專利名稱：：一種光學(xué)鏡頭組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光學(xué)器件，尤其涉及一種光學(xué)鏡頭組件。技術(shù)背景隨著科技的進(jìn)步，手機(jī)的拍照功能也越趨強(qiáng)大，手機(jī)的圖像數(shù)據(jù)處理速度不斷加快，圖片編輯功能不斷豐富，而且手機(jī)攝像頭的成像質(zhì)量也穩(wěn)步提高。手機(jī)攝像頭的像素逐步從最初的30萬過渡到現(xiàn)在的130萬。目前，手機(jī)廠商都紛紛在他們的高端手機(jī)上配置了200萬像素、320萬像素、甚至更高像素的手機(jī)攝像頭。但是在實(shí)現(xiàn)高像素的同時保持手機(jī)輕薄短小，對光學(xué)鏡頭組件的設(shè)計(jì)帶來了較大的挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是為了克服以上的不足，提出了一種光學(xué)總長相對較短、能適配較高像素成像芯片的光學(xué)鏡頭組件。本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決一種光學(xué)鏡頭組件，包括光闌和透鏡組，所述透鏡組包括同軸并自物方向像方順次排列的第一、二、三透鏡，所述第一透鏡包括靠近物方的第一表面和靠近像方的第二表面，所述第二透鏡包括靠近物方的第三表面和靠近像方的第四表面，所述第三透鏡包括靠近物方的第五表面和靠近像方的第六表面，所述第一、二、三、四、五、六表面為非球面，所述非球面表面上各點(diǎn)的坐標(biāo)值滿足如下公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>6其中Z為以各非球面與光軸交點(diǎn)為起點(diǎn)，垂直光軸方向的軸向值，k為二次曲面系數(shù)，c為鏡面中心曲率，r為鏡面中心高度；al、a2、a3、a4、a5、a6為非球面系數(shù)；所述光闌位于第一透鏡和第二透鏡之間，所述第一、二、三透鏡的面形參數(shù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage159</column></row><table>本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案進(jìn)一步予以解決還包括位于第三透鏡后靠近像方的濾光片。所述第一、二、三透鏡的材料為光學(xué)塑料，所述第二、三透鏡的折射率大于所述第一透鏡的折射率，所述第二、三透鏡的色散值小于所述第一透鏡的色散值。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是本發(fā)明通過采用特定參數(shù)的非球面透鏡，使得本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的光學(xué)總長只有約3.80mm，光學(xué)總長相對較短。本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件能使像高達(dá)到4.70mm以上，而目前主流的200萬像素的成像芯片的對角線長一般為4.45mm，本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件完全可以適配200萬像素等高像素的成像芯片。本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件通過適當(dāng)?shù)剡x取第一、二、三透鏡的面形參數(shù)，能有效消除成像光線的初級像差，包括球差、彗差、像散、場曲及畸變，且初級像差余量與高級像差能很好地平衡，能有效利用較少數(shù)量的透鏡達(dá)到較高的成像質(zhì)量。本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的透鏡所采用的材料為光學(xué)塑料，相對于玻璃透鏡能減輕鏡頭的重量、降低成本。而且采用光學(xué)塑料作為透鏡的原料能避免玻璃透鏡的加工困難，滿足了大量生產(chǎn)的要求，提高了生產(chǎn)效率，進(jìn)一步降低了制造成本。本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件第二、三透鏡的折射率大于第一透鏡的折射率，第二、三透鏡的色散值小于第一透鏡的色散值，這樣的取材能很好地消除色差和縮短光學(xué)鏡頭組件的光學(xué)總長。圖1是本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件的MTF圖。圖3是本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件的場曲圖。圖4是本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件的畸變圖。圖5是本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件的色差圖。圖6是本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件的相對照度圖。具體實(shí)施方式下面通過具體的實(shí)施方式并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件包括固定光鬧2、一組透鏡及玻璃濾光片5，該組透鏡包括共軸且自物方向像方順次排列的塑料第一透鏡1、第二透鏡3及第三透鏡4，該光學(xué)鏡頭組件成像在成像面6，該固定光闌2位于第一透鏡1和第二透鏡3之間，該濾光片5位于成像面6和第三透鏡4之間。第一透鏡1具有靠近物方的第一表面11和靠近像方的第二表面12，該第一表面21凸面，該第二表面22為凹面。該第二透鏡3具有靠近物方的第三表面31和靠近像方的第四表面32，該第三表面31上下端為平面而中央位置凹向像方，該第四表面32凸向像方。該第三透鏡4具有靠近物方的第五表面41和靠近像方的第六表面42，該第五表面41上下端起伏而中央位置凸向物方，該第六表面42上下端起伏而中央位置凹向物方。所述第一表面ll、第二表面12、第三表面31、第四表面32、第五表面41和第六表面42均為偶次非球面，該非球面表面上各點(diǎn)的坐標(biāo)值均滿足如下面形公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，Z為以各非球面與光軸O交點(diǎn)為起點(diǎn)，垂直光軸O方向的軸向值，即鏡面深度值，因所選的透鏡形狀為軸對稱式鏡片，故該非球面公式均取偶次項(xiàng)。k為二次曲面系數(shù)，即鏡片的錐度；C為鏡面中心曲率，C=l/R,其中R為鏡面中心曲率半徑，；r為鏡面中心高度；al，a2，a3，a4，a5，a6……為非球面系數(shù)。上述第一、第二及第三透鏡的面形參數(shù)值分別參見表l、表2及表3。表1第一透鏡的面形參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2第二透鏡的面形參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3第三透鏡的面形參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>所述第一透鏡1的材料為具有高色散值、低折射率的光學(xué)塑料，該第二透鏡3和第三透鏡4的材料均為低色散值、高折射率的光學(xué)塑料。這樣的取材和排列能很好地消除色差和縮短鏡頭的光學(xué)總長。第一透鏡1優(yōu)選使用環(huán)狀烯烴共聚高分子材料(The廳plasticOlefinPolymerofAmorphousStructure,TOPAS)，折射率nl二1.53，色散vl二54。第二透鏡3和第三透鏡4優(yōu)選使用聚碳酸酯(POLYCARB)材料，折射率n2二1.585，色散v2=29.5。上述濾光片5是一平板玻璃，所述濾光片5優(yōu)選使用由熔融純凈原材料制成的硼硅酸炎玻璃材料，折射率n4二1.5168,色散v4二64.2。優(yōu)選地，濾光片5至少一表面鍍覆一層紅外截止濾膜(IR—cutCoating),以濾除來自于被攝物反射光線中的紅外光線，從而提高成像質(zhì)量。本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件的有效焦距為3.300mm，后焦距為0.900mm，光學(xué)總長為3.80mm，像高也達(dá)到4.70mm以上，相對孔徑為F/#=3.2，符合光學(xué)總長相對較短、能適配1/4英寸的200萬以上像素的手機(jī)成像芯片的要求。對于本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件，其光學(xué)性能圖見圖2、3、4、5、6。圖2是光學(xué)鏡頭組件的調(diào)制傳遞函數(shù)(ModulationTransferFunction,簡稱MTF)曲線圖，圖中橫軸表示空間頻率，單位線對每毫米(lp/mm);縱軸表示調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的數(shù)值，所述MTF的數(shù)值用來評價(jià)鏡頭的成像質(zhì)量，取值范圍為0—1，MTF曲線越高越直表示鏡頭的成像質(zhì)量越好，對真實(shí)圖像的還原能力越強(qiáng)。從圖2可看出各視場子午方向(T)和弧矢方向(S)方向的MTF曲線很靠近。這正體現(xiàn)了本具體實(shí)施方式的鏡頭的成像品質(zhì)優(yōu)秀，它表明鏡頭在各個視場，子午方向(T)和弧矢方向(S)這兩個方向的成像性能具有良好的一致性，能保證鏡頭在整個成像面上都能清晰成像。而不會出現(xiàn)中間清晰，邊緣模糊的情況。圖3是本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的場曲圖，從圖3可看出鏡頭的場曲小于0.10mm。圖4是本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的畸變示意圖，從圖4可看出本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的光學(xué)畸變小于0.5%，最大畸變小于2.0%。圖5是本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的色差圖，從圖5可看出本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件橫向色差小于5/mi，在艾里斑尺寸范圍之內(nèi)。圖6是本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的相對照度圖。從圖6可看出，本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的相對照度大于50%，表明此鏡頭邊緣視場和中心視場的照度均勻，光線充足。同時，整個光學(xué)系統(tǒng)的最大視場角為68°，邊緣主光線角度小于27°，能夠配合市場上主流的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)/電荷藕合器件(ChargeCoupledDevice,簡稱CCD)影像傳感器接收的要求。本發(fā)明光學(xué)鏡頭組件結(jié)構(gòu)不僅適用于手機(jī)攝像頭模組，同時也可應(yīng)用于其他便攜式攝像裝置中，如電腦攝像頭、小型監(jiān)控器等。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種光學(xué)鏡頭組件，包括光闌和透鏡組，所述透鏡組包括同軸并自物方向像方順次排列的第一、二、三透鏡，所述第一透鏡包括靠近物方的第一表面和靠近像方的第二表面，所述第二透鏡包括靠近物方的第三表面和靠近像方的第四表面，所述第三透鏡包括靠近物方的第五表面和靠近像方的第六表面，所述第一、二、三、四、五、六表面為非球面，所述非球面表面上各點(diǎn)的坐標(biāo)值滿足如下公式<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>z</mi><mo>=</mo><mfrac><msup><mi>cr</mi><mn>2</mn></msup><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><msqrt><mn>1</mn><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup></msqrt></mrow></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>4</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>6</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>4</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>8</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>5</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>10</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>6</mn></msub><msup><mi>r</mi><mn>12</mn></msup></mrow>]]></math></maths>其中Z為以各非球面與光軸交點(diǎn)為起點(diǎn)，垂直光軸方向的軸向值，k為二次曲面系數(shù)，c為鏡面中心曲率，r為鏡面中心高度；a1、a2、a3、a4、a5、a6為非球面系數(shù)；其特征在于所述光闌位于第一透鏡和第二透鏡之間，所述第一、二、三透鏡的面形參數(shù)如下<tablesid="tabl0001"num="0001"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="17%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="42%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1"></entry><entrymorerows="1">第一表面</entry><entrymorerows="1">第二表面</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">c</entry><entrymorerows="1">0.9387926</entry><entrymorerows="1">0.358244202</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">k</entry><entrymorerows="1">-0.3572828</entry><entrymorerows="1">18.28219</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a1</entry><entrymorerows="1">0.0068208798</entry><entrymorerows="1">0.0068231767</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a2</entry><entrymorerows="1">0.029022105</entry><entrymorerows="1">-0.10378647</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a3</entry><entrymorerows="1">0.15428163</entry><entrymorerows="1">-0.56083194</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a4</entry><entrymorerows="1">-0.59692181</entry><entrymorerows="1">-0.62535926</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a5</entry><entrymorerows="1">1.1175814</entry><entrymorerows="1">6.6589239</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a6</entry><entrymorerows="1">-0.81956668</entry><entrymorerows="1">-16.392388</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0002"num="0002"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="17%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="41%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1"></entry><entrymorerows="1">第三表面</entry><entrymorerows="1">第四表面</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">c</entry><entrymorerows="1">-0.722201038</entry><entrymorerows="1">-0.175208612</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">k</entry><entrymorerows="1">4.160832</entry><entrymorerows="1">15.18405</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0003"num="0003"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="17%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="41%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">a1</entry><entrymorerows="1">0.16800309</entry><entrymorerows="1">0.11739253</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">a2</entry><entrymorerows="1">-0.3616437</entry><entrymorerows="1">-0.51619869</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a3</entry><entrymorerows="1">0.10318575</entry><entrymorerows="1">0.51100666</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a4</entry><entrymorerows="1">0.86032501</entry><entrymorerows="1">-0.39077828</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a5</entry><entrymorerows="1">-1.1258662</entry><entrymorerows="1">-0.03984963</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a6</entry><entrymorerows="1">-13.709497</entry><entrymorerows="1">0.083888871</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0004"num="0004"><table><tgroupcols="3"><colspeccolname="c001"colwidth="17%"/><colspeccolname="c002"colwidth="41%"/><colspeccolname="c003"colwidth="41%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1"></entry><entrymorerows="1">第五表面</entry><entrymorerows="1">第六表面</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">c</entry><entrymorerows="1">0.659925745</entry><entrymorerows="1">0.453327446</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">k</entry><entrymorerows="1">-4.730899</entry><entrymorerows="1">-3.124426</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a1</entry><entrymorerows="1">-0.010667688</entry><entrymorerows="1">0.017743575</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a2</entry><entrymorerows="1">-0.14872664</entry><entrymorerows="1">-0.093199875</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a3</entry><entrymorerows="1">0.056587672</entry><entrymorerows="1">6.3406649e-006</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a4</entry><entrymorerows="1">-0.010192257</entry><entrymorerows="1">0.0019666725</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a5</entry><entrymorerows="1">0.0010858084</entry><entrymorerows="1">0.00058245339</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">a6</entry><entrymorerows="1">-8.3955447e-005</entry><entrymorerows="1">-0.00015194869</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)鏡頭組件，其特征在于還包括位于第三透鏡后靠近像方的濾光片。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)鏡頭組件，其特征在于所述第一、二、三透鏡的材料為光學(xué)塑料，所述第二、三透鏡的折射率大于所述第一透鏡的折射率，所述第二、三透鏡的色散值小于所述第一透鏡的色散值。全文摘要本發(fā)明公開了一種光學(xué)鏡頭組件，包括光闌和透鏡組，透鏡組包括同軸并自物方向像方順次排列的第一、二、三透鏡，第一透鏡包括靠近物方的第一表面和靠近像方的第二表面，第二透鏡包括靠近物方的第三表面和靠近像方的第四表面，第三透鏡包括靠近物方的第五表面和靠近像方的第六表面，第一、二、三、四、五、六表面為非球面，非球面表面上各點(diǎn)的坐標(biāo)值滿足非球面公式。本發(fā)明通過采用特定參數(shù)的非球面透鏡，使得本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件的光學(xué)總長相對較短。本發(fā)明的光學(xué)鏡頭組件能使像高達(dá)到4.70mm以上，可以適配200萬像素等高像素的成像芯片。文檔編號G02B13/00GK101329440SQ200710075078公開日2008年12月24日申請日期2007年6月19日優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日發(fā)明者王慶平申請人:比亞迪股份有限公司