一种紧凑型高像素镜头的制作方法

1.本实用新型涉及镜头技术领域，具体涉及一种紧凑型高像素镜头。


背景技术：

2.随着科学技术的不断进步以及社会的不断发展，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，被广泛应用在智能手机、平板电脑、视频会议、行车记录、安防监控等各个领域，因此，对光学成像镜头的要求也越来越高。但是目前的用于汽车行车视频记录的镜头还存在诸多不足，如镜头的总长较长，难以进一步将行车记录仪的体积做得更小；镜头的成本单价较高，难以进一步缩小价格成本；镜头的通光孔径较小，无法进一步满足对大通光的需求，而镜头通光口径大的镜片数量较多，成本较高；镜头的后截距较小，镜头后端无法腾出更多的空间。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种紧凑型高像素镜头，以至少解决上述问题的其一。
4.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种紧凑型高像素镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，所述第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
6.所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为平面或凸面、像侧面为凹面；
7.所述第二透镜具正屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
8.所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
9.所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
10.所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
11.该镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，并满足下列条件式：ttl/f≤4.9，其中，ttl为所述第一透镜的前表面顶点到成像面的距离，f为镜头的焦距值。
12.优选地，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合，并满足下列条件式：|vd4-vd5|＞35，其中，vd4为所述第四透镜的色散系数，vd5为所述第五透镜的色散系数。
13.优选地，所述第四透镜的相对折射率温度系数dn/dt≤0。
14.优选地，该镜头满足下列条件式：y’/ttl＞0.17，其中，y’为镜头的半像高。
15.优选地，该镜头满足下列条件式：bfl/f＞1.5，其中，bfl为镜头的光学后截距。
16.优选地，该镜头还包括光阑，所述光阑设置于所述第二透镜和第三透镜之间。
17.优选地，该镜头满足下列条件式：
18.45＜vd1＜57，23＜vd2＜36，39＜vd3＜51，64＜vd4＜76，17＜vd5＜28，
19.其中，vd1为所述第一透镜的色散系数，vd2为所述第二透镜的色散系数，vd3为所
述第三透镜的色散系数，vd4为所述第四透镜的色散系数，vd5为所述第五透镜的色散系数。
20.优选地，该镜头满足下列条件式：
21.1.4＜nd1＜1.98，1.71＜nd2＜2.29，1.54＜nd3＜2.1，
22.1.3＜nd4＜2.21，1.64＜nd5＜2.21，
23.其中，nd1为所述第一透镜的折射率，nd2为所述第二透镜的折射率，nd3为所述第三透镜的折射率，nd4为所述第四透镜的折射率，nd5为所述第五透镜的折射率。
24.采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
25.1、本实用新型采用近似对称的光学结构，并通过对透镜的参数进行设定，不仅可以校正镜头的像差，而且缩减光路，解决镜头总长偏长的问题，使行车记录仪的体积可以做得更小。
26.2、本实用新型沿物侧至像侧方向采用五片透镜，通过采用五片透镜实现光学指标，从而降低了镜头的制造成本。
27.3、本实用新型将光阑放置于第二透镜和第三透镜之间，实现了较大的通光效果，满足镜头对大通光的需求。
28.4、本实用新型通过对透镜的参数进行设定，实现了镜头后截距长、焦距短的特性，镜头的后截距大，可以为镜头后端腾出更多的空间。
附图说明
29.图1为实施例一的光路图；
30.图2为实施例一中镜头在可见光435nm-656nm下的mtf曲线图；
31.图3为实施例一中镜头的色差焦移曲线图；
32.图4为实施例二的光路图；
33.图5为实施例二中镜头在可见光435nm-656nm下的mtf曲线图；
34.图6为实施例二中镜头的色差焦移曲线图；
35.图7为实施例三的光路图；
36.图8为实施例三中镜头在可见光435nm-656nm下的mtf曲线图；
37.图9为实施例三中镜头的色差焦移曲线图。
38.附图标记说明：
39.第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、光阑6、保护玻璃7。
具体实施方式
40.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
41.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
42.在本说明书中所说的「透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指该透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方
式，即通过曲率半径(简写为r值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。r值可常见被使用于光学设计软件中，例如zemax或codev。r值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lensdatasheet)中。以物侧面来说，当r值为正时，判定为物侧面为凸面；当r值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当r值为正时，判定像侧面为凹面；当r值为负时，判定像侧面为凸面。
43.本实用新型公开了一种紧凑型高像素镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，所述第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
44.所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为平面或凸面、像侧面为凹面；
45.所述第二透镜具正屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
46.所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
47.所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
48.所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
49.该镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，并满足下列条件式：ttl/f≤4.9，其中，ttl为所述第一透镜的前表面顶点到成像面的距离，f为镜头的焦距值。
50.优选地，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合，并满足下列条件式：|vd4-vd5|＞35，其中，vd4为所述第四透镜的色散系数，vd5为所述第五透镜的色散系数。
51.优选地，所述第四透镜的相对折射率温度系数dn/dt≤0用以补偿由于温度变化导致的相机座的膨胀量，使得镜头在-40℃～80℃温度下成像良好。
52.优选地，该镜头满足下列条件式：y’/ttl＞0.17，其中，y’为镜头的半像高。
53.优选地，该镜头满足下列条件式：bfl/f＞1.5，其中，bfl为镜头的光学后截距。
54.优选地，该镜头还包括光阑，所述光阑设置于所述第二透镜和第三透镜之间。
55.优选地，该镜头满足下列条件式：
56.45＜vd1＜57，23＜vd2＜36，39＜vd3＜51，64＜vd4＜76，17＜vd5＜28，
57.其中，vd1为所述第一透镜的色散系数，vd2为所述第二透镜的色散系数，vd3为所述第三透镜的色散系数，vd4为所述第四透镜的色散系数，vd5为所述第五透镜的色散系数。
58.优选地，该镜头满足下列条件式：
59.1.4＜nd1＜1.98，1.71＜nd2＜2.29，1.54＜nd3＜2.1，
60.1.3＜nd4＜2.21，1.64＜nd5＜2.21，
61.其中，nd1为所述第一透镜的折射率，nd2为所述第二透镜的折射率，nd3为所述第三透镜的折射率，nd4为所述第四透镜的折射率，nd5为所述第五透镜的折射率。
62.下面将以具体实施例对本实用新型的镜头进行详细说明。
63.实施例一
64.参考图1所示，本实施例公开了一种紧凑型高像素镜头，从物侧a1至像侧a2沿一光轴依次包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4及第五透镜5，所述第一透镜1至第五透镜5各自包括一朝向物侧a1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧a2且使成像光线通过的像侧面；
65.所述第一透镜1具负屈光率，所述第一透镜1的物侧面为平面或凸面、像侧面为凹
面；
66.所述第二透镜2具正屈光率，所述第二透镜2的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
67.所述第三透镜3具正屈光率，所述第三透镜3的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
68.所述第四透镜4具正屈光率，所述第四透镜4的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
69.所述第五透镜5具负屈光率，所述第五透镜5的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
70.该镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，并满足下列条件式：ttl/f≤4.9，其中，ttl为所述第一透镜1的前表面顶点到成像面的距离，f为镜头的焦距值。
71.该镜头还包括光阑6，所述光阑6设置于所述第二透镜2和第三透镜3之间，所述第四透镜4的相对折射率温度系数dn/dt≤0，所述第四透镜4的像侧面与所述第五透镜5的物侧面相互胶合，并满足下列条件式：|vd4-vd5|＞35，其中，vd4为所述第四透镜4的色散系数，vd5为所述第五透镜5的色散系数。
72.本具体实施例的详细光学数据如表1所示。
73.表1实施例一的详细光学数据
74.表面类型曲率半径厚度折射率色散系数焦距1第一透镜infinity0.61.45＜n＜1.9845＜v＜55-3.7002 2.62.5
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3第二透镜7.92.51.71＜n＜2.2425＜v＜358.3004 104.00.2
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5光阑infinity0.2
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6第三透镜-15.22.31.55＜n＜2.141＜v＜519.1007
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5.30.1
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8第四透镜13.71.71.33＜n＜1.8866＜v＜764.3009第五透镜-3.01.01.67＜n＜2.1617＜v＜27-6.90010
ꢀ‑
6.6951.0
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11保护玻璃infinity0.71.5200064.210infinity12 infinity4.9
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ima成像面infinity
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75.本具体实施例中光学成像镜头的光路图请参阅图1。镜头在可见光435nm-656nm下的mtf曲线图请参阅图2，其中，横坐标为频率，单位为线对每毫米，纵坐标为otf的系数，即mtf值，单位无量纲，从图中可以看出，中心视场的mtf值在167lp/mm时均大于0.4，全视场的mtf值在167lp/mm时大于0.15，表明该镜头的解析力0.7视场以内可以达到720p画质。镜头的色差焦移曲线图请参阅图3，其中，横坐标为复色差偏移量，单位为毫米，纵坐标为波长，从图中可以看出，该镜头在长波时候的偏移量为12mm，短波时候的偏移量为16mm，最大色差偏移量为16um，衍射极限范围为10.993um，上述数据表明该镜头的色差在一定范围内得到了校正，图像的色彩还原性较高，可满足实际使用需求。
76.实施例二
77.配合图4至图6所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
78.本具体实施例的详细光学数据如表2所示。
79.表2实施例二的详细光学数据
80.表面类型曲率半径厚度折射率色散系数焦距1第一透镜infinity0.61.49＜n＜1.9847＜v＜57-3.7002 2.62.5
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3第二透镜7.72.51.79＜n＜2.2123＜v＜338.3004 76.30.2
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5光阑infinity0.2
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6第三透镜-14.52.31.55＜n＜2.0140＜v＜509.2007
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5.20.1
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8第四透镜12.71.71.31＜n＜1.8564＜v＜744.3009第五透镜-3.11.11.64＜n＜2.2117＜v＜27-6.90010
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6.8071.1
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11保护玻璃infinity0.71.5200064.210infinity12 infinity4.7
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ima成像面infinity
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81.本具体实施例中光学成像镜头的光路图请参阅图4。镜头在可见光435nm-656nm下的mtf曲线图请参阅图5，其中，横坐标为频率，单位为线对每毫米，纵坐标为otf的系数，即mtf值，单位无量纲，从图中可以看出，中心视场的mtf值在167lp/mm时均大于0.4，全视场的mtf值在167lp/mm时大于0.15，表明该镜头的解析力0.7视场以内可以达到720p画质。镜头的色差焦移曲线图请参阅图6，其中，横坐标为复色差偏移量，单位为毫米，纵坐标为波长，从图中可以看出，该镜头在长波时候的偏移量为12mm，短波时候的偏移量为16mm，最大色差偏移量为16um，衍射极限范围为10.971um，上述数据表明该镜头的色差在一定范围内得到了校正，图像的色彩还原性较高，可满足实际使用需求。
82.实施例三
83.配合图7至图9所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
84.本具体实施例的详细光学数据如表3所示。
85.表3实施例三的详细光学数据
86.表面类型曲率半径厚度折射率色散系数焦距1第一透镜infinity0.61.4＜n＜1.9145＜v＜55-3.7002 2.62.4
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3第二透镜7.63.11.71＜n＜2.2926＜v＜368.7004 44.10.0
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5光阑infinity0.4
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6第三透镜-12.71.91.54＜n＜239＜v＜499.5007
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5.10.1
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8第四透镜11.01.71.3＜n＜1.8364＜v＜744.3009第五透镜-3.11.01.66＜n＜2.1918＜v＜28-7.30010
ꢀ‑
6.6251.1
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11保护玻璃infinity0.71.5200064.210infinity12 infinity4.8
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ima成像面infinity
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87.本具体实施例中光学成像镜头的光路图请参阅图7。镜头在可见光435nm-656nm下的mtf曲线图请参阅图8，其中，横坐标为频率，单位为线对每毫米，纵坐标为otf的系数，即mtf值，单位无量纲，从图中可以看出，中心视场的mtf值在167lp/mm时均大于0.4，全视场的mtf值在167lp/mm时大于0.15，表明该镜头的解析力0.7视场以内可以达到720p画质。镜头的色差焦移曲线图请参阅图9，其中，横坐标为复色差偏移量，单位为毫米，纵坐标为波长，从图中可以看出，该镜头在长波时候的偏移量为12mm，短波时候的偏移量为16mm，最大色差偏移量为16um，衍射极限范围为10.959um，上述数据表明该镜头的色差在一定范围内得到了校正，图像的色彩还原性较高，可满足实际使用需求。
88.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。