一种光学镜头组件的制作方法

文档序号:2741839阅读:151来源:国知局
专利名称:一种光学镜头组件的制作方法
技术领域
本发明涉及光学器件,具体涉及一种光学镜头组件。
背景技术
在数码成像设备中,光学成像镜头是尤为重要的组件,镜头的像质直接决定了数 码成像设备的成像性能。现有的光学成像镜头类产品,往往注重优秀的成像品质,对收光 量关注较少,业内默认的通光孔径为F. NO = 2.8。而伴随着同时数码产品不断更新换代, sensor技术的发展,因而也迫使镜头设计不断地有所突破,能达到更大的通光量,以取得在 PC camera,监视器材应用方面得到更好的效果。因此,F. NO为2. 0,1. 8等大光阑孔径的镜 头设计将得到越来越多的重视。但在光学设计中,大光阑孔径也意味着光束更难以有效聚 焦,更多的杂散光和综合像差,如何在保证大通光量的同时有效消像差,得到良好的成像效 果,并尽可能的降低生产成本,具备良好的加工性,适应工业上大批量产将是光学设计的难 点和重点。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种光学镜头组件,满 足通光量大,同时能有效校正各种像差。本发明提供的技术方案是,一种光学镜头组件,包括透镜组和固定光阑,其中,所 述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜和第二透镜,所述第一透镜具有面 向物方的凸的非球面的第一表面及面向像方的凹的非球面的第二表面,第二透镜具有面向 物方的凸的非球面的第三表面21及面向像方的凸的非球面的第四表面;第一透镜具有负 屈光度,第二透镜具有正屈光度;所述固定光阑位于第二透镜的第四表面上或者位于第二 透镜的后面像方空间;所述光学镜头组件满足以下条件L/f > 3. 3 ;fl < 0 ;f2 > 0 ;其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值;L为光学系统总长;fl为第一透镜的 有效焦距值;f2为第二透镜的有效焦距值。本发明的有益效果是只采用两片透镜和固定光阑,四个非球面设计,采用负、正 屈光度组合,其第一透镜前表面凸向物方,第一透镜后表面凸向物方,第二透镜前表面凸向 物方,第二透镜后表面凸向像方,可减小系统主光线出射角,并使轴外像差得到良好校正。 光阑靠后,可以一定程度的较小球差和像散。同时,光阑靠近成像面,有利于经过成像系统 的出射光线CRA(主光线出射角)能尽量小,对边缘光线的成像亮度也有一定提升效果。光 阑靠近成像面,处于所有镜片的后方,其第一透镜呈弧度弯曲向成像面,有效承接边缘光 线,满足大孔径光阑时,边缘光线仍能够较好的聚合。


图1是本发明光学镜头组件实施例一的结构示意3
图2是本发明光学镜头组件实施例二的结构示意图;图3实施例二的光学镜头组件MTF (光学传递函数)图;图4实施例二的光学镜头组件场曲示意图;图5实施例二的光学镜头组件畸变示意图;图6是本发明光学镜头组件实施例三的光学组件结构示意图;图7实施例三的光学镜头组件MTF (光学传递函数)图;图8实施例三的光学镜头组件场曲示意图;图9实施例三的光学镜头组件畸变示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并 不用于限定本发明。实施例一如图1所示,本发明实施例提供的一种光学镜头组件,包括透镜组和固定光阑3, 所述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜1和第二透镜2,所述第一透镜1 具有面向物方的第一表面11及面向像方的第二表面12,第二透镜2具有面向物方的第三表 面21及面向像方的第四表面22 ;上述第一表面11和第二表面12均为非球面;所述第一表 面11为凸面,第二表面12为凹面;上述第三表面21和第四表面22均为非球面;所述第三 表面21为凸面,第四表面22为凸面;第一透镜1整体上具有负屈光度,第二透镜2整体上 具有正屈光度。所述固定光阑3位于第二透镜2的第四表面上或者位于第二透镜2的后面 像方空间;所述光学镜头组件满足以下条件L/f > 3. 3 ;fl < 0 ;f2 > 0 ;其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值;L为光学系统总长;fl为第一透镜的 有效焦距值;f2为第二透镜的有效焦距值;镜头组件总长及各透镜有效焦距值之间的关系 的限定,在满足大孔径的前提下,缩短了镜头的总长,并对各象差,进行良好的矫正,得到了 较好的光学性能。本发明实施例的光学镜头组件为大孔径的光学设计,光阑位于第二透镜的后面, 可以一定程度的较小球差和像散。同时,光阑靠近成像面,有利于经过成像系统的出射光线 CRA(主光线出射角)能尽量小,对边缘光线的成像亮度也有一定提升效果。光阑靠近成像 面,处于所有镜片的后方,其第一透镜呈弧度弯曲向成像面,有效承接边缘光线,使得在大 孔径光阑的前提下,边缘光线仍能够较好的聚合。进一步,所述第一透镜的材料可以为光学塑料也可以为光学玻璃;所述第二透镜 材料可以为光学塑料也可以为光学玻璃。进一步,本发明的光学镜头组件还包括滤光片,所述滤光片在图1中未示出。所述 滤光片具有面向物方的前表面和面向像方的后表面。所述滤光片为一玻璃平板,玻璃平板 的前后表面均镀覆有一层红外截至滤膜(IR-cut Coating),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。进一步地,所述非球面的面形符合如下公式
权利要求
一种光学镜头组件,包括透镜组和固定光阑,其特征在于,所述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜和第二透镜,所述第一透镜具有面向物方的凸的非球面的第一表面及面向像方的凹的非球面的第二表面,第二透镜具有面向物方的凸的非球面的第三表面及面向像方的凸的非球面的第四表面;第一透镜具有负屈光度,第二透镜具有正屈光度;所述固定光阑位于第二透镜的第四表面上或者位于第二透镜的后面像方空间;所述光学镜头组件满足以下条件L/f>3.3;f1<0;f2>0;其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值;L为光学系统总长;f1为第一透镜的有效焦距值;f2为第二透镜的有效焦距值。
2.如权利要求1所述光学镜头组件,其特征在于,还包括滤光片,所述滤光片位于第二 透镜的后面像方空间;所述滤光片为一玻璃平板,所述玻璃平板的前后表面均镀覆有一层 红外截至滤膜。
3.如权利要求1所述光学镜头组件,其特征在于,所述第一表面、第二表面、第三表面 或第四表面的面型符合如下公式cr2Z = l + A/l-(l + k)c2r2 + &,,2 + a^ + &3"6 + &4"8 + a5—。+、屮 + a^1" +、广其中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,C = 1/R,其中R为镜面中心曲率半径,r为镜面中心高度;ai、a2、a3、a4、 为非球面系数。
4.如权利要求1所述光学镜头组件,其特征在于,所述第一透镜的材料可以为光学塑 料也可以为光学玻璃;所述第二透镜材料可以为光学塑料也可以为光学玻璃。
5.如权利要求4所述光学镜头组件,其特征在于,所述第一透镜和第二透镜的材料均 为光学塑料。
6.如权利要求5所述光学镜头组件,其特征在于,所述第一透镜的材料为折射率> 1. 58,色散值<35的光学材料,第二透镜的材料为折射率< 1. 55,色散值>50的光学材料。
7.如权利要求6所述光学镜头组件,其特征在于,所述第一透镜的材料为聚碳酸脂,折 射率和色散分别为nl = 1. 585,vl = 29. 9 ;所述第二透镜的材料为非晶型聚烯烃,折射率 和色散分别为nl = 1. 525,vl = 56。
8.如权利要求5所述光学镜头组件,其特征在于,所述第一透镜的材料为折射率 < 1. 55,色散值> 50的光学材料,所述第二透镜的材料为折射率< 1. 55,色散值> 50的光 学材料。
9.如权利要求8所述光学镜头组件,其特征在于,所述第一透镜和第二透镜的材料均 为非晶型聚烯烃,折射率和色散分别为n2 = 1. 525,v2 = 56。
全文摘要
本发明涉及光学领域,提供一种光学镜头组件,包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜和第二透镜以及位于第二透镜后面的固定光阑,所述第一透镜具有面向物方的凸的非球面的第一表面及面向像方的凹的非球面的第二表面,第二透镜具有面向物方的凸的非球面的第三表面及面向像方的凸的非球面的第四表面;所述光学镜头组件满足以下条件L/f>3.3;f1<0;f2>0;其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值;L为光学系统总长;f1为第一透镜的有效焦距值;f2为第二透镜的有效焦距值。本发明的只采用负、正屈光度组合的两片透镜,能尽可能收束较多边缘光线,有效增加像面亮度,减小系统主光线出射角,并使轴外像差得到良好校正。
文档编号G02B13/18GK101986183SQ200910109070
公开日2011年3月16日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者姜莉莉 申请人:比亚迪股份有限公司
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