一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，包括鏡筒，鏡筒前端設(shè)置有光闌，在鏡筒的空腔中，光闌后從外到里依次設(shè)有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡；所述相鄰的各個透鏡之間相應(yīng)設(shè)有隔圈；所述的第一透鏡為正焦距透鏡，其朝向物面的第一面為橢圓型非球面，朝向像面的第二面為雙曲線非球面；第二透鏡的兩個表面呈彎月形狀的負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第三透鏡為正焦距透鏡，其朝向物面的第一面為雙曲線非球面，朝向像面的第二面為橢圓型非球面；第四透鏡的兩個表面為正焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第五透鏡為負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第六透鏡為負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面。
【專利說明】一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實用新型涉及一種光學(xué)鏡頭，尤其涉及一種應(yīng)用于高像素手機、超薄高像質(zhì)照相機的微型攝像光學(xué)鏡頭，該鏡頭由六片非球面塑膠透鏡組成全塑透鏡結(jié)構(gòu)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前使用的手機數(shù)碼鏡頭普遍存在這樣的缺點:像素比較低、外形尺寸較大。市場上現(xiàn)在主流的照相手機主要是200萬、500萬像素的低配置鏡頭，所拍攝的圖像像質(zhì)無論是整體的清晰度還是照度的均勻性等方面均不夠理想，只能用作待機畫面或一般欣賞，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以打印精美的照片；而且照相手機用數(shù)碼鏡頭的外形偏大，外徑一般大于M8，光學(xué)系總長大于8mm，用到內(nèi)置照相手機上顯得體積較大，很難達(dá)到超薄效果。
[0003]本實用新型為了克服以上的缺點，進(jìn)行了大量的改進(jìn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種1300萬-2500萬像素、超薄、體積小，可用于數(shù)碼相機和手機的高像素光學(xué)鏡頭。
[0005]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型采用了下列技術(shù)方案:
[0006]一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征在于包括鏡筒1，鏡筒前端設(shè)置有光闌2，在鏡筒I的空腔中，光闌后從外到里依次設(shè)有第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8 ;所述相鄰的各個透鏡之間相應(yīng)設(shè)有隔圈9 ；所述的第一透鏡3為 正焦距透鏡，其朝向物面的第一面31為橢圓型非球面，朝向像面的第二面32為雙曲線非球面；第二透鏡4的兩個表面呈彎月形狀的負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第三透鏡5為正焦距透鏡，其朝向物面的第一面51為雙曲線非球面，朝向像面的第二面52為橢圓型非球面；第四透鏡6的兩個表面為正焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第五透鏡7為負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第六透鏡8為負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面。
[0007]如上所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征在于所述的第一透鏡、第三透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡的系統(tǒng)元件特性滿足以下表達(dá)式:-2<fl/f2<2, -Kf3/f4<3, -2<fl/f6<2, vd P2 ( 31，vd P5 ( 31，vdPl-vd P2>25,vdP3-vd P2>25,vdP4-vd P2>25,vdP6-vd P2>25,vdPl-vd P5>25,vdP3_vd P5>25,vdP4_vdP5>25，vdP6-vd P5>25 ;其中，fl_f6依次為第一、二、三、四、五、六透鏡的焦距；vdPl為第一透鏡的色散系數(shù)，vd P2為第二透鏡的色散系數(shù),vd P3為第三透鏡的色散系數(shù),vd P4為第四透鏡的色散系數(shù)，vd P5為第五透鏡的色散系數(shù)，vd P6為第六透鏡的色散系數(shù)。
[0008]如上所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征在于所述的第一透鏡3朝向物面的第一面31的曲率半徑小于2.0_。
[0009]如上所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述的第四透鏡6朝向像面的第二面62的曲率半徑小于1.5mm。[0010]如上所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述的第一、第二、第三、第四、第五和第六透鏡的非球面的表面形狀滿足以下方程:Z=Cy2/ {1+ V [1- (i+k) c2y2]) + a iY2+ a 2y4+ a 3y6+ a 4y8+ a sylcl+ a ey12+ a a sy16;在公式中，參數(shù)C為半徑所對應(yīng)的曲率，y為徑向坐標(biāo)(其單位和透鏡長度單位相同)，k為圓錐二次曲線系數(shù)；當(dāng)k系數(shù)小于-1時，透鏡的面形曲線為雙曲線，當(dāng)k系數(shù)等于-1時，透鏡的面形曲線為拋物線；當(dāng)k系數(shù)介于-1到0之間時，透鏡的面形曲線為橢圓，當(dāng)k系數(shù)等于0時，透鏡的面形曲線為圓形，當(dāng)k系數(shù)大于0時，透鏡的面形曲線為扁圓形；a ,至a 8分別表示各徑向坐標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù)。
[0011]如上所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述第一透鏡、第三透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡均為塑料透鏡。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點:
[0013]1、鏡頭能夠達(dá)到1300萬像素以上，而現(xiàn)有微型數(shù)位鏡頭一般是200萬、500萬像
素。
[0014]2、本實用新型的照度像面整體均勻、高亮度(光圈數(shù)達(dá)到F2.0)，而現(xiàn)有微型數(shù)位鏡頭多數(shù)中心亮，四周暗。
[0015]3、本實用新型可以實現(xiàn)最大至90度的廣角攝像。
[0016]4、本實用新型的銳利度高、顏色分明，色彩還原性好。
[0017]5、本實用新型可以用于1300-3000萬像素的CMOS感光片。
[0018]6、更關(guān)鍵的是由于本系統(tǒng)采用了全塑料結(jié)構(gòu)，故成本相對與玻塑混合結(jié)構(gòu)得到了極大的降低，可以使該產(chǎn)品更廣泛地進(jìn)入消費品市場。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]圖1是本實用新型的剖面示意圖。
[0020]圖2是本實用新型的分解示意圖。
【【具體實施方式】】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0022]如圖1、2所示，一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，可以用于相對便宜的高像素CMOS感光片11，包括鏡筒1，鏡筒前端設(shè)置有機械光闌孔并形成光闌2。鏡筒的空腔中、機械光闌孔后依次設(shè)有第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8。所述相鄰的各個透鏡之間相應(yīng)設(shè)有隔圈9。所述的第一透鏡3為正焦距透鏡，其朝向物面的第一面31為橢圓型非球面，朝向像面的第二面32為雙曲線非球面。 第二透鏡4的兩個表面呈彎月形狀的負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面。為減小光線在各透鏡之間的折射變化角度，控制成像畸變，結(jié)構(gòu)上需要盡量減小第一透鏡和第二透鏡之間的距離。同時第二透鏡和第三透鏡之間的距離則需盡量增大。
[0023]第三透鏡5為正焦距透鏡，其朝向物面的第一面51為雙曲線非球面，朝向像面的第二面52為橢圓型非球面。第四透鏡6的兩個表面為正焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面。第五透鏡7為負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面。第六透鏡8為負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面，該第六透鏡采用雙曲線非球面，很好地改善場曲像差。[0024]所述的第一透鏡3、第三透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8的系統(tǒng)元件特性滿足以下表達(dá)式:-2<fl/f2<2, -Kf3/f4<3, -2〈fl/f6〈2，vd P2 ( 31，vdP5^31,vdPl-vd P2>25,vdP3-vd P2>25,vdP4-vd P2>25,vdP6-vd P2>25,vdPl-vd P5>25,vdP3-vd P5>25, vdP4_vd P5>25, vdP6_vd P5>25。其中，fl_f6 依次為第一、二、三、四、五、六透鏡的焦距；vdPl為第一透鏡的色散系數(shù)，vd P2為第二透鏡的色散系數(shù)，vd P3為第三透鏡的色散系數(shù)，vd P4為第四透鏡的色散系數(shù),vd P5為第五透鏡的色散系數(shù),vd P6為第六透鏡的色散系數(shù)。
[0025]在光學(xué)結(jié)構(gòu)中，關(guān)于鏡片第一透鏡和第二透鏡的焦距滿足公式-2〈fl/f2〈2時，可以解決本實用新型結(jié)構(gòu)的焦距分配問題及公差分布均衡性問題，可以有效實現(xiàn)系統(tǒng)長度超薄和降低結(jié)構(gòu)性公差敏感問題。
[0026]在光學(xué)結(jié)構(gòu)中透鏡間需滿足:vdPl-vdP2>25，vdP3_vd P2>25，vdP4_vd P2>25,vdP6-vd P2>25, vdPl-vd P5>25, vdP3_vd P5>25, vdP4_vd P5>25, vdP6_vd P5>25。這種分配和搭配可以解決系統(tǒng)軸向色差過大、從而實現(xiàn)中心高分辨率的可能。
[0027]所述的第六透鏡朝向像方的那一側(cè)還設(shè)有濾光片10，光線是從濾光片10進(jìn)入的，濾光片對CMOS感光芯片11有一定的保護(hù)作用，同時也過濾一部分光線減少雜光和光斑等，使圖像色彩亮麗和銳利的同時具有良好的色彩還原性。
[0028]孔徑光闌面位于光學(xué)系統(tǒng)第一透鏡和第二透鏡之間，它可以使得系統(tǒng)的鏡片通光口徑小同時降低系統(tǒng)對鏡片偏心制造公差的敏感度，從而使得光學(xué)系統(tǒng)的體積小型化和易
量產(chǎn)化。
[0029]所述第一透鏡朝 向物方的第一個面是扁圓形狀的非球面，其曲率半徑小于2.0mm,它可以使得整個鏡頭的長度最短至4.9mm以下。第四透鏡朝向像方的第2個面是扁圓形狀的雙曲線非球面，其曲率半徑小于1.5_，它可以使得整個鏡頭的長度最短至4.9mm以下。
[0030]所述的第一、第二、第三、第四、第五和第六透鏡的非球面的表面形狀滿足以下方程:Z=cy2/ { 1+ V [1- (1+k) c2y2]} + a y+a 2y4+a 3y6+a 4y8+a 5y10+a 6y12+a 7y14+a 8y16 ;在公式中，參數(shù)c為半徑所對應(yīng)的曲率，y為徑向坐標(biāo)(其單位和透鏡長度單位相同)，k為圓錐二次曲線系數(shù)；當(dāng)k系數(shù)小于-1時，透鏡的面形曲線為雙曲線，當(dāng)k系數(shù)等于-1時，透鏡的面形曲線為拋物線；當(dāng)k系數(shù)介于-1到O之間時，透鏡的面形曲線為橢圓，當(dāng)k系數(shù)等于O時，透鏡的面形曲線為圓形，當(dāng)k系數(shù)大于O時，透鏡的面形曲線為扁圓形；a i至a 8分別表示各徑向坐標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù)。
[0031]表面數(shù)據(jù)匯總:
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征在于包括鏡筒(1)，鏡 筒前端設(shè)置有光闌(2)，在鏡筒(I)的空腔中，光闌后從外到里依次設(shè)有第一透鏡(3)、第二 透鏡(4)、第三透鏡(5)、第四透鏡(6)、第五透鏡(7)、第六透鏡(8);所述相鄰的各個透鏡之 間相應(yīng)設(shè)有隔圈(9);所述的第一透鏡(3)為正焦距透鏡，其朝向物面的第一面(31)為橢圓 型非球面，朝向像面的第二面(32)為雙曲線非球面；第二透鏡(4)的兩個表面呈彎月形狀 的負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第三透鏡(5)為正焦距透鏡，其朝向物面的 第一面(51)為雙曲線非球面，朝向像面的第二面(52)為橢圓型非球面；第四透鏡(6)的兩 個表面為正焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面；第五透鏡(7)為負(fù)焦距透鏡，其兩個 表面均為雙曲線非球面；第六透鏡(8)為負(fù)焦距透鏡，其兩個表面均為雙曲線非球面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其特征 在于所述的第一透鏡、第三透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡的系統(tǒng)元件特性 滿足以下表達(dá)式:-2<f l/f2<2, -Kf3/f4<3, -2<f l/f6<2, vd P2 ( 31, vd P5 ( 31,vdPl-vd P2>25, vdP3-vd P2>25, vdP4-vd P2>25, vdP6-vd P2>25, vdPl-vd P5>25, vdP3-vd P5>25, vdP4-vd P5>25, vdP6-vd P5>25 ;其中，fl_f6依次為第一、二、三、四、五、六透鏡的焦距; vdPl為第一透鏡的色散系數(shù),vd P2為第二透鏡的色散系數(shù),vd P3為第三透鏡的色散系數(shù)， vd P4為第四透鏡的色散系數(shù)，vd P5為第五透鏡的色散系數(shù)，vd P6為第六透鏡的色散系 數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其 特征在于所述的第一透鏡(3)朝向物面的第一面(31)的曲率半徑小于2.0mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其 特征在于:所述的第四透鏡(6)朝向像面的第二面(62)的曲率半徑小于1.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其 特征在于:所述的第一、第二、第三、第四、第五和第六透鏡的非球面的表面形狀滿足以下方 程:Z=cy2/ { 1+ V [1- (1+k) c2y2]} + a y+a 2y4+a 3y6+a 4y8+a 5ylcl+a 6y12+a 7y14+a 8y16 ;在 公式中，參數(shù)c為半徑所對應(yīng)的曲率，y為徑向坐標(biāo)(其單位和透鏡長度單位相同)，k為圓錐 二次曲線系數(shù)；當(dāng)k系數(shù)小于-1時，透鏡的面形曲線為雙曲線，當(dāng)k系數(shù)等于-1時，透鏡的 面形曲線為拋物線；當(dāng)k系數(shù)介于-1到0之間時，透鏡的面形曲線為橢圓，當(dāng)k系數(shù)等于0 時，透鏡的面形曲線為圓形，當(dāng)k系數(shù)大于0時，透鏡的面形曲線為扁圓形；a ,至a 8分別 表示各徑向坐標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全塑料非球面透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)廣角光學(xué)鏡頭，其 特征在于:所述第一透鏡、第三透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡均為塑料透 鏡。
【文檔編號】G02B13/06GK203444161SQ201320552010
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】肖明志, 陸志鳳 申請人:中山聯(lián)合光電科技有限公司