小型广角塑胶光学系统的制作方法

本实用新型涉及光学系统技术领域，特别是涉及一种小型广角塑胶光学系统。

背景技术：

目前市面上广角光学镜头比较多，镜头总长较长，多为玻塑透镜混合组装而成，这种镜头不仅体积较大、成本高且重量相对重，不能满足手机类型及小型随身携带仪器类摄像安装要求，而市面上的手机镜头可拍摄范围窄，视场角范围通常都在90°以下。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种视场角大、体积小、重量轻的小型广角塑胶光学系统。

一种小型广角塑胶光学系统，包括从物侧至像侧依次设置的：

光阑；

第一透镜，为塑胶非球面透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第二透镜，为焦距为正的塑胶非球面透镜，其物侧面与像侧面均为微W型；

第三透镜，为焦距为正的塑胶非球面透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第四透镜，为焦距为负的塑胶非球面透镜，其物侧面与像侧面均为微W型；

滤光片；

保护玻璃。

在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

2<TTL/f<2.6；

其中，TTL为光路总长，f为光学系统的焦距。

在其中一个实施例中，所述第一透镜满足以下关系式：

-68<f1<-15；

其中，f1为第一透镜的焦距。

在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

2.85<IMH/f<3.2；

其中，f为光学系统的焦距，IMH为光学系统的像高。

在其中一个实施例中，各透镜满足以下关系式：

vdlens1<25，vdlens4<25，vdlens2>50，vdlens3>50；

其中，vdlens1为第一透镜的色散系数，vdlens2为第二透镜的色散系数，vdlens3为第三透镜的色散系数，vdlens4为第四透镜的色散系数。

在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

1.6<TTL/IMH<1.75；

其中，TTL为光路总长，IMH为光学系统的像高。

在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

ND1>1.6，ND2>1.5，ND3>1.5，ND4>1.6；

其中，ND1为第一透镜的折射率，ND2为第二透镜的折射率，ND3为第三透镜的折射率，ND4为第四透镜的折射率。

在其中一个实施例中，非球面透镜表面形状满足以下方程式：

其中，c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数，α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型第一枚镜片采用凹型负焦距透镜，用了四枚塑胶镜片实现大视场角大于130°；

2、本实用新型系统四枚塑胶镜片加光阑位于第一枚镜片前端，实现光路总长小于3.2mm；

3、本实用新型采用了全塑胶非球面结构，故光学系统的成像质量得到很大提高，可以使该产品有较好的分辨率、透过率、色彩还原性得到显著提升。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的MTF(Modulation TransferFunction)图。

具体实施方式

以下结合图1与图2对本实用新型的具体实施方式做进一步阐述：

一种小型广角塑胶光学系统，包括从物侧至像侧依次设置的：

光阑1；

第一透镜2，为塑胶非球面透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第二透镜3，为焦距为正的塑胶非球面透镜，其物侧面与像侧面均为微W型；

第三透镜4，为焦距为正的塑胶非球面透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第四透镜5，为焦距为负的塑胶非球面透镜，其物侧面与像侧面均为微W型；

滤光片6；

保护玻璃7。

光线从滤光片6通过，可过滤掉一部分光线，减少杂光和光斑等，在提高图像色彩亮丽度和锐利度的同时，使图像色彩具有良好的色彩还原性；保护玻璃7对光学系统的感光芯片8具有一定的保护作用，防止灰尘及脏污直接掉落在感光芯片8上面；光阑1置于整个透镜组之前，能有效将整个镜头的总长制镜头小于3.2mm；在本实施例中，采用了塑胶非球面结构，在减轻光学系统的重量的同时，大幅提升了镜头的成像质量，使得所述镜头具有良好的分辨率、透过率，并且成像色彩还原性得到显著提升。

在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

2<TTL/f<2.6；

其中，TTL为光路总长，f为光学系统的焦距。

在其中一个实施例中，所述第一透镜2满足以下关系式：

-68<f1<-15；

有效将物方角度大的入射光线汇聚。

其中，f1为第一透镜2的焦距；在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

2.85<IMH/f<3.2；

其中，f为光学系统的焦距，IMH为光学系统的像高。

在其中一个实施例中，各透镜满足以下关系式：

vdlens1<25，vdlens4<25，vdlens2>50，vdlens3>50；

其中，vdlens1为第一透镜2的色散系数，vdlens2为第二透镜3的色散系数，vdlens3为第三透镜4的色散系数，vdlens4为第四透镜5的色散系数；如此设计可平衡光设色差，保证镜头实拍不会出现单色偏移的现象，避免有色杂光的出现。

在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

1.6<TTL/IMH<1.75；

其中，TTL为光路总长，IMH为光学系统的像高；如此设计可在总长较短的情况下，需保证像面高度可以满足使用需求。

在其中一个实施例中，光学系统满足以下关系式：

ND1>1.6，ND2>1.5，ND3>1.5，ND4>1.6；

其中，ND1为第一透镜2的折射率，ND2为第二透镜3的折射率，ND3为第三透镜4的折射率，ND4为第四透镜5的折射率；第一透镜2的折射率大于1.6，可控制入射光线在第二透镜3表面的入射角度，减少光线反射，减少画面杂散光的影响。

在其中一个实施例中，非球面透镜表面形状满足以下方程式：

其中，c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数，α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形。

本实用新型一个实施例中镜头的具体设计参数如表1、表2所示：

表1

表2

在本实施例中，采用了塑胶非球面结构，大幅提升了镜头的成像质量，使得所述镜头具有良好的分辨率、透过率，成像色彩还原性得到显著提升；如图2所示，为本实施例中镜头的MTF(Modulation Transfer Function)曲线图。