摄像光学镜头的制作方法

文档序号:16203676发布日期:2018-12-08 06:51阅读:253来源:国知局
摄像光学镜头的制作方法
本发明涉及光学镜头领域,特别涉及一种适用于智能手机、数码相机等手提终端设备的摄像光学镜头。
背景技术
近年来,随着智能手机的兴起,小型化摄影镜头的需求日渐提高,而一般摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件(chargecoupleddevice,ccd)或互补性氧化金属半导体器件(complementarymetal-oxidesemicondctorsensor,cmossensor)两种,且由于半导体制造工艺技术的精进,使得感光器件的像素尺寸缩小,再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势,因此,具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。为获得较佳的成像品质,传统搭载于手机相机的镜头多采用三片式、四片式甚至是五片式透镜结构。然而,随着技术的发展以及用户多样化需求的增多,在感光器件的像素面积不断缩小,且系统对成像品质的要求不断提高的情况下,六片式透镜结构逐渐出现在镜头设计当中,常见的六片式透镜虽然已经具有较好的光学性能,但是其阿贝数、光焦度、透镜间距和透镜形状设置仍然具有一定的不合理性,导致透镜结构无法满足超薄、广角且高光通量的设计要求。技术实现要素:针对上述问题,本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头,其能在具有较好的光学性能的同时满足超薄、广角且高光通量的设计要求。为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头,所述摄像光学镜头,由物侧至像侧依序包括:一具有正屈折力的第一透镜,一具有负屈折力的第二透镜,一具有正屈折力的第三透镜,一具有负屈折力的第四透镜,一具有正屈折力的第五透镜,以及一具有负屈折力的第六透镜;所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,所述第一透镜的像侧面到第二透镜的物侧面的轴上距离为d2,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,所述第一透镜的阿贝数为v1,所述第二透镜的阿贝数为v2,所述第二透镜的物侧面曲率半径为r3,所述第二透镜的像侧面曲率半径为r4,满足下列关系式:-15.0≤f2/f1≤-4.9,25.0≤ttl/d2≤47.0,3.0≤v1/v2≤7.0,6.0≤(r3+r4)/(r3-r4)≤20.0。本发明实施方式相对于现有技术而言,通过上述透镜的配置方式,可以有效利用具有特定关系的第一透镜的焦距f1和第二透镜的焦距f2以及具有特定关系的光学总长ttl和第一透镜的像侧面到第二透镜的物侧面的轴上距离d2,使得光学系统满足超薄、广角的设计要求,利用具有特定关系的第一透镜的阿贝数v1和第二透镜的阿贝数v2更好地校正系统色差,规定了第二透镜的形状,有效的校正球面像差等高次像差以保证成像品质,因此,系统光学性能更好,更加适合高像素的便携式摄像元件。优选的,所述第一透镜的物侧面曲率半径r1,所述第一透镜的像侧面曲率半径r2,满足下列关系式:-4.0≤(r1+r2)/(r1-r2)≤-1.8。优选的,所述摄像光学镜头的整体焦距f,所述第二透镜的焦距f2,满足下列关系式:-0.2≤f/f2≤0.0。优选的,所述第六透镜的物侧面曲率半径r11,所述第六透镜的像侧面曲率半径r12,满足下列关系式:0.1≤(r11+r12)/(r11-r12)≤0.2。附图说明图1是本发明的摄像光学镜头的第一实施方式的结构示意图;图2是图1所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;图3是图1所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;图4是图1所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;图5是本发明的摄像光学镜头的第二实施方式的结构示意图;图6是图5所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;图7是图5所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;图8是图5所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;图9是本发明的摄像光学镜头的第三实施方式的结构示意图;图10是图9所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;图11是图9所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;图12是图9所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本发明所要求保护的技术方案。(第一实施方式)参考附图,本发明提供了一种摄像光学镜头10。图1所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头10,该摄像光学镜头10包括六个透镜。具体的,所述摄像光学镜头10,由物侧至像侧依序包括:光圈st、具有正屈折力的第一透镜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、具有负屈折力的第四透镜l4、以及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。第六透镜l6和像面si之间可设置具有ir截至滤光功能的滤光片(filter)的玻璃平板gf等光学元件。本实施方式中,光圈st设置于被摄物与第一透镜l1之间;第一透镜l1具有正屈折力,其物侧面向外凸出为凸面,像侧面向内凹陷为凹面,第二透镜l2具有负屈折力,其物侧面为凸面、像侧面为凹面。第三透镜l3具有正屈折力,其物侧面为凸面、像侧面为凹面。第四透镜l4具有负屈折力,其物侧面为凸面、像侧面为凹面。第五透镜l5具有正屈折力,其物侧面和像侧面均为凸面。第六透镜l6具有负屈折力,本实施方式中,第六透镜l6的物侧面和像侧面均为凹面。在此,定义所述第一透镜l1的焦距为f1,所述第二透镜l2的焦距为f2,所述第一透镜l1的像侧面到第二透镜l2的物侧面的轴上距离d2,所述摄像光学镜头10的光学总长为ttl,所述第一透镜l1的阿贝数为v1,所述第二透镜l2的阿贝数为v2,所述第二透镜l2的物侧面曲率半径为r3,所述第二透镜l2的像侧面曲率半径为r4,满足下列关系式:-15.0≤f2/f1≤-4.9,25.0≤ttl/d2≤47.0,3.0≤v1/v2≤7.0,6.0≤(r3+r4)/(r3-r4)≤20.0。通过上述透镜的配置方式,可以有效利用具有特定关系的第一透镜l1的焦距f1和第二透镜l2的焦距f2以及具有特定关系的光学总长ttl和第一透镜l1的像侧面到第二透镜l2的物侧面的轴上距离d2,使得光学系统满足超薄、广角的设计要求,利用具有特定关系的第一透镜l1的阿贝数v1和第二透镜l2的阿贝数v2更好地校正系统色差,规定了第二透镜l2的形状,有效的校正球面像差等高次像差以保证成像品质,因此,系统光学性能更好,更加适合高像素的便携式摄像元件。优选的,本发明实施方式中,所述第一透镜l1的物侧面曲率半径r1,所述第一透镜l2的像侧面曲率半径r2,满足下列关系式:-4.0≤(r1+r2)/(r1-r2)≤-1.8。如此设计,能够有效校正系统光学像差。优选的,所述整体摄像光学镜头10的焦距f,所述第二透镜l2的焦距f2,满足下列关系式:-0.2≤f/f2≤0.0。如此设计,在校正系统像差的同时,合理分配第二透镜的光焦度,使得镜头更容易实现超薄化。优选地,所述第六透镜l6的物侧面曲率半径r11,所述第六透镜l6的像侧面曲率半径r12,满足下列关系式:0.1≤(r11+r12)/(r11-r12)≤0.2。如此设计,设置了第六透镜l6的形状,可以有效校正系统像差。此外,透镜的表面可以设置为非球面,非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变数,用以消减像差,进而缩减透镜使用的数目,因此可以有效降低本发明摄像光学镜头的总长度。本发明实施方式中,各个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。优选的,所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点,以满足高品质的成像需求,具体的可实施方案,参下所述。以下示出了依据本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据,其中焦距、距离、半径和中心厚度的单位为毫(mm)。表1、表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据。【表1】各符号的含义如下:st:光圈;r:光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径;r1:第一透镜l1的物侧面的曲率半径;r2:第一透镜l1的像侧面的曲率半径;r3:第二透镜l2的物侧面的曲率半径;r4:第二透镜l2的像侧面的曲率半径;r5:第三透镜l3的物侧面的曲率半径;r6:第三透镜l3的像侧面的曲率半径;r7:第四透镜l4的物侧面的曲率半径;r8:第四透镜l4的像侧面的曲率半径;r9:第五透镜l5的物侧面的曲率半径;r10:第五透镜l5的像侧面的曲率半径;r11:第六透镜l6的物侧面的曲率半径;r12:第六透镜l6的像侧面的曲率半径;r13:光学过滤片gf的物侧面的曲率半径;r14:光学过滤片gf的像侧面的曲率半径;d:透镜的轴上厚度与透镜之间的轴上距离;d0:光圈st到第一透镜l1的物侧面的轴上距离;d1:第一透镜l1的轴上厚度;d2:第一透镜l1的像侧面到第二透镜l2的物侧面的轴上距离;d3:第二透镜l2的轴上厚度;d4:第二透镜l2的像侧面到第三透镜l3的物侧面的轴上距离;d5:第三透镜l3的轴上厚度;d6:第三透镜l3的像侧面到第四透镜l4的物侧面的轴上距离;d7:第四透镜l4的轴上厚度;d8:第四透镜l4的像侧面到第五透镜l5的物侧面的轴上距离;d9:第五透镜l5的轴上厚度;d10:第五透镜l5的像侧面到第六透镜l6的物侧面的轴上距离;d11:第六透镜l6的轴上厚度;d12:第六透镜l6的像侧面到光学过滤片gf的物侧面的轴上距离;d13:光学过滤片gf的轴上厚度;d14:光学过滤片gf的像侧面到像面的轴上距离;nd:d线的折射率;nd1:第一透镜l1的折射率;nd2:第二透镜l2的折射率;nd3:第三透镜l3的折射率;nd4:第四透镜l4的折射率;nd5:第五透镜l5的折射率;nd6:第六透镜l6的折射率;ndg:光学过滤片gf的折射率;vd:阿贝数;v1:第一透镜l1的阿贝数;v2:第二透镜l2的阿贝数;v3:第三透镜l3的阿贝数;v4:第四透镜l4的阿贝数;v5:第五透镜l5的阿贝数;v6:第六透镜l6的阿贝数;vg:光学过滤片gf的阿贝数。【表2】各符号的含义如下:f:摄像光学镜头10的焦距;f1:第一透镜l1的焦距;f2:第二透镜l2的焦距;f3:第三透镜l3的焦距;f4:第四透镜l4的焦距;f5:第五透镜l5的焦距;f6:第六透镜l6的焦距。表3示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的非球面数据。【表3】其中,k是圆锥系数,a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20是非球面系数。ih:像高y=(x2/r)/[1+{1-(k+1)(x2/r2)}1/2]+a4x4+a6x6+a8x8+a10x10+a12x12+a14x14+a16x16+a18x18+a20x20(1)为方便起见,各个透镜面的非球面使用上述公式(1)中所示的非球面。但是,本发明不限于该公式(1)表示的非球面多项式形式。表4、表5示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中,r1、r2分别代表第一透镜l1的物侧面和像侧面,r3、r4分别代表第二透镜l2的物侧面和像侧面,r5、r6分别代表第三透镜l3的物侧面和像侧面,r7、r8分别代表第四透镜l4的物侧面和像侧面,r9、r10分别代表第五透镜l5的物侧面和像侧面,r11、r12分别代表第六透镜l6的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。【表4】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2反曲点位置3r111.235r210.765r3r4r520.2751.015r620.1651.125r710.235r830.3251.2751.625r920.6051.705r1030.9651.2452.215r1121.2252.525r1230.4452.3652.755【表5】驻点个数驻点位置1r1r2r3r4r510.465r610.275r710.415r810.585r911.025r10r1112.345r1210.965图2、图3分别示出了波长为486nm、588nm和656nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的轴向像差以及倍率色差示意图。图4则示出了波长为588nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图,图4的场曲s是弧矢方向的场曲,t是子午方向的场曲。以下表16列出了本实施方式中对应各条件式的数值。显然,本实施方式的摄像光学镜头10满足上述的条件式。在本实施方式中,所述摄像光学镜头的入瞳直径为2.522mm,全视场像高为3.552mm,对角线方向的视场角为78.586°,广角、超薄,其轴上、轴外色像差充分补正,且具有优秀的光学特征。(第二实施方式)第二实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。表6、表7示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的设计数据。【表6】【表7】表8示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的非球面数据。【表8】表9、表10示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。【表9】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2反曲点位置3r111.215r210.615r320.4650.665r4r520.2451.015r620.1051.105r710.235r820.3051.215r920.6551.695r1030.9151.2352.215r1121.2352.515r1230.4652.3652.765【表10】驻点个数驻点位置1r1r211.085r3r4r510.415r610.185r710.405r810.545r911.035r10r1112.285r1211.045图6、图7分别示出了波长为486nm、588nm和656nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的轴向像差以及倍率色差示意图。图8则示出了波长为588nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的场曲及畸变示意图。以下表16列出了本实施方式中对应各条件式的数值。显然,本实施方式的摄像光学镜头20满足上述的条件式。在本实施方式中,所述摄像光学镜头的入瞳直径为2.503mm,全视场像高为3.552mm,对角线方向的视场角为79°,广角、超薄,其轴上、轴外色像差充分补正,且具有优秀的光学特征。(第三实施方式)第三实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。表11、表12示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的设计数据。【表11】【表12】表13示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的非球面数据。【表13】表14、表15示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。【表14】【表15】图10、图11分别示出了波长为486nm、588nm和656nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的轴向像差以及倍率色差示意图。图12则示出了波长为588nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的场曲及畸变示意图。以下表16列出了本实施方式中对应各条件式的数值。显然,本实施方式的摄像光学镜头30满足上述的条件式。在本实施方式中,所述摄像光学镜头的入瞳直径为2.4927mm,全视场像高为3.552mm,对角线方向的视场角为78.999°,广角、超薄,其轴上、轴外色像差充分补正,且具有优秀的光学特征。【表16】条件第一实施方式第二实施方式第三实施方式-15.0≤f2/f1≤-4.9-8.95-4.92-1525.0≤ttl/d2≤47.035.2647.0025.373.0≤v1/v2≤7.03.993.235.436.0≤(r3+r4)/(r3-r4)≤20.011.706.0220.00-4.0≤(r1+r2)/r1-r2)≤-1.8-2.36-2.08-2.58-0.2≤f/f2≤0.0-0.10-0.20-0.060.1≤(r11+r12)/(r11-r12)≤0.20.140.200.10ttl/ih<1.41.391.391.39fov≥78.58678.58679.00078.999fno<1.71.6901.6901.690本发明,所述摄像光学镜头的光学总长ttl,所述摄像光学镜头的像高ih,满足下列关系式:ttl/ih<1.4;所述摄像光学镜头的视场角fov,满足以下关系式:fov≥78.586;所述摄像光学镜头的光圈fno值,满足下列关系式:fno<1.7;本发明提供的摄像光学镜头能在具有较好的光学性能的同时满足超薄、广角高光通量的设计要求。本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。当前第1页12
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