CN202393962U - 一种高像素光学成像镜头 - Google Patents

Abstract

一种高像素光学成像镜头，包括镜筒，镜筒内由光学系统物侧至像侧依次安装具有正屈光度的第一透镜、具有负屈光度的第二透镜、具有正屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜；第一透镜的一面为球面，第二透镜、第三透镜和第四透镜均采用双面非球面，这种组合可以有效降低光学系统色差，并获得较高光学传递函数，并且场曲和畸变都较小，使得像面整体照度均匀。

Description

一种高像素光学成像镜头

技术领域

本实用新型涉及光学器件，具体涉及一种高像素光学成像镜头。

背景技术

科技的进步使得成像器件的不断演进。其尺寸由大到小，向微型化发展，其像素数亦由低到高。在微型摄像领域，目前微摄像头像素数已能达到300万像素以上，并逐渐普及。这种微型镜头在成像质量上仍然不十分理想，其解像的锐度与照度均匀性方面仍有较大的提升空间。高端的高像素镜头取代低端的低像素镜头已经成为一种必然的趋势。但高端高像素镜头对于镜片设计、制造乃至最终调试组配，在现有技术、工艺和低成本的要求下，不啻为一种挑战。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种低成本、高像素数的光学成像镜头。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种高像素光学成像镜头，包括镜筒，镜筒内由光学系统物侧至像侧依次安装具有正屈光度的第一透镜、具有负屈光度的第二透镜、具有正屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜；所述第一透镜为包括凸向物方的第一表面和平面的第二表面的球面透镜；所述第二透镜为包括凸向物方的第三表面和凸向物方的第四表面的非球面透镜；所述第三透镜为包括凸向像方的第五表面和凸向像方第六表面的非球面透镜；所述第四透镜为包括凹向物方的第七表面和凹向像方的第八表面的非球面透镜，所述第七表面和第八表面均为反曲状非球面。

进一步地，所述第四透镜后面设置有滤光片。

进一步地，第三透镜与第四透镜之间设置有第一垫圈，第四透镜与滤光片之间设置有第二垫圈。

进一步地，所述第一垫圈设置有消光作用的台阶面。

进一步地，所述第一透镜与第二透镜之间设置有第一遮光纸，第二透镜与第三透镜之间设置有第二遮光纸。

进一步地，所述非球面的面型公式为：

$z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+a_1{r}^2+a_2{r}^4+a_3{r}^6+a_4{r}^8+a_5{r}^{10}+a_6{r}^{12};$

其中，z为非球面上各点的z坐标值，r为非球面上各点的y坐标值，c为非球面顶点处的曲率，c＝1/R，R为非球面顶点处的曲率半径，k为二次曲面系数，a1、a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数。

进一步地，第一透镜为玻璃，第二透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型提供的一种高像素光学成像镜头，第一透镜的一面为球面，第二透镜、第三透镜和第四透镜均采用双面非球面，这种组合可以有效降低光学系统色差，并获得较高光学传递函数，并且场曲和畸变都较小，使得像面整体照度均匀。

附图说明

图1是本实用新型实施例高像素光学成像镜头的组合剖面图。

图2是本实用新型实施例高像素光学成像镜头的部件分解图。

图3是本实用新型实施例中第一垫圈结构的放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型实施例高像素光学成像镜头的组合剖面图，图2是本实用新型实施例高像素光学成像镜头的部件分解图，结合图1和图2，本实用新型实施例提供了一种高像素光学成像镜头，包括镜筒1，镜筒1内由光学系统物侧至像侧依次安装具有正屈光度的第一透镜2、具有负屈光度的第二透镜4、具有正屈光度的第三透镜6、具有负屈光度的第四透镜8；所述第一透镜2为包括凸向物方的第一表面和平面的第二表面的球面透镜；所述第二透镜4为包括凸向物方的第三表面和凸向物方的第四表面的非球面透镜；所述第三透镜6为包括凸向像方的第五表面和凸向像方第六表面的非球面透镜；所述第四透镜8为包括凹向物方的第七表面和凹向像方的第八表面的非球面透镜，所述第七表面和第八表面均为反曲状非球面。本实施例的第一透镜2的一面为球面，第二透镜4、第三透镜6和第四透镜8均采用双面非球面，这种组合可以有效降低光学系统色差，并获得较高光学传递函数，并且场曲和畸变都较小，使得像面整体照度均匀。

本实施例中非球面的面型公式为：

$z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+a_1{r}^2+a_2{r}^4+a_3{r}^6+a_4{r}^8+a_5{r}^{10}+a_6{r}^{12};$

其中，z为非球面上各点的z坐标值，r为非球面上各点的y坐标值，c为非球面顶点处的曲率，c＝1/R，R为非球面顶点处的曲率半径，k为二次曲面系数，a1、a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数。

在本实施例中，所述第四透镜8后面设置有滤光片10，该滤光片10对CMOS(影像传感器)具有保护作用，同时还可以对可见光进行过滤，保证镜头的色彩还原性。

进一步地，所述第一透镜2与第二透镜4之间设置有第一遮光纸3，第二透镜4与第三透镜6之间设置有第二遮光纸5；上述遮光纸用于消除杂光，从而使整个光学系统排除杂光干扰，有效的提高了镜头的成像清晰度。

另外，第三透镜6与第四透镜8之间设置有第一垫圈7，第四透镜8与滤光片10之间设置有第二垫圈9；采用的垫圈均经消光处理。其中第一垫圈7具有台阶结构，所述第一垫圈7设置有消光作用的台阶面。如图3所示，为本实用新型实施例中第一垫圈结构的放大示意图；第一垫圈7设置有与镜筒1侧壁平行的第一台阶面71和与镜筒1侧壁垂直的第二台阶面72，所述第一台阶面71与第二台阶面72垂直相交；光线进入透镜后，对于从第四透镜8前表面反射回来的杂散光以一定角度投射到台阶面上，主要光线701在第四透镜前表面部分反射的第一反射光702被第一台阶面71吸收，假若第一台阶面71亦有第二反射光703，那么第二反射光703会经第二台阶面72并被第二台阶面72吸收，从而最大程度削弱边缘区域的杂散光，达到较佳消光作用，并且这种结构易于加工。上述遮光纸及垫圈用于消除杂散光，有效提高成像明锐度。

进一步地，第一透镜为玻璃，第二透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶。第一透镜2采用球面玻璃透镜，由于采用的球面玻璃透镜为N-LAK14，这种高折射率、较低色散的光学材质，可有效平衡光学系统色差。第二透镜4和第三透镜6为一种嵌合结构，可以较好的嵌合，这种结构通过由超精密加工的模具的精度来保证两镜片的光学同轴度，而此结构优于直接承靠在镜筒上由镜筒之同心度来保证镜片同轴度的结构，降低了对镜筒同轴度的要求，有益于降低镜筒加工成本。

综上，本实用新型高像素光学镜头可以实现小尺寸、色差小、视场角大，而且组立过程中光学同轴度能得到较好保证等优点。满足微型摄像领域对于摄像镜头轻薄化、小型化、高像素的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高像素光学成像镜头，包括镜筒，其特征在于，镜筒内由光学系统物侧至像侧依次安装具有正屈光度的第一透镜、具有负屈光度的第二透镜、具有正屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜；所述第一透镜为包括凸向物方的第一表面和平面的第二表面的球面透镜；所述第二透镜为包括凸向物方的第三表面和凸向物方的第四表面的非球面透镜；所述第三透镜为包括凸向像方的第五表面和凸向像方第六表面的非球面透镜；所述第四透镜为包括凹向物方的第七表面和凹向像方的第八表面的非球面透镜，所述第七表面和第八表面均为反曲状非球面。

2.根据权利要求1所述的高像素光学成像镜头，其特征在于，所述第四透镜后面设置有滤光片。

3.根据权利要求2所述的高像素光学成像镜头，其特征在于，第三透镜与第四透镜之间设置有第一垫圈，第四透镜与滤光片之间设置有第二垫圈。

4.根据权利要求3所述的高像素光学成像镜头，其特征在于，所述第一垫圈设置有消光作用的台阶面。

5.根据权利要求1所述的高像素光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜与第二透镜之间设置有第一遮光纸，第二透镜与第三透镜之间设置有第二遮光纸。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高像素光学成像镜头，其特征在于，所述非球面的面型公式为：

$z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+a_1{r}^2+a_2{r}^4+a_3{r}^6+a_4{r}^8+a_5{r}^{10}+a_6{r}^{12};$

其中，z为非球面上各点的z坐标值，r为非球面上各点的y坐标值，c为非球面顶点处的曲率，c＝1/R，R为非球面顶点处的曲率半径，k为二次曲面系数，a1、a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数。

7.根据权利要求1-5任一项所述的高像素光学成像镜头，其特征在于，第一透镜为玻璃，第二透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶。

Images