光学镜头、摄像模组及电子设备的制作方法

文档序号:36553723发布日期:2023-12-30 04:28阅读:32来源:国知局
光学镜头的制作方法

本发明涉及光学成像,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。


背景技术:

1、随着科技的飞速发展,消费者们对电子设备(例如手机、平板电脑等)的成像质量要求也越来越高。目前,在电子设备中,五片式的光学镜头相对比较成熟,但分辨率越来越不能满足消费者的需求。相较而言,六片式的光学镜头因能够获得更高的解析力,提高拍摄图片的成像质量而具有明显优势。但是,六片式的光学镜头相较于五片式的光学镜头,其整体体积更大,不利于电子设备的小型化设计,基于此,有必要设计一种能够实现小型化、薄型化设计的六片式的光学镜头,同时具有较高的分辨率,以提高电子设备的成像质量。


技术实现思路

1、本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,能够在实现小型化、薄型化的同时,具有大像面的特点,以提高光学镜头的分辨率,进而使得光学镜头具有良好的成像质量。

2、为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,共有六片具有屈折力的透镜,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、第五透镜和第六透镜;

3、所述第一透镜具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面;

4、所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面;

5、所述第三透镜具有屈折力;

6、所述第四透镜具有屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面;

7、所述第五透镜具有正屈折力,所述第五透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;

8、所述第六透镜具有负屈折力,所述第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;

9、所述光学镜头满足以下关系式:

10、1.2<ttl/imgh<1.3;

11、其中,ttl是所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离(即光学镜头的总长),imgh是所述光学镜头的最大视场角所对应的像高的一半。

12、本技术提供的光学镜头中,为了在实现小型化设计的基础上,具有大像面的特点,以提高光学镜头的分辨率,通过对六片透镜的屈折力进行合理的配置。即,将所述第一透镜设置为具有正屈折力,能够使得光线更好进入第一透镜中,从而有效收集光线。配合第一透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面的设计,能够有利于聚焦光线,同时校正光学镜头的畸变,提高光学镜头的光学性能。第二透镜具有负屈折力,与第一透镜的正屈折力进行配合,能够有效校正光学镜头的像散,同时,第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面的设计,有利于校正光学镜头的彗差,进一步提高光学镜头的成像质量。第三透镜、第四透镜具有屈折力,能够便于平衡光学镜头的整体焦距,同时有利于光学镜头的光线汇聚。配合第四透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面,能够有效校正光学镜头的球差。具有正屈折力的第五透镜以及具有负屈折力的第六透镜,正负两个透镜的配合,能够校正光学镜头的高级像散,同时,第五透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,能够使得光学镜头的光线汇聚至第五透镜并顺利进入第六透镜,第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面,能够使得光线更加平缓地进入,从而更多光线能够进入至成像面中,同时有利于减少光学镜头产生的高级像差,进一步提高光学镜头的成像质量。

13、进一步地,光学镜头的六片式透镜中,部分采用凸凹、凹凹透镜的设计,能够减小光学镜头的透镜在光轴上的厚度,从而减小光学镜头的整体长度,有利于光学镜头的小型化、薄型化的设计。

14、进一步地,还通过限定光学镜头满足关系式:1.2<ttl/imgh<1.3,从而在实现光学镜头的小型化、薄型化设计的同时,还具有大像面的特点,有利于提高光学镜头的分辨率,使得光学镜头具有良好的成像质量。

15、作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:

16、9<ttl/at56<13;和/或,1.1<ttl/f<1.2;

17、其中,at56是所述第五透镜的像侧面至所述第六透镜的物侧面于光轴上的距离(即第五透镜和第六透镜之间的空气间隙),f是所述光学镜头的焦距。

18、通过控制光学镜头的总长与第五透镜和第六透镜之间的空气间隙的比值,能够有效控制第五透镜和第六透镜之间的空气间隙,实现光学镜头的薄型化,同时,当光学镜头应用于摄像模组时,还可使得光学镜头的主光线角度和摄像模组的图像传感器的主光线角度进行匹配,从而便于成像。

19、通过限定光学镜头的总长与光学镜头的焦距的比值,能够在有效控制光学镜头的小型化设计的基础上,降低光学镜头的整体敏感度,进而减少光学镜头产生的像差,以及使得光学镜头的主光线角度能够与摄像模组的图像传感器的主光线角度进行适配,有利于光学镜头的成像。

20、作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:

21、0.4<at34/ct4<0.7,和/或,1.0<at56/at23<1.7;和/或,1.3<max10/min10<1.6;

22、其中,at34是所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离(即第三透镜和第四透镜之间的空气间隙),ct4是所述第四透镜于光轴上的厚度(即第四透镜的中心厚度),at56是所述第五透镜的像侧面至所述第六透镜的物侧面于光轴上的距离(即第五透镜和第六透镜的空气间隙),at23是所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于所述光轴上的距离(即第二透镜和第三透镜的空气间隙),max10是所述第五透镜的像侧面至所述第六透镜的物侧面沿光轴方向上的最大距离,min10是所述第五透镜的像侧面至所述第六透镜的物侧面沿光轴方向上的最小距离。

23、对第三透镜和第四透镜之间的空气间隙与第四透镜的中心厚度的比值进行控制,能够使得第三透镜和第四四透镜的空气间隙和第四透镜的厚度比在合理的范围内,从而可以有效地平衡光学镜头产生的高级像差,且利于光学镜头在制造中的场曲的调整,进而有利于提高光学镜头的成像质量。

24、而通过控制第五透镜和第六透镜之间的空气间隙与第二透镜和第三透镜之间的空气间隙,能够有效平衡光学镜头产生的高级球差,同时也有利于光学镜头在制造中的场曲的调整,以提高光学镜头的成像质量。

25、合理控制第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面于光轴方向上的最大距离和最小距离的比值,能够有效控制第五透镜、第六透镜的面型,使其不至于过度弯曲,不仅便于第五透镜和第六透镜的加工制造、组装配合,降低光学镜头的整体敏感度,而且还能够有效减少光学镜头产生的局部像散,有利于提高光学镜头的成像质量。

26、作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:

27、0.5<sag51/ct5<0.6;和/或,1.1<f/f5<1.3;

28、其中,sag51是所述第五透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第五透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离(即第五透镜的物侧面的矢高),ct5是所述第五透镜于光轴上的厚度(即第五透镜的中心厚度),f是所述光学镜头的焦距,f5是所述第五透镜的焦距。

29、通过控制第五透镜的物侧面的矢高与第五透镜的中心厚度的比值,能够有效控制第五透镜的面型,便于第五透镜的加工制造,同时降低光学镜头的整体敏感性。

30、将第五透镜的焦距与光学镜头的焦距控制在合理范围内,从而有利于配置第五透镜在整个光学镜头中的焦距占比,使得第五透镜的光焦度不至于过强,从而能够校正光学镜头产生的高级像差,使得光学镜头具有良好的成像质量。

31、作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:

32、1.3<|r10+r11|/|r10-r11|<1.7;和/或,0.3<r4/r9<0.5;和/或,1.0<r7/r8<1.5;

33、其中,r10是所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,r11是所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r4是所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径,r9是所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r7是所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r8是所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

34、控制第五透镜的像侧面与第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径的比值,可以有效地控制第五透镜和第六透镜的光线平滑度,从而可以平衡光学镜头产生的高级彗差,提高光学镜头的成像质量。此外,还能够降低第五透镜和第六透镜的加工、制造和组装难度,进而有利于降低光学镜头的整体敏感度。

35、而通过控制第二透镜的像侧面和第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径的比值,则能够有效地平衡光学镜头的像差,降低光学镜头的整体敏感度,有利于提高光学镜头的成像质量。

36、通过限定第四透镜的物侧面与第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的比值,能够有效地平衡光学镜头的像差,降低光学镜头的敏感度,进而有利于提高光学镜头的成像质量。

37、作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:

38、4<sd42/ct4<6;和/或,0.35<sd11/sd62<0.4;

39、其中,sd42是所述第四透镜的像侧面的最大有效半口径,ct4是所述第四透镜于光轴上的厚度,sd11是所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径,sd62是所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径。

40、通过关系式4<sd42/ct4<6的限定,能够使得第四透镜的边缘厚度和中心厚度控制在合理的范围内,从而不仅便于第四透镜的加工制造,而且还可确保第四透镜具有良好的光学性能。

41、由于第一透镜为光学镜头的第一枚透镜,而第六透镜则为最靠近光学镜头的成像面的透镜,因此,通过限定第一透镜的物侧面的最大有效半口径与第六透镜的最大有效半口径的比值,能够有效减小边缘视场光线自第六透镜、光学镜头的成像面进入至摄像模组的图像传感器的偏折角,从而能够增加光学镜头与图像传感器的匹配度,同时有利于改善轴外视场的像散,进而有利于提高光学镜头的成像质量。

42、作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:

43、1.5<r7/f<3.5;和/或,-4<r11/f<-2;

44、其中,r7是所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f是所述光学镜头的焦距,r11是所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。

45、通过控制第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和光学镜头的焦距比值在一定的范围,可以使第四透镜的像散控制在合理的范围,进而使得光学镜头具有良好的成像质量。

46、相应地,通过控制第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和光学镜头的焦距比值在一定的范围,可以有效平衡第六透镜之前的透镜产生的像散,进而使得光学镜头具有良好的成像质量。

47、作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:

48、0.23<ct5/σct<0.26;和/或,1.9<ct5/ct4<2.2;

49、其中,ct5是所述第五透镜于光轴上的厚度,σct是所述第一透镜至所述第六透镜中,六片透镜在光轴上的厚度的总和,ct4是所述第四透镜于光轴上的厚度。

50、控制第五透镜的中心厚度与六片透镜的总中心厚度之和在一定的范围内,不仅可以有效平衡光学镜头产生的高级像差,提高光学镜头的成像质量,而且还能够有效控制光学镜头的各镜头的中心厚度,有利于光学镜头的小型化设计。

51、通过对第五透镜和第四透镜的中心厚度的比值的控制,能够有效平衡光学镜头产生的场曲,进而有利于提高光学镜头的成像质量。

52、第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。具有上述光学镜头的摄像模组,能够在实现小型化、薄型化的同时,具有大像面的特点,有利于提高成像质量。

53、第三方面,本发明公开了一种电子设备,所述电子设备包括壳体以及如上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述壳体。具有上述摄像模组的电子设备,能够在实现小型化、薄型化的同时,具有大像面的特点,有利于提高成像质量。

54、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

55、本技术提供的光学镜头中,为了在实现小型化设计的基础上,具有大像面的特点,以提高光学镜头的分辨率,通过对六片透镜的屈折力进行合理的配置。即,将所述第一透镜设置为具有正屈折力,能够使得光线更好进入第一透镜中,从而有效收集光线。配合第一透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面的设计,能够有利于聚焦光线,同时校正光学镜头的畸变,提高光学镜头的光学性能。第二透镜具有负屈折力,与第一透镜的正屈折力进行配合,能够有效校正光学镜头的像散,同时,第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面的设计,有利于校正光学镜头的彗差,进一步提高光学镜头的成像质量。第三透镜、第四透镜具有屈折力,能够便于平衡光学镜头的整体焦距,同时有利于光学镜头的光线汇聚。配合第四透镜的物侧面、像侧面于近光轴处分别为凸面、凹面,能够有效校正光学镜头的球差。具有正屈折力的第五透镜以及具有负屈折力的第六透镜,正负两个透镜的配合,能够校正光学镜头的高级像散,同时,第五透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,能够使得光学镜头的光线汇聚至第五透镜并顺利进入第六透镜,第六透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面,能够使得光线更加平缓地进入,从而更多光线能够进入至成像面中,同时有利于减少光学镜头产生的高级像差,进一步提高光学镜头的成像质量。

56、进一步地,光学镜头的六片式透镜中,部分采用凸凹、凹凹透镜的设计,能够减小光学镜头的透镜在光轴上的厚度,从而减小光学镜头的整体长度,有利于光学镜头的小型化、薄型化的设计。

57、进一步地,还通过限定光学镜头满足关系式:1.2<ttl/imgh<1.3,从而在实现光学镜头的小型化、薄型化设计的同时,还具有大像面的特点,有利于提高光学镜头的分辨率,使得光学镜头具有良好的成像质量。

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