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一种5P小安装孔光学镜头的制作方法

2021-10-09 11:45:00 来源:中国专利 TAG:镜头 安装 成像 孔光学

一种5p小安装孔光学镜头
技术领域
1.本发明涉及成像技术领域,更具体的说是涉及一种5p小安装孔光学镜头。


背景技术:

2.随着科技日新月异的发展,当前许多智能电子产品越来越追求影像立体化、高倍数、高分辨率。镜头随之也需要追求大光圈、高画素、高性价比。而现在手机越来越薄,摄像质量越来越高,并要求前摄镜头在手机前面板占用尽量小的空间。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明提供了一种5p小安装孔光学镜头,该镜头在满足高清成像和较大芯片尺寸的情况下,镜头前部直径小,可以使手机上的镜头安装开孔直径小,占用手机面板空间小;同时镜头总长度短,满足手机超薄的需要。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
5.一种5p小安装孔光学镜头,包括:沿光轴从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)以及成像面;所述第一透镜(l1)为正透镜,至少一面为非球面;所述第二透镜(l2)为凸面向物侧、凹面向像侧的弯月形结构负透镜,至少一面为非球面;所述第三透镜(l3)为总体凹面向物侧、总体凸面向像侧的弯月形结构正透镜,至少一面为非球面;所述第四透镜(l4)为凹面向物侧、凸面向像侧的正透镜,至少一面为非球面;所述第五透镜(l5)为物侧和像侧两面中心都为凹面的负透镜,至少一面为非球面;所述第一透镜(l1)和第二透镜(l2)组合成前群,所述前群焦距为f12;所述第三透镜(l3)、第四透镜(l4)和第五透镜(l5)组合成后群,所述后群焦距为f35,还满足以下条件:0.02<|f12/f35|<0.35;及0.20<sd1/efl<0.32。
6.在一个优选实施方式中,所述5p小安装孔光学镜头还包括光圈,所述光圈设置在第一透镜(l1)的物侧面或设置在第一透镜(l1)的第一表面(s2)有效径边缘处或者设置于第一透镜(l1)的第一表面(s2)的前面。
7.在一个优选实施方式中,所述第一透镜(l1)的外径、第二透镜(l2)的外径、第三透镜(l3)的外径均小于第四透镜(l4)的外径。
8.在一个优选实施方式中,所述第一透镜(l1)、第二透镜(l2)、第三透镜(l3)的外径均小于第五透镜(l5)的外径。
9.在一个优选实施方式中,所述第一透镜(l1)、第二透镜(l2)、第三透镜(l3)、第四透镜(l4)、第五透镜(l5)为塑料材质的镜片,且所述5p小安装孔光学镜头满足:
10.所述第一透镜(l1):1.51<nd<1.58,51.2<vd<57.9;
11.所述第二透镜(l2):1.61<nd<1.69,19.3<vd<27.8;
12.所述第三透镜(l3):1.61<nd<1.69,19.3<vd<27.8;
13.所述第四透镜(l4):1.49<nd<1.56,54.0<vd<57.9;
14.所述第五透镜(l5):1.49<nd<1.56,54.0<vd<57.9;
15.其中,nd代表透镜的折射率,vd代表凸镜的阿贝数。
16.在一个优选实施方式中,所述第一透镜(l1)物侧表面(s2)与光轴的交点和第三透镜(l4)物侧表面(s8)有效径边缘在光轴上的投影点之间的长度是ts2s8t,第一透镜(l1)物方表面(s2)到成像面的距离是5p小安装孔光学镜头的光学总长ttl,还满足以下条件:0.54<|ts2s8t/ttl|<0.63。此范围用于控制所述5p小安装孔光学镜头的前半部分长度占整体长度的比值范围,有利于控制小尺寸的安装孔径的同时控制前部分的长度。
17.在本选实施方式中,所述5p小安装孔光学镜头光学总长ttl满足:3.8<ttl<4.5。
18.在本实施方式中,所述第一透镜(l1)物侧表面(s2)与光轴的交点和第四透镜(l4)物侧表面(s8)有效径边缘在光轴上的投影点之间的长度ts2s8tr,还满足:2.2<ts2s8t<2.9。
19.在本实施方式中,所述前群焦距f12满足:0.98<f12/ttl<1.16。满足此范围,可以控制第三透镜(l3)的口径。
20.在一个优选实施方式中,所述第一透镜(l1)、第二透镜(l2)和第三透镜(l3)的综合焦距为f13,其满足:0.97<|f13/ttl|<1.24。满足此范围,有利于控制第四透镜(l4)和第五透镜(l5)上的光线高度足够大,便于匹配足够大的像高和cra。
21.与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
22.本发明为一种5p小安装孔光学镜头,使用5片塑料材质的镜片,第一透镜总光焦度为正,光束出射后收敛,利于控制第二透镜的外径大小;第一透镜和第二透镜总光焦度为正,光束从第二透镜出射后收敛,利于控制第三透镜表面的外径大小;第二透镜像方表面总体形状为凹面,光束出射后,主光线角度扩大,以利于经过后面镜片的折射,在芯片上得到较大的成像范围,同时,通过合理控制f12、f35的屈折力分配比例,有利于控制所述5p小安装孔光学镜头的前群尺寸,满足电子产品对小尺寸的5p小安装孔光学镜头的需求,从而实现了5p小安装孔光学镜头的小安装孔尺寸,同时满足芯片的较大尺寸和cra的要求。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例,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它的附图。
24.图1附图为本发明的实施例一结构示意图。
25.图2附图为本发明的实施例一的光线扇形图。
26.图3附图为本发明的实施例一的mtf解像曲线图。
27.图4附图为本发明的实施例一的场曲和畸变图。
28.图5附图为本发明的实施例二结构示意图。
29.图6附图为本发明的实施例二的光线扇形图。
30.图7附图为本发明的实施例二的mtf解像曲线图。
31.图8附图为本发明的实施例二的场曲和畸变图。
32.图9附图为本发明的实施例三结构示意图。
33.图10附图为本发明的实施例三的光线扇形图。
34.图11附图为本发明的实施例三的mtf解像曲线图。
35.图12附图为本发明的实施例三的场曲和畸变图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
37.图1是示出根据本发明第一实施例的5p小安装孔光学镜头的示意图。如图1所示,所述5p小安装孔光学镜头沿光轴从物侧至像侧依次设置有第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、红外滤波片ir以及成像面image。其中,所述第一透镜为正透镜,至少一面为非球面;所述第二透镜为凸面向物侧、凹面向像侧的弯月形结构负透镜,至少一面为非球面;所述第三透镜为总体凹面向物侧、总体凸面向像侧的弯月形结构正透镜,至少一面为非球面;所述第四透镜为凹面向物侧、凸面向像侧的正透镜,至少一面为非球面;所述第五透镜为物侧和像侧两面都为中心凹面的负透镜,至少一面为非球面。
38.所述光圈(sto)设置在第一透镜(l1)的第一表面(s2)有效径边缘处,所述光圈sto具有表面s1;第一透镜l1,具有凸面向物侧的第一表面s2和凹面向像侧的第二表面s3;第二透镜l2,具有凸面向物侧的第一表面s4和凹面向像侧的第二表面s5;第三透镜l3,具有总体凹面向物侧的第一表面s6和总体凸面向像侧的第二表面s7;第四透镜l4,具有凹面向物侧的第一表面s8和凸面向像侧的第二表面s9;第五透镜l5,具有中心区域凹面向物侧的第一表面s10和中心区域凹面向像侧的第二表面s11;红外滤波片ir具有向着物侧的第一表面s12和向着像侧的第二表面s13,用于过滤红外光;成像面image具有表面s14。上述透镜的透镜数据由以下表1所示。
39.【表1】
[0040][0041]
[0042]
第一透镜l1的第一表面s2和第二表面s3,第二透镜l2的第一表面s4和第二表面s5,第三透镜l3的第一表面s6和第二表面s7,第四透镜l4的第一表面s8和第二表面s9,第五透镜l5的第一表面s10和第二表面s11的圆锥系数k和非球面系数a4

a20如以下表2所示。
[0043]
【表2】
[0044]
表面序号234567891011表面名称l1s1l1s2l2s1l2s2l3s1l3s2l4s1l4s2l5s1l5s2r=1.376e 001.446e 017.024e 002.312e 001.388e 011.199e 01

1.341e 01

1.118e 00

8.756e 011.031e 00k=

2.854e

02

5.092e 000

4.511e 011.937e 020

3.189e 01

5.492e 004.062e 00

6.527e 00a4=

7.257e

03

2.894e

01

3.666e

013.195e

01

2.169e

01

1.421e

013.041e

02

1.177e

01

3.182e

01

1.991e

01a5=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a6=8.468e

021.060e 001.368e 00

7.217e

011.173e

01

5.173e

02

1.207e

011.236e

011.626e

011.474e

01a7=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a8=

3.196e

01

2.353e 00

3.073e 001.733e 00

3.289e

012.271e

011.164e

01

1.742e

01

2.708e

02

8.167e

02a9=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a10=7.310e

013.744e 005.167e 00

1.087e 005.963e

01

3.081e

01

3.454e

021.882e

014.404e

043.180e

02a11=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a12=

1.023e 00

4.015e 00

5.906e 00

3.595e 00

4.133e

012.632e

01

6.984e

03

9.622e

026.041e

05

8.319e

03a13=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a14=7.935e

012.528e 003.870e 007.825e 000

9.380e

025.803e

032.257e

025.183e

051.361e

03a15=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a16=

2.568e

01

7.078e

01

1.088e 00

4.778e 0002.140e

03

8.508e

04

1.987e

03

5.875e

06

1.229e

04a17=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a18=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.599e

06a19=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a20=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0[0045]
在本实施方式中,所述第一透镜(l1)和第二透镜(l2)组合成前群,所述前群焦距为f12;所述第三透镜(l3)、第四透镜(l4)和第五透镜(l5)组合成后群,所述后群焦距为f35,第一透镜(l1)的光学有效半口径为sd1,镜头有效焦距是efl,所述5p小安装孔光学镜头还满足以下条件:0.02<|f12/f35|<0.35;以及0.20<sd1/efl<0.32。
[0046]
通过合理控制f12、f35的屈折力分配比例,且使前群的综合焦距(f12)为正焦距并且占比较小,有利于控制射向第三镜片(l3)的主光线角度。通过控制第一透镜(l1)的光学有效半口径为sd1与5p小安装孔光学镜头有效焦距是efl的比值,能控制所述5p小安装孔光学镜头的前部的透镜的有效直径,以满足镜头的前部小安装孔的需求。
[0047]
在本实施方式中,所述第一透镜(l1)、第二透镜(l2)、第三透镜(l3)的外径均小于第四透镜(l4)的外径,所述第一透镜(l1)、第二透镜(l2)、第三透镜(l3)的外径均小于第五透镜(l5)的外径,前三个透镜的外径小于第四透镜(l4)及第五透镜(l5)的外径。通过控制各透镜尺寸之间的关系,使5p小安装孔光学镜头的后部满足大芯片的需求。
[0048]
在本实施方式中,所述第一透镜(l1)、第二透镜(l2)、第三透镜(l3)、第四透镜(l4)、第五透镜(l5)为塑料材质的镜片,且所述5p小安装孔光学镜头满足:
[0049]
所述第一透镜(l1):1.51<nd<1.58,51.2<vd<57.9;
[0050]
所述第二透镜(l2):1.61<nd<1.69,19.3<vd<27.8;
[0051]
所述第三透镜(l3):1.61<nd<1.69,19.3<vd<27.8;
[0052]
所述第四透镜(l4):1.49<nd<1.56,54.0<vd<57.9;
[0053]
所述第五透镜(l5):1.49<nd<1.56,54.0<vd<57.9;
[0054]
其中,nd代表透镜的折射率,vd代表凸镜的阿贝数。在关系式范围内利于控制镜头
色散,提高分辨率。
[0055]
在本实施方式中,所述5p小安装孔光学镜头光学总长ttl满足:3.8<ttl<4.5。
[0056]
在本实施方式中,所述第一透镜(l1)物侧表面(s2)与光轴的交点和第四透镜(l4)物侧表面(s8)有效径边缘在光轴上的投影点之间的长度是ts2s8t,ts2s8t满足:2.2<ts2s8t<2.9。
[0057]
在本实施方式中,所述前群焦距f12还满足:0.98<f12/ttl<1.16。满足此范围,可以控制第三透镜(l3)的口径。
[0058]
在本实施方式中,所述第一透镜(l1)、第二透镜(l2)和第三透镜(l3)的综合焦距为f13,综合焦距为f13满足:0.97<|f13/ttl|<1.24。满足此范围,有利于控制第四透镜(l4)和第五透镜(l5)上的光线高度足够大,便于匹配足够大的像高和主光角cra。
[0059]
具体地,在实施例中,所述5p小安装孔光学镜头的各物理量满足有如下表3中的参数:
[0060]
【表3】
[0061]
ts2s8t=2.53sd1=0.951f12=4.45f13=4.51f35=83.15f45=48.89ttl=4.24efl=3.575ts2s8t/ttl=0.596|f12/f35|=0.053|f12/ttl|=1.049maxsd13/efl=0.287|f13/ttl|=1.063ttl/efl=1.186nd1=1.545,vd1=55.93nd2=1.64,vd2=23.5nd3=1.64,vd3=23.5nd4=1.535,vd4=55.7nd5=1.535,vd5=55.7
[0062]
在上述实施例中:
[0063]
如图2所示(光线扇形图),可以看出,球差已经被矫正好。
[0064]
如图3所示(mtf解像曲线图),由mtf曲线可知,该镜头具有较好的成像效果与分辨率。
[0065]
如图4所示(场曲和畸变图),由场曲曲线可知场曲较小,有效提高了图像的清晰度。
[0066]
第二实施例:
[0067]
图5是示出根据本发明第二实施例的5p小安装孔光学镜头的示意图。第二实施例与第一实施例基本相同,其不同之处在于:各透镜的曲率半径、厚度、折射率、阿贝数与第一实施例均有所变化。
[0068]
上述透镜的透镜数据由以下表4所示。
[0069]
【表4】
[0070][0071]
第一透镜l1的第一表面s2和第二表面s3,第二透镜l2的第一表面s4和第二表面s5,第三透镜l3的第一表面s6和第二表面s7,第四透镜l4的第一表面s8和第二表面s9,第五透镜l5的第一表面s10和第二表面s11的圆锥系数k和非球面系数a4

a20如以下表5所示。
[0072]
【表5】
[0073]
表面序号234567891011表面名称l1s1l1s2l2s1l2s2l3s1l3s2l4s1l4s2l5s1l5s2r=1.651e 006.074e 011.229e 013.178e 001.244e 019.339e 00

6.470e 01

1.100e 00

8.342e 001.125e 00k=

2.854e

02

5.092e 000

4.511e 011.937e 020

3.189e 01

5.492e 004.062e 00

6.527e 00a4=

8.588e

03

2.615e

01

3.696e

01

3.563e

02

3.032e

01

2.146e

017.875e

03

1.511e

01

2.172e

01

1.616e

01a5=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a6=1.463e

028.969e

011.442e 005.597e

012.155e

015.468e

02

6.265e

022.031e

011.082e

011.205e

01a7=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a8=

1.485e

01

2.027e 00

3.179e 00

1.511e 00

5.164e

012.314e

028.451e

02

2.111e

01

1.502e

02

7.028e

02a9=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a10=4.928e

013.326e 004.967e 002.382e 008.192e

01

9.149e

02

5.352e

021.830e

01

2.838e

042.906e

02a11=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a12=

8.861e

01

3.984e 00

5.535e 00

1.696e 00

4.666e

011.782e

011.148e

02

9.062e

02

1.420e

05

7.979e

03a13=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a14=7.761e

012.902e 003.886e 001.035e

030

1.036e

011.578e

032.193e

025.144e

051.352e

03a15=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a16=

2.692e

01

9.684e

01

1.382e 001.943e

0102.741e

02

6.232e

04

2.031e

03

4.529e

06

1.259e

04a17=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a18=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.876e

06a19=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a20=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0[0074]
具体地,在实施例中,所述5p小安装孔光学镜头的各物理量满足有如下表6中的参数:
[0075]
【表6】
[0076]
ts2s8t=2.655sd1=1.009f12=4.85f13=5.1f35=24.43f45=16.14
ttl=4.45efl=3.575ts2s8t/ttl=0.596|f12/f35=0.198|f12/ttl|=1.089maxsd13/efl=0.282|f13/ttl|=1.146ttl/efl=1.244nd1=1.545,vd1=55.93nd2=1.651,vd2=21.5nd3=1.651,vd3=23.5nd4=1.535,vd4=55.7nd5=1.535,vd5=55.7
[0077]
在上述实施例中:
[0078]
如图6所示(光线扇形图),可以看出,球差已经被矫正好。
[0079]
如图7所示(mtf解像曲线图),由mtf曲线可知,该镜头具有较好的成像效果与分辨率。
[0080]
如图8所示(场曲和畸变图),由场曲曲线可知场曲较小,有效提高了图像的清晰度。
[0081]
第三实施例:
[0082]
图9是示出根据本发明第三实施例的5p小安装孔光学镜头的示意图。第三实施例与第一实施例基本相同,其不同之处在于:各透镜的曲率半径、厚度、折射率、阿贝数与第一实施例均有所变化。
[0083]
上述各透镜的特征数据由以下表7所示。
[0084]
【表7】
[0085][0086]
第一透镜l1的第一表面s2和第二表面s3,第二透镜l2的第一表面s4和第二表面s5,第三透镜l3的第一表面s6和第二表面s7,第四透镜l4的第一表面s8和第二表面s9,第五透镜l5的第一表面s10和第二表面s11的圆锥系数k和非球面系数a4

a20如以下表8所示。
[0087]
【表8】
[0088]
表面序号234567891011表面名称l1s1l1s2l2s1l2s2l3s1l3s2l4s1l4s2l5s1l5s2r=1.534e 004.068e 011.246e 013.143e 001.323e 011.017e 01

1.424e 01

1.102e 00

9.737e 001.120e 00k=

2.854e

02

5.092e 000

4.511e 011.937e 020

3.189e 01

5.492e 004.062e 00

6.527e 00a4=

7.980e

03

2.682e

01

3.738e

01

2.313e

02

3.061e

01

2.154e

016.619e

03

1.409e

01

2.146e

01

1.627e

01a5=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a6=1.304e

028.985e

011.446e 005.245e

012.087e

014.672e

02

6.786e

022.011e

011.107e

011.204e

01a7=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a8=

1.514e

01

2.026e 00

3.167e 00

1.471e 00

5.532e

015.587e

028.259e

02

2.090e

01

1.707e

02

7.021e

02a9=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a10=4.887e

013.335e 004.980e 002.460e 009.434e

01

1.643e

01

5.415e

021.799e

01

1.029e

042.904e

02a11=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a12=

8.881e

01

3.983e 00

5.517e 00

1.820e 00

5.155e

013.027e

011.444e

02

9.020e

022.649e

05

7.989e

03a13=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a14=7.750e

012.895e 003.915e 003.559e

020

1.314e

019.379e

042.221e

025.500e

051.355e

03a15=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a16=

2.715e

01

9.551e

01

1.397e 002.508e

0101.670e

03

6.968e

04

2.095e

03

6.325e

06

1.259e

04a17=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a18=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4.834e

06a19=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a20=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0[0089]
具体地,在实施例中,所述5p小安装孔光学镜头的各物理量满足有如下表9中的参数:
[0090]
【表9】
[0091]
ts2s8t=2.487sd1=0.986f12=4.45f13=4.6f35=76.63f45=32.53ttl=4.3efl=3.51ts2s8t/ttl=0.578|f12/f35|=0.058|f12/ttl|=1.034maxsd13/efl=0.28|f13/ttl|=1.069ttl/efl=1.225nd1=1.545,vd1=55.93nd2=1.651,vd2=21.5nd3=1.651,vd3=21.5nd4=1.535,vd4=55.7nd5=1.535,vd5=55.7
[0092]
在上述实施例中:
[0093]
如图10所示(光线扇形图),可以看出,球差已经被矫正好。
[0094]
如图11所示(mtf解像曲线图),由mtf曲线可知,该镜头具有较好的成像效果与分辨率。
[0095]
如图12所示(场曲和畸变图),由场曲曲线可知场曲较小,有效提高了图像的清晰度。
[0096]
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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