镜头系统、指纹识别装置和终端设备制造方法及图纸

本申请提供一种镜头系统、指纹识别装置和终端设备。镜头系统包括：从物方到像方依次设置的第一透镜和第二透镜；第一透镜为负光焦度的镜片，第一透镜具有朝向物方的凹面以及朝向像方的凸面，第一透镜的至少一个面为非球面；第二透镜为正光焦度的镜片，第二透镜具有朝向像方的凸面，第二透镜的至少一个面为非球面；第一透镜的焦距f1和第二透镜的焦距f2满足

【技术实现步骤摘要】
镜头系统、指纹识别装置和终端设备


[0001]本申请实施例涉及光学成像领域，并且更具体地，涉及镜头系统、指纹识别装置和终端设备。

技术介绍

[0002]光学式屏下指纹识别方案的出现，使手机能够取消物理指纹按键，提高手机外观设计的自由度，增大手机的屏占比，提高外观美学设计，目前已经成为手机指纹识别的最优方案之一。
[0003]随着手机行业的蓬勃发展，光学式屏下指纹在推出各种新技术追求更高性能的同时，进一步简化现有方案，并降低成本也是非常重要的。
[0004]鉴于此，如何提供一种低成本且高性能的光学成像系统以及指纹识别装置，是一项亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种镜头系统、指纹识别装置和终端设备，具有较低的成本以及较高的成像性能。
[0006]第一方面，提供一种镜头系统，包括：从物方到像方依次设置的第一透镜和第二透镜；第一透镜为负光焦度的镜片，第一透镜具有朝向物方的凹面以及朝向像方的凸面，第一透镜的至少一个面为非球面；第二透镜为正光焦度的镜片，第二透镜具有朝向像方的凸面，第二透镜的至少一个面为非球面；第一透镜的焦距f1和第二透镜的焦距f2满足
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5<f1/f2<
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2.61。
[0007]通过本申请实施例的技术方案，提供了一种包括两个透镜的镜头系统，该镜头系统可具有较低的成本、较低的结构复杂度以及较小的体积。另外，通过对该镜头系统中两个透镜的面型以及光焦度分配设计，可以使得该镜头系统具有较优的成像质量。综上，本申请实施例提供的镜头系统在兼具较优成像质量的同时还具有较低的成本、较低的结构复杂度以及较小的体积，有利于该镜头系统在指纹成像装置或者其它成像装置中的推广和使用。
[0008]在一些可能的实施方式中，镜头系统用于设置在电子设备的显示屏的下方，镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和显示屏的下表面至成像面的距离TTL满足0.35<|Y'/(f*TTL)|<0.58。
[0009]通过该实施方式的技术方案，镜头系统在成像面上的最大像高Y'、镜头系统的焦距f和显示屏的下表面至成像面的距离TTL三者之间具有较高的相关度，不仅能影响镜头系统的整体尺寸，还能影响镜头系统的光学成像性能。综合考虑该三者之间的比例关系，可以使得本申请实施例提供的镜头系统在能够满足显示屏下方的厚度空间的基础上，保障镜头系统的整体光学成像性能。
[0010]在一些可能的实施方式中，镜头系统的焦距f和第一透镜的焦距f1满足
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6<f1/f<
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3；和/或，镜头系统的焦距f和第二透镜的焦距f2满足1.15<f2/f<1.4。
[0011]通过该实施方式的技术方案，能够进一步优化镜头系统的光焦度分配，使得镜头系统获得更为合理的光组结构，控制像差合理分布于第一透镜和第二透镜之间，进一步提升镜头系统的光学成像质量。
[0012]在一些可能的实施方式中，第一透镜的焦距f1和第一透镜朝向物方的表面的曲率半径r1满足4.1<f1/r1<8；和/或，第一透镜的焦距f1和第一透镜朝向像方的表面的曲率半径r2满足1.8<f1/r2<5.2。
[0013]通过该实施方式的技术方案，设计第一透镜的两个表面的曲率半径与第一透镜的焦距的比例关系，可以进一步优化设计第一透镜的面型以及光学性能。通过第一透镜合理的曲率分配和面型设计，能够有效校正大FOV带来的大角度入射光产生的像差，减轻后续光学元件的成像压力，有效提高成像质量。
[0014]在一些可能的实施方式中，第二透镜的焦距f2和第二透镜朝向物方的表面的曲率半径r3满足0.2<f2/r3<0.4；和/或，第二透镜的焦距f2和第二透镜朝向像方的表面的曲率半径r4满足
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1.8<f2/r4<
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1.6。
[0015]通过该实施方式的技术方案，设计第二透镜的两个表面的曲率半径与第二透镜的焦距的比例关系，可以进一步优化设计第二透镜的面型以及光学性能。通过第二透镜合理的曲率分配和面型设计，在能够进一步校正像差的同时，控制镜头系统产生的畸变。
[0016]在一些可能的实施方式中，第一透镜朝向物方的表面的曲率半径r1和第一透镜朝向像方的表面的曲率半径r2满足0.4<r1/r2<0.65；和/或，第二透镜朝向物方的表面的曲率半径r3和第二透镜朝向像方的表面的曲率半径r4满足
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8.5<r3/r4<
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3.5。
[0017]通过该实施方式的技术方案，设计第一透镜和第二透镜两个表面的曲率半径的比例关系，可以更进一步优化设计第一透镜和第二透镜的面型以及光学性能。第一透镜和第二透镜合理的曲率设计能够降低透镜的敏感度，即，即使第一透镜和第二透镜在生产、组装过程中具有一定的生产和组装公差，也能保障第一透镜和第二透镜的光学成像性能。通过该实施方式的技术方案，能够提升镜头系统的生产制造良率。
[0018]在一些可能的实施方式中，第一透镜在光轴上的厚度CT1和第二透镜在光轴上的厚度CT2满足0.3<CT1/CT2<0.59。
[0019]通过该实施方式的技术方案，第一透镜和第二透镜在光轴上的厚度能够表征该第一透镜和第二透镜的强度，在厚度较厚的情况下，第一透镜和第二透镜的强度较大，因而镜头系统整体可更为坚固，有效防止外力破坏，提升镜头系统的使用寿命。另外，通过对第一透镜和第二透镜在光轴上厚度比例的设计，也能够使得该两个透镜的光学性能相互适配，从而提升镜头系统的整体成像性能。
[0020]在一些可能的实施方式中，第一透镜的折射率n1满足1.5<n1<1.6，第一透镜的色散系数v1满足53<v1<60；和/或，第二透镜的折射率n2满足1.5<n2<1.6，第二透镜的色散系数v2满足53<v2<60。
[0021]通过该实施方式的技术方案，第一透镜和第二透镜可以为具有低折射率且低色散系数的透镜。折射率与色散系数对于透镜成像质量也较为重要，使用折射率更低、色散更小的第一透镜和第二透镜设计镜头系统，能够有效减小镜头系统的色散，提供恰到好处的像差平衡。
[0022]在一些可能的实施方式中，镜头系统还包括：光阑，设置于第一透镜和第二透镜之
间。
[0023]通过该实施方式的技术方案，光阑可以用于调节光信号或成像范围的大小，通过设置光阑对光信号或成像范围进行调整，可以使得带有指纹信息的光信号最大程度成像于指纹图像传感器的表面，使得该指纹图像传感器能够获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镜头系统，其特征在于，包括：从物方到像方依次设置的第一透镜和第二透镜；所述第一透镜为负光焦度的镜片，所述第一透镜具有朝向物方的凹面以及朝向像方的凸面，所述第一透镜的至少一个面为非球面；所述第二透镜为正光焦度的镜片，所述第二透镜具有朝向像方的凸面，所述第二透镜的至少一个面为非球面；所述第一透镜的焦距f1和所述第二透镜的焦距f2满足
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5<f1/f2<
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2.61。2.根据权利要求1所述的镜头系统，其特征在于，所述镜头系统用于设置在电子设备的显示屏的下方，所述镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和所述显示屏的下表面至成像面的距离TTL满足0.35<|Y'/(f*TTL)|<0.58。3.根据权利要求1所述的镜头系统，其特征在于，所述镜头系统的焦距f和所述第一透镜的焦距f1满足
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6<f1/f<
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3；和/或，所述镜头系统的焦距f和所述第二透镜的焦距f2满足1.15<f2/f<1.4。4.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头系统，其特征在于，所述第一透镜的焦距f1和所述第一透镜朝向物方的表面的曲率半径r1满足4.1<f1/r1<8；和/或，所述第一透镜的焦距f1和所述第一透镜朝向像方的表面的曲率半径r2满足1.8<f1/r2<5.2。5.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头系统，其特征在于，所述第二透镜的焦距f2和所述第二透镜朝向物方的表面的曲率半径r3满足0.2<f2/r3<0.4；和/或，所述第二透镜的焦距f2和所述第二透镜朝向像方的表面的曲率半径r4满足
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1.8<f2/r4<
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1.6。6.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头系统，其特征在于，所述第一透镜朝向物方的表面的曲率半径r1和所述第一透镜朝向像方的表面的曲率半径r2满足0.4<r1/r2<0.65；和/或，所述第二透镜朝向物方的表面的曲率半径r3和所述第二透镜朝向像方的表面的曲率半径r4满足
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐百威，张思超，
申请(专利权)人：汇顶科技成都有限责任公司，
类型：发明
国别省市：