CN110687664A - 一种光学成像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明开了一种光学成像镜头，该光学镜片组从物侧面至像侧面依序包括第一、第二、第三、第四、第五透镜。通过设计五片透镜表面的凹凸设计配置及非球面设置，使得光学镜片组的整体长度缩短，改善成像质量，增强光学性能。

Description

一种光学成像镜头
技术领域
本发明属于光学镜片领域，特别设计一种光学成像镜头。
背景技术
随着高端手机主相机模块的发展，对于光学成像镜头，除性能解像与高画质分辨率基本要求外，还要追求缩短镜头总长以及大光圈应用。 也因此为求平衡镜头微缩化及大光圈化时，需应用高低折射率镜片搭配并平衡其所造成的像差对性能影响，对于降低色像差及缩短镜头总长大光圈应用有较佳效果。
发明内容
本发明为了解决相机镜头在缩短的同时增大光圈的问题，提出了一种光学成像镜头。
技术方案
一种光学成像镜头，沿光轴依次排列第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，每一透镜具有朝向物侧且使光线通过的物侧面以及朝向像侧且使成像光线通过的像侧面，
该第一透镜物侧面具有正屈折力，包含一位于光轴附近区域凸面部、像侧表面包含一位于光轴附近区域凹面部，且至少一面为非球面；
该第二透镜具有负屈折力，物侧面包含一位于光轴附近区域凹面部、像侧表面包含一位于光轴附近区域凹面部，且至少一面为非球面；
该第三透镜具有正屈折力，物侧面包含一位于光轴附近区域凸面部，且至少一面为非球面；
该第四透镜具有屈折力，像侧面包含一位于光轴附近区域凹面部、像侧表面包含一位于光轴附近区域凸面部，且至少一面为非球面；
该第五透镜具有负屈折力，像侧面包含一位于光轴附近区域凹面部，且至少一面为非球面；
其中，-0.5<
Figure 710354DEST_PATH_IMAGE001
<2.0；以及1.75≤
Figure 627494DEST_PATH_IMAGE002
≤2.2；
其中，V2为第二透镜色散系数、V4为第一透镜色散系数，FL为镜头有效焦距、EPD为镜头入射瞳孔径。
进一步的：所述第五透镜物侧面及像侧面至少具有一反曲点。
进一步的：所述第一至第五透镜为塑胶材质。
在说明书中书写的内容，使用但不限于表1中的内容：
Figure 407232DEST_PATH_IMAGE003
。
Figure 740124DEST_PATH_IMAGE004
。
有益效果
本发明通过控制五片光学镜片的凹凸曲面排列，通过关系式控制相关参数，有效缩短镜头长度并保证镜头的大光圈。
附图说明
1.图1为实施例1光学镜片组剖面结构示意。
2.图2为实施例1中五种波长的场曲和畸变曲线图。
3.图3为实施例1中光学镜片组的各透镜详细光学数据表格图。
4.图4为实施例1中光学镜片组的非球面数据表格图。
5.图5为实施例2中光学镜片组剖面结构示意图。
6.图6为实施例2中五种波长的场曲和畸变曲线图。
7.图7为实施例2中光学镜片组的各透镜详细光学数据表格图。
8.图8为实施例2中光学镜片组的非球面数据表格图。
9.图9为实施例3中光学镜片组剖面结构示意图。
10.图10为实施例3中五种波长的场曲和畸变曲线图。
11.图11为实施例3中例光学镜片组的各透镜详细光学数据表格图。
12.图12为实施例3中光学镜片组的非球面数据表格图。
13.图13为实施例4中光学镜片组剖面结构示意图。
14.图14为实施例4中五种波长的场曲和畸变曲线图。
15.图15为实施例4中光学镜片组的各透镜详细光学数据表格图。
16.图16为实施例4中光学镜片组的非球面数据表格图。
具体实施方式
实施例1镜片组的结构每个透镜的结构参照图1所示，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150，其中第一至第五透镜为塑胶材质；平面透镜160为滤光片，170为成像面。
在本实施例中，第一透镜110具有正屈折力。物侧面111包括一位于光轴附近区域的凸面部1111，像侧面112包括一位于光轴附近区域的凹面部1121。
第二透镜120具有负屈折力。物侧面121包括一位于光轴附近区域的凹面部1211，像侧面122包括一位于光轴附近区域的凹面部1221。
第三透镜130具有正屈折力。物侧面131包括一位于光轴附近区域的凸面部1311。
第四透镜140具有屈折力。物侧面141包括一位于光轴附近的凹面部1411，像侧面142包括一位于光轴附近区域的凸面部1421。
第五透镜150具有负屈折力。像侧面152包括一位于光轴附近区域的凹面部1521，像侧面152有一个反曲点A。
第一透镜110的物侧面111及像侧面112、第二透镜120的物侧面121及像侧面122、第三透镜130的物侧面131及像侧面132、第四透镜140的物侧面141及像侧面142、第五透镜150的物侧面151及像侧面152共计十个非球面皆是依下列非球面曲线公式定义：
Figure 554496DEST_PATH_IMAGE005
其中：
R表示透镜表面之曲率半径；
Z表示非球面之深度(非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；
K为圆锥系数(conic constant)；
ai为第i阶非球面系数。
图2中左侧绘制了本实施例1中470nm、510nm、555nm、610nm、650nm五种波长的场曲示意图；图2右侧绘制了五种不同波长的畸变示意图，从图2中可以看出实施例1中畸变相差维持在2.0%左右，具有良好成像效果。
实施例1光学参数如图3所示，物侧面与像侧面中的非球面系数如图4所示；得出： 第一透镜物侧面111到成像面170在光轴上长度（TTL）的长度为4.468mm，有效焦距（FL）为 3.53mm，半最大视场角（HFOV）为39.3度，光圈值（Fno）为2.2，即
Figure 376959DEST_PATH_IMAGE002
值为2.2，其中，
Figure 643992DEST_PATH_IMAGE001
的值为0.683。
实施例2结构如图5所示，本实施例使用与实施例1类似的标号标示出相似的组件，仅仅在标示开头改为2，其中各物侧面与像侧面的凸面部与凹面部及反曲点与实施例1中相同，例如第一透镜210物侧面211、第一透镜210像侧面212，其余依此类推。实施例2与实施例1在曲率半径、透镜厚度、透镜间隙、透镜折射率、色散系数、非球面系数等参数存在不同。
图6左侧绘制了本实施里中470nm、510nm、555nm、610nm、650nm五种波长的场曲示意图；图6右侧绘制了五种不同波长的畸变示意图，从图6中可以看出实施例2中畸变相差维持在2.0%左右，具有良好成像效果。
实施例2光学参数如图7所示，物侧面与像侧面中的非球面系数如图8所示；得出： 第一透镜物侧面211到成像面270在光轴上长度（TTL）的长度为4.483mm，有效焦距（FL）为 3.54mm，半最大视场角（HFOV）为39.3度，光圈值（Fno）为2.2，即
Figure 29843DEST_PATH_IMAGE002
值为2.2，其中，
Figure 698722DEST_PATH_IMAGE001
的值为0。
实施例3结构如图9所示，本实施例使用与实施例1类似的标号标示出相似的组件，仅仅在标示开头改为3，其中各物侧面与像侧面的凸面部与凹面部及反曲点与实施例1中相同，例如第一透镜310物侧面311、第一透镜310像侧面312，其余依此类推。实施例3与实施例1在曲率半径、透镜厚度、透镜间隙、透镜折射率、色散系数、非球面系数等参数存在不同。
图10左侧绘制了本实施里中470nm、510nm、555nm、610nm、650nm五种波长的场曲示意图；图10右侧绘制了五种不同波长的畸变示意图，从图10中可以看出实施例3中畸变相差维持在2.0%左右，具有良好成像效果。
实施例3光学参数如图11所示，物侧面与像侧面中的非球面系数如图12所示；得 出：第一透镜物侧面311到成像面370在光轴上长度（TTL）的长度为4.290mm，有效焦距（FL） 为3.58mm，半最大视场角（HFOV）为38.9度，光圈值（Fno）为2.0，即
Figure 692085DEST_PATH_IMAGE002
值为2.0，其中，
Figure 446415DEST_PATH_IMAGE001
的值为0.848。
实施例4结构如图13所示，本实施例使用与实施例1类似的标号标示出相似的组件，仅仅在标示开头改为4，其中各物侧面与像侧面的凸面部与凹面部及反曲点与实施例1中相同，例如第一透镜410物侧面411、第一透镜410像侧面412，其余依此类推。实施例3与实施例1在曲率半径、透镜厚度、透镜间隙、透镜折射率、色散系数、非球面系数等参数存在不同。
图14左侧绘制了本实施里中470nm、510nm、555nm、610nm、650nm五种波长的场曲示意图；图14右侧绘制了五种不同波长的畸变示意图，从图14中可以看出实施例4中畸变相差维持在2.0%左右，具有良好成像效果。
实施例4光学参数如图15所示，物侧面与像侧面中的非球面系数如图16所示；得 出：第一透镜物侧面411到成像面470在光轴上长度（TTL）的长度为4.302mm，有效焦距（FL） 为3.57mm，半最大视场角（HFOV）为39.0度，光圈值（Fno）为1.8，即值为1.8，其中，
Figure 644495DEST_PATH_IMAGE001
的值为0.848。
此光学镜片组具有5片透镜，第一透镜为正屈折力，物侧面像侧面位于光轴附近区域具有一凸面部、像侧面位于光轴附近具有一凹面部，有利于聚拢光线；第二透镜为负屈折力，物侧面具有一位于光轴附近区域凸面部和像侧面具有一位于光轴附近区域凹面部；第三透镜具有正屈折力，物侧面具有一位于光轴附近的凸面部；第四透镜具有屈折力，物侧面具有一位于光轴附近的凹面部、像侧面具有一位于光轴附近的凸面部，有利于修正平衡整体光学透镜产生的像差；第五透镜具有负屈折力，像侧面包含一位于光轴附近区域凹面部，有利于修正平衡整体光学透镜产生的像差。
第一透镜至第五透镜的物侧面和像侧面选择至少一面为非球面，可以修正光学镜片组整体的场曲、像散、畸变，增强成像质量。
第五透镜的物侧面与像侧面至少具有一反曲点，镜头有利于修正镜片组圆周附近区域像差。
当满足-0.5<
Figure 74339DEST_PATH_IMAGE001
<2.0条件式时，有利于降低镜头整体总长，并保证镜头成像 质量。
当满足1.75≤≤2.25条件式时，有利于保证光学镜头的光圈值。

Claims (3)

1.一种光学成像镜头，沿光轴依次排列第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，每一透镜具有朝向物侧且使光线通过的物侧面以及朝向像侧且使成像光线通过的像侧面，其特征在于，
该第一透镜物侧面具有正屈折力，包含一位于光轴附近区域凸面部、像侧表面包含一位于光轴附近区域凹面部，且至少一面为非球面；
该第二透镜具有负屈折力，物侧面包含一位于光轴附近区域凹面部、像侧表面包含一位于光轴附近区域凹面部，且至少一面为非球面；
该第三透镜具有正屈折力，物侧面包含一位于光轴附近区域凸面部，且至少一面为非球面；
该第四透镜具有屈折力，像侧面包含一位于光轴附近区域凹面部、像侧表面包含一位于光轴附近区域凸面部，且至少一面为非球面；
该第五透镜具有负屈折力，像侧面包含一位于光轴附近区域凹面部，且至少一面为非球面；
其中，-0.5<
Figure DEST_PATH_IMAGE002
<2.0；以及1.75≤
Figure DEST_PATH_IMAGE004
≤2.2；
其中，V2为第二透镜色散系数、V4为第一透镜色散系数，FL为镜头有效焦距、EPD为镜头入射瞳孔径。
2.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于，所述第五透镜物侧面及像侧面至少具有一反曲点。
3.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于，所述第一至第五透镜为塑胶材质。
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