專利名稱::一種光學(xué)鏡頭組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及光學(xué)器件,具體涉及一種光學(xué)鏡頭組件。
背景技術(shù):
:在數(shù)碼成像設(shè)備中,光學(xué)成像鏡頭是尤為重要的組件,鏡頭的像質(zhì)直接決定了數(shù)碼成像設(shè)備的成像性能。數(shù)碼產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代,曰趨向輕薄短小方向發(fā)展,因而對配備在數(shù)碼成像設(shè)備中的光學(xué)鏡頭有了越來越高的要求。特別是在百萬像素以上的鏡頭模塊中,為了保證高的成像品質(zhì)和亮度,達(dá)到足夠的視場角,數(shù)碼成像系統(tǒng)需要較大的空間來屈折光線,往往采用增加鏡片的數(shù)量,采用高折射率低色散的優(yōu)質(zhì)材質(zhì),或者采用非球面的面形的方法來校正象差,提高成像質(zhì)量;這種產(chǎn)品長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到輕薄短小的要求,且單個(gè)鏡頭的面形教為復(fù)雜;一方面從而增加了鏡頭體積,另一方面不易加工成型,導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能良好校正各種像差,總長短,體積小且易于加工成型的光學(xué)鏡頭組件。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光學(xué)鏡頭組件,包括一固定光闌、一透鏡組和濾光片,所述透鏡組包括同軸且自物方至像方依次排列的塑料第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡,所述固定光闌位于第一透鏡之前,且與第一透鏡之間的邊緣厚度大于等于零,所述濾光片位于第三透鏡之后;濾光片具有面向物方的前表面和面向^f象方的后表面,第一透鏡具有面向物方的第一表面及面向像方的第二表面,第二透鏡具有面向物方的第三表面及面向像方的第四表面,第三透鏡具有面向物方的第五表面及面向像方的第六表面;上述六個(gè)表面均為非球面,所述第一表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第二表面相對于像方一側(cè)為平滑的弧狀凹陷形;所述第三表面相對于物方的一側(cè)為弧狀凹陷形,第四表面為向^f象方一側(cè)凸出的弧形;所述第五表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第六表面相對于像方一側(cè)為弧狀凹陷形;本發(fā)明的有益效果是其完全采用非球面設(shè)計(jì),且鏡頭組件中的單個(gè)鏡頭的面形均采用弧形結(jié)構(gòu),由此,縮短了鏡頭的總長,并對各象差,進(jìn)行良好的矯正,得到了較好的光學(xué)性能,并且易于加工,有利于成本降低。圖1是本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件實(shí)施例一的光學(xué)組件結(jié)構(gòu)示意圖2實(shí)施例二的光學(xué)鏡頭MTF(光學(xué)傳遞函數(shù))圖3實(shí)施例二的光學(xué)鏡頭場曲示意圖4實(shí)施例二的光學(xué)鏡頭畸變示意圖5實(shí)施例三的光學(xué)鏡頭MTF(光學(xué)傳遞函數(shù))圖6實(shí)施例三的光學(xué)鏡頭場曲示意圖7實(shí)施例三的光學(xué)鏡頭畸變示意圖8實(shí)施例四的光學(xué)鏡頭MTF(光學(xué)傳遞函數(shù))圖9實(shí)施例四的光學(xué)鏡頭場曲示意8圖10實(shí)施例四的光學(xué)鏡頭畸變示意圖。具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例一如圖l所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光學(xué)鏡頭組件,包括一固定光闌、一透4竟組和濾光片4,所述透鏡組包括同軸且自物方至像方依次排列的塑料第一透鏡l、第二透鏡2和第三透鏡3,所述固定光闌位于第一透鏡之前,且與第一透鏡之間的邊緣厚度大于等于零,所述濾光片位于第三透鏡之后;濾光片具有面向物方的前表面和面向像方的后表面,第一透鏡具有面向物方的第一表面及面向像方的第二表面,第二透鏡具有面向物方的第三表面及面向像方的第四表面,第三透鏡具有面向物方的第五表面及面向像方的第六表面;上述六個(gè)表面均為非球面,所述第一表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第二表面相對于像方一側(cè)為平滑的弧狀凹陷形;所述第三表面相對于物方的一側(cè)為弧狀凹陷形,第四表面為向像方一側(cè)凸出的弧形;所述第五表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第六表面相對于像方一側(cè)為弧狀凹陷形;上述固定光闌可以設(shè)置于第一透鏡的前方,也可以直接設(shè)置于第一透鏡的第一表面上,優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,固定光闌(圖中未示出)設(shè)置于第一透鏡的第一表面上。上述光學(xué)鏡頭組件,完全采用非球面設(shè)計(jì),且鏡頭組件中的單個(gè)鏡頭的面形均采用弧形結(jié)構(gòu),由此,縮短了鏡頭的總長,并對各象差,進(jìn)行良好的矯正,得到了較好的光學(xué)性能,并且易于加工,有利于成本降低。進(jìn)一步地,所述光學(xué)鏡頭組件滿足以下條件1.15<L〃<1.3;0.8<fl/f<l.2;f2<0且1.15<|f2/f|<2.2;1.I<f3/f<2.2;其中f為整個(gè)光學(xué)鏡頭組件的有效焦距值;L為系統(tǒng)總長;f1為第一透鏡的有效焦距值;f2為第二透鏡的有效焦距值;f3為第三透鏡的有效焦距值;鏡頭組件總長及各透鏡有效焦距值之間的關(guān)系的限定,進(jìn)一步縮短了鏡頭的總長,并對各象差,進(jìn)行良好的矯正,得到了較畔的光學(xué)性能。其中,第一透鏡的材料為ZE0NEX,折射率和色散分別為nl=1.53,vl=56;其第二透鏡的材料為PC,折射率和色散分為n2=1.585,v2=29.5;其第三透鏡的材料為ZE0NEX,折射率和色散分別為nl=1.53,vl=56。濾光片4為一玻璃平板,玻璃平板的前后表面均鍍覆有一層紅外截至濾膜(IR-cutCoating),以濾除來自于被攝物反射光線中的紅外光線,從而提高成像質(zhì)量。所述非球面的面形符合如下公式10z=-,^^+o;,,+flf,+a3/-+a,+a5r+a6rl+^/l-(l+A:)cV其中Z為以各非球面與光軸交點(diǎn)為起點(diǎn),垂直光軸方向的軸向值,k為二次曲面系數(shù),c為鏡面中心曲率,c-l/R,其中R為鏡面中心曲率半徑,r為4竟面中心高度;al、a2、a3、a4、a5、a6為非球面系數(shù)。實(shí)施例二本發(fā)明所提供的第二實(shí)施例,為在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了鏡頭組件的相關(guān)參數(shù)如下鏡片參數(shù):類型曲率半徑(R)二次曲面系數(shù)(k)厚度(dram)第一表面0.7258425330.2198750.50第二表面1.4431331238.0192360.30第三表面-1.54341365-O.0138970.4第四表面-1.84331333-3.2370010.10第五表面0.453135433-4.0725780.55第六表面1.053436434-1.9995190.36濾光片前表面0.3濾光片后表面0.5222756像面0非球面系數(shù):類型a2a4a638a10al2第一表面0-0.5453131.044353-5.8645622.43531011<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表中厚度d為此面距離下個(gè)面的距離,該鏡頭模組的總長L=3.2mm,有效焦距值f=2.657腿,第一透鏡的有效焦距值fl=2.6075mm,第二透鏡的有效焦距值f2=-5.7211mm,第三透鏡的有效焦距值f3=5.3474mm.圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的光學(xué)鏡頭組件的調(diào)制傳遞函數(shù)(ModulationTransferFunction,簡稱MTF)曲線圖,圖中沖黃軸表示空間頻率,單位線對每毫米(lp/mm);縱軸表示調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的數(shù)值,所述MTF的數(shù)值用來評價(jià)鏡頭的成像質(zhì)量,取值范圍為0-1,MTF曲線越高越直表示鏡頭的成像質(zhì)量越好,對真實(shí)圖像的還原能力越強(qiáng)。從圖2可以看出,各視場子午方向(T)和弧矢方向(S)方向的MTF曲線很靠近,其表明該鏡頭組件在各個(gè)視場,子午方向(T)和弧矢方向(S)這兩個(gè)方向的成像性能具有良好的一致性,能保證鏡頭組件在整個(gè)成像面上都能清晰成像,而不會出現(xiàn)中間清晰、邊緣模糊的情況。圖3和圖4分別是本發(fā)明實(shí)施例二的光學(xué)鏡頭組件的場曲和畸變圖,從圖3和圖4可以看出,該光學(xué)鏡頭組件的場曲小于0.20誦,畸變小于2%;能夠配合市場上主流的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)/電荷藕合器件(ChargeCo叩ledDevice,筒稱CCD)影像傳感器接收的要求。因此本發(fā)明提供的實(shí)施例可以在縮短鏡頭總長的基礎(chǔ)上,確保適當(dāng)?shù)暮蠼咕?,還可以對各象差,特別是非點(diǎn)象差和畸變象差進(jìn)行良好矯正,并得到理想的光學(xué)性能。實(shí)施例三本發(fā)明所提供的第三實(shí)施例,為在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了鏡頭組件的相關(guān)參數(shù)如下鏡片參數(shù):<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表中厚度d為此面距離下個(gè)面的距離,該鏡頭模組的總長L=3.5814mm,有效焦距值f=2.86721mm,第一透鏡的有效焦距值fl=2.9377mm,第二透鏡的有效焦距值f2=-3.5054mm,第三透鏡的有效焦距值f3=3.267mm.圖5是本發(fā)明實(shí)施例三的光學(xué)鏡頭組件的調(diào)制傳遞函數(shù)(ModulationTransferFunction,簡稱MTF)曲線圖,圖中橫軸表示空間頻率,單位線對每毫米(lp/咖);縱軸表示調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的數(shù)值,所述MTF的數(shù)值用來評價(jià)鏡頭的成像質(zhì)量,取值范圍為G-l,MTF曲線越高越直表示鏡頭的成像質(zhì)量越好,對真實(shí)圖像的還原能力越強(qiáng)。從圖2可以看出,各視場子午方向(T)和弧矢方向(S)方向的MTF曲線很靠近,其表明該鏡頭組件在各個(gè)視場,子午方向(T)和弧矢方向(S)這兩個(gè)方向的成像性能具有良好的一致性,能保證鏡頭組件在整個(gè)成像面上都能清晰成像,而不會出現(xiàn)中間清晰、邊緣模糊的情況。圖6和圖7分別是本發(fā)明實(shí)施例三的光學(xué)鏡頭組件的場曲和畸變圖,從圖6和圖7可以看出,該光學(xué)鏡頭組件的場曲小于0.10mm,畸變小于2%;能夠配合市場上主流的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)/電荷藕合器件(ChargeCoupledDevice,簡稱CCD)影像傳感器接收的要求。因此本發(fā)明提供的實(shí)施例可以在縮短鏡頭總長的基礎(chǔ)上,確保適當(dāng)?shù)暮蠼咕?,還可以對各象差,特別是非點(diǎn)象差和畸變象差進(jìn)^f亍良好矯正,并得到理想的光學(xué)性能。實(shí)施例四本發(fā)明所提供的第四實(shí)施例,為在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了鏡頭組件的相關(guān)參數(shù)如下鏡片參數(shù):<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表中厚度d為此面距離下個(gè)面的距離,該鏡頭模組的總長L=4.08527mm,有效焦距值f=3.52466mm,第一透鏡的有效焦距值fl=3.5074mm,第二透鏡的有效焦距值f2=-4.5468mm,第三透鏡的有效焦距值f3=4.6202mm.圖8是本發(fā)明實(shí)施例四的光學(xué)鏡頭組件的調(diào)制傳遞函數(shù)(ModulationTransferFunction,簡稱MTF)曲線圖,圖中4黃軸表示空間頻率,單位線對每毫米(lp/鵬);縱軸表示調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的數(shù)值,所述MTF的數(shù)值用來評價(jià)鏡頭的成像質(zhì)量,取值范圍為0-1,MTF曲線越高越直表示鏡頭的成像質(zhì)量越好,對真實(shí)圖像的還原能力越強(qiáng)。從圖2可以看出,各視場子午方向(T)和弧矢方向(S)方向的MTF曲線很靠近,其表明該鏡頭組件在各個(gè)視場,子午方向(T)和弧矢方向(S)這兩個(gè)方向的成像性能具有良好的一致性,能保證鏡頭組件在整個(gè)成^f象面上都能清晰成^f象,而不會出現(xiàn)中間清晰、邊緣模糊的情況。圖9和圖IO分別是本發(fā)明實(shí)施例四的光學(xué)鏡頭組件的場曲和畸變圖,從圖9和圖IO可以看出,該光學(xué)鏡頭組件的場曲小于0.10mm,畸變小于2%;能夠配合市場上主流的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)/電荷藕合器件(ChargeCoupledDevice,簡稱CCD)影像傳感器接收的要求。因此本發(fā)明提供的實(shí)施例可以在縮短鏡頭總長的基礎(chǔ)上,確保適當(dāng)?shù)暮蠼咕?,還可以對各象差,特別是非點(diǎn)象差和畸變象差進(jìn)行良好矯正,并得到理想的光學(xué)性能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種光學(xué)鏡頭組件,包括一固定光闌、一透鏡組和濾光片,所述透鏡組包括同軸且自物方至像方依次排列的塑料第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡,所述固定光闌位于第一透鏡之前,且與第一透鏡之間的邊緣厚度大于等于零,所述濾光片位于第三透鏡之后;濾光片具有面向物方的前表面和面向像方的后表面,第一透鏡具有面向物方的第一表面及面向像方的第二表面,第二透鏡具有面向物方的第三表面及面向像方的第四表面,第三透鏡具有面向物方的第五表面及面向像方的第六表面;上述六個(gè)表面均為非球面,所述第一表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第二表面相對于像方一側(cè)為平滑的弧狀凹陷形;所述第三表面相對于物方的一側(cè)為弧狀凹陷形,第四表面為向像方一側(cè)凸出的弧形;所述第五表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第六表面相對于像方一側(cè)為弧狀凹陷形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鏡頭組件,其特征在于,所述光學(xué)鏡頭組件滿足以下條件`1.15<L/f<l.3;`0.8<fl/f<l.2;f2<0且1.15<|f2/f|<2.2;`1.I<f3〃<2.2;其中f為整個(gè)光學(xué)鏡頭組件的有效焦距值;L為光學(xué)鏡頭組件總長;fl為第一透^:的有效焦距值;f2為第二透^;的有效焦距值;f3為第三透鏡的有效焦距值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)鏡頭組件,其特征在于第一透鏡的材料為ZE0NEX,折射率和色散分別為nl=l.53,vl=56;其第二透鏡的材料為PC,折射率和色散分為n2-l.585,v2=29.5;其第三透鏡的材料為ZEONEX,折射率和色散分別為nl=1.53,vl=56。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)鏡頭組件,其特征在于所述濾光片為一玻璃平板,玻璃平板的至少一表面鍍覆一層紅外截至濾膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)鏡頭組件,其特征在于,所述非球面的面形如下公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中Z為以各非球面與光軸交點(diǎn)為起點(diǎn),垂直光軸方向的軸向值,k為二次曲面系數(shù),c為鏡面中心曲率,c-l/R,其中R為鏡面中心曲率半徑,r為鏡面中心高度;al、a2、a3、a4、a5、a6為非球面系數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)鏡頭組件,其特征在于,所述光學(xué)鏡頭組件滿足如下參數(shù)鏡片參數(shù):<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>7<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)鏡頭組件,其特征在于,所述光學(xué)鏡頭組件滿足如下參數(shù)鏡片參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>全文摘要一種光學(xué)鏡頭組件,包括固定光闌、透鏡組和濾光片,透鏡組包括同軸且自物方至像方依次排列的塑料第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡,固定光闌位于第一透鏡之前,第一透鏡具有第一表面及第二表面,第二透鏡具有第三表面及第四表面,第三透鏡具有第五表面及第六表面;上述六個(gè)表面均為非球面,第一表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第二表面相對于像方一側(cè)為平滑的弧狀凹陷形;第三表面相對于物方的一側(cè)為弧狀凹陷形,第四表面為向像方一側(cè)凸出的弧形;第五表面為向物方一側(cè)凸出的弧形,第六表面相對于像方一側(cè)為弧狀凹陷形;本發(fā)明完全采用非球面設(shè)計(jì),且鏡頭組件中的單個(gè)鏡頭的面形均采用弧形結(jié)構(gòu),得到了較好的光學(xué)性能。文檔編號G02B13/00GK101685196SQ20081021665公開日2010年3月31日申請日期2008年9月27日優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日發(fā)明者志楊申請人:比亞迪股份有限公司