專利名稱：一種低敏感度高解像薄型鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鏡頭的成像光學(xué)系統(tǒng)，具體的說是涉及一種由五組透鏡組成的低敏感度高解像薄型鏡頭。
背景技術(shù)：
隨著CMOS芯片技術(shù)的發(fā)展，芯片的像素尺寸越來越小，對相配套的光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量要求也越來越高，手機或數(shù)碼相機的光學(xué)鏡頭尺寸卻變得越來越?。灰话愕谋⌒顽R頭由于尺寸小，鏡片數(shù)量也比較少，無法滿足高質(zhì)量的解析要求，這樣勢必要增加鏡片的數(shù)量，同時使得鏡頭尺寸也比較大，這樣就出現(xiàn)了一個矛盾。公開號為“CN101046542”
公開日為“2007. 10. 03”、名稱為“攝像透鏡”的發(fā)明專利，針對這個矛盾提出了一種5組透鏡構(gòu)成的光學(xué)成像系統(tǒng)，該鏡頭內(nèi)的五組透鏡從物方到像方依次由具有正屈光度的第一透鏡、 具有負(fù)屈光度的第二透鏡、具有正屈光度的第三透鏡、具有負(fù)屈光度的第四透鏡和具有正或負(fù)屈光度的第五透鏡構(gòu)成。雖然這種系統(tǒng)解決了解像力和鏡頭尺寸之間的矛盾，達(dá)到了高解像薄型的要求，但是還存在一些不理想的地方第五透鏡的形狀決定了鏡頭尺寸無法做的更小，鏡頭后焦距也很難做的更長；第四透鏡和第五透鏡的波浪形狀鏡片不利于加工； 各組透鏡之間的光焦度分配和偏心公差之間無法取得更好的平衡，故還存在一些設(shè)計上的不利和加工上的難度。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種薄型、高解像度、低敏感度、加工制造容易的低敏感度高解像薄型鏡頭。
本實用新型的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) 一種低敏感度高解像薄型鏡頭，該鏡頭從物方到像方依次包含具有正屈光度的第一透鏡，具有負(fù)屈光度的第二透鏡，具有正屈光度的第三透鏡，具有正屈光度的第四透鏡， 具有負(fù)屈光度的第五透鏡和濾光片；所述的第一透鏡為雙凸面透鏡；所述的第二透鏡為雙凹面透鏡，具有凸凹面的第二透鏡的凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的第三透鏡為彎月型凸凹面透鏡，該凸凹面透鏡的凸面朝向像方，凹面朝向物方；所述的第四透鏡為彎月型凸凹面透鏡，該凸凹面透鏡的凸面朝向像方，凹面朝向物方；所述的第五透鏡為雙凹面透鏡， 具有凸凹面的第五透鏡的凸面朝向物方，凹面朝向像方，其特征在于所述的五組透鏡必須滿足下列公式 ①-1.2 彡 F5/F 彡-0. 5 式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距； F5表示第五透鏡的焦距； ②F1/F 彡 0. 75 式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距； Fl表示第一透鏡的焦距； ③-1·2 ≤ G1R1/G1R2≤-0. 25 式中，GlRl表示第一透鏡的朝向物方一面的曲率半徑； G1R2表示第一透鏡的朝向像方一面的曲率半徑； ④F2/F1≤-1 式中，F(xiàn)2表示第二透鏡的焦距； Fl表示第一透鏡的焦距； (5) vGl ≤ 50 vG2 ≤ 30 式中，vGl表示第一透鏡的阿貝數(shù)； vG2表示第二透鏡的阿貝數(shù)； ⑥1. 0 ≤ G5T (0. 8) /G5T (0. 0)≤ 2. 5 式中，G5T(0. 8)表示第五透鏡朝向像面那個面的最大有效口徑八成處的厚度； G5T(0. 0)表示第五透鏡中心光軸上的厚度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型充分考慮了鏡頭在加工制造過程中帶來的公差影響，利用合理的光焦度分配使鏡頭達(dá)到了大的公差容限，保證了鏡頭優(yōu)良的成像品質(zhì)，在用于1/2. 5”的感光芯片時，最高可達(dá)到350本(線對/毫米)的分辨率，且由于考慮了鏡片的加工工藝性，更有利于加工制造；同時，合理的光焦度分配，使鏡頭的整體長度與最大像面圓的直徑比值達(dá)到小于1，視場角可達(dá)到60度左右，特別適用于可拍照手機或微型數(shù)碼相機等領(lǐng)域。

圖1為本實用新型實施例的主要結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本實用新型的軸上色差圖； 圖3本實用新型的像散圖； 圖4本實用新型的畸變圖； 圖5本實用新型的倍率色差圖； 圖6為本實用新型變形實施例的主要結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示，El —第一透鏡、E2-第二透鏡、E3-第三透鏡、E4-第四透鏡、E5-第五透鏡、E6-濾光片。
一種低敏感度高解像薄形鏡頭，由五組透鏡構(gòu)成，物方位于五組透鏡的左側(cè)，像方位于五組透鏡的右側(cè)，從物方到像方依次由具有正屈光度的第一透鏡E1，具有負(fù)屈光度的第二透鏡E2，具有正屈光度的第三透鏡E3，具有正屈光度的第四透鏡E4，具有負(fù)屈光度的第五透鏡E5和濾光片E6組成，當(dāng)物方的光線經(jīng)過五組透鏡E5和濾光片E6后即在像方形成影像。所述的第一透鏡El為雙凸面透鏡；所述的第二透鏡E2為雙凹面透鏡或彎月型凸凹面透鏡，具有凸凹面的第二透鏡E2的凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的第三透鏡E3為彎月型凸凹面透鏡，該凸凹面透鏡的凸面朝向像方，凹面朝向物方；所述的第四透鏡E4為彎月型凸凹面透鏡，該凸凹面透鏡的凸面朝向像方，凹面朝向物方；所述的第五透鏡E5為雙凹面透鏡或彎月型凸凹面透鏡，具有凸凹面的第五透鏡的凸面朝向物方，凹面朝向像方。 第一透鏡E1、第二透鏡E2和第三透鏡E3為玻璃球面透鏡或玻璃(或塑料)非球面透鏡，第四透鏡E4和第五透鏡E5為塑料非球面透鏡。其中第五透鏡E5的兩個非球面呈波浪型，其特征滿足以下公式 1. 0≤ G5T (0. 8) /G5T (0. 0)≤ 2. 5 式中，G5T(0.8)表示第五透鏡E 5朝向像面那個面的最大有效口徑八成處的厚度； G5T (0. 0)表示第五透鏡E5中心光軸上的厚度； 其中非球面滿足下式
式中，Z為非球面沿光軸方向在高度為h的位置時，距非球面頂點的距離矢高， c = 1/r，r表示曲率半徑，k為圓錐系數(shù)conic，A，B，C，D，E，F(xiàn)，G為高次非球面系數(shù)。
本實用新型的五組透鏡必須符合以下公式 -1. 2≤F5/F≤-0. 5，式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距；F5表示第五透鏡E5的焦距； 符合該公式使得鏡頭可以做到更薄，并且降低了第五透鏡E5的敏感度。
vGl≤50，vG2 < 30，式中，vGl表示第一透鏡El的阿貝數(shù)；vG2表示第二透鏡E2 的阿貝數(shù)；實現(xiàn)倍率色差的矯正，提高解像力。
F1/F≤0. 75，式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距；Fl表示第一透鏡El的焦距； F2/F1 < -1，式中，F(xiàn)2表示第二透鏡的焦距；Fl表示第一透鏡El的焦距； -1. 2 ( G1R1/G1R2 ( -0. 25，式中，GlRl表示第一透鏡El的朝向物方一面的曲率半徑；G1R2表示第一透鏡El的朝向像方一面的曲率半徑。符合以上三個公式能降低第一透鏡El和第二透鏡E2的敏感度。
由于通常的五組透鏡結(jié)構(gòu)第一透鏡El與鏡筒配合偏心敏感度和透鏡的兩個面的偏心敏感度都比較高。故同時滿足公式F1/F≤0. 75和公式-1. 2≤G1R1/G1R2≤-0. 25 之后，可有效減小第一透鏡E 1的偏心敏感度。另外由于第二透鏡E2與第一透鏡El之間存在偏心的補償關(guān)系，因此滿足公式F2/F1 ≤ -1可以有效的降低第二透鏡E2的偏心敏感度。由于受到上述本實用新型的五組透鏡必須滿足的五個公式條件的限制，使該鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)可以取得在厚度與公差的敏感度及性能之間的平衡，有效降低鏡頭公差的敏感度， 更有利于鏡頭的加工制造。圖2本實用新型的軸上色差圖；圖3本實用新型的像散圖；圖4 本實用新型的畸變圖；圖5本實用新型的倍率色差圖。
實施例 下表列出的是該實施例的所有透鏡的相關(guān)參數(shù)，包含透鏡面的曲率半徑和直徑， 還有各透鏡的中心厚度、空間間隔、從物方到像方依次順序的光學(xué)材料的折射率和阿貝數(shù)。
系統(tǒng)參數(shù)1/2· 5”英寸感光器，F(xiàn)N02. 8，
以下為非球面高次項系數(shù)

本實用新型不限于上述實施方式和實施例，各種變形的實施例也是可能的，例如， 各透鏡成分曲率半徑、面間隔、以及折射率的值等，不限于由上述各數(shù)值實施例所示出的值，可以采用其他的值。
變形實施例主要結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示。
系統(tǒng)參數(shù)1/4”英寸感光器，F(xiàn)N02. 8，
以下為非球面高次項系數(shù)

權(quán)利要求1.一種低敏感度高解像薄型鏡頭，該鏡頭從物方到像方依次包含具有正屈光度的第一 透鏡，具有負(fù)屈光度的第二透鏡，具有正屈光度的第三透鏡，具有正屈光度的第四透鏡，具 有負(fù)屈光度的第五透鏡和濾光片；所述的第一透鏡為雙凸面透鏡；所述的第二透鏡為雙凹 面透鏡，具有凸凹面的第二透鏡的凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的第三透鏡為彎月型 凸凹面透鏡，該凸凹面透鏡的凸面朝向像方，凹面朝向物方；所述的第四透鏡為彎月型凸凹 面透鏡，該凸凹面透鏡的凸面朝向像方，凹面朝向物方；所述的第五透鏡為雙凹面透鏡，具 有凸凹面的第五透鏡的凸面朝向物方，凹面朝向像方，其特征在于所述的五組透鏡必須滿 足下列公式①-1.2 ≤ F5/F ≤-0. 5 式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距； F5表示第五透鏡的焦距；②F1/F ≤ 0. 75式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距； Fl表示第一透鏡的焦距； (3) -1. 2 ≤ G1R1/G1R2 ≤ -0. 25 式中，GlRl表示第一透鏡的朝向物方一面的曲率半徑； G1R2表示第一透鏡的朝向像方一面的曲率半徑； ④ F2/F1 ≤ -1式中，F(xiàn)2表示第二透鏡的焦距； Fl表示第一透鏡的焦距； (5) ν Gl ≥ 50 ν G2 ≤ 30式中，ν Gl表示第一透鏡的阿貝數(shù)； ν G2表示第二透鏡的阿貝數(shù)； ⑥ 1. 0 ≤ G5T (0. 8) /G5T (0. 0)≤ 2. 5式中，G5T(0. 8)表示第五透鏡朝向像面那個面的最大有效口徑八成處的厚度； G5T(0. 0)表示第五透鏡中心光軸上的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低敏感度高解像薄型鏡頭，其特征在于所述的第一透 鏡、第二透鏡和第三透鏡分別為玻璃球面透鏡、玻璃非球面透鏡和塑料非球面透鏡的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低敏感度高解像薄型鏡頭，其特征在于所述的第四透鏡 和第五透鏡為塑料非球面透鏡。
專利摘要本實用新型公開了一種低敏感度高解像薄型鏡頭，由五組透鏡構(gòu)成且符合以下公式，-1.2≤F5/F≤-0.5，式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距；F5表示第五透鏡的焦距；符合該公式使得鏡頭可以做到更薄，并且降低了第五透鏡的敏感度。vG1≥50，vG2≤30，式中，vG1表示第一透鏡E1的阿貝數(shù)；vG2表示第二透鏡的阿貝數(shù)；實現(xiàn)倍率色差的矯正，提高解像力。F1/F≤0.75，式中，F(xiàn)表示整個系統(tǒng)的焦距；F1表示第一透鏡的焦距；F2/F1≤-1，式中，F(xiàn)2表示第二透鏡的焦距；F1表示第一透鏡的焦距；-1.2≤G1R1/G1R2≤-0.25，式中，G1R1表示第一透鏡的朝向物方一面的曲率半徑；G1R2表示第一透鏡的朝向像方一面的曲率半徑。符合這三個公式能降低第一透鏡和第二透鏡的敏感度。
文檔編號G02B13/00GK201594156SQ200920295308
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者黃林, 戴付建 申請人:浙江舜宇光學(xué)有限公司