CN2765205Y - 复合透镜结构的高像质微型光学镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头。它包括镜筒及承座，镜筒前端设置有光阑，它的技术要点在于镜筒的空腔中、光阑后依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜，第二与第三透镜之间设有隔圈；所述的第一透镜为双凸透镜，第二透镜的两个表面为双凹的非球面形状，第三透镜的第一个面是椭球状的非球面，而第二个面为双曲线形的非球面。本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种高像素、体积小，可使用于数码相机和手机的光学镜头。

Description

复合透镜结构的高像质微型光学镜头

【技术领域】

本实用新型涉及一种光学镜头，尤其涉及一种应用于高像质手机、高像质照相机的微型光学镜头，该镜头由多片透镜组成复合透镜结构。

【背景技术】

目前使用的照相机、手机数码镜头普遍存在这样的缺点：像素比较低、外形尺寸较大。市场上现在主流的照相手机主要是10万、30万像素的低配置镜头，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；而且照相手机用数码镜头的外形偏大，外径一般大于M8，光学系总长大于6.5mm，相当一部分外置于手机，这使得携带不方便，即使是用到内置照相手机上也不够小巧。

本实用新型为了克服以上的缺点，进行了有益的改进。

【实用新型内容】

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种高像素、体积小，可使用于数码相机和手机的光学镜头。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案：

一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，包括镜筒及承座，镜筒前端设置有光阑，镜筒的空腔中、光阑后依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜，第二与第三透镜之间设有隔圈；所述的第一透镜为双凸透镜，第二透镜的两个表面为双凹的非球面形状，第三透镜的第一个面是椭球状的非球面，而第二个表面为双曲线形的非球面；

如上所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，所述的第二、第三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；

如上所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜的系统元件特性满足以下表达式：0.4＜f1/f23＜0.8，vd23P-vd23N＞20，其中，f1为第一透镜的焦距，f23为第二三透镜的组合焦距，vd23P为二三透镜组中的正透镜的色散系数，vd23N为二三透镜组中的负透镜的色散系数；

如上所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，所述的承座套合在镜筒后端的外圆周上，承座与镜筒之间螺纹配合固定，镜筒的前端还设有使承座相对镜筒旋进或旋出的齿轮；

如上所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，其特征在于所述的镜筒及承座的空腔中、第三透镜的后部还设有滤光片。

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：1、本实用新型的数位镜头能够达到130万像素以上，而现有微型数位镜头一般是10万、30万像素；2、本实用新型的照度像面整体均匀、明亮，而现有微型数位镜头多数中心亮，四周暗；3、本实用新型的锐利度高、颜色分明，而现有微型数位镜头锐利度不够；4、本实用新型的体积比现有产品更小，迎合市场。

【附图说明】

图1是本实用新型的剖视图；

图2是本实用新型的左视图；

图3是第一透镜的示意图；

图4是第二透镜的示意图；

图5是第三透镜的示意图；

图6是镜筒的立体图；

图7是承座的立体图；

图8是本实用新型的正视图。

【具体实施方式】

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，包括镜筒1及承座2，镜筒前端设置有光阑3，在镜筒的空腔中、光阑3后依次设有第一透镜4、第二透镜5、第三透镜6，第二与第三透镜之间设有隔圈7；所述的第一透镜为双凸透镜，第二透镜的两个表面为双凹的非球面形状，第三透镜的第一个面61是椭球状的非球面，而第二个面62为双曲线形的非球面，第二、第三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

1、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时面形曲线为双曲线，等于-1时为抛物线，介于-1到0之间时为椭圆，等于0时为圆形，大于0时为扁圆形。α₁至α₈分别表示各径向坐标所对应的系数。通过以上参数可以精确设定透镜前后两面非球面的形状尺寸。

2、根据设计要求，第二透镜第一面非球面的形状为扁圆形，要求其k系数大于0；第二面非球面形状为双曲线，其k系数小于0。第三透镜第一面非球面和第二面非球面形状都为扁圆形，其k系数都大于1。

3、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和第二透镜之间的距离；同时第二和第三透镜之间的距离则需尽量增大。

系统元件特性满足以下表达式：0.4＜f1/f23＜0.8，vd23P-vd23N＞20，其中，f1为第一透镜的焦距，f23为第二三透镜的组合焦距，vd23P为二三透镜组中的正透镜的色散系数，vd23N为二三透镜组中的负透镜的色散系数。

承座2套合在镜筒1后端的外圆周上，承座与镜筒之间螺纹配合固定，镜筒1的前端还设有齿轮11，旋转镜筒的齿轮，就可以使承座相对镜筒旋进或旋出，从而使镜头相对物体的视野拉大或缩小。

镜筒及承座的空腔中、第三透镜的后部还设有滤光片8，光线是从滤光片进入的，滤光片对镜头有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线。

光阑面位于光学系统的最前面，它可以使得系统的镜片通光口径最小，从而使得光学系统的体积小型化。

第二透镜的两个表面需采用双凹的非球面形状，它具有折射本领随着与光轴分开的高度加大而变弱的形状。

第三透镜的第一个面是椭球状的非球面，而第二个表面必须采用双曲线形的非球面，它可以有效地使得场曲最小化。

系统的第一透镜具有正折射本领，第二透镜具有负折射本领，第三透镜具有正折射本领，第二透镜和第三透镜的组合具有负折射本领，从而使得光学系统的像方主面前移，从而使得系统长度缩短。

Claims (5)

1、一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，包括镜筒(1)及承座(2)，镜筒前端设置有光阑(3)，其特征在于镜筒的空腔中、光阑后依次设有第一透镜(4)、第二透镜(5)、第三透镜(6)，第二与第三透镜之间设有隔圈(7)；所述的第一透镜为双凸透镜，第二透镜的两个表面为双凹的非球面形状，第三透镜的第一个面(61)是椭球状的非球面，而第二个面(62)为双曲线形的非球面。

2、根据权利要求1所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，其特征在于所述的第二、第三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。

3、根据权利要求2所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，其特征在于所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜的系统元件特性满足以下表达式：0.4＜f1/f23＜0.8，vd23P-vd23N＞20，其中，f1为第一透镜的焦距，f23为第二三透镜的组合焦距，vd23P为二三透镜组中的正透镜的色散系数，vd23N为二三透镜组中的负透镜的色散系数。

4、根据权利要求1所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，其特征在于所述的承座(2)套合在镜筒(1)后端的外圆周上，承座与镜筒之间螺纹配合固定，镜筒的前端还设有使承座相对镜筒旋进或旋出的齿轮(11)。

5、根据权利要求1所述的一种复合透镜结构的高像质微型光学镜头，其特征在于所述的镜筒(1)及承座(2)的空腔中、第三透镜(6)的后部还设有滤光片(8)。

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