光学成像镜头的制作方法

专利检索2026-05-10  1


本技术涉及光学成像设备,具体而言,涉及一种光学成像镜头。


背景技术:

1、随着科技的不断发展,人们对于手机镜头的要求越来越高,不仅仅是清晰和大像面,并且由于全面屏手机的不断推广,小头部的镜头设计,便于隐藏,利于携带且更佳美观;顺应行业的发展对小头部的镜头的需求也日益增多。与此同时大孔径的镜头可以在比较杂乱的环境中能获得相对简洁的背景,从而使主体更突出;并且有更高的进光量,从而保证成像质量。目前,一些小头部的光学成像镜头的孔径较小,进光量较小,难以满足需求。

2、也就是说,现有技术中的光学成像镜头存在小头部和大孔径难以兼顾的问题。


技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种光学成像镜头,以解决现有技术中的光学成像镜头存在小头部和大孔径难以兼顾的问题。

2、为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种光学成像镜头,沿物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度;第二透镜,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面;第三透镜;第四透镜,第四透镜具有负光焦度;其中,第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11与光学成像镜头的光圈值fno之间满足:dt11/fno<0.2mm;光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之间满足:f/epd<2。

3、进一步地,第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl满足:ttl<2mm。

4、进一步地,光阑至成像面的轴上距离sl与第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl之间满足:0.9<sl/ttl<1。

5、进一步地,光学成像镜头的有效焦距f、成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh与光学成像镜头的最大视场角的一半semi-fov之间满足:0.9<f/imgh*tan(semi-fov)<1.1。

6、进一步地,第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl与第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面的轴上距离td之间满足:0.7<td/ttl<0.8。

7、进一步地,成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh、光阑至成像面的轴上距离sl与光学成像镜头的光圈值fno之间满足:0.9<imgh*fno/sl<1.1。

8、进一步地,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2与第三透镜的有效焦距f3之间满足:1.5<(f1-f2)/(f2-f3)<3。

9、进一步地,光学成像镜头的有效焦距f、第一透镜和第二透镜的组合焦距f12与第二透镜和第三透镜的组合焦距f23之间满足:0.6<(f12-f23)/f<0.8。

10、进一步地,第一透镜和第二透镜的组合焦距f12、第三透镜和第四透镜的组合焦距f34与光学成像镜头的有效焦距f之间满足:3.5<(f12+f34)/f<5.5。

11、进一步地,第一透镜、第二透镜、第三透镜的组合焦距f123与第二透镜、第三透镜、第四透镜的组合焦距f234之间满足:0.5<f234/f123<0.6。

12、进一步地,第一透镜的物侧面的曲率半径r1、第一透镜的像侧面的曲率半径r2、第四透镜的物侧面的曲率半径r7与第四透镜的像侧面的曲率半径r8之间满足:2.5<(r1-r2)/(r7-r8)<4。

13、进一步地,第一透镜至第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at、第一透镜至第四透镜在光轴上的中心厚度之和∑ct与第四透镜的像侧面至成像面在光轴上的距离bfl之间满足:0.4<(∑at+bfl)/∑ct<0.7。

14、进一步地,第一透镜至第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at与第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔t23之间满足:0.9<t23/∑at。

15、进一步地,第一透镜至第四透镜在光轴上的最大中心厚度ctmax与第一透镜至第四透镜在光轴上的最小中心厚度ctmin之间满足:1.9<ctmax/ctmin<2.1。

16、进一步地,第一透镜在光轴上的中心厚度ct1、第二透镜在光轴上的中心厚度ct2、第三透镜在光轴上的中心厚度ct3与第四透镜在光轴上的中心厚度ct4之间满足:0.7<(ct1+ct2)/(ct3+ct4)<0.9。

17、进一步地,第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、第二透镜的物侧面的最大有效半径dt21与第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:0<(dt21-dt11)/(dt41-dt11)<0.1。

18、进一步地,第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41与光阑的最大有效半径sr之间满足:1<(dt41-dt11)/sr<1.5。

19、进一步地,第三透镜的物侧面的最大有效半径dt31与第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:1.3<dt41/dt31<1.6。

20、进一步地,第一透镜在光轴上的中心厚度ct1与第一透镜的边缘厚度et1之间满足:0.9<ct1/et1<1。

21、进一步地,第一透镜的边缘厚度et1、第二透镜的边缘厚度et2、第三透镜的边缘厚度et3与第四透镜的边缘厚度et4之间满足:0.8<(et2+et3)/et4<1.2。

22、根据本实用新型的另一方面,提供了一种光学成像镜头,沿物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度;第二透镜,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面;第三透镜;第四透镜,第四透镜具有负光焦度;其中,第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11与光学成像镜头的光圈值fno之间满足:dt11/fno<0.2mm;光学成像镜头的有效焦距f、成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh与光学成像镜头的最大视场角的一半semi-fov之间满足:0.9<f/imgh*tan(semi-fov)<1.1。

23、进一步地,光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之间满足:f/epd<2;第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl满足:ttl<2mm。

24、进一步地,光阑至成像面的轴上距离sl与第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl之间满足:0.9<sl/ttl<1。

25、进一步地,第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl与第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面的轴上距离td之间满足:0.7<td/ttl<0.8。

26、进一步地,成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh、光阑至成像面的轴上距离sl与光学成像镜头的光圈值fno之间满足:0.9<imgh*fno/sl<1.1。

27、进一步地,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2与第三透镜的有效焦距f3之间满足:1.5<(f1-f2)/(f2-f3)<3。

28、进一步地,光学成像镜头的有效焦距f、第一透镜和第二透镜的组合焦距f12与第二透镜和第三透镜的组合焦距f23之间满足:0.6<(f12-f23)/f<0.8。

29、进一步地,第一透镜和第二透镜的组合焦距f12、第三透镜和第四透镜的组合焦距f34与光学成像镜头的有效焦距f之间满足:3.5<(f12+f34)/f<5.5。

30、进一步地,第一透镜、第二透镜、第三透镜的组合焦距f123与第二透镜、第三透镜、第四透镜的组合焦距f234之间满足:0.5<f234/f123<0.6。

31、进一步地,第一透镜的物侧面的曲率半径r1、第一透镜的像侧面的曲率半径r2、第四透镜的物侧面的曲率半径r7与第四透镜的像侧面的曲率半径r8之间满足:2.5<(r1-r2)/(r7-r8)<4。

32、进一步地,第一透镜至第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at、第一透镜至第四透镜在光轴上的中心厚度之和∑ct与第四透镜的像侧面至成像面在光轴上的距离bfl之间满足:0.4<(∑at+bfl)/∑ct<0.7。

33、进一步地,第一透镜至第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at与第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔t23之间满足:0.9<t23/∑at。

34、进一步地,第一透镜至第四透镜在光轴上的最大中心厚度ctmax与第一透镜至第四透镜在光轴上的最小中心厚度ctmin之间满足:1.9<ctmax/ctmin<2.1。

35、进一步地,第一透镜在光轴上的中心厚度ct1、第二透镜在光轴上的中心厚度ct2、第三透镜在光轴上的中心厚度ct3与第四透镜在光轴上的中心厚度ct4之间满足:0.7<(ct1+ct2)/(ct3+ct4)<0.9。

36、进一步地,第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、第二透镜的物侧面的最大有效半径dt21与第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:0<(dt21-dt11)/(dt41-dt11)<0.1。

37、进一步地,第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41与光阑的最大有效半径sr之间满足:1<(dt41-dt11)/sr<1.5。

38、进一步地,第三透镜的物侧面的最大有效半径dt31与第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:1.3<dt41/dt31<1.6。

39、进一步地,第一透镜在光轴上的中心厚度ct1与第一透镜的边缘厚度et1之间满足:0.9<ct1/et1<1。

40、进一步地,第一透镜的边缘厚度et1、第二透镜的边缘厚度et2、第三透镜的边缘厚度et3与第四透镜的边缘厚度et4之间满足:0.8<(et2+et3)/et4<1.2。

41、应用本实用新型的技术方案,光学成像镜头沿物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜,第一透镜具有负光焦度;第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面;第四透镜具有负光焦度;其中,第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11与光学成像镜头的光圈值fno之间满足:dt11/fno<0.2mm;光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之间满足:f/epd<2。

42、通过合理分配各透镜的光焦度和面型,有利于增大视场角,同时也有利于压缩光阑位置光线入射角,减小光瞳像差,大大增加光学成像镜头的成像质量。通过约束第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11与光学成像镜头的光圈值fno之间的比值在合理的范围内,有利于实现小头部设计。通过限制光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径epd之间的比值在合理的范围内,有利于实现光学成像镜头的大孔径的特点。本技术的光学成像镜头同时兼顾小头部和大孔径的特点,还能够保证成像质量。


技术特征:

1.一种光学成像镜头,其特征在于,沿物侧至像侧依次包括:

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl满足:ttl<2mm。

3.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,光阑至成像面的轴上距离sl与所述第一透镜的物侧面至所述成像面的轴上距离ttl之间满足:0.9<sl/ttl<1。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的有效焦距f、成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh与所述光学成像镜头的最大视场角的一半semi-fov之间满足:0.9<f/imgh*tan(semi-fov)<1.1。

5.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面至成像面的轴上距离ttl与所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面的轴上距离td之间满足:0.7<td/ttl<0.8。

6.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh、光阑至所述成像面的轴上距离sl与所述光学成像镜头的光圈值fno之间满足:0.9<imgh*fno/sl<1.1。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1、所述第二透镜的有效焦距f2与所述第三透镜的有效焦距f3之间满足:1.5<(f1-f2)/(f2-f3)<3。

8.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的有效焦距f、所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距f12与所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距f23之间满足:0.6<(f12-f23)/f<0.8。

9.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距f12、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距f34与所述光学成像镜头的有效焦距f之间满足:3.5<(f12+f34)/f<5.5。

10.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜的组合焦距f123与所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜的组合焦距f234之间满足:0.5<f234/f123<0.6。

11.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的曲率半径r1、所述第一透镜的像侧面的曲率半径r2、所述第四透镜的物侧面的曲率半径r7与所述第四透镜的像侧面的曲率半径r8之间满足:2.5<(r1-r2)/(r7-r8)<4。

12.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at、所述第一透镜至所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度之和∑ct与所述第四透镜的像侧面至成像面在所述光轴上的距离bfl之间满足:0.4<(∑at+bfl)/∑ct<0.7。

13.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at与所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的空气间隔t23之间满足:0.9<t23/∑at。

14.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第四透镜在光轴上的最大中心厚度ctmax与所述第一透镜至所述第四透镜在所述光轴上的最小中心厚度ctmin之间满足:1.9<ctmax/ctmin<2.1。

15.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜在光轴上的中心厚度ct1、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度ct2、所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度ct3与所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度ct4之间满足:0.7<(ct1+ct2)/(ct3+ct4)<0.9。

16.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、所述第二透镜的物侧面的最大有效半径dt21与所述第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:0<(dt21-dt11)/(dt41-dt11)<0.1。

17.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、所述第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41与光阑的最大有效半径sr之间满足:1<(dt41-dt11)/sr<1.5。

18.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面的最大有效半径dt31与所述第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:1.3<dt41/dt31<1.6。

19.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜在光轴上的中心厚度ct1与所述第一透镜的边缘厚度et1之间满足:0.9<ct1/et1<1。

20.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的边缘厚度et1、所述第二透镜的边缘厚度et2、所述第三透镜的边缘厚度et3与所述第四透镜的边缘厚度et4之间满足:0.8<(et2+et3)/et4<1.2。

21.一种光学成像镜头,其特征在于,沿物侧至像侧依次包括:

22.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的有效焦距f与所述光学成像镜头的入瞳直径epd之间满足:f/epd<2;所述第一透镜的物侧面至所述成像面的轴上距离ttl满足:ttl<2mm。

23.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,光阑至成像面的轴上距离sl与所述第一透镜的物侧面至所述成像面的轴上距离ttl之间满足:0.9<sl/ttl<1。

24.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面至所述成像面的轴上距离ttl与所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面的轴上距离td之间满足:0.7<td/ttl<0.8。

25.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述成像面上有效像素区域对角线长的一半imgh、光阑至所述成像面的轴上距离sl与所述光学成像镜头的光圈值fno之间满足:0.9<imgh*fno/sl<1.1。

26.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1、所述第二透镜的有效焦距f2与所述第三透镜的有效焦距f3之间满足:1.5<(f1-f2)/(f2-f3)<3。

27.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述光学成像镜头的有效焦距f、所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距f12与所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距f23之间满足:0.6<(f12-f23)/f<0.8。

28.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距f12、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距f34与所述光学成像镜头的有效焦距f之间满足:3.5<(f12+f34)/f<5.5。

29.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜的组合焦距f123与所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜的组合焦距f234之间满足:0.5<f234/f123<0.6。

30.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的曲率半径r1、所述第一透镜的像侧面的曲率半径r2、所述第四透镜的物侧面的曲率半径r7与所述第四透镜的像侧面的曲率半径r8之间满足:2.5<(r1-r2)/(r7-r8)<4。

31.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at、所述第一透镜至所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度之和∑ct与所述第四透镜的像侧面至所述成像面在所述光轴上的距离bfl之间满足:0.4<(∑at+bfl)/∑ct<0.7。

32.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第四透镜中相邻两透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑at与所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的空气间隔t23之间满足:0.9<t23/∑at。

33.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第四透镜在光轴上的最大中心厚度ctmax与所述第一透镜至所述第四透镜在所述光轴上的最小中心厚度ctmin之间满足:1.9<ctmax/ctmin<2.1。

34.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜在光轴上的中心厚度ct1、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度ct2、所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度ct3与所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度ct4之间满足:0.7<(ct1+ct2)/(ct3+ct4)<0.9。

35.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、所述第二透镜的物侧面的最大有效半径dt21与所述第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:0<(dt21-dt11)/(dt41-dt11)<0.1。

36.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的最大有效半径dt11、所述第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41与光阑的最大有效半径sr之间满足:1<(dt41-dt11)/sr<1.5。

37.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第三透镜的物侧面的最大有效半径dt31与所述第四透镜的物侧面的最大有效半径dt41之间满足:1.3<dt41/dt31<1.6。

38.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜在光轴上的中心厚度ct1与所述第一透镜的边缘厚度et1之间满足:0.9<ct1/et1<1。

39.根据权利要求21所述的光学成像镜头,其特征在于,所述第一透镜的边缘厚度et1、所述第二透镜的边缘厚度et2、所述第三透镜的边缘厚度et3与所述第四透镜的边缘厚度et4之间满足:0.8<(et2+et3)/et4<1.2。


技术总结
本技术提供了一种光学成像镜头。沿物侧至像侧依次包括:第一透镜,第一透镜具有负光焦度;第二透镜,第二透镜的物侧面为凸面,第二透镜的像侧面为凸面;第三透镜;第四透镜,第四透镜具有负光焦度;其中,第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与光学成像镜头的光圈值fno之间满足:DT11/fno<0.2mm;光学成像镜头的有效焦距f与光学成像镜头的入瞳直径EPD之间满足:f/EPD<2。本技术解决了现有技术中的光学成像镜头存在小头部和大孔径难以兼顾的问题。

技术研发人员:徐鑫垚,吕赛锋,李林阳,戴付建,赵烈烽
受保护的技术使用者:浙江舜宇光学有限公司
技术研发日:20210914
技术公布日:2024/5/29
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