薄形化直角轉折成像透鏡組及其拼合結構和調(diào)焦裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種薄形化直角轉折成像透鏡組及其拼合結構和調(diào)焦裝置，其采用棱鏡將光路進行直角轉折，將原Z軸方向的透鏡組布置到Y軸方向，從而大幅度減小Z軸方向的厚度，從而實現(xiàn)成像透鏡組的薄形化。其調(diào)焦裝置采用Z軸布置的前透鏡鏡座和棱鏡鏡座，以及Y軸布置的棱鏡鏡座和成像透鏡群鏡座的結構，實現(xiàn)了Z軸方向的厚度的薄形化，通過在成像透鏡群鏡座上設置直線溝槽，實現(xiàn)了透鏡組與方形芯片的調(diào)焦對位。兩個薄形化直角轉折成像透鏡組“背靠背”拼合，可以360°全景拍攝，厚度薄形化后可小于8mm，可植入手機等輕薄電子產(chǎn)品內(nèi)。
【專利說明】
薄形化直角轉折成像透鏡組及其拼合結構和調(diào)焦裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及透鏡成像技術領域，特別公開一種薄形化直角轉折成像透鏡組及其拼合結構和調(diào)焦裝置。
【背景技術】
[0002]透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡是中央較厚，邊緣較薄的透鏡。凸透鏡分為雙凸、平凸和凹凸(或正彎月形)等形式，凸透鏡有會聚光線的作用故又稱會聚透鏡，較厚的凸透鏡則有望遠、會聚等作用，這與透鏡的厚度有關。凸透鏡成像規(guī)律就是:物體放在焦點之夕卜，在凸透鏡另一側成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，實像越大。物體放在焦點之內(nèi)，在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越大，像距越大，虛像越大。凹透鏡亦稱為負球透鏡，鏡片的中央薄，周邊厚，呈凹形，所以又叫凹透鏡。凹透鏡對光有發(fā)散作用。平行光線通過凹球面透鏡發(fā)生偏折后，光線發(fā)散，成為發(fā)散光線，不可能形成實性焦點，沿著散開光線的反向延長線，在投射光線的同一側交于F點，形成的是一虛焦點(凹透鏡有兩個虛焦點)。凹透鏡成像規(guī)律:只能生成正立縮小的虛像。
[0003]利用透鏡成像技術在相機中的應用已非常普遍，其中薄形化是主流研究方向之一。特別是，隨著手機等電子產(chǎn)品的輕薄化趨勢，植入相機的薄形化也是更為普遍的需求。
[0004]比如專利CN1908736A公開了一種成像透鏡設備，包括具有將垂直于重力方向入射的光軸折向重力方向的反射器的光路折疊光學系統(tǒng)、以及將由該光路折疊光學系統(tǒng)形成的圖像轉變?yōu)殡娦盘柕某上裨?。該成像透鏡設備還包括沿垂直于被該反射器折向重力方向的光軸的方向移動一些透鏡組或一個透鏡的驅(qū)動裝置。其通過采用光路折疊光學系統(tǒng)來實現(xiàn)薄型設計，增加手抖動校正性能，并且降低功率消耗。專利CN102236154A公開了一種薄型化成像透鏡組，由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凸面，且該第一透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面;及一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凹面，且該第二透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面;其中，該薄型化成像透鏡組另設置有一光圈與一電子感光器件供被攝物成像，該光圈系設置于被攝物與該第二透鏡之間，該電子感光器件設置于成像面處，且該薄型化成像透鏡組中具屈折力的透鏡為兩片。專利CN101738712A公開了一種變焦透鏡和一種攝像裝置，該變焦透鏡是通過從物體側到成像側順序配置具有負折射力的第一透鏡組、具有正折射力的第二透鏡組和具有正折射力的第三透鏡組而形成的變焦透鏡，其中，在從廣角端向攝遠端改變倍率時，第一透鏡組移動，第二透鏡組移向物體側，第三透鏡組移向成像側，使得第一透鏡組和第二透鏡組之間的空氣間隔減小，第二透鏡組和第三透鏡組之間的空氣間隔增大，其能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、性能的增強以及量產(chǎn)率的提高。
[0005]上述專利技術的薄形化技術在一定程度上實現(xiàn)了薄形化，但仍然是將透鏡群組設置在同一主軸方向。簡化而言，其透鏡群組沿著Z軸方向延伸布置，致使其Z軸方向的厚度難以進一步的壓縮?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種薄形化直角轉折成像透鏡組，其采用棱鏡將光路進行直角轉折，將原Z軸方向的透鏡組布置到Y軸方向，從而大幅度減小Z軸方向的厚度，從而實現(xiàn)成像透鏡組的薄形化。
[0007]本實用新型的另一個目的在于提供一種薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置，采用Z軸布置的前透鏡鏡座和棱鏡鏡座，以及Y軸布置的棱鏡鏡座和成像透鏡群鏡座的結構，實現(xiàn)了 Z軸方向的厚度的薄形化，通過在成像透鏡群鏡座上設置直線溝槽，實現(xiàn)了透鏡組與方形芯片的調(diào)焦對位。
[0008]本實用新型的又一個目的在于提供一種薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構，由兩個上述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置拼合而成，其可以實現(xiàn)360°全景拍攝，Z軸厚度大幅度壓縮后可小于8_，可植入手機等輕薄電子產(chǎn)品內(nèi)。
[0009]本實用新型的再一個目的在于提供一種薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構的調(diào)焦裝置，由兩個上述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置拼合而成，在成像透鏡群鏡座上設置直線溝槽，實現(xiàn)了透鏡組與方形芯片的調(diào)焦對位，可以360°全景拍攝，厚度薄形化后可小于8_，可植入手機等輕薄電子產(chǎn)品內(nèi)。
[0010]本實用新型提供一種薄形化直角轉折成像透鏡組，包括
[0011]前透鏡，貼近于物方，整體為凸凹形狀，焦距為負值；
[0012]棱鏡，貼近于前透鏡的凹面，棱鏡的主截面與前透鏡的主軸形成45°夾角；
[0013]負透鏡，貼近于棱鏡的出射面，整體為雙凹形狀，焦距為負值，負透鏡的主軸與前透鏡的主軸形成直角；以及
[0014]后透鏡，貼近于成像面的后方，整體為雙凸形狀，焦距為正值，后透鏡的主軸與負透鏡的主軸重合并與前透鏡的主軸形成直角。
[0015]較佳的，前透鏡的凹面口徑D與凹面的曲率半徑R的比值滿足1.5<D/R<2。
[0016]較佳的，棱鏡的折射率112與前透鏡m的比值滿足0.9<n2/m彡1.3，進一步優(yōu)選為1.Κη2/ηι<1.20
[0017]較佳的，后透鏡的兩側鏡面中至少一個為非球面。
[0018]較佳的，成像面位置設有感光芯片。
[0019]本實用新型提供一種上述薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置，包括
[0020]前透鏡鏡座，用于承載前透鏡；
[0021 ]棱鏡鏡座，用于承載棱鏡，棱鏡鏡座與前透鏡的主軸形成45°夾角；
[0022]成像透鏡群鏡座，內(nèi)部承載有負透鏡、后透鏡；以及
[0023]芯片座，用于承載感光芯片，可沿著負透鏡、后透鏡的主軸方向移動；
[0024]成像透鏡群鏡座外殼上設有多條直線溝槽，直線溝槽的直線延伸方向與負透鏡、后透鏡的主軸相平行。
[0025]較佳的，多條直線溝槽沿著負透鏡、后透鏡的主軸截面的周圈間隔布置。
[0026]較佳的，所述直線溝槽為3至12條。
[0027]本實用新型提供一種薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構，由兩個上述的薄形化直角轉折成像透鏡組拼合而成，
[0028]第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一棱鏡，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二棱鏡兩者相背對稱拼合，
[0029]第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一前透鏡的主軸，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二前透鏡的主軸相重合，而且
[0030]第一前透鏡的中心點、第二前透鏡的中心點、以及第一棱鏡和第二棱鏡拼合的中心點形成一條直線。
[0031]本實用新型提供一種薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構的調(diào)焦裝置，由兩個上述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置拼合而成，
[0032]第一薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置中的第一棱鏡鏡座，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置中的第二棱鏡鏡座兩者相背對稱拼合，
[0033]第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一前透鏡的主軸，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二前透鏡的主軸相重合，而且
[0034]第一前透鏡的中心點、第二前透鏡的中心點、以及第一棱鏡和第二棱鏡拼合的中心點形成一條直線。
[0035]本實用新型的有益效果有:
[0036]1、其采用棱鏡將光路進行直角轉折，將原Z軸方向的透鏡組布置到Y軸方向，從而大幅度減小Z軸方向的厚度，從而實現(xiàn)成像透鏡組的薄形化。
[0037]2、采用Z軸布置的前透鏡鏡座和棱鏡鏡座，以及Y軸布置的棱鏡鏡座和成像透鏡群鏡座的結構，實現(xiàn)了 Z軸方向的厚度的薄形化，厚度可小于8mm，通過在成像透鏡群鏡座上設置直線溝槽，實現(xiàn)了透鏡組與方形芯片的調(diào)焦對位。
[0038]3、由兩個薄形化直角轉折成像透鏡組“背靠背”拼合而成，可以360°全景拍攝，厚度薄形化后可小于8_，可植入手機等輕薄電子產(chǎn)品內(nèi)。
[0039]下面將結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
【附圖說明】
[0040]圖1為本實用新型實施例1的薄形化直角轉折成像透鏡組的結構示意圖。
[0041]圖2為本實用新型實施例1的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置剖視結構示意圖。
[0042]圖3為本實用新型實施例1的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置立體結構示意圖。
[0043]圖4為本實用新型實施例1的形化直角轉折成像透鏡組拼合結構的結構示意圖。
[0044]圖5為本實用新型實施例1的形化直角轉折成像透鏡組拼合結構的剖視結構示意圖。
[0045]圖6為本實用新型實施例1的形化直角轉折成像透鏡組拼合結構的調(diào)焦裝置的剖視結構示意圖。
[0046]圖7為本實用新型實施例2的薄形化直角轉折成像透鏡組中的前透鏡結構示意圖。
[0047]圖8為本實用新型實施例2的薄形化直角轉折成像透鏡組的結構示意圖。
[0048]圖中，1-前透鏡，2-棱鏡，3-負透鏡，4-后透鏡，5-感光芯片，6-前透鏡鏡座，7_棱鏡鏡座，8-成像透鏡群鏡座，9-芯片座，10-直線溝槽。
【具體實施方式】
[0049]通過下面給出的本實用新型的具體實施例可以進一步清楚地了解本實用新型，但它們不是對本實用新型的限定。具體實施例沒有詳細敘述的部分是采用現(xiàn)有技術、公知技術手段和行業(yè)標準獲得的。
[0050]實施例1
[0051]請結合參看附圖1，本實用新型提供的薄形化直角轉折成像透鏡組，包括
[0052]前透鏡I，貼近于物方，整體為凸凹形狀，焦距為負值；
[0053]棱鏡2，貼近于前透鏡I的凹面，棱鏡2的主截面與前透鏡I的主軸形成45°夾角；
[0054]負透鏡3，貼近于棱鏡2的出射面，整體為雙凹形狀，焦距為負值，負透鏡3的主軸與前透鏡I的主軸形成直角；以及
[0055]后透鏡4，貼近于成像面的后方，整體為雙凸形狀，焦距為正值，后透鏡4的主軸與負透鏡3的主軸重合并與前透鏡I的主軸形成直角；
[0056]在成像面位置設有感光芯片5，現(xiàn)有的感光芯片一般為方形。
[0057]相應的，請結合參看附圖2和3，上述薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置，包括
[0058]前透鏡鏡座6，用于承載前透鏡I;
[0059]棱鏡鏡座7，用于承載棱鏡2，棱鏡鏡座7與前透鏡I的主軸形成45°夾角；
[0060]成像透鏡群鏡座8，內(nèi)部承載有負透鏡3、后透鏡4;以及
[0061]芯片座9，用于承載感光芯片5，可沿著負透鏡3、后透鏡4的主軸方向移動；
[0062]成像透鏡群鏡座8外殼上設有多條直線溝槽10，直線溝槽10的直線延伸方向與負透鏡3、后透鏡4的主軸相平行。
[0063]作為本實施例的優(yōu)選方案，多條直線溝槽10沿著負透鏡3、后透鏡4的主軸截面的周圈間隔布置，條數(shù)一般設置為3至12條。
[0064]請結合參看附圖4和5，上述薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構，由兩個上述的薄形化直角轉折成像透鏡組拼合而成，
[0065]第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一棱鏡，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二棱鏡兩者相背對稱拼合，
[0066]第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一前透鏡的主軸，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二前透鏡的主軸相重合，而且
[0067]第一前透鏡的中心點、第二前透鏡的中心點、以及第一棱鏡和第二棱鏡拼合的中心點形成一條直線。
[0068]相應的，請結合參看附圖6，上述的薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構的調(diào)焦裝置，由兩個上述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置拼合而成，
[0069]第一薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置中的第一棱鏡鏡座，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置中的第二棱鏡鏡座兩者相背對稱拼合，
[0070]第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一前透鏡的主軸，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二前透鏡的主軸相重合，而且
[0071]第一前透鏡的中心點、第二前透鏡的中心點、以及第一棱鏡和第二棱鏡拼合的中心點形成一條直線。
[0072]實施例2
[0073]本實施例與實施例1的情況基本相同，其他情況不再贅述，其各個透鏡的參數(shù)選擇范圍如下:
[0074]請結合參看附圖7，前透鏡的凹面口徑D與凹面的曲率半徑R的比值滿足1.5<D/R
<2o
[0075]請結合參看附圖8，棱鏡的折射率112與前透鏡m的比值滿足0.9^η2/ηι^ 1.3，進一步優(yōu)選為1.1彡m/m彡1.2。
[0076]作為本實施例的優(yōu)選方案，后透鏡的兩側鏡面中至少一個為非球面。
[0077]本實用新型的薄形化直角轉折成像透鏡組及其拼合結構和調(diào)焦裝置，具有如下的特點:
[0078]1、其采用棱鏡將光路進行直角轉折，將原Z軸方向的透鏡組布置到Y軸方向，從而大幅度減小Z軸方向的厚度，從而實現(xiàn)成像透鏡組的薄形化。
[0079]2、采用Z軸布置的前透鏡鏡座和棱鏡鏡座，以及Y軸布置的棱鏡鏡座和成像透鏡群鏡座的結構，實現(xiàn)了 Z軸方向的厚度的薄形化，厚度可小于8mm，通過在成像透鏡群鏡座上設置直線溝槽，實現(xiàn)了透鏡組與方形芯片的調(diào)焦對位。
[0080]3、由兩個薄形化直角轉折成像透鏡組“背靠背”拼合而成，可以360°全景拍攝，厚度薄形化后可小于8_，可植入手機等輕薄電子產(chǎn)品內(nèi)。
[0081]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【主權項】
1.一種薄形化直角轉折成像透鏡組，其特征在于:包括 前透鏡，貼近于物方，整體為凸凹形狀，焦距為負值； 棱鏡，貼近于前透鏡的凹面，棱鏡的主截面與前透鏡的主軸形成45°夾角； 負透鏡，貼近于棱鏡的出射面，整體為雙凹形狀，焦距為負值，負透鏡的主軸與前透鏡的主軸形成直角；以及 后透鏡，貼近于成像面的后方，整體為雙凸形狀，焦距為正值，后透鏡的主軸與負透鏡的主軸重合并與前透鏡的主軸形成直角。2.根據(jù)權利要求1所述的薄形化直角轉折成像透鏡組，其特征在于:前透鏡的凹面口徑D與凹面的曲率半徑R的比值滿足1.5<D/R<2。3.根據(jù)權利要求1所述的薄形化直角轉折成像透鏡組，其特征在于:棱鏡的折射率112與前透鏡m的比值滿足0.9彡n2/m彡1.3。4.根據(jù)權利要求1所述的薄形化直角轉折成像透鏡組，其特征在于:后透鏡的兩側鏡面中至少一個為非球面。5.根據(jù)權利要求1所述的薄形化直角轉折成像透鏡組，其特征在于:成像面位置設有感光芯片。6.—種根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置，其特征在于:包括 前透鏡鏡座，用于承載前透鏡； 棱鏡鏡座，用于承載棱鏡，棱鏡鏡座與前透鏡的主軸形成45°夾角； 成像透鏡群鏡座，內(nèi)部承載有負透鏡、后透鏡；以及 芯片座，用于承載感光芯片，可沿著負透鏡、后透鏡的主軸方向移動； 成像透鏡群鏡座外殼上設有多條直線溝槽，直線溝槽的直線延伸方向與負透鏡、后透鏡的主軸相平行。7.根據(jù)權利要求6所述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置，其特征在于:多條直線溝槽沿著負透鏡、后透鏡的主軸截面的周圈間隔布置。8.根據(jù)權利要求6所述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置，其特征在于:所述直線溝槽為3至12條。9.一種薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構，由兩個權利要求1至5中任一項所述的薄形化直角轉折成像透鏡組拼合而成，其特征在于: 第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一棱鏡，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二棱鏡兩者相背對稱拼合， 第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一前透鏡的主軸，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二前透鏡的主軸相重合， 而且第一前透鏡的中心點、第二前透鏡的中心點、以及第一棱鏡和第二棱鏡拼合的中心點形成一條直線。10.—種薄形化直角轉折成像透鏡組拼合結構的調(diào)焦裝置，由兩個權利要求6至8中任一項所述的薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置拼合而成，其特征在于: 第一薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置中的第一棱鏡鏡座，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組的調(diào)焦裝置中的第二棱鏡鏡座兩者相背對稱拼合， 第一薄形化直角轉折成像透鏡組中的第一前透鏡的主軸，與第二薄形化直角轉折成像透鏡組中的第二前透鏡的主軸相重合，而且第一前透鏡的中心點、第二前透鏡的中心點、以及第一棱鏡和第二棱鏡拼合的中心點形成一條直線。
【文檔編號】G02B13/18GK205643828SQ201620469197
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】黃旭華
【申請人】深圳眾瑞光科技有限公司