一种广角光学成像镜头的制作方法

1.本发明涉及光学镜头技术领域，具体涉及一种广角光学成像镜头。


背景技术：

2.随着电子技术的飞速发展，移动轻便型的电子设备得到了迅速普及，比如智能手机、平板电脑、行车记录仪以及运动相机等，这同时推动了应用在电子设备上的摄像模块相关技术的蓬勃发展。随着半导体制造工艺技术的精进，已实现感光器件的像素尺寸缩小，相应的摄像镜头逐渐往高像素领域发展，对其成像品质的要求也日益增高。
3.在一些特定场景中，具有摄像镜头的设备内还要求具有较大的视场角，例如前置自拍、游戏机、全景相机等应用场景中，通过较大的广角能够使拍摄到的场景更加的宽广。
4.但是，现有的摄像镜头一般采用4p至5p透镜结构，为了提高成像质量还会缩小视场角，如此一来，不利于成像镜头的广角特性。


技术实现要素：

5.为了解决上述至少一个技术问题，本发明提供一种小型轻薄化、大视场角且具有优良的成像品质的广角光学成像镜头。
6.本发明公开的一种广角光学成像镜头，由物侧到像侧依次包括：
7.具有负屈折力的第一透镜，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹；
8.具有正屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凸；
9.具有负屈折力的第三透镜，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹；
10.具有正屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凹，其像侧面于近光轴处为凸；
11.具有负屈折力的第五透镜，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹；以及
12.具有屈折力的第六透镜，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹；
13.广角光学成像镜头满足以下关系式：
14.ttl/f≤2.69；
15.其中，ttl为第一透镜物侧面在近轴处到像面的距离，f为成像透镜组的焦距。
16.根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
17.ttl/imgh《1.95；
18.其中，ttl为第一透镜物侧面在近轴处到像面的距离，imgh为镜头有效成像区域对角线的长度的一半。
19.根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
20.ttl/ct2》8；
21.其中，ttl为第一透镜物侧面在近轴处到像面的距离，ct2为第二透镜在光轴上的最大厚度。
22.根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
23.4.25《r11/r12《16.68；
24.其中，r11为第一透镜物侧面的曲率半径，r12为第一透镜像侧面的曲率半径。
25.根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
26.0.86《f4/f≤1.49；
27.其中，f4为第四透镜的焦距，f为成像透镜组的焦距。
28.根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
29.fov≥120
°
；
30.其中，fov为最大成像视场角。
31.根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
[0032]-3.01《f1/f《-1.92；
[0033]
其中，f1为第一透镜的焦距，f为成像透镜组的焦距。
[0034]
根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
[0035]
0.03≤t23/t34≤1.09；
[0036]
其中，t23为第二透镜与第三透镜在光轴上的间距，t34为第三透镜与第四透镜在光轴上的间距。
[0037]
根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
[0038]
4.05≤r11/f《17.93；
[0039]
其中，r11为第一透镜物侧面的曲率半径，f为成像透镜组的焦距。
[0040]
根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足以下关系式：
[0041]
1.11《ct1/ct3《1.65；
[0042]
其中，ct1为第一透镜在光轴上的最大厚度，ct3为第三透镜在光轴上的最大厚度。
[0043]
根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头还包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜的物侧面与像侧面均为非球面。
[0044]
根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头还包括：设置于第一透镜与第二透镜之间的光阑。
[0045]
根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头还包括：位于第六透镜像侧面一侧的滤光片。
[0046]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的广角光学成像镜头，采用六片式结构，通过不同屈折力搭配，使得整个成像镜头具有较佳的光线汇聚能力，保持较好的广角特性，同时具有较好的像差矫正能力，满足高像素要求。
附图说明
[0047]
图1为实施例1中广角光学成像镜头的结构示意图。
[0048]
图2为实施例1中广角光学成像镜头的像散、畸变曲线图。
[0049]
图3为实施例1中广角光学成像镜头的球差曲线图。
[0050]
图4为实施例1中广角光学成像镜头的色差曲线图。
[0051]
图5为实施例2中广角光学成像镜头的结构示意图。
[0052]
图6为实施例2中广角光学成像镜头的像散、畸变曲线图。
[0053]
图7为实施例2中广角光学成像镜头的球差曲线图。
[0054]
图8为实施例2中广角光学成像镜头的色差曲线图。
[0055]
图9为实施例3中广角光学成像镜头的结构示意图。
[0056]
图10为实施例3中广角光学成像镜头的像散、畸变曲线图。
[0057]
图11为实施例3中广角光学成像镜头的球差曲线图。
[0058]
图12为实施例3中广角光学成像镜头的色差曲线图。
[0059]
图13为实施例4中广角光学成像镜头的结构示意图。
[0060]
图14为实施例4中广角光学成像镜头的像散、畸变曲线图。
[0061]
图15为实施例4中广角光学成像镜头的球差曲线图。
[0062]
图16为实施例4中广角光学成像镜头的色差曲线图。
[0063]
图17为实施例5中广角光学成像镜头的结构示意图。
[0064]
图18为实施例5中广角光学成像镜头的像散、畸变曲线图。
[0065]
图19为实施例5中广角光学成像镜头的球差曲线图。
[0066]
图20为实施例5中广角光学成像镜头的色差曲线图。
具体实施方式
[0067]
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，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具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0068]
在本发明的描述中，物侧是指镜头朝向被摄物的一侧，透镜朝向被摄物的一侧表面为物侧面，像侧是指镜头朝向成像面的一侧，透镜朝向成像面的一侧表面为像侧面。
[0069]
本发明所述的透镜物侧面为凸面是指透镜物侧面过面上任意一点做切面，表面总是在切面的右边，其曲率半径为正，反之物侧面则为凹面，其曲率半径为负；像侧面为凸面是指透镜像侧面过面上任一点做切面，表面总在切面的左边，其曲率半径为负，反之像侧面为凹面，其曲率半径为正；若过透镜物侧面或像侧面过面上任一点做切面，表面既有在切面左边的部分，又有在切面右边的部分，则该表面存在曲线拐点，在近光轴处物侧、像侧面凹凸的判断仍适用上述。
[0070]
此外，各透镜的非球面曲线方程式表示如下：
[0071][0072]
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距离非球面原点的距离矢高，c为非球面的近轴曲率(曲率半径r＝1/c,即为曲率的倒数)；k为圆锥系数；ai是非球面的第i阶系数，在本发明中应用到的高阶系数为a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20。
[0073]
请参考图1所示。
[0074]
本发明的广角光学成像镜头由物侧到像侧依次为：第一透镜1、光阑2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7以及滤光片8，每个透镜均具有朝向物方的物侧面以及朝向像方的像侧面，该广角光学成像镜头还包含一位于像侧的成像面9。
[0075]
其中第一透镜1具有负屈折力，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹；第二透镜3具有正屈折力，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凸；第三透镜4具有负屈折力，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹；第四透镜5具有正屈折力，物侧面于近光轴处为凹，其像侧面于近光轴处为凸；第五透镜6具有负屈折力，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹；第六透镜具有屈折力，物侧面于近光轴处为凸，其像侧面于近光轴处为凹，上述六片透镜，任意相邻透镜之间存间隔距离，并且各透镜之间相对固定而无法移动。
[0076]
上述结构中，第一透镜1物侧面为凸面，采用负屈折力配置，其物侧表面于近光轴处为凸，可有效平衡低阶像差；第二透镜3具有正屈折力，有利于消除第一透镜所产生的像差；第三透镜4具有负屈折力、第四透镜5具有正屈折力，相互配合可以有效修正近轴球差，同时降低周边的像散场曲；第五透镜6具有负屈折力、第六透镜7具有屈折力且像侧表面于近光轴处为凹面，有助于使光学摄影系统的主点远离像侧端，进而有效缩短光学成像系统的总体长度，有利于系统的小型化，同时可修正离轴像差以提升周边成像品质。利用上述透镜之间的屈折力搭配，当满足特定的条件时，整个光学具备较佳的光线汇聚能力。
[0077]
其中广角光学成像镜头满足关系式：ttl/f≤2.69。其中，ttl为第一透镜物1侧面在近轴处到像面的距离，f为成像透镜组的焦距，通过控制ttl/f比值满足上述公式，可使广角光学成像镜头具有较好的像差矫正能力。
[0078]
进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：ttl/imgh《1.95。其中，ttl为第一透镜1物侧面在近轴处到像面的距离，imgh为镜头有效成像区域对角线的长度的一半，通过控制ttl/imgh的比值满足上述公式，能够保证光学成像镜头具有大像面和薄化的特性。
[0079]
进一步的，根据本发明的一实施方式，广角光学成像镜头满足关系式：ttl/ct2》8。其中，ttl为第一透镜物侧面在近轴处到像面的距离，ct2为第二透镜在光轴上的最大厚度，通过控制ttl/ct2比值满足上述公式，可有效控制第二透镜在光轴上的厚度。
[0080]
进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：4.25《r11/r12《16.68。其中，r11为第一透镜物侧面的曲率半径，r12为第一透镜像侧面的曲率半径，通过控制曲率半径r11/r12比值满足上述公式，可有效平衡像散及彗差，使广角光学成像镜头的成像质量更好。
[0081]
进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：0.86《f4/f≤1.49。其中，f4为第四透镜的焦距，f为成像透镜组的焦距，通过控制f4/f比值慢满足上述公式，可避免第四透镜的光焦度过大，进而使广角光学成像镜头的敏感度低，并且成像质量更好，同时使广角光学成像镜头具有较短的光学长度。
[0082]
进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：fov≥120
°
。其中，fov为最大成像视场角，保证最大成像视场角为大角度，有效使得广角光学成像镜头在一定距离下能够获取更为宽广的图像，也能够增加图像的空间纵深感。
[0083]
进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：-3.01《f1/f《-1.92。其中，f1为第一透镜的焦距，f为成像透镜组的焦距，通过控制f1/f比值满足上述公式，可避免第一透镜1的光焦度过大，进而使广角光学成像镜头具有较低的敏感度以及质量更好的成像，同时使广角光学成像镜头有较短的光学长度，更加利于广角光学成像镜头小型化设计。
[0084]
进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：0.03≤t23/t34≤1.09。其中，t23为第二透镜与第三透镜在光轴上的间距，t34为第三透镜与第四透镜在光轴上的间距，通过控制
t23/t34比值满足上述公式，有效使得各透镜之间的间距保持一个较佳的间距距离，从而有效减小广角光学成像镜头整体的总长，同时有效降低广角光学成像镜头的组装难度，使得组装流程更加顺利、简便的进行，提高产品的生产效率。
[0085]
进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：4.05≤r11/f《17.93。其中，r11为第一透镜物侧面的曲率半径，f为成像透镜组的焦距，通过控制r11/f比值满足上述公式，可进一步提高像散及彗差的平衡效果，进一步提高广角光学成像镜头的成像质量。
[0086]
又进一步的，广角光学成像镜头满足关系式：1.11《ct1/ct3《1.65。其中，ct1为第一透镜在光轴上的最大厚度，ct3为第三透镜在光轴上的最大厚度，通过控制ct1/ct3比值满足上述公式，可有效控制透镜的厚度，进一步减少广角光学成像镜头总长。
[0087]
本发明的广角光学成像镜头成像时，光线从广角成像镜头的物侧进入并依次经过第一透镜1、光阑2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7以及滤光片8后成像于成像面9上。
[0088]
在本技术中，第一透镜1、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6以及第六透镜7的物侧面与像侧面均为非球面结构，利用非球面自身轻、薄、平的特性，使得本发明的广角光学成像镜头整体结构更加轻薄，并且相对于球面结构影像更加清晰。
[0089]
本发明的广角光学成像镜头将通过以下具体实施例配合附图予以详细说明。
[0090]
实施例1
[0091]
请参考图1至4所示，实施例1中广角光学成像镜头满足表1-1、表1-2以及表1-3。
[0092]
表1-1为本实施例的广角光学成像镜头的基本参数：
[0093][0094][0095]
表1-2为本实施例中各透镜的非球面系数：
[0096][0097]
表1-3为本实施例中各条件表达式的值：
[0098][0099]
实施例2
[0100]
请参考图5至8所示，实施例2中广角光学成像镜头满足表2-1、表2-2以及表2-3。
[0101]
表2-1为本实施例的广角光学成像镜头的基本参数：
[0102][0103]
表2-2为本实施例中各透镜的非球面系数：
[0104][0105]
[0106]
表2-3为本实施例中各条件表达式的值：
[0107][0108]
实施例3
[0109]
请参考图9至12所示，实施例3中广角光学成像镜头满足表3-1、表3-2以及表3-3。
[0110]
表3-1为本实施例的广角光学成像镜头的基本参数：
[0111][0112]
表3-2为本实施例中各透镜的非球面系数：
[0113]
[0114][0115]
表3-3为本实施例中各条件表达式的值：
[0116][0117]
实施例4
[0118]
请参考图13至16所示，实施例4中广角光学成像镜头满足表4-1、表4-2以及表4-3。
[0119]
表4-1为本实施例的广角光学成像镜头的基本参数：
[0120]
[0121][0122]
表4-2为本实施例中各透镜的非球面系数：
[0123][0124]
表4-3为本实施例中各条件表达式的值：
[0125][0126]
[0127]
实施例5
[0128]
请参考图17至20所示，实施例5中广角光学成像镜头满足表5-1、表5-2以及表5-3。
[0129]
表5-1为本实施例的广角光学成像镜头的基本参数：
[0130][0131]
表5-2为本实施例中各透镜的非球面系数：
[0132]
[0133][0134]
表5-3为本实施例中各条件表达式的值：
[0135][0136]
为了便于比较上述五个实施例，下表为各实施例相应条件下各表达式所得值的汇总：
[0137][0138]
综上所述，本发明的广角光学成像镜头，采用六片式结构，通过不同屈折力搭配，使得整个成像镜头具有较佳的光线汇聚能力，保持较好的广角特性，同时具有较好的像差矫正能力，满足高像素要求。
[0139]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0140]
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在本发明的精神和范围内。