一种超薄广角镜头的制作方法

本发明涉及光学成像
技术领域：
，具体而言，涉及一种超薄广角镜头。
背景技术：
：广角镜头的视场角高达130°以上，由于具有超大的视场角优势，超薄广角镜头被广泛应用于高清运动相机、无人机相机、全景监控等摄像领域。目前，随着光学镜头技术的发展，虽然广角镜头的结构形式得到不断的改进，但是现有技术中的广角镜头的镜片数量较多，造成整个广角镜头的体积较大，加工难度大，不利于整个镜头的小型化，不能满足电子产品薄型化的需求。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种超薄广角镜头，能够在高解像、大视场角的情况下，有效地缩短成像镜头的光学总长，满足镜头薄型化的需求。一种超薄广角镜头，由物侧到像侧依序包括：第一透镜，所述第一透镜具有正屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凸面；第二透镜，所述第二透镜具有负屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凹面；第三透镜，所述第三透镜具有正屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凹面，其像侧表面在靠近光轴处为凸面；第四透镜，所述第四透镜具有负屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凸面，像侧表面在靠近光轴处为凹面；所述超薄广角镜头满足以下关系式：ttl/imgh<1.36，其中，ttl为所述第一透镜的物侧表面在近光轴处到成像面的距离，imgh为所述超薄广角镜头有效成像区域对角线长度的一半。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：nd2≥1.66，nd2为所述第二透镜的折射率。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：nd1＝nd3＝nd4，其中，nd1为所述第一透镜的折射率，nd3为所述第三透镜的折射率，nd4为所述第四透镜的折射率。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：distortion<2.0％，distortion为所述超薄广角镜头在光圈为1.0视场内的最大光学畸变值。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：(vd1+vd3)/(vd2+vd4)<1.5，其中，vd1为所述第一透镜的阿贝数，vd2为所述第二透镜的阿贝数，vd3为所述第三透镜的阿贝数，vd4为所述第四透镜的阿贝数。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：0.77<t12/t23<1.14，其中，t12为所述第一透镜与第二透镜在光轴上的间距，t23为所述第二透镜与第三透镜在光轴上的间距。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：3.19<∣f2/f∣≤5.29，其中，f为透镜组的焦距，f2为所述第二透镜的焦距。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：-0.33<f1/f2<-0.23，其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距。进一步的，所述超薄广角镜头满足关系式：0.67≤ct2/t23<1.09，其中，ct2为所述第二透镜在光轴上的最大厚度，t23为所述第二透镜与第三透镜在光轴上的间距。进一步的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、以及第四透镜的物侧表面和像侧表面均为非球面。与现有技术相比，本发明的有益效果是：四片式镜片结构可有效地缩短系统长度，适配于各电子装置，满足在小型化的同时兼具影像质量的需求。通过四片镜片式结构，并合理设置各镜片的面形结构与光学参数，可在提高成像视场角的情况下维持高成像品质，以提高广角成像性能。ttl/imgh<1.36能够保证光学成像镜头具有超大像面和超薄化的特性。附图说明图1为本发明的超薄广角镜头第一实施例的结构示意图。图2为本发明的超薄广角镜头第一实施例的像散、畸变曲线图。图3为本发明的超薄广角镜头第一实施例的球差曲线图。图4为本发明的超薄广角镜头第二实施例的结构示意图。图5为本发明的超薄广角镜头第二实施例的像散、畸变曲线图。图6为本发明的超薄广角镜头第二实施例的球差曲线图。图7为本发明的超薄广角镜头第三实施例的结构示意图。图8为本发明的超薄广角镜头第三实施例的像散、畸变曲线图。图9为本发明的超薄广角镜头第三实施例的球差曲线图。图10为本发明的超薄广角镜头第四实施例的结构示意图。图11为本发明的超薄广角镜头第四实施例的像散、畸变曲线图。图12为本发明的超薄广角镜头第四实施例的球差曲线图。图13为本发明的超薄广角镜头第五实施例的结构示意图。图14为本发明的超薄广角镜头第五实施例的像散、畸变曲线图。图15为本发明的超薄广角镜头第五实施例的球差曲线图。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。在本发明的描述中，物侧是指镜头朝向被摄物的一侧，像侧是指镜头朝向成像面的一侧。当在透镜物侧表面的过面上任意一点做切面，物侧表面总是位于切面的像侧，其曲率半径为正，则透镜的物侧表面为凸面；反之则透镜的物侧表面为凹面。当在透镜像侧表面的过面上任意一点做切面，像侧表面总在切面的物侧，其曲率半径为负，则透镜的像侧表面为凸面；反之则透镜的像侧表面为凹面。若在透镜物侧表面或像侧表面过面上任一点做切面，表面既有部分在切面的像侧，又有在部分在切面的物侧，则该表面存在反曲点，在近光轴处物侧、像侧表面凹凸的判断仍适用上述方式。此外，各透镜的非球面曲线方程式表示如下：其中，z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距离非球面原点的距离矢高，c为非球面的近轴曲率(曲率半径r＝1/c,即为曲率的倒数)；k为圆锥系数；ai是非球面的第i阶系数，在本发明中应用到的高阶系数为a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20。请参考图1，第一实施例中，本发明的超薄广角镜头由物侧到像侧依序包括第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、以及第四透镜14，具体实施时，第一透镜11的物侧表面设有光阑10，第四透镜14的像侧设有滤光片15。其中，第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、以及第四透镜14之间具有一间隔距离，且透镜之间无相对移动，各个透镜的物侧表面和像侧表面均为非球面。第一透镜11具有正屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凸面，其像侧表面在靠近光轴处可根据实际需要设置为凸面或凹面。第二透镜12具有负屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凹面，其像侧表面在靠近光轴处可根据实际需要设置为凸面或凹面。第三透镜13具有正屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凹面，其像侧表面在靠近光轴处为凸面。第四透镜14具有负屈折力，其物侧表面在靠近光轴处为凸面，像侧表面在靠近光轴处为凹面。上述结构中，第一透镜11的物侧表面于近光轴处为凸，可有效平衡低阶像差。第二透镜12具有负屈折力，有利于消除第一透镜11所产生的像差，其物侧面于近光轴处为凹面，有助于加强近轴球差与离轴像差的修正。第三透镜13具有正屈折力且其物侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于近光轴处为凸面，可有效修正近轴球差，同时降低周边的像散场曲。第四透镜14具有负屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸面，且像侧表面于近光轴处为凹面，有助于使光学摄影系统的主点远离像侧端，进而有效缩短光学成像系统的总体长度，有利于系统的小型化，同时可修正离轴像差以提升周边成像品质。上述低成本广角镜头采用四片式结构，配合合理的材料选取及屈折力搭配，当满足特定的条件时，整个光学具备较佳的光线汇聚能力，在满足高像素要求，同时有效的降低摄像镜头系统组的总长度，达到轻薄化。上述超薄广角镜头满足关系式：ttl/imgh<1.36，其中，ttl为第一透镜11的物侧表面在近光轴处到成像面的距离，imgh为所述超薄广角镜头有效成像区域对角线长度的一半。通过控制ttl/imgh的比值能够保证成像镜头具有超大像面和超薄化的特性。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：nd2≥1.66，nd2为第二透镜12的折射率。满足上述关系式的第二透镜12的折射率有利于保持较好的成像质量。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：nd1＝nd3＝nd4，其中，nd1为第一透镜11的折射率，nd3为第三透镜13的折射率，nd4为第四透镜14的折射率。合理的控制折射率可以使整个系统有更好的成像质量。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：distortion<2.0％，distortion为所述超薄广角镜头在光圈为1.0视场内的最大光学畸变值。满足以上条件可以用来限制光学系统的畸变，有助于保持拍摄图像的形变。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：(vd1+vd3)/(vd2+vd4)<1.5，其中，vd1为第一透镜11的阿贝数，vd2为第二透镜12的阿贝数，vd3为第三透镜13的阿贝数，vd4为第四透镜14的阿贝数。满足以上条件有利于更好的控制色差，达到更好的成像质量。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：0.77<t12/t23<1.14，其中，t12为第一透镜11与第二透镜12在光轴上的间距，t23为第二透镜12与第三透镜13在光轴上的间距。满足以上条件可恰当分配透镜之间的间距，减小摄像镜头的总长，并降低摄像镜头的组装难度，让组装流程顺利、简便的进行。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：3.19<∣f2/f∣≤5.29，其中，f为透镜组的焦距，f2为第二透镜12的焦距。通过控制第二透镜12的焦距相对于整个系统焦距的比值，可避免第二透镜12的光焦度过大，使该光学成像镜头的敏感度低和成像质量好，同时使该光学成像镜头有较短的光学长度。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：-0.33<f1/f2<-0.23，其中，f1为第一透镜11的焦距，f2为第二透镜12的焦距。满足以上条件可合理分配透镜曲折力，保证成像质量的同时有效缩短摄像镜头总长度。优选的，上述超薄广角镜头满足关系式：0.67≤ct2/t23<1.09，其中，ct2为第二透镜12在光轴上的最大厚度，t23为第二透镜12与第三透镜13在光轴上的间距。通过控制ct2/t23的比值，可以使第二透镜12的厚度不会过大，有利于降低光学成像镜头的敏感性。本发明的低成本广角镜头将通过以下具体实施例配合附图予以详细说明。第一实施例，请结合图2和图3，在第一实施例中，成像镜头满足表1-1、表1-2以及表1-3。表1-1为第一实施例的光学镜头的基本参数：表1-2为第一实施例中各透镜的非球面系数：表1-3为第一实施例中各条件表达式的值：第二实施例，请结合图4至图6，本实施例的超薄广角镜头由物侧到像侧依序包括第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、以及第四透镜24，具体实施时，第一透镜21的物侧表面设有光阑20，第四透镜24的像侧设有滤光片25。其中，第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、以及第四透镜24之间具有一间隔距离，且透镜之间无相对移动，各个透镜的物侧表面和像侧表面均为非球面。应当理解的是，第二实施例中的超薄广角镜头优选为满足上述第一实施例中的各个表达式，在此不做赘述。在第二实施例中，超薄广角镜头满足表2-1、表2-2以及表2-3。表2-1为第二实施例的光学镜头的基本参数：表2-2为第二实施例中各透镜的非球面系数：表2-3为第二实施例中各条件表达式的值：第三实施例，请结合图7至图9，本实施例的超薄广角镜头由物侧到像侧依序包括第一透镜31、第二透镜32、第三透镜33、以及第四透镜34，具体实施时，第一透镜31的物侧表面设有光阑30，第四透镜34的像侧设有滤光片35。其中，第一透镜31、第二透镜32、第三透镜33、以及第四透镜34之间具有一间隔距离，且透镜之间无相对移动，各个透镜的物侧表面和像侧表面均为非球面。应当理解的是，第三实施例中的超薄广角镜头优选为满足上述第一实施例中的各个表达式，在此不做赘述。在第三实施例中，超薄广角镜头满足表3-1、表3-2以及表3-3。表3-1为第三实施例的光学镜头的基本参数：表3-2为第三实施例中各透镜的非球面系数：表3-3为第三实施例中各条件表达式的值：第四实施例，请结合图10至图12，本实施例的超薄广角镜头由物侧到像侧依序包括第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43、以及第四透镜44，具体实施时，第一透镜41的物侧表面设有光阑40，第四透镜44的像侧设有滤光片45。其中，第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43、以及第四透镜44之间具有一间隔距离，且透镜之间无相对移动，各个透镜的物侧表面和像侧表面均为非球面。应当理解的是，第四实施例中的超薄广角镜头优选为满足上述第一实施例中的各个表达式，在此不做赘述。在第四实施例中，超薄广角镜头满足表4-1、表4-2以及表4-3。表4-1为第四实施例的光学镜头的基本参数：表4-2为第四实施例中各透镜的非球面系数：表4-3为第四实施例中各条件表达式的值：第五实施例，请结合图13至图15，本实施例的超薄广角镜头由物侧到像侧依序包括第一透镜51、第二透镜52、第三透镜53、以及第四透镜54，具体实施时，第一透镜51的物侧表面设有光阑50，第四透镜54的像侧设有滤光片55。其中，第一透镜51、第二透镜52、第三透镜53、以及第四透镜54之间具有一间隔距离，且透镜之间无相对移动，各个透镜的物侧表面和像侧表面均为非球面。应当理解的是，第五实施例中的超薄广角镜头优选为满足上述第一实施例中的各个表达式，在此不做赘述。在第五实施例中，超薄广角镜头满足表5-1、表5-2以及表5-3。表5-1为第五实施例的光学镜头的基本参数：表5-2为第五实施例中各透镜的非球面系数：表5-3为第五实施例中各条件表达式的值：为了便于比较上述五个实施例，下表为各实施例相应条件下各表达式所得值的汇总：条件实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5最小最大ttl/imgh1.3531.3261.2911.3071.3101.2911.353distortion1.99％1.49％1.73％1.85％1.77％1.49％1.99％t12/t230.7971.1390.7741.0141.0040.7741.139∣f2/f∣4.4974.0773.1965.2904.9583.1965.290f1/f2-0.252-0.295-0.322-0.230-0.244-0.322-0.230ct2/t230.6701.0850.8590.9370.9310.6701.085上述实施例中的超薄广角镜头的四片式镜片结构可有效地缩短系统长度，适配于各电子装置，满足在小型化的同时兼具影像质量的需求。通过四片镜片式结构，并合理设置各镜片的面形结构与光学参数，可在提高成像视场角的情况下维持高成像品质，以提高广角成像性能。ttl/imgh<1.36能够保证光学成像镜头具有超大像面和超薄化的特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本
技术领域：
的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。当前第1页12