摄像光学镜头的制作方法

文档序号:17157320发布日期:2019-03-20 00:10阅读:148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,无法满足广角化和超薄化的设计要求。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,其能在具有良好光学性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。为解决上述技术问题,本发明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:一光圈,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;整体摄像光学镜头的焦距为f,所述第二透镜的焦距为f2,所述第四透镜的焦距为f4,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,满足下列关系式:-9.00≤f2/f≤-6.00,9.00≤f2/f4≤13.00,11.00≤(r3+r4)/(r3-r4)≤20.00,0.02≤r7/r8≤0.30。本发明相对于现有技术而言,规定了第二透镜焦距与整体摄像光学镜头焦距的比值,规定了第二透镜焦距与第四透镜焦距的比值,合理的分配了镜头的光焦度,并规定了第二透镜和第四透镜的形状,通过上述透镜的配置方式,使摄像光学镜头在具有良好光学性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。优选的,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:0.10≤d5/ttl≤0.20。优选的,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述第一透镜的像侧面到所述第二透镜的物侧面的轴上距离为d2,满足下列关系式:7.00≤d1/d2≤10.00。优选的,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,满足下列关系式:0.20≤(r11+r12)/(r11-r12)≤0.80。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像散场曲及畸变示意图;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像散场曲及畸变示意图;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像散场曲及畸变示意图。图13是本发明的摄像光学镜头的第四实施方式的结构示意图;图14是图13所示摄像光学镜头的轴向像差示意图;图15是图13所示摄像光学镜头的倍率色差示意图;图16是图13所示摄像光学镜头的像散场曲及畸变示意图。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。本实施方式中,优选的,在第六透镜l6和像面si之间设置有玻璃平板gf等光学元件,其中玻璃平板gf可以是玻璃盖板,也可以是光学过滤片(filter),当然在其他可实施方式中,玻璃平板gf还可以设置在其他位置。本实施方式中,第一透镜l1具有正屈折力,其物侧面向外凸出为凸面,其像侧面为凹面;第二透镜l2具有负屈折力,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;第三透镜l3具有正屈折力,其物侧面为凹面,其像侧面为凸面;第四透镜l4具有负屈折力,其物侧面为凹面,其像侧面为凸面;第五透镜l5具有正屈折力,其物侧面为凸面,其像侧面为凸面;第六透镜l6和具有负屈折力,其物侧面为凹面,其像侧面为凹面。在此,定义整体摄像光学镜头10的焦距为f,所述第二透镜的焦距为f2,所述第四透镜的焦距为f4,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,满足下列关系式:-9.00≤f2/f≤-6.00,(1)9.00≤f2/f4≤13.00,(2)11.00≤(r3+r4)/(r3-r4)≤20.00,(3)0.02≤r7/r8≤0.30。(4)其中,条件式(1)规定了第二透镜l2的焦距与整体摄像光学镜头10焦距的比值,在此条件范围内时,能有效地平衡第一透镜产生的球差以及系统的场曲。条件式(2)规定了第二透镜l2的焦距和第四透镜l4焦距的比值。通过焦距的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。条件式(3)规定了第二透镜l2的形状,在此条件范围内时,有利于补正轴上色像差。条件式(4)规定了第四透镜l4的形状,在此条件范围外时,随着超薄广角化的发展,很难补正轴外画角的像差等问题。本实施方式中,通过上述透镜的配置方式,使摄像光学镜头在具有良好光学性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。优选的,本发明实施方式中,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:0.10≤d5/ttl≤0.20。(5)条件式(5)规定了第三透镜l3的轴上厚度d5与镜头光学总长ttl的比值,在此条件范围内时,有利于在超薄化的情况下提高系统像质。优选的,本实施方式中,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述第一透镜的像侧面到所述第二透镜的物侧面的轴上距离为d2,满足下列关系式:7.00≤d1/d2≤10.00。(6)条件式(6)规定了第一透镜l1的轴上厚度与第一透镜l1的像侧面到第二透镜l2的物侧面的轴上距离的比值,在条件式范围内有助于压缩光学系统总长,实现超薄化效果。优选的,本实施方式中,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,满足下列关系式:0.20≤(r11+r12)/(r11-r12)≤0.80。(7)条件式(7)规定了第六透镜l6的形状,在此条件范围内时,有利于补正轴外画角的像差。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。本发明实施例中,各个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。值得一提的是,由于构成本实施方式的摄像光学透镜10的第一透镜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具有如前所述的结构和参数关系,因此,摄像光学镜头10能够合理分配各透镜的光焦度、面型以及各透镜的轴上厚度等,并因此校正了各类像差,本发明中摄像光学镜头10的光学总长ttl,摄像光学镜头10的像高ih,满足下列关系式:ttl/ih≤1.47;摄像光学镜头10的视场角fov,满足以下关系式:fov≥78度。实现了在具有良好光学成像性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。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。以下示出了本发明第一实施方式中摄像光学镜头10的设计数据。需要说明的是,本实施方式中,距离、半径和中心厚度的单位为毫米(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】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。ih:像高y=(x2/r)/[1+{1-(k+1)(x2/r2)}1/2]+a4x4+a6x6+a8x8+a10x10+a12x12+a14x14+a16x16+a18x18+a20x20(8)为方便起见,各个透镜面的非球面使用上述公式(8)中所示的非球面。但是,本发明不限于该公式(8)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】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2反曲点位置3p1r111.255p1r210.555p2r1p2r2p3r1p3r2p4r1p4r211.275p5r120.7351.975p5r230.2050.6752.445p6r111.655p6r220.5453.225【表4】驻点个数驻点位置1驻点位置2p1r1p1r211.035p2r1p2r2p3r1p3r2p4r1p4r211.675p5r111.245p5r220.3850.855p6r1p6r211.105图2、图3分别示出了波长为435nm、486nm、546nm、587nm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546nm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17示出各实例1、2、3、4中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。如表17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2.742mm,全视场像高为4.00mm,对角线方向的视场角为78.84°,具有良好光学性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。(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】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2反曲点位置3p1r111.275p1r210.535p2r1p2r2p3r111.195p3r211.395p4r1p4r211.255p5r120.7551.975p5r230.0650.7552.435p6r111.655p6r220.5253.195【表8】驻点个数驻点位置1驻点位置2p1r1p1r210.985p2r1p2r2p3r1p3r2p4r1p4r2p5r111.265p5r220.1051.045p6r1p6r211.035图6、图7分别示出了波长为435nm、486nm、546nm、587nm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546nm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17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2.770mm,全视场像高为4.00mm,对角线方向的视场角为78.26°,具有良好光学性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。(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】【表12】驻点个数驻点位置1驻点位置2p1r1p1r2p2r1p2r2p3r120.7851.085p3r2p4r1p4r2p5r110.975p5r2p6r1p6r211.355图10、图11分别示出了波长为435nm、486nm、546nm、587nm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546nm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。如表17所示,第三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2.713mm,全视场像高为4.00mm,对角线方向的视场角为79.41°,具有良好光学性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。(第四实施方式)第四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13、表14示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40的设计数据。【表13】表14示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40中各透镜的非球面数据。【表14】表15、表16示出本发明第四实施方式的摄像光学镜头40中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。【表15】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2p1r1p1r211.085p2r1p2r2p3r111.205p3r2p4r1p4r221.2151.645p5r120.7552.035p5r220.1850.705p6r111.625p6r220.5752.985【表16】驻点个数驻点位置1驻点位置2p1r1p1r2p2r1p2r2p3r1p3r2p4r1p4r2p5r111.275p5r220.3350.925p6r112.885p6r211.185图14、图15分别示出了波长为435nm、486nm、546nm、587nm和656nm的光经过第四实施方式的摄像光学镜头40后的轴向像差以及倍率色差示意图。图16则示出了,波长为546nm的光经过第四实施方式的摄像光学镜头40后的场曲及畸变示意图。如表17所示,第四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2.735mm,全视场像高为4.00mm,对角线方向的视场角为78.98°,具有良好光学性能的同时,满足广角化和超薄化的设计要求。【表17】实施例1实施例2实施例3实施例4备注f2/f-8.32-8.95-6.02-8.90条件式(1)f2/f411.7112.909.0611.08条件式(2)(r3+r4)/(r3-r4)11.2411.1012.1619.89条件式(3)r7/r80.030.020.300.21条件式(4)d5/ttl0.130.100.200.12条件式(5)d1/d29.029.917.059.99条件式(6)(r11+r12)/(r11-r12)0.280.210.790.59条件式(7)fno1.751.751.751.75f4.7984.8484.7484.786f15.0765.1875.0285.537f2-39.910-43.393-28.569-42.619f34.0833.9933.0634.240f4-3.409-3.364-3.154-3.848f55.0165.0854.2155.306f6-3.525-3.782-2.659-4.016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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