CN201654311U - 超薄非球面塑料手机镜头 - Google Patents

Abstract

超薄非球面塑料手机镜头，属于光学镜头的技术领域。采用三片式结构，第一片镜片采用正透镜，第二片镜片采用负透镜，第三片镜片采用负透镜，正透镜和负透镜之间设置光阑，镜头总长为2.19mm。本实用新型采用光阑位于第一片透镜和第二片透镜间且透镜按正-负-负顺序排列的三片式结构，为了缩短系统镜头的总长度，保证成像质量，各透镜的材质分别使用了APL5014DO、POLYSTYR、ARTON_D4531，最后镜头总长被缩短为2.19mm，有效焦距f为1.589mm，在295lp/mm的MTF值都大于0.2，所有视场的照度都在0.83以上，且各种像差都得到了有效控制，适用手机、PC光学、安防识别光学等领域。

Description

超薄非球面塑料手机镜头 

技术领域

本实用新型属于光学镜头的技术领域，具体涉及了一种超薄非球面塑料手机镜头。 

背景技术

在2009年2月的西班牙巴塞罗那举办的Mobile World Congress大会上参展了配备500万像素摄像头的诺基亚N97，以及配备320万像素的诺基亚E75等各种高像素数手机。近年来随着手机市场的发展需求，以及镜头相关工艺的突破，非球面手机镜头已经广泛的应用于各种手机中。由于半导体制造的发展，传感器的像数尺寸越来越小，高像素的镜头尺寸也越来越小，而镜头尺寸的变小变薄，为可拍照手机更薄设计提供了更多空间。 

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种超薄非球面塑料手机镜头的技术方案，缩小镜头的总长度，且各种像差都得到有效控制。 

所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于采用三片式结构，第一片镜片采用正透镜，第二片镜片采用负透镜，第三片镜片采用负透镜，正透镜和负透镜之间设置光阑，镜头总长为2.19mm。 

所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于正透镜、负透镜均采用光学塑料。 

所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于正透镜的材质为APL5014DO。 

所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜的材质为POLYSTYR。 

所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜的材质为ARTON_D4531。 

所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜后设置滤光片、CMOS。 

所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于所述滤光片的材质为BK7，厚度为0.4mm。 

本实用新型采用光阑位于第一片透镜和第二片透镜间且透镜按正-负-负顺序排列的三片式结构，为了缩短系统镜头的总长度，保证成像质量，各透镜的材质分别使用了APL5014DO、POLYSTYR、ARTON_D4531，最后镜头总长被缩短为2.19mm，有效焦距f为1.589mm，在295lp/mm的MTF值都大于0.2，所有视场的照度都在0.83以上，且各种像差都得到了有效控制，适用手机、PC光学、安防识别光学等领域。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图中：1-正透镜，2-光阑，3-前负透镜，3a-后负透镜，4-滤光片，5-CMOS。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。 

超薄非球面塑料手机镜头，在于采用三片式结构，第一片镜片采用正透镜1，第二片镜片采用前负透镜3，第三片镜片采用后负透镜3a，正透镜1和前负透镜3之间设置光阑2，为了缩短系统镜头的总长度，保证成像质量，正透镜1、前负透镜3和后负透镜3a均采用光学塑料，正透镜1的材质为APL5014DO，前负透镜3的材质为POLYSTYR，后负透镜3a的材质为ARTON_D4531，最后镜 头总长被缩短为2.19mm。后负透镜3a后设置滤光片4、CMOS 5，滤光片4的材质为BK7，厚度为0.4mm，用于滤掉700-1100nm的近红外光，CMOS 5用于接收图像信息。 

APEL为日本三井化学利用Ziegler聚合技术所开发出的一种环烯烃共聚。这种环烯烃共聚的主链架构上具有庞大脂系环状结构，APEL为无定形，具有优异的光学性质与气密性。其无色且透明，透光率达91％，雾度(haze)为4％，而双折光率很低，其复折射率小于20nm。APEL的超低复折射率使其可媲美玻璃非球面透镜，可取代玻璃非球面透镜。聚苯乙烯(POLYSTYR)是一种透明热塑性塑料，光透过率为90％，折射率高，色散系数小，与火石玻璃相近，也称为火石塑料。突出的特点是耐辐射性能好，此外还具有吸水性小，无毒无味，不产生霉菌、镜片尺寸稳定性好，成型性和加工性能好，价格便宜，能耐某些矿物油，有机酸碱、低级醇及其溶液等优点，适合制造镜片。其中ARTON光学塑料是一种聚烯烃类塑料，由日本合成橡胶公司研制生产。ARTON光学塑料具有非常好的耐热，机械，物理，光学性能，其密度极小，是目前热熟性塑料中最小的，适合制作非球面透镜。Aptina公司提供的MT9T013D00STC型号的CMOS，其尺寸为0.635cm(1/4inch)，像素尺寸为1.7μm。镜头的分辨率＝0.5/CMOS像素尺度，即该镜头的分辨率须达到295lp/mm。 

MTF是实际像与理想像之间调制度之比相对空间频率的函数，表示镜头以怎样的调制度，传递某一空间频率。通常，MTF值越大越好，MTF曲线包围的面积越大越好，偏离光轴的点在子午方向(S)和弧矢方向(T)的MTF值越接近越好。该镜头所有视场的在295lp/mm的MTF值都大于0.2。其中处于中心视场子午和弧矢的MTF值都为0.3，0.707视场的子午和弧矢的MTF值分别为0.23 和0.25，0.5视场的子午和弧矢的MTF值分别为0.21和0.29。在148lp/mm附近，镜头的视场基本大于0.5，并且中心视场的MTF值大于0.56。 

由一点发出的许多光线经过光学系统后，因像差使其与像面得交点不再集中于同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形，而且点的分布能近似地代表点像的能量分布，因此点列图中点的密集程度可以衡量系统成像质量的优劣。该镜头各视场RMS半径分别为2.080μm、2.266μm、2.280μm、2.403μm、2.735μm，远小于airy直径3.457μm。且该镜头各视场的能量集中，所有视场的照度都在0.83以上。 

本实用新型利用了非球面和塑料材料，重新优化了相关参数和数据，完成了一款镜头总长度在2.19mm的超薄手机镜头，为可拍照手机更薄设计提供了更多空间。有效焦距f为1.589mm，在295lp/mm的MTF值都大于0.2，所有视场的照度都在0.83以上，且各种像差都得到了有效控制。因此该系统适用手机、PC光学、安防识别光学等领域。 

Claims (4)

1.超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于采用三片式结构，第一片镜片采用正透镜(1)，第二片镜片采用前负透镜(3)，第三片镜片采用后负透镜(3a)，正透镜(1)和前负透镜(3)之间设置光阑(2)，镜头总长为2.19mm。

2.如权利要求1所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于正透镜(1)、前负透镜(3)和后负透镜(3a)均采用光学塑料。

3.如权利要求1所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜(3a)后设置滤光片(4)、CMOS(5)。

4.如权利要求6所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于所述滤光片(4)的厚度为0.4mm。