專利名稱：一種影像攝取透鏡模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種影像攝取透鏡模組，尤其指一種既適配圖像傳感器(如CMOS或CCD)又具有優(yōu)質(zhì)成像品質(zhì)的影像攝取透鏡模組。

背景技術(shù)：
近幾年，隨著數(shù)字視頻市場日漸繁榮，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。例如目前市面上紛紛出現(xiàn)諸多附帶可拍攝功能的行動(dòng)電話、PDA、PC等設(shè)備，尤其可拍攝便攜設(shè)備已迅速成為消費(fèi)電子領(lǐng)域的熱點(diǎn)。同時(shí)，隨著人們生活水平的提升以及便捷的移動(dòng)通信服務(wù)，人們對可拍攝便攜設(shè)備成像品質(zhì)的要求相應(yīng)提升。具備可拍攝功能的便攜設(shè)備所采用的圖像傳感器(如CCD，Charge Coupled Device，電荷耦合器件或CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)向微小型化及高像素發(fā)展，對于便攜設(shè)備主體及附帶其上的攝像鏡頭，在降低成本的同時(shí)，也被要求達(dá)到微小型化、高分辨率及高對比度的性能。
而對于成像系統(tǒng)而言，要達(dá)到微小型化，需將鏡片數(shù)目減少到最少，從目前來看，大體上均設(shè)計(jì)為三片式結(jié)構(gòu)，參照美國公開專利文獻(xiàn)US6961191的設(shè)計(jì)，雖此設(shè)計(jì)在第一透鏡與第二透鏡之間加設(shè)孔徑光欄，可以減少影像的眩光(即Flare)，但是，一方面，僅從鏡片排列結(jié)構(gòu)去考慮影像的眩光是不足的，事實(shí)上任何鏡片及機(jī)構(gòu)組件對光都有反射作用，如果在成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中不考慮反射問題，則一定會產(chǎn)生嚴(yán)重的影像眩光，無法達(dá)到良好的成像品質(zhì)；另一方面，此設(shè)計(jì)未考慮的問題是，可拍攝設(shè)備是通過光學(xué)系統(tǒng)成像在CCD或CMOS圖像傳感器，而CCD或CMOS圖像傳感器對紅外線非常敏感，在紅外線的影響下會出現(xiàn)干擾信號，因此，在鏡頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，會放置一濾波器，濾波器由一紅外線截止濾鏡或低通濾波器組成，以保證CCD或CMOS圖像傳感器只接收到可見光，避免在正常拍攝時(shí)因?yàn)榧t外線產(chǎn)生干擾，進(jìn)而保證了成像品質(zhì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種解決因圖像傳感器(如CCD或CMOS)對紅外光線的敏感而造成不良的成像品質(zhì)，同時(shí)，采用適宜光學(xué)結(jié)構(gòu)，并在光學(xué)結(jié)構(gòu)的適當(dāng)鏡片的表面設(shè)置非球面，且將光學(xué)薄膜與濾光功能整合到整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中，以提高成像品質(zhì)的影像攝取透鏡模組。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種影像攝取透鏡模組，其自物側(cè)至像側(cè)依次排列總的結(jié)構(gòu)排列為第一鏡片、第二鏡片、光闌、第三鏡片以及第四鏡片，光闌位于第二鏡片與第三鏡片之間。
其中第一鏡片與第二鏡片的外徑比值大于2.3。
其中第一鏡片與第二鏡片之間的距離與第二鏡片到第三鏡片之間的距離的比值大于零而小于0.1。
其中F為整個(gè)系統(tǒng)的有效焦距、F1、F2、F3分別為鏡片1、鏡片2、鏡片3的有效焦距，其滿足如下條件 F＞F3＞|F2/F1|。
其中第一鏡片有朝向物側(cè)的凹面以及朝向像面的凸面，并且其具有正屈光能力，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。
其中第二鏡片為彎月形狀，兩個(gè)面都為朝向像面的非球面凹面，并且其具有負(fù)屈光能力，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。
其中第三鏡片為具有正屈光能力的鏡片，其具有一朝向物側(cè)的凸面和朝向像側(cè)的凸面，并且兩面都為非球面，且該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。
其中第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片三種光學(xué)材料的色散系數(shù)V1、V2、V3都大于50。
其中調(diào)整不同波長光線的光線強(qiáng)度，可由第四鏡片完成，或是將此功能整合到前三片鏡片中，即具有濾光功能的光學(xué)薄膜可以鍍制在系統(tǒng)中所有鏡片的任何一個(gè)表面上，當(dāng)其鍍制在第一到第三鏡片的表面上時(shí)，則可省去第四鏡片。
數(shù)字圖像傳感器(例如CCD或CMOS)在不同波長光線的敏感特性與人眼不同，為表現(xiàn)出正常影像，必須調(diào)整進(jìn)入傳感器之光譜，我們采用在本系統(tǒng)中加入調(diào)整光譜功能，此功能可藉由一獨(dú)立組件實(shí)現(xiàn)，或整合到鏡片上。
使用非球面，可以使我們的光學(xué)系統(tǒng)在矯正像差上起到更好的作用，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是要用到更多的結(jié)構(gòu)去減小各種像差，而通過非球面我們則只需要很少的鏡片結(jié)構(gòu)就可以達(dá)到目的，這樣使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡化、成像品質(zhì)得到提高，舉個(gè)簡單的例子，一個(gè)球面反射鏡接受無限遠(yuǎn)的光速所成像點(diǎn)是有球差的，而拋物面反射鏡接受無限遠(yuǎn)的光束成的像點(diǎn)可減少球差點(diǎn)是無球差點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型相對照度特性圖； 圖3是本實(shí)用新型畸變特性圖； 圖4是本實(shí)用新型場曲特性圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施例，這些圖僅在能幫助理解本發(fā)明程度上，概括說明部件的形狀、大小和配置關(guān)系。此外，以下說明中使用的數(shù)值以及其它條件僅僅是適當(dāng)?shù)睦?，本發(fā)明并不只局限于這些實(shí)施例的形狀。
如圖1所示，本實(shí)用新型的影像攝取透鏡模組，其自物側(cè)至像側(cè)依次排列總的結(jié)構(gòu)排列為第一鏡片1、第二鏡片2、光闌3、第三鏡片4以及第四鏡片6，光闌3位于第二鏡片2與第三鏡片4之間。第一鏡片1有朝向物側(cè)的凹面11以及朝向像面的凸面12，并且其具有正屈光能力，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。其中第二鏡片2為彎月形狀，兩個(gè)面21、22都為朝向像面的非球面凹面，并且其具有負(fù)屈光能力，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。第三鏡片4為具有正屈光能力的鏡片，其具有一朝向物側(cè)的凸面31和朝向像側(cè)的凸面32，并且兩面31、32都為非球面，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。
其中調(diào)整不同波長光線的光線強(qiáng)度，可由第四鏡片6完成，或是將此功能整合到前三片鏡片1、2、4中，即具有濾光功能的光學(xué)薄膜可以鍍制在系統(tǒng)中所有鏡片的任何一個(gè)表面上，當(dāng)其鍍制在第一到第三鏡片的表面上時(shí)，則可省去第四鏡片6。
以下實(shí)例中列舉了基于上述條件下的結(jié)構(gòu)的具體數(shù)值以及特性圖。
基本參數(shù) 整個(gè)系統(tǒng)、第一鏡片1、第二鏡片2及第三鏡片4的有效焦距F、F1、F2、F3分別為3.305、8.46、-11.1145、3.05347 其中滿足以下條件 (1)、光闌位于第二鏡片2與第三鏡片4中間 (2)、D1/D2＝2.336D1/D2＞2.3 (3)、D3/D4＝0.085D3/D4＜0.1 (4)、|F2/F1|＝1.314 F3＝3.05347 F＝3.33084 |F2/F1|＜|F3|＜F (5)、V1＝56.2 V2＝57.8 V3＝54.1 V1、V2、V3大于50 其中D1、D2為第一鏡片1、第二鏡片2的外徑；D3為第一鏡片1與第二鏡片2之間的距離，D4為第二鏡片2到第三鏡片4之間的距離；V1、V2、V3為第一鏡片1、第二鏡片2、第三鏡片4的光學(xué)材料的色散系數(shù)。
配合圖2、3、4所示，由此特性圖我們可以看出該光學(xué)系統(tǒng)的畸變和場曲都很小，而成像系統(tǒng)的品質(zhì)評價(jià)，正是由這些像差影響的，所以我們應(yīng)用非球面后，它可以提升系統(tǒng)的成像質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種影像攝取透鏡模組，其特征在于自物側(cè)至像側(cè)依次排列總的結(jié)構(gòu)排列為第一鏡片、第二鏡片、光闌、第三鏡片以及第四鏡片，光闌位于第二鏡片與第三鏡片之間。
2.如權(quán)利要求1所述的影像攝取透鏡模組，其特征在于其中第一鏡片與第二鏡片的外徑比值大于2.3。
3.如權(quán)利要求1所述的影像攝取透鏡模組，其特征在于其中第一鏡片與第二鏡片之間的距離與第二鏡片到第三鏡片之間的距離的比值大于零而小于0.1。
4.如權(quán)利要求1所述的影像攝取透鏡模組，其特征在于其中F為整個(gè)系統(tǒng)的有效焦距、F1、F2、F3分別為鏡片1、鏡片2、鏡片3的有效焦距，其滿足如下條件
F＞F3＞|F2/F1|。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的影像攝取透鏡模組，其特征在于其中第一鏡片有朝向物側(cè)的凹面以及朝向像面的凸面，并且其具有正屈光能力，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。
6.如權(quán)利要求1、3或4所述的影像攝取透鏡模組，其特征在于其中第二鏡片為彎月形狀，兩個(gè)面都為朝向像面的非球面凹面，并且其具有負(fù)屈光能力，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。
7.如權(quán)利要求1、3或4所述的影像攝取透鏡模組，其特征在于其中第三鏡片為具有正屈光能力的鏡片，其具有一朝向物側(cè)的凸面和朝向像側(cè)的凸面，并且兩面都為非球面，該鏡片朝向物側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜，朝向像側(cè)的表面上鍍有增透薄膜或具有濾光功能的光學(xué)薄膜。
8.如權(quán)利要求1所述的影像攝取透鏡模組，其特征在于其中第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片三種光學(xué)材料的色散系數(shù)都大于50。
9.一種影像攝取透鏡模組，其特征在于自物側(cè)至像側(cè)依次排列總的結(jié)構(gòu)排列為第一鏡片、第二鏡片、光闌及第三鏡片，光闌位于第二鏡片與第三鏡片之間，具有濾光功能的光學(xué)薄膜鍍制在系統(tǒng)中所有鏡片的任何一個(gè)表面上。
專利摘要一種影像攝取透鏡模組，其自物側(cè)至像側(cè)依次排列總的結(jié)構(gòu)排列為第一鏡片、第二鏡片、光闌、第三鏡片以及第四鏡片，光闌位于第二鏡片與第三鏡片之間。其中第一鏡片與第二鏡片的外徑比值大于2.3；第一鏡片與第二鏡片之間的距離與第二鏡片到第三鏡片之間的距離的比值大于零而小于0.1。同樣的品質(zhì)、同樣價(jià)格條件下，該系統(tǒng)的外觀看起來更大，其第一片的鏡片的外直徑更大，第二、第三、第四鏡片的外直徑都比第一鏡片小，這樣系統(tǒng)的外觀看起來會更大，其它的鏡片卻比它小，因此就相對來講減少了材料費(fèi)用。這樣可以滿足市場上NOBOOK、VCM等搭配的成像系統(tǒng)，既便宜又可以達(dá)到他們要求的外觀體積，并且成像質(zhì)量也可以與其它鏡頭相匹配。
文檔編號G02B13/00GK201011536SQ20062015654
公開日2008年1月23日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者陳天慶 申請人:玉晶光電(廈門)有限公司