摄像光学镜头的制作方法

文档序号:18950481发布日期:2019-10-23 02:08阅读:169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,以及监视器、pc镜头等摄像装置的摄像光学镜头。
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,导致透镜结构在具有良好光学性能的同时,无法满足超薄化、广角化的设计要求。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,其具有良好光学性能的同时,满足大光圈、超薄化、广角化的设计要求。为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种所述摄像光学镜头,自物侧至像侧依序包含:具有正屈折力的第一透镜,具有负屈折力的第二透镜,具有屈折力的第三透镜,具有屈折力的第四透镜,具有正屈折力的第五透镜,以及具有负屈折力的第六透镜;所述第五透镜的焦距为f5,所述第六透镜的焦距为f6,所述第三透镜物侧面的曲率半径为r5,所述第三透镜像侧面的曲率半径为r6,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述第五透镜像侧面到所述第六透镜物侧面的轴上距离为d10,满足下列关系式:-3.00≤f5/f6≤-1.70;0.50≤d9/d10≤0.80;2.50≤(r5+r6)/(r5-r6)≤5.00。优选的,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第一透镜的焦距为f1,满足下列关系式:0.80≤f1/f≤0.95。优选的,所述第一透镜像侧面到所述第二透镜物侧面的轴上距离为d2,所述第二透镜的轴上厚度为d3,满足下列关系式:0.25≤d2/d3≤0.50。优选的,所述第一透镜物侧面的曲率半径为r1,所述第一透镜像侧面的曲率半径为r2,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,满足下列关系式:-4.04≤(r1+r2)/(r1-r2)≤-1.18;0.07≤d1/ttl≤0.21。优选的,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第二透镜的焦距为f2,所述第二透镜物侧面的曲率半径为r3,所述第二透镜像侧面的曲率半径为r4,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,满足下列关系式:-8.02≤f2/f≤-1.79;1.13≤(r3+r4)/(r3-r4)≤4.71;0.03≤d3/ttl≤0.08。优选的,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第三透镜的焦距为f3,所述第三透镜的轴上厚度为d5,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,满足下列关系式:-49.87≤f3/f≤1819.41;0.03≤d5/ttl≤0.12。优选的,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜物侧面的曲率半径为r7,所述第四透镜像侧面的曲率半径为r8,所述第四透镜的轴上厚度为d7,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,满足下列关系式:-10.81≤f4/f≤105.35;-21.89≤(r7+r8)/(r7-r8)≤291.20;0.03≤d7/ttl≤0.08。优选的,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第五透镜物侧面的曲率半径为r9,所述第五透镜像侧面的曲率半径为r10,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,满足下列关系式:0.57≤f5/f≤3.05;-2.77≤(r9+r10)/(r9-r10)≤-0.20;0.04≤d9/ttl≤0.16。优选的,所述摄像光学镜头的焦距为f,所述第六透镜物侧面的曲率半径为r11,所述第六透镜像侧面的曲率半径为r12,所述第六透镜的轴上厚度为d11,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,满足下列关系式:-1.46≤f6/f≤-0.43;0.13≤(r11+r12)/(r11-r12)≤0.56;0.04≤d11/ttl≤0.16。优选的,所述摄像光学镜头的光学总长为ttl,所述摄像光学镜头的像高为ih,满足下列关系式:ttl/ih≤1.22。本发明的有益效果在于:根据本发明的摄像光学镜头具有良好光学性能,且具有大光圈、广角化、超薄化的特性,尤其适用于由高像素用的ccd、cmos等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和web摄像镜头。【附图说明】为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:图1是实施方式一的摄像光学镜头的结构示意图;图2是图1所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;图3是图1所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;图4是图1所示的摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;图5是实施方式二的摄像光学镜头的结构示意图;图6是图5所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;图7是图5所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;图8是图5所示的摄像光学镜头的场曲及畸变示意图;图9是实施方式三的摄像光学镜头的结构示意图;图10是图9所示的摄像光学镜头的轴向像差示意图;图11是图9所示的摄像光学镜头的倍率色差示意图;图12是图9所示的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)请参考附图,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s1、第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5以及第六透镜l6。第六透镜l6和像面si之间可设置有光学过滤片(filter)gf等光学元件。在本实施方式中,第一透镜l1具有正屈折力,第二透镜l2具有负屈折力,第三透镜l3具有屈折力,第四透镜l4具有屈折力,第五透镜l5具有正屈折力,第六透镜l6具有负屈折力。在本实施方式中,定义所述第五透镜l5的焦距为f5,所述第六透镜l6的焦距为f6,满足下列关系式:-3.00≤f5/f6≤-1.70;规定了所述第五透镜l5的焦距与所述第六透镜l6的焦距的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。定义所述第五透镜l5的轴上厚度为d9,所述第五透镜l5像侧面到所述第六透镜l6物侧面的轴上距离为d10,满足下列关系式:0.50≤d9/d10≤0.80;规定了所述第五透镜l5的轴上厚度与所述第五透镜l5像侧面到所述第六透镜l6物侧面的轴上距离的比值,在条件式范围内有助于镜片的加工和镜头的组装。定义所述第三透镜l3物侧面的曲率半径为r5,所述第三透镜l3像侧面的曲率半径为r6,满足下列关系式:2.50≤(r5+r6)/(r5-r6)≤5.00;规定了所述第三透镜l3的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。定义所述摄像光学镜头10的焦距为f,所述第一透镜l1的焦距为f1,满足下列关系式:0.80≤f1/f≤0.95;规定了所述第一透镜l1的焦距与所述摄像光学镜头10的焦距的比值,有效地控制第一透镜产生的球差,提高成像像质。定义所述第一透镜l1像侧面到所述第二透镜l2物侧面的轴上距离为d2,所述第二透镜l2的轴上厚度为d3,满足下列关系式:0.25≤d2/d3≤0.50;规定了所述第一透镜l1像侧面到所述第二透镜l2物侧面的轴上距离与所述第二透镜l2的轴上厚度的比值,在条件范围内有利于在超薄化的情况下提高系统像质。定义所述第一透镜l1物侧面的曲率半径为r1,所述第一透镜l1像侧面的曲率半径为r2,满足下列关系式:-4.04≤(r1+r2)/(r1-r2)≤-1.18;合理控制第一透镜l1的形状,使得第一透镜l1能够有效地校正系统球差。所述光学摄像镜头10的光学总长为ttl,所述第一透镜l1的轴上厚度为d1,满足下列关系式:0.07≤d1/ttl≤0.21,有利于实现超薄化。定义所述第二透镜l2的焦距为f2,满足下列关系式:-8.02≤f2/f≤-1.79,通过将第二透镜l2的负光焦度控制在合理范围,有利于矫正光学系统的像差。所述第二透镜l2物侧面的曲率半径为r3,所述第二透镜l2像侧面的曲率半径为r4,满足下列关系式:1.13≤(r3+r4)/(r3-r4)≤4.71;规定了所述第二透镜l2的形状,在条件范围内时,随着镜头向超薄化、广角化发展,有利于补正轴上色像差问题。所述第二透镜l2的轴上厚度为d3,所述光学摄像镜头10的光学总长为ttl,满足下列关系式:0.03≤d3/ttl≤0.08,有利于实现超薄化。定义所述第三透镜l3的焦距为f3,所述摄像光学镜头的焦距为f,满足下列关系式:-49.87≤f3/f≤1819.41;在条件范围内,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。所述第三透镜l3的轴上厚度为d5,所述光学摄像镜头10的光学总长为ttl,满足下列关系式:0.03≤d5/ttl≤0.12,有利于实现超薄化。定义所述第四透镜的焦距为f4,所述摄像光学镜头的焦距为f,满足下列关系式:-10.81≤f4/f≤105.35;在条件范围内,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。所述第四透镜l4物侧面的曲率半径为r7,所述第四透镜l4像侧面的曲率半径为r8,满足下列关系式:-21.89≤(r7+r8)/(r7-r8)≤291.20;规定了所述第四透镜l4的形状,在范围内时,随着超薄化、广角化的发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。所述第四透镜l4的轴上厚度为d7,所述光学摄像镜头10的光学总长为ttl,满足下列关系式:0.03≤d7/ttl≤0.08,有利于实现超薄化。定义所述第五透镜l5的焦距为f5,所述摄像光学镜头的焦距为f,满足下列关系式:0.57≤f5/f≤3.05;对所述第五透镜l5的限定可有效的使得摄像镜头10的光线角度平缓,降低公差敏感度。所述第五透镜l5物侧面的曲率半径为r9,所述第五透镜l5像侧面的曲率半径为r10,且满足下列关系式:-2.77≤(r9+r10)/(r9-r10)≤-0.20;规定了第五透镜l5的形状,在范围内时,随着超薄化、广角化的发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。所述第五透镜l5的轴上厚度为d9,所述光学摄像镜头10的光学总长为ttl,满足下列关系式:0.04≤d9/ttl≤0.16,有利于实现超薄化。定义所述第六透镜l6的焦距为f6,满足下列关系式:-1.46≤f6/f≤-0.43;通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。所述第六透镜l6物侧面的曲率半径为r11,所述第六透镜l6像侧面的曲率半径为r12,且满足下列关系式:0.13≤(r11+r12)/(r11-r12)≤0.56;规定了第六透镜l6的形状,在范围内时,随着超薄化、广角化的发展,有利于补正轴外画角的像差等问题。所述第六透镜l6的轴上厚度为d11,所述光学摄像镜头10的光学总长为ttl,满足下列关系式:0.04≤d11/ttl≤0.16,有利于实现超薄化。定义所述摄像光学镜头10的光学总长为ttl,所述摄像光学镜头10的像高为ih,满足下列关系式:ttl/ih≤1.22,有利于实现超薄化。当满足上述关系,使得摄像光学镜头10实现了在具有良好光学成像性能的同时,还能满足大光圈、超薄化、广角化的设计要求;根据该光学镜头10的特性,该光学镜头10尤其适用于由高像素用的ccd、cmos等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和web摄像镜头。下面将用实例进行说明本发明的摄像光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、曲率半径、轴上厚度、反曲点位置、驻点位置的单位为mm。ttl:光学总长(第一透镜l1的物侧面到成像面的轴上距离),单位为mm;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。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】其中,各符号的含义如下。s1: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s1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d线的折射率;nd2:第二透镜l2的d线的折射率;nd3:第三透镜l3的d线的折射率;nd4:第四透镜l4的d线的折射率;nd5:第五透镜l5的d线的折射率;nd6:第六透镜l6的d线的折射率;ndg:光学过滤片gf的d线的折射率;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2】其中,k是圆锥系数,a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20是非球面系数。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3、表4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,p1r1、p1r2分别代表第一透镜l1的物侧面和像侧面,p2r1、p2r2分别代表第二透镜l2的物侧面和像侧面,p3r1、p3r2分别代表第三透镜l3的物侧面和像侧面,p4r1、p4r2分别代表第四透镜l4的物侧面和像侧面,p5r1、p5r2分别代表第五透镜l5的物侧面和像侧面,p6r1、p6r2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3】【表4】驻点个数驻点位置1p1r100p1r210.755p2r100p2r200p3r110.175p3r210.215p4r110.375p4r210.455p5r110.755p5r200p6r112.145p6r210.665图2、图3分别示出了波长为470nm、510nm、555nm、610nm和650nm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555nm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。后出现的表13示出各实施方式一、二、三中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。如表13所示,第一实施方式满足各条件式。在本实施方式中,所述摄像光学镜头的入瞳直径为1.765mm,全视场像高为3.282mm,对角线方向的视场角为83.80°,使得所述摄像光学镜头10广角化、超薄化,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,该第二实施方式的摄像光学镜头20的结构形式请参图5所示,以下只列出不同点。表5、表6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5】表6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中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。【表7】【表8】驻点个数驻点位置1驻点位置2p1r1000p1r210.6750p2r1000p2r2000p3r110.8150p3r210.9350p4r110.3950p4r210.4150p5r120.6351.905p5r2000p6r112.1450p6r210.6750图6、图7分别示出了波长为470nm、510nm、555nm、610nm和650nm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555nm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。如表13所示,第二实施方式满足各条件式。在本实施方式中,所述摄像光学镜头的入瞳直径为1.764mm,全视场像高为3.282mm,对角线方向的视场角为83.60°,使得所述摄像光学镜头20广角化、超薄化,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,该第三实施方式的摄像光学镜头30的结构形式请参图9所示,以下只列出不同点。表9、表10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9】表10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10】表11、表12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11】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2反曲点位置3反曲点位置4p1r110.835000p1r220.4250.86500p2r100000p2r200000p3r110.745000p3r210.865000p4r120.2450.97500p4r220.2551.29500p5r120.4451.37500p5r240.2351.3851.9451.965p6r121.0452.33500p6r230.3152.2852.5250【表12】图10、图11分别示出了波长为470nm、510nm、555nm、610nm和650nm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555nm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13按照上述条件式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1.758mm,全视场像高为3.282mm,对角线方向的视场角为84.60°,使得所述摄像光学镜头30广角化、超薄化,其轴上、轴外色像差充分补正,且具有优秀的光学特征。【表13】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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