S2于光轴O处的曲率半径。

由于第一透镜L1的形状影响着光学镜头100的结构总长的长短，因此，当满足上述关系式的限定时，可以避免光学镜头100的结构总长过长，从而有利于使光学镜头100符合小型化设计。而当低于上述关系式的下限时，入射区S1于光轴O处的曲率半径与第一反射区S2于光轴O处的曲率半径相比的比值变小，这意味着入射区S1于光轴O处的曲率半径的绝对值变小或是第一反射区S2于光轴O处的曲率半径的绝对值变大，入射区S1的角度过大，导致第一透镜L1难以加工制造；而当超过上述关系式的上限时，入射区S1于光轴O处的曲率半径与第一反射区S2于光轴O处的曲率半径相比的比值变大，这意味着入射区S1于光轴O处的曲率半径的绝对值变大或是第一反射区S2于光轴O处的曲率半径的绝对值变小，入射区S1的角度过小，无法满足长焦镜头的视场角设计要求。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：40.0<RI/YI<52.0；其中，RI为光学镜头100的最大视场角对应的相对照度，所述相对照度指的是：光学镜头100的中心照度与外围照度的比值，YI为光学镜头100最大视场角对应像高的一半。

当满足上述关系式的限定时，有利于满足光学镜头100对相对照度的需求，有利于提高边缘视场照度，使得光学镜头100的光亮度较高，从而增强光学镜头100在暗光环境下的拍摄效果，提高光学镜头100的深度识别精度。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头100的最大视场角对应的相对照度会变低，导致感光芯片接收到的周边光量很少，使得光学镜头100的整个拍摄画面的亮度较暗，影响光学镜头100的拍摄质量；而当超过上述关系式的上限时，为了确保光学镜头100的最大视场角对应的相对照度足够大，需要减小感光芯片的尺寸，导致成像面101较小，有可能造成成像信息不全的情况。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：0.26<TTL/FOV<0.31；其中，TTL为入射区S1至光学镜头100的成像面101于光轴O上的距离(即光学镜头100的结构总长)，FOV为光学镜头100的最大视场角。

通过第一透镜L1具有入射区S1、第一反射区S2、出射区S3以及出射区S4的结构限制，有利于使光学镜头100在具有较小结构总长的同时具有较大视场角，以满足光学镜头100对拍摄范围的需求。而当低于上述关系式的下限时，光学镜头100的视场角过大，容易造成边缘视场畸变过大，图像边缘会出现扭曲现象，降低光学镜头100的远摄成像品质。而当超过上述关系式的上限时，光学镜头100结构总长过大，容易导致边缘视场的光线难以成像在成像面101的有效像素区域，容易导致成像信息不全，同时也使得整个光学镜头100较大，无法应用在手机摄像头等需要小型产品中。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：所述光学镜头满足以下关系式：

0.2<(L1R3*L1R3Th)/(L1R2*|L1R2Th|)<0.3；其中，L1R2为第一反射区S2于光轴O处的曲率半径，L1R2Th为第一反射区S2到第二反射区S3于光轴O上的距离，L1R3为第二反射区S3于光轴O处的曲率半径，L1R3Th为第二反射区S3到出射区S4于光轴O上的距离。

当满足上述关系式的限定时，第一反射区S2和第二反射区S3之间的距离和弯曲程度得到合理配置，且第一透镜L1具有较强曲折力，从而有利于获取由大角度入射光学镜头100的光线，即，能够扩大光学镜头100的视场角范围。而当低于上述关系式的下限时，第二反射区S3的曲率半径过小，光线经第二反射区S3反射后的偏转角度过小而难以汇聚到成像面100上，会导致光学镜头100的视场角过窄，从而难以使光学镜头100获取更多的场景内容，导致光学镜头100的成像信息不全。而当超过上述关系式的上限时，第一反射区S2和第二反射区S3之间的距离过小，导致光学镜头100的光路过短，不利于实现光学镜头100的长焦性能。

以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。

第一实施例

本申请的第一实施例公开的光学镜头100的结构示意图，如图1所示，光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和滤光片L4。其中，第一透镜L1具有正屈折力，第二透镜L2具有负屈折力，第三透镜L3具有负屈折力。关于第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材料可参见上述具体实施方式所述，此处不再赘述。

进一步地，第一透镜L1的入射区S1、第一反射区S2、第二反射区S3、出射区于近光轴O处分别为凹面、凸面、凹面、凸面；第二透镜L2的物侧面S5、像侧面S6于近光轴O处均为凹面；第三透镜L3的物侧面S7、像侧面S8于近光轴O处分别为凹面和凸面。

具体地，以所述光学镜头100的有效焦距EFL＝11.78mm、所述光学镜头100的视场角FOV＝19.45°、所述光学镜头100的结构总长TTL＝5.57mm、光圈大小FNO＝1.90为例，光学镜头100的其他参数由下表1给出。其中，沿光学镜头100的光轴O由物侧向像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。在第一透镜L1中，入射区S1、第一反射区S2、第二反射区S3和出射区S4的面序号依次增大，以及对于第二透镜L2和第三透镜L3，在同一透镜中，面序号较小的表面为该透镜的物侧面，面序号较大的表面为该透镜的像侧面，如面序号5和6分别对应第二透镜L2的物侧面S5和像侧面S6。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴O处的曲率半径。透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴O上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面于光轴O上的距离。光阑于“厚度”参数列中的数值为光阑至后一表面顶点(顶点指表面与光轴O的交点)于光轴O上的距离，默认第一透镜L1的入射区到最后一枚透镜像侧面的方向为光轴O的正方向，当该值为负时，表明光阑设置于后一表面顶点的右侧，若光阑厚度为正值时，光阑在后一表面顶点的左侧。可以理解的是，表1中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表1中各个透镜的有效焦距的参考波长为555nm，以及各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.6nm。

表1

在第一实施例中，第一透镜L1的入射区S1、第一反射区S2、第二反射区S3以及出射区S4，以及第二透镜L2和第三透镜L3的物侧面和像侧面均为非球面，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，x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1中Y半径R的倒数)；K为圆锥系数；Ai是非球面第i项高次项相对应的修正系数。表2给出了可用于第一实施例中各个非球面镜面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10和A12。

表2

请参阅图2中的(A)，图2中的(A)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为470nm、510nm、555nm、610nm以及663.77nm下的光线球差曲线图。图2中的(A)中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的(A)可以看出，第一实施例中的光学镜头100的球差数值较佳，说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。

请参阅图2中的(B)，图2中的(B)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的光线像散图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S，由图2中的(B)可以看出，在该波长下，光学镜头100的像散得到了较好的补偿。

请参阅图2中的(C)，图2中的(C)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，单位为mm。由图2中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第二实施例

请参照图3，图3为本申请第二实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。关于第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材料可参见上述具体实施方式所述，以及各个透镜的面型、屈折力可参见上述第一实施例所述，此处不再赘述。

在第二实施例中，以光学镜头100的有效焦距EFL＝11.78mm、光学镜头100的视场角的FOV＝20.12°、光学镜头100的结构总长TTL＝5.62mm、光圈大小FNO＝1.87为例。

该第二实施例中的其他各项参数由下列表3给出，且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表3中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表3中各个透镜的有效焦距的参考波长为555nm，以及各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm。

表3

在第二实施例中，表4给出了可用于第二实施例中各个非球面镜面的高次项系数，其中，各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表4

请参阅图4，图4示出了第二实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，具体定义请参阅第一实施例所述，此处不再赘述。由图4中的(A)可以看出，第二实施例中的光学镜头100的球差数值较佳，说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图4中的(B)可以看出，在波长555nm下，光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图4中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第三实施例

请参照图5，图5示出了本申请第三实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。关于第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材料可参见上述具体实施方式所述，以及各个透镜的面型、屈折力可参见上述第一实施例所述，此处不再赘述。

在第三实施例中，以光学镜头100的有效焦距EFL＝11.77mm、光学镜头100的视场角的FOV＝19.95°、光学镜头100的结构总长TTL＝5.55mm、光圈大小FNO＝1.87为例。

该第三实施例中的其他各项参数由下列表5给出，且其中各参数的定义可由前述说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表5中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表5中各个透镜的有效焦距的参考波长为555nm，各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm。

表5

在第三实施例中，表6给出了可用于第三实施例中各个非球面镜面的高次项系数，其中，各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表6

请参阅图6，图6示出了第三实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，具体定义请参阅第一实施例所述，此处不再赘述。由图6中的(A)可以看出，第三实施例中的光学镜头100的球差数值较佳，说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图6中的(B)可以看出，在波长555nm下，光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图6中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第四实施例

请参阅图7，为本申请第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。关于第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材料可参见上述具体实施方式所述，以及各个透镜的面型、屈折力可参见上述第一实施例所述，此处不再赘述。

在第四实施例中，以光学镜头100的焦距EFL＝12.15mm、光学镜头100的视场角的FOV＝18.78°、光学镜头100的结构总长TTL＝5.13mm、光圈大小FNO＝1.94为例。

该第四实施例中的其他各项参数由下列表7给出，且其中各参数的定义可由前述说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表7中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表7中各个透镜的有效焦距的参考波长为555nm，各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm。

表7

在第四实施例中，表8给出了可用于第四实施例中各个非球面镜面的高次项系数，其中，各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表8

请参阅图8，图8示出了第四实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，具体定义请参阅第一实施例所述，此处不再赘述。由图8中的(A)可以看出，第四实施例中的光学镜头100的球差数值较佳，说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图8中的(B)可以看出，在波长555nm下，光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图8中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第五实施例

请参阅图9，为本申请第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。关于第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的材料可参见上述具体实施方式所述，以及各个透镜的面型、屈折力可参见上述第一实施例所述，此处不再赘述。

在第五实施例中，以光学镜头100的焦距EFL＝11.77mm、光学镜头100的视场角的FOV＝19.46°、光学镜头100的结构总长TTL＝5.71mm、光圈大小FNO＝2.07为例。

该第五实施例中的其他各项参数由下列表9给出，且其中各参数的定义可由前述说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表9中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表9中各个透镜的有效焦距的参考波长为555nm，各个透镜的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm。

表9

在第五实施例中，表10给出了可用于第五实施例中各个非球面镜面的高次项系数，其中，各个非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表10

请参阅图10，图10示出了第五实施例的光学镜头100的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，具体定义请参阅第一实施例所述，此处不再赘述。由图10中的(A)可以看出，第五实施例中的光学镜头100的球差数值较佳，说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。由图10中的(B)可以看出，在波长555nm下，光学镜头100的像散得到了较好的补偿。由图10中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

请参阅表11，表11为本申请第一实施例至第五实施例中各关系式的比值汇总。

表15

请参阅图11，本申请还公开了一种摄像模组，摄像模组200包括感光芯片201和如上述第一实施例至第五实施例中任一实施例所述的光学镜头100，所述感光芯片201设置于光学镜头100的像侧。光学镜头100可用于接收被摄物的光信号并投射到感光芯片201，感光芯片201可用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号。这里不做赘述。可以理解的，具有所述摄像模组200的电子设备，能够在缩短光学镜头100的结构总长以满足轻薄、小型化设计的同时，使得光学镜头100具有满足其相应倍率的总光路长度，以满足长焦镜头的要求，提高光学镜头100的光学性能和解析力，提升光学镜头100的拍摄质量，实现清晰成像。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍，此处就不再赘述。

请参阅图12，本申请还公开了一种电子设备，所述电子设备300包括壳体301和如上述的摄像模组200，摄像模组200设于壳体301以获取影像信息。其中，电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器等。可以理解的，具有上述摄像模组200的电子设备300，也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即，所述电子设备300能够在使得光学镜头100在缩短光学镜头100的结构总长以满足轻薄、小型化设计的同时，使得光学镜头100具有满足其相应倍率的总光路长度，以满足长焦镜头的要求，提高光学镜头100的光学性能和解析力，提升光学镜头100的拍摄质量，实现清晰成像。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍，此处就不再赘述。

以上对本发明实施例公开的一种光学镜头、摄像模组及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、摄像模组及电子设备及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光学镜头，其特征在于，所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；

所述第一透镜具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面包括远离光轴的入射区和位于近光轴处的第二反射区，所述第一透镜的像侧面包括远离光轴的第一反射区和位于近光轴处的出射区，入射光线经所述入射区进入所述第一透镜，依次经所述第一反射区和所述第二反射区反射并由所述出射区射出所述第一透镜；

所述第二透镜具有负屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凹面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜具有负屈折力，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

所述光学镜头满足以下关系式：

0.7<EFL/TTLc<1.2；

其中，EFL为所述光学镜头的有效焦距，TTLc为所述光学镜头在平行于光轴的方向上的总光路长度。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系式：

TTL/EFL<0.6；

其中，TTL为所述入射区至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系式：

0.2<YI/EPD<0.5；

其中，YI为所述光学镜头最大视场角对应像高的一半，EPD为所述光学镜头的入瞳直径。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系式：

30<|L1R1|/|L1R2|<1000；

其中，L1R1为所述入射区于光轴处的曲率半径，L1R2为所述第一反射区于光轴处的曲率半径。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系式：

40.0<RI/YI<52.0；

其中，RI为所述光学镜头的最大视场角对应的相对照度，YI为所述光学镜头最大视场角对应像高的一半。

6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系式：

0.26<TTL/FOV<0.31；

其中，TTL为所述入射区至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离，FOV为所述光学镜头的最大视场角。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系式：

0.2<(L1R3*L1R3Th)/(L1R2*|L1R2Th|)<0.3；

其中，L1R2为所述第一反射区于光轴处的曲率半径，L1R2Th为所述第一反射区到所述第二反射区于光轴上的距离，L1R3为所述第二反射区于光轴处的曲率半径，L1R3Th为所述第二反射区到所述出射区于光轴上的距离。

8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，第一透镜、第二透镜和第三透镜为塑胶透镜。

9.一种摄像模组，其特征在于，所述摄像模组包括感光芯片和如权利要求1-8任一项所述的光学镜头，所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和如权利要求9所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述壳体。

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