CN2884235Y - 一种数码相机镜头 - Google Patents
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Abstract
一种数码相机镜头，其包括有光阑和多块的透镜依次组合而成，其特征在于第一透镜为正透镜，且0.1＜f1/f＜1.0；第二透镜为负透镜，且0.1＜－f2/f＜1.0；第三透镜为正透镜，且0.1＜f3/f＜1.；第四透镜为负透镜，0.1＜－f4/f＜1.0；第五透镜为正透镜，0.1＜f5/f＜1.5；上述的f代表整个镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5依次代表第一、第二、第三、第四、第五透镜的各自焦距，它使镜头厚度减薄，成本下降。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数码相机镜头。
背景技术
随着科技的不断进步，数码相机正在走进广大老百姓的家庭生活中，传统的数码相机的镜头是采用多片的透镜组成而成，如专利号为02218484.8的中国专利“数码相机镜头”，它包含一固定光阑和一光学组，其特征在于：光学组包含第一、第二、第三、第四、第五镜片，从物方开始，第一镜片为弯月负透镜，位于镜头的始端；第二镜片为双凸正透镜；第三镜片为双凹负透镜；第四镜片为弯月正透镜；其靠像方那一面的曲率半径大于靠物方那一面的曲率半径；所说的固定光阑位于第二镜片和第三镜片之间。其分辨率比较低，不太适用于现在高要求的可达到500万像素的数码相机中去，而传统的500万像素的数码相机其镜头一般是采用6片玻璃镜片做成的，造成镜头厚度比较大，不利安装使用，镜片多，成本上升，需要我们做进一步的改进设计。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有背景技术而提供一种镜头厚度减薄、成本下降的数码相机镜头。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种数码相机镜头，其包括有光阑和多块的透镜依次组合而成，其特征在于第一透镜为正透镜，且0.1＜f1/f＜1.0；第二透镜为负透镜，且0.1＜-f2/f＜1.0；第三透镜为正透镜，且0.1＜f3/f＜1.；第四透镜为负透镜，0.1＜-f4/f＜1.0；第五透镜为正透镜，0.1＜f5/f＜1.5；上述的f代表整个镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5依次代表第一、第二、第三、第四、第五透镜的各自焦距。
所述的第一透镜折射率范围是1.70＜Nd1＜1.84，色散系数40＜Vd1＜55；第二透镜折射率范围是1.65＜Nd2＜1.8，色散系数22＜Vd2＜37；第三透镜折射率范围是1.70＜Nd3＜1.84，色散系数40＜Vd3＜55；第四透镜折射率范围是1.54＜Nd4＜1.69，色散系数32.5＜Vd4＜47.5；第五透镜折射率范围是1.70＜Nd5＜1.84，色散系数40＜Vd5＜55。
所述的第一透镜正面的曲率半径是4.8538，中心厚度/间隔比是1.8444，背面的曲率半径是-18.5678，中心厚度/间隔比是0.2921，折射率是1.788310，色散系数47.412448，镜片的有效直径是正面3.59，背面是4.000771；第二透镜正面的曲率半径是-6.9499，中心厚度/间隔比是0.6，背面的曲率半径是5.9565，中心厚度/间隔比是0.3978，折射率是1.717412，色散系数29.511487，镜片的有效直径是正面4.03595，背面是4.278829；第三透镜正面的曲率半径是21.1176，中心厚度/间隔比是2.1897，背面的曲率半径是-5.2133，中心厚度/间隔比是1.482，折射率是1.788310，色散系数47.412448，镜片的有效直径是正面4.403965，背面是5.036497；第四透镜正面的曲率半径是-3.2722，中心厚度/间隔比是0.6，背面的曲率半径是26.6406，中心厚度/间隔比是0.3866，折射率是1.788310，色散系数47.412448，镜片的有效直径是正面8.6，背面是8.6。
所述的在第5透镜的后面设置有成像平板玻璃，它可以选择性地作为滤色片或者作为OLPF低通滤波器。
所述的第一透镜至平板玻璃之间至少一个表面涂有红外截止滤膜。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：仅仅采用了5片镜片做成了镜头，比传统的镜头减少了一片，减薄了厚度，并降低了成本，在优化的实施例子中，使镜头的分辨率可以达到500万像素，完全满足现在高要求500万像素的数码相机的需求，经过实验实验表明，6片镜片的镜头除了像面入射角度具有一定优势外，其它性能方面没有优势，所以，本实用新型的技术达到预期的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型的数码相机镜头的结构示意图；
图2为本实用新型的数码相机镜头的MTF图；
图3为本实用新型的数码相机镜头的相对光照图；
图4为本实用新型的数码相机镜头的场曲图；
图5为本实用新型的数码相机镜头的光学畸变图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示意，该数码相机镜头的光学系统由五枚玻璃镜片、一个固定光阑、一枚红外防止滤色片构成。如图所示，5枚镜片按照从物方到像方的次序分别标记为G1、G2、G3、G4、G5。前面为光阑，第5枚镜片G5后面是平板玻璃，再后面是像面。
G1为正透镜，且0.1＜f1/f＜1.0
G2为负透镜，且0.1＜-f2/f＜1.0
G3为正透镜，且0.1＜f3/f＜1.0
G4为负透镜，且0.1＜-f4/f＜1.0
G5为正透镜，且0.5＜f5/f＜1.5
其中f代表整个镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5依次代表G1、G2、G3、G4、G5各个单片镜片的焦距。
具体的一个最佳设计例子：
Surf Radius Thickness Nd Vd Diameter
面序 曲率半径 中心厚度/间隔 折射率 色散系数 镜片有效直径
物面 0 Infinity Infinity
光阑 1 Infinity 0 3.59
G1 2 4.8538 1.8443 1.788310，47.412448 4.000771
G1 3 -18.5678 0.2921 4.047155
G2 4 -6.9499 0.6 1.717412，29.511487 4.03593
G2 5 5.9565 0.3978 4.278829
G3 6 21.1176 2.1897 1.788310，47.412448 4.403965
G3 7 -5.2133 1.482 5.036497
G4 8 -3.2722 0.6 1.614132，40.034548 4.992007
G4 9 26.6406 0.3866 6.47904
G5 10 13.108 2.5655 1.788310，47.412448 8.6
G5 11 -18.7414 0.4535 8.6
12 Infinity 1.5 1.516372，64.074847 8.861119
13 Infinity 0.963
像面 14 Infinity
其中从G1～G5各片镜片的Nd和Vd满足以下特征：
G1 1.70＜Nd1＜1.84 40＜Vd1＜55
G2 1.65＜Nd2＜1.8 22＜Vd2＜37
G3 1.70＜Nd3＜1.84 40＜Vd3＜55
G4 1.54＜Nd4＜1.69 32.5＜Vd4＜47.5
G5 1.70＜Nd5＜1.84 40＜Vd5＜55
本镜头总长小于13.3mm，当物体处于无穷远时。
该镜头具有总长度短13.3mm，体积小，易加工，高性能，可达500万像素分辨率。
本镜头达到500万像素的分辨率要求：
以OmniVision的OV5610 500万像素CMOS传感器为例，标称517万像素，其像素间隔为2.775微米，整个有效成像面的对角线长度为8.991mm。
由像素间隔2.775微米可计算出它的极限分辨率是180lp/mm
按照国际惯例，以极限分辨率的65％～70％作为镜头中心分辨率的标准即大于117lp/mm～126lp/mm，以极限分辨率的55％～60％作为镜头周边分辨率的标准即大于99lp/mm～108lp/mm。
周边分辨率的检验位置在中心到对焦连线的70％～80％范围内。以OV5610计算，像高是对角线长度的一半即4.5mm，它的70％～80％就是3.15mm～3.6mm。
如图2的调制传递函数对像高的关系图，我们以较高的标准来检验本镜头的分辨率性能：图2中S1、S2、S3曲线分别为空间频率100、125、160 CY/Mm的曲线，数据是0.436至0.6563微米。
中心以160lp/mm来衡量；
周边以125lp/mm来衡量。
可以看到中心(即像高为0.00的座标处)160lp/mm的MTF值大于0.55即55％，周边125lp/mm的MTF值大于0.4即40％。
这样的MTF值满足500万像素的要求是充分的。
本镜头的相对周边亮度比为70％，远高于一般55％～60％的要求，如图3，为相对周边光亮度，像高为mm，波长是0.546微米。
本镜头的最大畸变仅为-1.03％，见图4-5。其中图4、5中，最大像高是4.5mm，波长分别是0.436、0.486、0.546、0.588、0.656微米。
Claims (5)
1、一种数码相机镜头，其包括有光阑和多块的透镜依次组合而成，其特征在于第一透镜为正透镜，且0.1＜f1/f＜1.0；第二透镜为负透镜，且0.1＜-f2/f＜1.0；第三透镜为正透镜，且0.1＜f3/f＜1.；第四透镜为负透镜，0.1＜-f4/f＜1.0；第五透镜为正透镜，0.1＜f5/f＜1.5；上述的f代表整个镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5依次代表第一、第二、第三、第四、第五透镜的各自焦距。
2、根据权利要求1所述的数码相机镜头，其特征在于所述的第一透镜折射率范围是1.70＜Nd1＜1.84，色散系数40＜Vd1＜55；第二透镜折射率范围是1.65＜Nd2＜1.8，色散系数22＜Vd2＜37；第三透镜折射率范围是1.70＜Nd3＜1.84，色散系数40＜Vd3＜55；第四透镜折射率范围是1.54＜Nd4＜1.69，色散系数32.5＜Vd4＜47.5；第五透镜折射率范围是1.70＜Nd5＜1.84，色散系数40＜Vd5＜55。
3、根据权利要求2所述的数码相机镜头，其特征在于所述的第一透镜正面的曲率半径是4.8538，中心厚度/间隔比是1.8444，背面的曲率半径是-18.5678，中心厚度/间隔比是0.2921，折射率是1.788310，色散系数47.412448，镜片的有效直径是正面3.59，背面是4.000771；第二透镜正面的曲率半径是-6.9499，中心厚度/间隔比是0.6，背面的曲率半径是5.9565，中心厚度/间隔比是0.3978，折射率是1.717412，色散系数29.511487，镜片的有效直径是正面4.03595，背面是4.278829；第三透镜正面的曲率半径是21.1176，中心厚度/间隔比是2.1897，背面的曲率半径是-5.2133，中心厚度/间隔比是1.482，折射率是1.788310，色散系数47.412448，镜片的有效直径是正面4.403965，背面是5.036497；第四透镜正面的曲率半径是-3.2722，中心厚度/间隔比是0.6，背面的曲率半径是26.6406，中心厚度/间隔比是0.3866，折射率是1.788310，色散系数47.412448，镜片的有效直径是正面8.6，背面是8.6。
4、根据权利要求1至3所述的任意一种数码相机镜头，其特征在于所述的在第5透镜的后面设置有平板玻璃。
5、根据权利要求4所述的任意一种数码相机镜头，其特征在于所述的第一透镜至平板玻璃之间至少一个表面涂有红外截止滤膜。
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