CN208172360U - 像面入射角度小的四片式镜头 - Google Patents

像面入射角度小的四片式镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN208172360U
CN208172360U CN201820889698.0U CN201820889698U CN208172360U CN 208172360 U CN208172360 U CN 208172360U CN 201820889698 U CN201820889698 U CN 201820889698U CN 208172360 U CN208172360 U CN 208172360U
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
camera lens
image
small
incident angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201820889698.0U
Other languages
English (en)
Inventor
金兑映
葛杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co Ltd
Original Assignee
Liaoning Zhonglan Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaoning Zhonglan Electronic Technology Co Ltd filed Critical Liaoning Zhonglan Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201820889698.0U priority Critical patent/CN208172360U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN208172360U publication Critical patent/CN208172360U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种像面入射角度小的四片式镜头，其技术要点是：由沿光轴从物侧到像侧依次排布的光阑、具有正折射力且物侧面具有至少一个反曲点的第一透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第二透镜、具有像侧面为凸面的第三透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第四透镜和滤光片构成；且满足以下条件式：1.4<|F4/F|<10，其中，F4为第四透镜焦距，F为镜头焦距。本实用新型不仅像面主光线入射角度小，而且大大缩短了光学总长，显著提高成像质量，适用于便携式电子产品。

Description

像面入射角度小的四片式镜头
技术领域
本实用新型涉及光学镜头，特别是一种像面入射角度小的四片式镜头，适用于高像素的智能手机或超薄视频摄像装置。
背景技术
近年来，随着图像传感芯片技术的发展，单个像素尺寸被做得越来越小，这就要求与之搭配的摄像镜头解析力越来越高，并且对与芯片主光线角度的搭配也越来越高。然而，当主光线的角度越来越大，某些光线将无法聚焦在像素上，从而导致光线损失和像素响应降低，影响成像质量。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种像面入射角度小的四片式镜头，不仅像面主光线入射角度小，而且大大缩短了光学总长，显著提高成像质量，适用于便携式电子产品。
本实用新型的技术方案是：
一种像面入射角度小的四片式镜头，其技术要点是：由沿光轴从物侧到像侧依次排布的光阑、具有正折射力且物侧面具有至少一个反曲点的第一透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第二透镜、具有像侧面为凸面的第三透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第四透镜和滤光片构成；且满足以下条件式：
1.4<|F4/F|<10
其中，F4为第四透镜焦距，F为镜头焦距。
上述的像面入射角度小的四片式镜头，还满足以下关系式：
0.5<TC/TE<0.92
其中，TE为从光阑开始到第四透镜最外侧的距离，TC为从光阑开始到第四透镜的轴上距离。
上述的像面入射角度小的四片式镜头，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程：
Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2y2}+1/2]+A4y4+A6y6+A8y8
+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16+A18y18+A20y20
其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数、A18为18次非球面系数、A20为20次非球面系数。
本实用新型的有益效果是：
1、采用4片非球面塑料透镜，并通过设定第四透镜焦距的条件，使得周边视场畸变及像差得到很好地补正。
2、通过设定关于第四透镜的TC/TE条件，可使镜头像面主光线入射角度小于20°，从而使芯片的收光效率得到提升，并且镜头的像面主光线入射角度小于芯片的主光线入射角度可解决成像照度或色彩问题。
3、通过以上两点，实现镜头像面主光线入射角度小于20°、光圈值为F/2.08的明亮镜头，在较暗的环境下摄像也有很好的表现，最大像圆为φ4.4mm，并且极大限度缩短了光学总长至小于4.4mm，保证了镜头结构轻薄，从而满足了大多数智能手机小型化、轻薄化的需求。
附图说明
图1是本实用新型所述镜头的二维图(对应实施例1)；
图2是本实用新型所述镜头的离焦曲线图(对应实施例1)；
图3是本实用新型所述镜头的MTF传递函数曲线图(对应实施例1)；
图4是本实用新型所述镜头的场曲与畸变特征曲线图(对应实施例1)；
图5是本实用新型所述镜头的二维图(对应实施例2)；
图6是本实用新型所述镜头的离焦曲线图(对应实施例2)；
图7是本实用新型所述镜头的MTF传递函数曲线图(对应实施例2)；
图8是本实用新型所述镜头的场曲与畸变特征曲线图(对应实施例2)。
图中：STO.光阑、P1.第一透镜、P2.第二透镜、P3.第三透镜、P4.第四透镜、IRCUT.滤光片。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
该像面入射角度小的四片式镜头，由沿光轴从物侧到像侧依次排布的光阑、具有正折射力且物侧面具有至少一个反曲点的第一透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第二透镜、具有像侧面为凸面的第三透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第四透镜和滤光片构成。
所述镜头满足以下条件式：
1.4<|F4/F|<10
其中，F4为第四透镜焦距，F为镜头焦距。
还满足以下关系式：
0.5<TC/TE<0.92
其中，TE为从光阑开始到第四透镜最外侧的距离，TC为从光阑开始到第四透镜的轴上距离。
所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程：
Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2y2}+1/2]+A4y4+A6y6+A8y8
+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16+A18y18+A20y20
其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数、A18为18次非球面系数、A20为20次非球面系数。
实施例1
本实施例中，镜头的视场角为75°，光圈值为F2.08，光学总长TTL(镜片最前端到像面的距离)为4.32mm。镜头的设计参数如表一(a)和表一(b)所示：
表一(a)
表一(b)
表面序号 2 3 4 5 6 7 8 9
k -80.1485 0.434749 -51.9166 2.9044 -3.01566 -4.20777 -1.5444 -6.07458
A4 -0.13411 -0.2872 -0.32852 -0.18139 0.281198 -0.50187 -0.0381 0.110167
A6 -0.40154 0.031236 -0.22145 -0.25281 -0.57209 1.174589 -0.1598 -0.27386
A8 2.981365 0.920234 0.981202 0.632169 1.145527 -2.63042 0.235383 0.283873
A10 -21.4419 -5.98431 -1.98434 -0.98051 -1.68855 4.124105 -0.16308 -0.17064
A12 78.26595 16.98081 3.897175 0.932447 1.279676 -3.9633 0.06018 0.058186
A14 -145.731 -23.8698 -4.26326 -0.5496 -0.43581 2.066373 -0.01109 -0.0103
A16 106.937 13.12861 1.818121 0.147029 0.067648 -0.43673 0.000775 0.000729
A18 0 0 0 0 0 0 0 0
A20 0 0 0 0 0 0 0 0
本实施例中，|F4/F|的值为6.56，TC/TE的值为0.819，镜头像面主光线入射角度为18.8°
参见图1，该镜头的各个透镜的形状比较匀称，便于成型生产，而且镜片间距合理，便于后期的结构设计。其中，第一透镜的物侧面近轴处为凸面、远轴处为凹面、像侧面为凸面；第二透镜的物侧面近轴处为凸面、远轴处为凹面、像侧面为凹面；第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。
参见图2，所示镜头的离焦曲线，分别表示0视场、0.4视场、0.6视场、0.8视场和1.0视场的光学性能和离焦量。曲线峰值距离中心点越近，表示光学性能越好，场曲也越小。从图上看，本实用新型所述的镜头的离焦曲线0-0.8视场曲线峰值位置差异在±5微米以内，且曲线峰值高，体现出镜头各视场解析力均较高。
参见图3，所示镜头的MTF传递函数曲线图(光学传递函数)，可以综合反映系统的成像质量，其曲线形状越平滑，且相对X轴的高度越高，证明系统的成像质量越好，从图上看，本实用新型所述的镜头，曲线平滑，数值较高，0.8视场以内解析力均在500lp/mm以上，具有较高的清晰度。
参见图4，所示镜头的场曲与畸变特征曲线，其中左图为像散场曲特征曲线，横坐标为像面位置，纵坐标为像高，S曲线为弧矢方向，T为子午方向，两曲线偏离Y轴越小说明场曲越小，S、T曲线越靠近说明像散越小。右图为光学畸变特征曲线，横坐标为实际像高位置相对理想像高位置偏离的百分比，纵坐标为像高，从图上看，本实用新型所述镜头的光学畸变抑制到低于3％。
实施例2
本实施例中，镜头的视场角为75.1°，光圈值为F2.08，光学总长TTL(镜片最前端到像面的距离)为4.3mm。镜头的设计参数如表二(a)和表二(b)所示：
表二(a)
表二(b)
表面序号 2 3 4 5 6 7 8 9
k -81.7741 0.496206 -57.0878 2.915945 -3.01779 -4.13502 -1.61507 -5.73266
A4 -0.13462 -0.28858 -0.32842 -0.18305 0.281967 -0.50152 -0.03877 0.110573
A6 -0.4048 0.032673 -0.2187 -0.25457 -0.57276 1.175293 -0.15981 -0.27386
A8 2.971932 0.926864 0.983875 0.630919 1.145576 -2.62949 0.23545 0.283871
A10 -21.4586 -5.97478 -1.98283 -0.98157 -1.68807 4.12487 -0.16305 -0.17064
A12 78.26823 16.99224 3.896564 0.931472 1.279926 -3.96277 0.06019 0.058187
A14 -145.595 -23.8606 -4.26726 -0.55037 -0.43586 2.066778 -0.01109 -0.0103
A16 107.6949 13.12774 1.808888 0.146564 0.067283 -0.43643 0.000775 0.000729
A18 0 0 0 0 0 0 0 0
A20 0 0 0 0 0 0 0 0
本实施例中，|F4/F|的值为5.82，TC/TE的值为0.871，镜头像面主光线入射角度为18.7°
参见图5，该镜头的各个透镜的形状比较匀称，便于成型生产，而且镜片间距合理，便于后期的结构设计。其中，第一透镜的物侧面近轴处为凸面、远轴处为凹面、像侧面为凸面；第二透镜的物侧面近轴处为凸面、远轴处为凹面、像侧面为凹面；第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。
参见图6，所示镜头的离焦曲线，分别表示0视场、0.4视场、0.6视场、0.8视场和1.0视场的光学性能和离焦量。曲线峰值距离中心点越近，表示光学性能越好，场曲也越小。从图上看，本实用新型所述的镜头的离焦曲线0-0.8视场曲线峰值位置差异在±5微米以内，且曲线峰值高，体现出镜头各视场解析力均较高。
参见图7，所示镜头的MTF传递函数曲线图(光学传递函数)，可以综合反映系统的成像质量，其曲线形状越平滑，且相对X轴的高度越高，证明系统的成像质量越好，从图上看，本实用新型所述的镜头，曲线平滑，数值较高，0.8视场以内解析力均在500lp/mm以上，具有较高的清晰度。
参见图8，所示镜头的场曲与畸变特征曲线，其中左图为像散场曲特征曲线，横坐标为像面位置，纵坐标为像高，S曲线为弧矢方向，T为子午方向，两曲线偏离Y轴越小说明场曲越小，S、T曲线越靠近说明像散越小。右图为光学畸变特征曲线，横坐标为实际像高位置相对理想像高位置偏离的百分比，纵坐标为像高，从图上看，本实用新型所述镜头的光学畸变抑制到低于3％。
以上对本实用新型创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种像面入射角度小的四片式镜头，其特征在于：由沿光轴从物侧到像侧依次排布的光阑、具有正折射力且物侧面具有至少一个反曲点的第一透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第二透镜、具有像侧面为凸面的第三透镜、具有负折射力且像侧面为凹面的第四透镜和滤光片构成；且满足以下条件式：
1.4<|F4/F|<10
其中，F4为第四透镜焦距，F为镜头焦距。
2.根据权利要求1所述的像面入射角度小的四片式镜头，其特征在于：还满足以下关系式：
0.5<TC/TE<0.92
其中，TE为从光阑开始到第四透镜最外侧的距离，TC为从光阑开始到第四透镜的轴上距离。
3.根据权利要求1所述的像面入射角度小的四片式镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程：
Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2y2}+1/2]+A4y4+A6y6+A8y8
+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16+A18y18+A20y20
其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数、A18为18次非球面系数、A20为20次非球面系数。
CN201820889698.0U 2018-06-09 2018-06-09 像面入射角度小的四片式镜头 Active CN208172360U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820889698.0U CN208172360U (zh) 2018-06-09 2018-06-09 像面入射角度小的四片式镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820889698.0U CN208172360U (zh) 2018-06-09 2018-06-09 像面入射角度小的四片式镜头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN208172360U true CN208172360U (zh) 2018-11-30

Family

ID=64364869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201820889698.0U Active CN208172360U (zh) 2018-06-09 2018-06-09 像面入射角度小的四片式镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN208172360U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110007291A (zh) * 2019-04-16 2019-07-12 深圳市速腾聚创科技有限公司 一种接收系统和激光雷达
CN111352211A (zh) * 2018-12-23 2020-06-30 辽宁中蓝电子科技有限公司 一种小头式高解析度镜头
CN112526723A (zh) * 2020-12-18 2021-03-19 辽宁中蓝光电科技有限公司 一种使用自由曲面的tof镜头
CN113483994A (zh) * 2021-06-30 2021-10-08 湖北华鑫光电有限公司 一种镜头的最优组立角度的确定方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111352211A (zh) * 2018-12-23 2020-06-30 辽宁中蓝电子科技有限公司 一种小头式高解析度镜头
CN110007291A (zh) * 2019-04-16 2019-07-12 深圳市速腾聚创科技有限公司 一种接收系统和激光雷达
CN112526723A (zh) * 2020-12-18 2021-03-19 辽宁中蓝光电科技有限公司 一种使用自由曲面的tof镜头
CN113483994A (zh) * 2021-06-30 2021-10-08 湖北华鑫光电有限公司 一种镜头的最优组立角度的确定方法
CN113483994B (zh) * 2021-06-30 2022-04-26 湖北华鑫光电有限公司 一种镜头的最优组立角度的确定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105372792B (zh) 取像光学透镜组、取像装置以及电子装置
US7768719B2 (en) Super wide angle optical system
CN105700119B (zh) 成像透镜系统、取像装置以及电子装置
US10394003B2 (en) Camera optical lens
CN105093499B (zh) 一种成像镜头组
CN108983397B (zh) 影像撷取镜组及取像装置
CN208172360U (zh) 像面入射角度小的四片式镜头
CN208172361U (zh) 一种大光圈高像素手机镜头
CN111722378B (zh) 一种大像面高分辨率的鱼眼镜头
CN105929523B (zh) 一种超薄广角高像素摄影镜头组件
CN108152924A (zh) 一种光学摄像头
CN207336904U (zh) 一种长焦超高清日夜共焦光学系统
CN104570286A (zh) 一种微型鱼眼镜头及头戴显示设备
US7460314B2 (en) Three-piece type optical lens
CN101320124A (zh) 摄像透镜系统
CN207281374U (zh) 新型鱼眼镜头
CN204359996U (zh) 一种微型鱼眼镜头及头戴显示设备
CN109116514A (zh) 大视场角度的虹膜识别镜头
CN113625425A (zh) 光学镜头、摄像模组及电子设备
CN105511062B (zh) 一种光学成像模组
CN107450161A (zh) 新型鱼眼镜头
CN208795915U (zh) 大视场角度的虹膜识别镜头
CN217587742U (zh) 一种光学镜头
CN106291880A (zh) 一种大光圈超薄广角手机镜头
CN106932890B (zh) 一种智能车载广角镜头

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210108

Address after: No.388, North Zhonghua Road, Xinglongtai District, Panjin City, Liaoning Province

Patentee after: Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Address before: 124000 Zhonghua Road East, Xinglongtai District, Panjin City, Liaoning Province

Patentee before: LIAONING ZHONGLAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of utility model: Four piece lens with small incident angle of image plane

Effective date of registration: 20210726

Granted publication date: 20181130

Pledgee: China Construction Bank Corporation Panjin branch

Pledgor: Liaoning Zhonglan Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2021210000049