CN103852869A

CN103852869A - 一种光学镜头组件

Info

Publication number: CN103852869A
Application number: CN201410062081.8A
Authority: CN
Inventors: 罗杰; 王廷伟
Original assignee: Xiangyang Jin Xiang Optoelectronics Technology Inc Co
Current assignee: Xiangyang Jin Xiang Optoelectronics Technology Inc Co
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明涉及一种用于移动通讯工具背照式高清1000万像素1/3.2英寸规格摄像头模组的光学镜头组件，包括固定光阑，一组透镜，一个玻璃滤光片，该组透镜包括同光轴上自物方向像方依次排列的固定光阑，第一透镜，第二透镜，第三透镜，第四透镜，各个镜片的搭配可以有效的控制镜头的高度，同时通过采用非球面镜片使光线经过高次曲面的折射，就可以确保光线精确地聚焦于一点，可以有效的消除光线的各种像差，确保镜头的成像高品质。控制镜头的高度在4.2mm，视场角大于75度，光圈数F/NO控制小于2.2；通过采用塑料镜片，减轻镜头的重量，降低镜头的高度，降低制造成本，提高生产效率。

Description

一种光学镜头组件

技术领域

本发明涉及光学器件领域，尤指涉及一种用于通讯电子产品领域的背照式高清1000万像素1/3.2英寸规格摄像头模组的光学镜头组件。

背景技术

随着电子技术的不断发展，数码产品越来越贴近人们的生活。随之而来的是人们不断追求更多的便捷的享受，更多娱乐气氛。十年前手机仅仅作为一个通讯设备出现在人们的面前，但是在网络全球化的今天，手机俨然成为个人的“超级计算机”。特别是在摄像功能这块的发展，大有取代传统卡片相机的趋势，消费者已经越来越倾向用手机摄像拍照。目前手机配置必须有好的摄像头配置，高性价比的手机是消费者渴望得到的。越高像素的摄像头造价成本越高，手机的售价也相应越高，所以为了满足更广泛的消费者的需求，在提升摄像头像素前提下，以降低其生产成本为目的，需要开发设计新的光学总长较短的镜头来适应市场的需求。但是现有应用于接近1000万像摄像头模组中的镜头组件却存在透镜片数多，光学总长大，成本高的缺陷。如中国专利201220686619镜头较重，镜头长度较长，使用及操作不简便，并且视场角度有限，难以满足更高的要求。

因此，亟待一种光学镜头组件来克服上述的缺陷。

发明内容

本发明旨在提供一种成像效果好，大光圈，成本低，透镜片数少的光学镜头组件。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光学镜头组件，包括固定光阑，一组透镜，一个玻璃滤光片，该组透镜包括同光轴上自物方向像方依次排列的光阑，第一透镜，第二透镜，第三透镜，第四透镜，该第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜为塑胶透镜且表面均为非球面，其非球面公式为：

Z = \frac{{(CURV) Y}^{2}}{1 + {(1 - (1 + k) {(CURV)}^{2} Y^{2})}^{1 / 2}} + (A) Y^{2} + {(B) Y}^{4} + {(C) Y}^{6} + {(D) Y}^{8} + {(E) Y}^{10} + {(F) Y}^{12} + {(G) Y}^{14} + {(H) Y}^{16}

其中，Z表示透镜表面各点的Z坐标值，Y表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，CURV为透镜表面的曲率半径的倒数，K为圆锥系数，A、B、C、D、E、F、G、H为高阶非球面系数，第一，第二，第三，第四透镜的前、后表面的面型数据分别如表1，表2，表3，表4，表5，表6，表7，表8所示：

该固定光阑设置于第一透镜之前，该玻璃滤光片位于第四镜片之后，即该光学镜头组件的成像面之前。其中第一透镜的中心厚度为0.68-0.71mm，第二透镜的中心厚度为0.3-0.33mm，第三透镜的中心厚度为0.76-0.80mm，第四透镜的中心厚度为0.3-0.33mm。

所述的第一透镜的材料为光学塑料APEL5514ML，第二透镜的材料为光学塑料MGC EP5000，第三透镜的材料为光学塑料APEL5514ML，第四透镜的材料为光学塑料ZEONEX F52R，该玻璃滤光片的材料为光学玻璃肖特D263T。

所述的第一透镜的折射率为1.5434，色散系数为56.023，第二透镜的折射率为1.635451，色散系数为23.997，第三透镜的折射率为1.5434，色散系数为56.023，第四透镜的折射率为1.5346，色散系数为55.994。

所述的第一透镜前表面为凸面且中心位置凸向物方，后表面上下端为凹面凹向物方且中心位置为平缓面；第二透镜前表面凹面且中心位置凹向物方，后表面为凹面且中心位置凹向像方；第三透镜前表面上下端为平面中部为凹面且中心位置凹向物方，后表面为凸面且中心位置凸向像方；第四透镜前表面上下端为平面中部为凹面且中心位置凹向物方，后表面为上下端为凸向像方中心部分为凹面且凹向像方。

所述的光学镜头组件光学总长4.2mm，视场角度大于75度，光圈数F/NO控制小于2.2。

采用上述技术方案后的有益效果体现在：本发明的透镜组使用4个透镜，相对其他1000万像素的5个透镜的透镜组的光学镜头来说具有加工难度小，体重轻，制造成本低的优势；同时通过采用非球面塑胶透镜使光线经过高次曲面的折射，就可以确保光线精确地聚焦于一点，可以有效的消除光线的各种像差，具有较好的成像品质；通过各个镜片的搭配可以有效的控制镜头的高度4.2mm，视场角大于75度，光圈数F/NO控制小于2.2，保证大光圈，高亮度；采用塑胶镜片减轻镜头的重量，降低制造成本，提高生产效率。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1本发明光学镜头组的结构示意图；

图2本发明光学镜头组件的MTF(调制光学传递函数)示意图

图3本发明光学镜头组件的场曲示意图

图4本发明光学镜头组件的畸变示意图

附图标注说明：1-固定光阑；2-第一透镜；3-第二透镜；4-第三透镜；5-第四透镜；6-滤光片；7-像方。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：如图1所示，一种光学镜头组件，包括固定光阑(1)，一组透镜，一个玻璃滤光片(6)，该组透镜包括同光轴上自物方向像方(7)依次排列的第一透镜(2)，第二透镜(3)，第三透镜(4)，第四透镜(5)，透镜为塑胶镜片且表面均为非球面，其非球面公式为：

Z = \frac{{(CURV) Y}^{2}}{1 + {(1 - (1 + k) {(CURV)}^{2} Y^{2})}^{1 / 2}} + (A) Y^{2} + {(B) Y}^{4} + {(C) Y}^{6} + {(D) Y}^{8} + {(E) Y}^{10} + {(F) Y}^{12} + {(G) Y}^{14} + {(H) Y}^{16}

其中，Z表示透镜表面各点的Z坐标值，Y表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，CURV为透镜表面的曲率半径的倒数，K为圆锥系数，A、B、C、D、E、F、G、H为高阶非球面系数，第一透镜(2)，第二透镜(3)，第三透镜(4)，第四透镜(5)的前、后表面的面型参数分别如表1，表2，表3，表4，表5，表6，表7，表8所示：

该固定光阑(1)设置于第一透镜(2)之前，该玻璃滤光片(6)位于第四镜片(5)之后，即该光学镜头组件的成像面之前，第一透镜(2)的中心厚度为0.680.71mm，优选为0.69mm；第二透镜(3)的中心厚度为0.30.33mm，优选为0.31mm；第三透镜(4)的中心厚度为0.76-0.80mm，优选为0.77mm；第四透镜(5)的中心厚度为0.3-0.33mm，优选为0.32mm。

所述的第一透镜(2)的材料为光学塑料APEL5514ML，第二透镜(3)的材料为光学塑料MGC EP5000，第三透镜(4)的材料为光学塑料APEL5514ML，第四透镜(5)的材料为光学塑料ZEONEX F52R，该玻璃滤光片的材料为光学玻璃肖特D263T。

所述的第一透镜(2)的折射率为1.5434，色散系数为56.023，第二透镜(3)的折射率为1.635451，色散系数为23.997，第三透镜(4)的折射率为1.5434，色散系数为56.023，第四透镜(5)的折射率为1.5346，色散系数为55.994。

所述的第一透镜(2)前表面为凸面且中心位置凸向物方，后表面上下端为凹面凹向物方且中心位置为平缓面；第二透镜(3)前表面凹面且中心位置凹向物方，后表面为凹面且中心位置凹向像方；第三透镜(4)前表面上下端为平面中部为凹面且中心位置凹向物方，后表面为凸面且中心位置凸向像方；第四透镜(5)前表面上下端为平面中部为凹面且中心位置凹向物方，后表面为上下端为凸向像方中心部分为凹面且凹向像方。

本发明光学镜头组件的有效焦距为3.8mm，后焦距为1.02mm，光学总长为4.2mm，光圈数F/NO为2.0，视场角大于75度，并对各种像差进行良好矫正，得到理想的光学性能。为高像素高亮度的通讯电子产品的开发提供了解决方案。

图2是本发明的光学镜头组件的调制传递函数(ModulationTransferFunction，简称MTF)曲线图，图中横坐标表示空间频率，单位：线对每毫米(1p/mm)；纵坐标表示调制传递函数(MTF)的值，所述MTF的值用来评价镜头组件的成像清晰状况，取值范围为0～1，MTF曲线代表镜头的成像清晰能力，对图像的还原能力。从图2可以看出，各视场子午方向(T)和弧矢方向(S)的MTF曲线很密集，其表示：该镜头组件在整个成像面上具有良好的一致性，能够在整个成像面上高品质清晰的成像。

图3和图4分别为本发明光学镜头组件的场曲和畸变图，从图3与图4可以看出，该镜头组件的场曲小于0.1mm，畸变小于1.0％，能够满足市场上互补金属氧化物半导体(CMOS)以及电荷藕合器件(CCD)影像传感器接收的要求。

通过以上具体实施方式可知，通过采用非球面镜片使光线经过高次曲面的折射，就可以确保光线精确地聚焦于一点，可以有效的消除光线的各种像差，确保成像品质以及大光圈。通过光学镜头的各个镜片的搭配可以有效的控制镜头的高度4.2mm，视场角大于75度，光圈数F/NO小于2.2。采用塑胶镜片减轻镜头的重量，降低制造成本，提高生产效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种光学镜头组件，其特征在于：包括固定光阑，一组透镜，一个玻璃滤光片，该组透镜包括同光轴上自物方向像方依次排列的固定光阑，第一透镜，第二透镜，第三透镜，第四透镜，该透镜均为塑胶透镜且表面均为非球面，其非球面公式为：

Z = \frac{{(CURV) Y}^{2}}{1 + {(1 - (1 + k) {(CURV)}^{2} Y^{2})}^{1 / 2}} + (A) Y^{2} + {(B) Y}^{4} + {(C) Y}^{6} + {(D) Y}^{8} + {(E) Y}^{10} + {(F) Y}^{12} + {(G) Y}^{14} + {(H) Y}^{16}

2.按照权利要求1所述的一种光学镜头组件，其特征在于：所述的第一透镜的材料为光学塑料APEL5514ML，第二透镜的材料为光学塑料MGCEP5000，第三透镜的材料为光学塑料APEL5514ML，第四透镜的材料为光学塑料ZEONEX F52R，该玻璃滤光片的材料为光学玻璃肖特D263T。

3.根据权利要求1所述的一种光学镜头组件，其特征在于：所述的第一透镜的折射率为1.5434，色散系数为56.023，第二透镜的折射率为1.635451，色散系数为23.997，第三透镜的折射率为1.5434，色散系数为56.023，第四透镜的折射率为1.5346，色散系数为55.994。

4.按照权利要求1～3任一项所述的光学镜头组件，其特征在于：所述的第一透镜前表面为凸面且中心位置凸向物方，后表面上下端为凹面凹向物方且中心位置为平缓面；第二透镜前表面凹面且中心位置凹向物方，后表面为凹面且中心位置凹向像方；第三透镜前表面上下端为平面中部为凹面且中心位置凹向物方，后表面为凸面且中心位置凸向像方；第四透镜前表面上下端为平面中部为凹面且中心位置凹向物方，后表面为上下端为凸向像方中心部分为凹面且凹向像方。

5.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于：所述的光学镜头组件光学总长4.2mm，视场角度大于75度，光圈数F/NO小于2.2。