CN117369086A - 一种光学镜头及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种光学镜头及其应用，光学镜头沿光轴方向从物侧到像侧依次包括：第一透镜、胶合透镜组、第二透镜、第三透镜和滤光玻璃，其中，第一透镜的光焦度为正；胶合透镜组的光焦度为正，且胶合透镜组依次由一片双凹透镜、一片弯月透镜和一片双凸透镜组成；第二透镜的光焦度为正；第三透镜的光焦度为负；光学镜头满足下列关系式：0.60≤f/ttl≤0.70；20≤f2/f≤25。如上述内容，通过采用胶合透镜组，其胶合了双凹透镜、弯月透镜和双凸透镜，如此在保证本镜头具有较好成像质量的前提下，减小了镜头体积，以满足小型化的发展需求，使得本镜头在装配至手机上后，可保证轻薄。
Description
技术领域
本发明涉及镜头技术领域，尤其涉及一种光学镜头及其应用。
背景技术
随着社会发展及科技进步，镜头作为光学系统的重要组成部分，其被广泛的应用到了各个领域当中，例如手机、相机、监控设施及工业检测设备中，同时也对镜头的成像质量提出了更高的要求。
现有申请公布号为CN116774396A的发明专利申请，公开了一种五片式架构微小型的手机镜头，其包括五枚透镜，包括从物方开始，沿光轴到像方的孔径光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。
如上述技术方案中的镜头结构，其采用了五片透镜，五片透镜为分体式结构，这难以满足镜头小型化的发展需求；申请公布号为CN113163075A的发明专利申请，虽然公开了胶合透镜的结构，但其为五片透镜结构，并未提及针对具有更多镜片的镜头小型化处理结构。
由于随着镜片的增多，镜头的体积也会增加，这是目前镜头存在的普遍现象，受于参数限制，现有镜头的分辨率不高，成像质量不佳，因此需要一种体型小且分辨率高，适应更多镜片的安装，可显著提高成像质量的手机光学镜头，从而满足未来超高清且小型化的光学系统的发展需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种体积小且分辨率高，可显著提高成像质量的光学镜头，以解决现有手机镜头结构体型大、分辨率差，整体成像质量差的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种光学镜头，光学镜头沿光轴方向从物侧到像侧依次包括：第一透镜、胶合透镜组、第二透镜、第三透镜和滤光玻璃，其中，
第一透镜的光焦度为正，第一透镜为弯月型透镜，且第一透镜朝向物侧的表面为凸面；
胶合透镜组的光焦度为正，且胶合透镜组依次由一片双凹透镜、一片弯月透镜和一片双凸透镜组成；
第二透镜的光焦度为正，且第二透镜为双凸透镜；
第三透镜的光焦度为负，第三透镜为弯月型透镜，且第三透镜朝向像侧的表面为凸面；
光学镜头满足下列关系式：
0.60≤f/ttl≤0.70；
20≤f2/f≤25；
其中，f为镜头总焦距，ttl为镜头总长，f2为胶合透镜组的焦距。
在以上技术方案的基础上，优选的，光学镜头满足下列关系式：
0.8≤f1/f≤1.0；
1.5≤f3/f≤2.0；
-0.8≤f4/f≤-0.6；
其中，f1为第一透镜的焦距，f3为第二透镜的焦距，f4为第三透镜的焦距。
在以上技术方案的基础上，优选的，第一透镜的折射率大于2，阿贝系数小于30。
在以上技术方案的基础上，优选的，胶合透镜组中的双凹透镜的折射率大于1.8，阿贝系数小于25；
胶合透镜组中的弯月型透镜的折射率小于1.55，阿贝系数大于60。
在以上技术方案的基础上，优选的，述光学镜头还包括光阑，光阑位于第一透镜的物侧。
在以上技术方案的基础上，优选的，光学镜头满足下列关系式：
-1.4≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.3；
-1.4≤(R10+R11)/(R10-R11)≤-1.3；
其中，R1为第一透镜物侧面的曲率半径，R2为第一透镜像侧面的曲率半径，R10为第三透镜物侧面的曲率半径，R11为第三透镜像侧面的曲率半径。
在以上技术方案的基础上，优选的，镜头的相对孔径小于2.5，全视场角大于70°。
在以上技术方案的基础上，优选的，光学镜头中的透镜均为球面透镜。
本发明的光学镜头应用于手机。
本发明的光学镜头及其应用相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本光学镜头通过采用胶合透镜组，其胶合了双凹透镜、弯月透镜和双凸透镜，如此在保证本镜头具有较好成像质量的前提下，减小了镜头体积，可满足镜头小型化和手机轻薄化的发展需求，使得本镜头在装配至手机上后，可保证轻薄便携；
(2)本镜头通过对各参数的选择适用，有效的降低了色差与像差，可保证成像质量；MTF函数中，全部视场MTF值在200lp/mm处大于0.3，具有较好的光学成像质量，可应用于高分辨率的摄像系统，且镜头采用的球面透镜，这同时降低了制造成本。
附图说明
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他的附图。
图1为本发明的光学镜头的光学系统图；
图2为本发明的光学镜头实施例的MTF图；
图3为本发明的光学镜头实施例的场曲&畸变图；
图4为本发明的光学镜头实施例的点列图；
图中：L1、第一透镜；L2、胶合透镜组；L3、第二透镜；L4、第三透镜；L21、双凹透镜；L22、弯月透镜；L23、双凸透镜；ST、光阑；PL、滤光玻璃。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的光学镜头，包括第一透镜L1、胶合透镜组L2、第二透镜L3、第三透镜L4、双凹透镜L21、弯月透镜L22、双凸透镜L23、光阑ST和滤光玻璃PL；
本发明的光学镜头应用于手机。
如图1所示，光学镜头沿光轴方向从物侧到像侧依次包括：第一透镜L1、胶合透镜组L2、第二透镜L3、第三透镜L4和滤光玻璃PL，其中，
第一透镜L1的光焦度为正，第一透镜L1为弯月型透镜，且第一透镜L1朝向物侧的表面为凸面；
胶合透镜组L2的光焦度为正，且胶合透镜组L2依次由一片双凹透镜L21、一片弯月透镜L22和一片双凸透镜L23组成；
第二透镜L3的光焦度为正，且第二透镜L3为双凸透镜L23；
第三透镜L4的光焦度为负，第三透镜L4为弯月型透镜，且第三透镜L4朝向像侧的表面为凸面；
光学镜头满足下列关系式：
0.60≤f/ttl≤0.70；
20≤f2/f≤25；
其中，f为镜头总焦距，ttl为镜头总长，f2为胶合透镜组L2的焦距。
光学镜头满足下列关系式：
0.8≤f1/f≤1.0；
1.5≤f3/f≤2.0；
-0.8≤f4/f≤-0.6；
其中，f1为第一透镜L1的焦距，f3为第二透镜L3的焦距，f4为第三透镜L4的焦距。
光学镜头满足下列关系式：
-1.4≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.3；
-1.4≤(R10+R11)/(R10-R11)≤-1.3；
其中，R1为第一透镜L1物侧面的曲率半径，R2为第一透镜L1像侧面的曲率半径，R10为第三透镜L4物侧面的曲率半径，R11为第三透镜L4像侧面的曲率半径。
如上述内容，通过控制第一透镜L1和第三透镜L4的曲率半径，可有效控制镜头的像差，以实现更好的成像效果；同时其胶合了双凹透镜L21、弯月透镜L22和双凸透镜L23，如此在保证本镜头具有较好成像质量的前提下，减小了镜头体积，以满足小型化的发展需求。
第一透镜L1的折射率大于2，阿贝系数小于30；
胶合透镜组L2中的双凹透镜L21的折射率大于1.8，阿贝系数小于25；
胶合透镜组L2中的弯月型透镜的折射率小于1.55，阿贝系数大于60；
如上述内容，通过对个透镜的折射率参数及阿贝数参数进行控制，可控制本光学镜头的色差，以实现更好的成像效果。
光阑ST位于第一透镜L1的物侧。
镜头的相对孔径小于2.5，全视场角大于70°。
光学镜头中的透镜均为球面透镜；
如上述的，通过将透镜采用球面透镜，其易于加工制造，以降低生产成本。
在本发明实施例中，系统设计参数如下表所示：
在本发明实施例中，光学镜头系统满足以下关系等式：
f/ttl＝0.65；
f1/f＝0.93；
f2/f＝23.78；
f3/f＝1.79；
f4/f＝-0.78；
(R1+R2)/(R1-R2)＝-1.35；
(R10+R11)/(R10-R11)＝-1.32；
其中，f为镜头总焦距，ttl为系统总长，f1为第一透镜L1的焦距，f2为胶合透镜组L2的焦距，f3为第二透镜L3的焦距，f4为第二透镜L3的焦距，R1为第一透镜L1物侧面的曲率半径，R2为第一透镜L1像侧面的曲率半径，R10为第三透镜L4物侧面的曲率半径，R11为第三透镜L4像侧面的曲率半径。
该实施例镜头的光学性能见图2至图4，MTF函数、场曲和畸变、点列图均符合相关设计要求；
MTF函数中，全部视场MTF值在200lp/mm处大于0.3，具有较好的光学成像质量，可应用于高分辨率的摄像系统；
本发明的光学镜头，满足小型化、高成像质量的需求，适用在手机镜头当中。
以上仅为本发明的较佳实施方式而已，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。
Claims (9)
1.一种光学镜头，其特征在于，所述光学镜头沿光轴方向从物侧到像侧依次包括：第一透镜、胶合透镜组、第二透镜、第三透镜和滤光玻璃，其中，
所述第一透镜的光焦度为正，所述第一透镜为弯月型透镜，且所述第一透镜朝向物侧的表面为凸面；
所述胶合透镜组的光焦度为正，且所述胶合透镜组依次由一片双凹透镜、一片弯月透镜和一片双凸透镜组成；
所述第二透镜的光焦度为正，且所述第二透镜为双凸透镜；
所述第三透镜的光焦度为负，所述第三透镜为弯月型透镜，且所述第三透镜朝向像侧的表面为凸面；
所述光学镜头满足下列关系式：
0.60≤f/ttl≤0.70；
20≤f2/f≤25；
其中，f为镜头总焦距，ttl为镜头总长，f2为胶合透镜组的焦距。
2.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足下列关系式：
0.8≤f1/f≤1.0；
1.5≤f3/f≤2.0；
-0.8≤f4/f≤-0.6；
其中，f1为第一透镜的焦距，f3为第二透镜的焦距，f4为第三透镜的焦距。
3.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于：所述第一透镜的折射率大于2，阿贝系数小于30。
4.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于：所述胶合透镜组中的所述双凹透镜的折射率大于1.8，阿贝系数小于25；
所述胶合透镜组中的所述弯月型透镜的折射率小于1.55，阿贝系数大于60。
5.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于：所述光学镜头还包括光阑，所述光阑位于第一透镜的物侧。
6.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足下列关系式：
-1.4≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-1.3；
-1.4≤(R10+R11)/(R10-R11)≤-1.3；
其中，R1为第一透镜物侧面的曲率半径，R2为第一透镜像侧面的曲率半径，R10为第三透镜物侧面的曲率半径，R11为第三透镜像侧面的曲率半径。
7.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于：所述镜头的相对孔径小于2.5，全视场角大于70°。
8.如权利要求1～7任意一项所述的光学镜头，其特征在于：所述透镜均为球面透镜。
9.如权利要求1～8任意一项所述的光学镜头在手机中的应用。
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