一种微型成像镜头的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种微型成像镜头，其特征在于：包括三组透镜，第一透镜为正光焦度的镜片；第二透镜为正光焦度的物面侧凹、像面侧凸的镜片；第三透镜为负光焦度的物面侧凸的弯月形镜片，且该第三透镜的像面侧至少有一个反曲点。25<V2-V3<45、1.5<f1/f2<2.5、0.55<ImgH/TTL<0.75，本发明采用了三片非球面镜片，有效缩短了镜头的系统长度，充分考虑了视场角和像质的兼顾性，保证了镜头在大视角的情况下具有优良的成像品质。同时，合理的光焦度分配，使得该透镜的公差敏感度较低，保证了产品在生产时的批量化，取得了较好的技术效果。
【专利说明】一种微型成像镜头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种便携式小型电子产品成像光学系统的镜头，具体的说是涉及一种微型成像透镜。
【背景技术】
[0002]随着光学镜头的便携带性的要求越来越高，数码影像的领域不断创新、变化，目前在手机、相机、笔记本等影像载体朝小型化发展，用于此类产品的镜头要求具有小型化、大视角、大光圈，同时具有较好的光学性能。目前，一般的三片式结构的摄像镜头，多采用第二透镜和第三透镜依序为F系和K系或第二透镜和第三透镜均为K系的材料组合。采用第二透镜为F系，第三透镜为K系的材料组合，会使第二透镜和第三透镜之间的间距增大，不利于镜头小型化；采用第二透镜和第三透镜均为K系的材料组合，虽然能够有效缩短第二透镜和第三透镜之间的间距，但是无法满足大光圈，大角度的要求。如专利号为“JP4688518”、
【公开日】为“2011.2.25”的发明专利，该镜头内的三组透镜从物方到像方依次为:具有正屈光度的第一透镜、具有屈光度的第二透镜和具有负屈光度的第三透镜，其第二透镜和第三透镜依序为F系和K系材料，该结构使得镜头尺寸无法进一步缩小，不利于镜头的小型化。又如专利号为“JP4156961”、
【公开日】为“2008.07.18”的发明专利，该镜头内的三组透镜从物方到像方依次为:具有正屈光度的第一透镜、具有正屈光度的第二透镜和具有屈光度的第三透镜，其第二透镜和第三透镜均采用K系材料。虽然这种系统满足小型化的要求，有效提高了成像品质，但是该结构无法满足大光圈和大视场角的需求。
[0003]因此，有必要提供一种微型高像素、兼具大视场角特性的成像透镜，可有效缩短系统的总长度，降低系统的敏感度，以获得良好的成像品质。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种由三组透镜组成的微型成像镜头，可有效缩短系统的总长度，降低系统的敏感度，以获得良好的成像品质。其技术方案如下所述:
[0005]一种微型成像镜头，从物方到像方依次包括三组透镜，第一透镜为正光焦度的镜片；第二透镜为正光焦度的物面侧凹、像面侧凸的镜片；第三透镜为负光焦度的物面侧凸的弯月形镜片，且该第三透镜的像面侧至少有一个反曲点；及所述镜头满足
[0006]25<V2-V3<45
[0007]其中，V2为第二透镜的色散系数，V3为第三透镜的色散系数；
[0008]所述镜头?两足
[0009]0.55<ImgH/TTL<0.75
[0010]其中，ImgH为所述镜头系统在成像面上的最大像高；TTL为第一透镜的物侧面至镜头系统在的成像面于光轴上的距离；
[0011 ] 所述镜头?两足[0012] 1.5<fl/f2<2.5[0013]其中，fl为第I透镜的焦距，f2为第2透镜的焦距
[0014]进一步的，所述镜头满足
[0015]0.75〈tan Θ〈0.97
[0016]其中，Θ为透镜系统的最大视场角的一半；
[0017]进一步的，所述镜头的透镜至少有一个面为非球面。此外，所述被摄物和第一透镜之间设置有光阑。进一步的，第一透镜为塑料材料。
[0018]对于一般的大视场角的镜头，由于其视场角和大相对孔径的特点，尺寸往往比较长，同时会导致解像力降低，畸变变大以及主光线出射角度增大等问题，很难达到高像素感光芯片的要求，并且，大视场角和大相对孔径特点的超薄镜头在设计和工艺上都有较高的难度，若采用第二透镜为F系，第三透镜为K系的材料组合，会使第二透镜和第三透镜之间的间距增大，不利于镜头小型化;若采用第二透镜和第三透镜均为K系的材料组合，虽然能够有效缩短第二透镜和第三透镜之间的间距，但是无法满足大光圈，大角度的要求，通常情况下，如果采用第二透镜为K系，第三透镜为F系的材料组合，会使系统相对照度降低，影响图片边缘的质量，而且，无法满足设计的要求，但本发明通过第二透镜为K系，第三透镜为F系的材料组合，并通过上述合理的光焦度分配、色散系数的选择、透镜之间的结构设计，使得本发明改进了因照度低，拍摄边缘亮度的不足造成的质量问题，同时降低了系统的敏感性，并且更有效缩短了镜头的系统长度，充分考虑了视场角和像质的兼顾性，保证了镜头在大视角的情况下具有优良的成像品质取得了较好的技术效果，并且保证了产品在生产时的批量化。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明提供的微型成像镜头实施例1的结构示意图；
[0020]图2是实施例1的轴上色差图(mm)；
[0021]图3是实施例1的像散图(mm)；
[0022]图4是实施例1的畸变图(%)；
[0023]图5是实施例1的倍率色差图(μ m);
[0024]图6是本发明提供的微型成像镜头实施例2的结构示意图；
[0025]图7是实施例2的轴上色差图(mm)；
[0026]图8是实施例2的像散图(mm)；
[0027]图9是实施例2的畸变图(%)；
[0028]图10是实施例2的倍率色差图(μ m);
[0029]图11是本发明提供的微型成像镜头实施例3的结构示意图；
[0030]图12是实施例3的轴上色差图(mm)；
[0031]图13是实施例3的像散图(mm)；
[0032]图14是实施例3的畸变图(%)；
[0033]图15是实施例3的倍率色差图(μ m);
[0034]图16是本发明提供的微型成像镜头实施例4的结构示意图；
[0035]图17是实施例4的轴上色差图(mm)；
[0036]图18是实施例4的像散图(mm)；
[0037]图19是实施例4的畸变图(%)；[0038]图20是实施例4的倍率色差图(μ m);
[0039]图21是本发明提供的微型成像镜头实施例5的结构示意图；
[0040]图22是实施例5的轴上色差图(mm)；
[0041]图23是实施例5的像散图(mm)；
[0042]图24是实施例5的畸变图(%)；
[0043]图25是实施例5的倍率色差图(μ m);
[0044]图26是本发明提供的微型成像镜头实施例6的结构示意图；
[0045]图27是实施例6的轴上色差图(mm)；
[0046]图28是实施例6的像散图(mm)；
[0047]图29是实施例6的畸变图(%)；
[0048]图30是实施例6的倍率色差图(μ m);
[0049]图31是本发明提供的微型成像镜头实施例7的结构示意图；
[0050]图32是实施例7的轴上色差图(mm)；
[0051]图33是实施例7的像散图(mm)；
[0052]图34是实施例7的畸变图(%)；
[0053]图35是实施例7的倍率色差图(μ m);
[0054]图36是本发明提供的微型成像镜头实施例8的结构示意图；
[0055]图37是实施例8的轴上色差图(mm)；
[0056]图38是实施例8的像散图(mm)；
[0057]图39是实施例8的畸变图(%)；
[0058]图40是实施例8的倍率色差图(μ m);
[0059]图41是本发明提供的微型成像镜头实施例9的结构示意图；
[0060]图42是实施例9的轴上色差图(mm)；
[0061]图43是实施例9的像散图(mm)；
[0062]图44是实施例9的畸变图(%)；
[0063]图45是实施例9的倍率色差图(μ m)。
【具体实施方式】
[0064]本发明提供了一种微型成像镜头，从物方到像方依次包括:具有正光焦度的第一透镜；具有正光焦度的第二透镜，其物面侧为凹面、像面侧为凸面；具有负光焦度的第三透镜，其物面侧为凸面的弯月形，且该第三透镜的像面侧至少有一个反曲点；及所述镜头至少有一个面为非球面，在被摄物和第一透镜之间设置有光阑。
[0065]其中，该微型成像镜头满足下列关系式:
[0066]25<V2-V3<45 ；0.55〈ImgH/TTL〈0.75 ；0.75<tanΘ<0.97 ；1.5<fl/f2<2.5 ；
[0067]其中，上述V2为第二透镜的色散系数，V3为第三透镜的色散系数；ImgH为所述镜头的成像面上的最大像高；TTL为第一透镜的物侧面至其成像面于光轴上的距离；Θ为透镜系统的最大视场角；Π为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。
[0068]为了提高镜头的成像品质，降低像差的影响，所述微型成像镜头满足下列关系式:25<V2-V3<45 ；[0069]另外，为了有效缩短镜头的系统长度，保证镜头的小型化，所述微型成像镜头满足下列关系式:0.55<ImgH/TTL<0.75 ；
[0070]进一步，为了充分兼顾视场角和像质，保证镜头在大视角的情况下具有良好的成像品质，所述微型成像镜头满足下列关系式:0.75<tan Θ〈0.95和1.5<fl/f2<2.5 ；
[0071]本发明所述成像透镜中，该第一透镜、第二透镜和第三透镜中至少有一个面为非球面，且该第三透镜的像侧面至少有一个反曲点，采用该种设计，可以获得较多的控制变量，有利于像差的修正，提升镜头的成像品质。同时，通过合理的光焦度分配，可以进一步有效降低系统的公差敏感度，易于批量化生产。
[0072]下面参照附图对上述发明进行具体描述:
[0073]如图1所示，本发明提供的实施例1从物方到像方依次为:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、滤光片E4和成像面，所述第一透镜El为塑料材料构成的正光焦度的镜片，第二透镜E2为正光焦度的物面侧凹、像面侧凸的镜片，第三透镜E3为负光焦度的物面侧凸的弯月形镜片，且该第三透镜E3的像面侧至少有一个反曲点，所述镜头至少有一个面为非球面，在被摄物和第一透镜之间设置有光阑。
[0074]从物方到像方，所述第一透镜El两面为S1、S2，第二透镜E2两面为S3、S4，第三透镜E3两面为S5、S6，滤光片E4两面为S7、S8，成像面为S9。
[0075]其镜头各参数如下所述，TTL=2.150 ；fl=2.042 ；f2=l.123 ；f3=-l.216 ；f=l.537 ；
[0076]V2-V3=32.33 ；ImgH/TTL=0.621 ；tanΘ =0.824 ；fl/f2=l.819;
[0077]系统参数:光圈值2.0
[0078]表1:
[0079]
【权利要求】
1.一种微型成像镜头，其特征在于:从物方到像方依次设置有三组透镜，包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为正光焦度的镜片；所述第二透镜为正光焦度的物面侧凹、像面侧凸的镜片；所述第三透镜为负光焦度的物面侧凸的弯月形镜片，且该第三透镜的像面侧至少有一个反曲点；所述镜头满足25<V2-V3<45 ；
1.5<fl/f2<2.5 ；
0.55<ImgH/TTL<0.75 ； 其中，V2为第二透镜的色散系数，V3为第三透镜的色散系数； Π为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距； ImgH为所述镜头系统在成像面上的最大像高；TTL为第一透镜的物侧面至镜头系统在的成像面于光轴上的距离。
2.根据权利要求1所述的微型成像镜头，其特征在于:所述镜头满足 0.75<tanΘ〈0.97 其中，Θ为透镜系统的最大视场角的一半。
3.根据权利要求1或2任一所述的微型成像镜头，其特征在于:所述被摄物和第一透镜之间设置有光阑。
4.根据权利要求3所述的微型成像镜头，其特征在于:所述镜头满足 所述镜头的透镜至少有一个面为非球面。
5.根据权利要求4所述的微型成像镜头，其特征在于:所述第一透镜为塑料材料。
【文档编号】G02B13/18GK103941380SQ201410108634
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月23日 优先权日:2014年3月23日
【发明者】卢建龙, 黄林, 戴付建 申请人:浙江舜宇光学有限公司