镜头模块的制作方法_2

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0AL)、光 轴上的光阑和图像传感器之间的距离(SL)、图像高度(HIGH)、透镜的后焦距(BFL)、光学系 统的总焦距、每个透镜的焦距均以毫米(mm)来表示。此外,透镜的厚度、透镜之间的间隔、 0AL和SL是基于透镜的光轴而测量的距离。
[0053] 此外,关于透镜的形状,透镜凸出的表面是指相应表面的光轴部分是凸出的,透镜 凹入的表面是指相应表面的光轴部分是凹入的。因此,在透镜的一个表面被描述为凸出的 构造中,透镜的边缘部分可以是凹入的。类似地,在透镜的一个表面被描述为凹入的构造 中,透镜的边缘部分可以是凸出的。换言之,透镜的近轴区域可以是凸出的,而透镜的近轴 区域之外的剩余部分是凸出的、凹入的或者平坦的。另外,透镜的近轴区域可以是凹入的, 而透镜的近轴区域之外的剩余部分是凸出的、凹入的或者平的。
[0054] 镜头模块包括具有多个透镜的光学系统。在一个实施例中,镜头模块的光学系统 包括具有屈光力的五个透镜。然而,镜头模块不限于包括五个透镜。在不脱离在此描述的 实施例的范围的情况下,镜头模块可包括四个透镜至六个透镜。根据示例性的示例,描述光 学系统的实施例包括具有特定的屈光力的五个透镜。然而,本领域的普通技术人员将理解, 在获得下面描述的各个结果和益处的同时,可以改变光学系统的透镜的数量,例如,两个透 镜至六个透镜之间进行改变。此外,虽然每个透镜被描述为具有特定的屈光力,但可针对多 个透镜中的至少一个使用不同的屈光力来实现期望的结果。
[0055] 此外,镜头模块包括不具有屈光力的其他组件,例如,用于控制光量的光阑。镜头 模块还可包括用于阻挡红外光的红外截止滤光器。镜头模块还可包括:图像传感器(例如, 成像装置),用于将穿过光学系统从对象的图像反射的光转换成电信号。镜头模块还可包括 用于调节透镜之间的间隔的间隔保持构件。在一个示例性的实施例中,间隔保持构件调节 按照距离彼此分开的每个透镜与滤光器。然而,在可选的实施例中,间隔保持构件可调节每 个透镜,使得多个透镜中的至少两个彼此接触,而使其他透镜和滤光器之间具有预定间隔。 在进一步的实施例中,间隔保持构件可调节每个透镜,使得多个透镜中的至少两个彼此接 触,而使其他透镜之间具有间隔并且使多个透镜中的至少一个接触滤光器。
[0056] 第一透镜至第五透镜利用具有不同于空气的折射率的折射率的材料形成。例如, 第一透镜至第五透镜由塑料或玻璃形成。在示例中,第一透镜至第五透镜中的至少一个具 有非球面形状。在另一示例中,第一透镜至第五透镜中仅第五透镜具有非球面形状。另外, 第一透镜至第五透镜中的每个的至少一个表面可以是非球面的。例如,每个透镜的非球面 通过下面的等式表示:
[0057] 「笔忒 1?
[0058]
[0059] 在示例中,c是相应的透镜的曲率半径的倒数,k是圆锥曲线常数,r是从非球面上 的某一点沿着垂直于光轴的方向到光轴的距离。此外,常数A至J依次表示4阶至20阶非 球面系数。此外,Z表示r处的非球面上的某一点与经过透镜的非球面的顶点相交的切平 面之间的距离。
[0060] 构造镜头模块的光学系统具有78度或更大的宽视场角(F0V)。因此,根据实施例 的镜头模块可容易地捕获可按照宽视场角查看的图像。
[0061] 镜头模块包括第一透镜至第五透镜。此外,镜头模块还包括滤光器和图像传感器。 接下来将描述上述组件。
[0062] 第一透镜至第五透镜中的每个具有屈光力(正或负)。例如,在一个构造中,第一 透镜具有正屈光力。
[0063] 第一透镜具有弯月形状。第一透镜具有第一表面或物方表面凸出且第二表面或像 方表面凹入的弯月形状。在可选的实施例中,第一透镜的第一表面或物方表面是凸出的,第 二表面或像方表面是平坦的或大致是平坦的。
[0064] 第一透镜具有非球面。例如,第一透镜的两个表面是非球面。第一透镜由具有相 对高的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,利用塑料材料或其他有机聚合物形成 第一透镜。然而,第一透镜的材料不限于此。例如,第一透镜由玻璃形成。
[0065] 第二透镜具有屈光力。例如,第二透镜具有负屈光力。
[0066] 第二透镜具有弯月形状。在一个实施例中,第二透镜具有第一表面凸起且第二表 面凹入的弯月形状。在可选的实施例中,第二透镜的第一表面或物方表面是平坦的或大致 是平坦的,第二表面或像方表面是凹入的。
[0067] 第二透镜具有非球面。在一个示例中,第二透镜的像方表面是非球面。第二透镜 可由具有相对高的透光率和优异的可加工性的材料形成。在一个示例中,第二透镜由塑料 或其他有机聚合物形成。然而,第二透镜的材料不限于此。例如,第二透镜可由玻璃形成。
[0068] 第二透镜由具有高折射率的材料形成。例如,第二透镜由折射率为1. 60或更大的 材料形成。在该示例中,第二透镜具有24或更小的阿贝数。由这种材料形成的第二透镜即 使在具有相对小的曲率时也容易使光折射。因此,在与本实施例相关联的众多优点的一些 中,由这种材料形成的第二透镜可被容易地制造并且用于有效地降低由制造公差导致的缺 陷率。此外,第二透镜使透镜之间的距离减小,这使镜头模块小型化。
[0069] 第三透镜具有屈光力。这里,第三透镜具有正屈光力。
[0070] 第三透镜可具有弯月形状。例如,第三透镜可具有物方表面凹入且像方表面突出 的弯月形状。
[0071 ] 第三透镜具有非球面。例如,第三透镜的两个表面是非球面。第三透镜由具有高 的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,第三透镜可由塑料或玻璃形成。
[0072] 第四透镜具有屈光力。例如,第四透镜可具有负屈光力。
[0073] 第四透镜的一个表面可以是凹入的。作为示例,第四透镜可具有凹入的第一表面。 作为另一示例,第四透镜可具有凹入的第二表面。作为另一示例,第四透镜的两个表面可以 是凹入的。
[0074] 第四透镜可具有非球面。例如,第四透镜的两个表面均是非球面。第四透镜由具 有高的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,第四透镜由塑料或玻璃形成。
[0075] 第四透镜包括拐点(inflection point)。例如,四个或更多个拐点形成在第四透 镜的物方表面上。作为另一示例,一个或更多个拐点形成在第四透镜的像方表面上。在一 个示例中,第四透镜的像方表面在近轴区域是平坦的或大致是平坦的,并在其边缘部分逐 渐弯曲为凸出。在另一示例中,第四透镜的像方表面在近轴区域是凹入的,并在其边缘区域 逐渐弯曲为凸出。如上描述构造的第四透镜可用于有效地校正佩兹沃场曲率。
[0076] 第四透镜由具有相对高折射率的材料形成。例如,第四透镜可由折射率为1. 60或 更大的材料形成。在示例中,第四透镜具有30或更小的阿贝数。由这种材料形成的第四透 镜即使在具有相对小的曲率时也容易地使光折射。因此,由这种材料形成的第四透镜容易 制造,并被构造为降低由制造公差导致的缺陷率。此外,由这种材料形成的第四透镜使透镜 之间的距离减小,从而可用于使镜头模块小型化。
[0077] 第五透镜具有屈光力。例如,第五透镜具有负屈光力。
[0078] 第五透镜具有弯月形状。作为示例,第五透镜具有第一表面凸出且第二表面凹入 的弯月形状。
[0079] 第五透镜包括拐点。作为示例,一个或更多个拐点形成在第五透镜的物方表面上。 作为另一示例,一个或更多个拐点形成在第五透镜的像方表面上。如上描述构造的第五透 镜的物方表面具有交替形成在其上的凸出部和凹入部。类似地,第五透镜的像方表面在其 光轴周围凹入,并在其边缘部分凸出。在实施例中,第五透镜的像方表面在近轴区域是凹入 的,并朝着其边缘部分逐渐弯曲为凸出。
[0080] 第五透镜具有非球面。例如,第五透镜的两个表面是非球面。第五透镜由具有相 对高的透光率和优异的可加工性的材料形成。例如,第五透镜可由塑料或其他有机聚合物 形成。然而,第五透镜的材料不限于此。例如,第五透镜可由玻璃形成。
[0081] 本领域的普通技术人员将理解的是,可以按照与以上描述的构造相反的屈光力来 构造第一透镜至第五透镜中的每个。例如,在可选的构造中,第一透镜具有负屈光力,第二 透镜具有正屈光力,第二透镜具有负屈光力,第四透镜具有正屈光力,第五透镜具有负屈光 力。
[0082] 滤光器部分地阻挡通过第一透镜至第五透镜入射的入射光。作为示例,滤光器是 阻挡入射光中的红外波长的光的红外截止滤光器。滤光器利用塑料材料或玻璃形成,并具 有60或更小的阿贝数。
[0083] 图像传感器被构造为实现相对高水平的分辨率,例如,1300万像素。例如,构造图 像传感器的像素的单位尺寸为1. 12 μ m或更小。
[0084] 所述镜头模块具有宽视场角。例如,所述镜头模块具有近似80度或更大的视场 角。另外,镜头模块具有相对短的长度。例如,构造镜头模块的光学系统的总长度(TTL,从 第一透镜的物方表面到图
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