光学镜头的制作方法

文档序号:2735639阅读:247来源:国知局

专利名称::光学镜头的制作方法
技术领域
:本实用新型涉及一种光学镜片组,特别是涉及一种四片式的光学镜头。
背景技术
:近年来携带型电子产品纷纷推出具有摄影或拍照功能的新产品,主要是利用内建有光学镜头与影像感测元件来达成这样的功能;但由于携带型电子产品的轻巧化趋势,使得其中的光学镜头除了光学性能要不断提升之外,还须要考量内建时要配合的尺寸问题。参阅图i,是现有一种四片式光学镜头l,从物体侧到成像侧依序包含有一孔径光栏10、一第一透镜ll、一第二透镜12、一第三透镜13、一第四透镜14,及一滤光片15。而该第一、第二、第三、第四透镜11-14分别是正屈光率的弯月型透镜、负屈光率的弯月型透镜、正屈光率的弯月型透镜,及负屈光率的双凹透镜。现有四片式光学镜头1的详细资料如下表透镜面半径厚度Ndvd孔径光栏10平面0第一透镜11第一面1111.7760.681.53155.8第二面1129,1780.21第二透镜12第一面12112.0700.401.60727,0第二面1222.6320.73第三透镜13第一面131-5.9231.141.53155.8第二面132-1.1760.53第四透镜14第一面141-16.9080.391.53155,8第二面1421.6181.2滤光片15第一面151平面0.31.51160.4第二面152平面0.28成^f象面平面其中,从第一透镜11第一面111到第四透《竟14第二面142共计八个曲面均是呈非球面,而该非球面是依下列公式定义'而其中各项系数列表如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>参阅图2,虽然上述现有四片式光学镜头1可以将一待拍摄物成像在该影像感测元件上,但由于提供正屈光率的'第一、第三透镜ll、13皆是弯月型,所以各具有一会发散光线的凹面,如此让整个光学镜头1总和四个透镜后的屈光率只能达到一定上限的正数值,造成整个光学镜头1在尺寸上有缩短长度的困难。但是,如果为了提高整个光学镜头1的屈光率,而将现有第一透镜11中呈凸面的第一面及第三透镜13中呈凸面的第二面132,缩小其半径r值,则又会因半径r值过小而导致成像面上的成像具有明显的像差,而降低成像品质,特别是如图2中所示的轴上球差及轴上色散。由此可见,上述现有四片式光学镜头在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的光学镜头,实属当前重要研发课题之一,亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的四片式光学镜头存在的缺陷,本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的光学镜头,能够改进一^l殳现有的四片式光学镜头,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容本实用新型的目的在于,克服现有的四片式光学镜头存在的缺陷,而提供一种新型结构的光学镜头,所要解决的技术问题是使其可缩短长度及提高成像品质的光学镜头,非常适于实用。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种光学镜头,其中从物体侧到成像侧依序包含有一个孔径光栏;一片第一透镜,是正屈光率的双凸透镜,并具有分别呈非球面的一第一面及一第二面;一片第二透镜,是负屈光率的透镜,并具有一呈非球面的第一面,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面;一片第三透镜,是正屈光率的弯月型透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面,及一呈非球面的第二面;一片第四透#:,具有分别呈非球面的一第一面及一第二面o,、,进一步^现。前述的光学镜头,其中所述的第二透镜是一片弯月型透镜,另外,该第四透镜是一片负屈光率的弯月型透镜且该第一面是凸向物体侧。前述的光学镜头,其中所述的第二透镜是一片双凹透镜,另外,该第四透镜是一片负屈光率的双凹透镜。前述的光学镜头,其中所述的第一透镜是满足下列条件式0.4<fl/f<0.9fl:第一透镜的焦距;f:光学镜头的系统焦距。前述的光学镜头,其中所述的第二透镜是满足下列条件式0.5<f2I/f<1.2f2:第二透镜的焦距;f:光学镜头的系统焦距。前述的光学镜头,其中所述的第三透镜是满足下列条件式0.3<f3/f<0.9f3:第三透镜的焦距;f:光学镜头的系统焦距。前述的光学镜头,其中所述的第四透镜是满足下列条件式Ir7+r8I/Ir7-r8|<1.5r7:第四透镜的第一面的半径r值;r8:第四透镜的第二面的半径r值;f:光学镜头的系统焦距。。前述的光学镜头,其中所述的第一透镜与第二透镜与第三透镜是满足下列条件式0.3<f123I/f<0.8fl23:第一透镜与第二透镜与第三透镜的合成焦距;f:光学镜头的系统焦距。前述的光学镜头,其中所述的第一透镜与第二透镜是满足下列条件式0.01<d/f<0.1d:第一透镜与第二透镜的空气间隙;f:光学镜头的系统焦距。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术内容可知,为达到上述目的,本实用新型提供了一种光学镜头,从物体侧依序包含一孔径光栏、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜,及一第四透镜;其中,该第一透镜是正屈光率的双凸透镜,并具有分别呈非球面的一第一面及一第二面;该第二透镜是负屈光率的弯月型透镜,并具有一凸向物体侧并呈非球面的第一面,及一呈非球面的第二面;第三透镜是正屈光率的弯月型透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面,及一呈非球面的第二面;该第四透镜具有分别呈非球面的一第一面及一第二面。借由上述技术方案,本实用新型光学镜头至少具有下列优点及有益效果利用该第一透镜呈凸面的第二面来增加整个光学镜头的正屈光率,可达到整个光学镜头在尺寸上缩短长度的目的;同时也因为该第一透镜的第二面的分担,让该第一透镜的第一面或该第三透镜的第二面,可以将半径r值增大,有效降低各种像差,达到提高成像品质的目的。综合上述的说明,本新型光学镜头具有下列的优点一、短缩长度因为该第一透镜是双凸透镜,所以相较现有四片式光学镜头中的第一透镜的第二面是呈凹面,本新型光学镜头的第一透镜可以将屈光率提高很多,如此,整个光学镜头的屈光率也会跟着提高,达到在尺寸上缩短长度的目的。二、提高成像品质因为该第一透镜的第二面是呈凸面,可以分担该第一透镜的第一面或该第三透镜的第二面所应提供的正屈光率,如此,该第一透镜的第一面或该第三透镜的第二面可以分别将半径值增大,如此,可有效地降低因半径值过小所产生的各种像差,例如轴上球差与轴上色散等,达到提高成像品质的目的。综上所述,本实用新型具有上述诸多优点及实用价值,其不论在产品结构或功能上皆有较大改进,在技术上有显著的进步,并产生了好用及实用的效果,且较现有的光学镜头具有增进的突出功效,从而更加适于实用,并具有产业的广泛利用价值,诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。图1是现有一种四片式光学镜头的一配置示意图;图2是现有一种四片式光学镜头的各项像差图;图3是一配置示意图,说明本新型光学镜头的一第一较佳实施例;图4是该第一较佳实施例的各项像差图5是一配置示意图,说明本新型光学镜头的一第二较佳实施例;图6是该第二较佳实施例的各项像差图7是一配置示意图,说明本新型光学镜头的一第三较佳实施例;图8是该第三较佳实施例的各项像差图9是一配置示意图,说明本新型光学镜头的一第四较佳实施例;图IO是该第四较佳实施例的各项像差图ll是一配置示意图,说明本新型光学镜头的一第五较佳实施例;图12是该第五较佳实施例的各项像差图13是一配置示意图,说明本新型光学镜头的一第六较佳实施例;图14是该第六较佳实施例的各项像差图。具体实施方式功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的光学镜头其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明在本实用新型被详细描述之前,要注意的是,在以下的说明内容中,类似的元件是以相同的编号来表示。参阅图3,本新型光学镜头2,沿一光轴L从物体侧到成像侧依序包含有一孔径光栏3、一第一透镜4、一第二透镜5、一第三透镜6、一第四透镜7,及一滤光片8。当由一待拍摄物所发出的光线进入本光学镜头2,依序经该孔径光栏3、所述透镜4-7,及滤光片8之后,会在一成像面9形成一影像。(第一较佳实施例)在本新型光学镜头2的第一较佳实施例中,该第一透镜4是正屈光率的双凸透镜,并具有分别呈非球面的一第一面41及一第二面42;该第二透镜5是负屈光率的弯月型透镜,并具有一凸向物体侧并呈非球面的第一面51,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面52;该第三透镜6是正屈光率的弯月型透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面61,及一凸向成像侧并呈非球面的第二面62;该第四透镜7是负屈光率的弯月型透镜,并具有一凸向物体侧并呈非球面的第一面71,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面72;该滤光片8是一片平板玻璃,具有相互平行的一第一面81及一第二面82。其它详细资料如下表所示透镜面半径厚度Ndvd孔径光栏3平面-0.05第一透镜4第一面412.1840.671.53155.8第二面42-5.5190.1第二透镜5第一面5114.5880.381.60727.0第二面522.2010.95第三透镜6第一面61-3.4290.861,53155.8第二面61-1.2380.37第四透镜7第一面7156.4730.721.53155.8第二面721.6591.2滤光片8第一面81平面0.31.51160.4第二面82平面0.23成像面9平面其中,从第一透镜4第一面41到第四透镜7第二面71共计八个曲面均是呈非球面,而该非球面是依下列公式定义。义'Z(x)=狄6+CYG义1—(1+K)义'———(1)各项系数列表如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>参阅图4,说明本第一较佳实施例在成像面9上有关轴上球差、场曲像差,及畸变像差等各项像差,而相较于上述现有的四片式光学镜头1的成像品质,因为本第一较佳实施例的三种代表波长在整个视埸角范围内的焦距均较集中,代表了轴上球差明显地改善。另外,本第一较佳实施例的三种代表波长彼此之间的距离较短,也代表轴上的色散有明显的改善。(第二较佳实施例)参阅图5,说明本新型光学镜头2的一第二较佳实施例,与第一较佳实施例相似;其详细资料如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>其中,从第一透镜4第一面41到第四透镜7第二面72共计八个曲面均呈非球面,而该非球面是依上述公式(l)定义,各项系数列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>参阅图6,说明本第二较佳实施例在成像面9上有关轴上球差、场曲像差,及畸变像差等等各项像差,而相较于上述现有的四片式光学镜头1的成像品质,本第二较佳实施例与第一较佳实施例一样,明显地降低了其中的轴上球差及轴上色散。(第三较佳实施例)参阅图7,说明本新型光学镜头2的一第三较佳实施例,与第一较佳实施例相似;其详细资料如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>其中,从第一透镜4第二面42到第四透镜7第二面72共计七个曲面均是呈非球面,而该非球面是依上述公式(l)定义,各项系数列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>参阅图8,同样地,本第三较佳实施例与第一较佳实施例一样,明显地降低了其中的轴上球差及轴上色散。(第四较佳实施例)参阅图9,说明本新型光学镜头2的一第四较佳实施例,与第一较佳实施例主要不同之处在于该第二透镜5是负屈光率的双凹透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面51,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面52;另外,该第四透镜7是负屈光率的双凹透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面71,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面72;其它详细资料如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>其中,从第一透镜4第一面41到第四透镜7第二面72共计八个曲面均是呈非球面,而该非球面是依上述公式(l)定义,各项系数列表如下面<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>参阅图10,同样地,本第四较佳实施例与第一较佳实施例一样,明显地降低了其中的轴上球差及轴上色散。(第五较佳实施例)参阅图11,说明本新型光学镜头2的一第五较佳实施例,与第一较佳实施例主要不同之处在于该第二透镜5是负屈光率的双凹透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面51,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面52;另外,该第四透镜7是负屈光率的双凹透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面71,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面72;其它详细资料如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>参阅图12,同样地,本第五较佳实施例与第一较佳实施例一样,明显地降低了其中的轴上球差及轴上色散。(第六较佳实施例)参阅图13,说明本新型光学镜头2的一第六较佳实施例,与第一较佳实施例主要不同之处在于该第二透镜5是负屈光率的双凹透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面51,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面52;另外,该第四透镜7是负屈光率的双凹透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面71,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面72;其它详细资料如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>其中,从第一透镜4第一面41到第二透镜5第二面52,及第三透镜6第二面62到第四透镜7第二面72共计七个曲面均是呈非球面,而该非球面是依上述公式(l)定义,各项系数列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>参阅图14,同样地,本第六较佳实施例与第一较佳实施例一样,明显地降低了其中的轴上球差及轴上色散。进一步归纳上述六个实施例,将六个实施例中的各项光学参数列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>当本新型光学镜头2中的各项光学参数在满足下列条件式时,会具有较佳的光学性能表现一、该第一透镜4满足下列条件式时0.4<fl/f<0.9------(2)fl:第一透镜4的焦距;f:光学镜头2的系统焦距。当超过上述条件式(2)的上限时,该第一透镜4的正屈光率过小,难以有效缩短光学镜头2的长度;相反地,当超过上述条件式(2)的下限时,又因半径r值过小而导致成像面9上的成像具有明显的像差,而降低成像品质。二、该第二透镜5满足下列条件式时0.5<f2I/f<1.2------(3)f2:第二透镜5的焦距;f:光学镜头2的系统焦距。当超过上述条件式(3)的上限时,该第二透镜5的负屈光率过大,会拉长光学镜头2的长度;相反地,当超过上述条件式(3)的下限时,又因该第二透镜5的负屈光率过小无法有效平衡整个光学镜头2其它透镜4、6的正屈折力,导致无法有效抑制场曲像差,而降低成像品质。三、该第三透镜6满足下列条件式时0.3<f3/f<0.9------(4)f3:第三透镜6的焦距;f:光学镜头2的系统焦距。当超过上述条件式(4)的上限时,该第三透镜6的正屈光率过小,会拉长光学镜头2的长度;相反地,当超过上述条件式(4)的下限时,又因半径r值过小而导致成像面9上的成像具有明显的像差,而降低成像品质。四、该第四透镜7满足下列条件式时Ir7+r8I/Ir7-r8I<1.5------(5)r7:第四透镜7的第一面71的半径r值;r8:第四透镜7的第二面72的半径r值;f:光学镜头2的系统焦距。当超过上述条件式(5)的上限时,该第四透镜7的周边形状弯曲过大,会让制造该第四透镜7的困难度增加很多。五、该第一、二、三透镜4-6满足下列条件式时0.3<f123I/f<0.8------(6)fl23:第一、二、三透镜4—6的合成焦距;f:光学镜头2的系统焦距。由于第四透镜7的主要功能是矫正场曲像差,所以,本新型光学镜头2的系统焦距对于环境温度变化,主要是由该第一、二、三透镜4_6来进行控制;当超过上述条件式(6)的上限或下限时,则环境温度的变化对本新型光学镜头2的系统焦距会造成明显的轴上飘移。六、该第一、第二透镜4、5满足下列条件式时0.01<d/f<0.1------(7)d:第一透镜4与第二透镜5的空气间隙;f:光学镜头2的系统焦距。当超过上述条件式(7)的上限时,会拉长光学镜头2的长度;相反地,当超过上述条件式(7)的下限时,该空气间隙在制造公差上会显得非常敏感,造成制造良率的起伏。接着,将六个实施例中的各项光学参数经上述条件式运算后的数值列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>值得说明的是,由于第四透镜7的主要功能是矫正场曲像差,所以也可以利用增加该第二透镜5的负屈光率来分担本属于该第四透镜7应负担的负屈光率,让该第四透镜7的屈折力由原来负值可以设计成正值,同样可以达到上述的功效。另外,在上述第——第六较实施例中,各透镜4-7的材质是使用的光学塑胶材质,例如Zeonex,OKP4等,但也可以使用光学玻璃等材质,达到上述的功效。以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。权利要求1.一种光学镜头,其特征在于从物体侧到成像侧依序包含有一个孔径光栏;一片第一透镜,是正屈光率的双凸透镜,并具有分别呈非球面的一第一面及一第二面;一片第二透镜,是负屈光率的透镜,并具有一呈非球面的第一面,及一凹向成像侧并呈非球面的第二面;一片第三透镜,是正屈光率的弯月型透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面,及一呈非球面的第二面;一片第四透镜,具有分别呈非球面的一第一面及一第二面。2.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于该第二透镜是一片弯月型透镜,另外,该第四透镜是一片负屈光率的弯月型透镜且该第一面是凸向物体侧。3.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于该第二透镜是一片双凹透镜,另外,该第四透镜是一片负屈光率的双凹透镜。4.如权利要求2或3所述的光学镜头,其特征在于该第一透镜是满足下列条件式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>:第一透镜的焦距;f:光学镜头的系统焦距。5.如权利要求2或3所述的光学镜头,其特征在于该第二透镜是满足下列条件式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>:第二透镜的焦距;f:光学镜头的系统焦距。6.如权利要求2或3所述的光学镜头,其特征在于该第三透镜是满足下列条件式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>H:第三透镜的焦距;f:光学镜头的系统焦距。7.如权利要求2或3所述的光学镜头,其特征在于该第四透镜是满足下列条件式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>:第四透镜的第一面的半径r值;r8:第四透镜的第二面的半径r值;f:光学镜头的系统焦距。。8.如权利要求2或3所述的光学镜头,其特征在于该第一透镜与第二透镜与第三透镜是满足下列条件式0.3<If123I/f<0.8fl23:第一透镜与第二透镜与第三透镜的合成焦距;f:光学镜头的系统焦距。9.如权利要求2或3所述的光学镜头,其特征在于该第一透^:与第二透镜是满足下列条件式0.01<d/f<0.1d:第一透镜与第二透镜的空气间隙;f:光学镜头的系统焦距。专利摘要本实用新型是有关于一种光学镜头,一种光学镜头,从物体侧依序包含一孔径光栏、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜,及一第四透镜;其中,该第一透镜是正屈光率的双凸透镜,并具有分别呈非球面的一第一面及一第二面;该第二透镜是负屈光率的弯月型透镜,并具有一凸向物体侧并呈非球面的第一面,及一呈非球面的第二面;第三透镜是正屈光率的弯月型透镜,并具有一凹向物体侧并呈非球面的第一面,及一呈非球面的第二面;该第四透镜具有分别呈非球面的一第一面及一第二面;如此,可以达到缩短光学镜头长度及有效抑制像差的效果。文档编号G02B13/18GK201133964SQ20072012854公开日2008年10月15日申请日期2007年8月21日优先权日2007年8月21日发明者张锡龄,黄至荣申请人:今鼎光电股份有限公司
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