CN103969811A - 一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头 - Google Patents

一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头 Download PDF

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本发明涉及一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，包括镜筒，镜筒前端设置有光阑，在镜筒的空腔中，光阑后从外到里依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜；所述的第一透镜为正焦距透镜，其朝向物面的第一物面为双曲线型非球面，朝向像面的第一像面为圆形非球面。第二透镜的两个表面呈弯月形状的负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第三透镜为正焦距透镜，其朝向物面的第二物面为双曲线非球面，朝向像面的第二像面为扁圆型非球面；第四透镜为正焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第五透镜为负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第六透镜为正焦距透镜，其两个表面均为很好地改善场曲像差的双曲线非球面。

Description

一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头
【技术领域】
本发明涉及一种光学镜头，尤其涉及一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头。
【背景技术】
目前使用的手机数码镜头普遍存在这样的缺点：全塑胶镜片结构，像素提高困难、成像画面税利度低。市场上现在主流的照相手机主要是1300万像素以下的全塑胶结构镜头，所拍摄的图像像质无论是整体的清晰度还是照度的均匀性等方面均不够理想，只能用作待机画面或一般欣赏，而远远不足以打印精美的照片，同单反相机相比，放大后像面质量差异明显。
本发明为了克服以上的缺点，进行了大量的改进。
【发明内容】
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种1600万-3000万像素、超薄、体积小，可用于数码相机和手机的高像素光学镜头。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了下列技术方案：
一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于包括镜筒1，镜筒前端设置有光阑2，在镜筒1的空腔中，光阑后从外到里依次设有第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第 四透镜6、第五透镜7、第六透镜8；所述的第一透镜3为正焦距透镜，其朝向物面的第一物面31为双曲线型非球面，朝向像面的第一像面32为圆形非球面。第二透镜4的两个表面呈弯月形状的负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第三透镜5为正焦距透镜，其朝向物面的第二物面51为双曲线非球面，朝向像面的第二像面52为扁圆型非球面；第四透镜6为正焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第五透镜7为负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第六透镜8为正焦距透镜，其两个表面均为很好地改善场曲像差的双曲线非球面。
如上所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于所述六枚透镜符合以下条件，-2.5<f1/f2<2.5，0<f3/f4<3，-3.5<f5/f6<3.5；其中，f1－f6依次为第一、二、三、四、五、六透镜的焦距。
如上所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于在该光学结构中透镜间需满足：vd lens2≤31，vd lens5≤31，vd(lens1,lens3,lens4,lens6)>31,(vd lnes1-vd lens2)>10，(vd lens3-vd lens2)>10，(vd lens4-vd lens2)>15，(vd lens6-vd lens2)>15，(vd lens1-vd lens5)>10，(vd lens3-vd lens5)>20，(vd lens4-vd lens5)>10，(vd lens6-vd lens5)>25，其中，vd lens1为第一透镜的色散系数，vd lens2为第二透镜的色散系数，vd lens3为第三透镜的色散系数，vd lens4为第四透镜的色散系数，vd lens5为第五透镜的色散系数，vd lens6为第六透镜的色散系数。
如上所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于所述相邻的各个透镜之间相应设有隔圈9。
如上所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于所述第一透镜和第四透镜均采用高折射率的玻璃非球面透镜。
本发明与现有技术相比具有如下的优点：
1、镜头能够达到2000万像素以上，而现有微型数位镜头一般是低于1300万像素。
2、本发明的照度像面整体均匀、高亮度(光圈数达到F1.8)，而现有微型数位镜头多数中心亮，四周暗。
3、本发明可以实现最大至100度的广角摄像。
4、本发明可以用于2000-3000万像素的CMOS感光片。
5、更关键的是由于本系统采用了玻璃非球面加塑料非球面结构,故光学系统的几何传递函数得到很大提高,可以使该产品的税利度、透过率、色彩还原性得到显著提升。
【附图说明】
图1是本发明的剖面示意图。
图2是本发明的分解示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明进行详细描述：
如图1、2所示，一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，可以用于相对便宜的高像素CMOS感光片11，包括 镜筒1，镜筒前端设置有机械光阑孔并形成光阑2。镜筒的空腔中、机械光阑孔后依次设有第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7、第六透镜8。所述相邻的各个透镜之间相应设有隔圈9。所述的第一透镜3为正焦距透镜，其朝向物面的第一物面31为双曲线型非球面，朝向像面的第一像面32为圆形非球面。第二透镜4的两个表面呈弯月形状的负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面。为减小光线在各透镜之间的折射变化角度，控制成像畸变，结构上需要尽量减小第一透镜4和第二透镜5之间的距离。所述第三透镜5为正焦距透镜，其朝向物面的第二物面51为双曲线非球面，朝向像面的第二像面52为扁圆型非球面。第四透镜6为正焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面。第五透镜7为负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面。第六透镜8为正焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面，该第六透镜采用双曲线非球面，很好地改善场曲像差。
所述的第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7、第六透镜8的系统元件特性满足以下表达式：-2.5<f1/f2<2.5，0<f3/f4<3，-3.5<f5/f6<3.5，vd lens2≤31，vd lens5≤31，vd(lens1,lens3,lens4,lens6)>31,vd lnes1-vd lens2>10，vd lens3-vd lens2>10，vd lens4-vd lens2>15，vd lens6-vd lens2>15，vd lens1-vd lens5>10，vd lens3-vd lens5>20，vd lens4-vd lens5>10，vd lens6-vd lens5>25。其中，f1-f6依次为第一、二、三、四、五、六透镜的焦距；vd lens1为第一透镜的色散系数，vd lens2为第二透镜的色散系数，vd lens3为第三透镜的色散系数，vd lens4为第四透镜的色散系数，vd lens5 为第五透镜的色散系数，vd lens6为第六透镜的色散系数。
在该光学结构中，关于镜片第一透镜和第二透镜的焦距满足公式-2.5<f1/f2<2.5，0<f3/f4<3，-3.5<f5/f6<3.5时，可以解决本发明结构的焦距分配问题及公差分布均衡性问题，可以有效实现系统长度超薄和降低结构性公差敏感问题。
所述的第六透镜8朝向像方的那一侧还设有滤光片10，光线是从滤光片10进入的，滤光片对CMOS感光芯片11有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线减少杂光和光斑等，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。
孔径光阑2面位于光学系统第一透镜前方，它可以使得系统的镜片通光口径小同时降低光学系统的出射角，从而使得光学系统的体积小型化。
所述第一透镜和第四透镜采用高折射率(折射率大于1.8以上)的玻璃非球面，由于加大了光线的折射，它可以使得整个镜头的长度最短至4.9mm以下。
所述的第一、第二、第三、第四、第五和第六透镜的非球面的表面形状满足以下方程：Z＝cy2/{1+√[1-(1+k)c2y2]}+α1y2+α2y4+α3y6+α4y8+α5y10+α6y12+α7y14+α8y16；在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同)，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线 为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
以下是本技术方案的设计例：
表面数据汇总:
表面数据细节：
表面OBJ：标准
表面STO：标准
折射率的数据:
系统温度:摄氏25.0000
系统压力:大气压1.0000
绝对的空气指数:1.000269波长0.546000μm
索引数据是在指定的系统温度和压力下进行。
测定波长是在指定的空气在系统温度和压力进行。
热膨胀系数数据：

Claims (5)

1.一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于包括镜筒(1)，镜筒前端设置有光阑(2)，在镜筒(1)的空腔中，光阑后从外到里依次设有第一透镜(3)、第二透镜(4)、第三透镜(5)、第四透镜(6)、第五透镜(7)、第六透镜(8)；所述的第一透镜(3)为正焦距透镜，其朝向物面的第一物面(31)为双曲线型非球面，朝向像面的第一像面(32)为圆形非球面。第二透镜(4)的两个表面呈弯月形状的负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第三透镜(5)为正焦距透镜，其朝向物面的第二物面(51)为双曲线非球面，朝向像面的第二像面(52)为扁圆型非球面；第四透镜(6)为正焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第五透镜(7)为负焦距透镜，其两个表面均为双曲线非球面；第六透镜(8)为正焦距透镜，其两个表面均为很好地改善场曲像差的双曲线非球面。
2.根据权利要求1所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于所述六枚透镜符合以下条件，-2.5<f1/f2<2.5，0<f3/f4<3，-3.5<f5/f6<3.5；其中，f1－f6依次为第一、二、三、四、五、六透镜的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于在该光学结构中透镜间需满足：vd lens2≤31，vd lens5≤31，vd(lens1,lens3,lens4,lens6)>31,(vdlnes1-vd lens2)>10，(vd lens3-vd lens2)>10，(vd lens4-vd lens2)>15，(vd lens6-vd lens2)>15，(vd lens1-vd lens5)>10，(vd lens3-vd lens5)>20，(vd lens4-vd lens5)>10，(vd lens6-vd lens5)>25，其中，vd lens1为第一透镜的色散系数，vd lens2为第二透镜的色散系数，vd lens3为第三透镜的色散系数，vd lens4为第四透镜的色散系数，vd lens5为第五透镜的色散系数，vd lens6为第六透镜的色散系数。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于所述相邻的各个透镜之间相应设有隔圈(9)。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种应用于高像素手机、超薄高像质照相机的广角光学镜头，其特征在于所述第一透镜和第四透镜均采用高折射率的玻璃非球面透镜。
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