一种广角对焦光学成像镜头及成像设备的制作方法

本申请涉及光学镜头，具体涉及一种广角对焦光学成像镜头及成像设备。

背景技术：

1、随着技术的发展，手机已经发展成为集摄像、影音、娱乐为一体的多功能电子设备。由于人们日益多样化的拍摄需求，手机的摄像功能逐渐成为手机用户的关注重点。与此同时，为了手机的整体美观度，手机厚度变得越来越薄已成为一种必然趋势。因此，如何减小手机模组高度同时保证拍摄质量是目前手机摄像模组开发中的一大难点。随着手机摄像头模组技术的不断成熟和发展，手机摄像头模组可以实现近景、广角、远景和夜景等多场合的高质量拍摄。目前，一类较为常见的远距离拍摄摄像头模组是潜望摄像模组。常规潜望摄像头模组是通过棱镜偏折光路，在不增加手机厚度的情况下，结合长焦镜头实现远距离拍摄的摄像模组，具有焦距大，景深短，拍摄距离远的特点，然而其视场角很小，且对焦难度大。

2、基于此，为了实现大视场角拍摄，一系列对焦广角镜头应运而生，它结合了广角镜头的拓展视野和对焦机制的精准调节，广泛应用于摄影、摄像等领域。

3、但是，现有的广角对焦镜头存在以下缺陷：在实际应用中，广角对焦镜头的光学具有一定的技术挑战，由于广角镜头需要较大的视场角，透镜组的设计和构造较为复杂，曲率半径的变化范围较大，这使得设计对焦机制需要考虑到广角镜头的特殊光学参数，如曲率半径、透镜组间距等，以确保对焦调节的准确性和稳定性，且传统的对焦机制在广角镜头上的应用通常需要留出较多的系统长度变化空间，使得镜头厚度增加。

4、另外，传统的对焦机制在广角镜头上的应用上还存在一些困难，由于广角镜头具有大视场角和较大的景深，使得对焦范围相对较宽，这就需要对焦机制能够快速而准确地调整焦距，以满足不同拍摄场景的需求，然而，现有的对焦技术往往难以同时实现高速对焦和精准度，尤其在广角镜头上更为困难。

技术实现思路

1、本申请的一个目的在于提供一种系统紧凑且长度变化幅度低，镜头设计便利的广角对焦光学成像镜头及成像设备。

2、本申请的另一个目的在于提供一种对焦速度快，对焦精度高的广角对焦光学成像镜头及成像设备。

3、为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种广角对焦光学成像镜头，包括：

4、上群透镜组，所述上群透镜组包括沿光路依次布置的第一透镜组和第二透镜组，所述第一透镜组具有负焦光度，所述第二透镜组具有正焦光度；

5、下群透镜组，所述下群透镜组相对所述上群透镜组活动设置，所述下群透镜组具有负焦光度，所述下群透镜组适于相对所述上群透镜组活动；

6、光阑，所述光阑固定设置于所述第一透镜组和所述第二透镜组之间；

7、所述上群透镜组、所述下群透镜组和所述光阑沿光路布置形成光学系统；

8、所述第一透镜组包括第一负透镜，所述下群透镜组包括第二负透镜，所述第一负透镜的通光孔径大于所述第一负透镜和所述第二负透镜之间的透镜的通光孔径。

9、在一些实施例中，所述第一负透镜和所述第二负透镜分别位于所述光学系统的两端。

10、在一些实施例中，所述第二负透镜的通光孔径大于所述第一负透镜和所述第二负透镜之间的透镜的通光孔径。

11、在一些实施例中，所述第二负透镜适于受驱动装置驱动，以使得所述第二负透镜在所述上群透镜组和成像组件之间活动，所述第二负透镜和所述上群透镜组之间的最小间距为x，200μm≤x≤2mm。

12、在一些实施例中，所述第二负透镜的最大对焦移动范围内，所述光学系统在对焦前后的中心峰值变化相差不大于10%。

13、在一些实施例中，所述上群透镜组的透镜数量为5片，其中，从物侧至像侧，第一透镜为负透镜，第三透镜为正透镜，第五透镜为负透镜。

14、在一些实施例中，所述上群透镜组的透镜数量为7片，其中，从物侧至像侧，第一透镜为负透镜，第二透镜为正透镜，第三透镜为正透镜，第四透镜为负透镜，第六透镜为负透镜，第七透镜为负透镜。

15、在一些实施例中，所述光学系统的视场角fov满足下式：

16、fov＞100°。

17、在一些实施例中，所述光学系统的光圈值fno满足下式：

18、1.8<fno<2.3。

19、在一些实施例中，所述光学系统的透镜数量ln与所述光学系统的总长度sl满足下式：

20、0.8<sl/ln<1.05。

21、在一些实施例中，所述光学系统实现成像的物距范围obj满足下式：

22、15cm<obj<inf。

23、在一些实施例中，所述光学系统的像高hi和所述光学系统的有效焦距efl满足下式：

24、0.35<hi/(efl*ln)<0.45，

25、其中，ln为所述光学系统的透镜数量。

26、在一些实施例中，所述下群透镜组的偏移距离dsl和所述下群透镜组的孔径da满足下式：

27、11.5<dsl/da<14.5。

28、在一些实施例中，所述上群透镜组的长度uttl和所述上群透镜组的有效焦距uefl满足下式：

29、1.7<uttl/uefl<2.1。

30、一种成像设备，包括上述任一所述的广角对焦光学成像镜头。

31、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

32、1、本申请的广角对焦光学成像镜头及成像设备通过对光学设计进行优化，通过优化透镜组的结构、曲率半径的选择以及折射率的变化等参数，使得能够较为容易的设计出整个系统，并通过对起对焦功能的透镜进行针对性优化，以使得整个系统能够克服传统一体式变焦系统变焦时系统总长发生变化的问题，从而便于进行镜头厚度的控制以及镜头结构的设计。

33、2、本申请的广角对焦光学成像镜头及成像设备通过优化起对焦功能的透镜数量，大幅降低驱动装置控制透镜进行移动对焦所需要的行程和承载质量，从而能够适配现有技术中的大部分驱动装置，并实现高精度和高速率的对焦。

技术特征：

1.一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述第一负透镜和所述第二负透镜分别位于所述光学系统的两端。

3.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述第二负透镜的通光孔径大于所述第一负透镜和所述第二负透镜之间的透镜的通光孔径。

4.如权利要求2所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述第二负透镜适于受驱动装置驱动，以使得所述第二负透镜在所述上群透镜组和成像组件之间活动，所述第二负透镜和所述上群透镜组之间的最小间距为x，200μm≤x≤2mm。

5.如权利要求4所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述第二负透镜的最大对焦移动范围内，所述光学系统在对焦前后的中心峰值变化相差不大于10%。

6.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述上群透镜组的透镜数量为5片，其中，从物侧至像侧，第一透镜为负透镜，第三透镜为正透镜，第五透镜为负透镜。

7.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述上群透镜组的透镜数量为7片，其中，从物侧至像侧，第一透镜为负透镜，第二透镜为正透镜，第三透镜为正透镜，第四透镜为负透镜，第六透镜为负透镜，第七透镜为负透镜。

8.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述光学系统的视场角fov满足下式：

9.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述光学系统的光圈值fno满足下式：

10.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述光学系统的透镜数量ln与所述光学系统的总长度sl满足下式：

11.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述光学系统实现成像的物距范围obj满足下式：

12.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述光学系统的像高hi和所述光学系统的有效焦距efl满足下式：

13.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述下群透镜组的偏移距离dsl和所述下群透镜组的孔径da满足下式：

14.如权利要求1所述的一种广角对焦光学成像镜头，其特征在于：所述上群透镜组的长度uttl和所述上群透镜组的有效焦距uefl满足下式：

15.一种成像设备，其特征在于：包括权利要求1至14任一权利要求所述的广角对焦光学成像镜头。

技术总结本申请公开了一种广角对焦光学成像镜头及成像设备，包括：上群透镜组，上群透镜组包括沿光路依次布置的第一透镜组和第二透镜组，第一透镜组具有负焦光度，第二透镜组具有正焦光度；下群透镜组，下群透镜组相对上群透镜组活动设置，下群透镜组具有负焦光度，下群透镜组适于相对上群透镜组活动；光阑，光阑固定设置于第一透镜组和第二透镜组之间；上群透镜组、下群透镜组和光阑沿光路布置形成光学系统；第一透镜组包括第一负透镜，下群透镜组包括第二负透镜，第一负透镜的通光孔径大于第一负透镜和第二负透镜之间的透镜的通光孔径，本申请具有较低的系统长度、更低的系统长度幅度、更易进行镜头结构设计、对焦速度更快对焦精度更高的特点。技术研发人员：岑汉升,郭美杉,吕烨,吴宇,高云,蒋同济,魏佳丽,田中武彦受保护的技术使用者：宁波舜宇光电信息有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16