专利名称：一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头的制作方法
技术领域：
一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头
技术领域：
本实用新型涉及一种光学镜头，尤其涉及一种应用于高像素手机、高像质照相机的微型光学镜头的混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头。
背景技术：
目前使用的照相机、手机数码镜头普遍存在这样的缺点:像素比较低、外形尺寸较大。市场上现在主流的照相手机主要是10万、30万像素的低配置镜头，所拍摄的图像像质无论是整体的清晰度还是照度的均匀性等方面均不够理想，只能用作待机画面或一般欣赏，远远不能满足以打印精美的照片。而且照相手机用数码镜头的外形偏大，外径一般大于8mm，而且用于高像素芯片局限于采用CCD感光片，而CCD感光技术控制在日系厂商手中，较为领先的产品取得非常困难，同时用于CCD感光片的镜头比较长，光学系总长大于8mm，用到内置照相手机上显得体积较大。为解决上述所存在的问题，本实用新型作出有益的改进。
实用新型内容本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种高像素、体积小，可使用于数码相机和手机的混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头。为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案:—种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，包括镜筒和承座以及光阑，在镜筒内从外到里分别设有第一透镜、第二透镜、第三透镜，第四透镜；其特征在于:所述的第一透镜为双凸的非球面透镜，所述的第二透镜的截面为弯月形球面，所述的第三透镜的截面为双曲线形的非球面，所述的第四透镜的截面为双曲线形状的非球面；如上所述的一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在于:所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜相邻透镜的接触面上分别设有环形的可消除杂光的遮光纸；如上所述的一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在于:所述的第一透镜的第一面为椭圆非球面形状，第二面为扁圆椭球面；如上所述的一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在于:第一透镜、第三透镜、第四透镜的非球面的表面形状满足以下方程:Z=cy2/{1+ V [1- (1+k)
C2Y2 ]} + αιΥ2+α 2y4+ α 3y6+ α 4y8+ α 5y10+ α 6y12+ α 7y14+ α 8y16 ；如上所述的一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在于:第一透镜、第二透镜、第三透镜的系统元件特性满足以下表达式:-0.4〈f 1/f234〈0，vd234P-vd234N>30mm ；如上所述的一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在于:在第三透镜的下方与第四透镜的接触面之间设有用于保证透镜之间的距离的隔圈；[0013]如上所述的ー种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在干:在所述的镜筒及承座的空腔中，第四透镜的后部还设有滤光片，该滤光片固定在承座上。本实用新型与现有技术相比具有如下的优点:1、本实用新型的数位镜头能够达到300万像素以上，而现有微型数位镜头一般是10万、30万像素；2、本实用新型的照度像面整体均匀、明亮，而现有微型数位镜头多数中心亮，四周暗；3、本实用新型的鋭利度高、顔色分明，色彩还原性好；4、本实用新型可以用于300万像素的CMOS感光片；5、本实用新型还解决了以前玻塑混合结构中的玻璃镜片加工困难而导致的良品率低和成本相对较高的问题。
图1是本实用新型的正视图；图2是图1的A-A剖面图；图3是本实用新型的立体图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细描述:ー种混合透镜结构的高像`质微型非球面光学镜头，包括镜筒I及承座2，镜筒I的前端设置有光阑3，光阑3位于光学系统的最前面，它可以使得系统的镜片通光口径最小，从而使得光学系统的体积小型化。在光阑3之后，镜筒I的空腔中，依次设有第一透镜4、第ニ透镜5、第三透镜6，第四透镜7。所述的第一透镜4为双凸的非球面透镜，该第一透镜4的上表面为椭圆非球面形状，下表面为扁圆椭球面。第二透镜5的表面为弯月形球面形状，它具有高折射本领，由于本身在光学系统中的位置和高折射率而使其外径设计得较大就成为可能。这里不同于一般结构中把玻璃球面透镜放在光学系统最前面，因为考虑到玻璃镜片加工和装配的エ艺相矛盾的问题，本实用新型通过前后非球面像差的合理分配以及同玻璃透镜像差的巧妙均衡从而解决了前面的エ艺问题；第三透镜6的上表面为双曲线形的非球面，下表面必须为双曲线形的非球面，它可以有效地使得场曲减小，第四透镜7的表面为双曲线形状的非球面，这第三、四透镜6、7的配合有效解决了各种像差均衡的问题。为减小光线在各透镜之间的折射变化角度，控制成像畸变，结构上需要尽量减小第一透镜4和第二透镜5之间的距离；同时第二透镜5和第三透镜6之间的距离则需尽量増大；为改善场曲像差，第三透镜6的双面设计成双曲线非球面。所述的第一透镜4、第二透镜5、第三透镜6、第四透镜7相邻的透镜的接触面上分別设有环形的可消除杂光的遮光纸8，最大限度地减低成像的失真。在第三透镜6下方的遮光纸8与第四透镜7的接触面之间设有用于保证透镜之间的距离的隔圈10。在所述的镜筒I及承座2的空腔中，第四透镜7的后部还设有滤光片9，该滤光片9固定在承座来上，滤光片9的下方就是CMOS感光芯片，光线是从滤光片9进入的，滤光片9对CMOS感光芯片有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性，该滤光片9除了解决色彩方面的问题以外，还保证了后面的封装工艺的顺利进行。第一透镜4、第三透镜6、第四透镜7的非球面的表面形状满足以下方程:Z=cy2/(1+ V [l-l+kc2y2]} + a ^2+ a 2y4+ α 3y6+ α 4y8+ α 5y10+ α 6y12+ α 7y14+ α 8y16 ;在公式中，参数 C为半径所对应的曲率，y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同)，k为圆锥二次曲线系数。当k系数小于-1时面形曲线为双曲线，等于-1时为抛物线，介于-1到O之间时为椭圆，等于O时为圆形，大于O时为扁圆形。\至Ci8分别表示各径向坐标所对应的系数，通过以上参数可以精确设定透镜前后两面非球面的形状尺寸。在本实用新型中，第一透镜4第一面为椭圆非球面形状，要求k系数在-1…O之间，第二面非球面形状为扁圆椭球面，其系数k的范围应该大于I ;第三透镜6的第一面非球面和第二面非球面形状都为双曲线形，其k系数都小于-1 ;第四透镜7的第一面非球面和第二面非球面形状都为双曲线形，其k系数都小于-1。第一透镜4、第二透镜5、第三透镜6的系统元件特性满足以下表达式:-0.4<fl/f234〈0，vd234P-vd234N>30mm，其中，fl为第一透镜4的焦距，f234为第二、三、四透镜5、6、7的组合焦距，vd23P为二、三透镜5、6组中的正透镜的色散系数，vd23N为二、三透镜5、6组中的负透镜的色散系数。系统的第一 透镜4具有正折射本领，第二透镜5具有负折射本领，第三、第四透镜6、7具有正折射本领，第二透镜5、第三透镜6和第四透镜7的组合具有负折射本领，从而使得光学系统的像方主面前移，从而使得系统长度缩短。
权利要求1.ー种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，包括镜筒(I)和承座(2)以及光阑(3)，在镜筒(I)内从外到里分别设有第一透镜(4)、第二透镜(5)、第三透镜(6)，第四透镜(7);其特征在干:所述的第一透镜(4)为双凸的非球面透镜，所述的第二透镜(5)的截面为弯月形球面，所述的第三透镜(6)的截面为双曲线形的非球面，所述的第四透镜(7)的截面为双曲线形状的非球面；所述的第一透镜(4)、第二透镜(5)、第三透镜(6)、第四透镜(7)相邻透镜的接触面上分別设有环形的可消除杂光的遮光纸(8);所述的第一透镜(4)的第一面为椭圆非球面形状，第二面为扁圆椭球面；第一透镜(4)、第二透镜(5)、第三透镜(6)的系统元件特性满足以下表达式:-0.4〈fl/f234〈0，vd234P-vd234N>30mm ;在第三透镜(6)的下方与第四透镜(7)的接触面之间设有用于保证透镜之间的距离的隔圈(10)。
2.根据权利要求1所述的ー种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在于:第一透镜(4)、第三透镜(6)、第四透镜(7)的非球面的表面形状满足以下方程:Z=cy2/{1+ V [1- ( 1+k) c2y2]} + a び2+a 2y4+a 3y6+a 4y8+a 5y10+a 6y12+a 7y14+a 8y16。
3.根据权利要求1所述的ー种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头，其特征在干:在所述的镜筒(I)及承座(2)的空腔中，第四透镜(7)的后部还设有滤光片(9)，该滤光片(9)固定在承座上。`
专利摘要本实用新型涉及一种混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头。本实用新型旨在克服现有技术不足，而提供了一种高像素、体积小，可使用于数码相机和手机的混合透镜结构的高像质微型非球面光学镜头。包括镜筒和承座以及光阑，在镜筒内从外到里分别设有第一透镜、第二透镜、第三透镜，第四透镜；所述的第一透镜为双凸的非球面透镜；所述的第二透镜的截面为弯月形球面；所述的第三透镜的截面为双曲线形的非球面；所述的第四透镜的截面为双曲线形状的非球面。本实用新型主要应用于照相手机方面。
文档编号G02B7/00GK202916488SQ20122054027
公开日2013年5月1日 申请日期2012年10月20日 优先权日2012年10月20日
发明者肖明志, 蔡宾 申请人:中山联合光电科技有限公司