薄形化直角转折成像透镜组及其拼合结构和调焦装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种薄形化直角转折成像透镜组及其拼合结构和调焦装置，其采用棱镜将光路进行直角转折，将原Z轴方向的透镜组布置到Y轴方向，从而大幅度减小Z轴方向的厚度，从而实现成像透镜组的薄形化。其调焦装置采用Z轴布置的前透镜镜座和棱镜镜座，以及Y轴布置的棱镜镜座和成像透镜群镜座的结构，实现了Z轴方向的厚度的薄形化，通过在成像透镜群镜座上设置直线沟槽，实现了透镜组与方形芯片的调焦对位。两个薄形化直角转折成像透镜组“背靠背”拼合，可以360°全景拍摄，厚度薄形化后可小于8mm，可植入手机等轻薄电子产品内。
【专利说明】
薄形化直角转折成像透镜组及其拼合结构和调焦装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及透镜成像技术领域，特别公开一种薄形化直角转折成像透镜组及其拼合结构和调焦装置。
【背景技术】
[0002]透镜分为凸透镜和凹透镜。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式，凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。凸透镜成像规律就是:物体放在焦点之夕卜，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大，像距越大，虚像越大。凹透镜亦称为负球透镜，镜片的中央薄，周边厚，呈凹形，所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用。平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点(凹透镜有两个虚焦点)。凹透镜成像规律:只能生成正立缩小的虚像。
[0003]利用透镜成像技术在相机中的应用已非常普遍，其中薄形化是主流研究方向之一。特别是，随着手机等电子产品的轻薄化趋势，植入相机的薄形化也是更为普遍的需求。
[0004]比如专利CN1908736A公开了一种成像透镜设备，包括具有将垂直于重力方向入射的光轴折向重力方向的反射器的光路折叠光学系统、以及将由该光路折叠光学系统形成的图像转变为电信号的成像元件。该成像透镜设备还包括沿垂直于被该反射器折向重力方向的光轴的方向移动一些透镜组或一个透镜的驱动装置。其通过采用光路折叠光学系统来实现薄型设计，增加手抖动校正性能，并且降低功率消耗。专利CN102236154A公开了一种薄型化成像透镜组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凸面，且该第一透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面;及一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面及像侧表面为凹面，且该第二透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面;其中，该薄型化成像透镜组另设置有一光圈与一电子感光器件供被摄物成像，该光圈系设置于被摄物与该第二透镜之间，该电子感光器件设置于成像面处，且该薄型化成像透镜组中具屈折力的透镜为两片。专利CN101738712A公开了一种变焦透镜和一种摄像装置，该变焦透镜是通过从物体侧到成像侧顺序配置具有负折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组和具有正折射力的第三透镜组而形成的变焦透镜，其中，在从广角端向摄远端改变倍率时，第一透镜组移动，第二透镜组移向物体侧，第三透镜组移向成像侧，使得第一透镜组和第二透镜组之间的空气间隔减小，第二透镜组和第三透镜组之间的空气间隔增大，其能够实现小型化、性能的增强以及量产率的提高。
[0005]上述专利技术的薄形化技术在一定程度上实现了薄形化，但仍然是将透镜群组设置在同一主轴方向。简化而言，其透镜群组沿着Z轴方向延伸布置，致使其Z轴方向的厚度难以进一步的压缩。【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种薄形化直角转折成像透镜组，其采用棱镜将光路进行直角转折，将原Z轴方向的透镜组布置到Y轴方向，从而大幅度减小Z轴方向的厚度，从而实现成像透镜组的薄形化。
[0007]本实用新型的另一个目的在于提供一种薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置，采用Z轴布置的前透镜镜座和棱镜镜座，以及Y轴布置的棱镜镜座和成像透镜群镜座的结构，实现了 Z轴方向的厚度的薄形化，通过在成像透镜群镜座上设置直线沟槽，实现了透镜组与方形芯片的调焦对位。
[0008]本实用新型的又一个目的在于提供一种薄形化直角转折成像透镜组拼合结构，由两个上述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置拼合而成，其可以实现360°全景拍摄，Z轴厚度大幅度压缩后可小于8_，可植入手机等轻薄电子产品内。
[0009]本实用新型的再一个目的在于提供一种薄形化直角转折成像透镜组拼合结构的调焦装置，由两个上述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置拼合而成，在成像透镜群镜座上设置直线沟槽，实现了透镜组与方形芯片的调焦对位，可以360°全景拍摄，厚度薄形化后可小于8_，可植入手机等轻薄电子产品内。
[0010]本实用新型提供一种薄形化直角转折成像透镜组，包括
[0011]前透镜，贴近于物方，整体为凸凹形状，焦距为负值；
[0012]棱镜，贴近于前透镜的凹面，棱镜的主截面与前透镜的主轴形成45°夹角；
[0013]负透镜，贴近于棱镜的出射面，整体为双凹形状，焦距为负值，负透镜的主轴与前透镜的主轴形成直角；以及
[0014]后透镜，贴近于成像面的后方，整体为双凸形状，焦距为正值，后透镜的主轴与负透镜的主轴重合并与前透镜的主轴形成直角。
[0015]较佳的，前透镜的凹面口径D与凹面的曲率半径R的比值满足1.5<D/R<2。
[0016]较佳的，棱镜的折射率112与前透镜m的比值满足0.9<n2/m彡1.3，进一步优选为1.Κη2/ηι<1.20
[0017]较佳的，后透镜的两侧镜面中至少一个为非球面。
[0018]较佳的，成像面位置设有感光芯片。
[0019]本实用新型提供一种上述薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置，包括
[0020]前透镜镜座，用于承载前透镜；
[0021 ]棱镜镜座，用于承载棱镜，棱镜镜座与前透镜的主轴形成45°夹角；
[0022]成像透镜群镜座，内部承载有负透镜、后透镜；以及
[0023]芯片座，用于承载感光芯片，可沿着负透镜、后透镜的主轴方向移动；
[0024]成像透镜群镜座外壳上设有多条直线沟槽，直线沟槽的直线延伸方向与负透镜、后透镜的主轴相平行。
[0025]较佳的，多条直线沟槽沿着负透镜、后透镜的主轴截面的周圈间隔布置。
[0026]较佳的，所述直线沟槽为3至12条。
[0027]本实用新型提供一种薄形化直角转折成像透镜组拼合结构，由两个上述的薄形化直角转折成像透镜组拼合而成，
[0028]第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一棱镜，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二棱镜两者相背对称拼合，
[0029]第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一前透镜的主轴，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二前透镜的主轴相重合，而且
[0030]第一前透镜的中心点、第二前透镜的中心点、以及第一棱镜和第二棱镜拼合的中心点形成一条直线。
[0031]本实用新型提供一种薄形化直角转折成像透镜组拼合结构的调焦装置，由两个上述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置拼合而成，
[0032]第一薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置中的第一棱镜镜座，与第二薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置中的第二棱镜镜座两者相背对称拼合，
[0033]第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一前透镜的主轴，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二前透镜的主轴相重合，而且
[0034]第一前透镜的中心点、第二前透镜的中心点、以及第一棱镜和第二棱镜拼合的中心点形成一条直线。
[0035]本实用新型的有益效果有:
[0036]1、其采用棱镜将光路进行直角转折，将原Z轴方向的透镜组布置到Y轴方向，从而大幅度减小Z轴方向的厚度，从而实现成像透镜组的薄形化。
[0037]2、采用Z轴布置的前透镜镜座和棱镜镜座，以及Y轴布置的棱镜镜座和成像透镜群镜座的结构，实现了 Z轴方向的厚度的薄形化，厚度可小于8mm，通过在成像透镜群镜座上设置直线沟槽，实现了透镜组与方形芯片的调焦对位。
[0038]3、由两个薄形化直角转折成像透镜组“背靠背”拼合而成，可以360°全景拍摄，厚度薄形化后可小于8_，可植入手机等轻薄电子产品内。
[0039]下面将结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【附图说明】
[0040]图1为本实用新型实施例1的薄形化直角转折成像透镜组的结构示意图。
[0041]图2为本实用新型实施例1的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置剖视结构示意图。
[0042]图3为本实用新型实施例1的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置立体结构示意图。
[0043]图4为本实用新型实施例1的形化直角转折成像透镜组拼合结构的结构示意图。
[0044]图5为本实用新型实施例1的形化直角转折成像透镜组拼合结构的剖视结构示意图。
[0045]图6为本实用新型实施例1的形化直角转折成像透镜组拼合结构的调焦装置的剖视结构示意图。
[0046]图7为本实用新型实施例2的薄形化直角转折成像透镜组中的前透镜结构示意图。
[0047]图8为本实用新型实施例2的薄形化直角转折成像透镜组的结构示意图。
[0048]图中，1-前透镜，2-棱镜，3-负透镜，4-后透镜，5-感光芯片，6-前透镜镜座，7_棱镜镜座，8-成像透镜群镜座，9-芯片座，10-直线沟槽。
【具体实施方式】
[0049]通过下面给出的本实用新型的具体实施例可以进一步清楚地了解本实用新型，但它们不是对本实用新型的限定。具体实施例没有详细叙述的部分是采用现有技术、公知技术手段和行业标准获得的。
[0050]实施例1
[0051]请结合参看附图1，本实用新型提供的薄形化直角转折成像透镜组，包括
[0052]前透镜I，贴近于物方，整体为凸凹形状，焦距为负值；
[0053]棱镜2，贴近于前透镜I的凹面，棱镜2的主截面与前透镜I的主轴形成45°夹角；
[0054]负透镜3，贴近于棱镜2的出射面，整体为双凹形状，焦距为负值，负透镜3的主轴与前透镜I的主轴形成直角；以及
[0055]后透镜4，贴近于成像面的后方，整体为双凸形状，焦距为正值，后透镜4的主轴与负透镜3的主轴重合并与前透镜I的主轴形成直角；
[0056]在成像面位置设有感光芯片5，现有的感光芯片一般为方形。
[0057]相应的，请结合参看附图2和3，上述薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置，包括
[0058]前透镜镜座6，用于承载前透镜I;
[0059]棱镜镜座7，用于承载棱镜2，棱镜镜座7与前透镜I的主轴形成45°夹角；
[0060]成像透镜群镜座8，内部承载有负透镜3、后透镜4;以及
[0061]芯片座9，用于承载感光芯片5，可沿着负透镜3、后透镜4的主轴方向移动；
[0062]成像透镜群镜座8外壳上设有多条直线沟槽10，直线沟槽10的直线延伸方向与负透镜3、后透镜4的主轴相平行。
[0063]作为本实施例的优选方案，多条直线沟槽10沿着负透镜3、后透镜4的主轴截面的周圈间隔布置，条数一般设置为3至12条。
[0064]请结合参看附图4和5，上述薄形化直角转折成像透镜组拼合结构，由两个上述的薄形化直角转折成像透镜组拼合而成，
[0065]第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一棱镜，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二棱镜两者相背对称拼合，
[0066]第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一前透镜的主轴，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二前透镜的主轴相重合，而且
[0067]第一前透镜的中心点、第二前透镜的中心点、以及第一棱镜和第二棱镜拼合的中心点形成一条直线。
[0068]相应的，请结合参看附图6，上述的薄形化直角转折成像透镜组拼合结构的调焦装置，由两个上述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置拼合而成，
[0069]第一薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置中的第一棱镜镜座，与第二薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置中的第二棱镜镜座两者相背对称拼合，
[0070]第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一前透镜的主轴，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二前透镜的主轴相重合，而且
[0071]第一前透镜的中心点、第二前透镜的中心点、以及第一棱镜和第二棱镜拼合的中心点形成一条直线。
[0072]实施例2
[0073]本实施例与实施例1的情况基本相同，其他情况不再赘述，其各个透镜的参数选择范围如下:
[0074]请结合参看附图7，前透镜的凹面口径D与凹面的曲率半径R的比值满足1.5<D/R
<2o
[0075]请结合参看附图8，棱镜的折射率112与前透镜m的比值满足0.9^η2/ηι^ 1.3，进一步优选为1.1彡m/m彡1.2。
[0076]作为本实施例的优选方案，后透镜的两侧镜面中至少一个为非球面。
[0077]本实用新型的薄形化直角转折成像透镜组及其拼合结构和调焦装置，具有如下的特点:
[0078]1、其采用棱镜将光路进行直角转折，将原Z轴方向的透镜组布置到Y轴方向，从而大幅度减小Z轴方向的厚度，从而实现成像透镜组的薄形化。
[0079]2、采用Z轴布置的前透镜镜座和棱镜镜座，以及Y轴布置的棱镜镜座和成像透镜群镜座的结构，实现了 Z轴方向的厚度的薄形化，厚度可小于8mm，通过在成像透镜群镜座上设置直线沟槽，实现了透镜组与方形芯片的调焦对位。
[0080]3、由两个薄形化直角转折成像透镜组“背靠背”拼合而成，可以360°全景拍摄，厚度薄形化后可小于8_，可植入手机等轻薄电子产品内。
[0081]以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种薄形化直角转折成像透镜组，其特征在于:包括 前透镜，贴近于物方，整体为凸凹形状，焦距为负值； 棱镜，贴近于前透镜的凹面，棱镜的主截面与前透镜的主轴形成45°夹角； 负透镜，贴近于棱镜的出射面，整体为双凹形状，焦距为负值，负透镜的主轴与前透镜的主轴形成直角；以及 后透镜，贴近于成像面的后方，整体为双凸形状，焦距为正值，后透镜的主轴与负透镜的主轴重合并与前透镜的主轴形成直角。2.根据权利要求1所述的薄形化直角转折成像透镜组，其特征在于:前透镜的凹面口径D与凹面的曲率半径R的比值满足1.5<D/R<2。3.根据权利要求1所述的薄形化直角转折成像透镜组，其特征在于:棱镜的折射率112与前透镜m的比值满足0.9彡n2/m彡1.3。4.根据权利要求1所述的薄形化直角转折成像透镜组，其特征在于:后透镜的两侧镜面中至少一个为非球面。5.根据权利要求1所述的薄形化直角转折成像透镜组，其特征在于:成像面位置设有感光芯片。6.—种根据权利要求1至5中任一项所述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置，其特征在于:包括 前透镜镜座，用于承载前透镜； 棱镜镜座，用于承载棱镜，棱镜镜座与前透镜的主轴形成45°夹角； 成像透镜群镜座，内部承载有负透镜、后透镜；以及 芯片座，用于承载感光芯片，可沿着负透镜、后透镜的主轴方向移动； 成像透镜群镜座外壳上设有多条直线沟槽，直线沟槽的直线延伸方向与负透镜、后透镜的主轴相平行。7.根据权利要求6所述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置，其特征在于:多条直线沟槽沿着负透镜、后透镜的主轴截面的周圈间隔布置。8.根据权利要求6所述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置，其特征在于:所述直线沟槽为3至12条。9.一种薄形化直角转折成像透镜组拼合结构，由两个权利要求1至5中任一项所述的薄形化直角转折成像透镜组拼合而成，其特征在于: 第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一棱镜，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二棱镜两者相背对称拼合， 第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一前透镜的主轴，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二前透镜的主轴相重合， 而且第一前透镜的中心点、第二前透镜的中心点、以及第一棱镜和第二棱镜拼合的中心点形成一条直线。10.—种薄形化直角转折成像透镜组拼合结构的调焦装置，由两个权利要求6至8中任一项所述的薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置拼合而成，其特征在于: 第一薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置中的第一棱镜镜座，与第二薄形化直角转折成像透镜组的调焦装置中的第二棱镜镜座两者相背对称拼合， 第一薄形化直角转折成像透镜组中的第一前透镜的主轴，与第二薄形化直角转折成像透镜组中的第二前透镜的主轴相重合，而且第一前透镜的中心点、第二前透镜的中心点、以及第一棱镜和第二棱镜拼合的中心点形成一条直线。
【文档编号】G02B13/18GK205643828SQ201620469197
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】黄旭华
【申请人】深圳众瑞光科技有限公司