摄像镜头、摄像模组及终端制造技术

本申请提供了摄像镜头、摄像模组及终端，该摄像镜头沿光轴从物面到像面包括第一透镜、衍射光学元件和透镜模组，第一透镜朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面，具有正的光焦度；衍射光学元件具有正的光焦度且具有负色散性质，其包括朝向物面侧的面、朝向像面侧的面、以及位于这两个面之间的衍射面，朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面；透镜模组包括N枚透镜，N枚透镜中的各个透镜的朝向物面侧的面和朝向像面侧的面中至少有一个面为非球面，透镜模组具有正的光焦度。本申请提供的摄像镜头可以满足小型化和高成像质量要求，以及满足图像传感器幅面增大的需求。

【技术实现步骤摘要】
摄像镜头、摄像模组及终端
本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及摄像镜头、摄像模组及终端。
技术介绍
近年来，随着智能终端技术的发展，拍摄功能已经成为很多智能终端(如智能手机)的必备功能特性。以智能手机为例，摄像镜头作为智能手机的摄像模块的核心组件，其技术得到飞速的发展。随着时间和技术的发展，用户对智能手机的小型化和拍摄功能的高成像质量(大光圈)的需求日益增加。通常来说，高成像质量的评估参数包括了色差、单色像差(包括像散、畸变、球面像差等)等等像差的光学指标，为了获得高成像质量，需要足够大的光学空间来平衡不同的像差，可通过调整摄像镜头中透镜的非球面系数和透镜距离等来平衡单色像差，从而得到大光圈。但是在大光圈的情况下，色差通常难以控制。现有技术中消除色差通常有以下两种方法：一种方法是选择低色散的光学材料来制成透镜，从而有利于消除色差。比如，采用玻璃材料制成的透镜的色散都比较低，而塑料材料制成的透镜的色散都比较大，但是，若采用玻璃材料来制成透镜，其加工工艺要求非常高，且成本较昂贵，极大限制了其在智能手机的镜头上应用。另一种方法是增加摄像镜头中的透镜枚数，通过增加若干枚透镜来更好地消除色差。比如，当前较高端的摄像镜头普遍采用6枚透镜组合，而很多企业为了进一步消除色差来提升成像质量，都在积极开发7枚或者8枚透镜组合的技术。然而，这种方法容易受到智能手机尺寸的限制，与智能手机轻薄化的趋势相矛盾。另外，现有技术中，智能手机的摄像镜头主要是针对1/3.2英寸～1/3.0英寸的图像传感器来进行设计，整体光学总长(TotalTrackLength，TTL)通常约为5.0mm。而随着智能手机硬件性能的演进，更大尺寸、更高的分辨率的图像传感器(如1/2.8英寸～1/2.3英寸)开始广泛被采用，随着图像传感器幅面越来越大，当前的主流摄像镜头设计方案势必会导致TTL参数进一步增大。而由于智能手机尺寸的限制，摄像镜头的总厚度和面积难以进一步增加，同时满足小型化和高成像质量的困难会更大。综上所述，对摄像镜头的设计而言，既要满足小型化和高成像质量要求，又要满足图像传感器幅面增大的需求，目前来说是一种严峻的技术挑战。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了摄像镜头、摄像模组及终端，该摄像镜头可以满足小型化和高成像质量要求，以及满足图像传感器幅面增大的需求。第一方面，本专利技术实施例提供了一种摄像镜头。该摄像镜头沿光轴从物面到像面包括：第一透镜、第二透镜和透镜模组，第二透镜为衍射光学元件，衍射光学元件位于第一透镜和透镜模组之间，且与第一透镜和透镜模组相隔离，所述第一透镜、所述衍射光学元件和位于所述透镜模组内的N个透镜的光轴互为重合。其中：第一透镜，包括相背离的两个面，其中朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面；所述第一透镜具有正的光焦度；衍射光学元件，包括两层不同的光学材料以及位于两者之间的光学衍射光栅，也就是说所述衍射光学元件包括朝向物面侧的面、朝向像面侧的面、以及位于这两个面之间的衍射面；其中，朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面；所述衍射光学元件具有正的光焦度；由于衍射光学元件具有负反常色散(简称负色散)的性质，因而可用该衍射光学元件来抵消折射元件(如L1、透镜模组)的正色散。透镜模组，包括沿光轴间隔排列的N枚透镜，N为大于或等于3且小于或等于7的整数；所述N枚透镜中的各个透镜的朝向物面侧的面和朝向像面侧的面中，至少有一个面为非球面，所述透镜模组具有正的光焦度，从而用以平衡球差、像散等单色像差。可以看到，本专利技术实施例提供的摄像镜头一方面能够利用衍射光学元件的负色散来抵消折射元件(如L1、透镜模组)的正色散，从而有效降低了成像的色差；另一方面可通过透镜模组，能进一步平衡像散、球差、畸变等单色像差。所以，采用这样的结构框架设计的摄像镜头，将能够针对不同尺寸的图像传感器(如1/2.8英寸～1/2.3英寸等等的大幅面的图像传感器)来设计实现大光圈的摄像镜头，提高成像质量；另外，基于实施本专利技术实施例的摄像镜头的上述结构特点，将能够通过优化摄像镜头的各个透镜的物理参数(如非球面系数、厚度、透镜材料、折射率等)来实现较小的TTL，满足摄像镜头的小型化需求。也就是说，本专利技术实施例提供的摄像镜头既能同时满足小型化和高成像质量，又能满足图像传感器幅面增大的需求。基于第一方面，在可能的实施方式中，所述摄像镜头的光圈值Fno(F值)在2.0～1.2之间，如F1.6、F1.5、F1.4等。通过采用大光圈可以提升摄像镜头的进光量，从而提升夜景或室内场景中的成像清晰度、色彩准确度，并降低对拍照录像的防抖要求。基于第一方面，在可能的实施方式中，摄像镜头中所有的透镜均可由塑料材料构成，所以，实施本专利技术实施例还有利于降低摄像镜头的成本。具体的，L1可具体采用环烯烃类的低色散的材料；透镜模组中的透镜可以根据摄像镜头的结构设计情况来选择采用常规的镜头材料(如聚碳酸酯类的高色散的材料，或者环烯烃类的低色散的材料，等等)。所述衍射光学元件中，朝向物面侧的面和衍射面之间的透镜材料采用低色散的硫代树脂材料，该材料的折射率N1的范围条件为1.62<N1<1.76；衍射面和朝向像面侧的面之间的透镜材料采用高色散的聚碳酸酯类或者改性烷烃类材料，该材料的折射率N2的范围条件为1.55<N2<1.64。基于第一方面，在可能的实施方式中，所述衍射光学元件中，位于朝向物面侧的面和衍射面之间的材料的光焦度为P1，位于朝向像面侧的面和衍射面之间的材料的光焦度为P2，P1和P2满足条件式：-4<P1/P2<4。衍射光学元件的光焦度P1、P2与衍射光学元件的前一透镜的光焦度Pfront(即第一透镜L1的光焦度)、衍射光学元件的后一透镜的光焦度Plast(即透镜模组中的第三透镜L3的光焦度)之间还可满足以下条件：Abs(P1/Pfront)<4；Abs(P2/Plast)<Abs(P1/Pfront)，其中，Abs表示绝对值函数。由于采取了两个光焦度对光焦度进行分散，可以降低单镜片的对光线的折射要求，从而能够降低由于单一大光焦度带来的球面像差、像散、畸变等单色像差，实现在较小的光学总长下实现超大的光圈。基于第一方面，在可能的实施方式中，所述衍射光学元件中，位于朝向物面侧的面和衍射面之间的材料对钠光谱的d线的阿贝数为Vd21，位于朝向像面侧的面和衍射面之间的材料对钠光谱的d线的阿贝数为Vd22，Vd21和Vd22分别满足以下条件式：30<Vd21<60；20<Vd22<40。具体实现中，衍射光学元件的透镜A、透镜B的阿贝数与光学衍射元件的前一透镜的阿贝数(即第一透镜L1所采用材料的阿贝数Vd1)、光学衍射元件的后一透镜的阿贝数(即透镜模组中的第三透镜L3所采用材料的阿贝数Vd3)之间还可满足以下条件：Vd1〉Vd21〉Vd22〉Vd3，或者Vd1<Vd21<Vd22<Vd3。基于第一方面，在可能的实施方式中，该衍射光学元件中的透镜A厚度为H1，H1满足：0＜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头沿光轴从物面到像面包括：第一透镜、第二透镜和透镜模组，所述第二透镜为衍射光学元件，所述衍射光学元件位于所述第一透镜和所述透镜模组之间，且与所述第一透镜和所述透镜模组相隔离，其中：所述第一透镜朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面；所述第一透镜具有正的光焦度；所述衍射光学元件包括朝向物面侧的面、朝向像面侧的面、以及位于这两个面之间的衍射面；其中，朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面；所述衍射光学元件具有正的光焦度；所述透镜模组包括沿光轴间隔排列的N枚透镜，N为大于或等于3且小于或等于7的整数；所述N枚透镜中的各个透镜的朝向物面侧的面和朝向像面侧的面中，至少有一个面为非球面；所述透镜模组具有正的光焦度；其中，所述第一透镜、所述衍射光学元件和位于所述透镜模组内的N个透镜的光轴互为重合。

【技术特征摘要】
1.一种摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头沿光轴从物面到像面包括：第一透镜、第二透镜和透镜模组，所述第二透镜为衍射光学元件，所述衍射光学元件位于所述第一透镜和所述透镜模组之间，且与所述第一透镜和所述透镜模组相隔离，其中：所述第一透镜朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面；所述第一透镜具有正的光焦度；所述衍射光学元件包括朝向物面侧的面、朝向像面侧的面、以及位于这两个面之间的衍射面；其中，朝向物面侧的面在光轴处为凸面，朝向像面侧的面在光轴处为凹面；所述衍射光学元件具有正的光焦度；所述透镜模组包括沿光轴间隔排列的N枚透镜，N为大于或等于3且小于或等于7的整数；所述N枚透镜中的各个透镜的朝向物面侧的面和朝向像面侧的面中，至少有一个面为非球面；所述透镜模组具有正的光焦度；其中，所述第一透镜、所述衍射光学元件和位于所述透镜模组内的N个透镜的光轴互为重合。2.如权利要求1任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述衍射光学元件中，位于朝向物面侧的面和衍射面之间的材料的折射率为N1，位于朝向像面侧的面和衍射面之间的材料的折射率为N2，N1和N2分别满足以下条件式：1.62<N1<1.76；1.55<N2<1.64。3.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，所述衍射光学元件中，位于朝向物面侧的面和衍射面之间的材料对钠光谱的d线的阿贝数为Vd21，位于朝向像面侧的面和衍射面之间的材料对钠光谱的d线的阿贝数为Vd22，Vd21和Vd22分别满足以下条件式：30<Vd21<60；20<Vd22<40。4.如权利要求1-3任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述衍射光学元件中，位于朝向物面侧的面和衍射面之间的材料的光焦度为P1，位于朝向像面侧的面和衍射面之间的材料的光焦度为P2，P1和P2满足条件式：-4<P1/P2<4。5.如权利要求1-4任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述衍射光学元件朝向物面侧的面和朝向像面侧的面中，至少有一个面为非球面。6.如权利要求1-5任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述透镜模组包括如下4个透镜：第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中：所述第三透镜朝向物面侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：於丰，安澤卓也，野田百合，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44