具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当说明的是,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,但并不限于本发明。
实施例一:
一种光学镜头组件,包括固定光阑5、透镜组,透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的塑料第一正透镜1、第二正透镜2和第三负透镜4;第一正透镜具有第一表面及第二表面,第二正透镜具有第三表面及第四表面,第三负透镜具有第五表面及第六表面;所述固定光阑位于第一正透镜和第二正透镜之间;所述第一、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面、第六表面均为非球面;第一表面凸向物方一侧,第二表面凸向像方一侧;第三表面相对于物方的一侧为弧状凹陷形,第四表面为向像方一侧凸出的弧形;第五表面、第六表面均为波浪形,第五表面的中心向物方一侧凸出,第六表面的中心凸向物方一侧。
上述光学镜头组件,其只采用三片透镜,且全采用塑料材质,利用全非球面的设计,采用正、正、负的屈光度组合,借由此透镜结构、排列方式与镜片配置,可以有效地缩短镜头***总长,使各种像差得到良好校正,获得较高的解像力,并且易于加工,有利于成本降低。该光学镜头组件光阑位于第一、第二正透镜之间,其第一正透镜前表面凸向物方,第三负透镜后表面上设置有反曲点,可减小***主光线出射角,增加像面亮度,同时采用这个组合可有利缩短总长;并使轴外像差得到良好校正。
进一步地,所述光学镜头组件满足以下条件:
1.1<L/f<1.35;
f1>0,且1.1<f/f1<1.6;
f2>0,且0.3<f/f2<0.6;
f3<0,且-0.6<f/f3<-0.3;
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为第一正透镜的有效焦距值;f2为第二正透镜的有效焦距值;f3为第三负透镜的有效焦距值;镜头组件总长及各透镜有效焦距值之间的关系的限定,进一步缩短了镜头的总长,并对各像差,进行良好的矫正,得到了较高的光学成像质量。
为了有效减小***色差,和得到更高的解像力,本发明光学镜头组件在材质选择上满足以下条件:
其中,第一正透镜的材料为折射率<1.55,色散值>50的光学材料;第二正透镜的材料为折射率<1.55,色散值>50的光学材料;第三负透镜的材料为折射率>1.57,色散值<32的光学材料。
第一正透镜的优选色散大于50,第三负透镜的优选色散小于32,采用上述色散数值可以减小***色差。
第三负透镜后面还包括滤光片,所述滤光片具体为一平板玻璃片;平板玻璃材质为BK7,折射率和色散分别为n=1.5168,v=64.17。此外,平板玻璃至少一作用面镀覆一层红外截至滤光膜(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。
所述非球面的面形符合如下公式:
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为镜面的近轴曲率,c=1/R,其中R为镜面近轴曲率半径,r为非球面各点距光轴的高度;a1、a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数。
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=3.621mm,有效焦距值f=2.78mm,第一正透镜的有效焦距值f1=2.31mm,第二正透镜的有效焦距值f2=5.66mm,第三负透镜的有效焦距值f3=-5.69mm,f/f1=1.203,f/f2=0.491,f/f3=-0.489,光圈数FNO.=2.91087。
本实施例中,优选地,第一正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480R(非晶型聚烯烃),折射率和色散分别为n1=1.525,v1=56;第二正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480R(非晶型聚烯烃),折射率和色散分别为n1=1.525,v1=56;第三负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OKP-4HT,折射率和色散分别为n2=1.632,v2=23.4。
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(1p/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0.20mm,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,还可以对各像差,特别是非点像差和畸变像差进行良好矫正,并得到较高的解像力。
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 |
1.677977 |
-2.570460 |
0.63 |
第二表面 |
-19.960827 |
1206.432952 |
0.05 |
第三表面 |
-0.581000 |
-10.726240 |
0.40 |
第四表面 |
-0.791839 |
0.353756 |
0.05 |
第五表面 |
1.234655 |
-11.233467 |
0.74 |
第六表面 |
1.472862 |
-6.206018 |
0.1113 |
滤光片前表面 |
Infinity |
|
0.3 |
滤光片后表面 |
Infinity |
|
0.98 |
像面 |
|
|
|
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=3.622mm,有效焦距值f=2.774mm,第一正透镜的有效焦距值f1=2.312mm,第二正透镜的有效焦距值f2=6.375mm,第三负透镜的有效焦距值f3=-6.356mm,f/f1=1.567,f/f2=O.568,f/f3=-0.570,光圈数FNO.=2.91057。
本实施例中,优选地,第一正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480R(非晶型聚烯烃),折射率和色散分别为n1=1.525,v1=56;第二正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480R(非晶型聚烯烃),折射率和色散分别为n1=1.525,v1=56;第三负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OKP-4HT,折射率和色散分别为n2=1.632,v2=23.4。
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(1p/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0.20mm,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,还可以对各像差,特别是非点像差和畸变像差进行良好矫正,并得到较高的解像力。
实施例四:
本发明所提供的第四实施例,为在实施例一的基础上,进一步提出了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 |
1.676653 |
-2.763751 |
0.63 |
第二表面 |
-20.702002 |
1391.207551 |
0.05 |
第三表面 |
-0.578671 |
-10.17831 |
0.40 |
第四表面 |
-0.809894 |
0.459374 |
0.05 |
第五表面 |
1.295835 |
-17.544026 |
0.74 |
第六表面 |
1.233033 |
-4.602840 |
0.1113 |
滤光片前表面 |
Infinity |
|
0.3 |
滤光片后表面 |
Infinity |
|
0.8858 |
像面 |
|
|
|
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=3.617mm,有效焦距值f=2.775mm,第一正透镜的有效焦距值f1=2.374mm,第二正透镜的有效焦距值f2=7.713mm,第三负透镜的有效焦距值f3=-7.686mm,f/f1=1.169,f/f2=0.360,f/f3=-0.361,光圈数FNO.=2.913。
本实施例中,优选地,第一正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480R(非晶型聚烯烃),折射率和色散分别为n1=1.525,v1=56;第二正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480R(非晶型聚烯烃),折射率和色散分别为n1=1.525,v1=56;第三负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OKP-4HT,折射率和色散分别为n2=1.632,v2=23.4。
图8是本发明实施例四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(1p/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9和图10分别是本发明实施例四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0.20mm,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,还可以对各像差,特别是非点像差和畸变像差进行良好矫正,并得到较高的解像力。
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。