光学镜头的制作方法

本发明涉及光学成像
技术领域：
，特别涉及一种光学镜头。
背景技术：
：屏下指纹识别技术，是通过光学成像原理将用户指纹信息(人眼所看到的指纹纹理的端点、分叉点等)收集，并与指纹库信息比对，实现指纹识别的一种身份验证技术。随着广大消费者对屏下指纹识别的不断追捧，目前绝大多数新推出的智能设备(如手机、平板等)几乎都携带了屏下指纹识别功能。由于光学镜头为屏下指纹识别装置的重要组成部分，近几年，用作指纹识别的光学镜头的需求量也在不断攀升。然而，现有技术当中，目前用作指纹识别的光学镜头的像差严重，解像品质差，导致指纹识别的可靠性低，以致于无法保证用户的安全性和隐私性。技术实现要素：基于此，本发明的目的是提供一种光学镜头，以解决现有技术当中用作指纹识别的光学镜头的解像品质差的技术问题。根据本发明实施例当中的一种光学镜头，从物侧到成像面依次包括：具有负光焦度的第一透镜，其物侧表面为凹面；光阑；具有正光焦度的第二透镜；具有负光焦度的第三透镜，其像侧表面为凹面；以及滤光片。相较于现有技术，本发明中的光学镜头采用三片透镜，且三片透镜之间搭配合理的光焦度，缩小了光学镜头的像差，提高解像品质，当采用本光学镜头作为指纹识别镜头时，具有较高的成像可靠性，可以保证用户的安全性和隐私性。另外，根据本发明实施例中的光学镜头，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述光学镜头满足条件式：1.7＜f1/f＜3.3；其中，f为所述光学镜头的焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距。在满足上述关系式的情况下，由于第一透镜承担较大的负光焦度，可以将大视场光线发散，并平滑且没有太大的光线转折情况下进入光学系统，这样可以保证在大视场角的情况下，没有过大的高级像差去矫正。进一步地，所述光学镜头满足条件式：1.3＜tc1/f1＜3.3；其中，tc1为所述第一透镜在光轴上的厚度。在满足上述关系式的情况下，可有效减小镜片的投射高度，有效减小光线在后边镜片上的投射高度，有效减小对于整体视场像差的差异，减小垂轴色差。进一步地，所述光学镜头满足条件式：0.21＜sag11/sag12＜0.26；其中，sag11为所述第一透镜的物侧面的矢高，sag12为所述第一透镜的像侧面的矢高。在满足上述关系式的情况下，可有效地缩短镜头的光学总长，促进镜头小型化。进一步地，所述光学镜头满足条件式：-127＜r1/r2＜60；其中，r1为所述第一透镜的物侧面的曲率变径，r2为所述第一透镜的像侧面的曲率半径。在满足上述关系式的情况下，可以合理分配系统光焦度，降低像差矫正的难度，系统可达到更好的解像品质。进一步地，所述镜头满足条件式：-0.41＜(dt21-dt22)/tc2＜-0.58；其中，dt21为所述第二透镜的物侧面的最大有效直径，dt22为所述第二透镜的像侧面的最大有效直径，tc2为所述第二透镜在光轴上的厚度。在满足上述关系式的情况下，镜头可以获得更大的na值，提高镜头的分辨率。进一步地，所述光学镜头满足条件式：1.41＜tcmax1+tcmax2+tcmax3/tcmin1+tcmin2+tcmin3＜1.94；其中，tcmax1和tcmin1分别为所述第一透镜在平行于光轴方向上的最大厚度和最小厚度，tcmax2和tcmin2为所述第二透镜在平行于光轴方向上的最大厚度和最小厚度，tcmax3和tcmin3为所述第三镜在平行于光轴方向上的最大厚度和最小厚度。在满足上述关系式的情况下，有利于系统对于场曲和像散像差的矫正。进一步地，所述光学镜头满足条件式：0＜bfl/ih＜0.2；其中，bfl为所述光学镜头的后焦距，ih为所述光学镜头的最大像高。在满足上述关系式的情况下，可有效缩短镜头长度，实现小型化。进一步地，所述光学镜头中的非球面透镜满足下列方程：其中，z为曲面离开曲面顶点在光轴方向的厚度，c为曲面顶点的曲率，k为二次曲面系数，h为光轴到曲面的厚度，b、c、d、e、f、g、h分别为四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶曲面系数。进一步地，所述光学镜头还包括：平板玻璃，设于所述第一透镜靠近物侧的一侧；其中，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜均为塑料镜片。附图说明图1a为本发明第一实施例中的光学镜头的结构示意图；图1b为本发明第一实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；图1c为本发明第一实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；图1d为本发明第一实施例中的光学镜头的场曲和畸变曲线图；图2a为本发明第二实施例中的光学镜头的结构示意图；图2b为本发明第二实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；图2c为本发明第二实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；图2d为本发明第二实施例中的光学镜头的场曲和畸变曲线图；图3a为本发明第三实施例中的光学镜头的结构示意图；图3b为本发明第三实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；图3c为本发明第三实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；图3d为本发明第三实施例中的光学镜头的场曲和畸变曲线图；图4a为本发明第四实施例中的光学镜头的结构示意图；图4b为本发明第四实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；图4c为本发明第四实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；图4d为本发明第四实施例中的光学镜头的场曲和畸变曲线图；主要元件符号说明：平板玻璃1第一透镜2光阑3第二透镜4第三透镜5滤光片6如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。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若干实施例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例1请参阅图1a，所示为本发明第一实施例中的光学镜头，从物侧到成像面依次包括平板玻璃1、第一透镜2、光阑3、第二透镜4、第三透镜5以及滤光片6，所述第一透镜2具有负光焦度，且物侧表面为凹面，所述第二透镜4具有正光焦度，所述第三透镜具有负光焦度，其像侧表面为凹面，所述滤光片6为红外滤光片。其中，所述第一透镜2、所述第二透镜4及所述第三透镜5均为塑料镜片。具体地，所述第一透镜2的材料为k26r，所述第二透镜4的材料为apl5014cl，所述第三透镜5的材料为ep7000。进一步地，所述光学镜头满足条件式：1.7＜f1/f＜3.3……………..(1)；其中，f为所述光学镜头的焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距。在满足上述关系式(1)的情况下，由于第一透镜2承担较大的负光焦度，可以将大视场光线发散，并平滑且没有太大的光线转折情况下进入光学系统，这样可以保证在大视场角的情况下，没有过大的高级像差去矫正。进一步地，所述光学镜头满足条件式：1.3＜tc1/f1＜3.3……………..(2)；其中，tc1为所述第一透镜在光轴上的厚度。在满足上述关系式(2)的情况下，可有效减小镜片的投射高度，有效减小光线在后边镜片上的投射高度，有效减小对于整体视场像差的差异，减小垂轴色差。进一步地，所述光学镜头满足条件式：0.21＜sag11/sag12＜0.26……………..(3)；其中，sag11为所述第一透镜的物侧面的矢高，sag12为所述第一透镜的像侧面的矢高。在满足上述关系式(3)的情况下，可有效地缩短镜头的光学总长，促进镜头小型化。进一步地，所述光学镜头满足条件式：-127＜r1/r2＜60……………..(4)；其中，r1为所述第一透镜的物侧面的曲率变径，r2为所述第一透镜的像侧面的曲率半径。在满足上述关系式(4)的情况下，可以合理分配系统光焦度，降低像差矫正的难度，系统可达到更好的解像品质。进一步地，所述镜头满足条件式：-0.41＜(dt21-dt22)/tc2＜-0.58……………..(5)；其中，dt21为所述第二透镜的物侧面的最大有效直径，dt22为所述第二透镜的像侧面的最大有效直径，tc2为所述第二透镜在光轴上的厚度。在满足上述关系式(5)的情况下，镜头可以获得更大的na值，提高镜头的分辨率。进一步地，所述光学镜头满足条件式：1.41＜tcmax1+tcmax2+tcmax3/tcmin1+tcmin2+tcmin3＜1.94…..(6)；其中，tcmax1和tcmin1分别为所述第一透镜在平行于光轴方向上的最大厚度和最小厚度，tcmax2和tcmin2为所述第二透镜在平行于光轴方向上的最大厚度和最小厚度，tcmax3和tcmin3为所述第三镜在平行于光轴方向上的最大厚度和最小厚度。在满足上述关系式(6)的情况下，有利于系统对于场曲和像散像差的矫正。进一步地，所述光学镜头满足条件式：0＜bfl/ih＜0.2……………..(7)；其中，bfl为所述光学镜头的后焦距，ih为所述光学镜头的最大像高。在满足上述关系式(7)的情况下，可有效缩短镜头长度，实现小型化。进一步地，所述光学镜头中的非球面透镜满足下列方程：其中，z为曲面离开曲面顶点在光轴方向的厚度，c为曲面顶点的曲率，k为二次曲面系数，h为光轴到曲面的厚度，b、c、d、e、f、g、h分别为四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶曲面系数。请参阅表1-1，所示为本实施例当中的光学镜头中各个镜片的相关参数。表1-1：表面序号r(曲率半径)d(厚度)nd(折射率)vd(阿贝数)s1物—s2平板玻璃—1.51.5254.5s30.2207s4第一透镜-53.50551.4251.5355.7s50.418370.37740s6光阑-0.01516s7第二透镜0.761210.626251.5456s8-0.44760.06950s9第三透镜0.683660.299131.6521.5s100.660220.200s11滤光片—0.151.5254.5s12—0.22075s13成像面——请参阅表1-2，所示为本实施例中的光学镜头的非球面参数。表1-2：在本实施例当中，所述光学镜头的焦距f为0.453mm，光学总长tl为5.05mm，光圈数f#为1.66，视场角2θ为151°。请查阅图1b、1c、1d，所示为在本实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图、横向色差曲线图、场曲和畸变曲线图，由1b至1d可以看出，本实施例中场曲、畸变、色差都能被很好的校正。综上，本实施例当中的光学镜头，采用三片透镜，且三片透镜之间搭配合理的光焦度，同时该光学镜头满足上述关系式(1)至(8)，大大缩小了光学镜头的像差，提高解像品质，当采用本光学镜头作为指纹识别镜头时，具有较高的成像可靠性，可以保证用户的安全性和隐私性。实施例2请参阅图2a，所示为本发明第二实施例当中的光学镜头，在本实施例当中，所述光学镜头的焦距f为0.349，光学总长tl为5.08，光圈数f#为1.66，视场角2θ为136.4°。请参阅表2-1，所示为本实施例当中的光学镜头中各个镜片的相关参数。表2-1：请参阅表2-2，所示为本实施例中的光学镜头的非球面参数。表2-2：请查阅图2b、2c、2d，所示为在本实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图、横向色差曲线图、场曲和畸变曲线图，由2b至2d可以看出，本实施例中场曲、畸变、色差都能被很好的校正。实施例3请参阅图3a，所示为本发明第三实施例当中的光学镜头，在本实施例当中，所述光学镜头的焦距f为0.405，光学总长tl为5.01，光圈数f#为1.66，视场角2θ为144.8°。请参阅表3-1，所示为本实施例当中的光学镜头中各个镜片的相关参数。表3-1：表面序号r(曲率半径)d(厚度)nd(折射率)vd(阿贝数)s1物—s2平板玻璃—1.51.5254.5s30.2207s4第一透镜37.56630.31701.5355.7s50.62491.38502s6光阑-0.03665s7第二透镜0.770710.706711.5456s8-0.484600.06853s9第三透镜1.285890.300761.6521.5s100.586910.200s11滤光片—0.151.5254.5s12—0.22075s13成像面——请参阅表3-2，所示为本实施例中的光学镜头的非球面参数。表3-2：请查阅图3b、3c、3d，所示为在本实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图、横向色差曲线图、场曲和畸变曲线图，由3b至3d可以看出，本实施例中场曲、畸变、色差都能被很好的校正。请参阅图4a，所示为本发明第四实施例当中的光学镜头，在本实施例当中，所述光学镜头的焦距f为0.409，光学总长tl为4.8，光圈数f#为1.68，视场角2θ为149.6°。请参阅表4-1，所示为本实施例当中的光学镜头中各个镜片的相关参数。表4-1：请参阅表4-2，所示为本实施例中的光学镜头的非球面参数。表4-2：请查阅图4b、4c、4d，所示为在本实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图、横向色差曲线图、场曲和畸变曲线图，由4b至4d可以看出，本实施例中场曲、畸变、色差都能被很好的校正。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12