光学镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种光学镜头，其包括共光轴且自物方向像方顺次排列的第一透镜、固定光阑、第二透镜、第三透镜及滤光片，该第一透镜的前、后表面均为球面，该第二、第三透镜的前、后表面均为非球面，该第一透镜的前表面向物方凸出，其后表面向物方凹入，第二透镜的前表面的上下两端为平面而中央位置向像方凹入，其后表面向像方凸出，第三透镜的前表面的中央位置凹向像方，其后表面的上下端起伏而中央位置凹向物方。通过采用非球面镜片，可以有效消除边缘光线的像差，包括球差、彗差、像散、场曲及畸变等；通过采用塑料材质的镜片，避免了玻璃透镜的加工困难，减轻了镜头的重量，同时满足了大量生产的要求，降低了制造成本，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学镜头领域，尤其是关于一种用于手机摄像头模组的光 学镜头。技术背景随着科技不断进步和人们购买力的上升，手机日益普及，功能也越加 强大。现在手机更似一种时尚，而带摄像头的可拍照和录制视频的手机更 是处在这一时尚的尖端，受到广大消费者的追捧。手机摄像头大都是内嵌的，而手机轻薄短小的趋势要求它的所有部件 的厚度都不断变短，手机摄像头亦不例外。控制手机摄像头的厚度实际上 就是控制其光学镜头的总长。对于光学镜头而言，在不降低成像质量的前 提下，縮短其总长，而且还要努力降低其成本，所以光学镜头的设计就显 得十分重要。光学镜头的设计主要是其透镜的面形设计和镜片的材质选材 尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供了成像质 量好且成本低的光学镜头。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是该光学镜头包括自物方 向像方顺次排列的第一透镜、固定光阑、第二透镜、第三透镜及滤光片， 该第一、第二及第三透镜共光轴，该第二、第三透镜的前、后表面均为非 球面，其面形公式为Z =——,Z + fl/ + V + c/ +办10 + e,其中，Z表示透镜表面各点的Z座标值，y表示透镜表面各点的y坐标值， R为透镜表面各点的曲率半径，k为圆锥系数，a、 b、 c、 d、 e为高阶非球 面系数，且第一、第二透镜的前、后表面的各参数分别如表1和表2所示:表l<table>table see original document page 4</column></row><table><table>table see original document page 5</column></row><table>表2<table>table see original document page 5</column></row><table>，该第一透镜的前表面为球面，其曲率半径为1.592340，该第一透镜的后 表面为球面，其曲率半径为7.245661mm。所述的第一透镜的前表面向物方凸出，其后表面向物方凹入，第二透 镜的前表面的上下两端为平面而中央位置向像方凹入，其后表面向像方凸 出，第三透镜的前表面的中央位置凹向像方，其后表面的上下端起伏而中 央位置凹向物方。所述的第一透镜的材料和第二透镜的材料为折射率1.49至1.53且色散 系数大于54的光学塑料，第三透镜的材料为光学级PC树脂。本专利技术的有益效果是，通过采用非球面镜片，可以有效消除边缘光线 的像差，包括球差、彗差、像散、场曲及畸变等；通过采用塑料材质的镜 片，避免了玻璃透镜的加工困难，减轻了镜头的重量，同时满足了大量生产的要求，降低了制造成本，提高了生产效率；通过特定参数镜片的设置， 能有效减少像差，提高光学传递函数，光学总长很短，视场角大于60°， 边缘主光线角度小于23。，成像质量高。附图说明图1是本专利技术光学镜头的结构示意图； 图2是本专利技术光学镜头的MTF图。 图3是本专利技术光学镜头的相对照度图。 图4是本专利技术光学镜头的场曲图。 图5是本专利技术光学镜头的畸变图。 图6是本专利技术光学镜头的色差图。具体实施例方式请参阅图1，本专利技术光学镜头为手机镜头，其包括顺次排列的第一透 镜l、固定光阑2、第二透镜3、第三透镜4及滤光片5，该第一、第二、 第三透镜共光轴，该第一透镜靠近物方，该滤光片靠近像方。该第一透镜1为正透镜，其材料为折射率1.49至1.53且色散系数大于 54的光学塑料，该第一透镜的厚度为0.5mm，其前表面(靠近物方)和后表 面(靠近像方)均为球面，该前表面为月牙形凸出，其曲率半径为 1.592340mm，该后表面为月牙形凹入，其曲率半径为7.245661mm。第二 透镜的材料为折射率1.49至1.53且色散系数大于54的光学塑料。该第二 透镜的前、后表面均为非球面，该前表面的上下两端均为平面而中央位置 凹向像方，该后表面凸向像方。该第三透镜采用光学级PC树脂材料(聚碳 酸酯)，其折射率为1.58，色散系数为28。该第三透镜的前表面和后表面 均为非球面，该前表面的中央位置凹向像方，其后表面的上下端起伏而中 央位置凹向物方。该固定光阑2位于第一、第二透镜l、 3之间。该滤光片 6采用玻璃材质，其位于第三透镜4后。该光学镜头成像在成像面6(即焦 平面)。第二、三透镜采用的是12阶偶次非球面镜片，这保证在使用非球面 达到所需成像质量的同时，尽量减少高阶非球面次数，从而减少了模具加 工制造的难度。该第二、第三透镜的面形公式为<formula>formula see original document page 6</formula>其中Z表示透镜表面各点的Z坐标值，y表示透镜表面上各点的y轴坐标值，R为透镜表面各点的曲率半径，k为曲线的圆锥系数，a、 b、 c、 d、 e为高阶非球面系数。第二片透镜的面形参数值如表1:表1第二透镜的面形参数<table>table see original document page 7</column></row><table>第三片透镜的面形参数值如表2:表2第三透镜的面形参数<table>table see original document page 7</column></row><table>本专利技术光学镜头的有效焦距为3.30mm，后焦距为0.61500，光学总长 为4.40mm，相对孔径可达F2.8，使用此镜头的摄像头模组高度能够小于 6mm，为较小型的拍照手机的开发提供了解决方案。请参阅图2，此镜头的光学传递函数(MTF)图中，MTF《.3时的中 心视场的分辨率达到了 2001p/mm; MTF=0.2时，边缘视场的分辨率也达 到1251p/mm，能够满足百万象素以下的CMOS/CCD影像传感器的分辨率 要求。请参阅图3至图5，可看出镜头的场曲小于0.1mm，横向色差小于5um， 在艾里斑(衍射斑)尺寸范围之内。此镜头的光学畸变小于2 %， 一般数码 镜头的光学畸变要求小于2%即可(在这个值以下的畸变人眼不易察觉)。 同时采用此结构的光学系统各个视场的弥散斑点尺寸及几何斑点尺寸均处 于较小的范围之内，表明初级像差校正较好。请参阅图6，本光学镜头的相对照度大于45%，表明此镜头边缘视场 和中心视场的照度均匀，光线充足。同时，整个光学系统的最大视场角为 68°，边缘主光线角度小于23°，能够配合市场上主流的CMOS/CCD影像 传感器接收的要求.本专利技术镜头结构不仅适用于手机摄像头模组，同时也可应用于其他便 携式摄像装置中，如电脑摄像头、小型监控器等。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说 明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术由所提交的权利要求书确定的 专利保护范围。权利要求1.一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学镜头，其特征在于：包括自物方向像方顺次排列的第一透镜、固定光阑、第二透镜、第三透镜及滤光片，该第一、第二及第三透镜共光轴，该第二、第三透镜的前、后表面均为非球面，其面形公式为：＊＊＊其中，Ｚ表示透镜表面各点的Ｚ座标值，ｙ表示透镜表面各点的ｙ坐标值，Ｒ为透镜表面各点的曲率半径，ｋ为圆锥系数，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ为高阶非球面系数，且第一、第二透镜的前、后表面的各参数分别如表１和表２所示：＊＊＊，该第一透镜的前表面为球面，其曲率半径为１．５９２３４０，该第一透镜的后表面为球面，其曲率半径为７．２４５６６１ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆平，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]