模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭的製作方法

2023-05-06 10:33:41

模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭的製作方法
【專利摘要】本發明公開了模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，鏡筒前設有光闌，從物側起，在光闌後側設有：具有正焦距的第一玻璃透鏡，其一面為扁圓形非球面並朝向物方，另一面為雙曲線非球面並朝向像方；具有負焦距的彎月型第二玻璃透鏡，其凹面朝向像方，第二玻璃透鏡的兩面均為扁圓形非球面；具有正焦距的第三塑膠透鏡，其兩面均為扁圓形非球面；具有正焦距的第四塑膠透鏡，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為扁圓形非球面並朝向像方；具有負焦距的第五塑膠透鏡，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為雙曲線非球面並朝向像方；用於固定第五塑膠透鏡的壓環。各透鏡之間設有隔圈。本發明像素高、環境測試性能良好。
【專利說明】模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及鏡頭，更具體地說是模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭。
【【背景技術】】
[0002]目前使用的照相手機數碼鏡頭一般採用全塑膠材料鏡片，從而普遍存在這樣的缺點:像素比較低、塑膠材料熱脹冷縮形成的溫度漂移從而導致高低溫時像質急劇下降。市場上主流的照相手機主要是200萬、800萬像素的較低配置鏡頭，所拍攝的圖像像質無論是整體的清晰度還是照度的均勻性等方面均不夠理想，只能用作待機畫面或一般欣賞，而遠遠不足以列印精美的照片。
[0003]本發明為了克服以上的缺點，進行了大量的改進。
【
【發明內容】
】
[0004]本發明目的是克服了現有技術的不足，提供一種高像素、良好的環境測試性能、可使用於數位相機和手機的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，包括鏡筒和承座，所述的鏡筒前端設有光闌，其特徵在於:從物側開始起，在光闌後側並在鏡筒內依次設有:
[0007]具有正焦距的第一玻璃透鏡，其一面為扁圓形非球面並朝向物方，另一面為雙曲線非球面並朝向像方；
[0008]第一隔圈；
[0009]具有負焦距的第二玻璃透鏡，所述的第二玻璃透鏡為彎月型透鏡，其凹面朝向像方，所述的第二玻璃透鏡的凹面與凸面均為扁圓形非球面；
[0010]第二隔圈；
[0011]具有正焦距的第三塑膠透鏡，其兩面均為扁圓形非球面；
[0012]第三隔圈；
[0013]具有正焦距的第四塑膠透鏡，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為扁圓形非球面並朝向像方；
[0014]第四隔圈；
[0015]具有負焦距的第五塑膠透鏡，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為雙曲線非球面並朝向像方；
[0016]用於固定第五塑膠透鏡的壓環。
[0017]如上所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的第一玻璃透鏡、第二玻璃透鏡和第三塑膠透鏡的非球面的表面形狀滿足以下方程:
[0018]Z=cyV { l+\j [1- (1+k) c2y2] } + α <+a 2yVa 3yh+a 4ys+a 5yln+α 辦1.+α 7y14+a sy1(1。
[0019]如上所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的第一玻璃透鏡、第二玻璃透鏡、第三塑膠透鏡、第四塑膠透鏡、第五塑膠透鏡元件特性滿足以下表達式:-3〈f2/n〈0，l〈f3/f4〈6，vd⑵〈31，vd⑴-vd⑵>25，vd(3)-vd(2)>25,vd⑷-vd⑵>25，vd⑸-vd⑵>25，其中，H、f2、f3、f4分別為第一玻璃透鏡、第二玻璃透鏡、第三塑膠透鏡、第四塑膠透鏡的焦距，vd(1)、vd⑵、vd(3)、vd⑷、vd(5)分別為第一玻璃透鏡、第二玻璃透鏡、第三塑膠透鏡、第四塑膠透鏡、第五塑膠透鏡的色散係數。
[0020]如上所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的承座內位於第五塑膠透鏡後側還設有濾光片。
[0021]如上所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的第一玻璃透鏡與第二玻璃透鏡均為高折射率玻璃材料製成。
[0022]與現有技術相比，本發明有如下優點:本發明鏡頭能夠達到1300-2400萬像素，而且亮度高，光圈數能夠達到Fl.9，低照度環境拍攝效果，照片銳利度高、顏色分明，色彩還原性好，本發明鏡頭還解決了塑膠材料熱脹冷縮形成的溫度漂移從而導致高低溫時像質急劇下降的缺陷。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0023]圖1是本發明剖面示意圖；
[0024]圖2是本發明分解圖；
【【具體實施方式】】
[0025]下面結合附圖對本發明作進一步描述:
[0026]模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，包括鏡筒I和承座2，所述的鏡筒I前端設有光闌14，從物側開始起，在光闌14後側並在鏡筒I內依次設有:
[0027]具有正焦距的第一玻璃透鏡3,其一面為扁圓形非球面並朝向物方,另一面為雙曲線非球面並朝向像方；
[0028]第一隔圈8 ;
[0029]具有負焦距的第二玻璃透鏡4，所述的第二玻璃透鏡為彎月型透鏡，其凹面朝向像方，所述的第二玻璃透鏡4的凹面與凸面均為扁圓形非球面；
[0030]第二隔圈9 ;
[0031]具有正焦距的第三塑膠透鏡5，其兩面均為扁圓形非球面；
[0032]第三隔圈10 ；
[0033]具有正焦距的第四塑膠透鏡6，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為扁圓形非球面並朝向像方；
[0034]第四隔圈11 ；
[0035]具有負焦距的第五塑膠透鏡7，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為雙曲線非球面並朝向像方；
[0036]用於固定第五塑膠透鏡7的壓環12。
[0037]為減小光線在各透鏡之間的折射變化角度，控制成像畸變，鏡頭結構上儘量減小第一玻璃透鏡3與第二玻璃透鏡4之間的距離；同時第二玻璃透鏡4與第三塑膠透鏡5之間的距離則需儘量增大；為改善場曲像差，第五塑膠透鏡7朝向像方的一面設計成雙曲線非球面。
[0038]第一玻璃透鏡3和第二玻璃透鏡4採用高折射率材料的玻璃鏡片，這樣就可以大大縮短光程差，有效縮短鏡頭高度並提高成像質量；另外，採用收縮率更小的玻璃材料製成的第一玻璃透鏡3、第二玻璃透鏡4與塑膠材料製成的第三塑膠透鏡5、第四塑膠透鏡6、第五塑膠透鏡7相結合，能夠互相補償，從而解決因為熱脹冷縮形成的溫度漂移而導致的高低溫狀態像質急劇下降的缺陷。
[0039]承座2套在鏡筒I上，兩者之間由螺紋配合固定。承座2採用特殊材料加工，可以用於耐高溫的新型COB Module加工製成。光闌14位於第一玻璃透鏡3前面，它可以使得物方主面前移，從而縮短鏡頭的長度。鏡頭的第一玻璃透鏡3具有正折射本領，第二玻璃透鏡4具有負折射本領，第三塑膠透鏡5具有正折射本領，第四塑膠透鏡6具有正折射本領、第五塑膠透鏡7具有負折射本領，從而使得鏡頭光學系統的像方主面前移，從而使得鏡頭長度縮短。
[0040]所述的第一玻璃透鏡3、第二玻璃透鏡4和第三塑膠透鏡5的非球面的表面形狀滿足以下方程:
[0041 ] Z=cv / { 1-H^ [1- C 1+k) c2y2] } + a iy~+ α 2y4+ a ^yh+ a 4ys+ α 辦1。+ α 辦1"+ a 7y14+ a 8ytt0 參數C為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標(其單位和透鏡長度單位相同)，k為圓錐二次曲線係數。當k係數小於-1時面形曲線為雙曲線，等於-1時為拋物線，介於-1到O之間時為橢圓，等於O時為圓形,大於O時為扁圓形。Ct1至α 8分別表不各徑向坐標所對應的係數。通過以上參數可以精確設定透鏡前後兩面非球面的形狀尺寸。第一玻璃透鏡3朝向物方的一面形狀為扁圓形非球面，要求其k係數大於0，朝向像方的另一面形狀為雙曲線非球面，其k係數為小於-1 ;第二玻璃透鏡4的兩面均為扁圓形非球面，K係數都大於O ;第三塑膠透鏡5朝向物方的兩面都為扁圓形非球面，其k係數都大於O ;第四塑膠透鏡6朝向物方的一面為圓形非球面，K係數為0，朝向像方的另一面為扁圓形非球面，其k係數大於O;第五塑膠透鏡7的兩面形狀都為雙曲線形非球面，其k係數都小於-1。
[0042]所述的第一玻璃透鏡3、第二玻璃透鏡4、第三塑膠透鏡5、第四塑膠透鏡6、第五塑膠透鏡7元件特性滿足以下表達式:-3〈f2/fl〈0，l〈f3/f4〈6，vd⑵〈31，vd(1)-vd(2)>25，vd(3)-vd⑵>25，vd⑷-vd⑵>25，vd(5)-vd(2)>25，其中，fl、f2、f3、f4 分別為第一玻璃透鏡 3、第二玻璃透鏡4、第三塑膠透鏡5、第四塑膠透鏡6的焦距，vd(1)、vd⑵、vd(3)、vd⑷、vd(5)分別為第一玻璃透鏡3、第二玻璃透鏡4、第三塑膠透鏡5、第四塑膠透鏡6、第五塑膠透鏡7的色散係數。
[0043]所述的承座2內位於第五塑膠透鏡7後側還設有濾光片13。光線通過濾光片13進入時，濾光片13對CMOS感光晶片有一定的保護作用，同時也過濾一部分光線，使圖像色彩亮麗和銳利的同時具有良好的色彩還原性。濾光片13設計在承座2裡面，它除了解決色彩方面的問題以外，還能有效遮擋並減弱粉塵對像質的影響。
【權利要求】
1.模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，包括鏡筒(I)和承座(2)，所述的鏡筒(I)前端設有光闌(14)，其特徵在於:從物側開始起，在光闌(14)後側並在鏡筒(I)內依次設有: 具有正焦距的第一玻璃透鏡(3)，其一面為扁圓形非球面並朝向物方，另一面為雙曲線非球面並朝向像方； 第一隔圈⑶； 具有負焦距的第二玻璃透鏡(4)，所述的第二玻璃透鏡為彎月型透鏡，其凹面朝向像方，所述的第二玻璃非球面透鏡的凹面與凸面均為扁圓形非球面； 第二隔圈(9)； 具有正焦距的第三塑膠透鏡(5)，其兩面均為扁圓形非球面； 第三隔圈(10)； 具有正焦距的第四塑膠透鏡￠)，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為扁圓形非球面並朝向像方； 第四隔圈(11); 具有負焦距的第五塑膠透鏡(7)，其一面為圓形非球面並朝向物方，另一面為雙曲線非球面並朝向像方； 用於固定第五塑膠透鏡(7)的壓環(12)。
2.根據權利要求1所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的第一玻璃透鏡(3)、第二玻璃透鏡⑷和第三塑膠透鏡(5)的非球面的表面形狀滿足以下方程:Z=cyV { 1-h/ C 1- (1+k) c2y2] } + a !y'+ α 2y4+ α 3yh+ α 4y8+ α ,^1"+ α 6γ1-+ α 7y14+ α Ry 10
3.根據權利要求1所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的第一玻璃透鏡(3)、第二玻璃(4)透鏡、第三塑膠透鏡(5)、第四塑膠透鏡(6)、第五塑膠透鏡(7)元件特性滿足以下表達式:-3〈f2/fl〈0，l〈f3/f4〈6，vd(2)〈31，vd(1)-vd⑵>25, vd⑶_vd⑵>25, vd⑷_vd⑵>25, vd(5)-vd(2)>25,其中，fl、f2、f3、f4 分別為第一玻璃透鏡(3)、第二玻璃透鏡(4)、第三塑膠透鏡(5)、第四塑膠透鏡(6)的焦距，vd(1)、vd(2)、vd(3)、vd⑷、vd(5)分別為第一玻璃透鏡(3)、第二玻璃透鏡(4)、第三塑膠透鏡(5)、第四塑膠透鏡出)、第五塑膠透鏡(7)的色散係數。
4.根據權利要求1所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的承座(2)內位於第五塑膠透鏡(7)後側還設有濾光片(13)。
5.根據權利要求1所述的模造玻璃與塑膠非球面透鏡混合結構的高像質鏡頭，其特徵在於:所述的第一玻璃透鏡(3)與第二玻璃透鏡(4)均為高折射率玻璃材料製成。
【文檔編號】G02B13/18GK104238091SQ201410519700
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】肖明志 申請人:中山聯合光電科技有限公司