專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，尤其涉及一種低成本、小尺寸、寬公差帶以及成像質(zhì)量高等要求的光學(xué)塑膠透鏡成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于手機(jī)照相鏡頭。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，隨著手機(jī)照相的流行和發(fā)展，手機(jī)鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求越來(lái)越緊湊。而數(shù)碼照相模組使用的感光器件一般為兩種CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)。得益于半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，模組中像素尺寸可以不斷地做小，在保證小型化的同時(shí)又要求保證高成像質(zhì)量，因此，結(jié)構(gòu)緊湊且高像素的成像系統(tǒng)就變的很緊迫。傳統(tǒng)的高像素成像系統(tǒng)的手機(jī)鏡頭主要是由四片鏡片組成，并且光闌位于系統(tǒng)的最前面(靠近物方)，同時(shí)為了消除色差，前兩片是膠合組玻璃球面透鏡。這種系統(tǒng)缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的第一，該系統(tǒng)成本較高，且無(wú)法做到緊湊，不能適應(yīng)市場(chǎng)要求；第二，球面限制了光學(xué)系統(tǒng)的自由度，不能最大限度地提高光學(xué)成像性能；第三，膠合透鏡在生產(chǎn)成本和品質(zhì)管理上也較難控制。當(dāng)然，目前也有使用四片塑膠非球面透鏡的高成像質(zhì)量的光學(xué)系統(tǒng)，但一般光闌也是位于系統(tǒng)的最前面(靠近物方)，無(wú)法做得足夠緊湊，同時(shí)四片塑膠鏡片也增加了系統(tǒng)的敏感度，相對(duì)縮小了組裝工程的公差帶，增加了組裝難度。本發(fā)明提供一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，可以有效地避免上述缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服了上述缺點(diǎn)而提供一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種高像素光學(xué)成像系統(tǒng)，由四片光學(xué)塑膠透鏡組成，它從物方到像方共由三組透鏡組組成，分別為第一組、第二組和第三組。第一組是由第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡組成，第一片正透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第二片負(fù)透鏡的第一面和第—面依次為凸面和凹面。第二組是由半月型的第三片正透鏡組成，第三片正透鏡的第二面為凸面。第三組是由第四片負(fù)透鏡組成，第四片負(fù)透鏡的第一面和第二面依次為凹面和凹面。四片透鏡共八個(gè)面均為非球面。光闌位于第一組中第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡之間。透鏡按照正負(fù)交錯(cuò)排列，系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)可以有效地減小。光闌位于第一組中第一片正透鏡和縛二片負(fù)透鏡之間可以減少光線(xiàn)到達(dá)手機(jī)鏡頭模組感光器件上出現(xiàn)暗角的可能，同時(shí)對(duì)于大視場(chǎng)角而言，可以很好地校正畸變。為了校正色差，同時(shí)提高系統(tǒng)成像質(zhì)量，該系統(tǒng)滿(mǎn)足關(guān)系式(V廣V2)>22(V3-V2)>22其中V!、V2和V3分別為第一片透鏡、第二片透鏡和第三片透鏡的阿貝數(shù)。為了保證系統(tǒng)在適合批量生產(chǎn)的情況下，減小系統(tǒng)光學(xué)總長(zhǎng)，該系統(tǒng)要求第一片的第一曲面為凸面，第二曲面為凹面，第四片透鏡的第一曲面為凹面，且滿(mǎn)足關(guān)系式-0.01<C2<0.2-0.5<C7<0.005其中C2表示第一片的第二曲面的中心曲率，C7表示第四片透鏡的第一曲面中心曲率。為了降低由系統(tǒng)各鏡片厚度、曲面或空氣間隔公差造成的品質(zhì)靈敏度，提高批量生產(chǎn)的合格率，該系統(tǒng)要求孔徑光闌在第一片透鏡的第二曲面和第二片透鏡的第一曲面之間，且系統(tǒng)滿(mǎn)足以下關(guān)系式d2/(dl+d2+d3)<0.08(Su+S,2)/d,X).40(S31+S32)/d5<-0.8其中di為第一片透鏡中心厚度，d2為第一片透鏡與第二片透鏡的空氣間隔，cb為第二片透鏡中心厚度。Su表示第一片透鏡的第一曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處'的方向與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；Su表示第一片透鏡的第二曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處的方向與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；山為第一片透鏡中心厚度。S^表示第三片透鏡的第一曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處的方向與光軸方肉夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；S32表示第三片透鏡的第二曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處的方向與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；d5為第三片透鏡中心厚度。圖1為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例1的截面示意圖。圖2-1為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例1的場(chǎng)曲和畸變曲線(xiàn)示意圖。圖2-2為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例1的軸上點(diǎn)球差色差曲線(xiàn)示意圖。圖2-3為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例1的橫向色差曲線(xiàn)示意圖6圖3為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例2的截面示意圖。圖3-1為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例2的場(chǎng)曲和畸變油線(xiàn)示意圖。圖3-2為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例2的軸上點(diǎn)球差色差曲線(xiàn)示意圖。圖3-3為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例2的橫向色差曲線(xiàn)示意圖。圖4為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例3的截面示意圖。圖冬l為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例3的場(chǎng)曲和畸變曲線(xiàn)示意圖。圖4-2為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例3的軸上點(diǎn)球差色差曲線(xiàn)示意圖。圖《為本發(fā)明的高像素手機(jī)鏡頭成像系統(tǒng)實(shí)施例3的橫向色差曲線(xiàn)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種高像素手機(jī)鏡頭的透鏡光學(xué)成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)從物方到像方共由三組透鏡組組成，分別為第一組IO、第二組20和第三組30。第一組是由第一片正透鏡11和第二片負(fù)透鏡12組成，第一片正透鏡的第一面Rl和第二面R2依次為凸面和凹面，第二片負(fù)透鏡12的第一面R3和第二面R4依次為凸面和凹面。第二組是由半月型的第三片正透鏡21組成，第三片正透鏡的第二面R6為凸面。第三組是由第四片負(fù)透鏡31組成，第四片負(fù)透鏡的第一面R7和第二面R8依次為凹面和凹面。四片透鏡共八個(gè)面均為非球面。光闌40位于第一組10中第一片正透鏡11和第二片負(fù)透鏡12之間。為了校正色差，同時(shí)提高系統(tǒng)成像質(zhì)量，該系統(tǒng)滿(mǎn)足關(guān)系式(V廣V2)〉22(V3-V2)>22其中V,、V2和V3分別為第一片透鏡11、第二片透鏡12和第三片透鏡31的阿貝數(shù)。為了保證系統(tǒng)在適合量產(chǎn)的情況下，減小系統(tǒng)光學(xué)總長(zhǎng)，該系統(tǒng)要求第一片透鏡11的第一曲面R1為凸面，第二曲面R2為凹面，第四片透鏡31的第一曲面為凹面，且滿(mǎn)足關(guān)系式-0.01<t2<0.2-0.5<C7<0.005其中C2表示第一片透鏡11的第二曲面R2的中心曲率，C7表示第四片透鏡31的第一曲面R7中心曲率。為了降低系統(tǒng)公差靈敏度，提高量產(chǎn)的良品率，該系統(tǒng)要求孔徑光闌40在第一片透鏡11的第二曲面R2和第二片透鏡12的第一曲面R3之間，且系統(tǒng)滿(mǎn)足以下關(guān)系式(12/(^+4+d3)<0.08(Su+S12)/山>0.40(S3i+S32)/d5<-0.8其中山為第一片透鏡11中心厚度，d2為第一片透鏡11與第二片透鏡12的空氣間隔，d3為第二片透鏡12中心厚度；Su表示第一片透鏡11的第一曲面Rl在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處的方向與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；S!2表示第一片透鏡ll的第二曲面R2在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處的方向與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；，山為第一片透鏡11中心厚度；S"表示第三片透鏡21的第一曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處的方向與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；S32表示第三片透鏡21的第二曲面R6在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處的方向與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；(15為第三片透鏡21中心厚度。在以下的實(shí)施例中，f表示系統(tǒng)的焦距，F(xiàn)no表示光圈數(shù)，r表示曲面頂點(diǎn)的曲率半徑，d表示當(dāng)前面到下一面的距離，na表示材料的d線(xiàn)的折射率，Vi(i=l，2，3…)表示阿貝數(shù)，K表示二次曲面系數(shù)，B、C、D、E，F(xiàn)、G分別表示四階、六階、———八階、十階、十二階入十四階曲面系數(shù)，TOTR表示系統(tǒng)的總長(zhǎng)。實(shí)施例1.本實(shí)施例中，該鏡頭系統(tǒng)滿(mǎn)足表l，表2的條件表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在本實(shí)施例中，系統(tǒng)焦距f=3.3mm，F(xiàn)NO=2.8，半視場(chǎng)角為35度，系統(tǒng)總長(zhǎng)T0TR=4.1mm。表3為條件式計(jì)算結(jié)果。、表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例2本實(shí)施例中，該鏡頭系統(tǒng)滿(mǎn)足表4，表5的條件:表4<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在本實(shí)施例中，系統(tǒng)焦距f=3.25mm，F(xiàn)NO=2.9，半視場(chǎng)角為35度，系統(tǒng)總長(zhǎng)TOTR=4.2mm。表6為條件式計(jì)算結(jié)果。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實(shí)施例、本實(shí)施例中，該鏡頭系統(tǒng)滿(mǎn)足表7，表8的條件:表7<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在本實(shí)施例中，系統(tǒng)焦距f=3.56mm，F(xiàn)NO=2.8,半視場(chǎng)角為33度，系統(tǒng)總長(zhǎng)TOTR=4.4mm。表9為條件式計(jì)算結(jié)果。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>綜上，本發(fā)明提供一種高像素手機(jī)鏡頭的光學(xué)成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)從物方到像方共由三組透鏡組組成，分別為第一組、第二組和第三組。第一組是由第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡組成，第一片正透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第二片負(fù)透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面。第二組是由半月型的第三片正透鏡組成，第三片正透鏡的第二面為凸面。第三組是由第四片負(fù)透鏡組成，第四片負(fù)透鏡的第一面和第二面依次為凹面和凹面。四片透鏡共八個(gè)面均為非球面。光闌位于第一組中第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡之間。此系統(tǒng)在保證高像素的前提下，實(shí)現(xiàn)低成本、寬公差帶和短光學(xué)總長(zhǎng)的成像系統(tǒng)，適用、于產(chǎn)品大批量生產(chǎn)。權(quán)利要求1.本發(fā)明提供一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)從物方到像方共由三組透鏡組組成，分別為第一組、第二組和第三組。第一組是由第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡組成，第一片正透鏡的第一曲面和第二曲面依次為凸面和凹面，第二片負(fù)透鏡的第一曲面和第二曲面依次為凸面和凹面。第二組是由半月型的第三片正透鏡組成，第三片正透鏡的第二曲面為凸面。第三組是由第四片負(fù)透鏡組成，第四片負(fù)透鏡的第一曲面和第二曲面依次為凹面和凹面。四片透鏡共八個(gè)曲面均為非球面。光闌位于第一組中第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，在第一組透鏡中，第一片的第一曲面為凸面，第二曲面為凹面。且第一片的第二曲面的中心曲率C2滿(mǎn)足關(guān)系式-0.01<C2<0.2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)滿(mǎn)足關(guān)系式:(Sn+Su)/d戶(hù)0.40。其中Su表示第一片透鏡的第一曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；Si2表示第一片透鏡的第二曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；山為第一片透鏡中心厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)滿(mǎn)足關(guān)系式(VrV2)》2，(VrV2)>22其中V,、V2和V3分別為第一片透鏡、第二片透鏡和第三片透鏡的阿貝數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一組透鏡的四個(gè)曲面均為非球面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)滿(mǎn)足關(guān)系式d2/(山+d2+d3)0.08。其中d,為第一片透鏡中心厚度，(12為第一片透鏡與第二片透鏡的空氣間隔，d3為第二片透鏡中心厚度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)滿(mǎn)足關(guān)系式:(S3i+S32)/d5<-0.8。其中S^表示第三片透鏡的第一曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；S32表示第三片透鏡的第二曲面在最大直徑處與頂點(diǎn)處軸向差值，頂點(diǎn)處指向最大直徑處與光軸方向夾銳角時(shí)為正，夾鈍角時(shí)為負(fù)；ds為第三片透鏡中心厚度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，第三片透鏡的兩曲面均為非球面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，第四片透鏡的第一曲面為凹面，且該曲面中心曲率C7滿(mǎn)足關(guān)系式-0.5<C7<0.005。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，第四片透鏡的兩曲面均為非球面。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的非球面均滿(mǎn)足下面的等式Z=~~,C"十朋4+OZ6+加8+W1。+F/Z12+W4其中z表示曲面離開(kāi)曲面頂點(diǎn)在光軸方向的距離，C表示曲面頂點(diǎn)的曲率，K表示二次曲面系數(shù)，h表示光軸到曲面的距離，B、C、D、E，F(xiàn)分別表示四階、六階、八階、十階，十二階、十四階曲面系數(shù)?！?2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的孔徑光闌在第一片透鏡的第二曲面和第二片透鏡的第一曲面之間。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的四片透鏡均為塑膠鏡片。全文摘要本發(fā)明提供一種高像素手機(jī)鏡頭光學(xué)成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)從物方到像方共由三組透鏡組組成，分別為第一組、第二組和第三組。第一組是由第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡組成，第一片正透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第二片負(fù)透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面。第二組是由半月型的第三片正透鏡組成，第三片正透鏡的第二面為凸面。第三組是由第四片負(fù)透鏡組成，第四片負(fù)透鏡的第一面和第二面依次為凹面和凹面。四片透鏡共八個(gè)面均為非球面。光闌位于第一組中第一片正透鏡和第二片負(fù)透鏡之間。文檔編號(hào)G02B13/18GK101533148SQ20081020792公開(kāi)日2009年9月16日申請(qǐng)日期2008年12月26日優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日發(fā)明者劉緒明申請(qǐng)人:鳳凰光學(xué)(上海)有限公司