CN210803760U - 塑胶透镜和光学成像镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种塑胶透镜和光学成像镜头。塑胶透镜的物侧表面和像侧表面中至少一个表面包括向着塑胶透镜的中心依次设置的：光学机构面，光学机构面包括向着塑胶透镜的中心依次连接的外侧非定位面段、定位面段和内侧非定位面段，外侧非定位面段、定位面段和内侧非定位面段的至少一个上镀有光线吸收膜层，光线吸收膜层的反射率小于等于0.5％；光学有效面，光学有效面为非球面。本实用新型解决了现有技术中光学成像镜头存在杂散光影响大的问题。

Description

塑胶透镜和光学成像镜头

技术领域

本实用新型涉及光学镜头成像技术领域，具体而言，涉及一种塑胶透镜和光学成像镜头

背景技术

近年来，便携式电子产品发展迅速，例如手机、平板电脑等已充斥在现代人的生活中，而装载在便携式电子产品上的影像镜头也随之蓬勃发展。随着科技的发展，使用者对便携式电子设备的外观美感追求及对便携式电子设备中的影像镜头的解析度要求越来越高。

影像镜头常用的抑制杂散光的方法为喷砂或者进行结构优化，但随着影像镜头在往小尺寸和大像面方向发展，受到工艺与光学系统的限制，结构优化的空间将会大大减小，杂散光问题便会更加凸显。综上所述，提升影像镜头的成像品质以满足高阶成像装置的需求，已成为当下最重要的议题之一。

也就是说，现有技术中光学成像镜头存在杂散光影响较大的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种塑胶透镜和光学成像镜头，以解决现有技术中光学成像镜头存在杂散光影响较大的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种塑胶透镜，塑胶透镜的物侧表面和像侧表面中至少一个表面包括向着塑胶透镜的中心依次设置的：光学机构面，光学机构面包括向着塑胶透镜的中心依次连接的外侧非定位面段、定位面段和内侧非定位面段，外侧非定位面段、定位面段和内侧非定位面段的至少一个上镀有光线吸收膜层，光线吸收膜层的反射率小于等于0.5％；光学有效面，光学有效面为非球面。

进一步地，光线吸收膜层吸收的光线的波段大于等于410nm且小于等于760nm。

进一步地，光线吸收膜层与光学有效面的距离L大于等于0.02毫米。

进一步地，光学有效面与内侧非定位面段的交点为圆心做半径为0.05毫米的圆，在圆的范围内，光学有效面的像侧面与光轴之间的夹角A小于等于110度。

进一步地，光线吸收膜层的材料是金属材料和无机非金属材料中的至少一种；和/或光线吸收膜层蒸镀到物侧表面和像侧表面中至少一个表面上。

进一步地，定位面段与光轴之间的夹角B为90度。

进一步地，塑胶透镜还包括连接物侧表面和像侧表面的外径面，外径面为环状结构，且外径面与光轴平行。

进一步地，塑胶透镜的物侧表面上的外侧非定位面段为外侧非定位物侧面，塑胶透镜的像侧表面上的外侧非定位面段为外侧非定位像侧面，外侧非定位物侧面和外侧非定位像侧面由外径面向远离彼此的方向倾斜延伸。

进一步地，内侧非定位面段具有凹槽，塑胶透镜的物侧表面上的内侧非定位面段上的凹槽为物侧非定位凹槽，塑胶透镜的像侧表面上的内侧非定位面段上的凹槽为像侧非定位凹槽，物侧非定位凹槽与像侧非定位凹槽均是V形槽，V形槽的斜面与光轴之间的夹角C大于等于50度。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种光学成像镜头，包括：镜筒、多个遮光元件和多个透镜，多个透镜中至少一个为上述的塑胶透镜。

进一步地，透镜至少为五个，且从光学成像镜头沿光学成像镜头的光轴上的物侧至像侧依次算起，塑胶透镜是第二个和/或第三个。

进一步地，塑胶透镜的直径OD大于等于4毫米，塑胶透镜的中心厚度CT小于等于0.3毫米，塑胶透镜的直径OD、塑胶透镜的中心厚度CT和塑胶透镜的最薄处的厚度ET之间满足：OD/CT＞13，ET/CT≤1。

进一步地，塑胶透镜为第二个，塑胶透镜的光学机构面的高度L小于等于0.6毫米时，塑胶透镜的直径OD小于等于3毫米；或者塑胶透镜为第三个，塑胶透镜的光学机构面的高度L小于等于0.8毫米时，塑胶透镜的直径OD小于等于4毫米。

应用本实用新型的技术方案，塑胶透镜的物侧表面和像侧表面中至少一个表面包括向着塑胶透镜的中心依次设置的光学机构面和光学有效面，光学机构面包括向着塑胶透镜的中心依次连接的外侧非定位面段、定位面段和内侧非定位面段，外侧非定位面段、定位面段和内侧非定位面段的至少一个上镀有光线吸收膜层，光线吸收膜层的反射率小于等于0.5％；光学有效面为非球面。

通过在外侧非定位面段、定位面段和内侧非定位面段的至少一个上镀光线吸收膜层，可以有效吸收光，减少光的反射，大大减少了杂散光的产生，增加了塑胶透镜成像的清晰度。将光线吸收膜层的反射率限制在0.5％的范围内，可以大大降低对光的反射，减少杂散光的产生，增加塑胶透镜的成像质量。将光学有效面设置为非球面，使得光学有效面的中心到光学有效面的周边，曲率是连续变化的，具有更佳的曲率半径，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面可以大大消除成像时出现的像差，增加成像质量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的一个可选实施例的塑胶透镜的结构示意图；以及

图2示出了图1中Q处的放大图；

图3示出了图2中的塑胶透镜的定位面段具有光线吸收膜层的状态图；

图4示出了图2中的塑胶透镜的外侧非定位面段和内侧非定位面段具有光线吸收膜层的状态图；

图5示出了图1中的塑胶透镜的定位面段与光轴之间夹角关系图；

图6示出了图1中的塑胶透镜的光学有效面与光线吸收膜层之间的距离关系图；

图7示出了图1中的塑胶透镜的光学有效面的像侧面与光轴之间的夹角的关系图；

图8示出了图1中的塑胶透镜与镀膜夹具之间的一个角度的位置关系示意图；

图9示出了图1中的塑胶透镜与镀膜夹具之间的另一个角度的位置关系示意图；

图10示出了本实用新型的另一个可选实施例的光学成像镜头的结构示意图；

图11示出了本实用新型的另一个可选实施例的光学成像镜头的结构示意图；

图12示出了本实用新型的另一个可选实施例的光学成像镜头的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、光学机构面；11、外侧非定位面段；12、定位面段；13、内侧非定位面段；20、光学有效面；30、光线吸收膜层；40、外径面；50、塑胶透镜；60、镜筒；70、光轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中光学成像镜头存在杂散光影响大的问题，本实用新型提供了一种塑胶透镜和光学成像镜头。

如图1至图12所示，塑胶透镜50的物侧表面和像侧表面中至少一个表面包括向着塑胶透镜50的中心依次设置的光学机构面10和光学有效面20，光学机构面10包括向着塑胶透镜50的中心依次连接的外侧非定位面段11、定位面段12和内侧非定位面段13，外侧非定位面段11、定位面段12和内侧非定位面段13的至少一个上镀有光线吸收膜层30，光线吸收膜层30的反射率小于等于0.5％；光学有效面20为非球面。

通过在外侧非定位面段11、定位面段12和内侧非定位面段13的至少一个上镀光线吸收膜层30，可以有效吸收光，减少光的反射，大大减少了杂散光的产生，增加了塑胶透镜50成像的清晰度。将光线吸收膜层30的反射率限制在0.5％的范围内，可以大大降低对光的反射，减少杂散光的产生，增加塑胶透镜50的成像质量。将光学有效面20设置为非球面，使得光学有效面20的中心到光学有效面的周边，曲率是连续变化的，具有更佳的曲率半径，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面可以大大消除成像时出现的像差，增加成像质量。

具体的，光线吸收膜层30吸收的光线的波段大于等于410nm且小于等于760nm。光线吸收膜层30能吸收410nm至760nm之间的光，能吸收大部分可见光中的光线，减少了光学机构面10产生的杂散光，大大增加了塑胶透镜50的成像质量，例如光线吸收膜层30是氧化钛。

如图6所示，光线吸收膜层30与光学有效面20的距离L大于等于0.02毫米。将光线吸收膜层30与光学有效面20之间间隔设置，以使光学有效面20的成像质量不受光线吸收膜层30的影响，大大增加了光学有效面20的成像质量。

如图7所示，光学有效面20与内侧非定位面段13的交点为圆心做半径为0.05毫米的圆，在圆的范围内，光学有效面20的像侧面与光轴70之间的夹角A小于等于110度。这样设置有利于光学设计中相对照度的提升，同时也不会可以保证透镜的边缘厚度不会太薄。

由于在光学设计的过程中，经常出现光学有效面20边缘反曲的情况，而发生非球面边缘反曲时，光线经过反曲位置射入到光学机构面10，在光学机构面10上发生多次反射进而产生杂散光，为了改善非球面反曲问题，在光学设计过程中往往会牺牲相对照度或减小镜片边缘厚度来改善非球面反曲问题，由于塑胶透镜50已经镀有光线吸收膜层30，因此可以放宽透镜本身对非球面反曲的限制。有利于光学设计中相对照度的提升，也可以保证透镜边缘的厚度。

需要说明的是，光学有效面20的像侧面是指塑胶透镜50的像侧表面上具有的光学有效面20，而光学有效面20的像侧面与光轴70之间的夹角A，是光学有效面20的像侧面向光学机构面10方向伸出的延长线与光轴70之间的夹角。

可选地，光线吸收膜层30的材料是金属材料和无机非金属材料中的至少一种；和/或光线吸收膜层30蒸镀到物侧表面和像侧表面中至少一个表面上。金属材料和无机非金属材料制成的光线吸收膜层30的反射率更低，抑制杂散光的效果更好。采用蒸镀的方式可以形成较薄的光线吸收膜层30，以使塑胶透镜更加地轻薄化。此外，蒸镀使得光线吸收膜层30更均匀，在各个位置的光学性能之间的差距更小，抑制杂散光的效果更好。

需要说明的是，光线吸收膜层30的材料是金属材料和无机非金属材料中的至少一种是指不同位置的光线吸收膜层30的材料可以都是金属材料或无机非金属材料，也可以有的是金属材料，有的是无机非金属材料。并不是指一个光线吸收膜层30包括金属材料和无机非金属材料复合而成的材料。

如图5所示，定位面段12与光轴70之间的夹角A为90度。这样设置便于塑胶透镜50安装到待安装位置，使得定位面段12与待安装位置之间相互配合。

如图1至图3所示，塑胶透镜50还包括连接物侧表面和像侧表面的外径面40，外径面40为环状结构，且外径面40与光轴70平行。外径面40的设置使得物侧表面与像侧表面之间具有一定的间隔，以使得光线在塑胶透镜50上成像。外径面40与待安装位置抵接，以使得塑胶透镜50稳定的安装在待安装位置上，避镜筒塑胶透镜50晃动，增加了塑胶透镜50工作的稳定性。

如图1至图7所示，塑胶透镜50的物侧表面上的外侧非定位面段11为外侧非定位物侧面，塑胶透镜50的像侧表面上的外侧非定位面段11为外侧非定位像侧面，外侧非定位物侧面和外侧非定位像侧面由外径面40向远离彼此的方向倾斜延伸。这样设置便于外侧非定位面段11接收光线，以使得外侧非定位面段11上的光线吸收膜层30可以更好地吸收光线，以减少塑胶透镜50产生的杂散光。

如图6所示，内侧非定位面段13具有凹槽，塑胶透镜50的物侧表面上的内侧非定位面段13上的凹槽为物侧非定位凹槽，塑胶透镜50的像侧表面上的内侧非定位面段13上的凹槽为像侧非定位凹槽，物侧非定位凹槽与像侧非定位凹槽均是V形槽，V形槽的斜面与光轴70之间的夹角C大于等于50度。这样设置使得V形槽的斜面可以很好地接收光线，以使内侧非定位面段13上的光线吸收膜层30很好地吸收光线，减少杂散光的产生，增加了塑胶透镜50抑制杂散光的性能。

如图10至图12所示，光学成像镜头包括镜筒60、多个遮光元件和多个透镜，多个透镜中至少一个是上述的塑胶透镜50。塑胶透镜50安装到镜筒60上，且塑胶透镜50的定位面段12和外径面40均与镜筒60抵接，以减少塑胶透镜50晃动，且使得塑胶透镜50固定在镜筒60上，以使塑胶透镜50稳定地工作。

可选地，透镜至少为五个，且从光学成像镜头沿光学成像镜头的光轴上的物侧至像侧依次算起，塑胶透镜50是第二个和/或第三个。透镜数量大于五个时，杂散光发生的位置多数在第二个透镜和第三个透镜处，并且在第二个透镜和第三个透镜处产生的杂散光较难改善，将塑胶透镜50放置在第二个和第三个位置处可以很好地改善杂散光。

具体的，塑胶透镜的直径OD大于等于4毫米，塑胶透镜的中心厚度CT小于等于0.3毫米，塑胶透镜的直径OD、塑胶透镜的中心厚度CT和塑胶透镜的最薄处的厚度ET之间满足：OD/CT＞13，ET/CT≤1。这样使得光学成像镜头适用于手机后置镜头，满足大像面、高像素的要求。

如图11和图12所示，塑胶透镜50为第二个，塑胶透镜50的光学机构面10的高度L小于等于0.6毫米时，塑胶透镜的直径OD小于等于3毫米。这样设置使得光学成像镜头的整体较小，适用于手机前置镜头，且将塑胶透镜50放置到第二个位置可以大大减少光学成像镜头产生的杂光。

可选地，塑胶透镜50为第三个，塑胶透镜50的光学机构面10的高度L小于等于0.8毫米时，塑胶透镜的直径OD小于等于4毫米。这样设置使得光学成像镜头的整体较小，适用于手机前置镜头，且将塑胶透镜50放置到第三个位置可以大大减少光学成像镜头产生的杂散光。

如图8和图9所示，当定位面段12、外侧非定位面段11和内侧非定位面段13需要镀光线吸收膜层30时，需要使用多个镀膜夹具，多个镀膜夹具绕塑胶透镜50的周向间隔设置，镀膜夹具因承靠所遮挡的面积不超过定位面段12、外侧非定位面段11和内侧非定位面段13的总面积的20％，相邻两个镀膜夹具间的夹角D大于等于90度且小于等于120度。这样设置可以保证塑胶透镜50上光线吸收膜层30被遮挡的部分较小，而不会影响光线吸收膜层30抑制杂散光的能力。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种塑胶透镜，其特征在于，所述塑胶透镜(50)的物侧表面和像侧表面中至少一个表面包括向着所述塑胶透镜(50)的中心依次设置的：

光学机构面(10)，所述光学机构面(10)包括向着所述塑胶透镜(50)的中心依次连接的外侧非定位面段(11)、定位面段(12)和内侧非定位面段(13)，所述外侧非定位面段(11)、所述定位面段(12)和所述内侧非定位面段(13)的至少一个上镀有光线吸收膜层(30)，所述光线吸收膜层(30)的反射率小于等于0.5％；

光学有效面(20)，所述光学有效面(20)为非球面。

2.根据权利要求1所述的塑胶透镜，其特征在于，所述光线吸收膜层(30)吸收的光线的波段大于等于410nm且小于等于760nm。

3.根据权利要求1所述的塑胶透镜，其特征在于，所述光线吸收膜层(30)与所述光学有效面(20)的距离L大于等于0.02毫米。

4.根据权利要求1所述的塑胶透镜，其特征在于，所述光学有效面(20)与所述内侧非定位面段(13)的交点为圆心做半径为0.05毫米的圆，在所述圆的范围内，所述光学有效面(20)的像侧面与光轴(70)之间的夹角A小于等于110度。

5.根据权利要求1所述的塑胶透镜，其特征在于，

所述光线吸收膜层(30)的材料是金属材料和无机非金属材料中的至少一种；和/或

所述光线吸收膜层(30)蒸镀到所述物侧表面和所述像侧表面中至少一个表面上。

6.根据权利要求1所述的塑胶透镜，其特征在于，

所述定位面段(12)与光轴(70)之间的夹角B为90度；和/或

所述塑胶透镜(50)还包括连接所述物侧表面和所述像侧表面的外径面(40)，所述外径面(40)为环状结构，且所述外径面(40)与光轴(70)平行。

7.根据权利要求6所述的塑胶透镜，其特征在于，

所述塑胶透镜(50)的物侧表面上的所述外侧非定位面段(11)为外侧非定位物侧面，所述塑胶透镜(50)的像侧表面上的所述外侧非定位面段(11)为外侧非定位像侧面，所述外侧非定位物侧面和所述外侧非定位像侧面由所述外径面(40)向远离彼此的方向倾斜延伸；和/或

所述内侧非定位面段(13)具有凹槽，所述塑胶透镜(50)的物侧表面上的所述内侧非定位面段(13)上的凹槽为物侧非定位凹槽，所述塑胶透镜(50)的像侧表面上的所述内侧非定位面段(13)上的凹槽为像侧非定位凹槽，所述物侧非定位凹槽与所述像侧非定位凹槽均是V形槽，所述V形槽的斜面与所述光轴(70)之间的夹角C大于等于50度。

8.一种光学成像镜头，其特征在于，包括：镜筒(60)、多个遮光元件和多个透镜，多个所述透镜中至少一个为权利要求1至7中任一项所述塑胶透镜(50)。

9.根据权利要求8所述的光学成像镜头，其特征在于，所述透镜至少为五个，且从所述光学成像镜头沿光线成像镜头的光轴上的物侧至像侧依次算起，所述塑胶透镜(50)是第二个和/或第三个，所述塑胶透镜的直径OD大于等于4毫米，所述塑胶透镜的中心厚度CT小于等于0.3毫米，所述塑胶透镜的直径OD、所述塑胶透镜的中心厚度CT和所述塑胶透镜的最薄处的厚度ET之间满足：OD/CT＞13，ET/CT≤1。

10.根据权利要求9所述的光学成像镜头，其特征在于，

所述塑胶透镜(50)为第二个，所述塑胶透镜(50)的光学机构面(10)的高度L小于等于0.6毫米时，所述塑胶透镜的直径OD小于等于3毫米；或者

所述塑胶透镜(50)为第三个，所述塑胶透镜(50)的光学机构面(10)的高度L小于等于0.8毫米时，所述塑胶透镜的直径OD小于等于4毫米。

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