CN104898259A

CN104898259A - 一种具有大孔径大像面的光学镜头

Info

Publication number: CN104898259A
Application number: CN201510387255.2A
Authority: CN
Inventors: 肖明志
Original assignee: Union Optech Co Ltd
Current assignee: Union Optech Co Ltd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2015-09-09

Abstract

本发明公开了一种具有大孔径大像面的光学镜头，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜为塑胶透镜，有效减轻整体镜头重量，第四透镜为玻璃透镜，且光阑设在第三透镜与第四透镜中间，使得本发明镜头孔径大至F1.2、成像像面大至1英寸，同时满足了在低照度环境下能清晰地拍摄，以及照片放大时其分辨率高的摄像需求，所拍摄的照片像素达到2000万-4000万，可用于手机摄像、监控摄像等镜头领域。

Description

一种具有大孔径大像面的光学镜头

【技术领域】

本发明涉及光学镜头，尤其是一种具有大孔径大像面的光学镜头。

【背景技术】

目前，使用的手机及监控摄像镜头存在一些缺陷，孔径及像面过小，如孔径一般为F2.0，像面为1/3英寸，低照度环境拍摄时噪点大、像面暗、画质不够税利，致使照片放大时变得模糊。

本发明针对现有技术的不足而研究提出。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种具有大孔径大像面的光学镜头，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜为塑胶透镜，有效减轻整体镜头重量，第四透镜为玻璃透镜，且光阑设在第三透镜与第四透镜中间，使得本发明镜头孔径大至F1.2、成像像面大至1英寸，同时满足了在低照度环境下能清晰地拍摄，以及照片放大时其分辨率高的摄像需求，所拍摄的照片像素达到2000万-4000万，可用于手机摄像、监控摄像等镜头领域。

为解决上述技术问题，本发明一种具有大孔径大像面的光学镜头，从物面到像面依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、滤光片和CMOS感光芯片，所述第三透镜与第四透镜之间设有光阑。

所述第一透镜为正焦距塑胶透镜，所述第一透镜双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凹面，朝向像面一面为凸面。

所述第二透镜为负焦距塑胶透镜，所述第二透镜朝向物面一面为双曲线非球面，且朝向像面一面为椭圆或者双曲线非球面。

第三透镜为负焦距塑胶透镜，第三透镜双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凸面，朝向像面一面为凹面。

所述第四透镜为正焦距玻璃透镜，所述第四透镜双面均为凸面且为双曲线非球面。

所述第五透镜为负焦距塑胶透镜，所述第五透镜双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凸面，朝向像面一面为凹面。

所述第六透镜为正焦距塑胶透镜，所述第六透镜双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凹面，朝向像面一面为凸面。

所述第七透镜为负焦距塑胶透镜且双面均为双曲线非球面。

所述第八透镜为负焦距透镜且双面均为双曲线非球面。

所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的焦距为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7和f8，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的整体焦距为f10，所述第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的整体焦距为f20，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的系统元件特性满足：-5<f1/f2<0，-5<f4/f5<0，f10<0,f20>0。

所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的整体焦距为f10，所述第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的色散系数分别为vd lens 1、vd lens 2、vd lens 3、vd lens 4、vd lens 5、vd lens 6、vd lens 7和vd lens 8，满足：15<(vd lens2,vd lens3,vd lens5,vd lens8)<35，82>(vd lens1,vd lens4,vd lens6,vdlens7)≥37。

所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜半径所对应的曲率为c，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜径向坐标分别为y2、y4、y6、y8、y10、y12、y14和y16，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的径向坐标所对应的系数为α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7和α8，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜非球面表面形状满足：Z＝cy2/{1+[1-1+kc2y2]^1/2}+α1y2+α2y4+α3y6+α4y8+α5y10+α6y12+α7y14+α8y16。

所述光阑位于第三透镜与第四透镜中心位置。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明像面整体均匀、高亮度，光圈数达到F1.2。

2、本发明像面尺寸很大，达到1英寸或以上。

3、由于本发明中第四透镜为正焦距玻璃透镜，且为非球面,故光学系统的几何传递函数得到很大提高,可以使该镜头产品的税利度、色彩还原性得到显著提升。

4、光阑置中于第三透镜与第四透镜之间，使得本发明镜头的敏感度大大降低，垂轴色差和畸变都改善明显。

5、本发明中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜为塑胶透镜，有效减轻镜头总体重量。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本发明各透镜设置结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。

本发明一种具有大孔径大像面的光学镜头，从物面到像面依次设有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、滤光片9和CMOS感光芯片10，光线是从滤光片9进入，滤光片9对CMOS感光芯片10有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线，以减少杂光和光斑，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。所述第三透镜3与第四透镜4之间设有光阑11，且光阑11置中，可以使得本发明镜头系统为接近对称结构，从而减小畸变和垂轴色差等像差问题，有效地提高成像质量，同时还降低镜片的敏感度和制造难度。

所述第一透镜1为正焦距塑胶透镜，所述第一透镜1双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凹面，朝向像面一面为凸面。

所述第二透镜2为负焦距塑胶透镜，所述第二透镜2朝向物面一面为双曲线非球面，且朝向像面一面为椭圆或者双曲线非球面。

第三透镜3为负焦距塑胶透镜，第三透镜3双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凸面，朝向像面一面为凹面。

所述第四透镜4为正焦距玻璃透镜，所述第四透镜4双面均为凸面且为双曲线非球面。

所述第五透镜5为负焦距塑胶透镜，所述第五透镜5双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凸面，朝向像面一面为凹面。

所述第六透镜6为正焦距塑胶透镜，所述第六透镜6双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凹面，朝向像面一面为凸面。

所述第七透镜7为负焦距塑胶透镜且双面均为双曲线非球面。

所述第八透镜8为负焦距透镜且双面均为双曲线非球面。

所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8的焦距为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7和f8，所述第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的整体焦距为f10，所述第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8的整体焦距为f20，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8的系统元件特性满足：-5<f1/f2<0，-5<f4/f5<0，f10<0,f20>0，这样结构可以解决发明的大孔径大像面导入的球差和像散等像差问题。

所述第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的整体焦距为f10，所述第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8的色散系数分别为vd lens 1、vd lens 2、vd lens 3、vd lens 4、vd lens 5、vd lens 6、vd lens 7和vd lens 8，满足：15<(vd lens2,vd lens3,vd lens5,vd lens8)<35，82>(vd lens1,vd lens4,vdlens6,vd lens7)≥37。采用上述设计，可以解决系统轴向色差过大问题、从而实现中心高分辨率。

所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8半径所对应的曲率为c，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8径向坐标分别为y2、y4、y6、y8、y10、y12、y14和y16，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8的径向坐标所对应的系数为α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7和α8，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8非球面表面形状满足：Z＝cy2/{1+[1-1+kc2y2]^1/2}+α1y2+α2y4+α3y6+α4y8+α5y10+α6y12+α7y14+α8y16。

当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆；当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形；当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形。

Claims

1.一种具有大孔径大像面的光学镜头，其特征在于从物面到像面依次设有第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)、第八透镜(8)、滤光片(9)和CMOS感光芯片(10)，所述第三透镜(3)与第四透镜(4)之间设有光阑(11)；

所述第一透镜(1)为正焦距塑胶透镜，所述第一透镜(1)双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凹面，朝向像面一面为凸面；

所述第二透镜(2)为负焦距塑胶透镜，所述第二透镜(2)朝向物面一面为双曲线非球面，且朝向像面一面为椭圆或者双曲线非球面；

第三透镜(3)为负焦距塑胶透镜，第三透镜(3)双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凸面，朝向像面一面为凹面；

所述第四透镜(4)为正焦距玻璃透镜，所述第四透镜(4)双面均为凸面且为双曲线非球面；

所述第五透镜(5)为负焦距塑胶透镜，所述第五透镜(5)双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凸面，朝向像面一面为凹面；

所述第六透镜(6)为正焦距塑胶透镜，所述第六透镜(6)双面均为双曲线非球面，且朝向物面一面为凹面，朝向像面一面为凸面；

所述第七透镜(7)为负焦距塑胶透镜且双面均为双曲线非球面；

所述第八透镜(8)为负焦距透镜且双面均为双曲线非球面。

2.根据权利要求1所述一种具有大孔径大像面的光学镜头，其特征在于所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)的焦距为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7和f8，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)的整体焦距为f10，所述第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)的整体焦距为f20，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)的系统元件特性满足：-5<f1/f2<0，-5<f4/f5<0，f10<0,f20>0；

所述第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)的整体焦距为f10，所述第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)的色散系数分别为vd lens 1、vd lens 2、vd lens 3、vd lens 4、vd lens 5、vd lens 6、vd lens 7和vd lens8，满足：15<(vd lens2,vd lens3,vd lens5,vd lens8)<35，82>(vd lens1,vd lens4,vd lens6,vd lens7)≥37。

3.根据权利要求1或2所述一种具有大孔径大像面的光学镜头，其特征在于所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)半径所对应的曲率为c，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)径向坐标分别为y2、y4、y6、y8、y10、y12、y14和y16，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)的径向坐标所对应的系数为α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7和α8，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)非球面表面形状满足：Z＝cy2/{1+[1-(1+k)c2y2]^1/2}+α1y2+α2y4+α3y6+α4y8+α5y10+α6y12+α7y14+α8y16。

4.根据权利要求3所述一种具有大孔径大像面的光学镜头，其特征在于所述光阑(11)位于第三透镜(3)与第四透镜(4)中心位置。