手机外置镜头的制作方法

本发明涉及外置镜头
技术领域：
，特别涉及一种手机外置镜头。
背景技术：
：近些年，随着科技的不断进步，手机在不断的朝着智能化、小型化、触屏化方向发展，集通讯、娱乐、拍照等功能于一身，各种应用极大的满足了使用者的需求。集成了拍照功能的手机由于受到了手机的大小、重量的限制，一般只能进行简单的拍摄，无法满足用户进行远距离拍摄、光学变焦或高清拍摄等需求。现有技术中，为了弥补这一不足，得到更好的拍摄效果，通常会在手机的镜头处加装外置镜头。由于配置外置镜头，使得手机拍照时相当于增加了手机镜头的原始焦距，其拍照成像质量和光学变焦能力可与专业相机媲美，大大超过手机本身的拍照效果。上述的手机外置镜头，虽然增加了手机镜头的原始焦距，使得拍摄时，图像的中心清晰，但是图像的四角比较模糊。此外，在同等放大倍率下，手机外置镜头的外径较大，色差和畸变较大。技术实现要素：基于此，本发明的目的是提供一种手机外置镜头，在与手机镜头配合使用时，能使拍摄图像的中心和四角都显示清晰，且能够减小畸变。一种手机外置镜头，从物侧到成像面依次包括具有正光焦度且凹面朝向成像面的弯月型第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有负光焦度且凹面朝向成像面的弯月型第四透镜及具有负光焦度且凹面朝向成像面的弯月型第五透镜，其中，所述第二透镜为塑料非球面透镜；所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成具有负光焦度的组合透镜；各个透镜的光学中心位于同一直线上，且各个透镜的镜片外径从物侧到成像面依次减小。相较现有技术，本发明中由于所述第二透镜为塑料非球面透镜，所以使得在拍摄时图像的中心和四角都显示清晰，且能够减小畸变，此外，所述手机外置镜头的组合结构使得系统焦距增加，色差减小。进一步地，所述第一透镜朝向物侧的镜面的曲率半径小于朝向成像面的镜面的曲率半径。所述第一透镜的两个镜面的曲率半径设置有助于提高所述手机外置镜头与手机镜头配合使用时的系统焦距。进一步地，所述第二透镜朝向物侧的镜面的曲率半径大于朝向成像面的镜面的曲率半径。进一步地，所述第一透镜、所述第四透镜及所述第五透镜都为玻璃球面透镜。其中，所述第四透镜和所述第五透镜组成胶合透镜，有助于减小所述手机外置镜头的色差。进一步地，所述第三透镜为玻璃球面透镜或塑料非球面透镜当中的一种。进一步地，所述第四透镜朝向物侧的镜面的曲率半径小于所述第五透镜朝向成像面的镜面的曲率半径。进一步地，所述手机外置镜头满足条件式：T/ImgH＜12，(1)，其中，T表示所述手机外置镜头的系统总长，ImgH表示所述手机外置镜头的成像面上的半像高。当条件(1)的值超过上限时，所述手机外置镜头的系统总长过大，不能达到所述手机外置镜头的小型化、结构紧凑的目的。进一步地，所述手机外置镜头满足条件式：其中，表示所述手机外置镜头的光焦度，表示所述第一透镜的光焦度、表示所述第二透镜的光焦度、表示所述第三透镜的光焦度、表示所述第四透镜和所述第五透镜的组合光焦度。条件(2)至(5)中，限制了所述手机外置镜头的系统光焦度的分配，能有效地校正球差和场曲，同时提供合适的镜头尺寸。进一步地，所述手机外置镜头满足条件式：10＜V5-V4＜40，(6)，以及V1＞45、V4＜30、V5＞40，其中，V1、V4、V5分别表示所述第一透镜、所述第四透镜、所述第五透镜的材料阿贝数。当条件(6)的值超过下限时，色差较大，校正困难；当条件(6)的值超过上限时，不利于材料选取。进一步地，所述手机外置镜头满足条件式：0.07＜(r9-r7)/(r9+r7)＜0.57，(7)，其中，r7表示所述第四透镜靠近物侧的表面的曲率半径，r9表示所述第五透镜靠近成像面的表面的曲率半径。当条件(7)的值超过上限时，场曲和畸变朝负方向过分增大，较正困难，当条件(7)的值超过下限时，场曲和畸变朝正方向过分增大，较正困难。附图说明图1a为本发明第一实施例中手机外置镜头的截面结构示意图；图1b为本发明第一实施例中手机外置镜头的场曲图；图1c为本发明第一实施例中手机外置镜头的畸变图；图1d为本发明第一实施例中手机外置镜头的横向色差图；图2a为本发明第二实施例中手机外置镜头的截面结构示意图；图2b为本发明第二实施例中手机外置镜头的场曲图；图2c为本发明第二实施例中手机外置镜头的畸变图；图2d为本发明第二实施例中手机外置镜头的横向色差图；图3a为本发明第三实施例中手机外置镜头的截面结构示意图；图3b为本发明第三实施例中手机外置镜头的场曲图；图3c为本发明第三实施例中手机外置镜头的畸变图；图3d为本发明第三实施例中手机外置镜头的横向色差图。主要元件符号说明：第一透镜L1第二透镜L2第三透镜L3第四透镜L4第五透镜L5如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1a、图2a和图3a，本发明各实施例中提供的手机外置镜头，从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度且凹面朝向成像面的弯月型第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有负光焦度且凹面朝向成像面的弯月型第四透镜L4及具有负光焦度且凹面朝向成像面的弯月型第五透镜L5，其中，所述第二透镜L2为塑料非球面透镜；所述第四透镜L4和所述第五透镜L5胶合组成具有负光焦度的组合透镜；各个透镜的光学中心位于同一直线上，且各个透镜的镜片外径从物侧到成像面依次减小。由于所述第二透镜L2为塑料非球面透镜，所以使得拍摄图像的中心和四角都显示清晰，且能够减小畸变，所述手机外置镜头的组合结构使得系统焦距增加，色差减小。所述第四透镜L4和所述第五透镜L5组成胶合透镜，且所述第四透镜L4朝向物侧的镜面的曲率半径小于所述第五透镜L5朝向成像面的镜面的曲率半径，有助于减小所述手机外置镜头的色差。所述第一透镜朝L1朝向物侧的镜面的曲率半径小于朝向成像面的镜面的曲率半径，此设置有助于提高所述手机外置镜头与手机镜头配合使用时的系统焦距。所述第二透镜L2朝向物侧的镜面的曲率半径大于朝向成像面的镜面的曲率半径。本发明的各个实施例中手机外置镜头的非球面的表面形状均满足下列方程：其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高，h为光轴到曲面的距离，c为曲面的顶点曲率，k为圆锥系数conic，A2i为第2i阶的非球面面型系数。在以下每个实施例中，所述手机外置镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材料选择部分有所不同，具体不同可参见各实施例中的参数表。每个实施例的符号表示如下：f：系统的焦距；F#：F数(光圈数)；θ：半视场角；r：曲率半径；d：光学表面间距；nd：材料的d线折射率；vd：材料的阿贝数。本发明的各个实施例中，各透镜的面型及材质如表1所示。表1实施例1请参阅图1a，为本发明第一实施例中提供的一种手机外置镜头100，本实施例中，各个透镜的相关参数如表2所示。表2表面序号rdndVd1物—0.52透镜117.0357.521.61863.42338.9805.984透镜255.5654.271.65121.51547.1320.56透镜354.3004.801.74127.767-54.3000.108透镜419.9701.202.02229.069透镜54.7762.681.47066.901023.4132.8711平板玻璃—0.501.52354.5112—0.4013光阑—4.1514像面——由表2可知，所述第三透镜L3朝向物侧的镜面的曲率半径等于朝向成像面的镜面的曲率半径。本实施例中，各个透镜的非球面的参数如表3所示。表3在本实施例中，所述手机外置镜头100的场曲、畸变及横向色差分别如图图1b、图1c和图1d所示。由图1b至图1d可以看出，本实施例中场曲、畸变及横向色差都能被很好的校正。实施例2请参阅图2a，为本发明第二实施例种提供的一种手机外置镜头200，本实施例中所述手机外置镜头200与第一实施例中所述手机外置镜头100的结构大抵相同，不同之处在于本实施例中，所述第三透镜L3为塑胶非球面透镜，各个透镜的曲率半径发生改变、材质发生改变。本实施例中，各个透镜的相关参数如表4所示。表4表面序号rdndVd1物—0.52透镜116.3955.891.78847.51322.0224.904透镜29.6653.831.64023.5355.6350.996透镜37.7933.711.53555.69744.5970.418透镜425.3340.692.00229.069透镜54.5153.8121.51752.191091.6362.8911平板玻璃—0.501.52354.5112—0.813光阑—4.1514像面——由表4可知，所述第三透镜L3朝向物侧的镜面的曲率半径小于朝向成像面的镜面的曲率半径。本实施例中，各个透镜的非球面的参数如表5所示。表5在本实施例中，所述手机外置镜头200的场曲、畸变及横向色差分别如图2b、图2c、和图2d所示。由图2b至图2d可以看出，本实施例中场曲、畸变及横向色差都能被很好的校正。实施例3请参阅图3a，为本发明第三实施例种提供的一种手机外置镜头300，本实施例中所述手机外置镜头300与第二实施例中所述手机外置镜头200的结构大抵相同，不同之处在于本实施例中，所述第三透镜L3为玻璃球面透镜，各个透镜的曲率半径发生改变、材质发生改变。本实施例中，各个透镜的相关参数如表6所示。表6表面序号rdndVd1物—0.52透镜117.8905.711.62060.37326.5607.764透镜210.1271.981.65121.5156.9200.886透镜311.5834.131.80134.97730.4802.138透镜412.0310.622.02229.069透镜53.9283.211.58140.921013.9322.6411平板玻璃—0.51.52354.5112—0.813光阑—4.1514像面——由表6可知，所述第三透镜L3朝向物侧的镜面的曲率半径小于朝向成像面的镜面的曲率半径。本实施例中，各个透镜的非球面的参数如表7所示。表7在本实施例中，所述手机外置镜头300的场曲、畸变及横向色差分别如图3b、3c、3d所示。由图3b至图3d可以看出，本实施例中场曲、畸变及横向色差都能被很好的校正。表8是上述3个实施例及其对应的光学特性，包括系统焦距f、光圈数F#、视场角2θ和系统总长TTL，以及与前面每个条件式对应的数值。表8综合上述实施例，均达到了以下的光学指标：(1)视场角：2θ＞36°；(2)光学总长：TL<36mm；(3)光圈数：F#≤2.25。此外，各个透镜的结构组合使得所述手机外置镜头的外径为32mm。所述手机外置镜头满足条件式：T/ImgH＜12，(1)，其中，T表示所述手机外置镜头的系统总长，ImgH表示所述手机外置镜头的成像面上的半像高。当此条件(1)的值超过上限时，所述手机外置镜头的系统总长过大，不能达到所述手机外置镜头的小型化、结构紧凑的目的。所述手机外置镜头满足条件式：其中，表示所述手机外置镜头的光焦度，表示所述第一透镜的光焦度、表示所述第二透镜的光焦度、表示所述第三透镜的光焦度、表示所述第四透镜和所述第五透镜的组合光焦度。条件(2)至(5)中，限制了所述手机外置镜头的系统光焦度的分配，能有效地校正球差和场曲，同时提供合适的镜头尺寸。所述手机外置镜头满足条件式：10＜V5-V4＜40，(6)，以及V1＜45、V4＜30、V5＜40，其中，V1、V4、V5分别表示所述第一透镜、所述第四透镜、所述第五透镜的材料阿贝数。此条件中，当条件(6)的值超过下限时，色差较大，校正困难；当条件(6)的值超过上限时，不利于材料选取。所述手机外置镜头满足条件式：0.07＜(r9-r7)/(r9+r7)＜0.57，(7)，其中，r7表示所述第四透镜靠近物侧的表面的曲率半径，r9表示所述第五透镜靠近成像面的表面的曲率半径。此条件中，当条件(7)的值超过上限时，场曲和畸变朝负方向过分增大，较正困难，当条件(7)的值超过下限时，场曲和畸变朝正方向过分增大，较正困难。由于场曲曲线、畸变曲线的数据范围越小，代表镜头性能越好，所以从各个实施例中的附图可以得出，每个实施例中的场曲的范围在-0.1～+0.1、畸变的范围在-2～+2之间，说明每个实施例中的场曲和畸变能被很好的校正。由每个实施例的横向色差图可得出横向色差的范围在-2.5～+2.5，说明所述手机外置镜头的横向色差较小。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3