一种照相机用的摄影光学镜头组的制作方法

1.本实用新型涉及摄像光学设备领域，尤其涉及一种照相机用的摄影光学镜头组。


背景技术：

2.由于科技的进步，现在的电子产品发展的趋势主要为朝向小型化，例如数字相机(digital still camera)、网络相机(web camera)、拍立得镜头(instant camera)等，光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。
3.现有的摄像光学镜头组一般采用多个透镜组合形成,其中有二镜片式、三镜片式及四镜片式以上的不同设计，然而以成像质量考虑，四镜片式及以上光学摄像镜头组在像差修正、光学传递函数 mtf(modulation transfer function)性能上较具优势，但其数量较少，制造成本较高；而二镜片式和三镜片式虽然能够完成摄像，但是其成像的形变量大，整体画面解析度较低，均匀度较差，导致成像品质较差。


技术实现要素：

4.为了解决现有背景技术中存在的缺陷问题，本实用新型提供了一种照相机用的摄影光学镜头组,其具有良好的解像力，还能够组合形成成像质量高且长度短，光圈孔大的摄像头。
5.本实用新型解决其技术问题所采取的方案是：一种照相机用的摄影光学镜头组,包括沿着光轴由物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜具正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凹面；第二透镜具负屈折力，其物侧表面与像侧表面均为凹面；第三透镜具负屈折力，其像侧表面为凸面；其中,镜头中心到焦点的距离为efl,摄像光学镜头组的解像力为mtf,其全频解像力为senor,光点的尺寸为r，光斑大小为spotsize，其满足以下关系式:
6.efl≤91.09；
7.20《senormtf≤50；
8.0《spotsize/r≤0.017。
9.通过上述技术方案，本实用新型根据上述的第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜，在光轴上以适当的间距组合配置，可有效缩短光学摄像镜头组镜头的全长，兼具有良好得像差修正与具有优势的光学传递函数mtf。
10.进一步的，所述摄像光学镜头组的光圈值为f-number，其无限远时背焦距离为bfl,其满足以下关系式:
11.5.6≤f-number≤22；
12.bfl≤83。
13.通过上述技术方案，将摄像光学镜头组的光圈值选定在合适的范围内，既方便于新手操作简单，实用性强。
14.进一步的，所述摄像光学镜头组的总焦距为f，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，其满足以下关系式:
15.(f/f3)-(f/f1)《1；
16.f1/f2《1.4。
17.通过上述技术方案，利用好摄影光学镜头组焦距的比值，使其具有良好的像差修正能力，同时提高了镜头组的高分辨率、高成像质量。
18.进一步的，所述第一透镜的镜片直径为d1，第二透镜的镜片直径为d2，第三透镜的镜片直径为d3,其满足以下关系式:
19.d1:d2:d3＝28:24:18。
20.通过上述技术方案，由于各个透镜的直径不同，从而使得镜头组在进行拍摄时成像效果更好。
21.进一步的，所述第一透镜的像侧的曲率为r1,第二透镜的像侧的曲率为r2，第三透镜的像侧的曲率为r3，其满足以下关系式:
22.1.3《r1/r2/r3《1.6。
23.通过上述技术方案，每个透镜组合而成一个形变量小以及整体画面品质达到高解析度与均匀度的摄像光学镜头组，大大提高了成像品质。
24.进一步的，所述第一透镜与第二透镜之间的距离为ac1，第二透镜与第三透镜之间的距离为ac2，其满足以下关系式:
25.3.32《ac1/ac2《3.6。
26.通过上述技术方案，调整好第一透镜、第二透镜与第三透镜之间的距离，从而使得摄影光学镜头组的像素更高，生产成本更低。
27.进一步的，所述第一透镜的中心厚度为tc1，第二透镜的中心厚度为tc2，第三透镜的中心厚度为tc3，其满足下列关系式：
28.0《tc1/tc2≤1.6；
29.0《tc3/tc2≤1.3。
30.通过上述技术方案，利用摄影光学镜头组透镜之间的中心厚度，消除系统的球差、像差以及慧差，达到光学系统平衡。
31.综上所述，本实用新型的有益效果是：
32.1、本实用新型通过调整好摄影光学镜头组的焦距与尺寸，具有良好的像差修正能力和提高了高分辨率、高成像质量，同时也符合用户需求较小型且低成本的光学摄像镜头组。
33.2、本实用新型在缩短光学摄像镜头组同时,利用三个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，在负屈亮度的第三透镜前的各透镜提供更高的正屈折力的幅度，将有利于更为小型化与良好的像差修正能力；以达到有效缩短光学摄像镜头组的总长度外，进一步可提高成像质量，使得成像时四周的光影更均匀，保证了成像清晰度更高。
附图说明
34.图1为本实施例摄影光学镜头组的结构示意图；
35.图2为本实施例摄影光学镜头组的尺寸图；
36.图3为本实施例第一透镜的结构示意图；
37.图4为本实施例第二透镜的结构示意图；
38.图5为本实施例第三透镜的结构示意图；
39.图6为本实施例光学传递函数mtf曲线图。
40.图中：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜。
具体实施方式
41.为了使本实用新型的内容能更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明。
42.需要说明的是，本文所使用的术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
43.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.参考图1至图6，在本实施例中，一种照相机用的摄影光学镜头组，包括沿着光轴由物侧至像侧依序排列的第一透镜1、第二透镜2 和第三透镜3，所述第一透镜1具正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凹面；第二透镜2具负屈折力，其物侧表面与像侧表面均为凹面；第三透镜3具负屈折力，其像侧表面为凸面；其中,镜头中心到焦点的距离为efl,摄像光学镜头组的解像力为mtf,其全频解像力为senor,光点的尺寸为r，光斑大小为spotsize，其满足以下关系式:efl≤91.09；20《senormtf≤50；0《spotsize/r≤0.017。
45.具体的，利用三个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，在负屈亮度的第三透镜3前的各透镜提供更高的正屈折力的幅度，将有利于更为小型化与良好的像差修正能力，同时摄像光学镜头组的解像力mtf 在原来的基础上增大了，使得原一毫米看到的线条数常规为20条增添至50条，大大提高了成像时四周的分辨率，同时降低了需要用到透镜的数量。同时，本实用新型的光学摄像镜头组，可再包含光圈与影像感测组件；光圈可设置于第一透镜1与第二透镜2之间，为后置光圈，也可依不同应用目的，将光圈设置于被摄物与第一透镜1之间，为前置光圈；又影像感测组件设置于成像面处，可将被摄物成像。
46.在本实施例中，摄像光学镜头组的光圈值为f-number，其无限远时背焦距离为bfl,摄像光学镜头组的总焦距为f，第一透镜1的焦距为f1，第二透镜2的焦距为f2，第三透镜3的焦距为f3，第一透镜1的镜片直径为d1，第二透镜2的镜片直径为d2，第三透镜3的镜片直径为d3,第一透镜1与第二透镜2之间的距离为ac1，第二透镜2与第三透镜3之间的距离为ac2，第一透镜1的中心厚度为tc1，第二透镜2的中心厚度为tc2，第三透镜3的中心厚度为tc3，其满足以下关系式:
47.5.6≤f-number≤22
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(1)；
48.bfl≤83；(f/f3)-(f/f1)《1
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(2)；
49.f1/f2《1.4
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(3)；
50.d1:d2:d3＝28:24:18
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(4)；
51.3.32《ac1/ac2《3.6
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(5)；
52.0《tc1/tc2≤1.6
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(6)；
53.0《tc3/tc2≤1.3
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(7)。
54.具体的，摄像光学镜头组通过设计第一透镜1的中心厚度、第二透镜2的中心厚度、第三透镜3的中心厚度、透镜组的曲率以及第一透镜1与第二透镜2之间的距离等参数，消除系统的球差、像差以及慧差，达到光学系统平衡，可以组合而成一个形变量小以及整体画面品质达到高解析度与均匀度的摄像光学镜头组，大大提高了成像品质，本实用新型光学摄像镜头组中，透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，则可以增加所述光学摄像镜头组屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，则可以有效降低生产成本。此外，可于透镜光学面上设置非球面，可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本实用新型光学摄像镜头组的总长度。
55.以上所述的实施例仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型的保护范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化和修改，均属于本实用新型的保护范围。