专利名称：：一种光学镜头组件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种光学器件，尤其涉及一种光学镜头组件。技术背景随着科技的进步，手机的拍照功能也越趋强大，手机的图像数据处理速度不断加快，图片编辑功能不断丰富，而且手机摄像头的成像质量也稳步提高。手机摄像头的像素逐步从最初的30万过渡到现在的130万。但是在实现高像素的同时保持手机轻薄短小，对光学镜头组件的设计带来了较大的挑战。
发明内容本发明就是为了克服以上的不足，提出了一种光学总长相对较短、能适配较高像素成像芯片的光学镜头组件。本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决一种光学镜头组件，包括光阑和透镜组，所述透镜组包括同轴并自物方向像方顺次排列的第一、二、三透镜，所述光阑位于第一透镜前靠近物方，所述第一透镜包括靠近物方的第一表面和靠近像方的第二表面，所述第二透镜包括靠近物方的第三表面和靠近像方的第四表面，所述第三透镜包括靠近物方的第五表面和靠近像方的第六表面，所述第一、二、三、四、五、六表面为非球面，所述非球面表面上各点的坐标值满足如下公式其中Z为以各非球面与光轴交点为起点，垂直光轴方向的轴向值，k为二次曲面系数，c为镜面中心曲率，r为镜面中心高度；al、a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数；所述第一、二、三透镜的面形参数如下:第一表面第二表面c0.554139114-0.411983275<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>35-0.0031140928-0.00051296894a60.00072837649-2.3721355e-005本发明的技术问题通过以下的技术方案进一步予以解决还包括位于第三透镜后靠近像方的滤光片。所述第一、二、三透镜的材料为光学塑料，所述第一、三透镜的折射率小于所述第二透镜的折射率，所述第一、三透镜的色散值大于所述第二透镜的色散值。本发明与现有技术对比的有益效果是本发明通过采用特定参数的非球面透镜，使得本发明的光学镜头组件的光学总长只有约3.44mm，光学总长相对较短。本发明的光学镜头组件能使像高达到3.80mm以上，而目前主流的130万像素的成像芯片的对角线长一般为3.60mm，本发明的光学镜头组件完全可以适配130万像素等高像素的成像芯片。本发明的光学镜头组件通过适当地选取第一、二、三透镜的面形参数，能有效消除成像光线的初级像差，包括球差、彗差、像散、场曲及畸变，且初级像差余量与高级像差能很好地平衡，能有效利用较少数量的透镜达到较高的成像质量。本发明的光学镜头组件的透镜所采用的材料为光学塑料，相对于玻璃透镜能减轻镜头的重量、降低成本。而且采用光学塑料作为透镜的原料能避免玻璃透镜的加工困难，满足了大量生产的要求，提高了生产效率，进一步降低了制造成本。本发明的光学镜头组件第一、三透镜的折射率小于第二透镜的折射率，第一、三透镜的色散值大于第一透镜的色散值，这样的取材能很好地消除色差和缩短光学镜头组件的光学总长。图1是本发明光学镜头组件的结构示意图；图2是本发明光学镜头组件的MTF图。图3是本发明光学镜头组件的场曲图。图4是本发明光学镜头组件的畸变图。图5是本发明光学镜头组件的色差图。图6是本发明光学镜头组件的相对照度图。具体实施方式下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。如图1所示，本发明的光学镜头组件包括固定光阑1、一组透镜及玻璃滤光片5，'该组透镜包括共轴且自物方向像方顺次排列的塑料第一透镜2、第二透镜3及第三透镜4，该光学镜头组件成像在成像面6，该固定光闹1位于第一透镜2前靠近物方，该滤光片5位于成像面6和第三透镜4之间。第一透镜2具有靠近物方的第一表面21和靠近像方的第二表面22，该第一表面21和第二表面22均为凸面。该第二透镜3具有靠近物方的第三表面31和靠近像方的第四表面32，该第三表面31上下端为平面而中央位置凹向像方，该第四表面32凸向像方。该第三透镜4具有靠近物方的第五表面41和靠近像方的第六表面42，该第五表面41上下端起伏而中央位置凸向物方，该第六表面42上下端起伏而中央位置凹向物方。所述第一表面21、第二表面22、第三表面31、第四表面32、第五表面41和第六表面42均为偶次非球面，该非球面表面上各点的坐标值均满足如下面形公式Cr24G81012l+^/l-(l+A:)cV其中，z为以各非球面与光轴O交点为起点，垂直光轴O方向的轴向值，即镜面深度值，因所选的透镜形状为轴对称式镜片，故该非球面公式均取偶次项。k为二次曲面系数，即镜片的锥度；c为镜面中心曲率，c=l/R,其中R为镜面中心曲率半径，；r为镜面中心高度；al，a2，a3，a4，a5，a6……为非球面系数。上述第一、第二及第三透镜的面形参数值分别参见表l、表2及表3。表1第一透镜的面形参数第一表面第二表面<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2第二透镜的面形参数<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3第三透镜的面形参数<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>所述第一透镜2和第三透镜4的材料均为具有高色散值、低折射率的光学塑料，该第二透镜3的材料为低色散值、高折射率的光学塑料。这样的取材和排列能很好地消除色差和縮短镜头的光学总长。第一透镜2和第三透镜4优选使用环状烯烃共聚高分子材料(ThermoplasticOlefinPolymerofAmorphousStructure,TOPAS)，折射率nl二1.53，色散vl二54。第二透镜3优选使用聚碳酸酯(POLYCARB)材料，折射率n2二1.585，色散v2=29.5。上述滤光片5是一平板玻璃，所述滤光片5优选使用由熔融纯净原材料制成的硼硅酸盐玻璃材料，折射率n4二1.5168，色散科=64.2。优选地，滤光片5至少一表面镀覆一层红外截止滤膜(IR—cutCoating),以滤除来自于被摄物反射光线中的红外光线，从而提高成像质量。本发明光学镜头组件的有效焦距为2.728mm，后焦距为0.6902mm，光学总长为3.44mm，像高也达到3.80mm以上，相对孔径为F/#=2.8，符合光学总长相对较短、能适配1/5英寸的130以上像素的手机成像芯片的要求。对于本发明的光学镜头组件，其光学性能图见图2、3、4、5、6。图2是光学镜头组件的调制传递函数(ModulationTransferFunction,简称MTF)曲线图，图中横轴表示空间频率，单位线对每毫米(lp/mm);纵轴表示调制传递函数(MTF)的数值，所述MTF的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0—1，MTF曲线越高越直表示镜头的成像质量越好，对真实图像的还原能力越强。从图2可看出各视场子午方向(T)和弧矢方向(S)方向的MTF曲线很靠近。这正体现了本具体实施方式的镜头的成像品质优秀，它表明镜头在各个视场，子午方向(T)和弧矢方向(S)这两个方向的成像性能具有良好的一致性，能保证镜头在整个成像面上都能清晰成像。而不会出现中间清晰，边缘模糊的情况。图3是本发明的光学镜头组件的场曲图，从图3可看出镜头的场曲小于0.10mm。图4是本发明的光学镜头组件的畸变示意图，从图4可看出本发明的光学镜头组件的光学畸变小于0.5%。图5是本发明的光学镜头组件的色差图，从图5可看出本发明的光学镜头组件横向色差小于5pm，在艾里斑尺寸范围之内。图6是本发明的光学镜头组件的相对照度图。从图6可看出，本发明的光学镜头组件的相对照度大于52%,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67°，边缘主光线角度小于27°，能够配合市疡上主流的互补金属氧化物半导体(CMOS)/电荷藕合器件(ChargeCoupledDevice,简称CCD)影像传感器接收的要求。本发明光学镜头组件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发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。权利要求1.一种光学镜头组件，包括光阑和透镜组，所述透镜组包括同轴并自物方向像方顺次排列的第一、二、三透镜，所述光阑位于第一透镜前靠近物方，所述第一透镜包括靠近物方的第一表面和靠近像方的第二表面，所述第二透镜包括靠近物方的第三表面和靠近像方的第四表面，所述第三透镜包括靠近物方的第五表面和靠近像方的第六表面，所述第一、二、三、四、五、六表面为非球面，所述非球面表面上各点的坐标值满足如下公式<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>z</mi><mo>=</mo><mfrac><msup><mi>cr</mi><mn>2</mn></msup><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><msqrt><mn>1</mn><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>4</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>6</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>4</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>8</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>5</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>10</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>6</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>12</mn></msup></mrow>]]></math></maths>其中Z为以各非球面与光轴交点为起点，垂直光轴方向的轴向值，k为二次曲面系数，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；其特征在于所述第一、二、三透镜的面形参数如下<tablesid="tabl0001"num="0001"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="18%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="41%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1"></entry><entrymorerows="1">第一表面</entry><entrymorerows="1">第二表面</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">c</entry><entrymorerows="1">0.554139114</entry><entrymorerows="1">-0.411983275</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">k</entry><entrymorerows="1">-0.3958808</entry><entrymorerows="1">4.398962</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a1</entry><entrymorerows="1">0.11211513</entry><entrymorerows="1">0.10441555</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a2</entry><entrymorerows="1">-0.076080779</entry><entrymorerows="1">-0.25600488</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a3</entry><entrymorerows="1">1.2628155</entry><entrymorerows="1">-0.83750164</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a4</entry><entrymorerows="1">-10.789536</entry><entrymorerows="1">4.186331</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a5</entry><entrymorerows="1">34.008107</entry><entrymorerows="1">-13.990318</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a6</entry><entrymorerows="1">-36.668686</entry><entrymorerows="1">18.668248</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0002"num="0002"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="18%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="41%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1"></entry><entrymorerows="1">第三表面</entry><entrymorerows="1">第四表面</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">c</entry><entrymorerows="1">-0.501278511</entry><entrymorerows="1">-0.414795765</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">k</entry><entrymorerows="1">4.936042</entry><entrymorerows="1">3.326354</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a1</entry><entrymorerows="1">-0.39690718</entry><entrymorerows="1">-0.15760891</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0003"num="0003"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="18%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="41%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">a2</entry><entrymorerows="1">-0.29262379</entry><entrymorerows="1">-0.28614416</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">a3</entry><entrymorerows="1">-0.034445906</entry><entrymorerows="1">1.1403429</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a4</entry><entrymorerows="1">7.2206962</entry><entrymorerows="1">0.063021608</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a5</entry><entrymorerows="1">-19.491563</entry><entrymorerows="1">-0.44526251</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a6</entry><entrymorerows="1">19.640032</entry><entrymorerows="1">-0.070888911</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0004"num="0004"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="18%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="41%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1"></entry><entrymorerows="1">第五表面</entry><entrymorerows="1">第六表面</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">c</entry><entrymorerows="1">1.018946806</entry><entrymorerows="1">0.950558596</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">k</entry><entry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