1.本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种五片式透镜模组及电子设备。


背景技术：

2.在机器视觉领域中，光学镜头对成像质量的优劣具有直接的影响力。近年来，由于镜头的种类和功能越来越丰富，搭载有各式镜头的电子设备逐渐走入人们的生活，并改变着人们的生活方式，如运动相机及行车记录仪等。
3.由于运动相机或行车记录仪这些类型的电子设备对体积和重量有较高的要求，因此设于其内的镜头需要在满足重量轻、体积小的条件下，兼顾良好的成像效果，如何平衡重量、体积及成像效果之间的关系，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种五片式透镜模组及电子设备，解决现有技术中的镜头难以在满足重量轻、体积小的条件下，兼顾良好的成像效果的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
6.一种五片式透镜模组，由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，所述第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面中的各表面均为非球面；
7.所述第一透镜具有正屈折力，其物侧面近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；
8.所述第二透镜具有负屈折力，其物侧面近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；
9.所述第三透镜具有正屈折力，其物侧面近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；
10.所述第四透镜具有正屈折力，其物侧面近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；
11.所述第五透镜具有负屈折力，其物侧面近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凹面；
12.所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0013]-3.0＜r32-r42＜-2.0；
[0014]
1.0≤ttl/f≤1.4；
[0015]
其中，r32为第三透镜的像侧面的曲率半径，r42为第四透镜的像侧面的曲率半径，ttl为第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离，f为五片式透镜模组的焦距。
[0016]
可选地，所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0017]
0.25＜t34/aat＜0.65；
[0018]
其中，t34为第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面在光轴上的空气间隙，aat为第一透镜到第五透镜各相邻透镜之间的空气间隙之和。
[0019]
可选地，所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0020]
0.4≤f/(f1+f4)≤0.75；
[0021]
其中，f为五片式透镜模组的焦距，f1为第一透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距。
[0022]
可选地，所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0023]
0.7＜f/f123＜1.15；
[0024]
其中，f为五片式透镜模组的焦距，f123为第一透镜、第二透镜和第三透镜的组焦距。
[0025]
可选地，所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0026]
4.1＜f2/f5＜4.7；
[0027]
其中，f2为第二透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。
[0028]
可选地，所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0029]
1.9＜ct4/ct5＜2.4；
[0030]
其中，ct4为第四透镜在光轴上的厚度，ct5为第五透镜在光轴上的厚度。
[0031]
可选地，所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0032]
0.1＜yc52/f＜0.4，
[0033]
其中，yc52为第五透镜的像侧面的反曲点与光轴间的垂直距离，f为五片式透镜模组的焦距。
[0034]
可选地，所述五片式透镜模组满足以下关系式：
[0035]
0.1＜sag22/sd22＜0.3；
[0036]
其中，sag22为第二透镜的像侧面在光轴上的交点至第二透镜像的侧面的最大有效半径位置于光轴的水平位移量，sd22为第二透镜的像侧面的最大有效半径。
[0037]
可选地，还包括光阑，所述光阑设于所述第一透镜的物侧。
[0038]
本发明还提供了一种电子设备，包括用于采集光学图案的五片式透镜模组，所述五片式透镜模组为如上任一项所述的五片式透镜模组，还包括用于将所述五片式透镜模组所采集的光学图案转换为电信号的成像元件。
[0039]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0040]
本发明提供了一种五片式透镜模组及电子设备，通过将五片式透镜模组的光学总长控制于合理的范围内，满足电子设备体积小型化的需求。同时，通过对五片式透镜模组中各透镜的屈折力及面型进行合理搭配，能够在较暗环境下仍具有优秀的成像效果，从而在重量轻、体积小的条件下，兼顾了良好的成像效果。
附图说明
[0041]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0042]
图1示出了本发明实施例一的一种五片式透镜模组的示意图；
[0043]
图2由左至右依序为本发明实施例一的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图；
[0044]
图3为本发明实施例一的一种五片式透镜模组的球差曲线图；
[0045]
图4示出了本发明实施例二的一种五片式透镜模组的示意图；
[0046]
图5由左至右依序为本发明实施例二的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图；
[0047]
图6为本发明实施例二的一种五片式透镜模组的球差曲线图；
[0048]
图7示出了本发明实施例三的一种五片式透镜模组的示意图；
[0049]
图8由左至右依序为本发明实施例三的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图；
[0050]
图9为本发明实施例三的一种五片式透镜模组的球差曲线图；
[0051]
图10示出了本发明实施例四的一种五片式透镜模组的示意图；
[0052]
图11由左至右依序为本发明实施例四的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图；
[0053]
图12为本发明实施例四的一种五片式透镜模组的球差曲线图；
[0054]
图13示出了本发明实施例五的一种五片式透镜模组的示意图；
[0055]
图14由左至右依序为本发明实施例五的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图；
[0056]
图15为本发明实施例五的一种五片式透镜模组的球差曲线图。
[0057]
上述图中：
[0058]
e1、第一透镜；e2、第二透镜；e3、第三透镜；e4、第四透镜；e5、第五透镜；e6、滤光片；sto、光阑；
[0059]
s1、第一透镜的物侧面；s2、第一透镜的像侧面；s3、第二透镜的物侧面；s4、第二透镜的像侧面；s5、第三透镜的物侧面；s6、第三透镜的像侧面；s7、第四透镜的物侧面；s8、第四透镜的像侧面；s9、第五透镜的物侧面；s10、第五透镜的像侧面；s11、滤光片的物侧面；s12、滤光片的像侧面；s13、成像面。
具体实施方式
[0060]
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0061]
在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
[0062]
此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。
[0063]
为了本发明提供以下的技术方案，以解决现有技术中的镜头难以在满足重量轻、体积小的条件下，兼顾良好的成像效果的问题。
[0064]
具体地，该五片式透镜模组，由物侧至像侧依次包含：光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面中的各表面均为非球面。
[0065]
其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧面近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；第二透镜具有负屈折力，其物侧面近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜具有正屈折力，其物侧面近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；第四透镜具有正屈折力，其物侧面近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；第五透镜具有负屈折力，其物侧面近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凹面。
[0066]
第五透镜和成像面之间设有滤光片，滤光片具有物侧面和像侧面，来自物体的光依序穿过各表面并最终成像在成像面上。
[0067]
具体地，五片式透镜模组满足以下关系式：-3.0＜r32-r42＜-2.0；1.0≤ttl/f≤1.4；其中，r32为第三透镜的像侧面的曲率半径，r42为第四透镜的像侧面的曲率半径，ttl为第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离，f为五片式透镜模组的焦距。
[0068]
通过规定第三透镜及第四透镜相对的两个表面的曲率半径，有利于减弱光线经过第三透镜和第四透镜时的偏折程度，从而减小相差，从而改善在较暗环境下的成像效果。
[0069]
此外，通过将五片式透镜模组的光学总长及焦距之间的比例进行合理规定，有利于保持长焦镜头特性。
[0070]
进一步地，五片式透镜模组满足以下关系式：0.25＜t34/aat＜0.65；其中，t34为第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面在光轴上的空气间隙，aat为第一透镜到第五透镜各相邻透镜之间的空气间隙之和。通过前述关系式，能够降低五片式透镜模组的敏感度，提升成像质量，同时保持五片式透镜模组的小型化。
[0071]
进一步地，五片式透镜模组满足以下关系式：0.4≤f/(f1+f4)≤0.75、0.7＜f/f123＜1.15，以及4.1＜f2/f5＜4.7；其中，f为五片式透镜模组的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f123为第一透镜、第二透镜和第三透镜的组焦距。当五片式透镜模组满足上述关系式时，能够有效控制调整各透镜之间屈折力的大小配置，从而达到修正像差的目的，使透镜模组具备更好的光透性以及消像差效果，进而满足高像素和大像高的要求。
[0072]
进一步地，五片式透镜模组满足以下关系式：1.9＜ct4/ct5＜2.4；其中，ct4为第四透镜在光轴上的厚度，ct5为第五透镜在光轴上的厚度。通过将第四透镜和第五透镜的厚度规定在合理范围内，能够在确保光学成像效果的情况下进一步缩短透镜模组的体积，进而适应于体积小型化的要求。
[0073]
进一步地，五片式透镜模组满足以下关系式：0.1＜yc52/f＜0.4，其中，yc52为第五透镜的像侧面的反曲点与光轴间的垂直距离，f为五片式透镜模组的焦距。当五片式透镜模组满足前述关系式时，有利于修正佩兹伐合数(petzval)，以提升离轴视场的图像品质。
[0074]
进一步地，五片式透镜模组满足以下关系式：0.1＜sag22/sd22＜0.3；其中，sag22为第二透镜的像侧面在光轴上的交点至第二透镜像的侧面的最大有效半径位置于光轴的水平位移量，sd22为第二透镜的像侧面的最大有效半径。
[0075]
通过将sag22/sd22的值控制为大于0.1，能够确保第二透镜具有充分的负光焦度，有利于对各种像差进行修正；通过将sag22/sd22的值控制为小于0.3，能够避免第二透镜的
周边部与切线所形成的角度过小的情形，从而提高了五片式透镜模组的可加工性，有利于进一步实现体积小型化，同时能够降低制造成本。
[0076]
实施例一
[0077]
请参阅图1至图3，图1示出了本发明实施例一的一种五片式透镜模组的示意图，图2由左至右依序为本发明实施例一的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图，图3为本发明实施例一的一种五片式透镜模组的球差曲线图。
[0078]
本实施例中，五片式透镜模组，由物侧至像侧依次包含：光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4及第五透镜e5，第一透镜e1的物侧面s1至第五透镜e5的像侧面s10中的各表面均为非球面。
[0079]
其中，第一透镜e1具有正屈折力，其物侧面s1近光轴处为凸面，其像侧面s2于近光轴处为凹面；第二透镜e2具有负屈折力，其物侧面s3近光轴处为凸面，其像侧面s4于近光轴处为凹面；第三透镜e3具有正屈折力，其物侧面s5近光轴处为凹面，其像侧面s6于近光轴处为凸面；第四透镜e4具有正屈折力，其物侧面s7近光轴处为凹面，其像侧面s8于近光轴处为凸面；第五透镜e5具有负屈折力，其物侧面s9近光轴处为凹面，其像侧面s10于近光轴处为凹面。
[0080]
第五透镜e5和成像面13之间设有滤光片e6，滤光片e6为红外滤光片；滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12，来自物体的光依序穿过s1至s12中的各表面，并最终成像在成像面13上。
[0081]
请配合参照下列表1-1、表1-2以及表1-3。
[0082]
[0083]
[0084][0085]
表1-1为实施例一详细的结构数据，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米，f为光学成像镜头的焦距，fno为光圈值，hfov为光学成像镜头的最大视场角的一半。
[0086]
表1-2为实施例一中的非球面系数数据，其中，k表非球面曲线方程式中的锥面系数，a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20则表示各表面第4、6、8、10、12、14、16、18及20阶非球面系数。
[0087]
表1-3为实施例一中该光学成像镜头所满足的条件。
[0088]
此外，以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与曲线图，表格中数据的定义皆与第一实施例的表1-1、表1-2以及表1-3的定义相同，在此不再进行赘述。
[0089]
实施例二
[0090]
请参阅图4至图6，图4示出了本发明实施例二的一种五片式透镜模组的示意图，图5由左至右依序为本发明实施例二的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图，图6为本发明实施例二的一种五片式透镜模组的球差曲线图。
[0091]
本实施例中，五片式透镜模组，由物侧至像侧依次包含：光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4及第五透镜e5，第一透镜e1的物侧面s1至第五透镜e5的像侧面s10中的各表面均为非球面。
[0092]
其中，第一透镜e1具有正屈折力，其物侧面s1近光轴处为凸面，其像侧面s2于近光轴处为凹面；第二透镜e2具有负屈折力，其物侧面s3近光轴处为凸面，其像侧面s4于近光轴处为凹面；第三透镜e3具有正屈折力，其物侧面s5近光轴处为凹面，其像侧面s6于近光轴处为凸面；第四透镜e4具有正屈折力，其物侧面s7近光轴处为凹面，其像侧面s8于近光轴处为凸面；第五透镜e5具有负屈折力，其物侧面s9近光轴处为凹面，其像侧面s10于近光轴处为凹面。
[0093]
第五透镜e5和成像面13之间设有滤光片e6，滤光片e6为红外滤光片；滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12，来自物体的光依序穿过s1至s12中的各表面，并最终成像在成像面13上。
[0094]
请配合参照下列表2-1、表2-2以及表2-3。
[0095][0096]
[0097][0098]
[0099][0100]
实施例三
[0101]
请参阅图7至图9，图7示出了本发明实施例三的一种五片式透镜模组的示意图，图8由左至右依序为本发明实施例三的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图，图9为本发明实施例三的一种五片式透镜模组的球差曲线图。
[0102]
本实施例中，五片式透镜模组，由物侧至像侧依次包含：光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4及第五透镜e5，第一透镜e1的物侧面s1至第五透镜e5的像侧面s10中的各表面均为非球面。
[0103]
其中，第一透镜e1具有正屈折力，其物侧面s1近光轴处为凸面，其像侧面s2于近光轴处为凹面；第二透镜e2具有负屈折力，其物侧面s3近光轴处为凸面，其像侧面s4于近光轴处为凹面；第三透镜e3具有正屈折力，其物侧面s5近光轴处为凹面，其像侧面s6于近光轴处为凸面；第四透镜e4具有正屈折力，其物侧面s7近光轴处为凹面，其像侧面s8于近光轴处为凸面；第五透镜e5具有负屈折力，其物侧面s9近光轴处为凹面，其像侧面s10于近光轴处为凹面。
[0104]
第五透镜e5和成像面13之间设有滤光片e6，滤光片e6为红外滤光片；滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12，来自物体的光依序穿过s1至s12中的各表面，并最终成像在成像面13上。
[0105]
请配合参照下列表3-1、表3-2以及表3-3。
[0106]
[0107]
[0108][0109]
实施例四
[0110]
请参阅图10至图12，图10示出了本发明实施例四的一种五片式透镜模组的示意图，图11由左至右依序为本发明实施例四的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图，图12为本发明实施例四的一种五片式透镜模组的球差曲线图。
[0111]
本实施例中，五片式透镜模组，由物侧至像侧依次包含：光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4及第五透镜e5，第一透镜e1的物侧面s1至第五透镜e5的像侧面s10中的各表面均为非球面。
[0112]
其中，第一透镜e1具有正屈折力，其物侧面s1近光轴处为凸面，其像侧面s2于近光轴处为凹面；第二透镜e2具有负屈折力，其物侧面s3近光轴处为凸面，其像侧面s4于近光轴处为凹面；第三透镜e3具有正屈折力，其物侧面s5近光轴处为凹面，其像侧面s6于近光轴处为凸面；第四透镜e4具有正屈折力，其物侧面s7近光轴处为凹面，其像侧面s8于近光轴处为凸面；第五透镜e5具有负屈折力，其物侧面s9近光轴处为凹面，其像侧面s10于近光轴处为凹面。
[0113]
第五透镜e5和成像面13之间设有滤光片e6，滤光片e6为红外滤光片；滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12，来自物体的光依序穿过s1至s12中的各表面，并最终成像在成像面13上。
[0114]
请配合参照下列表4-1、表4-2以及表4-3。
[0115][0116]
[0117][0118]
[0119][0120]
实施例五
[0121]
请参阅图13至图15，图13示出了本发明实施例五的一种五片式透镜模组的示意图，图14由左至右依序为本发明实施例五的一种五片式透镜模组的像散和畸变曲线图，图15为本发明实施例五的一种五片式透镜模组的球差曲线图。
[0122]
本实施例中，五片式透镜模组，由物侧至像侧依次包含：光阑sto、第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4及第五透镜e5，第一透镜e1的物侧面s1至第五透镜e5的像侧面s10中的各表面均为非球面。
[0123]
其中，第一透镜e1具有正屈折力，其物侧面s1近光轴处为凸面，其像侧面s2于近光轴处为凹面；第二透镜e2具有负屈折力，其物侧面s3近光轴处为凸面，其像侧面s4于近光轴处为凹面；第三透镜e3具有正屈折力，其物侧面s5近光轴处为凹面，其像侧面s6于近光轴处为凸面；第四透镜e4具有正屈折力，其物侧面s7近光轴处为凹面，其像侧面s8于近光轴处为凸面；第五透镜e5具有负屈折力，其物侧面s9近光轴处为凹面，其像侧面s10于近光轴处为凹面。
[0124]
第五透镜e5和成像面13之间设有滤光片e6，滤光片e6为红外滤光片；滤光片e6具有物侧面s11和像侧面s12，来自物体的光依序穿过s1至s12中的各表面，并最终成像在成像面13上。
[0125]
请配合参照下列表5-1、表5-2以及表5-3。
[0126]
[0127][0128]
[0129][0130][0131]
实施例六
[0132]
基于前述各个实施例，本发明还提供了一种电子设备，包括用于采集光学图案的五片式透镜模组，还包括用于将所述五片式透镜模组所采集的光学图案转换为电信号的成像元件。其中，所述五片式透镜模组为如上任一实施例所述的五片式透镜模组。
[0133]
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。