组合式变焦镜头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及小型变焦镜头，尤其设及一种集成了广角和长焦镜头功能，能够应用 于便携式电子产品的组合式变焦镜头。
【背景技术】
[0002] 随着电禪合器件（Charge-Co叩led Device，CCD)及互补式金属氧化物半导体 (Complementary Metal-oxide Semiconductor ,CMOS)图像传感器的性能提高及尺寸减小， 对应的摄像镜头也需满足高成像品质及小型化的要求。
[0003] 手机、平板电脑等小型化电子产品，主流市场仍然采用单个摄像头成像，但随着人 们对便携式电子产品的成像质量的要求越来越高，该类电子产品将变得更薄、体积更小。普 通摄像头只能依靠增加镜片数量来进一步提升像质，但是运样做显然不利于镜头的小型 化，因此很难再满足市场需求。随着技术的不断进步，其将被其他先进手段所取代。
[0004] 目前，小型化电子产品采用阵列式镜头是一种趋势，如公开号为CN1320374C的发 明申请，其披露的阵列式镜头组件可W在小型化的前提下有效提升像质，增加景深效果。但 是由于其制程复杂、成本较高，因此还不被普遍认可。
[0005] 再如，还有一些双摄像头产品，如公开号为CN202652361U的实用新型专利披露的 一种双摄像头模组，很好地解决了双摄像头相对位置和角度偏移的问题，但是由于其总长 度过长，不利于小型化电子产品的使用，其变焦范围小，性能并不理想，也不符合市场需求。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种组合式变焦镜头，包含两个子摄像镜 头，在满足镜头本体小型化的同时，还能够满足广角拍摄和长焦拍摄的需求。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是运样实现的：
[000引一种组合式变焦镜头，包含两个子摄像镜头，分别为长焦镜头和广角镜头;所述组 合式变焦镜头还包含有对获取的图像进行预处理和实现变焦特性的图像处理模块或智能 图像处理系统;其中，所述长焦镜头为双棱镜结构；
[0009] 所述的组合式变焦镜头满足下列关系式：
[0010] KD/Im 巧 <2;
[0011] 其中:D为所述组合式变焦镜头的厚度;Im巧为像高。
[0012] 其中，所述图像处理模块设置于该组合式变焦镜头的印刷电路板上。
[0013] 所述智能图像处理系统整合在所述组合式变焦镜头中。
[0014] 所述像高Im巧的值为所述长焦镜头中成像面上有效像素区域对角线长的一半。
[0015] 所述组合式变焦镜头进一步满足下列关系式：
[0016] TTLx/fx^O.e；
[0017] fT/fw^2.5；
[0018] 其中：ITLt为长焦镜头的总长度，fT为长焦镜头的有效焦距;fw为广角镜头的有效 焦距。
[0019] 所述组合式变焦镜头中的两个子摄像镜头为各自独立的成像系统，配有各自独立 的忍片。
[0020] 所述组合式变焦镜头中两个子摄像镜头的间隔距离d为一常量，满足下列关系式：
[0021] 0.5mm^d^3mm。
[0022] 所述组合式变焦镜头通过两个子摄像镜头之间的切换实现双焦点的变化;或通过 算法，实现双摄像镜头的合成焦距从最大值到最小值之间的连续变化。
[0023] 所述组合式变焦镜头的长焦镜头包含两个棱镜、=片透镜，其由物侧至像侧依次 包含:第一棱镜;具有正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面;具有负屈折力的第二透镜，其 像侧面为凹面;具有屈折力的第=透镜;第二棱镜。
[0024] 所述组合式变焦镜头中的长焦镜头的光阔设置于第一棱镜和第一透镜之间。
[0025] 所述组合式变焦镜头中的长焦镜头满足下列关系式：
[0026] ImgH/fT<0.5
[0027] 其中：Im巧为像高，即长焦镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半;fT为长焦 镜头的有效焦距。
[0028] 所述组合式变焦镜头中的长焦镜头满足下列关系式：
[0029] fl/fT<0.5
[0030] 其中：fl为长焦镜头中第一透镜的焦距;fT为长焦镜头的有效焦距。
[0031] 所述组合式变焦镜头中的长焦镜头满足下列关系式：
[0032] 0.7<CT1/CT3<1.8
[0033] 其中：CTl为第一透镜在光轴上的中屯、厚度;CT3为第=透镜在光轴上的中屯、厚度。
[0034] 所述组合式变焦镜头中长焦镜头的第一透镜像侧面为凸面。
[0035] 所述组合式变焦镜头中长焦镜头的第二透镜物侧面为凹面。
[0036] 所述组合式变焦镜头中长焦镜头的第=透镜具有负的屈折力，其物侧面和像侧面 均为凹面。
[0037] 本发明所提供的组合式变焦镜头，具有W下优点：
[0038] 采用该组合式变焦镜头，既可W通过两个子摄像镜头之间的切换实现双焦点的变 化，也可W通过算法，实现双摄像镜头的合成焦距从最大值(长焦镜头的焦距巧Ij最小值(广 角镜头的焦距)之间的连续变化;且长焦镜头采用特殊的双棱镜结构设计，使得所述组合式 变焦镜头薄型化，可W应用于便携式电子设备上。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明组合式变焦镜头的结构示意图；
[0040] 图2为图1所示长焦镜头的A-A向S维剖视图；
[0041 ]图3为图1所示长焦镜头的侧视图；
[0042] 图4为实施例的长焦镜头内部结构细节及光路示意图；
[0043] 图5为本发明组合式变焦镜头中长焦镜头实施例1的示意图；
[0044] 图6为实施例1的长焦镜头的轴上色差图(mm);
[0045] 图7为实施例1的长焦镜头的像散图(mm);
[0046] 图8为实施例1的长焦镜头的崎变图（％);
[0047] 图9为实施例1的长焦镜头倍率色差图(皿）；
[0048] 图10为本发明组合式变焦镜头中长焦镜头实施例2的示意图；
[0049] 图11为实施例2的长焦镜头的轴上色差图(mm);
[0050] 图12为实施例2的长焦镜头的像散图(mm);
[0051 ]图13为实施例2的长焦镜头的崎变图（％ );
[0052] 图14为实施例2的长焦镜头倍率色差图(皿）；
[0053] 图15为本发明组合式变焦镜头中长焦镜头实施例3的示意图；
[0054] 图16为实施例3的长焦镜头的轴上色差图(mm);
[0055] 图17为实施例3的长焦镜头的像散图(mm);
[0056] 图18为实施例3的长焦镜头的崎变图（％ );
[0057] 图19为实施例3的长焦镜头倍率色差图(皿）；
[0058] 图20为本发明组合式变焦镜头中长焦镜头实施例4的示意图；
[0059] 图21为实施例4的长焦镜头的轴上色差图(mm);
[0060] 图22为实施例4的长焦镜头的像散图(mm);
[0061 ]图23为实施例4的长焦镜头的崎变图（％ );
[0062] 图24为实施例4的长焦镜头倍率色差图(皿）；
[0063] 图25为本发明组合式变焦镜头中长焦镜头实施例5的示意图；
[0064] 图26为实施例5的长焦镜头的轴上色差图(mm);
[0065] 图27为实施例5的长焦镜头的像散图(mm);
[0066] 图28为实施例5的长焦镜头的崎变图（％ );
[0067] 图29为实施例5的长焦镜头倍率色差图(皿）；
[0068] 图30为本发明组合式变焦镜头中长焦镜头实施例6的示意图；
[0069] 图31为实施例6的长焦镜头的轴上色差图(mm);
[0070] 图32为实施例6的长焦镜头的像散图(mm);
[0071 ]图33为实施例6的长焦镜头的崎变图（％ );
[0072] 图34为实施例6的长焦镜头倍率色差图(皿)。
【具体实施方式】
[0073] 下面结合附图及本发明的实施例对本发明组合式变焦镜头作进一步详细的说明。
[0074] 图1为本发明组合式变焦镜头的结构示意图。图2为图1所示长焦镜头的A-A向S维 剖视图。图3为图1所示长焦镜头的侧视图。
[0075] 如图1所示，本发明的组合式变焦镜头内部包含两个子摄像镜头，即分别包含一个 长焦镜头和一个广角镜头。其中的长焦镜头仅用方框表示，具体细节请参阅图2和图3。由于 一般的广角镜头均能够符合本发明的广角镜头的要求，所W本发明的实施例并不对广角镜 头作任何限制。
[0076] 图4为实施例的长焦镜头内部结构细节及光路示意图。由于一般长焦镜头的总长 度尺寸比较大，很难用于便携式电子设备。本发明通过设置双棱镜结构，大幅度减小了长焦 镜头的总长度，使之能够适用于轻薄的电子设备，同时，能够减小所述组合式变焦镜头的总 长度，W使其符合小型电子产品对摄像镜头的高像质、轻薄化的市场要求。
[0077]如图1所示，本发明的组合式变焦镜头，各参数需满足如下关系式：
[007引 KD/Im 巧 <2
[0079] 其中：D为所述组合式变焦镜头的镜头厚度；Im巧为长焦镜头的像高，其数值为长 焦镜头中成像面S7上有效像素区域对角线长的一半，如图5所示。
[0080] 满足W上公式可保证本发明的组合式变焦镜头维持小型化，从而可应用于小型化 电子设备。
[0081] 所述的组合式变焦镜头，还满足下列关系式：
[0082] TTLxZfx^0.6
[0083] fx/fw^2.5
[0084] 其中：T化T为长焦镜头的总长度;fT为长焦镜头的有效焦距;fw为广角镜头的有效 焦距。
[0085] 常规的广角镜头，其视场角范围在75°-82°之间时，焦距值范围在3.4mm-3.7mm之 间，且其焦距值随着视场角的增大而减小。本发明所述的长焦镜头中焦距值最小为9.25mm， 即所述长焦镜头搭配常规的广角镜头时，其变焦比最小可达到2.5倍。满足W上公式所列条 件，可使本发明的组合式变焦镜头具有高变焦比，同时保证其薄型化。
[0086] 由于长焦镜头通常要比同规格的广角镜头长，本发明中的广角镜头又没有特殊限 审IJ，所W本发明中组合式变焦镜头的厚度D即长焦镜头的厚度，也即默认一点就是广角镜头 的厚度不得超过长焦镜头的厚度。
[0087] 广角镜头的视场角大、焦距短，适合近距离拍照。而长焦镜头的视场角小、焦距长， 适合远距离拍照。本发明由上述两种摄像子镜头构成的组合式变焦镜头，在使用中进行成 像时，可利用该组合式镜头内的印刷电路板(PCB)板载的图像处理模块(或整合在镜头内的 智能图像处理系统)对获取的图像进行预处理，使其既可W实现低画质损失的变焦特性，也 可W进行先拍照后对焦。
[0088] 较佳地，还可W配合小型化电子产品（如平板电脑、智能手机等），由电子产品内设 置的图像处理程序进一步对该组合式镜头获取的图像进行深度处理。
[0089] 本发明的组合式变焦镜头，与普通的相机相比具有更大的景深空间。配合图像处 理模块或所述智能图像处理系统，还具有在暗态(光线较暗的)环境下拍摄能有效改善和提 升图像效果，增加有效进光度，降低图像噪点，使色彩还原更真实的特点。
[0090] 作为另一实施例，在本发明的组合式变焦镜头中，