一种纯球面超广角手机镜头的制作方法

本实用新型涉及光学镜头技术领域，更具体地说涉及一种纯球面超广角手机镜头。

背景技术：

手机镜头是手机内置的一部照相机，用于手机摄影。随着手机拍照功能的广泛使用，手机拍照水平正向专业摄影相机拍照水平发展，手机镜头正朝着多摄、高像素、微型化方向发展，如现在新款的手机的配置，前置3200万像素，后置徕卡四摄，最高4000万像素，并且支持5倍光学变焦，50倍数码变焦。手机镜头设计、制造难度也日益增加。手机镜头对于满足人们摄影需求，提升智能手机整体性能具有重要意义。现有技术中的手机镜头制造成本高，加工复杂，视场角较小。

技术实现要素：

本实用新型型要解决的技术问题是：现有技术中的手机镜头制造成本高，加工复杂，视场角较小。

本实用新型提供基于一种纯球面超广角手机镜头，结构简单，实现超广角成像。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种纯球面超广角手机镜头，包括从左到右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜和曲面传感器，所述第一透镜和第四透镜均为光焦度为负的凹凸透镜，所述第二透镜和第三透镜为光焦度为正的平凸透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜沿从左到右的方向依次胶合，所述第二透镜和第三透镜胶合的平面为对称平面，所述第一透镜和第四透镜关于所述对称平面对称，所述第二透镜和第三透镜关于所述对称平面对称，所述光阑设置在所述对称平面上；

所述第一透镜与所述第二透镜同心设置，所述第三透镜与第四透镜同心设置，所述第五透镜的左右曲面均镀有近红外截止膜。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一透镜的左曲率半径为r1，右曲率半径为r2，厚度为d1，其中r1、r2和d1分别满足：

1.1mm≤r1≤1.6mm；

0.5mm≤r2≤1.3mm；

0.5mm≤d1≤0.9mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二透镜的左曲率半径为r3，右曲率半径为r4，厚度为d2，其中r3、r4和d2分别满足：

0.5mm≤r3≤1.3mm；

r4＝∞；

0.5mm≤d2≤1mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第五透镜的左曲率半径为r9，右曲率半径为r10，厚度为d5，其中r9、r10和d5分别满足：

-2.3mm<r9<-1.6mm；

-2.6mm<r10<-1.9mm；

0.35mm<d5<0.65mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为球面透镜。

作为上述技术方案的进一步改进，所述近红外截止膜过滤的波长范围为750～1100nm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型纯球面超广角手机镜头透镜数量少，结构紧凑，对称性高，制造加工的复杂性较低，大大提高手机镜头的成像视场，成像质量高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实施例手机镜头的结构示意图；

图2是本实施例手机镜头的光路图；

图3是本实施例手机镜头的mtf曲线图；

图4是本实施例手机镜头的点列图；

图5是本实施例手机镜头的光线光扇图；

图6是本实施例手机镜头的相对照度图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参照图1和图2，一种纯球面超广角手机镜头，包括从左到右依次设置的第一透镜100、第二透镜200、光阑600、第三透镜300、第四透镜400、第五透镜500和曲面传感器700，所述第一透镜100和第四透镜400均为光焦度为负的凹凸透镜，所述第二透镜200和第三透镜300为光焦度为正的平凸透镜，所述第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300和第四透镜400沿从左到右的方向依次胶合，所述第二透镜200和第三透镜300胶合的平面为对称平面800，所述第一透镜100和第四透镜400关于所述对称平面800对称，所述第二透镜200和第三透镜300关于所述对称平面800对称，所述光阑600设置在所述对称平面800上；

所述第一透镜100与所述第二透镜200同心设置，所述第三透镜300与第四透镜400同心设置，所述第五透镜500的左右曲面均镀有近红外截止膜。

本实施例的原理过程：

拍摄对象的光信号依次通过第一透镜100、第二透镜200后穿过光阑600，穿过光阑600的光信号依次通过第三透镜300、第四透镜400和第五透镜500，第五透镜500的出射光在所述曲面传感器700上成像。

本实施例采用曲面传感器700，相对于ccd或cmos的平面传感器来说，使用曲面传感器700不用考虑大视场光学系统场曲、畸变，使得手机镜头光学系统设计难度减小。

本实施例的手机镜头采用同心透镜结构设计，对称性好，不存在轴外球差，仅需校正球差和轴向色差。使用曲面传感器700不用考虑大视场光学系统场曲、畸变，使得手机镜头光学系统设计难度减小。

本实施例手机镜头的最大成像视场角为140°，大大提升了手机镜头成像视场。

所述第一透镜100的右光学面与所述第二透镜200的左光学面胶合，所述第二透镜200的右光学面与所述第三透镜300的左光学面胶合，所述第三透镜300的右光学面与所述第四透镜400的左光学面胶合。所述第一透镜100和第四透镜400在曲率半径和厚度上具有高度对称性，所述第二透镜200和第三透镜300在曲率半径和厚度上具有高度对称性。

本实施例的手机镜头采用同心透镜结构设计，对称性好，不存在轴外球差，仅需校正球差和轴向色差。

进一步作为优选的实施方式，所述第一透镜100的左曲率半径为r1，右曲率半径为r2，厚度为d1，其中r1、r2和d1分别满足：

1.1mm≤r1≤1.6mm；

0.5mm≤r2≤1.3mm；

0.5mm≤d1≤0.9mm。

第一透镜100的左曲率半径等于所述第一透镜100的厚度值加上第二透镜200的左曲率半径，实现第一透镜100和第二透镜200同心设置；所述第三透镜300的右曲率半径的绝对值加上第四透镜400的厚度值等于所述第四透镜400的右曲率半径的绝对值，实现第三透镜300和第四透镜400同心设置。

在加工制造时第一透镜100和第二透镜200可做成一个球透镜，第三透镜300和第四透镜400可做成一个球透镜，可加工性高。

进一步作为优选的实施方式，所述第二透镜200的左曲率半径为r3，右曲率半径为r4，厚度为d2，其中r3、r4和d2分别满足：

0.5mm≤r3≤1.3mm；

r4＝∞；

0.5mm≤d2≤1mm。

所述第一透镜100与第四透镜400的结构相同，关于所述对称平面800对称。所述第二透镜200与第三透镜300的结构相同，关于所述对称平面800对称，有效降低加工制造难度。所述第一透镜100与所述第四透镜400的厚度相同。所述第二透镜200与所述第三透镜300的厚度相同。

所述第三透镜300的左曲率半径为r5，右曲率半径为r6，所述第四透镜400的左曲率半径为r7，右曲率半径为r8，其中r5、r6、r7和r8满足：

r5＝∞；

-1.3mm≤r6≤-0.5mm；

-1.3mm≤r7≤-0.5mm；

-1.6mm≤r8≤-1.1mm。

进一步作为优选的实施方式，所述第五透镜500的左曲率半径为r9，右曲率半径为r10，厚度为d5，其中r9、r10和d5分别满足：

-2.3mm<r9<-1.6mm；

-2.6mm<r10<-1.9mm；

0.35mm<d5<0.65mm。

进一步作为优选的实施方式，所述第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400和第五透镜500均为球面透镜。

本实施例的手机镜头的系统焦距为2.64mm，系统总长为4.02mm。所述第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400和第五透镜500均采用纯球面设计，产品制作成本低。

进一步作为优选的实施方式，所述近红外截止膜过滤的波长范围为750～1100nm。

所述第五透镜500上的近红外截止膜用于过滤近红外光。

本实用新型纯球面超广角手机镜头透镜数量少，结构紧凑，对称性高，制造加工的复杂性较低，大大提高手机镜头的成像视场，成像质量高。

参考图3，中心视场mtf在奈奎斯特频率200lp/mm处大于0.5，中心视场mtf在奈奎斯特频率400lp/mm处大于0.2，0.7以内视场mtf在奈奎斯特频率400lp/mm处大于0.2，符合手机镜头成像要求，本实施例手机镜头的光学系统像质优良。

参考图4，点列图表明各视场的rms半径均小于3.299μm，小于手机镜头设计要求的3.927μm，说明本实施例手机镜头的光学系统像质高。

参考图5，光线光扇图最大缩放比例为±10μm，说明在像面处各视场像差小，本实施例手机镜头的光学系统像差校正能力强。

参考图6，本实施例手机镜头光学系统的相对照度图，反应各视场照度相对于0°视场的照度比，相对照度在最大视场角处大于0.35。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。