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CN211627917U - 摄像模组、电子装置及汽车 - Google Patents

摄像模组、电子装置及汽车 Download PDF

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CN211627917U
CN211627917U CN202020167906.3U CN202020167906U CN211627917U CN 211627917 U CN211627917 U CN 211627917U CN 202020167906 U CN202020167906 U CN 202020167906U CN 211627917 U CN211627917 U CN 211627917U
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CN
China
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camera module
lens
lens element
image
horizontal direction
Prior art date
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Application number
CN202020167906.3U
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English (en)
Inventor
蔡雄宇
兰宾利
周芮
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Jiangxi Oufei Optics Co ltd
Original Assignee
Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种摄像模组、电子装置及汽车。摄像模组由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜,其像侧面为凹面;具有负屈折力的第二透镜,其像侧面为凹面;具有正屈折力的第三透镜;具有正屈折力的第四透镜;具有正屈折力的第五透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;具有负屈折力的第六透镜,其物侧面为凹面;以及设置于第四透镜物侧的光阑;摄像模组满足关系:0≤Ym/[(1/2)FOVm*P]≤26;Ym为摄像模组水平方向上m°视场角对应的像高的一半,FOVm为摄像模组于水平方向上的m°视场角,P为感光元件上单位像素的尺寸。上述摄像模组在整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而为系统提供优良的成像效果。

Description

摄像模组、电子装置及汽车
技术领域
本实用新型涉及光学成像领域,特别是涉及一种摄像模组、电子装置及汽车。
背景技术
随着车载行业的发展,用户对前视、自动巡航、行车记录仪、倒车影像等车载用摄像头的技术要求越来越高。其中,前视摄像头为装在车前方的车载摄像头,可作为高级驾驶员辅助系统中的摄像头系统分析视频内容,提供车道偏离警告(LDW)、自动车道保持辅助(LKA)、远光灯/近光灯控制和交通标志识别(TSR);用在停车入位时开启,可以很直观的看到车前面的障碍物使得停车入位更方便;实现汽车在通过特殊地方(如路障,停车场等)时随时打开前视摄像头,对驾驶环境作出判断,并反馈汽车中央系统作出正确的指令避免驾驶事故的发生。
但现有的前视摄像镜头难以同时满足大角度范围的拍摄及清晰成像,从而难以实时准确地做出预警,进而导致驾驶风险的存在。
实用新型内容
基于此,有必要针对如何满足大视角及清晰成像的问题,提供一种摄像模组、电子装置及汽车。
一种摄像模组,由物侧至像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的像侧面为凹面;
具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的像侧面为凹面;
具有正屈折力的第三透镜;
具有正屈折力的第四透镜;
具有正屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面;
具有负屈折力的第六透镜,所述第六透镜的物侧面为凹面;
所述摄像模组还包括光阑,所述光阑设置于所述第四透镜的物侧;
且所述摄像模组满足以下关系:
0≤Ym/[(1/2)FOVm*P]≤26;
其中,Ym为所述摄像模组于水平方向上m°视场角所对应的像高的一半,Ym的单位为mm,且0<m≤100,FOVm为所述摄像模组于水平方向上的m°视场角,P为所述感光元件上单位像素的尺寸。
上述摄像模组满足各透镜的结构条件时,有利于在拥有大视野范围的同时还能保持良好的成像品质,且当满足上述关系时,所述摄像模组可合理调节系统每度视场角所对应的像素数,从而在拥有大视角拍摄范围的同时,对应每度视场的感光表面上内均有足够的像素数以实现模组的清晰成像,使所述摄像模组在整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而为系统提供优良的成像效果。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
21≤Y10/[(1/2)FOV10*P]≤26;
其中,Y10为所述摄像模组于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,Y10的单位为mm,FOV10为所述摄像模组于水平方向上的10°视场角。
满足上述关系时,可对系统中心视场范围内(水平方向上±5°视场角以内,即水平方向上10°视场角范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于中心视场范围内有足够高的像素和成像解析能力,从而能够将视场中心的重要信息清晰地凸显出来,同时也能在中心视场范围内将小视场及长焦的特性体现出来,将远距离拍摄细节清晰呈现出来,为系统提供优良的成像效果。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
20≤(Y50-Y10)/[(1/2)(FOV50-FOV10)*P]≤26;
其中,Y50为所述摄像模组于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,Y10为所述摄像模组于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,Y10和Y50的单位均为mm,FOV50为所述摄像模组于水平方向上的50°视场角,FOV10为所述摄像模组于水平方向上的10°视场角。
满足上述关系时,可对系统邻近中心视场范围内(即水平方向上±5°视场角至±25°视场角的范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于邻近中心视场的视场区域内有足够高的像素和成像解析能力,从而能够将邻近视场中心的重要信息清晰地凸显出来,为系统提供优良的成像效果。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
9≤(Y100-Y50)/[(1/2)(FOV100-FOV50)*P]≤20;
其中,Y100为所述摄像模组于水平方向上100°视场角所对应的像高的一半,Y50为所述摄像模组于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,FOV100为所述摄像模组于水平方向上的100°视场角,FOV50为所述摄像模组于水平方向上的50°视场角。
满足上述关系时,可对系统边缘视场范围内(即水平方向上±25°视场角至最大视场角的范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于边缘视场范围内有足够高的像素和成像解析能力,从而使系统在大角度边缘视场处能够进行清晰成像,同时在边缘视场区域将大视场拍摄范围广的特性体现出来,为系统提供更好的成像效果。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
6<D34*100/TTL<16;
其中,D34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离,TTL为所述摄像模组的光学总长。满足上述关系时,有利于入射至系统的光线充满光瞳,增强成像面的明亮度和清晰度,同时有利于缩短系统总长,使系统具有结构紧凑、小型化的特征。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
3.0<f/tan(HFOV)<4.2;
其中,f为所述摄像模组的有效焦距,HFOV为所述摄像模组于水平方向上最大视场角的一半,f的单位为mm。
满足上述关系时,可提供系统充足的视场角以满足电子产品对大视角的要求。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
f/EPD≤1.7;
其中,f为所述摄像模组的有效焦距,EPD为所述摄像模组的入瞳直径。满足上述关系时,可使系统像面的成像更明亮,使系统具有大光圈的效果以及更大的景深范围,即更宽的成像深度,有利于使用者或使用系统准确识别和判断由远及近的成像画面。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
-5<f1/f<0;
其中,f1为所述第一透镜的焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。所述第一透镜为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,所述第一透镜可捕获由大角度射入系统的光线,从而可扩大所述摄像模组的视场角范围,同时还能使系统具有低敏感度以及小型化的特性。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
-5<f2/f<-1;
其中,f2为所述第二透镜的焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。所述第二透镜为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,有利于增大光线宽度,使由大角度入射且经所述第一透镜和所述第二透镜折射后的光线扩宽并充满光瞳,使光线充分传递至高像素成像面上,从而获得更宽的视场范围,有利于体现系统高像素的特点。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
3.0≤D23/(1/|R2r|-1/|R3f|)<5.0;
其中,D23为所述第二透镜的像侧面与所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离,R2r为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,R3f为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时,可减小周边视场的主光线入射至系统成像面时的角度,同时降低鬼影产生的机率,且容易抑制像散的产生。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
2<f3/f<5;
其中,f3为所述第三透镜的焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。由于入射光线经过具有负屈折力的所述第一透镜和所述第二透镜折转射出,因此边缘光线射入像面时易产生较大的场曲,当满足上述关系时,所述第三透镜将具有合适的正屈折力以利于校正边缘像差,提升成像解析度。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
0.3<(D46-D13)/f<1.5;
其中,D13为所述第一透镜的物侧面与所述第三透镜的像侧面于光轴上的距离,D46为所述第四透镜的物侧面与所述第六透镜的像侧面于光轴的上的距离,f为所述摄像模组的有效焦距。满足上述关系时,有利于校正系统像差,提升成像解析度,同时保证系统结构紧凑,满足小型化的特征。
在其中一个实施例中,所述摄像模组满足以下关系:
4<f56/f<15;
其中,f56为所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。满足上述关系时,所述第五透镜和所述第六透镜整体具有合适的正屈折力,有利于校正系统像差,减小偏心敏感度,并提升成像解析度;同时,满足上述关系时还能降低系统组装敏感度,降低镜片工艺制作及镜头组装的难度,从而提高良率。
在其中一个实施例中,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜及所述第六透镜中至少一个的物侧面和/或至少一个像侧面为非球面。非球面设计有利于校正系统像差,提高系统的成像质量。
在其中一个实施例中,所述第五透镜的像侧面与所述第六透镜的物侧面相胶合。通过使所述第五透镜和所述第六透镜构成胶合透镜,可有效降低系统的组装敏感度,降低镜片工艺制作及镜头组装难度,从而提高良率。
一种电子装置,包括壳体及上述任意一项所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述壳体。通过采用上述摄像模组,所述电子装置在拥有大视角拍摄范围的同时,对应每度的视场内均有足够的像素数以实现模组的清晰成像,使整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而使所述电子装置具有优良的成像效果。
一种汽车,包括车体及所述的电子装置,所述电子装置设置于所述车体。通过采用上述电子装置,可有效减少驾驶者的视野盲区并提高成像画面质量,使驾驶者能够获得更多的车体外围的路况信息,从而能够降低汽车在变道、泊车、转弯等操作时的安全隐患。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的摄像模组的示意图;
图2为第一实施例中摄像模组的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图3为本申请第二实施例提供的摄像模组的示意图;
图4为第二实施例中摄像模组的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图5为本申请第三实施例提供的摄像模组的示意图;
图6为第三实施例中摄像模组的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图7为本申请第四实施例提供的摄像模组的示意图;
图8为第四实施例中摄像模组的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图9为本申请第五实施例提供的摄像模组的示意图;
图10为第五实施例中摄像模组的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图11为本申请第六实施例提供的摄像模组的示意图;
图12为第六实施例中摄像模组的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图13为本申请一实施例提供的电子装置的示意图;
图14为本申请一实施例提供的汽车的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个原件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个原件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一原件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
随着车载行业的发展,用户对前视、自动巡航、行车记录仪、倒车影像等车载用摄像头的技术要求越来越高。其中,前视摄像头为装在车前方的车载摄像头,可作为高级驾驶员辅助系统中的摄像头系统分析视频内容,提供车道偏离警告(LDW)、自动车道保持辅助(LKA)、远光灯/近光灯控制和交通标志识别(TSR);用在停车入位时开启,可以很直观的看到车前面的障碍物使得停车入位更方便;实现汽车在通过特殊地方(如路障,停车场等)时随时打开前视摄像头,对驾驶环境作出判断,并反馈汽车中央系统作出正确的指令避免驾驶事故的发生。但现有的前视摄像镜头的分辨率较低,景深范围小,难以同时满足大角度范围的拍摄及清晰成像,从而难以实时准确地做出预警,进而导致驾驶风险的存在。为此,本申请的一些实施例提供一种摄像模组、电子装置及汽车以解决上述问题。
参考图1,在本申请的一些实施例中,摄像模组10由物侧至像侧依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及感光元件110。其中,第一透镜L1具有负屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力、第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有正屈折力,第六透镜L6具有负屈折力。第一透镜L1至第六透镜L6分别只含有一个透镜,且摄像模组10中各透镜与光阑STO同轴设置,即各透镜的光轴与光阑STO的中心均位于同一直线上,该直线可称为摄像模组10的光轴。在另一些实施例中,光阑STO可设置在第四透镜L4的物侧的任意合理位置以控制系统的通光量、边缘光线所导致的球差、杂散光等,例如,光阑STO可设置于第一透镜L1的物侧,或第一透镜L1与第二透镜L2之间,或设置于第二透镜L2与第三透镜L3之间。另外,感光元件110可以为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)。
第一透镜L1包括物侧面S1和像侧面S2,第二透镜L2包括物侧面S3和像侧面S4,第三透镜L3包括物侧面S5和像侧面S6,第四透镜L4包括物侧面S7和像侧面S8,第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10,第六透镜L6包括物侧面S11及像侧面S12。另外,摄像模组10还有一成像面S17,成像面S17位于第六透镜L6的像侧,入射光线在经过摄像模组10的各透镜调节后能够成像于成像面S17上,为方便理解,成像面S17可视为感光元件110的感光表面。摄像模组10同时还具备一物面,位于该物面上的被摄物体能够于摄像模组10的成像面S17上形成清晰的成像。
在上述实施例中,第一透镜L1至第三透镜L3的物侧面及像侧面均为球面;第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面;第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均为球面;第六透镜L6的物侧面S11为球面,像侧面S12均为非球面。另外,第五透镜L5的像侧面S10与第六透镜L6的物侧面S11胶合,使得第五透镜L5与第六透镜L6形成胶合透镜,通过使第五透镜L5与第六透镜L6组成胶合透镜,可有效降低系统的组装敏感度,降低镜片工艺制作及镜头组装难度,从而提高良率。
在一些实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6中至少一个的物侧面和/或至少一个像侧面为非球面。
非球面的面型设置能够有效帮助摄像模组10消除像差,解决视界歪曲的问题,同时还有利于摄像模组10的小型化设计,使摄像模组10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的解析效果。当然,在另一些实施例中,第一透镜L1至第六透镜L6中任意一个的物侧面可以是球面,也可以是非球面;第一透镜L1至第六透镜L6中任意一个的像侧面可以是球面,也可以是非球面,通过球面与非球面的配合也可有效消除像差问题,使摄像模组10具有优良的成像效果,同时提高镜片设计及组装的灵活性。特别地,当第六透镜L6为非球面透镜时将有利于对前方各透镜所产生的像差进行最终校正,从而有利于改善成像品质。当透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面时,透镜即可称为非球面透镜。
非球面的面型计算可参考非球面公式:
Figure BDA0002383432750000051
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c为非球面顶点的曲率,k为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
另一方面,在上述实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的材质均为玻璃。在一些实施例中,摄像模组10中各透镜的材质均为塑料。在另一些实施例中,第一透镜L1的材质为玻璃,而第二透镜L2、至第六透镜L6的材质均为塑料,此时,由于摄像模组10中位于物方的透镜的材质为玻璃,因此这些位于物方的玻璃透镜对极端环境具有很好耐受效果,不易受物方环境的影响而出现老化等情况,从而当摄像模组10处于暴晒高温等极端环境下时,这种结构能够有效避免摄像模组10出现成像质量下降及使用寿命减少的情况。塑料材质的透镜能够减少摄像模组10的重量并降低生产成本,而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学性能。当然,摄像模组10中各透镜的材质配置并不限于上述实施例,任一透镜的材质可以为塑料也可以为玻璃。
在上述实施例中,摄像模组10包括滤光片L7,滤光片L7设置于第五透镜L5的像侧。滤光片L7包括物侧面S13和像侧面S14。其中滤光片L7可以为红外截止滤光片,此时滤光片L7用于滤除红外光,防止红外光到达成像面S17,从而防止红外光干扰正常成像。当用于车载设备上时,具有红外截止功能的摄像模组10能够应用在行车记录仪,后视设备等电子装置中。另外,在一些实施例中也可不设置滤光片L7,而是通过在第一透镜L1至第六透镜L6中的任一透镜上设置滤光镀层以实现滤除红外光的作用。相应地,一些实施例中的滤光片L7也可以为红外带通滤光片,此时滤光片L7可用于通过红外光而滤除可见光,设置有红外带通滤光片的摄像模组10可作为识别模组并与对应的红外发射模组(如TOF飞行时间或3D结构光)一同应用于电子装置上,这类摄像模组10具体可用于识别面部轮廓、瞳孔、指纹、掌纹等,或者也可用于测距装置中。
在一些实施例中,摄像模组10于滤光片L7与感光元件110之间设置有保护玻璃L8,保护玻璃L8用于保护感光元件110,保护玻璃L8包括物侧面S15和像侧面S16。
在另一些实施例中,第一透镜L1也可以包含两个或多个透镜,最靠近物侧的透镜的物侧面为第一透镜L1的物侧面,最靠近像侧的透镜的像侧面为第一透镜L1的像侧面S2。相应地,一些实施例中的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6并不限于只包含一个透镜的情况。
在一些实施例中,摄像模组10还包括设置于第一透镜L1物侧的用于改变入射光路的反射镜,反射镜例如可以是棱镜或平面反射镜,以使摄像模组10具备潜望式结构。
在一些实施例中,摄像模组10还满足以下各关系:
0≤Ym/[(1/2)FOVm*P]≤26;
其中,Ym为摄像模组10于水平方向上m°视场角所对应的像高的一半,Ym的单位为mm,且0<m≤100,FOVm为摄像模组10于水平方向上的m°视场角,P为感光元件110上单位像素的尺寸。具体地,Ym/[(1/2)FOVm*P]可以为19、20、21、22、23或24,关系式单位为(Pixel/deg)。一单位的Pixel可理解为一个像素单元。
上述摄像模组10满足各透镜的结构条件时,有利于在拥有大视野范围的同时还能保持良好的成像品质,且当满足上述关系时,摄像模组10可合理调节系统每度视场角所对应的像素数,从而在拥有大视角拍摄范围的同时,对应每度视场的感光表面上内均有足够的像素数以实现模组的清晰成像,使摄像模组10在整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而为系统提供更好的成像效果。超过关系式上限时,像素区域于中心视场的像素数量分布不足,成像面S17无法达到足够的分辨率,不利于光学系统的中心视场的摄远特性,即难以拥有远距离景深范围。
21≤Y10/[(1/2)FOV10*P]≤26;
其中,Y10为摄像模组10于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,Y10的单位为mm,FOV10为摄像模组10于水平方向上的10°视场角。具体地,Y10/[(1/2)FOV10*P]可以为21(Pixel/deg)、22(Pixel/deg)、23(Pixel/deg)或24(Pixel/deg)。满足上述关系时,可对系统中心视场范围内(水平方向上±5°视场角以内,即水平方向上10°视场角范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于中心视场范围内有足够高的像素和成像解析能力,从而能够将视场中心的重要信息清晰地凸显出来,同时也能在中心视场范围内将小视场及长焦的特性体现出来,将远距离拍摄细节清晰呈现出来,为系统提供更好的成像效果。超过关系式下限时,像素区域于中心视场的像素数量分布不足,成像面S17无法达到足够的分辨率,不利于光学系统的中心视场的摄远特性,即难以拥有远距离景深范围。
20≤(Y50-Y10)/[(1/2)(FOV50-FOV10)*P]≤26;
其中,Y50为摄像模组10于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,Y10为摄像模组10于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,Y10和Y50的单位均为mm,FOV50为摄像模组10于水平方向上的50°视场角,FOV10为摄像模组10于水平方向上的10°视场角。具体地,(Y50-Y10)/[(1/2)(FOV50-FOV10)*P]可以为20(Pixel/deg)、21(Pixel/deg)或22(Pixel/deg)。满足上述关系时,可对系统邻近中心视场范围内(即水平方向上±5°视场角至±25°视场角的范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于邻近中心视场的视场区域内有足够高的像素和成像解析能力,从而能够将邻近视场中心的重要信息清晰地凸显出来,为系统提供更好的成像效果。超过关系式范围时,将难以达到上述关系范围内的技术效果。
9≤(Y100-Y50)/[(1/2)(FOV100-FOV50)*P]≤20;
其中,Y100为摄像模组10于水平方向上100°视场角所对应的像高的一半,Y50为摄像模组10于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,FOV100为摄像模组10于水平方向上的100°视场角,FOV50为摄像模组10于水平方向上的50°视场角。具体地,(Y100-Y50)/[(1/2)(FOV100-FOV50)*P]可以为16(Pixel/deg)、17(Pixel/deg)或18(Pixel/deg)。满足上述关系时,可对系统边缘视场范围内(即水平方向上±25°视场角至最大视场角的范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于边缘视场范围内有足够高的像素和成像解析能力,从而使系统在大角度边缘视场处能够进行清晰成像,同时在边缘视场区域将大视场拍摄范围广的特性体现出来,为系统提供更好的成像效果。低于关系式下限时,光学系统10的光学总长过长,不利于系统小型化;而超过关系式上限时,光阑STO前后透镜的距离过长,不利于光阑STO位置的稳定性,从而会降低光学系统10边缘位置的像面亮度,影响边缘解析。
6<D34*100/TTL<16;
其中,D34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴上的距离,TTL为摄像模组10的光学总长。具体地,D34*100/TTL可以为6.80、7.00、7.50、8.00、9.00、11.00、13.00、14.00、14.50、15.00或15.40。满足上述关系时,有利于入射至系统的光线充满光瞳,增强成像面S17的明亮度和清晰度,同时有利于缩短系统总长,使系统具有结构紧凑、小型化的特征。超过关系式上限时,则不利于光学系统10的广角化;而低于关系式下限时,则光学系统10会产生较大的畸变,从而不利于光学系统10的成像与拍摄物体的一致性。
3.0<f/tan(HFOV)<4.2;
其中,f为摄像模组10的有效焦距,HFOV为摄像模组10于水平方向上最大视场角的一半,f的单位为mm。具体地,f/tan(HFOV)可以为3.10mm、3.15mm、3.20mm、3.30mm、3.35mm、3.40mm或3.45mm。满足上述关系时,可提供系统充足的视场角以满足电子产品对大视角的要求。
f/EPD≤1.7;
其中,f为摄像模组10的有效焦距,EPD为摄像模组10的入瞳直径。具体地,f/EPD可以为1.60或1.61。满足上述关系时,可使系统像面的成像更明亮,使系统具有大光圈的效果以及更大的景深范围,即更宽的成像深度,有利于使用者或使用系统准确识别和判断由远及近的成像画面。超过关系式范围时,将难以达到上述关系范围内的技术效果。
-5<f1/f<0;
其中,f1为第一透镜L1的焦距,f为摄像模组10的有效焦距。具体地,f1/f可以为-4.20、-4.00、-3.50、-2.50、-2.00、-1.80、-1.60或-1.50。第一透镜L1为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,第一透镜L1可捕获由大角度射入系统的光线,从而可扩大系统的视场角范围,同时还能使系统具有低敏感度以及小型化的特性。超过关系式范围时,将难以达到上述关系范围内的技术效果。
-5<f2/f<-1;
其中,f2为第二透镜L2的焦距,f为摄像模组10的有效焦距。具体地,f2/f可以为-4.50、-4.30、-4.00、-3.00、-2.00、-1.80、-1.60或-1.50。第二透镜L2为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,有利于增大光线宽度,使由大角度入射且经第一透镜L1和第二透镜L2折射后的光线扩宽并充满光瞳,使光线充分传递至高像素成像面S17上,从而获得更宽的视场范围,有利于体现系统高像素的特点。超过关系式范围时,将难以达到上述关系范围内的技术效果。
3.0≤D23/(1/|R2r|-1/|R3f|)<5.0;
其中,D23为第二透镜L2的像侧面S4与第三透镜L3的物侧面S5于光轴上的距离,R2r为第二透镜L2的像侧面S4于光轴处的曲率半径,R3f为第三透镜L3的物侧面S5于光轴处的曲率半径。具体地,D23/(1/|R2r|-1/|R3f|)可以为3.20、3.40、3.80、4.00、4.20、4.40或4.50。满足上述关系时,可减小周边视场的主光线入射至系统成像面S17时的角度,同时降低鬼影产生的机率,且容易抑制像散的产生。超过关系式上限时,第二透镜L2与第三透镜L3的距离过大,不利于第二透镜L2与第三透镜L3的直接承靠,需增加额外的组装机械部件,同时也不利于公差敏感度,降低生产良率,从而增加生产成本;而低于关系式下限时,第二透镜L2的像侧面S4与第三透镜L3的物侧面S5相差过大,容易导致第二透镜L2的像侧面S4过于弯曲,而第三透镜L3的物侧面S5趋于平缓,则光线经过第三透镜L3的像侧面S6反射后,会接着被第二透镜L2的物侧面S3反射并汇聚至成像面S17而产生较强的鬼影,不利于成像品质的提升。
2<f3/f<5;
其中,f3为第三透镜L3的焦距,f为摄像模组10的有效焦距。具体地,f3/f可以为2.50、2.70、3.00、3.50、4.00、4.10或4.30。由于入射光线经过具有负屈折力的第一透镜L1和第二透镜L2折转射出,因此边缘光线射入像面时易产生较大的场曲,当满足上述关系时,第三透镜L3将具有合适的正屈折力以利于校正边缘像差,提升成像解析度。超过关系式范围时,第三透镜L3的焦距不足以校正光学系统10的场曲,从而导致光学系统10出现过校正或欠校正现象,进而降低光学系统10的成像解析性能。
0.3<(D46-D13)/f<1.5;
其中,D13为第一透镜L1的物侧面S1与第三透镜L3的像侧面S6于光轴上的距离,D46为第四透镜L4的物侧面S7与第六透镜L6的像侧面S12于光轴的上的距离,f为摄像模组10的有效焦距。具体地,(D46-D13)/f可以为1.15、1.20、1.25、1.28、1.30或1.35。满足上述关系时,有利于校正系统像差,提升成像解析度,同时保证系统结构紧凑,满足小型化的特征。
4<f56/f<15;
其中,f56为第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距,f为摄像模组10的有效焦距。具体地,f56/f可以为5.50、6.00、7.00、9.00、10.00、11.00、12.00、12.50或13.00。满足上述关系时,第五透镜L5和第六透镜L6整体具有合适的正屈折力,有利于校正系统像差,减小偏心敏感度,并提升成像解析度;同时,满足上述关系时还能降低系统组装敏感度,降低镜片工艺制作及镜头组装的难度,从而提高良率。超过关系式上限时,第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距过长,无法提供足够的屈折力强度,不利于光学系统10的像差校正;而低于关系式下限时,光学系统10的有效焦距较大,不利于系统的广角化设计。
接下来以更为具体详细的实施例来对本申请的摄像模组10进行说明:
第一实施例
参考图1和图2,在第一实施例中,摄像模组10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图2包括第一实施例中摄像模组10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%),其中的像散图和畸变图为d光-587.56nm波长下的曲线图。另外,以下各实施例中,像散图和畸变图的纵坐标表示摄像模组10于水平方向上最大视场角的一半。
第一透镜L1的物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11为凹面,像侧面S12为凹面。
其中,第一透镜L1至第三透镜L3的物侧面及像侧面均为球面;第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均为非球面;第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均为球面;第六透镜L6的物侧面S11为球面,像侧面S12均为非球面。另外第五透镜L5的像侧面S10与第六透镜L6的物侧面S11胶合,使得第五透镜L5与第六透镜L6形成胶合透镜,通过使第五透镜L5与第六透镜L6组成胶合透镜,可有效降低系统的组装敏感度,降低镜片工艺制作及镜头组装难度,从而提高良率。通过配合摄像模组10中各透镜的球面及非球面面型,从而能够有效解决摄像模组10的像差、视界歪曲等问题,改善成像质量。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的材质均为玻璃。此时,由于玻璃透镜具有优良的光学特性,从而有利于提升摄像模组10的成像品质,且玻璃透镜相较而言不容易发生老化,在高温或低温环境下依然能够保持优良的光学性能,因此适合应用在车载摄像设备上,并适合设置于车体外。
第六透镜L6与感光元件110之间还设置有用于滤除红外光的滤光片L7。
在第一实施例中,摄像模组10满足以下各关系:
0≤Ym/[(1/2)FOVm*P]≤26;其中,Ym为摄像模组10于水平方向上m°视场角所对应的像高的一半,Ym的单位为mm,且0<m≤100,FOVm为摄像模组10于水平方向上的m°视场角,P为感光元件110上单位像素的尺寸。
在本实施例及以下的各具体详细的实施例中,单位像素具有方形结构,且单位像素的尺寸P=3μm,也可称每个像素单元的尺寸为3μm。
以下列出m=20、40、60、80及100时每度视场角所对应的平均像素数:
Y20/[(1/2)FOV20*P]=23.87(Pixel/deg);
Y40/[(1/2)FOV40*P]=23.23(Pixel/deg);
Y60/[(1/2)FOV60*P]=22.19(Pixel/deg);
Y80/[(1/2)FOV80*P]=20.81(Pixel/deg);
Y100/[(1/2)FOV100*P]=19.20(Pixel/deg);
上述摄像模组10满足各透镜的结构条件时,有利于在拥有大视野范围的同时还能保持良好的成像品质,且当满足上述关系时,摄像模组10可合理调节系统每度视场角所对应的像素数,从而在拥有大视角拍摄范围的同时,对应每度视场的感光表面上内均有足够的像素数以实现模组的清晰成像,使摄像模组10在整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而为系统提供更好的成像效果。
Y10/[(1/2)FOV10*P]=24(Pixel/deg);其中,Y10为摄像模组10于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,Y10的单位为mm,FOV10为摄像模组10于水平方向上的10°视场角。满足上述关系时,可对系统中心视场范围内(水平方向上±5°视场角以内,即水平方向上10°视场角范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于中心视场范围内有足够高的像素和成像解析能力,从而能够将视场中心的重要信息清晰地凸显出来,同时也能在中心视场范围内将小视场及长焦的特性体现出来,将远距离拍摄细节清晰呈现出来,为系统提供更好的成像效果。
(Y50-Y10)/[(1/2)(FOV50-FOV10)*P]=22(Pixel/deg);其中,Y50为摄像模组10于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,Y10为摄像模组10于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,Y10和Y50的单位均为mm,FOV50为摄像模组10于水平方向上的50°视场角,FOV10为摄像模组10于水平方向上的10°视场角。满足上述关系时,可对系统邻近中心视场范围内(即水平方向上±5°视场角至±25°视场角的范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于邻近中心视场的视场区域内有足够高的像素和成像解析能力,从而能够将邻近视场中心的重要信息清晰地凸显出来,为系统提供更好的成像效果。
(Y100-Y50)/[(1/2)(FOV100-FOV50)*P]=16(Pixel/deg);其中,Y100为摄像模组10于水平方向上100°视场角所对应的像高的一半,Y50为摄像模组10于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,FOV100为摄像模组10于水平方向上的100°视场角,FOV50为摄像模组10于水平方向上的50°视场角。满足上述关系时,可对系统边缘视场范围内(即水平方向上±25°视场角至最大视场角的范围内)的每度视场角所对应的像素数进行合理分配,使系统于边缘视场范围内有足够高的像素和成像解析能力,从而使系统在大角度边缘视场处能够进行清晰成像,同时在边缘视场区域将大视场拍摄范围广的特性体现出来,为系统提供更好的成像效果。
D34*100/TTL=7.64;其中,D34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴上的距离,TTL为摄像模组10的光学总长。满足上述关系时,有利于入射至系统的光线充满光瞳,增强成像面S17的明亮度和清晰度,同时有利于缩短系统总长,使系统具有结构紧凑、小型化的特征。
f/tan(HFOV)=3.48其中,f为摄像模组10的有效焦距,HFOV为摄像模组10于水平方向上最大视场角的一半,f的单位为mm。满足上述关系时,可提供系统充足的视场角以满足电子产品对大视角的要求。
f/EPD=1.61;其中,f为摄像模组10的有效焦距,EPD为摄像模组10的入瞳直径。满足上述关系时,可使系统像面的成像更明亮,使系统具有大光圈的效果以及更大的景深范围,即更宽的成像深度,有利于使用者或使用系统准确识别和判断由远及近的成像画面。
f1/f=-4.39;其中,f1为第一透镜L1的焦距,f为摄像模组10的有效焦距。第一透镜L1为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,第一透镜L1可捕获由大角度射入系统的光线,从而可扩大系统的视场角范围,同时还能使系统具有低敏感度以及小型化的特性。
f2/f=-1.41;其中,f2为第二透镜L2的焦距,f为摄像模组10的有效焦距。第二透镜L2为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,有利于增大光线宽度,使由大角度入射且经第一透镜L1和第二透镜L2折射后的光线扩宽并充满光瞳,使光线充分传递至高像素成像面S17上,从而获得更宽的视场范围,有利于体现系统高像素的特点。
D23/(1/|R2r|-1/|R3f|)=3.08;其中,D23为第二透镜L2的像侧面S4与第三透镜L3的物侧面S5于光轴上的距离,R2r为第二透镜L2的像侧面S4于光轴处的曲率半径,R3f为第三透镜L3的物侧面S5于光轴处的曲率半径。满足上述关系时,可减小周边视场的主光线入射至系统成像面S17时的角度,同时降低鬼影产生的机率,且容易抑制像散的产生。
f3/f=2.43;其中,f3为第三透镜L3的焦距,f为摄像模组10的有效焦距。由于入射光线经过具有负屈折力的第一透镜L1和第二透镜L2折转射出,因此边缘光线射入像面时易产生较大的场曲,当满足上述关系时,第三透镜L3将具有合适的正屈折力以利于校正边缘像差,提升成像解析度。
(D46-D13)/f=1.10;其中,D13为第一透镜L1的物侧面S1与第三透镜L3的像侧面S6于光轴上的距离,D46为第四透镜L4的物侧面S7与第六透镜L6的像侧面S12于光轴的上的距离,f为摄像模组10的有效焦距。满足上述关系时,有利于校正系统像差,提升成像解析度,同时保证系统结构紧凑,满足小型化的特征。
f56/f=8.15;其中,f56为第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距,f为摄像模组10的有效焦距。满足上述关系时,第五透镜L5和第六透镜L6整体具有合适的正屈折力,有利于校正系统像差,减小偏心敏感度,并提升成像解析度;同时,满足上述关系时还能降低系统组装敏感度,降低镜片工艺制作及镜头组装的难度,从而提高良率。
上述摄像模组10在拥有大视角拍摄范围的同时,对应每度视场的感光表面上内均有足够的像素数以实现模组的清晰成像,使摄像模组10在整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而为系统提供更好的成像效果。
另外,摄像模组10的各透镜参数由表1和表2给出,表2中的K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。由物面至像面(成像面S17)的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列,其中,位于物面的被摄物能够于摄像模组10的成像面S17上形成清晰的成像。面序号1和2分别表示第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近轴处(或理解为于光轴上)的曲率半径。透镜于“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至后一透镜的物侧面于光轴上的距离。本申请实施例中的各透镜的光轴处于同一直线上,该直线作为摄像模组10的光轴。面序号12中的“厚度”参数值为第六透镜L6的像侧面S12至滤光片L7的物侧面S13于光轴上的距离。保护玻璃L8于面序号20所对应的“厚度”参数数值为保护玻璃L8的像侧面S16至摄像模组10的像面(成像面S17)于光轴上的距离。
在第一实施例中,摄像模组10的有效焦距f=4.15mm,光圈数FNO=1.61,水平方向上最大视场角FOV=100°,水平方向上最大视场角的一半HFOV=50°,光学总长TTL=24.00mm,光学总长TTL为第一透镜L1的物侧面S1至摄像模组10的成像面S17于光轴上的距离。
另外,在以下各实施例(第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例、第五实施例及第六实施例)中,各透镜的折射率、阿贝数和焦距均为587.56nm波长下的数值。另外,各实施例的关系式计算和透镜结构以透镜参数(如表1、表2、表3、表4等)为准。
表1
Figure BDA0002383432750000111
表2
Figure BDA0002383432750000112
第二实施例
参考图3和图4,在第二实施例中,摄像模组10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图4包括第二实施例中摄像模组10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%),其中的像散图和畸变图为d光-587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。
另外,第五透镜L5与第六透镜L6形成胶合透镜。
另外,第二实施例中摄像模组10的各透镜参数由表3和表4给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表3
Figure BDA0002383432750000121
表4
Figure BDA0002383432750000122
Figure BDA0002383432750000131
该实施例的摄像模组10满足以下关系:
Figure BDA0002383432750000132
第三实施例
参考图5和图6,在第三实施例中,摄像模组10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图6包括第三实施例中摄像模组10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%),其中的像散图和畸变图为d光-587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11为凹面,像侧面S12为凹面。
另外,第五透镜L5与第六透镜L6形成胶合透镜。
另外,第三实施例中摄像模组10的各透镜参数由表5和表6给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表5
Figure BDA0002383432750000133
Figure BDA0002383432750000141
表6
Figure BDA0002383432750000142
该实施例的摄像模组10满足以下关系:
Figure BDA0002383432750000143
第四实施例
参考图7和图8,在第四实施例中,摄像模组10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图8包括第四实施例中摄像模组10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%),其中的像散图和畸变图为d光-587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11为凹面,像侧面S12为凹面。
另外,第五透镜L5与第六透镜L6形成胶合透镜。
另外,第四实施例中摄像模组10的各透镜参数由表7和表8给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表7
Figure BDA0002383432750000151
表8
Figure BDA0002383432750000152
该实施例的摄像模组10满足以下关系:
Figure BDA0002383432750000153
Figure BDA0002383432750000161
第五实施例
参考图9和图10,在第五实施例中,摄像模组10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图10包括第五实施例中摄像模组10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%),其中的像散图和畸变图为d光-587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凹面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。
另外,第五透镜L5与第六透镜L6形成胶合透镜。
另外,第五实施例中摄像模组10的各透镜参数由表9和表10给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表9
Figure BDA0002383432750000162
Figure BDA0002383432750000171
表10
Figure BDA0002383432750000172
该实施例的摄像模组10满足以下关系:
Figure BDA0002383432750000173
第六实施例
参考图11和图12,在第六实施例中,摄像模组10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图12包括第六实施例中摄像模组10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%),其中的像散图和畸变图为d光-587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凸面,像侧面S10为凸面。
第六透镜L6的物侧面S11为凹面,像侧面S12为凸面。
另外,第五透镜L5与第六透镜L6形成胶合透镜。
另外,第六实施例中摄像模组10的各透镜参数由表11和表12给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表11
Figure BDA0002383432750000181
表12
Figure BDA0002383432750000182
该实施例的摄像模组10满足以下关系:
Figure BDA0002383432750000183
Figure BDA0002383432750000191
上述摄像模组10在拥有大视角拍摄范围的同时,对应每度视场的感光表面上内均有足够的像素数以实现模组的清晰成像,使摄像模组10在整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而为系统提供更好的成像效果。
在一些实施例中,感光元件110与各透镜(第一透镜L1至第六透镜L6)的距离相对固定,此时,摄像模组10为定焦模组。在另一些实施例中,可通过设置音圈马达等驱动机构以使感光元件110能够相对摄像模组10中的各透镜相对移动,从而实现对焦效果。具体地,在装配上述各透镜的镜筒上设置有与驱动芯片电性连接的线圈,同时摄像模组10还设置有磁石,通过通电后的线圈与磁石之间的磁力作用以驱动镜筒相对感光元件110运动,从而实现对焦效果。在另一些实施例中,也可通过设置类似的驱动机构以驱动摄像模组10中的部分透镜移动,从而实现光学变焦效果。
参考图13,本申请的一些实施例还提供了一种电子装置20,摄像模组10应用于电子装置20以使电子装置20具备摄像功能。具体地,电子装置20包括壳体210,摄像模组10安装于壳体210,壳体210可以是电路板、中框等部件。电子装置20可以是但不限于智能手机、智能手表、电子书阅读器、车载摄像装置、监控设备、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant,个人数字助理)、无人机等。具体地,在一些实施例中,电子装置20为智能手机,智能手机包括中框和电路板,电路板设置于中框,摄像模组10安装于智能手机的中框,且其中的感光元件110与电路板电性连接。通过采用上述摄像模组10,电子装置20在拥有大视角拍摄范围的同时,对应每度的视场内均有足够的像素数以实现模组的清晰成像,使整个视场内有足够高的像素和成像解析能力,从而使电子装置20具有优良的成像效果。
参考图14,本申请的一些实施例还提供了一种汽车30。此时,当电子装置20为车载摄像设备时,电子装置20可作为汽车30的前视摄像装置、后视摄像装置或侧视摄像装置。具体地,汽车30包括车体310,电子装置20的壳体210安装于车体310上。电子装置20可安装于车体310的前侧(如进气格栅处)、左前大灯、右前大灯、左后视镜、右后视镜、车尾箱盖板、车顶等任意位置。其次,也可在汽车30内设置显示设备,电子装置20与显示设备通信连接,从而,车体310上的电子装置20所获得的影像能够在显示设备上实时显示,让驾驶者能够获得车体310四周更大范围的环境信息,使驾驶者在行车和泊车时更为方便及安全。当设置有多个电子装置20以获取不同方位的景象时,电子装置20所获得的影像信息能够被合成,并能够以俯视图的形式呈现在显示设备上。
具体地,在一些实施例中,汽车30包括至少四个电子装置20,电子装置20分别安装在车体310的前侧(如进气格栅处)、左侧(如左后视镜处)、右侧(如右后视镜处)及后侧(如车尾箱盖板处),以构建汽车环视系统。汽车环视系统包括安装在车体310前后左右的四个(或更多个)电子装置20,多个电子装置20可同时采集汽车30四周的景象,随后经电子装置20采集到图像信息经过图像处理单元进行畸变还原、视角转化、图像拼接、图像增强等步骤,最终形成一幅汽车30四周的无缝隙的360°全景俯视图,并于显示设备上显示。当然,除了显示全景图,也可以显示任何一方位的单侧视图。另外,显示设备上也可配置配制与显示图像对应的标尺线以方便驾驶者准确地确定障碍物的方位和距离。
通过采用上述电子装置20,电子装置20能够为汽车30获得大角度范围的拍摄及清晰成像,可有效减少驾驶者的视野盲区并提高成像画面质量,使驾驶者能够获得更多的且清晰的车体外围的路况信息,从而能够降低汽车在变道、泊车、转弯等操作时的安全隐患。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种摄像模组,其特征在于,由物侧至像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的像侧面为凹面;
具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的像侧面为凹面;
具有正屈折力的第三透镜;
具有正屈折力的第四透镜;
具有正屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面;
具有负屈折力的第六透镜,所述第六透镜的物侧面为凹面;
感光元件;
所述摄像模组还包括光阑,所述光阑设置于所述第四透镜的物侧;
且所述摄像模组满足以下关系:
0≤Ym/[(1/2)FOVm*P]≤26;
其中,Ym为所述摄像模组于水平方向上m°视场角所对应的像高的一半,且0<m≤100,FOVm为所述摄像模组于水平方向上的m°视场角,P为所述感光元件上单位像素的尺寸。
2.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
21≤Y10/[(1/2)FOV10*P]≤26;
其中,Y10为所述摄像模组于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,FOV10为所述摄像模组于水平方向上的10°视场角。
3.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
20≤(Y50-Y10)/[(1/2)(FOV50-FOV10)*P]≤26;
其中,Y50为所述摄像模组于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,Y10为所述摄像模组于水平方向上10°视场角所对应的像高的一半,FOV50为所述摄像模组于水平方向上的50°视场角,FOV10为所述摄像模组于水平方向上的10°视场角。
4.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
9≤(Y100-Y50)/[(1/2)(FOV100-FOV50)*P]≤20;
其中,Y100为所述摄像模组于水平方向上100°视场角所对应的像高的一半,Y50为所述摄像模组于水平方向上50°视场角所对应的像高的一半,FOV100为所述摄像模组于水平方向上的100°视场角,FOV50为所述摄像模组于水平方向上的50°视场角。
5.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
6<D34*100/TTL<16;
其中,D34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离,TTL为所述摄像模组的光学总长。
6.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
3.0<f/tan(HFOV)<4.2;
其中,f为所述摄像模组的有效焦距,HFOV为所述摄像模组于水平方向上最大视场角的一半,f的单位为mm。
7.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
f/EPD≤1.7;
其中,f为所述摄像模组的有效焦距,EPD为所述摄像模组的入瞳直径。
8.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
-5<f1/f<0;
其中,f1为所述第一透镜的焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。
9.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
-5<f2/f<-1;
其中,f2为所述第二透镜的焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。
10.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
3.0≤D23/(1/|R2r|-1/|R3f|)<5.0;
其中,D23为所述第二透镜的像侧面与所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离,R2r为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,R3f为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
11.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
2<f3/f<5;
其中,f3为所述第三透镜的焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。
12.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
0.3<(D46-D13)/f<1.5;
其中,D13为所述第一透镜的物侧面与所述第三透镜的像侧面于光轴上的距离,D46为所述第四透镜的物侧面与所述第六透镜的像侧面于光轴的上的距离,f为所述摄像模组的有效焦距。
13.根据权利要求1所述的摄像模组,其特征在于,满足以下关系:
4<f56/f<15;
其中,f56为所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距,f为所述摄像模组的有效焦距。
14.根据权利要求1至13任意一项所述的摄像模组,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、所述第五透镜及所述第六透镜中至少一个的物侧面和/或至少一个像侧面为非球面。
15.根据权利要求1至13任意一项所述的摄像模组,其特征在于,所述第五透镜的像侧面与所述第六透镜的物侧面相胶合。
16.一种电子装置,其特征在于,包括壳体及权利要求1至15任意一项所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述壳体。
17.一种汽车,其特征在于,包括车体及权利要求16所述的电子装置,所述电子装置设置于所述车体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113238344A (zh) * 2021-05-24 2021-08-10 厦门力鼎光电股份有限公司 一种大通光高分辨飞行时间测量镜头
CN116299956A (zh) * 2022-09-07 2023-06-23 广东省三目汽车电子有限公司 非均匀矫正的矩形摄像头及其电子后视镜系统cms

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