專利名稱：一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學(xué)鏡頭，尤其涉及一種應(yīng)用于高像素手機、高像質(zhì)照相機的微型光學(xué)鏡頭的混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭。
背景技術(shù)：
目前使用的照相機、手機數(shù)碼鏡頭普遍存在這樣的缺點:像素比較低、外形尺寸較大。市場上現(xiàn)在主流的照相手機主要是10萬、30萬像素的低配置鏡頭，所拍攝的圖像像質(zhì)無論是整體的清晰度還是照度的均勻性等方面均不夠理想，只能用作待機畫面或一般欣賞，遠遠不能滿足以打印精美的照片。而且照相手機用數(shù)碼鏡頭的外形偏大，外徑一般大于8mm，而且用于高像素芯片局限于采用CCD感光片，而CCD感光技術(shù)控制在日系廠商手中，較為領(lǐng)先的產(chǎn)品取得非常困難，同時用于CCD感光片的鏡頭比較長，光學(xué)系總長大于8mm，用到內(nèi)置照相手機上顯得體積較大。為解決上述所存在的問題，本實用新型作出有益的改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高像素、體積小，可使用于數(shù)碼相機和手機的混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型采用下列技術(shù)方案:—種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，包括鏡筒和承座以及光闌，在鏡筒內(nèi)從外到里分別設(shè)有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡，第四透鏡；其特征在于:所述的第一透鏡為雙凸的非球面透鏡，所述的第二透鏡的截面為彎月形球面，所述的第三透鏡的截面為雙曲線形的非球面，所述的第四透鏡的截面為雙曲線形狀的非球面；如上所述的一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡相鄰?fù)哥R的接觸面上分別設(shè)有環(huán)形的可消除雜光的遮光紙；如上所述的一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在于:所述的第一透鏡的第一面為橢圓非球面形狀，第二面為扁圓橢球面；如上所述的一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在于:第一透鏡、第三透鏡、第四透鏡的非球面的表面形狀滿足以下方程:Z=cy2/{1+ V [1- (1+k)
C2Y2 ]} + αιΥ2+α 2y4+ α 3y6+ α 4y8+ α 5y10+ α 6y12+ α 7y14+ α 8y16 ；如上所述的一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在于:第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡的系統(tǒng)元件特性滿足以下表達式:-0.4〈f 1/f234〈0，vd234P-vd234N>30mm ；如上所述的一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在于:在第三透鏡的下方與第四透鏡的接觸面之間設(shè)有用于保證透鏡之間的距離的隔圈；[0013]如上所述的ー種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在干:在所述的鏡筒及承座的空腔中，第四透鏡的后部還設(shè)有濾光片，該濾光片固定在承座上。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點:1、本實用新型的數(shù)位鏡頭能夠達到300萬像素以上，而現(xiàn)有微型數(shù)位鏡頭一般是10萬、30萬像素；2、本實用新型的照度像面整體均勻、明亮，而現(xiàn)有微型數(shù)位鏡頭多數(shù)中心亮，四周暗；3、本實用新型的鋭利度高、顔色分明，色彩還原性好；4、本實用新型可以用于300萬像素的CMOS感光片；5、本實用新型還解決了以前玻塑混合結(jié)構(gòu)中的玻璃鏡片加工困難而導(dǎo)致的良品率低和成本相對較高的問題。

圖1是本實用新型的正視圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是本實用新型的立體圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細描述:ー種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像`質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，包括鏡筒I及承座2，鏡筒I的前端設(shè)置有光闌3，光闌3位于光學(xué)系統(tǒng)的最前面，它可以使得系統(tǒng)的鏡片通光口徑最小，從而使得光學(xué)系統(tǒng)的體積小型化。在光闌3之后，鏡筒I的空腔中，依次設(shè)有第一透鏡4、第ニ透鏡5、第三透鏡6，第四透鏡7。所述的第一透鏡4為雙凸的非球面透鏡，該第一透鏡4的上表面為橢圓非球面形狀，下表面為扁圓橢球面。第二透鏡5的表面為彎月形球面形狀，它具有高折射本領(lǐng)，由于本身在光學(xué)系統(tǒng)中的位置和高折射率而使其外徑設(shè)計得較大就成為可能。這里不同于一般結(jié)構(gòu)中把玻璃球面透鏡放在光學(xué)系統(tǒng)最前面，因為考慮到玻璃鏡片加工和裝配的エ藝相矛盾的問題，本實用新型通過前后非球面像差的合理分配以及同玻璃透鏡像差的巧妙均衡從而解決了前面的エ藝問題；第三透鏡6的上表面為雙曲線形的非球面，下表面必須為雙曲線形的非球面，它可以有效地使得場曲減小，第四透鏡7的表面為雙曲線形狀的非球面，這第三、四透鏡6、7的配合有效解決了各種像差均衡的問題。為減小光線在各透鏡之間的折射變化角度，控制成像畸變，結(jié)構(gòu)上需要盡量減小第一透鏡4和第二透鏡5之間的距離；同時第二透鏡5和第三透鏡6之間的距離則需盡量増大；為改善場曲像差，第三透鏡6的雙面設(shè)計成雙曲線非球面。所述的第一透鏡4、第二透鏡5、第三透鏡6、第四透鏡7相鄰的透鏡的接觸面上分別設(shè)有環(huán)形的可消除雜光的遮光紙8，最大限度地減低成像的失真。在第三透鏡6下方的遮光紙8與第四透鏡7的接觸面之間設(shè)有用于保證透鏡之間的距離的隔圈10。在所述的鏡筒I及承座2的空腔中，第四透鏡7的后部還設(shè)有濾光片9，該濾光片9固定在承座來上，濾光片9的下方就是CMOS感光芯片，光線是從濾光片9進入的，濾光片9對CMOS感光芯片有一定的保護作用，同時也過濾一部分光線，使圖像色彩亮麗和銳利的同時具有良好的色彩還原性，該濾光片9除了解決色彩方面的問題以外，還保證了后面的封裝工藝的順利進行。第一透鏡4、第三透鏡6、第四透鏡7的非球面的表面形狀滿足以下方程:Z=cy2/(1+ V [l-l+kc2y2]} + a ^2+ a 2y4+ α 3y6+ α 4y8+ α 5y10+ α 6y12+ α 7y14+ α 8y16 ;在公式中，參數(shù) C為半徑所對應(yīng)的曲率，y為徑向坐標(其單位和透鏡長度單位相同)，k為圓錐二次曲線系數(shù)。當k系數(shù)小于-1時面形曲線為雙曲線，等于-1時為拋物線，介于-1到O之間時為橢圓，等于O時為圓形，大于O時為扁圓形。\至Ci8分別表示各徑向坐標所對應(yīng)的系數(shù)，通過以上參數(shù)可以精確設(shè)定透鏡前后兩面非球面的形狀尺寸。在本實用新型中，第一透鏡4第一面為橢圓非球面形狀，要求k系數(shù)在-1…O之間，第二面非球面形狀為扁圓橢球面，其系數(shù)k的范圍應(yīng)該大于I ;第三透鏡6的第一面非球面和第二面非球面形狀都為雙曲線形，其k系數(shù)都小于-1 ;第四透鏡7的第一面非球面和第二面非球面形狀都為雙曲線形，其k系數(shù)都小于-1。第一透鏡4、第二透鏡5、第三透鏡6的系統(tǒng)元件特性滿足以下表達式:-0.4<fl/f234〈0，vd234P-vd234N>30mm，其中，fl為第一透鏡4的焦距，f234為第二、三、四透鏡5、6、7的組合焦距，vd23P為二、三透鏡5、6組中的正透鏡的色散系數(shù)，vd23N為二、三透鏡5、6組中的負透鏡的色散系數(shù)。系統(tǒng)的第一 透鏡4具有正折射本領(lǐng)，第二透鏡5具有負折射本領(lǐng)，第三、第四透鏡6、7具有正折射本領(lǐng)，第二透鏡5、第三透鏡6和第四透鏡7的組合具有負折射本領(lǐng)，從而使得光學(xué)系統(tǒng)的像方主面前移，從而使得系統(tǒng)長度縮短。
權(quán)利要求1.ー種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，包括鏡筒(I)和承座(2)以及光闌(3)，在鏡筒(I)內(nèi)從外到里分別設(shè)有第一透鏡(4)、第二透鏡(5)、第三透鏡(6)，第四透鏡(7);其特征在干:所述的第一透鏡(4)為雙凸的非球面透鏡，所述的第二透鏡(5)的截面為彎月形球面，所述的第三透鏡(6)的截面為雙曲線形的非球面，所述的第四透鏡(7)的截面為雙曲線形狀的非球面；所述的第一透鏡(4)、第二透鏡(5)、第三透鏡(6)、第四透鏡(7)相鄰?fù)哥R的接觸面上分別設(shè)有環(huán)形的可消除雜光的遮光紙(8);所述的第一透鏡(4)的第一面為橢圓非球面形狀，第二面為扁圓橢球面；第一透鏡(4)、第二透鏡(5)、第三透鏡(6)的系統(tǒng)元件特性滿足以下表達式:-0.4〈fl/f234〈0，vd234P-vd234N>30mm ;在第三透鏡(6)的下方與第四透鏡(7)的接觸面之間設(shè)有用于保證透鏡之間的距離的隔圈(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在于:第一透鏡(4)、第三透鏡(6)、第四透鏡(7)的非球面的表面形狀滿足以下方程:Z=cy2/{1+ V [1- ( 1+k) c2y2]} + a び2+a 2y4+a 3y6+a 4y8+a 5y10+a 6y12+a 7y14+a 8y16。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭，其特征在干:在所述的鏡筒(I)及承座(2)的空腔中，第四透鏡(7)的后部還設(shè)有濾光片(9)，該濾光片(9)固定在承座上。`
專利摘要本實用新型涉及一種混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭。本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)不足，而提供了一種高像素、體積小，可使用于數(shù)碼相機和手機的混合透鏡結(jié)構(gòu)的高像質(zhì)微型非球面光學(xué)鏡頭。包括鏡筒和承座以及光闌，在鏡筒內(nèi)從外到里分別設(shè)有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡，第四透鏡；所述的第一透鏡為雙凸的非球面透鏡；所述的第二透鏡的截面為彎月形球面；所述的第三透鏡的截面為雙曲線形的非球面；所述的第四透鏡的截面為雙曲線形狀的非球面。本實用新型主要應(yīng)用于照相手機方面。
文檔編號G02B7/00GK202916488SQ20122054027
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月20日
發(fā)明者肖明志, 蔡賓 申請人:中山聯(lián)合光電科技有限公司