组合式变焦镜头的制作方法_2

文档序号:9973773阅读:来源:国知局
图;
[0069] 图31为实施例6的长焦镜头的轴上色差图(mm);
[0070] 图32为实施例6的长焦镜头的像散图(mm);
[0071] 图33为实施例6的长焦镜头的畸变图(%);
[0072] 图34为实施例6的长焦镜头倍率色差图(um)。
【具体实施方式】
[0073] 下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型组合式变焦镜头作进一步详 细的说明。
[0074] 图1为本实用新型组合式变焦镜头的结构示意图。图2为图1所示长焦镜头的 A-A向三维剖视图。图3为图1所示长焦镜头的侧视图。
[0075] 如图1所示,本实用新型的组合式变焦镜头内部包含两个子摄像镜头,即分别包 含一个长焦镜头和一个广角镜头。其中的长焦镜头仅用方框表示,具体细节请参阅图2和 图3。由于一般的广角镜头均能够符合本实用新型的广角镜头的要求,所以本实用新型的实 施例并不对广角镜头作任何限制。
[0076] 图4为实施例的长焦镜头内部结构细节及光路示意图。由于一般长焦镜头的总长 度尺寸比较大,很难用于便携式电子设备。本实用新型通过设置双棱镜结构,大幅度减小了 长焦镜头的总长度,使之能够适用于轻薄的电子设备,同时,能够减小所述组合式变焦镜头 的总长度,以使其符合小型电子产品对摄像镜头的高像质、轻薄化的市场要求。
[0077] 如图1所示,本实用新型的组合式变焦镜头,各参数需满足如下关系式:
[0078] l〈D/ImgH〈2
[0079] 其中:D为所述组合式变焦镜头的镜头厚度;ImgH为长焦镜头的像高,其数值为长 焦镜头中成像面S7上有效像素区域对角线长的一半,如图5所示。
[0080] 满足以上公式可保证本实用新型的组合式变焦镜头维持小型化,从而可应用于小 型化电子设备。
[0081] 所述的组合式变焦镜头,还满足下列关系式:
[0082] TTLt/fT 刍 0.6
[0083] fT/fw^ 2. 5
[0084] 其中:TTLtS长焦镜头的总长度;fT为长焦镜头的有效焦距;f w为广角镜头的有效 焦距。
[0085] 常规的广角镜头,其视场角范围在75° -82°之间时,焦距值范围在3. 4mm-3. 7mm 之间,且其焦距值随着视场角的增大而减小。本实用新型所述的长焦镜头中焦距值最小为 9. 25mm,即所述长焦镜头搭配常规的广角镜头时,其变焦比最小可达到2. 5倍。满足以上公 式所列条件,可使本实用新型的组合式变焦镜头具有高变焦比,同时保证其薄型化。
[0086] 由于长焦镜头通常要比同规格的广角镜头长,本实用新型中的广角镜头又没有特 殊限制,所以本实用新型中组合式变焦镜头的厚度D即长焦镜头的厚度,也即默认一点就 是广角镜头的厚度不得超过长焦镜头的厚度。
[0087] 广角镜头的视场角大、焦距短,适合近距离拍照。而长焦镜头的视场角小、焦距长, 适合远距离拍照。本实用新型由上述两种摄像子镜头构成的组合式变焦镜头,在使用中进 行成像时,可利用该组合式镜头内的印刷电路板(PCB)板载的图像处理模块(或整合在镜 头内的智能图像处理系统)对获取的图像进行预处理,使其既可以实现低画质损失的变焦 特性,也可以进行先拍照后对焦。
[0088] 较佳地,还可以配合小型化电子产品(如平板电脑、智能手机等),由电子产品内 设置的图像处理程序进一步对该组合式镜头获取的图像进行深度处理。
[0089] 本实用新型的组合式变焦镜头,与普通的相机相比具有更大的景深空间。配合图 像处理模块或所述智能图像处理系统,还具有在暗态(光线较暗的)环境下拍摄能有效改 善和提升图像效果,增加有效进光度,降低图像噪点,使色彩还原更真实的特点。
[0090] 作为另一实施例,在本实用新型的组合式变焦镜头中,两个子摄像镜头,也可以具 有各自的独立成像系统和拥有各自独立的图像处理芯片。
[0091] 本实用新型的组合式变焦镜头中,两个子摄像镜头的间隔距离d在生产之前可以 调节,根据软件算法和硬件要求进行确定,最终在拍照过程中d值固定不变。
[0092] 本实用新型中两个子摄像镜头的距离d,取值可设置在0. 之间。两个子摄 像镜头之间的这种小距离,可以有效避免双摄像镜头之间相互挡光,同时使双摄像镜头之 间平滑地变焦过渡。
[0093] 本实用新型中组合式变焦镜头,可以设置两种不同的工作模式:其一,即只有其中 一个摄像镜头工作,可以选择两个不同的焦距成像;其二,即两个摄像镜头同时工作,通过 软件叠加、整合两个摄像镜头所获取的信息,输出最终结果。
[0094] 上述的第一种工作方式,只用一个镜头成像,通过切换两个摄像镜头从而选择其 中一个焦距成像。如果选择的拍摄物较近,则选择广角镜头拍摄;如果选择的拍摄物较远, 则选择长焦镜头拍摄。
[0095] 上述的第二种工作方式,两个镜头同时成像,即长焦镜头和广角镜头分别拍摄同 一物体,采集和记录影像数据,然后通过第三方软件算法叠加、整合两个摄像镜头的数据, 最终输出高清晰度的全景深图片。
[0096] 如上所述的第二种拍摄方法中,该变焦镜头的变焦范围最小为广角镜头的焦距, 最大为长焦镜头的焦距,两者之间的其他值均可以平滑实现。
[0097] 如上所述的第二种拍摄方法中,实际拍照时两个镜头在所设置焦点的前一段距离 和后一段距离分别成像,后期软件处理的过程就可以在所设置焦点的前一段距离和后一段 距离内实现再次变焦,实现先拍照、后对焦的功能,同时也拥有更广的景深范围。
[0098] 如图5所示,本实用新型组合式变焦镜头的实施例中,长焦镜头由物侧至像侧依 次包含:第一棱镜PRl ;光阑STO ;具有正屈折力的第一透镜El,其物侧面Sl为凸面;具有负 屈折力的第二透镜E2,其像侧面S4为凹面;具有屈折力的第三透镜E3 ;第二棱镜PR2。
[0099] 在其他实施例中,所述组合式变焦镜头中的长焦镜头还可满足如下条件:
[0100] ImgH/fT<0. 5
[0101] 其中:ImgH为像高,其值为长焦镜头成像面S7上有效像素区域对角线的一半;fV 为长焦镜头的有效焦距。
[0102] 满足以上公式可保证本镜头长焦特性,视场角较小而焦距比较大。
[0103] 在某些实施例中,所述组合式变焦镜头中的长焦镜头还满足:
[0104] f l/fT<0. 5
[0105] 其中:Π为长焦镜头中第一透镜El的焦距,fT为长焦镜头的有效焦距。
[0106] 上述条件式限制第一透镜焦距较小,即保证第一透镜的光焦度较大,也是为了保 证长焦的特性。
[0107] 在某些实施例中,所述组合式变焦镜头中的长焦镜头还满足:
[0108] 0. 7<CT1/CT3<1. 8
[0109] 其中:CTl为第一透镜El在光轴上的中心厚度,CT3为第三透镜E3在光轴上的中 心厚度。
[0110] 满足以上条件式可有利于本实用新型组合是变焦镜头的小型化及像质的提升。
[0111] 在某些实施例中,所述组合式变焦镜头中长焦镜头的第一透镜El像侧面S2为凸 面。满足以上条件可有利于提升成像质量和维持小型化。
[0112] 在某些实施例中,所述组合式变焦镜头中长焦镜头的第二透镜E2物侧面S3为凹 面。满足以上条件可有利于提升成像质量和维持小型化。
[0113] 在某些实施例中,所述组合式变焦镜头中长焦镜头的第三透镜E3具有负的屈折 力,其物侧面S5和像侧面S6均为凹面。满足以上条件可有利于提升成像质量和维持小型 化。
[0114] 在成像时,光线由第一棱镜PRl反射进入镜头,经过三片透镜后又由第二棱镜PR2 反射,在成像面S7上成像。
[0115] 在某些实施方式中,第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3部分可为非球面透镜。
[0116] 非球面的面
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