专利名称：超薄非球面塑料手机镜头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学镜头的技术领域，具体涉及了一种超薄非球面塑料手机镜 头。
背景技术：
在2009年2月的西班牙巴塞罗那举办的Mobile World Congress大会上参展了 配备500万像素摄像头的诺基亚N97，以及配备320万像素的诺基亚E75等各种高像素数手 机。近年来随着手机市场的发展需求，以及镜头相关工艺的突破，非球面手机镜头已经广泛 的应用于各种手机中。由于半导体制造的发展，传感器的像数尺寸越来越小，高像素的镜头 尺寸也越来越小，而镜头尺寸的变小变薄，为可拍照手机更薄设计提供了更多空间。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种超薄非球面塑料手 机镜头的技术方案，缩小镜头的总长度，且各种像差都得到有效控制。所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于采用三片式结构，第一片镜片采用 正透镜，第二片镜片采用负透镜，第三片镜片采用负透镜，正透镜和负透镜之间设置光阑， 镜头总长为2. 19mm。所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于正透镜、负透镜均采用光学塑料。所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于正透镜的材质为APL5014D0。所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜的材质为P0LYSTYR。所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜的材质为ART0N_D4531。所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜后设置滤光片、CMOS。所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于所述滤光片的材质为BK7，厚度为
0.4mm。本实用新型采用光阑位于第一片透镜和第二片透镜间且透镜按正-负-负顺 序排列的三片式结构，为了缩短系统镜头的总长度，保证成像质量，各透镜的材质分别使 用了 APL5014D0、POLYSTYR、ART0N_D4531，最后镜头总长被缩短为2. 19mm,有效焦距f为
1.589mm,在2951p/mm的MTF值都大于0. 2，所有视场的照度都在0. 83以上，且各种像差都 得到了有效控制，适用手机、PC光学、安防识别光学等领域。
图1为本实用新型的结构示意图。图中1-正透镜，2-光阑，3-前负透镜，3a_后负透镜，4-滤光片，5-CM0S。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。超薄非球面塑料手机镜头，在于采用三片式结构，第一片镜片采用正透镜1，第二 片镜片采用前负透镜3，第三片镜片采用后负透镜3a，正透镜1和前负透镜3之间设置光阑2，为了缩短系统镜头的总长度，保证成像质量，正透镜1、前负透镜3和后负透镜3a均采用 光学塑料，正透镜1的材质为APL5014D0，前负透镜3的材质为P0LYSTYR，后负透镜3a的材 质为ART0N_D4531，最后镜头总长被缩短为2. 19mm。后负透镜3a后设置滤光片4、CM0S 5， 滤光片4的材质为BK7，厚度为0. 4mm，用于滤掉700-1 IOOnm的近红外光，CMOS 5用于接收
图像信息。APEL为日本三井化学利用Ziegler聚合技术所开发出的一种环烯烃共聚。这种 环烯烃共聚的主链架构上具有庞大脂系环状结构，APEL为无定形，具有优异的光学性质与 气密性。其无色且透明，透光率达91%，雾度(haze)为4%，而双折光率很低，其复折射率 小于20nm。APEL的超低复折射率使其可媲美玻璃非球面透镜，可取代玻璃非球面透镜。聚 苯乙烯(P0LYSTYR)是一种透明热塑性塑料，光透过率为90%，折射率高，色散系数小，与火 石玻璃相近，也称为火石塑料。突出的特点是耐辐射性能好，此外还具有吸水性小，无毒无 味，不产生霉菌、镜片尺寸稳定性好，成型性和加工性能好，价格便宜，能耐某些矿物油，有 机酸碱、低级醇及其溶液等优点，适合制造镜片。其中ARTON光学塑料是一种聚烯烃类塑 料，由日本合成橡胶公司研制生产。ARTON光学塑料具有非常好的耐热，机械，物理，光学性 能，其密度极小，是目前热熟性塑料中最小的，适合制作非球面透镜。Aptina公司提供的 MT9T013D00STC型号的CMOS，其尺寸为0. 635cm(l/4inch)，像素尺寸为1. 7μ m。镜头的分 辨率=0. 5/CM0S像素尺度，即该镜头的分辨率须达到2951p/mm。MTF是实际像与理想像之间调制度之比相对空间频率的函数，表示镜头以怎样的 调制度，传递某一空间频率。通常，MTF值越大越好，MTF曲线包围的面积越大越好，偏离光 轴的点在子午方向(S)和弧矢方向(T)的MTF值越接近越好。该镜头所有视场的在2951p/ mm的MTF值都大于0. 2。其中处于中心视场子午和弧矢的MTF值都为0. 3,0. 707视场的 子午和弧矢的MTF值分别为0. 23和0. 25，0. 5视场的子午和弧矢的MTF值分别为0. 21和 0. 29。在1481p/mm附近，镜头的视场基本大于0. 5，并且中心视场的MTF值大于0. 56。由一点发出的许多光线经过光学系统后，因像差使其与像面得交点不再集中于同 一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形，而且点的分布能近似地代表点像的能量 分布，因此点列图中点的密集程度可以衡量系统成像质量的优劣。该镜头各视场RMS半径 分别为 2· 080μπι、2· 266μπι、2· 280μπι、2· 403μπι、2. 735 μ m，远小于 airy 直径 3. 457 μ m。且 该镜头各视场的能量集中，所有视场的照度都在0. 83以上。本实用新型利用了非球面和塑料材料，重新优化了相关参数和数据，完成了一款 镜头总长度在2. 19mm的超薄手机镜头，为可拍照手机更薄设计提供了更多空间。有效焦距 f为1. 589mm,在2951p/mm的MTF值都大于0. 2，所有视场的照度都在0. 83以上，且各种像 差都得到了有效控制。因此该系统适用手机、PC光学、安防识别光学等领域。
权利要求超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于采用三片式结构，第一片镜片采用正透镜(1)，第二片镜片采用前负透镜(3)，第三片镜片采用后负透镜(3a)，正透镜(1)和前负透镜(3)之间设置光阑(2)，镜头总长为2.19mm。
2.如权利要求1所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于正透镜(1)、前负透镜 (3)和后负透镜(3a)均采用光学塑料。
3.如权利要求1所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于负透镜(3a)后设置滤光 片(4)、CMOS (5)。
4.如权利要求6所述的超薄非球面塑料手机镜头，其特征在于所述滤光片(4)的厚度 为 0. 4mmο
专利摘要超薄非球面塑料手机镜头，属于光学镜头的技术领域。采用三片式结构，第一片镜片采用正透镜，第二片镜片采用负透镜，第三片镜片采用负透镜，正透镜和负透镜之间设置光阑，镜头总长为2.19mm。本实用新型采用光阑位于第一片透镜和第二片透镜间且透镜按正-负-负顺序排列的三片式结构，为了缩短系统镜头的总长度，保证成像质量，各透镜的材质分别使用了APL5014DO、POLYSTYR、ARTON_D4531，最后镜头总长被缩短为2.19mm，有效焦距f为1.589mm，在295lp/mm的MTF值都大于0.2，所有视场的照度都在0.83以上，且各种像差都得到了有效控制，适用手机、PC光学、安防识别光学等领域。
文档编号G02B1/04GK201654311SQ20092020139
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者金伟民, 鲁丁, 黄航星 申请人:浙江师范大学