数码相机广角镜头制造技术

一种数码相机广角镜头，其从物方依次包括一第一透镜，一第二透镜，一第三透镜。第一透镜为凸向物方非球面正透镜，包括第一非球面与第二非球面，第二透镜为凹向物方非球面负透镜，包括第三非球面与第四非球面，第三透镜为非球面正透镜，包括第五非球面与第六非球面，第五非球面为口径较大的非球面，第六非球面表面为波浪形状。本数码相机广角镜头视场角大、体积小，可较小的整合在便携式电子装置内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种数码相机广角镜头，特别是关于一种可与便携式电子装置配合使用的数码相机广角镜头。
技术介绍
数码相机拍摄中，为获得较宽的拍摄范围，需要镜头的视角满足一定要求。通常镜头视角设计为50度到60度，如果超过以上设计的角度，像差较大，镜头设计较为复杂，特别是在便携式电子装置如移动电话的数码相机中，其镜头焦距较短，故视角较大，因此应用在移动电话的数码相机广角镜头，满足广角性能情况下，对镜头拍摄质量也提出较高的要求。现有镜头设计中，如公告于1986年11月4目的美国第4,620,775号专利，揭示了一种广角镜头，该数码相机广角镜头由三片透镜组成，第一片透镜为双凸球面玻璃透镜，第二片透镜为双凹玻璃负透镜，第三透镜为新月玻璃正透镜。该镜头虽视场角达到了70度，但是其体积较大，无法满足移动电话小型化的需求，且该镜头的光圈数为8，光圈直径小，需要闪光灯来提供光源，闪光灯的配置也必然增大了所占体积，此外，闪光灯相对较为耗电，也不能满足移动电话节省电能的需求。鉴于以上的缺点，提供一种视场角大、体积小及成像品质高的数码相机广角镜头非常必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种视场角大、体积小及成像品质高的数码相机广角镜头。本专利技术是一种数码相机广角镜头，其从物方依次包括一第一透镜，一第二透镜，一第三透镜。第一透镜为凸向物方非球面正透镜，包括第一非球面与第二非球面，第二透镜为凹向物方非球面负透镜，包括第三非球面与第四非球面，第三透镜为非球面正透镜，包括第五非球面与第六非球面，第五非球面表面为口径较大的非球面，第六非球面表面为波浪形状。本专利技术数码相机广角镜头进一步优选方案为该第一透镜为玻璃，第二透镜及第三透镜为塑料材质。相较现有技术，本专利技术数码相机广角镜头体积较小，视场角达到70度，可满足较宽的取景范围；镜片均采用非球面设计，从而可通过优化非球面的系数，来修正各种像差，也可避免因采用球面镜而产生的球面像差，简化结构和改善成像品质。第一透镜采用玻璃材质，可较好保护其后的透镜被刮伤，同时第二透镜和第三透镜采用塑料材质，减小了镜头的质量，满足了轻量化的需求。附图说明图1是本专利技术数码相机广角镜头的结构示意图；图2是本专利技术数码相机广角镜头的MTF图；图3是本专利技术数码相机广角镜头的场曲图；图4是本专利技术数码相机广角镜头的光学畸变图；图5是本专利技术数码相机广角镜头的相对照度图。具体实施方式请参阅图1，本专利技术数码相机广角镜头自物方至像方依次包括一第一透镜1，一第二透镜2，一第三透镜3及一平行板4。其中线O代表镜头的光轴，Zobj代表物方，Zimg代表像方，使用时镜头物方位置的第一透镜1为光线首先接触的透镜。该数码相机广角镜头还包括位于物方位置上，置于第一镜片1前的光栏6和位于像方位置上，置于平行板4后的影像感测元件5，该影像感测元件5包括一成像面52。第一透镜1为凸向物方正透镜，包括第一非球面11与第二非球面12，其中第一非球面11凸向物方，第二非球面13为近似平面的非球面。第二透镜2为凹向物方的非球面负透镜，包括第三非球面21与第四非球面22，其中第三非球面21和第四非球面表面22皆凸向像方。第三透镜3为双面非球面正透镜，包括第五非球面31与第六非球面32，其中第五非球面31为口径较大的非球面，第六非球面32表面为波浪形状。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3形状均为以光轴O对称的镜片。第一透镜1采用玻璃材质，所用光学玻璃材料的折射率及色散需分别满足以下条件式1.55＜n＜1.7，50＜v＜60，该第一透镜1优选采用L-LAL12的玻璃，折射率和色散分别为n1＝1.6779，v1＝54.9。第二透镜2采用光学塑料材料，所用光学塑料材料的折射率及色散满足以下条件式1.58＜n＜1.6，29＜v＜35。第二透镜2材质优先采用POLYCARB(以下简称PC)，折射率和色散分别为n2＝1.58547，V2＝29.909。第三透镜3采用光学塑料材料，所用光学塑料材料的折射率及色散满足以下条件式1.49＜n＜1.55，55＜v＜60。第三透镜3材质优先采用ZEO-E48R，折射率和色散分别为n3＝1.53116，v3＝56.0414。将玻璃材质的第一透镜1置于第二透镜2和第三透镜3之前，可使第一透镜1较好保护其后的透镜，使其免于擦伤。因第一透镜为玻璃材质，故可在其至少一表面镀覆有红外截止滤膜(IR-CutCoating)，以滤除来自于被摄物反射的光线中的红外线，从而提高成像品质。平行板4为一平板玻璃，包括第一平行板面41与第二平行板面42。平行板4用以保护影像感测元件5的成像面52，其材质优选为B270，折射率和色散分别为n4＝1.52308，v4＝58.5714。光栏6位于物方位置上，包括光栏面61，其置于第一透镜1前，其可直接利用光圈的开孔大小控制进光量。影像感测元件5通常可为电荷耦合器(Charge Coupled Device，下称CCD)，或者补充性氧化金属半导体(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor，下称CMOS)，而一般移动电话用数码相机广角镜头的影像感测元件，因成本的考虑，通常采用CMOS。具体优选实施例中，CMOS像素尺寸为3.6μm，像素数为一百三十万像素，分辨率达到1280*1024。请参阅表1，本专利技术数码相机镜头光学系统的相关参数值，其依次从光栏面61至成像面52加以描述，其中曲率半径R为各面与光轴O相交曲面的曲率半径，曲率无限大时，表明该面为平面。间距d为沿光轴方向由物方Zobj开始前面相对于后面的距离，有效口径为各面的最大有效通光口径，其中曲率半径R及间距d的所有数值均以毫米(mm)为计量单位。表1 本专利技术数码相机广角镜头的第一透镜1、第二透镜2及第三透镜3均为沿光轴O对称的非球面透镜，其可通过调整非球面系数，来提高镜头成像性能。其中第一非球面11、第二非球面12、第三非球面21、第四非球面22、第五非球面31、第六非球面32的设计皆需满足以下优选的非球面公式z=cr21+1-(1+k)c2r2+a1r2+a2r4+a3r6+a4r8++a5r10+a6r12······(1)]]>其中z为以各非球面11、12、21、22、31、32与光轴O交点为起点，垂直光轴O方向的轴向值，即镜面深度值，因所选的透镜其形状为轴对称式镜片，故该非球面公式均取偶次项。其中各非球面11、12、21、22、31、32系通过以上公式确定非球面的形状；k为二次曲面系数；c＝1/R，其中R为镜面中心曲率半径，c为镜面中心曲率；r为镜面中心高度；a1、a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数，该优选实施例中系数取到a1、a2、a3、a4、a5。应用该非球面公式(1)时，其中镜面中心曲率半径R值及二次曲面系数k值参照表1，非球面系数a1、a2、a3、a4、a5为数值参照表2。表2 本专利技术的数码相机广角镜头有效焦距为f＝4.399mm，相对孔径为F/#＝2.8，整个光学系统的全视场角为70.35°，其镜头总长为5.86mm，使其可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数码相机广角镜头，其自物方至像方依次包括：一第一透镜，一第二透镜，一第三透镜，其特征在于：该第一透镜为凸向物方非球面正透镜，包括第一非球面与第二非球面；该第二透镜为凹向物方的非球面负透镜，包括第三非球面与第四非球面；该第三透镜为双面非球面正透镜，包括第五非球面与第六非球面，第五非球面为口径较大的非球面，第六非球面表面为波浪形状。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文信，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]