专利名称：：微小型镜头的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种微小型镜头，特别是一种可应用于微小型电子装置上的微小型镜头。
背景技术：
：随着科技的不断发展，携带型电子装置，如笔记本电脑、移动电话或个人数字助理器(PDA)等与光电技术相整合已成为当今科技发展的趋势之一，可拍照手机是此技术潮流中的典型代表。可拍照手机的取像镜头不仅需要具有良好的成像质量，还需要有较小的体积以及较低的成本。为了减小镜头体积及制造成本，目前镜头设计中有采用非球面透镜，非球面透镜可以避免因采用球面透镜所产生的球面像差，而且一片非球面透镜可以替代好几片球面透镜补偿像差，能够非常明显地简化镜头的光学设计，减小它的体积和重量。减小镜头体积和重量的更直接的方式就是减少镜片数量，尤其是对于目前广泛使用的可拍照手机而言，因可拍照手机均搭配有两个镜头，其中一个具有较高像素的拍摄能力；另一个具有较低像素的拍摄能力。因此，为了减小整个手机的体积、重量以及成本，对于具有较低像素要求的镜头可以只使用一个镜片，而且该镜片的光学设计还必须能够呈现最佳的影像质量。目前，许多业界人士正从事着只采用一个镜片的镜头设计研究，如美国专利第6，888，687号所揭示的一种照相镜头及相机模块，该照相镜头只采用了--个镜片，镜头的光学系统总长除以焦距(TTL/f)仅约为2.25、2.37或2.41等。尽管该已知照相镜头的光学总长相较于其它镜头设计的光学总长已经有明显缩短，但仍有必要提供一种光学总长更短的微小型镜头，以适用于更多的微小型电子装置的需求。
发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中微小型镜头体积较大的缺陷，提供一种成本低、总长短的微小型镜头。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种微小型镜头，其主要包含有一具有负屈光率的镜片，该镜片两面均采用非球面的设计，该微小型镜头满足下列条件0.45〈f/TTL〈1其中f表示该镜片的焦距值，TTL为该微小型镜头的光学系统总长。在本发明所述的微小型镜头中，还包含有一光圈，该光圈设置于该镜片的物方侧，或者设置于该镜片的像方侧。在本发明所述的微小型镜头中，所述镜片为玻璃镜片，其具有一朝向物方侧的凹面以及一朝向像方侧的凸面。在本发明所述的微小型镜头中，还包含有一影像感测组件，该影像感测组件的其中一表面可作为该微小型镜头的一成像面。实施本发明的微小型镜头，具有以下有益效果与先前技术相比较，本发明的微小型镜头只使用一个镜片，以降低成本、减轻重量，而因该镜片的焦距与该镜头的光学系统总长满足了一设计条件，从而使得该微小型镜头的总长可以更加縮短。下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明微小型镜头的第一实施例的结构示意图。图2A是本发明微小型镜头依据第一实施例的数值所形成的纵向像差的曲线示意图。图2B是本发明微小型镜头依据第一实施例的数值所形成的像场弯曲的曲线示意图。线示意图。图2D至2H分别是本发明微小型镜头依据第一实施例的数值所形成的慧星像差的曲线示意图，其中像高分别为0.OOOOmm，0.1930mm，0.3217mm，0.4504腦，以及0.6434mm。图21是本发明微小型镜头依据第一实施例的数值所形成的MTF特性的曲线示意图。图3是本发明微小型镜头的第二实施例的结构示意图。图4A是本发明微小型镜头依据第二实施例的数值所形成的纵向像差的曲线示意图。图4B是本发明微小型镜头依据第二实施例的数值所形成的像场弯曲的曲线示意图。图4C是本发明微小型镜头依据第二实施例的数值所形成的畸变像差的曲线示意图。图4D至4H分别是本发明微小型镜头依据第二实施例的数值所形成的慧星像差的曲线示意图，其中像高分别为O.OOOOmm，0.1935mm，0.3225mm，0.4515mm，以及0.6450mm。图41是本发明微小型镜头依据第二实施例的数值所形成的MTF特性的曲线示意图。图5是本发明微小型镜头的第三实施例的结构示意图。图6A是本发明微小型镜头依据第三实施例的数值所形成的纵向像差的曲线示意图。图6B是本发明微小型镜头依据第三实施例的数值所形成的像场弯曲的曲线示意图。图6C是本发明微小型镜头依据第三实施例的数值所形成的畸变像差的曲线示意图。图6D至6H分别是本发明微小型镜头依据第三实施例的数值所形成的慧星像差的曲线示意图，其中像高分别为0.OOOOmm，0.1935mm，0.3225mm，0.4515mm，以及0.6450mm。图61是本发明微小型镜头依据第三实施例的数值所形成的MTF特性的曲线示意图。附图标号说明微小型镜头1光圈30镜片10成像面20具体实施方式请参照图1所示，本发明微小型镜头1从物方到像方依次包含一光圈30、一具有负屈光率的镜片10以及一成像面20。在图1所示的实施例的结构中，光圈30设置于镜头1的最前方，用于限制进入光学系统的光束大小，而在其它结构实施例中，该光圈30还可以设置于镜头1的像方侧，如图3及图5中所示。该镜片10由玻璃材质制成，其透光系数较大，成像效果好，并可以使用模具成型大量生产，以降低成本。该镜片10具有一朝向物方侧的凹面及一朝向像方侧的凸面，其主要功能是使得入射光线能够完整的呈现在成像面20上。为供能得到最佳的成像质量，镜片IO采用双面均为非球面的设计。该成像面20是一影像感测组件的表面，其位于像方位置上，用以接收来自于镜片10的射出光线，并将光讯号转换为电讯号，再将该电讯号传送至显示器，使得影像能够完整呈现出来。该影像感测组件通常为一电荷耦合装置(ChargeCoupledDevice,简称CCD)或者互补式金氧半导体(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor简称CMOS),—般而言，在移动电话中因成本考虑，通常会采用CMOS组件。为能得到短小总长、较好的成像质量，本发明微小型镜头1需满足以下条件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在上述式子(1)中，f表示镜片10的焦距值，TTL(TotalTrackLength)为镜头1的光学系统总长。当f/TTL〈0.45时，镜头1的光学系统总长太长，不符合镜头微型化的要求；当f/TTL〉1时，镜头1的光学系统失焦(Defocus)严重，影像焦点没有出现在成像面20上，从而造成像差、球差、场曲、畸变都变大，以致MTF特性变差。在第一实施例的结构中，本发明微小型镜头1的光学系统总长除以镜片10焦距(TTL/f)的值仅约为1.59，相较于已知镜头的总长(已知的TTL/f约为2.25至2.41)更为縮短。除此之外，本发明微小型镜头1还具有大孔径数值(约1:3.2)、低成本的特点。由于本发明微小型镜头1只使用一个镜片10，故具有成本低、重量轻、组立简单等众多优点。本发明微小型镜头1的镜片10的两侧表面满足下列非球面公式ch2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中Z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考距光轴的位移值；k为锥度常量；c=l/r，r表示曲率半径；h表示镜片高度；A表示四次的非球面系数(4thOrderAsphericalCoefficient);B表示六次的非球面系数(6thOrderAsphericalCoefficient);C表示八次的非球面系数(8thOrderAsphericalCoefficient);D表示十次的非球面系数(10thOrderAsphericalCoefficient);E表示十二次的非球面系数(12thOrderAsphericalCoefficient);F表示十四次的非球面系数(14thOrderAsphericalCoefficient);G表示十六次的非球面系数(16thOrderAsphericalCoefficient)。下面将举例说明本发明微小型镜头1在具体实施过程中的数值实施例，其中所引用的表面序号S、1、2将分别代表光圈30、镜片10的靠近于物方的表面、镜片10的靠近于像方的表面。本发明微小型镜头1在具体实施过程中的第一数值实施例如下表一所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>依照上述表一进行设计，本发明微小型镜头1的光学系统总长为1.59322ram，本发明镜片10的焦距除以镜头1的光学系统总长(f/TTL)仅约为0.628。在该第一实施例的数值中，镜片10的非球面系数的具体数值为表面序号l(镜片10的物方侧，即其凹面)k=_363.93A=-29,24B=1385.62C=_4.04E4D=4.6E5E=0F=0G=0表面序号2(镜片10的像方侧，即其凸面)k二0.068A二一0.98B=6.5C=—554.5D二1.32E4E=-1.61E5F=9.82E5G=_2.32E6依照该第一实施例的数值进行设计，本发明微小型镜头1的纵向像差、像场弯曲、畸变像差、慧星像差以及MTF特性均具有良好的校正，其光学表现如图2A至图2I所示。本发明微小型镜头1在具体实施过程中的第二实施例的数值如下表二所表二<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>依照上述表二进行设计，本发明光圈30设置于镜片10的像方侧，并紧贴靠于镜片10的凸面，如图3所示。本发明微小型镜头1的光学系统总长为1.63768mrn，本发明镜片10的焦距除以镜头1的光学总长(f/TTL)仅约为0.625。在该第二实施例的数值中，镜片IO的非球面系数的具体数值为表面序号l(镜片10的物方侧，即其凹面)k=19.91A二—2.39B=11.38C=—297.438D=7128.31E=-1.2E4F二-7.9E5G=5.25E6表面序号2(镜片10的像方侧，即其凸面)k二-0.413A=0.186B二-IO.09026.5D=760.02E=1176.6F=l.95E4G=_2.72E5依照该第二实施例的数值进行设计，本发明微小型镜头1的纵向像差、像场弯曲、畸变像差、慧星像差以及MTF特性均具有良好的校正，其光学表现如图4A至图4I所示。本发明微小型镜头1在具体实施过程中的第三实施例的数值如下表三所示表三表面序号曲率半径(mm)(Radius)厚度(mm)(Thickness)折射率(Nd)阿贝系数(Vd)1-1.3270.421.693553.1862-0.5160Soo1.035依照上述表三进行设计，本发明光圈30设置于镜片10的像方侧，并紧贴靠于镜片10的凸面，如图5所示。本发明微小型镜头1的光学系统总长为1.50782mrn，本发明镜片10的焦距除以镜头1的光学总长(f/TTL)仅约为0.627。在该第三实施例的数值中，镜片IO的非球面系数的具体数值为表面序号l(镜片10的物方侧，即其凹面)k二-497.9A=-11.91B=207.56C=-2900D=1.61E4E=0F=0G=0表面序号2(镜片10的像方侧，即其凸面)k=2.55A=3.56B=-225C=l.23E4D=-1.85E5E=0F二0G二O依照该第三实施例的数值进行设计，本发明微小型镜头1的纵向像差、像场弯曲、畸变像差、慧星像差以及MTF特性均具有良好的校正，其光学表现如图6A至图6I所示。以上所述者仅为本发明的较佳实施方式，凡本领域的技术人员依本发明的精神所作的等效修饰或变化，皆涵盖于权利要求的范围内。权利要求1.一种微小型镜头，其特征在于，包含有一具有负屈光率的镜片，所述镜片两面均为非球面，所述微小型镜头满足下列条件0.45＜f/TTL＜1其中f表示所述镜片的焦距值，TTL为所述微小型镜头的光学系统总长。2.如权利要求1所述的微小型镜头，其特征在于，还包含有光圈，所述光圈设置于所述镜片的物方侧，或者设置于所述镜片的像方侧。3.如权利要求2所述的微小型镜头，其特征在于，所述镜片具有朝向物方侧的凹面以及朝向像方侧的凸面。4.如权利要求3所述的微小型镜头，其特征在于，所述镜片为玻璃镜片。5.如权利要求4所述的微小型镜头，其特征在于，进一步包含有影像感测组件，具有一表面，其中所述影像感测组件的表面构成所述微小型镜头的成像面。全文摘要本发明涉及一种微小型镜头，其从物方至像方依次包含有一光圈、一具有负屈光率的镜片以及一成像面，其中所述光圈用来限制进入光学系统的光束大小；所述镜片由玻璃材质制成，具有一朝向物方侧的凹面以及一朝向像方侧的凸面，所述凹面及凸面均采用非球面设计；所述成像面是影像感测组件的表面，位于像方位置上，用来接收来自于镜片的射出光线。本发明镜片焦距与镜头的光学系统总长满足特定的设计条件，可使得所述微小型镜头的总长更加缩短。文档编号G02B13/00GK101246252SQ20071008522公开日2008年8月20日申请日期2007年2月13日优先权日2007年2月13日发明者张杰富,陈俊宏申请人:亚洲光学股份有限公司