一种光学镜头、摄像装置及终端的制作方法

文档序号:24749188发布日期:2021-04-20 23:23阅读:119来源:国知局
一种光学镜头、摄像装置及终端的制作方法

1.本实用新型涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、摄像装置及终端。


背景技术:

2.光学成像的光学镜头被广泛应用于智能手机、平板电脑、摄像机等终端中。以智能手机为例,为了实现用户的不同拍摄需求,通常在一台智能手机中搭载多个不同特点和应用环境的光学镜头,在智能手机的小型化、轻薄化的发展趋势下,对光学镜头的小型化设计也提出了要求。相关技术中,往往通过减小光学镜头的有效焦距以达到缩小光学镜头的体积的效果,但是这种方式容易增加光学镜头的鬼像风险,影响图片拍摄质量。


技术实现要素:

3.本实用新型实施例公开了一种光学镜头、摄像装置及终端,能够有效实现光学镜头的小型化设计,同时还可降低鬼像风险,确保图片拍摄质量。
4.为了实现上述目的,第一方面,本实用新型公开了一种光学镜头,所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜;
5.所述第一透镜具有正光焦度,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
6.所述第二透镜具有光焦度;
7.所述第三透镜具有光焦度;
8.所述第四透镜具有正光焦度,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
9.所述第五透镜具有负光焦度,所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
10.所述光学镜头满足以下关系:
11.2<sd1/ct12<12;
12.其中,sd1为所述第一透镜的物侧面有效半径与所述光轴的垂直距离,ct12为所述第一透镜与所述第二透镜在所述光轴上的间距。
13.本实施例提供的光学镜头中,采用五片式透镜,透镜片数较少,使得光学镜头总长较短,有利于实现小型化设计。此外,光学镜头中各透镜具有上述屈折力、物侧面与像侧面的凸凹设计并满足2<sd1/ct12<12的关系时,能够有效降低光学镜头的头部大小,从而缩小光学镜头在垂直于光轴方向的宽度,从而压缩光学镜头的整体体积,提升光学镜头的紧凑性,同时还可降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。
14.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系:
15.0.5<ttl/(imgh*2)<0.7;
16.其中,ttl为所述第一透镜的物侧面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,imgh为所述光学镜头成像面上的有效感光区域的对角线长的一半。
17.采用控制光学镜头的总长度与光学镜头成像面上的电子感光元件的有效像素区域的对角线长的一半的比值,能够有效满足光学镜头的宽倍率要求,同时可控制光学镜头
的总长度,使得光学镜头的结构更加紧凑,同时通过上述合理配置五片透镜的光焦度,可在满足光学镜头的高像素和高成像质量下,实现光学镜头的小型化、轻薄化设计。
18.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
19.14deg/mm<fov/efl<24deg/mm;
20.其中,fov为所述光学镜头的最大视场角,efl为所述光学镜头的有效焦距。满足上述关系式时,使得光学镜头能够容纳更多取景范围的同时,还具备一定的微距能力;同时,通过结合合理的光焦度配置,可提升光学镜头对低频细节的捕捉能力,满足高像质的设计需求。
21.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
22.1.6<f12/efl≤1.75;
23.其中,f12为所述第一透镜、所述第二透镜的组合有效焦距,efl为所述光学镜头的有效焦距。
24.当满足上述关系式时,可降低光学镜头的头部尺寸,减小大视场入射光线的偏转角度,从而降低光学镜头的敏感度。
25.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
26.0.23<(ct3+ct4)/f34<0.35;
27.其中,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,ct4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度,f34为所述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距。
28.满足上述关系式时,有利于该光学镜头的装配良率的提升。同时通过对第三透镜、第四透镜于光轴上的厚度的合理配置,可缩小光学镜头的整体光学长度,有助于形成对称性,降低光学畸变。
29.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
30.|sag52/r51|<0.6;
31.其中,sag52为所述第五透镜的像侧面的最大有效半径处的矢高,r51为所述第五透镜的物侧面于所述光轴上的曲率半径。
32.采用第五透镜为波浪形的镜片结构为垂直于光轴方向提供了良好的屈折力分配,从而为边缘视场光线入射到像面提供了良好的过渡,降低了像面入射角,有利于提升像面上的相对亮度,减小镜头的公差敏感性。
33.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
34.|f1|/|f2|<0.7;
35.其中,f1为所述第一透镜的有效焦距,f2为所述第二透镜的有效焦距。
36.满足上述关系式时,通过第一透镜和第二透镜提供不同的屈折力,有利于光学镜头对场曲、像散和球差的控制;此外,第一透镜和第二透镜的面型变化,有助于疏导边缘光线,降低边缘光线的出射角,避免光学镜头的敏感度增加。
37.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
38.4<(|f3|+|f4|)/efl<9;
39.其中,f3为所述第三透镜的有效焦距,f4为所述第四透镜的有效焦距,efl为所述光学镜头的有效焦距。满足该关系式时,能够有效降低大视场角光线在透镜内的入射角度,有助于降低光学镜头的公差敏感性;同时对前透镜组(第一透镜和第二透镜)的初级像差有明显改善作用,从而可实现较高的画质。
40.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
41.1.1<(ct3+ct4)/bf<1.7;
42.其中,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,ct4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度,bf为所述第五透镜的像侧面至所述光学镜头的成像面的最小距离。满足上述关系时,确保光学镜头与感光芯片有足够的配合空间,有利于装配良率的提升。同时,通过对第三透镜、第四透镜于光轴上的厚度的合理配置,可缩小光学镜头的整体长度,有助于形成对称性,降低光学畸变。
43.作为一种可选的实施方式,在本实用新型第一方面的实施例中,所述光学镜头还包括红外滤光片,所述红外滤光片设置于所述第五透镜的像侧与所述光学镜头的像侧之间。
44.为保证被拍摄物体在像侧的成像清晰度,通过红外滤光片的设置,能够有效地将经第五透镜后的光线中的红外光线过滤掉,从而保证被被摄物在像侧的成像清晰度,提高成像质量。
45.第二方面,本实用新型公开了一种摄像装置,所述摄像装置包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述光学镜头用于接收被摄物体的光信号并投射至所述图像传感器,所述图像传感器用于将来自所述光学镜头的被摄物体的光信号转换成图像信号。
46.具有该光学镜头的摄像装置在满足小型化设计的同时,还可有效降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。
47.第三方面,本实用新型还公开了一种终端,所述终端包括壳体以及如上述第二方面所述的摄像装置,所述摄像装置设于所述壳体。具有该摄像装置的终端,能够有效满足小型化设计,还可有效降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。
48.与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
49.本实用新型实施例提供的光学镜头、摄像装置及终端,该光学镜头通过五片式透镜具有的光焦度、物侧面与像侧面的凸凹设计并满足2<sd1/ct12<12的关系,能够有效降低光学镜头的头部大小,从而缩小光学镜头在垂直于光轴方向的宽度,从而压缩光学镜头的整体体积,提升光学镜头的紧凑性,同时还可降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。
附图说明
50.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,
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他的附图。
51.图1是本申请第一实施例公开的光学镜头的结构示意图;
52.图2是本申请第一实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm) 及畸变曲线图(%);
53.图3是本申请第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
54.图4是本申请第二实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm) 和畸变曲线图(%);
55.图5是本申请第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
56.图6是本申请第三实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm) 和畸变曲线图(%);
57.图7是本申请第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
58.图8是本申请第四实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm) 和畸变曲线图(%);
59.图9是本申请第五实施例公开的光学镜头的结构示意图;
60.图10是本申请第五实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm) 和畸变曲线图(%);
61.图11是本申请公开的摄像装置的结构示意图;
62.图12是本申请公开的终端的结构示意图。
具体实施方式
63.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
64.在本实用新型中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
65.并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
66.此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
67.此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
68.下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
69.请参阅图1,根据本申请的第一方面,本申请公开了一种光学镜头100,该光学镜头 100包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5。成像时,光线从第一透镜l1的物侧依次进入第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5并最终成像与光学镜头100的成像面101上。第一透镜l1具有正光焦度,包括第一物侧面l10和第一像侧面l12,第二透镜l2具有光焦度,包括第二物侧面l20和第二像侧面l22。第三透镜l3具有光焦度,包括第三物侧面l30和第三像侧面l32。第四透镜l4具有正光焦度,包括第四物侧面l40和第四像侧面l42。第五透镜l5具有负光焦度,包括第五物侧面l50和第五像侧面l52。其中,于近光轴o处,第一物侧面l10为凸面,第一像侧面l12为凹面或凸面,第二像侧面l22 为凹面或凸面,第二物侧面l20为凸面或凹面,第三物侧面l30为凸面或凹面,第三像侧面l32为凸面或凹面,第四物侧面l40为凹面或凸面,第四像侧面l42为凸面,第五物侧面l50为凸面或凹面,第五像侧面l52为凹面。
70.一些实施例中,第五物侧面l50和第五像侧面l52均为非球面。
71.一些实施例中,第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3以及第四透镜l4均可为非球面镜片、球面镜片或自由曲面镜片。
72.一种可选的实施方式中,第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均可为塑料,塑料材质的透镜能够有效减小光学镜头100的重量并降低其生产成本。
73.另一种可选的实施方式中,第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4 以及第五透镜l5的材质均可为玻璃,玻璃材质的透镜能够具有较好的光学性能。
74.再一种可选的实施方式中,也可设置第一透镜l1为的材质为玻璃,而其他透镜的材质为塑料,此时,最靠近物侧的第一透镜l1能够较好地耐受物侧较高的环境温度,且由于其他透镜为塑料材质的关系,从而也能降低光学镜头100的生产成本。
75.可以理解的是,上述关于第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质设置,只要能够满足光学性能要求,本实施例对此不作具体限定。
76.一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可为孔径光阑和/或视场光阑,其可设置在光学镜头100的物面至像面之间。示例性的,该光阑102可位于光学镜头 100的物面与第一透镜l1的第一物侧面l10之间、第一透镜l1的第一像侧面l12与第二透镜l2的第二物侧面l20之间、第二透镜l2的第二像侧面l22与第三透镜l3的第三物侧面l30之间、第三透镜l3的第三像侧面l32与第四透镜l4的第四物侧面l40之间、第四透镜l4的第四像侧面l42与第五透镜l5的第五物侧面l50之间或第五透镜l5 的第五像侧面l52于光学镜头100的像面之间。可以理解的是,为了节约成本,还可在第一物侧面l10、第二物侧面l20、第三物侧面l30、第四物侧面l40、第五物侧面l50、第一像侧面l12、第二像侧面l22、第三像侧面l32、第四像侧面l42以及第五像侧面 l52中的任意一个表面上设置光阑。
77.进一步地,该光学镜头100满足以下关系式:fno≤3.05;其中,fno为光学镜头 100的光圈数。示例性地,fno可为2.10、2.441、3.05等取值。
78.满足上述关系式时,可以在满足光学镜头100的小型化设计要求的前提下,实现光学镜头100的大光圈特性,从而提升光学镜头100的整体通光量,使得光学镜头100即便在较暗环境下拍摄,也能具有良好、清晰的成像效果。
79.更进一步地,为了提高成像质量,光学镜头100还包括红外滤光片60,红外滤光片 60设置于第五透镜l5的像侧面与光学镜头100的成像面之间。采用红外滤光片60的设置,其可有效过滤经过第五透镜l5的红外光线,从而保证被摄物在像侧的成像清晰度,提高成像质量。
80.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:2<sd1/ct12<12;
81.其中,sd1为所述第一透镜的物侧面有效半径与所述光轴的垂直距离,ct12为所述第一透镜与所述第二透镜在所述光轴上的间距。可选地,sd1的取值可为1.0mm

1.5mm 之间,ct12的取值可为0.1mm

0.5mm之间。则该sd1和ct12的比值可大致为2.546、 5.524、5.552、5.675或11.140等。
82.在上述关系式中,通过控制sd1的取值和ct12的取值,同时控制两者的比值,能够有效降低光学镜头100的头部大小(靠近第一透镜l1和第二透镜l2则为头部),从而缩小光学镜头100在垂直于光轴o方向的宽度,从而压缩光学镜头100的整体体积,提升光学镜头100的紧凑性,同时还可降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。
83.进一步地,该光学镜头100满足以下关系:0.5<ttl/(imgh*2)<0.7,其中,ttl为所述第一透镜的物侧面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,imgh为所述光学镜头成像面上的有效感光区域的对角线长的一半。可选地,ttl的取值在5.5mm

7.5mm 之间,imgh的取值可为5.26mm,则ttl与imgh的比值可为0.549429658、0.608365019、 0.636882129、0.642585551、0.68374524等。
84.可以理解的是,imgh决定了该光学镜头能够应用的电子感光芯片的阿晓,imgh的取值越大,则该光学镜头的能够支持的电子感光芯片的尺寸则越大。当imgh≥3mm时,则代表该光学镜头能够满足其应用的大多数终端的高像素和高画质的需求。同时,ttl 的减小,则可压缩光学镜头的整体长度,使得光学镜头的整体结构更加紧凑。进而,通过合理配置上述第一镜片l1、第二镜片l2、第三镜片l3、第四镜片l4以及第五镜片l5 的屈折力与尺寸,即可在满足高像素和高成像质量的条件下,实现光学镜头的小型化、轻薄化。
85.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:14deg/mm<fov/efl<24deg/mm。其中,fov为所述光学镜头的最大视场角,efl为所述光学镜头的有效焦距。示例性地, fov/efl的取值可为14.834deg/mm、15.520deg/mm、15.665deg/mm、17.312deg/mm、 23.601deg/mm等等。
86.满足上述关系式时,能够有效缩小该光学镜头100的整体焦距,从而可容纳更多取像面积的同时,还可具备一定的微距能力,进而可通过合理的屈折力配置,提升光学镜头 100对低频细节的捕捉能力,使得该光学镜头满足高像质设计要求。
87.进一步地,光学镜头100满足以下关系式:1.6<f12/efl≤1.75。其中,f12为所述第一透镜、所述第二透镜的组合有效焦距,efl为所述光学镜头的有效焦距。示例性地,f12/efl 的取值可为1.75、1.632042254、1.687793427、1.708494208、1.734061931等等。
88.当满足上述关系式时,通过对第一透镜l1和第二透镜l2的屈折力的合理配置,可有效降低光学镜头100的头部尺寸,从而减小大视场入射光线的偏转角度,从而降低光学镜头的敏感度。
89.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系:0.23<(ct3+ct4)/f34<0.35;其中,ct3 为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,ct4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度,f34为所
述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距。可选地,上述关系式中,(ct3+ct4)/f34可为 0.25、0.27、0.2、0.34等等。
90.满足上述关系式,有利于该光学镜头的装配良率的提升。同时通过对第三透镜、第四透镜于光轴上的厚度的合理配置,可缩小光学镜头的整体光学长度,有助于形成对称性,降低光学畸变。
91.一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:|sag52/r51|<0.6。其中,sag52为所述第五透镜像侧面的最大有效半径处的矢高,r51为所述第五透镜的物侧面于所述光轴上的曲率半径。可选地,|sag52/r51|可为0.0001、0.2、0.3、0.4、0.5等等,只要满足小于0.6的范围即可。
92.采用第五透镜为波浪形的镜片结构为垂直于光轴方向提供了良好的屈折力分配,从而为边缘视场光线入射到像面提供了良好的过渡,降低了像面入射角,有利于提升像面上的相对亮度,减小镜头的公差敏感性。
93.进一步地,该光学镜头100还满足以下关系式:|f1|/|f2|<0.7。其中,f1为所述第一透镜的有效焦距,f2为所述第二透镜的有效焦距。可选地,该|f1|/|f2|的比值可为0.62、0.07、 0.51、0.52、0.54、0.63等等。只要满足小于0.7即可。
94.满足上述关系式时,通过第一透镜l1和第二透镜l2提供不同的屈折力,有利于光学镜头100对场曲、像散和球差的控制;此外,第一透镜l1和第二透镜l2的面型变化,有助于疏导边缘光线,降低边缘光线的出射角,避免光学镜头的敏感度增加。
95.进一步地,光学镜头100还满足以下关系式:4<(|f3|+|f4|)/efl<9。其中,f3为所述第三透镜的有效焦距,f4为所述第四透镜的有效焦距,efl为所述光学镜头的有效焦距。可选地,(|f3|+|f4|)/efl的取值可为4.56、4.62、5.95、7.05、8.5等等,只要满足大于4,小于9即可。
96.满足上述关系式时,能够有效降低大视场角光线在透镜内的入射角度,有助于降低光学镜头的公差敏感性;同时对前透镜组(第一透镜和第二透镜)的初级像差有明显改善作用,从而可实现较高的画质。
97.更进一步地,该光学镜头100还进一步满足以下关系:1.1<(ct3+ct4)/bf<1.7。其中,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,ct4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度,bf为所述第五透镜的像侧面与所述光学镜头的成像面的最小距离。示例性地, (ct3+ct4)/bf的比值可取值为1.109、1.18、1.32、1.52、1.60、1.87等等。
98.满足上述关系式时,确保光学镜头与感光芯片有足够的配合空间,有利于装配良率的提升。同时,通过对第三透镜、第四透镜于光轴上的厚度的合理配置,可缩小光学镜头的整体长度,有助于形成对称性,降低光学畸变。
99.以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。
100.第一实施例
101.本申请的第一实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图1所示,光学镜头100 包括沿光轴o从物侧向像侧依次设置的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5以及红外滤光片60。
102.其中,第一透镜l1具有正屈折力,包括第一物侧面l10和第一像侧面l12,第二透镜l2具有负屈折力,包括第二物侧面l20和第二像侧面l22。第三透镜l3具有正屈折力,包括第
三物侧面l30和第三像侧面l32。第四透镜l4具有正屈折力,包括第四物侧面l40和第四像侧面l42。第五透镜l5具有负屈折力,包括第五物侧面l50和第五像侧面l52。
103.进一步地,于近光轴o处,第一物侧面l10为凸面,第一像侧面l12为凹面,第二像侧面l22为凹面,第二物侧面l20为凸面。第三物侧面l30、第三像侧面l32均为凸面,第四物侧面l40、第四像侧面l42均为凸面。第五物侧面l50为凸面,第五像侧面 l52为凹面。
104.进一步地,上述第一物侧面l10、第一像侧面l12、第二物侧面l20、第二像侧面l22、第三物侧面l30、第三像侧面l32、第四物侧面l40、第四像侧面l42、第五物侧面l50 及第五像侧面l52均为非球面。非球面的参数公式为:
[0105][0106]
其中,x为非球面上的任意一点至轴上顶点于光轴o上的距离,y为该任意一点至光轴o的垂直距离,r为非球面与光轴o处的曲率半径,k为圆锥系数,ai为i阶非球面系数。
[0107]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均为塑料,从而有利于减轻光学镜头100的整体重量,便于其轻薄化设计。
[0108]
本第一实施例中,光学镜头100满足以下关系式:2<sd1/ct12<12。其中,sd1为所述第一透镜的物侧面有效半径与所述光轴的垂直距离,ct12为所述第一透镜与所述第二透镜在所述光轴上的间距。上述关系式中,sd1的取值可为1.136mm,ct12的取值可为0.2046mm。采用该比值限定,能够降低该光学镜头100的头部的大小,缩小光学镜头于光轴方向上的宽度,从而使得光学镜头100能够满足小型化、轻薄化的设计。此外,配合ct12的减小,能够更大程度压缩该光学镜头的整体体积,从而降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。
[0109]
进一步地,第一实施例中,光学镜头100还满足ttl/(imgh*2)=0.636882129。其中, ttl为所述第一透镜的物侧面到所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离,imgh为所述光学镜头成像面上的有效感光区域的对角线长的一半。上述关系式中,该ttl的取值可为6.7mm,imgh的取值可为5.26mm。通过ttl的减小,可压缩光学镜头的整体长度,使得光学镜头的整体结构更加紧凑。进而,通过合理配置上述第一镜片l1、第二镜片l2、第三镜片l3、第四镜片l4以及第五镜片l5的屈折力与尺寸,即可在满足高像素和高成像质量的条件下,实现光学镜头的小型化、轻薄化。
[0110]
进一步地,第一实施例中,fov/efl=15.520deg/mm。其中,fov为所述光学镜头的最大视场角,efl为所述光学镜头的有效焦距。在上述关系式中,fov的取值可为 2*42.87deg,efl的取值可为5.546mm。满足上述关系式时,能够有效缩小该光学镜头100的整体焦距,从而可容纳更多取像面积的同时,还可具备一定的微距能力,进而可通过合理的屈折力配置,提升光学镜头100对低频细节的捕捉能力,使得该光学镜头满足高像质设计要求。
[0111]
进一步地,在第一实施例中,f12/efl=1.75。其中,f12为所述第一透镜、所述第二透镜的组合有效焦距,efl为所述光学镜头的有效焦距。在上述关系式中,f12的取值可为9.66mm,efl的取值可为5.52mm。满足上述关系式时,通过对第一透镜l1和第二透镜l2的屈折力的合理配置,可有效降低光学镜头100的头部尺寸,从而减小大视场入射光线的偏转角度,从而降低光学镜头的敏感度。
[0112]
在第一实施例中,(ct3+ct4)/f34=0.254927798。其中,ct3为所述第三透镜于所
述光轴上的厚度,ct4为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,f34为所述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距。在上述关系式中,ct3可取值为0.6858mm,ct4可取值为0.7265mm, f34可取值为5.54mm。满足上述关系式,有利于该光学镜头的装配良率的提升。同时通过对第三透镜、第四透镜于光轴上的厚度的合理配置,可缩小光学镜头的整体光学长度,有助于形成对称性,降低光学畸变。
[0113]
进一步地,第一实施例中,|sag52/r51|=0.496559089。其中,sag52为所述第五透镜像侧面的最大有效半径处的矢高,r51为所述第五透镜的物侧面于所述光轴上的曲率半径。在上述关系式中,sag52可取值为

0.837mm,r51可取值为1.6856mm。采用第五透镜为波浪形的镜片结构为垂直于光轴方向提供了良好的屈折力分配,从而为边缘视场光线入射到像面提供了良好的过渡,降低了像面入射角,有利于提升像面上的相对亮度,减小镜头的公差敏感性。
[0114]
第一实施例中,光学镜头100的光圈数fno=2.441。采用上述取值,可以在满足光学镜头100的小型化设计要求的前提下,实现光学镜头100的大光圈特性,从而提升光学镜头100的整体通光量,使得光学镜头100即便在较暗环境下拍摄,也能具有良好、清晰的成像效果。
[0115]
进一步地,第一实施例中,|f1|/|f2|=0.548856549。其中,f1为所述第一透镜的有效焦距,f2为所述第二透镜的有效焦距。在上述关系式中,f1可取值为5.28mm,f2可取值为 9.62mm。满足上述关系式时,通过第一透镜l1和第二透镜l2提供不同的屈折力,有利于光学镜头100对场曲、像散和球差的控制;此外,第一透镜l1和第二透镜l2的面型变化,有助于疏导边缘光线,降低边缘光线的出射角,避免光学镜头的敏感度增加。
[0116]
更进一步地,第一实施例中,(|f3|+|f4|)/efl=5.956363636。其中,f3为所述第三透镜的有效焦距,f4为所述第四透镜的有效焦距,efl为所述光学镜头的有效焦距。该f3的取值可为26.1mm,f4的取值可为6.66mm,efl的取值可为5.5mm。满足上述关系式时,能够有效降低大视场角光线在透镜内的入射角度,有助于降低光学镜头的公差敏感性;同时对前透镜组(第一透镜和第二透镜)的初级像差有明显改善作用,从而可实现较高的画质。
[0117]
更进一步地,第一实施例中,(ct3+ct4)/bf=1.327433628。其中,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,ct4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度,bf为所述第五透镜的像侧面至所述光学镜头的成像面的最小距离。该关系式中,ct3可取值为0.686mm, ct4可取值为0.814mm,bf可取值1.13mm。满足上述关系式时,能够确保光学镜头与感光芯片有足够的配合空间,有利于装配良率的提升。同时,通过对第三透镜、第四透镜于光轴上的厚度的合理配置,可缩小光学镜头的整体长度,有助于形成对称性,降低光学畸变。
[0118]
具体地,以光学镜头100的有效焦距efl=5.5246mm、光学镜头100的半视场角 hfov=42.87deg、光圈数fno=2.441,光学镜头的第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离ttl=6.7mm为例,光学镜头100的其他参数由下表1和下表2分别给出。其中,沿光学镜头100的光轴o由物侧向像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。在同一透镜中,面序号较小的表面为该透镜的物侧面,面序号较大的表面为该透镜的像侧面,如面序号2和3分别对应第一透镜l1的第一物侧面l10和第一像侧面l12,以此类推。表1中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴o处的曲率半径。第一透镜l1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴o上的厚度(中心厚度),第二个数值为该透镜的
像侧面至后一透镜的物侧面于光轴o上的距离。光阑于“厚度”参数列中的数值为光阑至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜与光轴o的交点)于光轴o上的距离,默认第一透镜l1物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴o的正方向,当该值为负时,表明光阑设置于后一透镜的物侧面顶点的右侧,若光阑厚度为正值时,光阑在后一透镜物侧面顶点的左侧。表2为表1中各透镜的非球面表面的相关参数表,其中k为锥面系数,ai 为第i阶非球面系数。
[0119]
另外,各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长下的数值。表1中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
[0120]
表1
[0121][0122][0123]
表2
[0124][0125][0126]
请参阅图2中的(a),图2中的(a)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为 486.1327nm(如图中的曲线3所示)、587.5618nm(如图中的曲线2所示)、656.2725nm (如图中的曲线1所示)下的光线球差曲线图。图2中的(a)中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的(a)可以看出,第一实施例中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下对应的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0127]
请参阅图2中的(b),图2中的(b)为第一实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的光线像散图。其中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标
表示像高。由图2中的(b)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
[0128]
请参阅图2中的(c),图2中的(c)为第一实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示畸变率,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图2中的(c)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
[0129]
第二实施例
[0130]
请参照图3,图3为本申请第二实施例的光学镜头100的结构示意图。该光学镜头100 包括由物侧至像侧依次设置的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5以及红外滤光片60。
[0131]
其中,第一透镜l1具有正屈折力,包括第一物侧面l10和第一像侧面l12,第二透镜l2具有负屈折力,包括第二物侧面l20和第二像侧面l22。第三透镜l3具有正屈折力,包括第三物侧面l30和第三像侧面l32。第四透镜l4具有正屈折力,包括第四物侧面l40和第四像侧面l42。第五透镜l5具有负屈折力,包括第五物侧面l50和第五像侧面l52。
[0132]
进一步地,于近光轴o处,第一物侧面l10为凸面,第一像侧面l12为凹面,第二像侧面l22为凹面,第二物侧面l20为凸面,第三物侧面l30为凸面,第三像侧面l32 为凹面,第四物侧面l40、第四像侧面l42均为凸面,第五物侧面l50为凸面,第五像侧面l52为凹面。
[0133]
进一步地,上述第一物侧面l10、第一像侧面l12、第二物侧面l20、第二像侧面l22、第三物侧面l30、第三像侧面l32、第四物侧面l40、第四像侧面l42、第五物侧面l50 及第五像侧面l52均为非球面。且第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜 l4以及第五透镜l5的材质均为塑料,从而有利于减轻光学镜头100的整体重量,便于其轻薄化设计。
[0134]
另外,第二实施例中的光学镜头100的各项参数由下列表3和表4给出,且其中各参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0135]
在第二实施例中,光学镜头100的有效焦距efl=5.1814mm、光学镜头100的半视场角hfov=44.8491deg、光圈数fno=2.441,光学镜头的第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离ttl=6.4mm。
[0136]
各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长下的数值。表3中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
[0137]
表3
[0138][0139][0140]
表4
587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示畸变率,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图4中的(c)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
[0145]
第三实施例
[0146]
请参照图5,图5示出了本申请第三实施例的光学镜头100的结构示意图。该光学镜头100包括由物侧至像侧依次设置的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5以及红外滤光片60。
[0147]
其中,第一透镜l1具有正屈折力,包括第一物侧面l10和第一像侧面l12,第二透镜l2具有负屈折力,包括第二物侧面l20和第二像侧面l22。第三透镜l3具有负屈折力,包括第三物侧面l30和第三像侧面l32。第四透镜l4具有正屈折力,包括第四物侧面l40和第四像侧面l42。第五透镜l5具有负屈折力,包括第五物侧面l50和第五像侧面l52。
[0148]
进一步地,于近光轴o处,第一物侧面l10为凸面,第一像侧面l12为凹面,第二像侧面l22为凹面,第二物侧面l20为凸面。第三物侧面l30为凹面,第三像侧面l32 为凸面,第四物侧面l40为凹面,第四像侧面l42为凸面。第五物侧面l50为凸面,第五像侧面l52为凹面。
[0149]
进一步地,上述第一物侧面l10、第一像侧面l12、第二物侧面l20、第二像侧面l22、第三物侧面l30、第三像侧面l32、第四物侧面l40、第四像侧面l42、第五物侧面l50 及第五像侧面l52均为非球面。且第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜 l4以及第五透镜l5的材质均为塑料,从而有利于减轻光学镜头100的整体重量,便于其轻薄化设计。
[0150]
另外,第三实施例中的光学镜头100的各项参数由下列表5和表6给出,且其中各参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0151]
在第三实施例中,光学镜头100的焦距efl=5.68mm、光学镜头100的半视场角 hfov=42.1284deg、光圈数fno=2.441,光学镜头的第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离ttl=6.76mm。
[0152]
各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长下的数值。表5中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
[0153]
表5
[0154][0155]
表6
[0156]
[0157][0158]
进一步地,请参阅图6中的(a),示出了第三实施例中的光学镜头100在波长为 486.1327nm(如图中的曲线3所示)、587.5618nm(如图中的曲线2所示)、656.2725nm (如图中的曲线1所示)下的光线球差曲线图。图6中的(a)中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图6中的(a)可以看出,第三实施例中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下对应的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0159]
请参阅图6中的(b),图6中的(b)为第三实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的光线像散图。其中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图6中的(b)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
[0160]
请参阅图6中的(c),图6中的(c)为第三实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示畸变率,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图6中的(c)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
[0161]
第四实施例
[0162]
请参阅图7,为本申请第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图。该光学镜头100 包括由物侧至像侧依次设置的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第
五透镜l5以及红外滤光片60。
[0163]
其中,第一透镜l1具有正屈折力,包括第一物侧面l10和第一像侧面l12,第二透镜l2具有负屈折力,包括第二物侧面l20和第二像侧面l22。第三透镜l3具有负屈折力,包括第三物侧面l30和第三像侧面l32。第四透镜l4具有正屈折力,包括第四物侧面l40和第四像侧面l42。第五透镜l5具有负屈折力,包括第五物侧面l50和第五像侧面l52。
[0164]
进一步地,于近光轴o处,第一物侧面l10为凸面,第一像侧面l12为凸面,第二像侧面l22为凹面,第二物侧面l20为凹面,第三物侧面l30为凸面,第三像侧面l32 为凹面,第四物侧面l40为凸面,第四像侧面l42为凸面,第五物侧面l50为凸面,第五像侧面l52为凹面。
[0165]
进一步地,上述第一物侧面l10、第一像侧面l12、第二物侧面l20、第二像侧面l22、第三物侧面l30、第三像侧面l32、第四物侧面l40、第四像侧面l42、第五物侧面l50 及第五像侧面l52均为非球面。且第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜 l4以及第五透镜l5的材质均为塑料,从而有利于减轻光学镜头100的整体重量,便于其轻薄化设计。
[0166]
另外,第四实施例中的光学镜头100的各项参数由下列表7和表8给出,且其中各参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0167]
在第四实施例中,光学镜头100的焦距efl=5.4937mm、光学镜头100的半视场角 hfov=43.03
°
、光圈数fno=2.441,光学镜头的第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离ttl=7.193mm。
[0168]
各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长下的数值。表7中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
[0169]
表7
[0170]
[0171][0172]
表8
[0173]
[0174][0175]
进一步地,请参阅图8中的(a),示出了第四实施例中的光学镜头100在波长为 486.1327nm(如图中的曲线3所示)、587.5618nm(如图中的曲线2所示)、656.2725nm (如图中的曲线1所示)下的光线球差曲线图。图8中的(a)中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图8中的(a)可以看出,第三实施例中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下对应的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0176]
请参阅图8中的(b),图8中的(b)为第四实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的光线像散图。其中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图8中的(b)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
[0177]
请参阅图8中的(c),图8中的(c)为第四实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示畸变率,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图8中的(c)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
[0178]
第五实施例
[0179]
请参阅图9,为本申请第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图。该光学镜头100 包括由物侧至像侧依次设置的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5以及红外滤光片60。
[0180]
其中,第一透镜l1具有正屈折力,包括第一物侧面l10和第一像侧面l12,第二透镜l2具有正屈折力,包括第二物侧面l20和第二像侧面l22。第三透镜l3具有负屈折力,包括第三物侧面l30和第三像侧面l32。第四透镜l4具有正屈折力,包括第四物侧面l40和第四像侧面l42。第五透镜l5具有负屈折力,包括第五物侧面l50和第五像侧面l52。
[0181]
进一步地,于近光轴o处,第一物侧面l10为凸面,第一像侧面l12为凸面,第二像侧面l22为凸面,第二物侧面l20为凹面,第三物侧面l30为凹面,第三像侧面l32 为凹面,第四物侧面l40为凸面,第四像侧面l42为凸面,第五物侧面l50为凹面,第五像侧面l52为凹面。
[0182]
进一步地,上述第一物侧面l10、第一像侧面l12、第二物侧面l20、第二像侧面l22、第三物侧面l30、第三像侧面l32、第四物侧面l40、第四像侧面l42、第五物侧面l50 及第五像侧面l52均为非球面。且第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜 l4以及第五透
镜l5的材质均为塑料,从而有利于减轻光学镜头100的整体重量,便于其轻薄化设计。
[0183]
另外,第五实施例中的光学镜头100的各项参数由下列表9和表10给出,且其中各参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0184]
在第五实施例中,光学镜头100的焦距efl=4.26mm、光学镜头100的半视场角 hfov=50.27deg、光圈数fno=2.1,光学镜头的第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离ttl=5.78mm。
[0185]
各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长下的数值。表9中的y半径、厚度、焦距的单位均为mm。
[0186]
表9
[0187][0188][0189]
表10
[0190][0191][0192]
进一步地,请参阅图10中的(a),示出了第五实施例中的光学镜头100在波长为 486.1327nm(如图中的曲线3所示)、587.5618nm(如图中的曲线2所示)、656.2725nm (如图中的曲线1所示)下的光线球差曲线图。图10中的(a)中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图10中的(a)可以看出,第三实施例中的光学镜头100在波长为486.1327nm、587.5618nm、656.2725nm下对应的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
[0193]
请参阅图10中的(b),图10中的(b)为第四实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的光线像散图。其中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图10中的(b)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
[0194]
请参阅图10中的(c),图10中的(c)为第四实施例中的光学镜头100在波长为 587.5618nm下的畸变曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示畸变率,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图10中的(c)可以看出,在波长587.5618nm下,该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。
[0195]
请参阅图11,本申请还公开了一种摄像装置200,该摄像装置包括图像传感器201 以及如上述第一实施例至第五实施例中任一实施例所述的光学镜头100,该光学镜头100 用于接收被摄物的光信号并投射到图像传感器201,图像传感器201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号。这里不做赘述。可以理解,具有上述光学镜头100的摄像装置 200具有上述光学镜头100的全部技术效果,即能够有效满足小型化设计,还可有效降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
[0196]
请参阅图12,本申请还公开了一种终端300,该终端300包括壳体301和上述的摄像装置200,摄像装置200设于壳体301。其中,该终端300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器等。可以理解,具有上述摄像装置200的终端300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,能够有效满足小型化设计,还可有效降低鬼像风险,保证图像拍摄质量。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
[0197]
以上对本实用新型实施例公开的光学镜头、摄像装置及终端进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的光学镜头、摄像装置及终端及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
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