一种高像质大光圈光学系统的制作方法

本实用新型涉及一种高像质大光圈光学系统。

背景技术：

现在是手机飞速发展的时代，各个厂家纷纷主打手机照相功能，对手机镜头的要求更高更强。超薄，大光圈，高像素，无失真度为主流需求。

对比市场上大热的手机镜头普遍存在这样的缺点：标榜高像素16M/21M，实际成像效果配套不足，成像画面税利度低、芯片小，所拍摄的图像整体的清晰度及像面纯净度等均不够理想，成像细腻度差、达不到实际像素对应的成像质量，放大后图片噪点多，成像质量差异明显。强光环境下曝光过烈，杂散光较明显，影响成像效果和整个画面的纯净度。

本实用新型就是基于这种情况作出的。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服了现有技术的不足，提供一种能够做到FNO 1.9的大光圈、1300万像素以上的高像质大光圈光学系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种高像质大光圈光学系统，其特征在于从物侧至像侧依次包括有:光阑1、第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、滤光片7、感光片8，所述的第一透镜2、第三透镜4、第四透镜5均为正焦距透镜，所述的第二透镜3、第五透镜6均为负焦距透镜。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述第一透镜2的两个面均为凸面，所述第二透镜3的两个面均为凹面，所述第三透镜4朝向物面的一面为凸面，朝向像面的一面为凹面，所述第四透镜5朝向物面的一面为凹面，另一面为凸面，所述第五透镜6朝向物面的一面为凸面，朝向像面的一面为凹面。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述第三透镜4朝向像面的一面采用扩展非球面，所述第四透镜5的两面均采用扩展非球面，所述第五透镜6两面均采用扩展非球面。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述第一透镜2的色散系数为lens₁，所述第二透镜3的色散系数为lens₂，所述第三透镜4的色散系数为lens₃，所述第四透镜5的色散系数为lens₄，所述第五透镜6的色散系数为lens₅，各镜片的色散系数满足以下关系：lens₁>47，lens₂≤23，lens₃≤23，lens₄>47，lens₅>47，lens₁-lens₂≥25。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述第一透镜2的焦距为f₁，所述第二透镜3的焦距为f₂，所述第三透镜4的焦距为f₃，所述第四透镜5的焦距为f₄，所述第五透镜6的焦距为f₅，镜头焦距为f，各焦距满足以下关系：-1.8<f₂/f₁<-1，-1.8<f₄/f₅<-1，0<f₅/f<1。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述第一透镜2折射率为Nd₁，所述第二透镜3折射率为Nd₂，所述第三透镜4折射率为Nd₃，所述第四透镜5折射率为Nd₄，镜头总长为TL，镜头焦距为f，满足：Nd₂-Nd₁≥0.95，Nd₃-Nd₄≥0.95，0.9≤f/TL≤1.2。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述第一透镜2的中心厚度为T₁，所述第二透镜3的中心厚度为T₂，所述第三透镜4的中心厚度为T₃，所述第四透镜5的中心厚度为T₄，所述第五透镜6的中心厚度为T₅，镜头总长为TL，镜头后焦为BL，第一透镜2至第二透镜3空气间隔为A₁₂，第二透镜3至第三透镜4空气间隔为A₂₃，第三透镜4至第四透镜5空气间隔为A₃₄，第四透镜5至第五透镜6空气间隔为A₄₅，各厚度间满足如下关系：0.28＜A₁₂+A₂₃+A₃₄+A₄₅/TL＜0.35，BL/TL≥0.14，1≤A₂₃/T₃≤1.3，T₂/TL≥0.043，T₁+T₂+T₃+T₄+T₅/TL≤0.52。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述第一透镜2、所述第二透镜3、所述第三透镜4、所述第四透镜5和所述第五透镜6均为塑胶透镜。

如上所述的高像质大光圈光学系统，其特征在于：所述光阑1设于所述第一透镜2前方。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型镜头能够达到1300万像素以上，适用于1μm感光元件，成像能力大幅提高。

2、本实用新型可达到FNO 1.9大光圈成像，更易于做背景虚化处理，降低快门反应速度，支持弱光下拍摄。

3、本实用新型使用全塑结构，选用高折射率塑胶材料，使用多片低折射率材料降低色差，并应用扩展非球面技术，使系统成像性能更佳。

【附图说明】

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的光路示意图。

图中：1为光阑；2为第一透镜；3为第二透镜；4为第三透镜；5为第四透镜；6为第五透镜；7为滤光片；8为感光片。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。

如图1至图2所示，一种高像质大光圈超薄光学系统，从物侧至像侧依次包括有：

光阑1；

第一透镜2，所述的第一透镜2为正焦距透镜，所述的第一透镜2的两个面均为凸面；

第二透镜3，所述第二透镜3为负焦距透镜，第二透镜3的两个面均为凹面；

第三透镜4，第三透镜4为正焦距透镜，且所述第三透镜4朝向物面的一面为凸面，朝向像面的一面为凹面，朝向像面的一面采用扩展非球面。

第四透镜5，第四透镜5为正焦距透镜，第四透镜5朝向物面的一面为凹面，另一面为凸面，两面均采用扩展非球面。

第五透镜6，第五透镜6为负焦距透镜；且所述第五透镜6朝向物面的一面为凸面，朝向像面的一面为凹面，两面均采用扩展非球面。

滤光片7；

感光片8。

在本实施例中，第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5和第五透镜6均为塑胶透镜，有利于降低成本，选用多片高折射率塑胶材料，使光学镜头更薄。

如图1至图2所示，第一透镜2的色散系数为lens₁，第二透镜3的色散系数为lens₂，第三透镜4的色散系数为lens₃，第四透镜5的色散系数为lens₄，第五透镜6的色散系数为lens₅，各镜片的色散系数满足以下关系：

lens₁>47，lens₄>47，lens₅>47；

lens₂≤23，lens₃≤23；

lens₁-lens₂≥25。

低色散系数材料的使用可以更好的优化色差，在满足大光圈需求下，可以进一步提高成像质量。

如图1至图2所示，在本实施例中，第一透镜2的焦距为f₁，第二透镜3的焦距为f₂，第三透镜4的焦距为f₃，第四透镜5的焦距为f₄，第五透镜6的焦距为f₅，镜头焦距为f，各焦距满足以下关系：

-1.8<f₂/f₁<-1；

-1.8<f₄/f₅<-1；

0<f₅/f<1。

在光学系统中，此镜头为正负镜片交替结构，正负正正负透镜组合，可以更好的校正球差和畸变。关于镜片第一透镜和第二透镜的焦距为光学系统贡献了主要的屈折力。满足公式-1.8<f₂/f₁<-1时，可以解决本结构的焦距分配问题，控制公差分布均衡性，可以有效实现系统长度超薄和降低结构性公差敏感问题。

第一透镜2折射率为Nd₁，第二透镜3折射率为Nd₂，第三透镜4折射率为Nd₃，第四透镜4折射率为Nd₄，镜头总长为TL，镜头焦距为f，满足：

Nd₂-Nd₁≥0.95；

Nd₃-Nd₄≥0.95；

0.9≤f/TL≤1.2。

孔径光阑面位于光学系统第一透镜前方，它可以使得系统的镜片通光口径小同时降低光学系统的出射角，更易实现更大的光圈，采用多片负材料，来减小系统色差，从而提升光学系统的性能。

如图1至图2所示，在本实施例中，第一透镜2的中心厚度为T₁、第二透镜3的中心厚度为T₂、第三透镜4的中心厚度为T₃、第四透镜5的中心厚度为T₄、第五透镜6的中心厚度为T₅，后焦为BL，第一透镜2至第二透镜3空气间隔为A₁₂，第二透镜3至第三透镜4空气间隔为A₂₃，第三透镜4至第四透镜5空气间隔为A₃₄，第四透镜5至第五透镜6空气间隔为A₄₅，各厚度间满足如下关系：

0.28＜A₁₂+A₂₃+A₃₄+A₄₅/TL＜0.35；

BL/TL≥0.14；

1≤A₂₃/T₃≤1.3；

T₂/TL≥0.043；

T₁+T₂+T₃+T₄+T₅/TL≤0.52。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。