光学镜头及电子设备的制作方法
本技术涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种光学镜头及电子设备。
背景技术：
1、随着科学技术的不断发展，光学镜头广泛应用于人车交互、影音娱乐等领域，并且对光学镜头提出了更高的要求，例如，光学镜头需满足高解像、小型化、提高光效等要求。
2、然而，光学镜头在实现高解像的同时容易存在色差、像散、畸变等像差问题；或者，光学镜头在实现小型化的同时容易存在后焦长度较短、远心度低、光效利用率低、在模组组装过程中预留的调焦或安装空间较小的问题；或者，光学镜头存在着因生产过程中对装配精度要求较高而导致的生产良率低、成本较大的问题；或者，为了实现良好的高低温性能，光学镜头通常采用全玻璃材质，从而导致生产成本较高。
技术实现思路
1、本技术的第一方面提供了这样一种光学镜头，该光学镜头沿着光轴从第一侧至第二侧依序包括具有光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五透镜。第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。第二透镜的第一侧面为凹面。第三透镜的第二侧面为凸面。第五透镜的第一侧面为凸面。光学镜头中具有光焦度的透镜的数量是五。光学镜头满足：|f1/f|≥5，1≤f5/f≤5，-0.5≤f/r5≤0.5以及1≤r1/d1≤6，其中，f1是第一透镜的有效焦距，f5是第五透镜的有效焦距，f是光学镜头的总有效焦距，r5是第三透镜的第一侧面的曲率半径，r1是第一透镜的第一侧面的曲率半径，d1是第一透镜在光轴上的中心厚度。
2、根据本技术的一个示例性实施方式，第一透镜具有正光焦度或负光焦度。
3、根据本技术的一个示例性实施方式，第二透镜的第二侧面为平面或凸面或凹面。
4、根据本技术的一个示例性实施方式，第三透镜的第一侧面为平面或凸面或凹面。
5、根据本技术的一个示例性实施方式，第四透镜的第一侧面为凸面或凹面，第二侧面为凸面或凹面。
6、根据本技术的一个示例性实施方式，第五透镜的第二侧面为平面或凸面或凹面。
7、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头的总有效焦距f与光学镜头的入瞳直径enpd满足：f/enpd≤1.2。
8、根据本技术的一个示例性实施方式，第一透镜的第一侧面的曲率半径r1与第一透镜在光轴上的中心厚度d1满足：1≤r1/d1≤5。
9、根据本技术的一个示例性实施方式，第五透镜的第一侧面的曲率半径r9与第五透镜的有效焦距f5满足：0.05≤r9/f5≤1.2。
10、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d1与第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面在光轴上的距离tl满足：0.65≤d1/tl≤0.85。
11、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头的后焦长度bfl与光学镜头的光学总长ttl满足：0.35≤bfl/ttl≤0.40。
12、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头的最大视场角对应的第三透镜的第二侧面的最大通光口径d6与光学镜头的最大视场角对应的第四透镜的第一侧面的最大通光口径d7满足：0.9≤d6/d7≤1.05。
13、根据本技术的一个示例性实施方式，第二透镜和第三透镜的组合光焦度φ23与光学镜头的整组光焦度φ满足：0.002≤|φ23/φ|≤0.2。
14、根据本技术的一个示例性实施方式，第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔d2与第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面在光轴上的距离tl满足：0.2≤d2/tl≤0.45。
15、根据本技术的一个示例性实施方式，第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔d2与第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面在光轴上的距离tl满足：0.25≤d2/tl≤0.41。
16、根据本技术的一个示例性实施方式，第四透镜的有效焦距f4与光学镜头的总有效焦距f满足：1≤f4/f≤4。
17、根据本技术的一个示例性实施方式，第四透镜的有效焦距f4与第四透镜在光轴上的中心厚度d8满足：2≤f4/d8≤40。
18、根据本技术的一个示例性实施方式，第五透镜的有效焦距f5与光学镜头的总有效焦距f满足：1≤f5/f≤4。
19、根据本技术的一个示例性实施方式，第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔d9、第五透镜的第一侧面的曲率半径r9与第五透镜的有效焦距f5满足：0.05mm≤d9×r9/f5≤1mm。
20、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头的最大视场角对应的第五透镜的第一侧面的最大通光口径d9、光学镜头的后焦长度bfl与光学镜头的最大视场角对应的像高h满足：85mm≤d9×bfl/h≤110mm。
21、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头的最大视场角对应的第四透镜的第二侧面的最大通光口径d8与光学镜头的最大视场角对应的第五透镜的第一侧面的最大通光口径d9满足：0.95≤d8/d9≤1.2。
22、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头满足以下条件式中的至少一项：
23、0.8≤dst/f≤1.5；0.55≤r1/d1≤0.75；0.8≤r1/r2≤1.25；0.5≤bfl/tl≤0.7；0.1≤sag2/d2≤0.6；0.5≤f4/d7≤5；0≤(d1-d2)/d2≤0.5；56.5°≤(fov×f)/h≤61°；16≤ttl/h/θ≤18.5；0.002≤|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.07；2.4≤f/h≤3；0.15≤arctan(sag1/d1)≤0.3；0.5≤r3/f2≤1.2；0.8≤|sag1/sag2|≤1.8；0≤|r1/f1|≤0.15；-1.1≤f2/f≤-0.5；0.5≤f3/f≤1.5；1.3≤f5/f≤3.2；2.19≤r1/d1≤4.52；
24、其中，dst是光学镜头中的光阑的有效通光口径，r1是第一透镜的第一侧面的曲率半径，d1是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径，r2是第一透镜的第二侧面的曲率半径，bfl是光学镜头的后焦长度，tl是第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面在光轴上的距离，ttl是光学镜头的光学总长，sag2是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径处的矢高，d2是第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔，f4是第四透镜的有效焦距，d7是光学镜头的最大视场角对应的第四透镜的第一侧面的最大通光口径，d2是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径，f是光学镜头的总有效焦距，fov是光学镜头的最大视场角，h是光学镜头的最大视场角对应的像高，θ是光学镜头的最大视场角的弧度值，sag1是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径处的矢高，r3是第二透镜的第一侧面的曲率半径，f1是第一透镜的有效焦距，f2是第二透镜的有效焦距，f3是第三透镜的有效焦距，f5是第五透镜的有效焦距，d1是第一透镜在光轴上的中心厚度。
25、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头满足以下条件式中的至少一项：
26、f/enpd≤1.02；0.35≤r9/f5≤1.06；0.93≤dst/f≤1.29；0.69≤d1/tl≤0.80；0.57≤r1/d1≤0.71；0.93≤r1/r2≤1.20；|f1/f|≥7；-0.23≤f/r5≤0.3；0.96≤d6/d7≤1；0.32≤sag2/d2≤0.58；1.26≤f4/d7≤3.50；0.04≤(d1-d2)/d2≤0.27；0.007≤|φ23/φ|≤0.145；1.61≤f4/f≤3.6；5.7≤f4/d8≤29.6；0.36≤bfl/ttl≤0.40；0.57≤bfl/tl≤0.67；0.07mm≤d9×r9/f5≤0.66mm；92mm≤d9×bfl/h≤105mm；0.99≤d8/d9≤1.15；57.57°≤(fov×f)/h≤60.37°；16.35≤ttl/h/θ≤17.98；0.005≤|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.051；2.54≤f/h≤2.88；0.17≤arctan(sag1/d1)≤0.265；0.68≤r3/f2≤1.04；0.92≤|sag1/sag2|≤1.43；0≤|r1/f1|≤0.091；-1.03≤f2/f≤-0.72；0.88≤f3/f≤1.45；
27、其中，f是光学镜头的总有效焦距，enpd是光学镜头的入瞳直径，r9是第五透镜的第一侧面的曲率半径，f5是第五透镜的有效焦距，dst是光学镜头中的光阑的有效通光口径，r1是第一透镜的第一侧面的曲率半径，d1是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径，tl是第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面在光轴上的距离，r2是第一透镜的第二侧面的曲率半径，f1是第一透镜的有效焦距，r5是第三透镜的第一侧面的曲率半径，d6是光学镜头的最大视场角对应的第三透镜的第二侧面的最大通光口径，d7是光学镜头的最大视场角对应的第四透镜的第一侧面的最大通光口径，sag2是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径处的矢高，d2是第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔，f4是第四透镜的有效焦距，d2是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径，φ23是第二透镜和第三透镜的组合光焦度，φ是光学镜头的整组光焦度，d8是第四透镜在光轴上的中心厚度，bfl是光学镜头的后焦长度，ttl是光学镜头的光学总长，d9是第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔，d9是光学镜头的最大视场角对应的第五透镜的第一侧面的最大通光口径，d8是光学镜头的最大视场角对应的第四透镜的第二侧面的最大通光口径，fov是光学镜头的最大视场角，h是光学镜头的最大视场角对应的像高，θ是光学镜头的最大视场角的弧度值，sag1是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径处的矢高，r3是第二透镜的第一侧面的曲率半径，f2是第二透镜的有效焦距，f3是第三透镜的有效焦距。
28、根据本技术的一个示例性实施方式，光学镜头满足以下条件式中的至少一项：
29、57.5773°≤(fov×f)/h≤60.3655°；16.3533≤ttl/h/θ≤17.9763；0.0050≤|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.0509；0.3648≤bfl/ttl≤0.3981；0.5743≤bfl/tl≤0.6614；2.5745≤f/h≤2.8759；0.9088≤dst/f≤1.2363；1.2669≤f4/d7≤3.4936；7.7018≤|f1/f|≤16225.5488；0.3214≤sag2/d2≤0.5738；0.1744≤arctan(sag1/d1)≤0.2608；0≤|r1/f1|≤0.0902；0.0079≤|φ23/φ|≤0.1434；0.6873≤r3/f2≤1.0396；1.3943≤f5/f≤3.1509；0.9247≤|sag1/sag2|≤1.4292；92.2381mm≤d9×bfl/h≤103.8425mm；0.2568≤d2/tl≤0.4063；0.3626≤r9/f5≤1.0593；0.9622≤d6/d7≤0.9925；0.9345≤r1/r2≤1.1998；0.0725mm≤d9×r9/f5≤0.6560mm；2.1934≤r1/d1≤4.5187；0.5743≤r1/d1≤0.7045；0.9927≤d8/d9≤1.11；-1.0244≤f2/f≤-0.7238；0.8811≤f3/f≤1.4391；1.6177≤f4/f≤3.5970；0.0422≤(d1-d2)/d2≤0.2618；0.7045≤d1/tl≤0.7994；5.7964≤f4/d8≤29.5481；-0.2263≤f/r5≤0.2962；
30、其中，fov是光学镜头的最大视场角，f是光学镜头的总有效焦距，h是光学镜头的最大视场角对应的像高，ttl是光学镜头的光学总长，θ是光学镜头的最大视场角的弧度值，bfl是光学镜头的后焦长度，tl是第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面在光轴上的距离，dst是光学镜头中的光阑的有效通光口径，f4是第四透镜的有效焦距，d7是光学镜头的最大视场角对应的第四透镜的第一侧面的最大通光口径，d1是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径，d2是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径，f1是第一透镜的有效焦距，sag2是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径处的矢高，d2是第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔，sag1是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径处的矢高，r1是第一透镜的第一侧面的曲率半径，φ23是第二透镜和第三透镜的组合光焦度，φ是光学镜头的整组光焦度，r3是第二透镜的第一侧面的曲率半径，f2是第二透镜的有效焦距，f3是第三透镜的有效焦距，f5是第五透镜的有效焦距，d9是光学镜头的最大视场角对应的第五透镜的第一侧面的最大通光口径，r9是第五透镜的第一侧面的曲率半径，d6是光学镜头的最大视场角对应的第三透镜的第二侧面的最大通光口径，r2是第一透镜的第二侧面的曲率半径，d9是第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔，d1是第一透镜在光轴上的中心厚度，d8是光学镜头的最大视场角对应的第四透镜的第二侧面的最大通光口径，d8是第四透镜在光轴上的中心厚度，r5是第三透镜的第一侧面的曲率半径。
31、本技术的第二方面提供了这样一种电子设备，其包括上述示例性实施方式中的光学镜头以及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
32、根据本技术实施方式的光学镜头包括五片具有光焦度的透镜，分别为沿着光轴由第一侧至第二侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，其中，具有光焦度的第一透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有负光焦度的第二透镜，其第一侧面为凹面；具有正光焦度的第三透镜，其第二侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜，其第一侧面为凸面。光学镜头满足：|f1/f|≥5，1≤f5/f≤5，-0.5≤f/r5≤0.5以及1≤r1/d1≤6，其中，f1是第一透镜的有效焦距，f5是第五透镜的有效焦距，f是光学镜头的总有效焦距，r5是第三透镜的第一侧面的曲率半径，r1是第一透镜的第一侧面的曲率半径，d1是第一透镜在光轴上的中心厚度。合理配置第一透镜的有效焦距与光学镜头的总有效焦距的比值以及第一透镜的第一侧面的曲率半径与第一透镜在光轴上的中心厚度的比值，可以使得第一透镜的第一侧面的曲率半径较小，便于收集大角度光线进入系统，并且第一透镜在光轴上的中心厚度较大，有利于平缓光线，此时第一透镜的焦距越大，越有利于收集大角度光线平稳过渡至后方系统，为大光圈镜头提供条件。同时合理配置光学镜头的总有效焦距与第三透镜的第一侧面的曲率半径的比值，可以有效承接来自第二透镜的大角度光线，增大通光量，并使光线平稳过渡至后方系统，为实现长后焦提供条件；同时控制第五透镜的有效焦距与光学镜头的总有效焦距的比值在一定范围内，有利于实现光学镜头的长后焦以及小主光角，在保证光学镜头整体长度的同时控制光学镜头的光学总长在合理范围内；可以使光学镜头满足长后焦、高通光量、低敏感性、小型化、低成本、高光效利用率和小主光角等有益效果中的至少一项。
技术特征：
1.光学镜头，其特征在于，沿着光轴从第一侧至第二侧依序包括：
2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜具有正光焦度或负光焦度。
3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的第二侧面为平面或凸面或凹面。
4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的第一侧面为平面或凸面或凹面。
5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的第一侧面为凸面或凹面，第二侧面为凸面或凹面。
6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的第二侧面为平面或凸面或凹面。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的总有效焦距f与所述光学镜头的入瞳直径enpd满足：f/enpd≤1.2。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的第一侧面的曲率半径r1与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度d1满足：1≤r1/d1≤5。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的第一侧面的曲率半径r9与所述第五透镜的有效焦距f5满足：0.05≤r9/f5≤1.2。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角对应的所述第一透镜的第一侧面的最大通光口径d1与所述第一透镜的第一侧面至所述第五透镜的第二侧面在所述光轴上的距离tl满足：0.65≤d1/tl≤0.85。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的后焦长度bfl与所述光学镜头的光学总长ttl满足：0.35≤bfl/ttl≤0.40。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角对应的所述第三透镜的第二侧面的最大通光口径d6与所述光学镜头的最大视场角对应的所述第四透镜的第一侧面的最大通光口径d7满足：0.9≤d6/d7≤1.05。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜和所述第三透镜的组合光焦度φ23与所述光学镜头的整组光焦度φ满足：0.002≤|φ23/φ|≤0.2。
14.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的空气间隔d2与所述第一透镜的第一侧面至所述第五透镜的第二侧面在所述光轴上的距离tl满足：0.2≤d2/tl≤0.45。
15.根据权利要求14所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的空气间隔d2与所述第一透镜的第一侧面至所述第五透镜的第二侧面在所述光轴上的距离tl满足：0.25≤d2/tl≤0.41。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的有效焦距f4与所述光学镜头的总有效焦距f满足：1≤f4/f≤4。
17.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的有效焦距f4与所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度d8满足：2≤f4/d8≤40。
18.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的有效焦距f5与所述光学镜头的总有效焦距f满足：1≤f5/f≤4。
19.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜和第五透镜在所述光轴上的空气间隔d9、所述第五透镜的第一侧面的曲率半径r9与所述第五透镜的有效焦距f5满足：0.05mm≤d9×r9/f5≤1mm。
20.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角对应的所述第五透镜的第一侧面的最大通光口径d9、所述光学镜头的后焦长度bfl与所述光学镜头的最大视场角对应的像高h满足：85mm≤d9×bfl/h≤110mm。
21.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角对应的所述第四透镜的第二侧面的最大通光口径d8与所述光学镜头的最大视场角对应的所述第五透镜的第一侧面的最大通光口径d9满足：0.95≤d8/d9≤1.2。
22.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式中的至少一项：
23.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式中的至少一项：
24.根据权利要求1至6中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式中的至少一项：
25.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1-24中任一项所述的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
技术总结
本申请公开了一种光学镜头及电子设备，光学镜头沿着光轴从第一侧至第二侧依序包括具有光焦度的第一透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有负光焦度的第二透镜，其第一侧面为凹面；具有正光焦度的第三透镜，其第二侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜，其第一侧面为凸面；其中，第一透镜的有效焦距F1、第五透镜的有效焦距F5、光学镜头的总有效焦距F、第三透镜的第一侧面的曲率半径R5、第一透镜的第一侧面的曲率半径R1以及第一透镜在光轴上的中心厚度d1满足：|F1/F|≥5、1≤F5/F≤5、‑0.5≤F/R5≤0.5和1≤R1/d1≤6。
技术研发人员：杨佳,丁珺,关博仁,李浩,郎海涛,张鹤腾,樊坚,毛璐莎
受保护的技术使用者：宁波舜宇车载光学技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5