CN102937741A - 微型镜头 - Google Patents

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CN102937741A CN2012104120696A CN201210412069A CN102937741A CN 102937741 A CN102937741 A CN 102937741A CN 2012104120696 A CN2012104120696 A CN 2012104120696A CN 201210412069 A CN201210412069 A CN 201210412069A CN 102937741 A CN102937741 A CN 102937741A
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Abstract

本发明提供一种微型镜头，包括三组镜片，所述第一镜片为正光焦度的双凸形镜片，所述第二镜片为负光焦度的像面侧凹的镜片，所述第三镜片为负光焦度的镜片，所述镜头的镜片至少有一个面是非球面。本发明提供的光学微型镜头，采用了三片非球面镜片，通过不同的光焦度分配，突破了目前专利的封锁，对目前的规格要求以及性能要求提出了一种新的解决方案。同时，本发明提供的光学镜头，小型化，光学性能高，可以方便的安装于各类便携影像要求的数码产品中。

Description

微型镜头
技术领域
本发明涉及一种成像光学系统，具体的说是涉及一种由3组透镜组成的微型摄像镜头。
背景技术
随着光学镜头的便携带性的要求越来越高，数码影像的领域不断创新、变化，目前在手机、相机、笔记本等影像载体朝小型化发展，用于此类产品的镜头要求具有小型化、高亮度，同时具有较好的光学性能。
发明内容
本发明提供一种光学镜头，满足了光学镜头在小型化的同时还具有高性能的要求。
所述光学镜头包括三组镜片，所述第一镜片为正光焦度的双凸形镜片，所述第二镜片为负光焦度的像面侧凹的镜片，所述第三镜片为负光焦度的镜片，所述镜头的镜片至少有一个面是非球面。
所述光学镜头还满足下列要求：
0<f2/f3<1.5
其中f2为第二镜片的焦距，f3为第三镜片的焦距；
|f3|/f＞2.0
其中|f3|为第三镜片的焦距的绝对值，f为整个系统的焦距；
0.8<TTL/f＜2.5
其中TTL为第一个镜片物体侧面的中心点到成像面的距离，f为整个系统的焦距;
光栏位于第一镜片和物体之间或者位于第一镜片和第二镜片之间。
并且，各镜片的位置固定。
本发明提供的光学微型镜头，采用了3片非球面镜片，通过不同的光焦度分配，突破了目前专利的封锁，对目前的规格要求以及性能要求提出了一种新的解决方案。同时，本发明提供的光学微型镜头小型化，光学性能高，可以方便的安装于各类便携影像要求的数码产品中。
附图说明
图1是本发明提供的微型镜头实施例1的示意图；
图2是实施例1的轴上色差图（mm）；
图3是实施例1的像散图（mm）；
图4是实施例1的畸变图(%)；
图5是实施例1的倍率色差图（μm）；
图6是本发明提供的微型镜头实施例2的示意图；
图7是实施例2的轴上色差图（mm）；
图8是实施例2的像散图（mm）；
图9是实施例2的畸变图(%)；
图10是实施例2的倍率色差图（μm）；
图11是本发明提供的微型镜头实施例3的示意图；
图12是实施例3的轴上色差图（mm）；
图13是实施例3的像散图（mm）；
图14是实施例3的畸变图(%)；
图15是实施例3的倍率色差图（μm）；
图16是本发明提供的微型镜头实施例4的示意图；
图17是实施例4的轴上色差图（mm）；
图18是实施例4的像散图（mm）；
图19是实施例4的畸变图(%)；
图20是实施例4的倍率色差图（μm）；
图21是本发明提供的微型镜头实施例5的示意图；
图22是实施例5的轴上色差图（mm）；
图23是实施例5的像散图（mm）；
图24是实施例5的畸变图(%)；
图25是实施例5的倍率色差图（μm）。
具体实施方式
本发明提供的光学镜头，以下为具体实施例为说明。
实施例一：
如图1所示，在实施例1中，可见，从物方到像方依次为光栏E4、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、滤光片E5、光学镜片E6，所述第一镜片E1为正光焦度的双凸形镜片，所述第二镜片E2为负光焦度的像面侧凹（凹面朝向像方）的镜片，所述第三镜片E3为负光焦度的镜片，至少其中一个镜面为非球面，滤光片和各镜片组位置固定，不可移动。
光栏E4面为S1,第一镜片E1两面为S2、S3，第二镜片E2两面为S4、S5，第三镜片E3两面为S6、S7，滤光片E5两面为S8、S9，光学镜片E6面为S10。
TTL=3.444；f1=1.959；f2=-3.589；f3=-17.986；f=3.151
F2/f3=0.200
|f3|/f=5.709
TTL/f=1.093
系统参数：1/5”感光器件光圈值2.8
表1
  面序号S   表面类型   曲率半径R   厚度D   材料   有效径D   圆锥系数K
  物面   球面   无穷   无穷   无穷
  S1(光阑)   球面   无穷   -0.1003   1.13
  S2   非球面   1.0903   0.5008   1.544/56.1   1.19   -0.0489
  S3   非球面   -48.9486   0.0560   1.26   -8.2475
  S4   非球面   8.8196   0.3706   1.633/23.3   1.25   -79.7420
  S5   非球面   1.7908   0.5609   1.22   -41.3176
  S6   非球面   17.0869   0.9891   1.544/56.1   1.60   -149.9227
  S7   非球面   6.1122   0.0694   2.67   -150.0476
  S8   球面   无穷   0.3000   1.517/64.2   2.92
  S9   球面   无穷   0.5974   3.06
  像面   球面   无穷   3.49
表2是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、
A16：
表2
  面序号   A4   A6   A8   A10   A12   A14   A16
  S2   -2.3131E-02   -5.4784E-01   3.3873E+00   -1.3392E+01   2.0709E+01   4.7045E+00   -4.1158E+01
  S3   -3.0998E-01   -9.8561E-01   1.2135E+01   -4.4179E+01   7.7570E+01   -1.0638E+02   9.5352E+01
  S4   -2.9880E-01   1.5121E-01   6.1104E+00   -1.2492E+01   -1.6789E+01   2.6019E+01   3.7416E+01
  S5   7.8612E-01   -2.0679E+00   5.7962E+00   3.5856E+00   -2.5509E+01   -1.9657E+01   9.0112E+01
  S6   -2.5766E-01   -1.7841E-01   3.4525E-01   -4.3791E-01   6.5432E-01   -2.2832E+00   2.2603E+00
  S7   -7.5738E-04   -1.9442E-01   2.2282E-01   -1.7121E-01   7.8327E-02   -2.0136E-02   2.0819E-03
实施例二：
如图6所示，可见，从物方到像方依次为第一镜片E1、光栏E4、第二镜片E2、第三镜片E3、滤光片E5、光学镜片E6，所述第一镜片E1为正光焦度的双凸型镜片，所述第二镜片E2为负光焦度的像面侧凹的镜片，所述第三镜片E3为负光焦度的镜片，至少其中一个镜面为非球面，滤光片和各镜片组位置固定，不可移动。
第一镜片E1两面为S1、S2，光栏E4面为S3,第二镜片E2两面为S4、S5，第三镜片E3两面为S6、S7，滤光片E5两面为S8、S9，光学镜片E5面为S10。
TTL=3.45;f1=1.973；f2=-3.692；f3=-16.815；f=3.155
F2/f3=0.220
|f3|/f=5.329
TTL/f=1.094
系统参数：1/5”感光器件光圈值2.8
表1：
  面序号S   表面类型   曲率半径R   厚度D   材料   有效径D   圆锥系数K
  物面   球面   无穷   无穷   无穷
  S1   非球面   1.0925   0.4915   1.544/56.1   1.29   -0.0808
  S2   非球面   -70.6823   -0.0103   0.98   -1.0000
  S3(光阑)   球面   无穷   0.0554   0.95
  S4   非球面   6.9606   0.4077   1.633/23.3   0.98   -104.5766
  S5   非球面   1.7219   0.5533   1.06   -35.3278
  S6   非球面   79.8557   0.9929   1.544/56.1   1.52   -150.0000
  S7   非球面   8.2049   0.0635   2.61   -150.0072
  S8   球面   无穷   0.3000   1.517/64.2   2.91
  S9   球面   无穷   0.5964   3.05
  像面   球面   无穷   3.50
表2是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16；
表2
  面序号   A4   A6   A8   A10   A12   A14   A16
  S1   -3.1916E-02   -5.5317E-01   3.5275E+00   -1.3665E+01   1.8702E+01   3.0538E+00   -2.0351E+01
  S2   -3.9290E-01   -9.2639E-01   1.2012E+01   -4.3371E+01   8.3892E+01   -9.3845E+01   2.5503E+01
  S4   -3.0742E-01   -1.0872E-01   6.3848E+00   -8.8480E+00   -1.4183E+01   9.7181E+00   3.5409E+01
  S5   8.0564E-01   -2.2764E+00   5.8857E+00   7.3534E+00   -2.9786E+01   -5.3489E+01   1.7365E+02
  S6   -2.7039E-01   -2.3805E-01   4.9000E-01   -5.8336E-01   7.5796E-02   -2.8694E+00   4.2545E+00
  S7   -3.4434E-02   -1.5934E-01   1.9925E-01   -1.6670E-01   7.8852E-02   -2.1346E-02   2.4005E-03
实施例三：
如图11所示，在实施例三中，可见，从物方到像方依次为光栏E4、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、滤光片E5、光学镜片E6，所述第一镜片E1为正光焦度的双凸形镜片，所述第二镜片E2为负光焦度的像面侧凹的镜片，所述第三镜片E3为负光焦度的镜片，至少其中一个镜面为非球面，滤光片和各镜片组位置固定，不可移动。
光栏E4面为S1,第一镜片E1两面为S2、S3，第二镜片E2两面为S4、S5，第三镜片E3两面为S6、S7，滤光片E5两面为S8、S9，光学镜片E6面为S10。
TTL=3.280;f1=1.978；f2=-3.795；f3=-68.851；f=2.908
F2/f3=0.055
|f3|/f=23.674
TTL/f=1.128
系统参数：1/5”感光器件光圈值2.8
表1：
  面序号S   表面类型   曲率半径R   厚度D   材料   有效径D   圆锥系数K
  物面   球面   无穷   无穷   无穷
  S1(光阑)   球面   无穷   -0.0473   1.04
  S2   非球面   1.0986   0.4662   1.544/56.1   1.16   -0.1419
  S3   非球面   -56.7807   0.0640   1.25   -0.9918
  S4   非球面   7.4372   0.3500   1.633/23.3   1.24   -150.0132
  S5   非球面   1.7956   0.5245   1.22   -41.9900
  S6   非球面   5.5650   0.8989   1.544/56.1   1.62   -51.3445
  S7   非球面   4.5713   0.0769   2.64   -72.6794
  S8   球面   无穷   0.3000   1.517/64.2   2.90
  S9   球面   无穷   0.6000   3.05
  像面   球面   无穷   3.53
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16：
表2：
  面序号   A4   A6   A8   A10   A12   A14   A16
  S2   -3.6230E-02   -5.5173E-01   3.3107E+00   -1.3617E+01   2.0467E+01   3.8472E+00   -4.6429E+01
  S3   -3.2553E-01   -1.1342E+00   1.2057E+01   -4.4379E+01   7.6953E+01   -1.0658E+02   9.9102E+01
  S4   -3.0113E-01   2.2662E-01   5.9535E+00   -1.2949E+01   -1.7077E+01   2.6912E+01   4.2127E+01
  S5   7.4380E-01   -2.0414E+00   6.0696E+00   3.4664E+00   -2.6144E+01   -2.0554E+01   8.8742E+01
  S6   -2.5755E-01   -1.8546E-01   3.3779E-01   -4.4709E-01   6.3705E-01   -2.2996E+00   2.2551E+00
  S7   4.3196E-03   -2.0242E-01   2.2161E-01   -1.7093E-01   7.8372E-02   -2.0180E-02   1.9540E-03
实施例四：
如图16所示，在实施例四中，可见，从物方到像方依次为光栏E4、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、滤光片E5、光学镜片E6，所述第一镜片E1为正光焦度的双凸形镜片，所述第二镜片E2为负光焦度的像面侧凹的镜片，所述第三镜片E3为负光焦度的镜片，至少其中一个镜面为非球面，滤光片和各镜片组位置固定，不可移动。
光栏E4面为S1,第一镜片E1两面为S2、S3，第二镜片E2两面为S4、S5，第三镜片E3两面为S6、S7，滤光片E5两面为S8、S9，光学镜片E6面为S10。
TTL=2.526;f1=1.438；f2=-2.636；f3=-13.207；f=2.313
F2/f3=0.200
|f3|/f=5.709
TTL/f=1.093
系统参数：1/7”感光器件光圈值2.8
表1：
  面序号S   表面类型   曲率半径R   厚度D   材料   有效径D   圆锥系数K
  物面   球面   无穷   无穷   无穷
  S1(光阑)   球面   无穷   -0.0736   0.83
  S2   非球面   0.8006   0.3678   1.544/56.1   0.88   -0.0489
  S3   非球面   -35.9423   0.0411   0.93   -8.2475
  S4   非球面   6.4761   0.2722   1.633/23.3   0.92   -79.7420
  S5   非球面   1.3150   0.4119   0.89   -41.3176
  S6   非球面   12.5467   0.7263   1.544/56.1   1.18   -149.9227
  S7   非球面   4.4881   0.0510   1.96   -150.0476
  S8   球面   无穷   0.2100   1.517/64.2   2.15
  S9   球面   无穷   0.4453   2.24
  像面   球面   无穷   2.57
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16：
表2
  面序号   A4   A6   A8   A10   A12   A14   A16
  S2   -5.8425E-02   -2.5664E+00   2.9430E+01   -2.1580E+02   6.1894E+02   2.6078E+02   -4.2313E+03
  S3   -7.8296E-01   -4.6172E+00   1.0544E+02   -7.1192E+02   2.3183E+03   -5.8970E+03   9.8028E+03
  S4   -7.5473E-01   7.0837E-01   5.3090E+01   -2.0130E+02   -5.0178E+02   1.4423E+03   3.8467E+03
  S5   1.9856E+00   -9.6872E+00   5.0360E+01   5.7780E+01   -7.6240E+02   -1.0896E+03   9.2642E+03
  S6   -6.5080E-01   -8.3578E-01   2.9997E+00   -7.0566E+00   1.9556E+01   -1.2656E+02   2.3237E+02
  S7   -1.9130E-03   -9.1078E-01   1.9359E+00   -2.7589E+00   2.3410E+00   -1.1161E+00   2.1403E-01
实施例5：如图21所示，可见，从物方到像方依次为光栏E4、第一镜片E1、第二镜片E2、第三镜片E3、滤光片E5、光学镜片E6，所述第一镜片E1为正光焦度的双凸形镜片，所述第二镜片E2为负光焦度的像面侧凹的镜片，所述第三镜片E3为负光焦度的镜片，至少其中一个镜面为非球面，滤光片和各镜片组位置固定，不可移动。
光栏E4面为S1,第一镜片E1两面为S2、S3，第二镜片E2两面为S4、S5，第三镜片E3两面为S6、S7，滤光片E5两面为S8、S9，光学镜片E6面为S10。
TTL=2.052;f1=1.165；f2=-2.042；f3=-311.900；f=1.767
F2/f3=0.007
|f3|/f=176.546
TTL/f=1.161
系统参数：1/9”感光器件光圈值2.8
表1
  面序号S   表面类型   曲率半径R   厚度D   材料   有效径D   圆锥系数K
  物面   球面   无穷   无穷   无穷
  S1(光阑)   球面   无穷   -0.1100   0.74
  S2   非球面   0.6391   0.3150   1.544/56.1   0.74   0.0239
  S3   非球面   -124.8339   0.0313   0.76   0.0000
  S4   非球面   -242.2065   0.2519   1.633/23.3   0.75   0.0000
  S5   非球面   1.3127   0.2507   0.75   -92.9712
  S6   非球面   4.0783   0.7173   1.544/56.1   0.90   -302.2666
  S7   非球面   3.7354   0.0904   1.60   -1.0978
  S8   球面   无穷   0.1450   1.517/64.2   1.72
  S9   球面   无穷   0.2500   1.79
  像面   球面   无穷   2.00
下表是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16：
表2:
  面序号   A4   A6   A8   A10   A12   A14   A16
  S2   -8.2511E-02   -5.9587E+00   1.2153E+02   -1.2935E+03   5.2365E+03   3.5032E+03   -5.9422E+04
  S3   -1.4985E+00   -1.1393E+01   4.2220E+02   -4.1802E+03   2.1040E+04   -7.6193E+04   1.6856E+05
  S4   -1.4843E+00   -2.1264E+00   2.1384E+02   -9.7651E+02   -3.9752E+03   1.6023E+04   5.3550E+04
  S5   3.3612E+00   -2.8636E+01   1.7548E+02   5.2946E+02   -5.7721E+03   -1.7246E+04   1.5843E+05
  S6   -1.0203E+00   -9.8327E-01   9.1000E+00   -6.4808E+01   2.1297E+02   -1.3747E+03   4.0749E+03
  S7   -8.8700E-03   -2.1261E+00   7.5889E+00   -1.6825E+01   2.0849E+01   -1.3729E+01   3.6466E+00
图2是实施例1的轴上色差图（mm），图3是实施例1的像散图（mm），图4是实施例1的畸变图(%)，图5是实施例1的倍率色差图（μm）。
图7是实施例2的轴上色差图（mm），图8是实施例2的像散图（mm），图9是实施例2的畸变图(%)，图10是实施例2的倍率色差图（μm）。
图12是实施例3的轴上色差图（mm），图13是实施例3的像散图（mm），图14是实施例3的畸变图(%)，图15是实施例3的倍率色差图（μm）。
图17是实施例4的轴上色差图（mm），图18是实施例4的像散图（mm），图19是实施例4的畸变图(%)，图20是实施例4的倍率色差图（μm）。
图22是实施例5的轴上色差图（mm），图23是实施例5的像散图（mm），图24是实施例5的畸变图(%)，图25是实施例5的倍率色差图（μm）。
通过每个实施例的轴上色差图、像散图、畸变图和倍率色差图，可以看出本发明具有良好的光学性能。
虽然上面针对微型镜头描述了本发明的原理以及具体实施方式，但是在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，而并非用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种微型镜头，包括三组镜片，所述第一镜片为正光焦度的双凸形镜片，所述第二镜片为负光焦度的像面侧凹的镜片，所述第三镜片为负光焦度的镜片，所述镜头的镜片至少有一个面是非球面。
2.根据权利要求1所述的微型镜头，其特征在于：
0<f2/f3<1.5
其中f2为第二镜片的焦距，f3为第三镜片的焦距。
3.根据权利要求1所述的微型镜头，其特征在于：
|f3|/f＞2.0
其中|f3|为第三镜片的焦距的绝对值，f为整个系统的焦距。
4.根据权利要求1所述的微型镜头，其特征在于：
0.8<TTL/f＜2.5
其中TTL为第一个镜片物体侧面的中心点到成像面的距离，f为整个系统的焦距。
5.根据权利要求1所述的微型镜头，其特征在于：进一步设置有光栏，所述光栏位于第一镜片和物体之间。
6.根据权利要求1所述的微型镜头，其特征在于：进一步设置有光栏，所述光栏位于第一镜片和第二镜片之间。
7.根据权利要求1所述的微型镜头，其特征在于，各镜片的位置固定。
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