專利名稱：：低高度鏡頭系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種攝像用鏡頭，尤其涉及一種適用于手機(jī)、PC照相機(jī)等的低高度鏡頭系統(tǒng)
背景技術(shù)：
：近年來，隨著多媒體的發(fā)展，對(duì)手提電腦和可視電話以及手機(jī)等使用的CCD(ChargedCoupledDevice)或CM0S(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)等固體成像器件的攝像元件的需求越來越大。而這種需求增大的本身又要求鏡頭系統(tǒng)更進(jìn)一步的小型化。另一方面，由于這些固體成像器件如CCD或者CMOS的工藝技術(shù)提高，已經(jīng)制作出每個(gè)像素只有幾個(gè)微米大小的成像器件，使得系統(tǒng)小型化的同時(shí)提高了對(duì)攝像鏡頭的分辨率的要求。因此，提供一種具低高度、光學(xué)性能優(yōu)良且成像質(zhì)量好的鏡頭系統(tǒng)是現(xiàn)今微型攝像元件的發(fā)展方向。所述低高度是指從鏡頭的第一面到成像面的距離(即成像系統(tǒng)的總長)要短。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種適用于手機(jī)、PC照相機(jī)等上的一種低高度鏡頭系統(tǒng)。一種低高度鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到像側(cè)方向依次包括一個(gè)正光焦度的第一透鏡、一個(gè)負(fù)光焦度的第二透鏡及一個(gè)負(fù)光焦度的第三透鏡。所述鏡頭系統(tǒng)滿足條件式(1)D/TTL>1.2;(2)4.5〉R1R/R1F〉2.2和(3)f/RlF>3。其中D:鏡頭系統(tǒng)在成像面上的最大成像圓直徑；TTL:第一透鏡靠近物側(cè)的表面到成像面的距離；R1R:第一透鏡靠近像側(cè)的表面的曲率半徑;R1F:第一透鏡靠近物側(cè)的表面的曲率半徑；f:鏡頭系統(tǒng)的有效焦距。滿足上述條件的鏡頭系統(tǒng)，具有一較小的高度，從而滿足鏡頭系統(tǒng)小型化的要求，且該鏡頭系統(tǒng)在其高度縮小的情況下仍然可以保證具有一個(gè)較大的成像圓直徑，從而能夠使用一較大面積的影像感測元件，提高最終獲取圖像的質(zhì)量并降低用于配合該鏡頭系統(tǒng)的影像感測元件的成本。圖l是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種低高度鏡頭系統(tǒng)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的低高度鏡頭系統(tǒng)的球差圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的低高度鏡頭系統(tǒng)的場曲圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的低高度鏡頭系統(tǒng)的畸變圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的低高度鏡頭系統(tǒng)的球差圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的低高度鏡頭系統(tǒng)的場曲圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的低高度鏡頭系統(tǒng)的畸變圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖l，為一種可用于手機(jī)、PC照相機(jī)等便攜式電子裝置上的低高度鏡頭系統(tǒng)100。該低高度鏡頭系統(tǒng)100從物側(cè)到像側(cè)方向依次包括一個(gè)正光焦度的第一透鏡10、一個(gè)負(fù)光焦度的第二透鏡20及一個(gè)負(fù)光焦度的第三透鏡30。當(dāng)該鏡頭系統(tǒng)100用于成像時(shí)，來自被攝物的光線從物側(cè)方向入射所述鏡頭系統(tǒng)100并依次經(jīng)過所述第一透鏡IO、第二透鏡20及第三透鏡30，最終匯聚到一個(gè)成像面40上，通過將CCD或CM0S等影像感測裝置置于所述成像面40處，即可獲取該被攝物的像。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)鏡頭系統(tǒng)100的低高度，該鏡頭系統(tǒng)100滿足以下條件式(1)D/TTL>1.2;(2)4.5>R1R/R1F>2.2;和(3)f/RlF>3，其中D:鏡頭系統(tǒng)100在成像面40上的最大成像圓直徑；TTL:第一透鏡10靠近物側(cè)的表面到成像面40的距離；R1R:第一透鏡10靠近像側(cè)的表面的曲率半徑；R1F:第一透鏡10靠近物側(cè)的表面的曲率半徑；f:鏡頭系統(tǒng)100的有效焦距。條件式(1)給出了鏡頭系統(tǒng)100的總長與鏡頭系統(tǒng)100的最大成像圓之間的關(guān)系，以限制鏡頭系統(tǒng)100的總長。條件式(2)給出了第一透鏡10兩表面的曲率半徑之間的關(guān)系，將第一透鏡10的光焦度控制一定范圍，以滿足整個(gè)鏡頭系統(tǒng)100的光焦度要求。條件式(3)是為了使條件(1)中的TTL能滿足條件(1)的要求。所述第一透鏡10為一個(gè)新月型透鏡，且具有一面向物側(cè)的凸面。優(yōu)選地，所述第一透鏡10的兩個(gè)表面均為非球面。較佳的，第二透鏡20還滿足條件式(4)-1〉R2F〉R2R，其中R2R:第二透鏡20靠近像側(cè)的表面的曲率半徑；R2F:第二透鏡20靠近物側(cè)的表面的曲率半徑。條件式(4)用于限定第二透鏡20必須為負(fù)光焦度，并達(dá)到一定的光線發(fā)散能力，能夠較好的校正具有正光焦度的第一透鏡10所產(chǎn)生的像差，尤其是球差。所述第二透鏡20為一個(gè)新月型透鏡，且具有一面向像側(cè)的凸面。優(yōu)選地，所述第二透鏡20的兩個(gè)表面均為非球面。5更優(yōu)選的，第三透鏡30還滿足條件式(5)2>R3F/R3R>1，其中R3R:第三透鏡30靠近像側(cè)的表面的曲率半徑；R3F:第三透鏡30靠近物側(cè)的表面的曲率半徑。條件式(5)要求第三透鏡30達(dá)到一定的光線發(fā)散能力，以校正具有正光焦度的第一透鏡10所產(chǎn)生的像差，尤其是場曲。所述第三透鏡30為一個(gè)新月型透鏡，且具有一面向物側(cè)的凸面。優(yōu)選地，所述第三透鏡30的兩個(gè)表面均為非球面。為了更好的消除鏡頭系統(tǒng)100的色差，尤其是倍率色差，第一透鏡10所用材料的Abbe數(shù)vl和第二透鏡20所用材料的Abbe數(shù)v2應(yīng)該滿足如下條件式(6)vl〉55;(7)v2〈35。所述鏡頭系統(tǒng)100還包括一個(gè)光闌(Aperturestop)50以及一濾光片60。該光闌50位于第一透鏡10與第二透鏡20之間，以限制經(jīng)過第一透鏡10的光線進(jìn)入第二透鏡20的光通量，并讓經(jīng)過第一透鏡10后的光錐能更加對(duì)稱，使鏡頭系統(tǒng)100的彗差得以修正。優(yōu)選地，所述光闌50設(shè)于第一透鏡10靠近像側(cè)的表面上，從而可減少鏡頭系統(tǒng)100的元件數(shù)量，降低鏡頭系統(tǒng)100組裝的復(fù)雜度。實(shí)際操作時(shí)，可以直接將第一透鏡10的靠近像側(cè)的表面上一外圍環(huán)狀區(qū)域涂黑以當(dāng)作光闌50。所述濾光片60位于第三透鏡30與成像面40之間，主要用于濾除進(jìn)入鏡頭系統(tǒng)100光線中的位于紅外波段的光線?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明的鏡頭系統(tǒng)IOO的第一透鏡IO、第二透鏡20及第三透鏡30都采用塑料制成以降低成本，并且易于實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。下面請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖7，以具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的鏡頭系統(tǒng)IOO。以下每個(gè)實(shí)施例中，第一透鏡10的兩個(gè)表面、第二透鏡20的兩個(gè)表面及第三透鏡30的兩個(gè)表面均采用非球面。非球面面型表達(dá)式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>為從光軸到透鏡表面的高度，k是二次曲面系數(shù)，4為第i階的非球面面型系數(shù)。f:鏡頭系統(tǒng)100的有效焦距；FNO:F數(shù)；2":視場角。實(shí)施例l該鏡頭系統(tǒng)100各光學(xué)元件滿足表1和表2的條件，且其f二3.52mm;FNo=3.2;2"=68°。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>該實(shí)施例1的鏡頭系統(tǒng)100中，其球差、場曲及畸變分別如圖2到圖4所示。圖2中，分別針對(duì)f線(乂值435.8nm)，d線(乂值587.6nm)，c線(乂值656.3nm)而觀察到的球差值?？傮w而言，實(shí)施例I的鏡頭系統(tǒng)IOO對(duì)可見光產(chǎn)生的球差值在(-O.04mm，0.04mm)范圍內(nèi)。圖3中的子午場曲值和弧矢場曲值均控制在(-O.05mm，0.05mm)范圍內(nèi)。圖4中的畸變率控制在(-2%，2%)范圍內(nèi)。由此可見，鏡頭系統(tǒng)100的像差、場曲、畸變都能被很好的校正。實(shí)施例2該鏡頭系統(tǒng)100各光學(xué)元件滿足表3和表4的條件，且其f^3.43mm;FNo=3.2;2"=68.4°<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>該實(shí)施例2的鏡頭系統(tǒng)100中，其球差、場曲及畸變分別如圖5到圖7所示。圖5中，分別針對(duì)f線(乂值435.8nm)，d線(乂值587.6nm)，c線(乂值656.3nm)而觀察到的球差值。總體而言，實(shí)施例l的鏡頭系統(tǒng)100對(duì)可見光產(chǎn)生的球差值在(-0.04mm，0.04mm)范圍內(nèi)。圖6中的子午場曲值和弧矢場曲值均控制在(-O.02mm，0.02mm)范圍內(nèi)。圖7中的畸變率控制在(-1%，1%)范圍內(nèi)。由此可見，鏡頭系統(tǒng)100的像差、場曲、畸變都能被很好的校正。所述低高度鏡頭系統(tǒng)從物側(cè)到成像面依次包括包括一個(gè)正光焦度的第一透鏡、一個(gè)負(fù)光焦度的第二透鏡及一個(gè)負(fù)光焦度的第三透鏡，在滿足一定的條件式下可有效降低整個(gè)鏡頭系統(tǒng)的高度。并且該系統(tǒng)可在大視場(視場角在60度以上)情況下，實(shí)現(xiàn)畸變?cè)?%以內(nèi)，有效校正各種像差、色差，提高成像質(zhì)量，并可實(shí)現(xiàn)低成本量產(chǎn)?？梢岳斫獾氖?，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種低高度鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到像側(cè)方向依次包括一個(gè)正光焦度的第一透鏡、一個(gè)負(fù)光焦度的第二透鏡及一個(gè)負(fù)光焦度的第三透鏡，其特征在于，該鏡頭系統(tǒng)滿足條件式(1)D/TTL>1.2；(2)4.5>R1R/R1F>2.2和(3)f/R1F>3，其中D鏡頭系統(tǒng)在成像面上的最大成像圓直徑；TTL第一透鏡靠近物側(cè)的表面到成像面的距離；R1R第一透鏡靠近像側(cè)的表面的曲率半徑；R1F第一透鏡靠近物側(cè)的表面的曲率半徑；f鏡頭系統(tǒng)的有效焦距。2.如權(quán)利要求l所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡滿足條件式(4)-1>R2F>R2R，其中R2R:第二透鏡靠近像側(cè)的表面的曲率半徑；R2F:第二透鏡靠近物側(cè)的表面的曲率半徑。3.如權(quán)利要求l所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第三透鏡還滿足條件式(5)2>R3F/R3R>1，其中R3R:第三透鏡靠近像側(cè)的表面的曲率半徑；R3F:第三透鏡靠近物側(cè)的表面的曲率半徑。4.如權(quán)利要求l所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡和第二透鏡滿足條件式(6)vl〉55和(7)v2〈35，其中vl:第一透鏡的Abbe數(shù)；v2:第二透鏡的Abbe數(shù)。5.如權(quán)利要求l所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡頭系統(tǒng)還包括一個(gè)光闌，該光闌位于第一透鏡與第二透鏡之間。6.如權(quán)利要求5所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌設(shè)于第一透鏡靠近像側(cè)的表面上。7.如權(quán)利要求6所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，通過直接將第一透鏡的靠近像側(cè)的表面上一外圍環(huán)狀區(qū)域涂黑當(dāng)作所述光闌。8.如權(quán)利要求l所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡頭系統(tǒng)還包括一濾光片，該濾光片位于所述第三透鏡與該鏡頭系統(tǒng)的成像面之間。9.如權(quán)利要求l所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡及第三透鏡均為一個(gè)新月型透鏡，該第二透鏡具有一面向像側(cè)的凸面，該第三透鏡具有一面向物側(cè)的凸面。10.如權(quán)利要求9所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡的各表面均為非球面。11.如權(quán)利要求l所述的低高度鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡皆由塑料制成。全文摘要本發(fā)明涉及一種低高度鏡頭系統(tǒng)，其從物側(cè)到像側(cè)方向依次包括一個(gè)正光焦度的第一透鏡、一個(gè)負(fù)光焦度的第二透鏡及一個(gè)負(fù)光焦度的第三透鏡。所述鏡頭系統(tǒng)滿足條件式(1)D/TTL＞1.2；(2)4.5＞R1R/R1F＞2.2和(3)f/R1F＞3。其中D鏡頭系統(tǒng)在成像面上的最大成像圓直徑；TTL第一透鏡靠近物側(cè)的表面到成像面的距離；R1R第一透鏡靠近像側(cè)的表面的曲率半徑；R1F第一透鏡靠近物側(cè)的表面的曲率半徑；f鏡頭系統(tǒng)的有效焦距。文檔編號(hào)G02B13/18GK101363954SQ200710201308公開日2009年2月11日申請(qǐng)日期2007年8月9日優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日發(fā)明者張文祥,鄭婷予,黃俊翔申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司