一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統的製作方法

2023-10-11 20:58:49

一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，包括光闌，其技術要點為，光闌背後依次設有均為非球面鏡片的第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片、第四鏡片、第五鏡片、第六鏡片，第六鏡片背後設有感光晶片，第二鏡片和第四鏡片為玻璃鏡片。本實用新型通過設置六片鏡片實現光學成像，結構簡單，尺寸小，畸變小。
【專利說明】—種新型小體積、小畸變、高像素光學系統
【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及光學系統。
【【背景技術】】
[0002]目前數碼鏡頭所用的高像素鏡頭普遍存在這樣的缺點:鏡頭外形尺寸較大，成像面積小，成本較高等。現在只有少數鏡頭，在犧牲其它方面的情況下改善某個方面，比如為了實現大像高及高像素，就要把體積做大，或提高解析度，提高了成本，不能滿足消費者對鏡頭小體積的同時有高成像質量的需求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單，新型小體積、小畸變、高像素光學系統。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型採用以下技術方案:
[0005]一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，包括光闌，其特徵在於:所述的光闌背後依次設有均為非球面鏡片的第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片、第四鏡片、第五鏡片、第六鏡片，所述的第六鏡片背後設有感光晶片，所述的第二鏡片和第四鏡片為玻璃鏡片。
[0006]如上所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第一鏡片、第三鏡片、第五鏡片、第六鏡片為塑料鏡片。
[0007]如上所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第二鏡片和第五鏡片為負焦距透鏡，所述的第一鏡片、第三鏡片、第四鏡片和第六鏡片正焦距透鏡。
[0008]如上所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片、第四鏡片、第五鏡片、第六鏡片滿足以下特性:NdGl > 1.70，VdGl > 40 ；VdG2 > 25 ；NdG3 > 1.70,VdG3 > 40 ；VdG4 > 25 ；VdG5 > 25 ；VdG6 > 25 ；NdGl為第一鏡片的折射率係數，NdG3為第三鏡片的折射率係數，VdGl為第一鏡片的色散係數，VdG2為第二鏡片的色散係數，VdG3為第三鏡片的色散係數，VdG4為第四鏡片的色散係數，VdG5為第五鏡片的色散係數，VdG6為第六鏡片的色散係數。
[0009]如上所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所有鏡片的非球面的表面形狀滿足以下方程式:Z= CF氣/{I+ Vll-(I +物2]] aiy2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y
^1+?/2+%14+?/6,公式中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，B1至a8分別表示各徑向坐標所對應的係數。
[0010]如上所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的感光晶片尺寸為I英寸，其對角線高度大於等於15.8mm,像素尺寸小於等於3.5 μ mX 3.5 μ m。
[0011]如上所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第二鏡片為雙凹負焦距透鏡。
[0012]如上所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第三鏡片一側面外凸並凸入所述的第二鏡片的凹面內。
[0013]本實用新型的有益效果有:
[0014]1、本實用新型的鏡頭體積小，通過設置六片鏡片，其中第一鏡片和第三鏡片採用高折射率材質鏡片，有效提升光線偏轉，有效壓縮了鏡頭的整體外形尺寸，光學總長小於18.5mm,最大有效外徑小於16_ ；
[0015]2、整個畫面都能清晰成像，可見光波段的解析度達到了 2000萬靜態照片；
[0016]3、注意控制光線的折轉變化，能夠有效控制畸變；同時，光闌設置在第一枚鏡片前面，有利於減小畸變，最大光學畸變小於1.5%，TV畸變小於1% ；
[0017]4、本鏡頭採用寬光譜1:1:1設計，在可見光波段有極好的圖像銳利度和色彩還原性，保證了高質的圖像銳利度和色彩還原性。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]圖1為本實用新型的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0019]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0020]如圖所示一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，包括光闌1，光闌I背後依次設有均為非球面鏡片的第一鏡片2、第二鏡片3、第三鏡片4、第四鏡片5、第五鏡片6、第六鏡片7，第六鏡片7背後設有感光晶片8，感光晶片8尺寸為I英寸，其對角線高度大於等於15.8mm,像素尺寸小於等於3.5 μ mX 3.5 μ m，第六鏡片7與感光晶片8之間可以設置濾光片。在第六鏡片7後面設置有感光晶片8,同時,在第六鏡片7和感光晶片8之間插入濾光片，以濾掉設計波段外的雜光，並在設計時，考慮了濾光片的襯底材料引入的色差，力口以校正，實現最佳的成像效果。第二鏡片3和第四鏡片5為玻璃鏡片，第一鏡片2、第三鏡片4、第五鏡片6、第六鏡片7為塑料鏡片，第一鏡片2和第三鏡片4採用高折射率材質鏡片，有效提升光線偏轉，有效壓縮了鏡頭的整體外形尺寸。第二鏡片3和第五鏡片6為負焦距透鏡，第一鏡片2、第三鏡片4、第四鏡片5和第六鏡片7正焦距透鏡，第一鏡片2、第二鏡片3、第三鏡片4、第四鏡片5、第五鏡片6、第六鏡片7滿足以下特性=NdGl > 1.70, VdGl >40 ；VdG2 > 25 ；NdG3 > 1.70，VdG3 > 40 ；VdG4 > 25 ；VdG5 > 25 ；VdG6 > 25 ；NdGl 為第一鏡片2的折射率係數，NdG3為第三鏡片4的折射率係數，VdGl為第一鏡片2的色散係數，VdG2為第二鏡片3的色散係數，VdG3為第三鏡片4的色散係數，VdG4為第四鏡片5的色散係數，VdG5為第五鏡片6的色散係數，VdG6為第六鏡片7的色散係數。第二鏡片3為雙凹負焦距透鏡，第三鏡片4一側面外凸並凸入第二鏡片3的凹面內。所有鏡片的非球面的表面形狀滿足以下方程式:z = cF2Zfl + v'[l - (I + k)c2y2}}
14+a8y16公式中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，B1至a8分別表示各徑向坐標所對應的係數。
[0021]下面舉一個光學長度為17.7mm, 2000萬像素的實際設計案例:
[0022]
面編號I面型I半徑 I厚度 I材料I有效直徑
OBj 一標準球面Infinity 60ο Tm420.125
光闌一標準球面Infinity 07369 IiF3.21
51一偶數非球面T5.51 ~301 j^FD3053.60
52一偶數非球面5?0.08 (?226 AIR"3.91
53一偶數非球面百0.56 ~345 SPT5164.10
54一偶數非球面T.825 07275 HF4.74
55一偶數非球面5 554 2?409 TAF54.87
56一偶數非球面—35.66 2?419 HF4.97
57一偶數非球面_6.285 2?225 F52R5.24
58一偶數非球面—5.233 07192 HF5.24
59一偶數非球面K.898 ~05 0KF45.40
510一偶數非球面1 665 07327 AlF6.46
511一偶數非球面T.967 ~367 M5206.76
512一偶數非球面T.509 ~504 AlF7.08
si3 一標準球面Infinity 07s κθΓ7.38
si4 一標準球面Infinity ~930 Tm7.67
像面 I標準球面!INFINITY|8.10
[0023]各枚鏡片各個面的非球面係數:
[0024]
Iconic Ια4ΙαθIa8Iaiq
~-10.968~ 6.2825E-QQ5143E-QQ4 _1.9897E-QQ6~96E-QQ7 —
~ 2562.74~-9.314E-QQ4621E-QQ4 _1.6445E-QQ5~Q78E-QQ7 —
~ 97.75 -2.2Q2E-QQ38Q7E-QQ5 _ 1.1298E-QQ5~441E-QQ7 —
~ -6.547 -1.13E-QQ397688E-Q05 _ -3.937E-QQ7~Q91E-QQ8 —
~-9.998 8.88E-QQ4~8.488E-QQ5 ^5.93Q1E-QQ6~ 322E-QQ7 —
S6~ 12.678 4.371E-QQ4~3194E-QQ5 _ -1.Q38E-QQ65T29Q5E-QQ9 —
~-10.708~ -3.Q73E-QQ3~4329E-QQ4 _ -5.481E-QQ63T47Q5E-QQ8 —
S8~-0.862 1.6313E-QQ3389E-QQ5 _2.9266E-QQ6~Q15E-QQ8 —
-12.545~-2.23E-QQ3~2298E-QQ5 _-1.2543-006T217E-QQ9 —
SlO -6.029 -1.366E-QQ3469E-QQ6 ^ 5.2777E-QQ7~891E-QQ9 —
SlT-10.088~ -8.654E-QQ4~3.932E-QQ6 _ 5.Q964E-QQ7~227E-QQ9 —
S12 |-5.345 |-1.Q46E-QQ3丨4.4488E-QQ5 |-1.QQ1E-QQ6\8.4515E-QQ9
【權利要求】
1.一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，包括光闌(I)，其特徵在於:所述的光闌(I)背後依次設有均為非球面鏡片的第一鏡片(2)、第二鏡片(3)、第三鏡片(4)、第四鏡片(5)、第五鏡片(6)、第六鏡片(7),所述的第六鏡片(7)背後設有感光晶片(8),所述的第二鏡片(3)和第四鏡片(5)為玻璃鏡片。
2.根據權利要求1所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第一鏡片(2)、第三鏡片(4)、第五鏡片(6)、第六鏡片(7)為塑料鏡片。
3.根據權利要求1所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第二鏡片(3)和第五鏡片(6)為負焦距透鏡，所述的第一鏡片(2)、第三鏡片(4)、第四鏡片(5)和第六鏡片(7)正焦距透鏡。
4.根據權利要求3所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第一鏡片(2)、第二鏡片(3)、第三鏡片(4)、第四鏡片(5)、第五鏡片(6)、第六鏡片(7)滿足以下特性:NdGl > 1.70, VdGl > 40 ；VdG2 > 25 ；NdG3 > 1.70,VdG3 > 40 ；VdG4 > 25 ；VdG5 > 25 ；VdG6 > 25 ；NdGl為第一鏡片(2)的折射率係數，NdG3為第三鏡片(4)的折射率係數，VdGl為第一鏡片⑵的色散係數，VdG2為第二鏡片⑶的色散係數，VdG3為第三鏡片⑷的色散係數，VdG4為第四鏡片(5)的色散係數，VdG5為第五鏡片(6)的色散係數，VdG6為第六鏡片(7)的色散係數。
5.根據權利要求1所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所有鏡片的非球面的表面形狀滿足以下方程式:Z=cy￥{l+v[1-(i + ?^r3J aiy2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y1Q+a6y12+a7y14+a8y16，公式中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，B1至a8分別表示各徑向坐標所對應的係數。
6.根據權利要求1所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的感光晶片(8)尺寸為I英寸，其對角線高度大於等於15.8mm,像素尺寸小於等於3.5 μ mX 3.5 μ m。
7.根據權利要求1所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第二鏡片(3)為雙凹負焦距透鏡。
8.根據權利要求1所述的一種新型小體積、小畸變、高像素光學系統，其特徵在於:所述的第三鏡片(4) 一側面外凸並凸入所述的第二鏡片(3)的凹面內。
【文檔編號】G02B7/00GK203965711SQ201420264973
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】彭嘉龍, 李建華, 邱盛平 申請人:中山聯合光電科技有限公司