CN203259705U

CN203259705U - 光学镜头组件

Info

Publication number: CN203259705U
Application number: CN 201320236613
Authority: CN
Inventors: 尹宗宝
Original assignee: DONGGUAN XUYE PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Guangdong Xuye Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-05-03

Abstract

本实用新型公开了一种光学镜头组件，包括前置光阑、透镜组及玻璃滤光片。透镜组包括同光轴设置且依次排列的第一透镜、第二透镜及第三透镜，第一、第二及第三透镜的表面均为非球面，该非球面公式为：且前置光阑位于第一透镜的前方，玻璃滤光片位于第三透镜的后方，第一、第二及第三透镜的中心厚度之范围分别对应为0.2-0.3mm、0.25-0.3mm及0.18-0.28mm。由于透镜组具有三个透镜，且各个透镜均采用非球面结构，可以有效地缩短镜头的总长，同时，采用非球面的透镜能有效地消除光线的各种像差，使得成像效果极好，本实用新型还具有成本低的优点。

Description

光学镜头组件

技术领域

本实用新型涉及光学器件领域，更具体地涉及一种适用于移动通讯工具领域内130万像素高清前置摄像头中的光学镜头组件。

背景技术

随着经济的不断发展及社会的不断进步，为人们提供越来越丰富的消费品，从而丰富人们的物质生活条件，进而提升人们的生活水平，而移动通讯工具就是诸多消费品中的一种。

其中，在移动通讯工具中，手机属于移动通讯工具中最常用的一种，它的出现为人们的生活及工作带来诸多方便，因此，人们对手机的功能要求不仅仅限于语音通讯功能及外观的小巧以便于携带，同时还要求手机具备更强大的附加功能，如附带高像素摄像头等，且在背照式手机摄像头越发成熟的当下，前置式摄像头也应运而生，给广大青年消费者带来更多的惊喜与展现生活、张扬自我的机会。

目前，背照式摄像头基本已开启了五百万的高像素时代，然而主流的前置摄像头配置仍以VGA产品主导，因此，消费者更多地希望前置摄像头也能突破百万大关，让生活有个质的飞跃。就目前国内形势分析，一百万像素的高清产品将会代替VGA产品用于前置摄像头，然而，高清前置手机摄像头却又与其体积相关，需要突破更多方面的技术难关，而目前市场上带有高清前置摄像头手机中的光学镜头组件却存在着光学总长大、成像效果差及成本高的缺陷。

因此，亟待一种光学镜头组件来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种成像效果好、光学总长小且成本低的光学镜头组件。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种光学镜头组件，包括前置光阑、透镜组及玻璃滤光片。所述透镜组包括同光轴设置的第一透镜、第二透镜及第三透镜，所述第一透镜、第二透镜及第三透镜沿物方至像方依次设置，且所述第一、第二及第三透镜的表面均为非球面，该非球面公式为：

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表示透镜表面上各点的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之倒数，K为圆锥系数，A、B、C、D、E、F、G及H为高阶非球面系数，第一、第二及第三透镜的前表面和后表面的面型参数依次为表1、表2、表3、表4、表5及表6所示：

且所述前置光阑沿物方至像方位于所述第一透镜的前方，所述玻璃滤光片沿物方至像方位于所述第三透镜的后方，所述第一透镜的中心厚度之范围为0.2-0.3mm，所述第二透镜的中心厚度之范围为0.25-0.3mm，所述第三透镜的中心厚度之范围为0.18-0.28mm。

较佳地，所述玻璃滤光片为一个。

较佳地，所述第一透镜的折射率之范围为1.4-1.6，所述第一透镜的色散系数之范围为50-64。

较佳地，所述第二透镜的折射率之范围为1.4-1.6，所述第二透镜的色散系数之范围为50-64。

较佳地，所述第三透镜的折射率之范围为1.4-1.6，所述第三透镜的色散系数之范围为50-64。

较佳地，所述第一透镜的前表面为凸向物方的凸面，所述第一透镜的后表面为凹向像方的凹面。

较佳地，所述第二透镜的前表面之上下端为一平面，且所述第二透镜的前表面之中心位置凹向物方，所述第二透镜的后表面为中心位置凸向像方的凸面。

较佳地，所述第三透镜的前表面之上下端为平面，且所述第三透镜的前表面之中间部分呈连续起伏且中心位置凸向物方的设置，所述第三透镜的后表面呈上下端起伏且中心位置凹向像方的设置。

较佳地，本实用新型的光学镜头组件的光学总长之范围为1.75-1.85mm。

与现有技术相比，采用上述技术方案后的有益效果体现在：本实用新型光学镜头组件中的透镜组具有三个透镜，相对有四个透镜的透镜组的光学镜头组件来说具有体积上的优势，且各个透镜均采用非球面结构，可以有效的缩短镜头的总长，使该总长小于1.8毫米，视场角大于70度，从而有效地适用于手机的前置摄像头中；同时，采用非球面的透镜可以有效的消除光线的各种像差，改善成像质量，提高成像效果；另，本实用新型光学镜头组件还具有成本低及生产效率高的优点。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1是本实用新型的光学镜头组件的结构示意图。

图2是本实用新型的光学镜头组件的调制光学传递函数图。

图3是本实用新型的光学镜头组件的场曲示意图。

图4是本实用新型的光学镜头组件的畸变示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型的光学镜头组件100较优是应用于移动通讯工具130万像素高清的前置摄像头中，包括前置光阑10、透镜组20及玻璃滤光片30。透镜组20包括同光轴设置的第一透镜21、第二透镜22及第三透镜23，该第一透镜21、第二透镜22及第三透镜23较优为由光学塑料所制成的透镜，以减轻镜头的重量、降低制造成本及提高生产效率；具体是，第一透镜21、第二透镜22及第三透镜23的材料均为光学塑料E48R（环状烯烃系聚合物）；且第一透镜21、第二透镜22及第三透镜23沿物方至像方40依次设置，且第一透镜21、第二透镜22及第三透镜23的表面均为非球面，该非球面公式为：

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表示透镜表面上各点的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之倒数，K为圆锥系数，A、B、C、D、E、F、G及H为高阶非球面系数，第一透镜21的前表面211和后表面212，第二透镜22的前表面221和后表面222，以及第三透镜23的前表面231和后表面232的面型参数依次为表1、表2、表3、表4、表5及表6所示：

其中，前置光阑10沿物方至像方40位于第一透镜21的前方，玻璃滤光片30沿物方至像方40位于第三透镜23的后方（即本实用新型的光学镜头组件100的成像面之前）；且第一透镜21的中心厚度之范围为0.2-0.3mm，第二透镜22的中心厚度之范围为0.25-0.3mm，第三透镜23的中心厚度之范围为0.18-0.28mm。较优是，第一透镜21的中心厚度可以为0.2、0.21或0.3毫米，优选为0.21毫米；第二透镜22的中心厚度为0.25、0.265或0.3毫米，优选为0.265毫米；第三透镜23的中心厚度为0.18、0.2或0.28毫米，优选为0.2毫米。具体地，在本实施例中，本实用新型的光学镜头组件100的光学总长之范围为1.75mm-1.85mm，以降低应用于移动通讯工具130万像素高清前置摄像头中的光学镜头组件100的光学总长。更具体地，如下：

较优者，玻璃滤光片30为一个以简化本实用新型的光学镜头组件100的结构；具体地，该玻璃滤光片30的材料为光学玻璃肖特D263T。

同时，第一透镜21的折射率之范围为1.4-1.6，第一透镜21的色散系数之范围为50-64；较佳的是，第一透镜21的折射率为1.4、1.53或1.6，优选为1.53，而第一透镜21的色散系数为50、56.1或64，优选为56.1。具体地，在本实施例中，第一透镜21的前表面211为凸向物方的凸面，第一透镜21的后表面212为凹向像方40的凹面。

再者，第二透镜22的折射率之范围为1.4-1.6，第二透镜22的色散系数之范围为50-64；较佳的是，第二透镜22的折射率为1.4、1.53或1.6，优选为1.53，第二透镜22的色散系数为50、56.1或64，优选为56.1。具体地，在本实施例中，第二透镜22的前表面221之上下端为一平面，且第二透镜22的前表面221之中心位置凹向物方，第二透镜22的后表面222为中心位置凸向像方40的凸面。

最后，第三透镜23的折射率之范围为1.4-1.6，第三透镜23的色散系数之范围为50-64；较佳的是，第三透镜23的折射率为1.4、1.53或1.6，优选为1.53，第三透镜23的色散系数为50、56.1或64，优选为56.1。具体地，在本实施例中，第三透镜23的前表面231之上下端为平面，且第三透镜23的前表面231之中间部分呈连续起伏且中心位置凸向物方的设置，第三透镜23的后表面232呈上下端起伏且中心位置凹向像方40的设置。

所以，本实用新型的光学镜头组件100的有效焦距为1.33毫米，后焦距为0.19毫米，光学总长为小于1.8毫米，相对孔径F/NO（光圈数值）为2.46，视场角大于70度，并对各种像差进行良好矫正，得到理想的光学性能。应用本实用新型的光学镜头组件100的摄像头高度能够小于3.2毫米，为超薄百万像素高清手机前置摄像头的开发提供了解决方案。

图2是本实用新型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（lp/mm）；纵坐标表示调制传递函数(MTF)的值，所述MTF的值用来评价本实用新型的光学镜头组件100的成像清晰状况，取值范围为0～1，MTF曲线越高代表镜头的成像越清晰，对图像的还原能力越强。从图2可以看出0.8视场以内的各视场子午方向（T）和弧失方向（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清晰的成像。

图3和图4分别为本实用新型光学镜头组件的场曲和畸变图，从图3与图4可以看出，该光学镜头组件的场曲小于0.2毫米，畸变小于1.5%，能够满足市场上互补金属氧化物半导体（CMOS）或电荷藕合器件（CCD）影像传感器的要求。

与现有技术相比，采用上述技术方案后的有益效果体现在：本实用新型光学镜头组件100中的透镜组20具有三个透镜，相对有四个透镜的透镜组的光学镜头组件来说具有体积上的优势，且各个透镜均采用非球面结构，可以有效的缩短镜头的总长，使该总长小于1.8毫米，视场角大于70度，从而有效地适用于手机的前置摄像头中；同时，采用非球面的透镜可以有效的消除光线的各种像差，改善成像质量，提高成像效果；另，本实用新型光学镜头组件100还具有成本低及生产效率高的优点。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims

1.一种光学镜头组件，其特征在于，包括前置光阑、透镜组及玻璃滤光片，所述透镜组包括同光轴设置的第一透镜、第二透镜及第三透镜，所述第一透镜、第二透镜及第三透镜沿物方至像方依次设置，且所述第一、第二及第三透镜的表面均为非球面，该非球面公式为：

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.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述玻璃滤光片为一个。

3.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第一透镜的折射率之范围为1.4-1.6，所述第一透镜的色散系数之范围为50-64。

4.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第二透镜的折射率之范围为1.4-1.6，所述第二透镜的色散系数之范围为50-64。

5.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第三透镜的折射率之范围为1.4-1.6，所述第三透镜的色散系数之范围为50-64。

6.根据权利要求1至5任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第一透镜的前表面为凸向物方的凸面，所述第一透镜的后表面为凹向像方的凹面。

7.根据权利要求1至5任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第二透镜的前表面之上下端为一平面，且所述第二透镜的前表面之中心位置凹向物方，所述第二透镜的后表面为中心位置凸向像方的凸面。

8.根据权利要求1至5任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第三透镜的前表面之上下端为平面，且所述第三透镜的前表面之中间部分呈连续起伏且中心位置凸向物方的设置，所述第三透镜的后表面呈上下端起伏且中心位置凹向像方的设置。

9.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述光学镜头组件的光学总长之范围为1.75-1.85mm。