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光学成像透镜组的制作方法

  • 国知局
  • 2024-06-21 12:06:00

本发明涉及光学成像设备,具体而言,涉及一种光学成像透镜组。

背景技术:

1、随着科学技术的发展,手机上搭载的光学成像透镜组在规格方面要求已经非常高,对于高规格手机而言,对光学成像透镜组的要求越来越高,就使得光学成像透镜组的标准要求也越来越高,例如采用6片、7片或者8片透镜的镜头架构,虽然通过光学设计充分优化能提升镜头成像质量,但随着镜头的透镜片数的增加,镜头引入了更多的公差,导致镜头在设计和装配方面难度也随之提升,成本也成倍增长。对于低片数透镜的成像透镜组来说,具有与更高片数透镜的镜头相当的光学性能,镜头公差数量更少,成本更低,使用范围更加广泛。但是针对低片数例如5片式成像透镜组来说,在追求低成本、更少公差数量的同时也容易忽略对敏感位置设计的合理性,从而容易出现局部位置由于透镜刚性不足、元件之间配合空间不合理等导致的组立稳定性差等问题,进一步地影响成像透镜组整体的组装稳定性和成像性能。

2、也就是说,现有技术中光学成像透镜组存在组立稳定性差的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种光学成像透镜组,以解决现有技术中光学成像透镜组的组立稳定性差的问题。

2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种光学成像透镜组,包括镜筒、容置在镜筒内的第一透镜至第五透镜、多个间隔件,其中,位于第i透镜的像侧且与第i透镜的像侧面接触的间隔件为第i间隔件,i从1、2、3、4中取值,多个间隔件中至少具有第三间隔件和第四间隔件,第四透镜的像侧面的曲率半径r8与第四透镜的物侧面的曲率半径r7之比大于零且满足|r7|>|r8|,第三透镜与第四透镜在光学成像透镜组的光轴上的空气间隔t34、第四透镜在光轴上的中心厚度ct4、第三间隔件的像侧面与第四间隔件的物侧面沿光轴的距离ep34之间满足:(t34+ct4)/ep34<5.0。

3、进一步地,第三透镜与第四透镜在光学成像透镜组的光轴上的空气间隔t34、第四透镜在光轴上的中心厚度ct4、第三间隔件的像侧面与第四间隔件的物侧面沿光轴的距离ep34之间满足:1.0<(t34+ct4)/ep34<3.0。

4、进一步地,第一透镜的像侧面的曲率半径r2、第二透镜的物侧面的曲率半径r3、第一间隔件的像侧面的内径d1m、第二间隔件的像侧面的内径d2m之间满足:(r2+r3)/(d1m+d2m)<10.0。

5、进一步地,第一透镜的像侧面的曲率半径r2、第二透镜的物侧面的曲率半径r3、第一间隔件的像侧面的内径d1m、第二间隔件的像侧面的内径d2m之间满足:2.0<(r2+r3)/(d1m+d2m)<8.0。

6、进一步地,光学成像透镜组的第一透镜的有效焦距f1、光学成像透镜组的第二透镜的有效焦距f2之间满足:|f1|<|f2|,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2、第一间隔件的像侧面的外径d1m、第二间隔件的像侧面的外径d2m之间满足:2.0<|f1/d1m|+|f2/d2m|<9.0。

7、进一步地,光学成像透镜组的第五透镜的像侧面的曲率半径的绝对值在光学成像透镜组的各个透镜的物侧面和像侧面的曲率半径的绝对值中最小,第五透镜的像侧面至镜筒的像侧端面的距离小于1mm。

8、进一步地,第四间隔件的物侧面与第四透镜的像侧面的接触面积大于2.0mm2,第四间隔件的物侧面的外径d4s、第四间隔件的物侧面的内径d4s、第四透镜的有效焦距f1之间满足:0.1<π*[(d4s/2)2-(d4s/2)2]/(f4)2<15.0。

9、进一步地,第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8、光学成像透镜组的第五透镜的物侧面的曲率半径r9、第五透镜的像侧面的曲率半径r10之间满足:r7/r8>r10/r9。

10、进一步地,第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8、第四间隔件的像侧面的外径d4m、第四间隔件的像侧面的内径d4m之间满足:(d4m+d4m)/(r7+r8)<0。

11、进一步地,第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8、第四间隔件的像侧面的外径d4m、第四间隔件的像侧面的内径d4m之间满足:-2.0<(d4m+d4m)/(r7+r8)<0。

12、进一步地,第四透镜的有效焦距的绝对值小于光学成像透镜组的第二透镜的有效焦距的绝对值,第四透镜的有效焦距的绝对值小于第三透镜的有效焦距的绝对值,第四透镜的有效焦距f4、第四间隔件的物侧面的外径d4s、第四间隔件的物侧面的内径d4s之间满足:0.3<f4/(d4s-d4s)<4.0。

13、进一步地,光学成像透镜组的第五透镜的有效焦距的绝对值小于光学成像透镜组的第一透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于光学成像透镜组的第二透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第三透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距f5、第三间隔件的像侧面与第四间隔件的物侧面沿光学成像透镜组的光轴的距离ep34、第四间隔件的最大厚度cp4之间满足:f5/(ep34+cp4)<-1.5。

14、进一步地,光学成像透镜组的第五透镜的有效焦距的绝对值小于光学成像透镜组的第一透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于光学成像透镜组的第二透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第三透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距f5、第三间隔件的像侧面与第四间隔件的物侧面沿光学成像透镜组的光轴的距离ep34、第四间隔件的最大厚度cp4之间满足:-2.0<f5/(ep34+cp4)<-1.5。

15、进一步地,镜筒的外壁面的中部具有台阶面,第四透镜的物侧面的中心位置沿光学成像透镜组的光轴方向相对台阶面靠近镜筒的像侧端面。

16、进一步地,镜筒的内壁面具有与第四透镜的外周面接触的接触面,接触面沿垂直于光轴的方向至镜筒的外壁面的距离大于0.41mm。

17、根据本发明的另一方面,提供了一种光学成像透镜组,包括镜筒、容置在镜筒内的第一透镜至第五透镜、多个间隔件,其中,位于第i透镜的像侧且与第i透镜的像侧面接触的间隔件为第i间隔件,i从1、2、3、4中取值,多个间隔件中至少具有第一间隔件和第二间隔件,第四透镜的像侧面的曲率半径r8与第四透镜的物侧面的曲率半径r7之比大于零且满足|r7|>|r8|,第一透镜的像侧面的曲率半径r2、第二透镜的物侧面的曲率半径r3、第一间隔件的像侧面的内径d1m、第二间隔件的像侧面的内径d2m之间满足:(r2+r3)/(d1m+d2m)<10.0。

18、进一步地,第一透镜的像侧面的曲率半径r2、第二透镜的物侧面的曲率半径r3、第一间隔件的像侧面的内径d1m、第二间隔件的像侧面的内径d2m之间满足:2.0<(r2+r3)/(d1m+d2m)<8.0。

19、进一步地,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2之间满足:|f1|<|f2|,第一透镜的有效焦距f1、第二透镜的有效焦距f2、第一间隔件的像侧面的外径d1m、第二间隔件的像侧面的外径d2m之间满足:2.0<|f1/d1m|+|f2/d2m|<9.0。

20、进一步地,光学成像透镜组的第五透镜的像侧面的曲率半径的绝对值在光学成像透镜组的各个透镜的物侧面和像侧面的曲率半径的绝对值中最小,第五透镜的像侧面至镜筒的像侧端面的距离小于1mm。

21、进一步地,第四间隔件的物侧面与第四透镜的像侧面的接触面积大于2.0mm2,第四间隔件的物侧面的外径d4s、第四间隔件的物侧面的内径d4s、第四透镜的有效焦距f1之间满足:0.1<π*[(d4s/2)2-(d4s/2)2]/(f4)2<15.0。

22、进一步地,光学成像透镜组的第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8、光学成像透镜组的第五透镜的物侧面的曲率半径r9、第五透镜的像侧面的曲率半径r10之间满足:r7/r8>r10/r9。

23、进一步地,第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8、第四间隔件的像侧面的外径d4m、第四间隔件的像侧面的内径d4m之间满足:(d4m+d4m)/(r7+r8)<0。

24、进一步地,第四透镜的物侧面的曲率半径r7、第四透镜的像侧面的曲率半径r8、第四间隔件的像侧面的外径d4m、第四间隔件的像侧面的内径d4m之间满足:-2.0<(d4m+d4m)/(r7+r8)<0。

25、进一步地,第四透镜的有效焦距的绝对值小于的第二透镜的有效焦距的绝对值,第四透镜的有效焦距的绝对值小于光学成像透镜组的第三透镜的有效焦距的绝对值,第四透镜的有效焦距f4、第四间隔件的物侧面的外径d4s、第四间隔件的物侧面的内径d4s之间满足:0.3<f4/(d4s-d4s)<4.0。

26、进一步地,光学成像透镜组的第五透镜的有效焦距的绝对值小于第一透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第二透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第三透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距f5、第三间隔件的像侧面与第四间隔件的物侧面沿光学成像透镜组的光轴的距离ep34、第四间隔件的最大厚度cp4之间满足:f5/(ep34+cp4)<-1.5。

27、进一步地,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第一透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第二透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第三透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距f5、第三间隔件的像侧面与第四间隔件的物侧面沿光轴的距离ep34、第四间隔件的最大厚度cp4之间满足:-2.0<f5/(ep34+cp4)<-1.5。

28、进一步地,镜筒的外壁面的中部具有台阶面,光学成像透镜组的第四透镜的物侧面的中心位置沿光学成像透镜组的光轴方向相对台阶面靠近镜筒的像侧端面。

29、进一步地,镜筒的内壁面具有与光学成像透镜组的第四透镜的外周面接触的接触面,接触面沿垂直于光学成像透镜组的光轴的方向至镜筒的外壁面的距离大于0.41mm。

30、应用本发明的技术方案,光学成像透镜组包括镜筒、容置在镜筒内的第一透镜至第五透镜、多个间隔件,其中,位于第i透镜的像侧且与第i透镜的像侧面接触的间隔件为第i间隔件,i从1、2、3、4中取值,多个间隔件中至少具有第三间隔件和第四间隔件,第四透镜的像侧面的曲率半径r8与第四透镜的物侧面的曲率半径r7之比大于零且满足|r7|>|r8|,第一透镜的像侧面的曲率半径r2、第二透镜的物侧面的曲率半径r3、第一间隔件的像侧面的内径d1m、第二间隔件的像侧面的内径d2m之间满足:2.0<(r2+r3)/(d1m+d2m)<8.0;第四透镜的有效焦距的绝对值小于第二透镜的有效焦距的绝对值,第四透镜的有效焦距的绝对值小于第三透镜的有效焦距的绝对值,第四透镜的有效焦距f4、第四间隔件的物侧面的外径d4s、第四间隔件的物侧面的内径d4s之间满足:0.3<f4/(d4s-d4s)<4.0;第五透镜的有效焦距的绝对值小于第一透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第二透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距的绝对值小于第三透镜的有效焦距的绝对值,第五透镜的有效焦距f5、第三间隔件的像侧面与第四间隔件的物侧面沿光轴的距离ep34、第四间隔件的最大厚度cp4之间满足:-2.0<f5/(ep34+cp4)<-1.5。

31、本方案通过提供一种五片式光学成像透镜组,通过对多个透镜、多个间隔件和镜筒进行合理搭配设计,使其具有与更高片数透镜的镜头相当的光学性能,公差数量更少,同时成像透镜组的结构尺寸相较于高片数透镜的镜头更小。光学成像透镜组通过控制第四透镜的像侧面的曲率半径r8与第四透镜的物侧面的曲率半径r7之比大于零且满足|r7|>|r8|,通过控制(r2+r3)/(d1m+d2m)在合理的范围内,有利于减小第一透镜的像侧面和第二透镜的物侧面的加工张角,有利于第一透镜和第二透镜的成型和组装,增强组立稳定性。同时有利于控制第一间隔件和第二间隔件的像侧面的内径,对杂光进行遮挡和改善,并且保证光线更充足地传递到后方透镜,提高成像质量。通过控制第四透镜的有效焦距的绝对值小于第二透镜和第三透镜的有效焦距的绝对值,使光线能够更好地射入和收拢,使得成像更加清晰。在保证清晰成像的前提下将f4/(d4s-d4s)控制在合理的范围内,有助于提升第四透镜和第四间隔件的组立稳定性,改善由于配合量造成的良率低问题,同时有助于合理控制第四透镜的有效焦距,提高光学成像透镜组的成像质量。通过控制第五透镜的有效焦距的绝对值小于第一透镜至第三透镜的有效焦距的绝对值,有利于合理分配第一透镜、第二透镜、第三透镜和第五透镜的有效焦距,从而能使光学成像透镜组拥有更好的光学性能。通过控制f5/(ep34+cp4)在合理的范围内,在ep34+cp4越小的情况下,第四透镜处的镜筒10肉厚越大,使得镜筒10与第一透镜的物侧面接触位置的内径、镜筒10与透镜和间隔件承靠的位置的内径都同步增大,有利于增大进光量,进而有利于光学成像透镜组在有限的光学总长下拥有较大的入瞳直径,从而能够获得更多的进光量。有利于控制第三间隔件、第四透镜和第四间隔件的加工成型和装配,避免相互干涉,保证第三间隔件、第四透镜和第四间隔件之间的组立稳定性。

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