CN201011536Y - 一种影像摄取透镜模组 - Google Patents

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CN201011536Y CNU2006201565414U CN200620156541U CN201011536Y CN 201011536 Y CN201011536 Y CN 201011536Y CN U2006201565414 U CNU2006201565414 U CN U2006201565414U CN 200620156541 U CN200620156541 U CN 200620156541U CN 201011536 Y CN201011536 Y CN 201011536Y
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陈天庆
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一种影像摄取透镜模组，其自物侧至像侧依次排列总的结构排列为第一镜片、第二镜片、光阑、第三镜片以及第四镜片，光阑位于第二镜片与第三镜片之间。其中第一镜片与第二镜片的外径比值大于2.3；第一镜片与第二镜片之间的距离与第二镜片到第三镜片之间的距离的比值大于零而小于0.1。同样的品质、同样价格条件下，该***的外观看起来更大，其第一片的镜片的外直径更大，第二、第三、第四镜片的外直径都比第一镜片小，这样***的外观看起来会更大，其它的镜片却比它小，因此就相对来讲减少了材料费用。这样可以满足市场上NOBOOK、VCM等搭配的成像***，既便宜又可以达到他们要求的外观体积，并且成像质量也可以与其它镜头相匹配。

Description

一种影像摄取透镜模组
技术领域
本实用新型涉及一种影像摄取透镜模组，尤其指一种既适配图像传感器(如CMOS或CCD)又具有优质成像品质的影像摄取透镜模组。
背景技术
近几年，随着数字视频市场日渐繁荣，各种新技术、新产品不断涌现。例如目前市面上纷纷出现诸多附带可拍摄功能的行动电话、PDA、PC等设备，尤其可拍摄便携设备已迅速成为消费电子领域的热点。同时，随着人们生活水平的提升以及便捷的移动通信服务，人们对可拍摄便携设备成像品质的要求相应提升。具备可拍摄功能的便携设备所采用的图像传感器(如CCD，Charge Coupled Device，电荷耦合器件或CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)向微小型化及高像素发展，对于便携设备主体及附带其上的摄像镜头，在降低成本的同时，也被要求达到微小型化、高分辨率及高对比度的性能。
而对于成像***而言，要达到微小型化，需将镜片数目减少到最少，从目前来看，大体上均设计为三片式结构，参照美国公开专利文献US6961191的设计，虽此设计在第一透镜与第二透镜之间加设孔径光栏，可以减少影像的眩光(即Flare)，但是，一方面，仅从镜片排列结构去考虑影像的眩光是不足的，事实上任何镜片及机构组件对光都有反射作用，如果在成像***设计过程中不考虑反射问题，则一定会产生严重的影像眩光，无法达到良好的成像品质；另一方面，此设计未考虑的问题是，可拍摄设备是通过光学***成像在CCD或CMOS图像传感器，而CCD或CMOS图像传感器对红外线非常敏感，在红外线的影响下会出现干扰信号，因此，在镜头光学***设计时，会放置一滤波器，滤波器由一红外线截止滤镜或低通滤波器组成，以保证CCD或CMOS图像传感器只接收到可见光，避免在正常拍摄时因为红外线产生干扰，进而保证了成像品质。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种解决因图像传感器(如CCD或CMOS)对红外光线的敏感而造成不良的成像品质，同时，采用适宜光学结构，并在光学结构的适当镜片的表面设置非球面，且将光学薄膜与滤光功能整合到整个光学***中，以提高成像品质的影像摄取透镜模组。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种影像摄取透镜模组，其自物侧至像侧依次排列总的结构排列为第一镜片、第二镜片、光阑、第三镜片以及第四镜片，光阑位于第二镜片与第三镜片之间。
其中第一镜片与第二镜片的外径比值大于2.3。
其中第一镜片与第二镜片之间的距离与第二镜片到第三镜片之间的距离的比值大于零而小于0.1。
其中F为整个***的有效焦距、F1、F2、F3分别为镜片1、镜片2、镜片3的有效焦距，其满足如下条件：
F＞F3＞|F2/F1|。
其中第一镜片有朝向物侧的凹面以及朝向像面的凸面，并且其具有正屈光能力，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。
其中第二镜片为弯月形状，两个面都为朝向像面的非球面凹面，并且其具有负屈光能力，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。
其中第三镜片为具有正屈光能力的镜片，其具有一朝向物侧的凸面和朝向像侧的凸面，并且两面都为非球面，且该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。
其中第一镜片、第二镜片、第三镜片三种光学材料的色散系数V1、V2、V3都大于50。
其中调整不同波长光线的光线强度，可由第四镜片完成，或是将此功能整合到前三片镜片中，即具有滤光功能的光学薄膜可以镀制在***中所有镜片的任何一个表面上，当其镀制在第一到第三镜片的表面上时，则可省去第四镜片。
数字图像传感器(例如CCD或CMOS)在不同波长光线的敏感特性与人眼不同，为表现出正常影像，必须调整进入传感器之光谱，我们采用在本***中加入调整光谱功能，此功能可藉由一独立组件实现，或整合到镜片上。
使用非球面，可以使我们的光学***在矫正像差上起到更好的作用，传统的设计是要用到更多的结构去减小各种像差，而通过非球面我们则只需要很少的镜片结构就可以达到目的，这样使得***结构得到简化、成像品质得到提高，举个简单的例子，一个球面反射镜接受无限远的光速所成像点是有球差的，而抛物面反射镜接受无限远的光束成的像点可减少球差点是无球差点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型相对照度特性图；
图3是本实用新型畸变特性图；
图4是本实用新型场曲特性图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施例，这些图仅在能帮助理解本发明程度上，概括说明部件的形状、大小和配置关系。此外，以下说明中使用的数值以及其它条件仅仅是适当的例子，本发明并不只局限于这些实施例的形状。
如图1所示，本实用新型的影像摄取透镜模组，其自物侧至像侧依次排列总的结构排列为第一镜片1、第二镜片2、光阑3、第三镜片4以及第四镜片6，光阑3位于第二镜片2与第三镜片4之间。第一镜片1有朝向物侧的凹面11以及朝向像面的凸面12，并且其具有正屈光能力，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。其中第二镜片2为弯月形状，两个面21、22都为朝向像面的非球面凹面，并且其具有负屈光能力，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。第三镜片4为具有正屈光能力的镜片，其具有一朝向物侧的凸面31和朝向像侧的凸面32，并且两面31、32都为非球面，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。
其中调整不同波长光线的光线强度，可由第四镜片6完成，或是将此功能整合到前三片镜片1、2、4中，即具有滤光功能的光学薄膜可以镀制在***中所有镜片的任何一个表面上，当其镀制在第一到第三镜片的表面上时，则可省去第四镜片6。
以下实例中列举了基于上述条件下的结构的具体数值以及特性图。
基本参数
  表面序号   曲率半径(mm)   厚度值(mm) 有效半径(mm) 阿贝数
    物面     无穷大     1200     2.9471  V156.2
    11     -2.19665     0.95     2.8312
    12     -1.64571     0.10     1.2619
    21     1.03486     0.68     0.8548  V257.8
    22     0.68157     0.80     0.5495
    光阑3     无穷大     0.38     0.9349
    31     4.120161     0.94     1.1380  V354.1
    32     -2.198691     0.10     0.2532
    41     无穷大     0.88     1.4175  V464.1
    42     无穷大     1.60     1.8838
    像面     无穷大
整个***、第一镜片1、第二镜片2及第三镜片4的有效焦距F、F1、F2、F3分别为3.305、8.46、-11.1145、3.05347
其中满足以下条件：
(1)、光阑位于第二镜片2与第三镜片4中间
(2)、D1/D2＝2.336    D1/D2＞2.3
(3)、D3/D4＝0.085    D3/D4＜0.1
(4)、|F2/F1|＝1.314
F3＝3.05347
F＝3.33084           |F2/F1|＜|F3|＜F
(5)、V1＝56.2
V2＝57.8
V3＝54.1             V1、V2、V3大于50
其中：D1、D2为第一镜片1、第二镜片2的外径；D3为第一镜片1与第二镜片2之间的距离，D4为第二镜片2到第三镜片4之间的距离；V1、V2、V3为第一镜片1、第二镜片2、第三镜片4的光学材料的色散系数。
配合图2、3、4所示，由此特性图我们可以看出该光学***的畸变和场曲都很小，而成像***的品质评价，正是由这些像差影响的，所以我们应用非球面后，它可以提升***的成像质量。

Claims (9)

1.一种影像摄取透镜模组，其特征在于：自物侧至像侧依次排列总的结构排列为第一镜片、第二镜片、光阑、第三镜片以及第四镜片，光阑位于第二镜片与第三镜片之间。
2.如权利要求1所述的影像摄取透镜模组，其特征在于：其中第一镜片与第二镜片的外径比值大于2.3。
3.如权利要求1所述的影像摄取透镜模组，其特征在于：其中第一镜片与第二镜片之间的距离与第二镜片到第三镜片之间的距离的比值大于零而小于0.1。
4.如权利要求1所述的影像摄取透镜模组，其特征在于：其中F为整个***的有效焦距、F1、F2、F3分别为镜片1、镜片2、镜片3的有效焦距，其满足如下条件：
F＞F3＞|F2/F1|。
5.如权利要求1、2、3或4所述的影像摄取透镜模组，其特征在于：其中第一镜片有朝向物侧的凹面以及朝向像面的凸面，并且其具有正屈光能力，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。
6.如权利要求1、3或4所述的影像摄取透镜模组，其特征在于：其中第二镜片为弯月形状，两个面都为朝向像面的非球面凹面，并且其具有负屈光能力，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。
7.如权利要求1、3或4所述的影像摄取透镜模组，其特征在于：其中第三镜片为具有正屈光能力的镜片，其具有一朝向物侧的凸面和朝向像侧的凸面，并且两面都为非球面，该镜片朝向物侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜，朝向像侧的表面上镀有增透薄膜或具有滤光功能的光学薄膜。
8.如权利要求1所述的影像摄取透镜模组，其特征在于：其中第一镜片、第二镜片、第三镜片三种光学材料的色散系数都大于50。
9.一种影像摄取透镜模组，其特征在于：自物侧至像侧依次排列总的结构排列为第一镜片、第二镜片、光阑及第三镜片，光阑位于第二镜片与第三镜片之间，具有滤光功能的光学薄膜镀制在***中所有镜片的任何一个表面上。
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CN103454752A (zh) * 2013-09-17 2013-12-18 湖南长步道光学科技有限公司 用于红外相机的定焦镜头

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