CN101937124A

CN101937124A - 一种光学镜头组件

Info

Publication number: CN101937124A
Application number: CN 200910108463
Authority: CN
Inventors: 姜莉莉
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: CN101937124B

Abstract

本发明涉及光学器件，提供一种光学镜头组件，包括透镜组，所述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的正屈光度第一透镜和正屈光度第二透镜；且所述透镜组满足以下条件：1.0＜L/f＜1.3；f1＞0，且0.5＜|f/f1|＜0.95；f2＞0，且0.1＜|f/f2|＜0.65；其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值；L为光学***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；其中f为整个透镜组的有效焦距值；L为光学***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。本发明光学镜头组件采用两片透镜，缩短了镜头的总长、并对象差进行矫正得到了较好的光学性能、且有利于成本降低。

Description

一种光学镜头组件

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。同时数码产品不断更新换代，日趋向轻薄短小方向发展，因而也迫使镜头设计不断地追求更短的光学总长。在保证镜头的良好成像效果的同时，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也都成为镜头光学设计中所需满足的重要要求。

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，提供一种能有效校正各种像差，总长短，体积小，成本低廉的光学镜头组件。

一种光学镜头组件，包括透镜组，所述光学镜头组包括同轴且自物方至像方依次排列的正屈光度第一透镜和正屈光度第二透镜；所述第一透镜包括面向物方的第一表面和面向像方的第二表面，所述第二透镜包括面向物方的第三表面和面向像方的第四表面。且所述透镜组满足以下条件：

1.0＜L/f＜1.3；

f1＞0，且0.5＜|f/f1|＜0.95；

f2＞0，且0.1＜|f/f2|＜0.65；

其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值；L为光学***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；其中f为整个透镜组的有效焦距值；L为光学***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。

本发明的有益效果是：本发明技术方案采用正、正屈光度组合的满足上述条件的两片透镜组成的透镜组，实现了对各象差，进行良好的矫正，同时缩短了镜头的总长，并且本发明镜头组件易于加工，有利于成本降低。

附图说明

图1本发明光学镜头组件实施例一的光学组件结构示意图；

图2实施例二的光学镜头MTF(光学传递函数)图；

图3实施例二的光学镜头场曲示意图；

图4实施例二的光学镜头畸变示意图；

图5实施例三的光学镜头MTF图；

图6实施例三的光学镜头场曲示意图；

图7实施例三的光学镜头畸变示意图。

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，本发明实施例一提供的一种光学镜头组件，包括透镜组，所述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的正屈光度第一透镜2和正屈光度第二透镜3；所述第一透镜包括面向物方的第一表面和面向像方的第二表面，所述第二透镜包括面向物方的第三表面和面向像方的第四表面。且所述透镜组满足以下条件：

1.0＜L/f＜1.3；

f1＞0，且0.5＜|f/f1|＜0.95；

f2＞0，且0.1＜|f/f2|＜0.65；

所述光学镜头组件，只采用正、正屈光度组合两片塑料透镜，且满足上述条件，缩短了镜头的总长，并且易于加工，有利于成本降低。并且对镜头组件总长及各透镜有效焦距值之间的关系进行限定，进一步缩短了镜头的总长。所述光学镜头组件同时对各象差进行良好矫正，得到了较好的光学性能。

所述第一透镜2和第二透镜3的材料可以是光学玻璃也可以是光学塑料，本实施例优选所述第一透镜和第二透镜材料均为光学塑料，以满足当前消费者对产品的低成本、超薄、超轻的要求。

进一步，本发明实施例的光学镜头组件还包括固定光阑1，用于控制通过透镜组的光通量，所述固定光阑1可以设置于第一透镜2的前面，即位于第一透镜2的第一表面的前面的物方区域中，也可以设置于第一透镜2的前表面上，优选地，在本实施例中，固定光阑1设置于第一透镜2的前面。固定光阑1设置于第一透镜2之前，可以增加光学镜头组件的应用场合。

进一步，所述透镜组后面即第二透镜3后面的像方区域中还依设置有一透光表面镀覆红外截止滤光膜(IR-cut Coating)的平板玻璃4以滤除来自于被摄物反射光线中的红外光线，提高该镜头组件在数码领域的应用中成像质量。优选所述平板玻璃材质为BK7，折射率和色散分别为n＝1.5168，v＝64.17。

所述第一表面、第二表面、第三表面和第四表面均为非球面，所述非球面的面形符合如下公式：

z = \frac{{cr}^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) c^{2} r^{2}}} + a_{1} r^{2} + a_{2} r^{4} + a_{3} r^{6} + a_{4} r^{8} + a_{5} r^{10} + a_{6} r^{12}

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；a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆为非球面系数。

通过上述非球面公式可知，有无数组参数就可以得到无数个非球面。只要四组参数对应的四个非球面相互组成两个透镜，满足上述透镜组所需的条件，即为本发明所提供的透镜。下面再通过两个实施例，提供两份参数，以使技术人员能更加清楚地知晓本发明的优点。

实施例二：

本发明所提供的第二实施例，为在实施例一的基础上，进一步提出了光学镜头组件的相关参数如下：

镜片参数：

非球面系数：

表中厚度d为此面距离下个面的距离，该镜头的总长L＝2.05mm，有效焦距值f＝1.63mm，第一透镜的有效焦距值f1＝1.95mm，第二透镜的有效焦距值f2＝4.09mm，光圈数FNO.＝2.8。

本实施例中，优选地，第一透镜的材料为折射率＜1.55，色散值＞50的光学材料，其中优选塑胶材料PC(聚碳酸脂)，折射率和色散分别为n1＝1.525，v1＝56；第二透镜的材料为折射率＞1.55，色散值＜50的光学材料，其中优选塑胶材料，折射率和色散分别为n2＝1.525，v2＝56。

图2是本发明实施例二的光学镜头组件的调制传递函数(ModulationTransfer Function，简称MTF)曲线图，图中横轴表示空间频率，单位：线对每毫米(lp/mm)；纵轴表示调制传递函数(MTF)的数值，所述MTF的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0-1，MTF曲线越高越直表示镜头的成像质量越好，对真实图像的还原能力越强。从图2可以看出，各视场子午方向(T)和弧矢方向(S)方向的MTF曲线很靠近，其表明：该镜头组件在各个视场，子午方向(T)和弧矢方向(S)这两个方向的成像性能具有良好的一致性，能保证镜头组件在整个成像面上都能清晰成像，而不会出现中间清晰、边缘模糊的情况。

图3和图4分别是本发明实施例二的光学镜头组件的场曲和畸变图，从图3和图4可以看出，该光学镜头组件的场曲小于0.10mm，畸变小于2％；能够配合市场上主流的互补金属氧化物半导体(CMOS)/电荷藕合器件(Charge CoupledDevice，简称CCD)影像传感器接收的要求。

因此本发明提供的实施例可以在缩短镜头总长的基础上，确保适当的后焦距，还可以对各象差，特别是非点象差和畸变象差进行良好矫正，并得到理想的光学性能。

实施例三：

本发明所提供的第三实施例，为在实施例一的基础上，进一步提出了光学镜头组件的相关参数如下：

镜片参数：

类型	曲率半径(R)	二次曲面系数(k)	厚度(dmm)
				第一表面	0.2840949	-0.7400231	0.47
第二表面	4.665631	-16.42607	0.27
				第三表面	2.405119	0	0.56
第四表面	-6.923161	0	0.04
				滤光片前表面			0.3
滤光片后表面			0.43
				像面			0
类型	曲率半径(R)	二次曲面系数(k)	厚度(dmm)
				第一表面	0.2840949	-0.7400231	0.47

非球面系数：

表中厚度d为此面距离下个面的距离，该镜头的总长L＝2.07mm，有效焦距值f＝1.60mm，第一透镜的有效焦距值f1＝2.297mm，第二透镜的有效焦距值f2＝2.72mm。

本实施例中，优选地，第一透镜的材料为折射率＞1.57，色散值＜32的光学材料，其中优选塑胶材料聚碳酸脂，折射率和色散分别为n1＝1.585，v1＝29.5；第二透镜的材料为折射率＜1.55，色散值＞50的光学材料，其中优选塑胶材料非晶型聚烯烃，折射率和色散分别为n2＝1.525，v2＝56。

图5是本发明实施例三的光学镜头组件的调制传递函数(ModulationTransfer Function，简称MTF)曲线图，图中横轴表示空间频率，单位：线对每毫米(lp/mm)；纵轴表示调制传递函数(MTF)的数值，所述MTF的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0-1，MTF曲线越高越直表示镜头的成像质量越好，对真实图像的还原能力越强。从图2可以看出，各视场子午方向(T)和弧矢方向(S)方向的MTF曲线很靠近，其表明：该镜头组件在各个视场，子午方向(T)和弧矢方向(S)这两个方向的成像性能具有良好的一致性，能保证镜头组件在整个成像面上都能清晰成像，而不会出现中间清晰、边缘模糊的情况。

图6和图7分别是本发明实施例三的光学镜头组件的场曲和畸变图，从图6和图7可以看出，该光学镜头组件的场曲小于0.10mm，畸变小于1％；能够配合市场上主流的互补金属氧化物半导体(CMOS)/电荷藕合器件(Charge CoupledDevice，简称CCD)影像传感器接收的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种光学镜头组件，包括透镜组，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正屈光度第一透镜和正屈光度第二透镜；所述第一透镜包括面向物方的第一表面和面向像方的第二表面，所述第二透镜包括面向物方的第三表面和面向像方的第四表面。且所述透镜组满足以下条件：

1.0＜L/f＜1.3；

f1＞0，且0.5＜|f/f1|＜0.95；

f2＞0，且0.1＜|f/f2|＜0.65；

2.根据权利要求1所述光学镜头组件，其特征在于：还包括固定光阑，所述固定光阑位于第一透镜前面。

3.根据权利要求1所述光学镜头组件，其特征在于：所述透镜组的材料均为光学塑料。

4.根据权利要求3所述光学镜头组件，其特征在于：第一透镜和第二透镜的材料为折射率小于1.55，色散值大于50的光学塑料。

5.根据权利要求4所述光学镜头组件，其特征在于：第一透镜和第二透镜的材料均为为非晶型聚烯烃，第一透镜和第二透镜的折射率均为1.525，第一透镜和第二透镜的折射率均为色散值为56；

6.根据权利要求3所述光学镜头组件，其特征在于：第一透镜的材料的折射率大于1.57，色散值小于32；第二透镜的材料的折射率小于1.55，色散值大于50。

7.根据权利要求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n1＝1.585，v1＝29.5；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n2＝1.525，v2＝56。

8.根据权利要求1所述光学镜头组件，其特征在于：还包括滤光片，所述滤光片为至少一透光表面镀有红外截止滤光膜的平板玻璃，所述滤光片位于第二透镜的后面。

9.根据权利要求1至7任一项所述光学镜头组件，其特征在于：所述第一表面、第二表面、第三表面和第四表面的面形符合如下公式：

z = \frac{{cr}^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) c^{2} r^{2}}} + a_{1} r^{2} + a_{2} r^{4} + a_{3} r^{6} + a_{4} r^{8} + a_{5} r^{10} + a_{6} r^{12}

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；a1、a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数。