一种摄影镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及光学器件【技术领域】，尤其涉及一种摄影镜头，采用光阑前置和四片非球面塑胶镜片的结构，通过特殊的非球面组合设计，具有像素单元较小，模组体积较小，镜头总长较短，产品良品率高，成像效果好，成本较低的优点。
【专利说明】一种摄影镜头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学器件【技术领域】，尤其涉及一种用于手机800万像素摄像头模组的非球面摄影镜头。
【背景技术】
[0002]2013年开始后，从智能手机处理器到显示屏、再到摄像头、甚至到手机各相关配件，都呈现出高速升级的竞争态势。由于目前各个品牌的旗舰手机配置都差不多，因此寻找产品差异化就成为一件绞尽脑汁的事情。而在最近的一些手机新品中，我们似乎发现厂商对于模组体积小的高像素镜头尤为重视。
[0003]每年手机市场都在经历着巨大的变革，不断涌现的新科技也不断的提高着消费者的眼光和品味，手机款式的多元化、价格的下降和电信服务的不断丰富等等“亮点”共同促进了手机市场的持续繁荣和发展。随着进入市场的厂商越来越多，市场竞争的日趋激烈和消费者个性意识的不断张扬，手机厂商在开拓技术满足功能需求的同时，也竭力寻求手机新的卖点。在手机市场上，拍照摄像功能已经成为手机配置的主流和基本的功能，可以预见的是，为手机配备高性能摄像头将成为潮流和卖点。随着智能手机的普及和不断升级，摄像手机基本配置在不断提高，摄像像素从最早的10万像素、30万像素、百万像素的推出，发展至IJ 300万像素、500万像素的普及，现已经迈进800万像素甚至更高的配置，同时用户对于手机拍照画质的品质要求也就越来越高，好的拍照画质就离不开出色的手机摄像头配置，可见，拥有高品质的摄影镜头已经成为手机的发展及流行趋势。
[0004]现有的摄影镜头技术，如何满足镜头组件在高、低温环境下高质量成像效果的同时，还具备良好的加工制造能力，并进一步降低镜头组件的生产成本，以适合大批量生产等都成为光学镜头组件设计需要满足的要求。然而，现有摄影镜头还存在像素单元较大，模组体积较大，镜头总长较长，产品良品率低，成像效果较差，成本较高的缺点。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种摄影镜头，具有像素单元较小，模组体积较小，镜头总长较短，产品良品率高，成像效果好，成本较低的优点。
[0006]为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。
[0007]一种摄影镜头，它包括自物体侧至成像侧依次排列的光阑、透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三、透镜镜片四和玻璃滤光片，其采用光阑前置，光阑位于透镜镜片一的面序一侧端；所述透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三和透镜镜片四均为非球面塑胶镜片，镜片的两面均为偶次非球面；所述透镜镜片一的两面均为凸面；所述透镜镜片二为凸凹透镜，并且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜镜片三为凹凸透镜，并且凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述透镜镜片四为凸凹透镜，并且凸面朝向物方，凹面朝向像方，且透镜镜片四的两侧面呈波浪形；所述透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三和透镜镜片四的非球面公式为:
[0008]
er':..4ft::.?ο.1::1-1
r 二.........................................................................................................................................................- ο ,1- -- 0 ,r ο -r 一 Cl.r - u,r o,r it-r -- u,-r
f.t1.>ra-'ryc
1- ?/1-( I — Ifk-Y
[0009]其中，Z表示透镜表面各点的Z坐标值，r表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，C为透镜表面的曲率半径R的倒数，k为圆锥系数，a 1、α 2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8为高阶非球面系数；
[0010]其中，所述透镜镜片一的镜片中心厚度TC为0.568?0.588mm，透镜镜片二的镜片中心厚度TC为0.234?0.254mm，透镜镜片三的镜片中心厚度TC为0.6?Γθ.631mm ;透镜镜片四的镜片中心厚度TC为0.399^0.419mm ;该种摄影镜头光学总长在3.73mm内，视场角达到76度，轴外视场主光线角小于31°。
[0011]优选的，所述透镜镜片一的镜片中心厚度TC，及透镜镜片一与透镜镜片二之间的空气间隙厚度AC，其比值TC/AC=l(Tl4。
[0012]优选的，所述透镜镜片三的镜片中心厚度TC，及透镜镜片二与透镜镜片三之间的空气间隙厚度AC，其比值TC/AC=0.8^1.2。
[0013]优选的，所述透镜镜片一的有效焦距Π，及整个镜头组件的有效焦距f，其比值fl/f=0.7?0.9。
[0014]优选的，所述透镜镜片一的面序二的曲率半径R2，及面序一的曲率半径R1，其比值 R2/R1|=1?5。
[0015]本实用新型的有益效果为:本实用新型所述的一种摄影镜头，采用光阑前置和四片非球面塑胶镜片的结构，通过特殊的非球面组合设计，具有像素单元较小，模组体积较小，镜头总长较短，产品良品率高，成像效果好，成本较低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的MTF示意图。
[0019]图3为本实用新型的场曲、崎变不意图。
[0020]图4为本实用新型的弥散斑示意图。
[0021]图5为本实用新型的相对照度示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。
[0023]如图1至图5所示，一种摄影镜头，它包括自物体侧至成像侧7依次排列的光阑6、透镜镜片一 1、透镜镜片二 2、透镜镜片三3、透镜镜片四4和玻璃滤光片5，其采用光阑6前置，光阑6位于透镜镜片一 I的面序一 10侧端；所述透镜镜片一 1、透镜镜片二 2、透镜镜片三3和透镜镜片四4均为非球面塑胶镜片，镜片的两面均为偶次非球面。上述透镜系统在进行工作时，从物方入射的光线依次经过透镜镜片一 1、透镜镜片二 2、透镜镜片三3、透镜镜片四4和玻璃滤光片5后在成像平面处形成影像。
[0024]如图1所示和图2所示，在本实施例中，所述透镜镜片一 I的两面均为凸面；所述透镜镜片二 2为凸凹透镜，并且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜镜片三3为凹凸透镜，并且凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述透镜镜片四4为凸凹透镜，并且凸面朝向物方，凹面朝向像方，且透镜镜片四4的两侧面即面序七40和面序八41呈波浪形。本实用新型采用四片非球面塑胶镜片的结构，这种非球面透镜的特点是，从透镜中心到周边曲率是连续变化的，与从透镜中心到周边有一定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点，能够使得视野变得更大而真实，因此，采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。
[0025]本实施例中，所述透镜镜片一 1、透镜镜片二 2、透镜镜片三3和透镜镜片四4的非球面公式为:
[0026]
f}-'%,If,Z'J: 4' Λ
Z - -:...................................................................................................................................................U -Γ u -J1 "β.0a ,r -- a-r"...1/,-1? ;*.a.?■**
I ^ ^ 1-1 I ^ k 11* f
[0027]其中，z表示透镜表面各点的Z坐标值，r表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，c为透镜表面的曲率半径R的倒数，k为圆锥系数，a 1、α2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8为高阶非球面系数。作为优选的实施方式，所述透镜镜片一1、透镜镜片二 2、透镜镜片三3和透镜镜片四4的前表面及后表面的面型参数分别如下所示:
[0028]透镜镜片一 I 面序一 10面序二 11
[0029]c I/ 1.89013236862954I/ -2.82066060245822
[0030]k 4.958080615018-54.99144064354
[0031]Ct1 OO
[0032]α2 -0.2392652302323-0.4084535542463
[0033]α3 0.38183534232290.2745290196626
[0034]α 4 -3.8786499956270.4031102167432
[0035]α 5 12.92847138341-1.093222700605
[0036]α 6 -27.00274549421-0.5908222317719
[0037]α 7 30.015662785253.027429643076
[0038]α 8 -15.76923362857-2.381387939331
[0039]透镜镜片二 2 面序三20面序四21
[0040]c I/ 4.62085258199976I/ 1.59910063708311
[0041]k O-3.532971822808
[0042]Ct1 OO
[0043]α 2 -0.11925970003490.04656861970775
[0044]α3 -0.12630252323620.05396542840633
[0045]α 4 1.47882157148-0.05359272423255
[0046]α 5 -2.3157742550660.2703628940849
[0047]α 61.6430685228620.5662063713431
[0048]α7-0.445077603156-1.385631603725
[0049]α8-0.12336943737980.5930397099206
[0050]透镜镜片三3面序五30面序六31
[0051]cI/ -2.33746835941915I/ -0.784342417100019
[0052]k-0.6304447105602-5.558187105484
[0053]Ct1OO
[0054]α 20.1866789565547-0.4361438870441
[0055]α3-0.51620969549870.7543722085547
[0056]α 40.1609390907524-0.9873011052872
[0057]α 51.6168403183010.4051927633054
[0058]α 6-3.3213497207530.650133900419
[0059]α 72.919547189307-0.6910396055538
[0060]α 8-1.0342594047660.180305381619
[0061]透镜镜片四4面序七40面序八41
[0062]cI/ 1.98564127111932I/ 0.656591150272796
[0063]k-1.606733746014-4.481133636325
[0064]Ct1OO
[0065]α 2-0.4565550903805-0.2144643003852
[0066]α 30.24556919487370.1374927411067
[0067]α 4-0.03681825299498-0.06056708987348
[0068]α 5-0.0011654645232150.01384788189095
[0069]α 6-0.003711436559791-0.0004026248186707
[0070]α 70.001902623762964-0.0004206703126681
[0071]α 8-0.00022451783647940.00005456285501302
[0072]其中，优选的，所述透镜镜片一 1、透镜镜片三3和透镜镜片四4的材质为ZEONEX系列，透镜镜片二 2选择相比于ZEONEX系列的折射率更高且色散更低的材质，能有效减小透镜镜片光学有效直径，有利于整个镜头组件外形结构实现超小型化。
[0073]在本实施例中，为了更好地降低系统的TV畸变以及主光线出射角度，需要对所述透镜镜片一 1、透镜镜片二 2、透镜镜片三3和透镜镜片四4进行特定的设计，具体如下:
[0074]一、优选的，其中，所述透镜镜片一 I的镜片中心厚度TC为0.568?0.588mm，透镜镜片二 2的镜片中心厚度TC为0.234?0.254mm，透镜镜片三3的镜片中心厚度TC为
0.61Γ0.631mm;透镜镜片四4的镜片中心厚度TC为0.399?0.419mm，可有效地将光学总长缩短至3.73mm内。作为最优的实施方式，所述透镜镜片一 I的镜片中心厚度TC为
0.578mm，透镜镜片二 2的镜片中心厚度TC为0.244mm，透镜镜片三3的镜片中心厚度TC为0.621mm ;透镜镜片四4的镜片中心厚度TC为0.409mm。
[0075]二、优选的，所述透镜镜片一 I的镜片中心厚度TC，及透镜镜片一 I与透镜镜片二
2之间的空气间隙厚度AC，其比值TC/AC=l(Tl4，可有利于控制镜头组的TV畸变值在规格值范围内。
[0076]三、优选的，所述透镜镜片三3的镜片中心厚度TC，及透镜镜片二 2与透镜镜片三
3之间的空气间隙厚度AC，其比值TC/AC=0.8^1.2,有助于调节MTF曲线S/T方向的集中性，更有利于管控镜头整体像质。
[0077]四、优选的，所述透镜镜片一 I的有效焦距fl，及整个镜头组件的有效焦距f，其比值f l/f=0.7?0.9，控制镜头组件的有效焦距f，保证镜头组件的视场角达到76度，轴外视场主光线角小于31°。
[0078]五、优选的，所述透镜镜片一 I的面序二 11的曲率半径R2，及面序一 10的曲率半径Rl，其比值IR2/R11 =Γ5,调节镜片材质折射率实际值与理论值的偏差，并有效减小成型工艺的影响。
[0079]从附图Γ5及实施方式，可以看出本实用新型所述一种摄影镜头具有如下特点:
[0080]1、采用光阑前置，保证系统偏心倾斜敏感度的同时提高中心视场成像质量，达到800万像素的画质；
[0081]2、光学总长缩短至3.73_内；视场角达到76度，轴外视场主光线角小于31°，迎合手机镜头最新发展趋势，满足目前手机市场1/4” 800万像素镜头的需要；
[0082]3、FN02.2大光圈，增大进光量，提高弱光环境下的拍摄能力；
[0083]4、采用四片非球面塑胶镜片，可有效消除各类像差，取得良好的成像效果，同时使用市面上通用树脂材料取代玻璃，成型技术稳定且工艺成熟，解决了玻璃镜片的加工困难而导致的产品良率低和成本较高的问题，具有像素单元较小，模组体积较小，镜头总长较短，产品良品率高，成像效果好，成本较低的优点。
[0084]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种摄影镜头，其特征在于:它包括自物体侧至成像侧(7)依次排列的光阑(6)、透镜镜片一(I)、透镜镜片二(2)、透镜镜片三(3)、透镜镜片四(4)和玻璃滤光片(5)，其采用光阑(6)前置，光阑(6)位于透镜镜片一(I)的面序一(10)侧端；所述透镜镜片一(I)、透镜镜片二(2)、透镜镜片三(3)和透镜镜片四(4)均为非球面塑胶镜片，镜片的两面均为偶次非球面；所述透镜镜片一(I)的两面均为凸面；所述透镜镜片二(2)为凸凹透镜，并且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜镜片三(3)为凹凸透镜，并且凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述透镜镜片四(4)为凸凹透镜，并且凸面朝向物方，凹面朝向像方，且透镜镜片四(4)的两侧面呈波浪形；所述透镜镜片一(I)、透镜镜片二(2)、透镜镜片三(3)和透镜镜片四(4)的非球面公式为:
Cf'Z46::1:4
r = -:......................................................................................................................................................— (1.r 一 0 J- - u -1* 一- q 3r -■." ο t.r -乎 ufr - c1-r -.■ u.r
? - - {I ^ k 参 r—— K— 其中，ζ表示透镜表面各点的Z坐标值，r表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，c为透镜表面的曲率半径R的倒数，k为圆锥系数，a 1、α 2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8为高阶非球面系数； 其中，所述透镜镜片一(I)的镜片中心厚度TC为0.568?0.588mm，透镜镜片二(2)的镜片中心厚度TC为0.234?0.254mm，透镜镜片三(3)的镜片中心厚度TC为0.611?0.631mm ;透镜镜片四(4)的镜片中心厚度TC为0.399^0.419mm ;该种摄影镜头光学总长在3.73mm内，视场角达到76度，轴外视场主光线角小于31°。
2.根据权利要求1所述的一种摄影镜头，其特征在于:所述透镜镜片一(I)的镜片中心厚度TC，及透镜镜片一(I)与透镜镜片二( 2)之间的空气间隙厚度AC，其比值TC/AC=l(Tl4。
3.根据权利要求1所述的一种摄影镜头，其特征在于:所述透镜镜片三(3)的镜片中心厚度TC，及透镜镜片二(2)与透镜镜片三(3)之间的空气间隙厚度AC，其比值TC/AC=0.8?1.2。
4.根据权利要求1所述的一种摄影镜头，其特征在于:所述透镜镜片一(I)的有效焦距Π，及整个镜头组件的有效焦距f，其比值fl/f=0.7?0.9。
5.根据权利要求1所述的一种摄影镜头，其特征在于:所述透镜镜片一(I)的面序二(11)的曲率半径R2，及面序一(10)的曲率半径R1，其比值R2/R1|=1?5。
【文档编号】G02B13/00GK203965709SQ201420095138
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】尹宗宝 申请人:东莞市旭业光电科技有限公司