一种光学镜头及电子设备的制作方法

本申请涉及光学元件领域，尤其涉及一种光学镜头及电子设备。

背景技术：

随着电子设备的广泛应用，对电子设备的成像功能要求也越来越高；因此，需要一种能够清晰的拍摄近距离(如厘米量级的距离)物体的光学镜头。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种光学镜头及电子设备，能够清晰的拍摄近距离(如厘米量级的距离)物体。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种光学镜头，沿着光轴由物侧至像侧至少包括：

光圈、具有正屈光力的第一镜片、具有负屈光力的第二镜片、具有正屈光力的第三镜片，以及具有负屈光力的第四镜片；

所述光学镜头的有效焦距f与所述第二镜片的有效焦距f2满足如下关系：∣f/f2∣﹤0.60。

上述方案中，所述光学镜头的入瞳直径epd与所述光圈在所述光圈的物侧面处的有效半口径dtg满足如下关系：epd/dtg﹥1.6。

上述方案中，物体的高度h1与所述物体经所述光学镜头后的像高h2满足如下关系：0.1﹤h2/h1﹤0.2。

上述方案中，所述光学镜头的成像面上有效像素区域的半对角线长imgh与所述光学镜头的有效焦距f满足如下关系：0.5﹤imgh/f﹤1.1。

上述方案中，所述第一镜片的物侧面的曲率半径r1与所述第一镜片的有效焦距f1满足如下关系：0.3﹤r1/f1﹤1.2。

上述方案中，所述第一镜片在所述光轴上的中心厚度ct1、所述第二镜片在所述光轴上的中心厚度ct2、以及所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上距离ttl满足如下关系：0.9﹤(ct1+ct2)/ttl*5﹤1.5。

上述方案中，所述光学镜头的入瞳直径epd与所述光学镜头的成像面上有效像素区域的半对角线长imgh满足如下关系：0.4﹤epd/imgh﹤0.8。

上述方案中，所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上距离ttl与所述光学镜头的成像面上有效像素区域的半对角线长imgh满足如下关系：ttl/imgh≤2.0。

上述方案中，沿着光轴由物侧至像侧，在所述第四镜片之后，所述光学镜头还包括：第五镜片。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括光学镜头和图像传感器，所述光学镜头是上述光学镜头。

本申请实施例提供的光学镜头及电子设备，沿着光轴由物侧至像侧至少包括：光圈、具有正屈光力的第一镜片、具有负屈光力的第二镜片、具有正屈光力的第三镜片，以及具有负屈光力的第四镜片；所述光学镜头的有效焦距f与所述第二镜片的有效焦距f2满足如下关系：∣f/f2∣﹤0.60。利用本申请实施例提供的光学镜头及电子设备，能够清晰的拍摄近距离(厘米量级)的物体，如清晰的拍摄物距为3厘米的物体。

附图说明

图1为本申请在电子设备外部设置外挂光学镜头的示意图；

图2为本申请实施例光学镜头的一种可选结构示意图；

图3为本申请实施例光学镜头的另一种可选结构示意图；

图4为本申请实施例在光学镜头的成像物距为3cm的情况下，光学镜头内的光线路径示意图；

图5为本申请可选实施例的光学镜头的光学性能示意图一；

图6为本申请可选实施例的光学镜头的光学性能示意图二；

图7为本申请可选实施例的光学镜头的光学性能示意图三。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现有电子设备受限于模组物理尺寸大小(例如：电子设备厚度)限制，电子设备内部光学镜头的设计空间十分有限，这容易导致电子设备的光学镜头在拍摄物距小于3cm的物体时无法对焦，更无法对物距为毫米量级的物体进行清晰成像。

为了能够清晰拍摄物距在毫米量级的物体，相关技术中提出可通过在电子设备的外部设置外挂光学镜头的解决方案：将外挂的光学镜头贴附在电子设备的主摄镜头表面的方式来实现拍摄，如图1所示。但是，利用外挂光学镜头来解决超微距拍摄的方案，将不可避免地增加电子设备的厚度，影响到电子设备的外观整体表现力和用户使用体验，外挂光学镜头的安装固定和拆卸也不方便，独立设置外挂光学镜头还会增加成本。

本申请实施例提供一种光学镜头，所述光学镜头的一种可选结构示意图，如图2所示，沿着光学镜头的光轴，由物侧至像侧至少包括：光圈10、具有正屈光力的第一镜片11、具有负屈光力的第二镜片12、具有正屈光力的第三镜片13，以及具有负屈光力的第四镜片14。

在一些实施例中，所述第一镜片11具有物侧面1和像侧面2，物侧面1和像侧面2均为凸面。所述第二镜片12具有物侧面3和像侧面4，物侧面3为凹面。所述第三镜片13具有物侧面5和像侧面6，物侧面5为凹面，像侧面6为凸面。所述第四镜片14具有物侧面7和像侧面8，物侧面7为凸面，像侧面8为凹面。

在一些实施例中，所述光学镜头的入瞳直径epd与所述光圈10在所述光圈10的物侧面处的有效半口径dtg满足如下关系：epd/dtg﹥1.6；如：epd/dtg＝2.0。

在一些实施例中，所述光学镜头的有效焦距f与所述第二镜片的有效焦距f2满足如下关系：∣f/f2∣﹤0.60；如f/f2＝-0.5，或者f/f2＝0.4。

在一些实施例中，物体的高度h1与所述物体经所述光学镜头后的像高h2满足如下关系：0.1﹤h2/h1﹤0.2；即所述物体经所述光学镜头后成像的放大比例为0.10至0.20倍。在具体实施时，可通过计算成像的高度与物体的高度的比值，来计算放大比例。

在一些实施例中，所述光学镜头的成像面上有效像素区域的半对角线长imgh与所述光学镜头的有效焦距f满足如下关系：0.5﹤imgh/f﹤1.1；如，imgh/f＝0.8。

在一些实施例中，所述第一镜片11的物侧面1的曲率半径r1与所述第一镜片11的有效焦距f1满足如下关系：0.3﹤r1/f1﹤1.2；如r1/f1＝0.8。

在一些实施例中，所述第一镜片11在所述光轴上的中心厚度ct1、所述第二镜片在所述光轴上的中心厚度ct2、以及所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上距离ttl满足如下关系：

0.9﹤(ct1+ct2)/ttl*5﹤1.5。

在一些实施例中，所述光学镜头的入瞳直径epd与所述光学镜头的成像面上有效像素区域的半对角线长imgh满足如下关系：0.4﹤epd/imgh﹤0.8。

在一些实施例中，所述第一透镜11的物侧面1至所述光学镜头的成像面在所述光轴上距离ttl与所述光学镜头的成像面上有效像素区域的半对角线长imgh满足如下关系：ttl/imgh≤2.0。

在一些实施例中，所述光学镜头的另一种可选结构示意图，如图3所示，除了包括上述元件以外，沿着光轴由物侧至像侧，在所述第四镜片14之后，所述光学镜头还包括：第五镜片15。所述第五镜片15具有物侧面9和像侧面10；所述第五镜片15可以为滤光片，或者所述第五镜片可以为玻璃片。

本申请实施例中，所述光学镜头的基本参数表，如下表1所示：

表1

其中，表1中的曲率半径是指光轴与物侧面或像侧面交点处的曲率半径。表1中的距离-0.101mm是指在光轴上光圈10与第一镜片11的物侧面1的顶点之间的距离。表1中的距离0.627mm是指第一镜片11的物侧面1的顶点与第一镜片11的像侧面2的顶点之间的距离。表1中的距离0.041mm是指在光轴上第一镜片11的像侧面2的顶点与第二镜片12的物侧面3的顶点之间的距离。以此类推，表1中的距离0.213mm是指在光轴上第二镜片12的物侧面3的顶点与第二镜片的像侧面4的顶点之间的距离。表1中的0.390是指在光轴上第二镜片12的像侧面4的顶点与第三镜片13的物侧面5的顶点之间的距离。表1中的0.827mm是指在光轴上第三镜片13的物侧面5的顶点与第三镜片13的像侧面6的顶点之间的距离。表1中的0.040mm是指在光轴上第三镜片13的像侧面6的顶点与第四镜片14的物侧面7的顶点之间的距离。表1中的0.280mm是指在光轴上第四镜片14的物侧面7的顶点与第四镜片14的像侧面8的顶点之间的距离。表1中的0.553mm是指在光轴上第四镜片14的像侧面8的顶点与第五镜片15的物侧面9的顶点之间的距离。表1中的0.210是指在光轴上第五镜片15的物侧面9的顶点与第五镜片15的像侧面10的顶点之间的距离。表1中的0.269mm是指在光轴上第五镜片15的像侧面10的顶点与物体成像之间的距离。

在本申请的一些实施例中，第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13以及第四镜片14的物侧面和像侧面均为非球面，非球面的面型满足如下公式：

其中，z为非球面的深度，即非球面上任一点与垂直光轴且经过非球面顶点的切面之间的距离；c＝1/r，r为表面曲率半径，h为非球面上的点与光轴的距离，k为锥面系数，a为第四阶系数，b为第六阶系数，c为第八阶系数，d为第十阶系数，e为第十二阶系数，f为第十四阶系数，g为第十六阶系数。各非球面的参数，如下表2所示：

表2

基于图2、表1以及表2的一种光学镜头的有效焦距f为2.45mm，所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面在所述光轴上距离ttl为3.45mm，最大像高出的视场角(fieldofview，fov)为77.6度，光圈值(f-number)为2.55。

本申请可选实施例中，在光学镜头的成像物距为3cm的情况下，光学镜头内的光线路径，如图4所示，光线依次经过光圈10、第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14、以及第五镜片15后成像。

本申请可选实施例的光学镜头的光学性能示意图一，如图5所示，为光学镜头解析力的示意图，其中，解析力为光学镜头每毫米可以解析的线对。

本申请可选实施例的光学镜头的光学性能示意图二，如图6所示，为成像的横向色差示意图；以波长为555nm的光为基准，不同波长的光的横向色差。

本申请可选实施例的光学镜头的光学性能示意图三，如图7所示，为成像的畸变曲线示意图。本申请实施例提供的光学镜头位于电子设备内部，利用本申请实施例提供的摄像头或包括本申请实施例提供的摄像头的电子设备，能够清晰的拍摄近距离的物体，如物距为毫米量级的物体；具体地，能够清晰的拍摄物距为3cm的物体；并且，根据图5、图6和图7所示的光学性能示意图可知，本申请实施例提供的光学镜头能够实现良好的成像品质。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括光学镜头和图像传感器，其中，所述光学镜头为上述实施例所提供的光学镜头。

需要说明的是，本申请实施例中，第一、第二、第三等表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，或者将同一类元件中的不同元件区分开来，而不表示对特征或元件的任何限定。因此，在不背离本申请的教导的情况下，本申请实施例中的第一镜片，也可被称为第七镜片、或第八镜片等。

本申请为例便于说明和解释，各镜片的尺寸、厚度和形状可能被夸大。即附图中所示的球面或非球面的形状均通过示例的方式给示出，因此，球面或非球面的形状不限于附图中所述的球面或非球面的形状；附图仅为示例，并非严格按照比例绘制。

本申请实施例中，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”以及“包含有”在本申请说明书中被使用时，表示存在所陈述的特征、元件、和部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们之间的组合。此外，用语“至少包括”在本申请说明书中被使用时，表示除所陈述的至少包括的特征或元件以外，还可以包括其他特征或元件。

本申请实施例中，每个镜片最靠近被摄物体的表面称为该镜片的物侧面，每个镜片最靠近成像面的表面称为该镜片的像侧面。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。