本發(fā)明涉及成像鏡頭，特別涉及一種高像素超薄手機(jī)鏡頭。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代智能型手機(jī)的不斷更新?lián)Q代，人們對其搭載的手機(jī)鏡頭要求也不斷提高，高分辨率、低像差、體積小的手機(jī)鏡頭更能獲得消費(fèi)者的青睞。而對于手機(jī)鏡頭制造商而言，耐公差、易加工的鏡頭更容易得到大批量的生產(chǎn)。近幾年出現(xiàn)了一批比較好的手機(jī)鏡頭設(shè)計，但仍然存在一些缺陷，列舉幾例如下：

1、韓國LG伊諾特公司申請的申請?zhí)枮?01310052644.0，申請日為2013年2月18日的中國發(fā)明專利申請公開了（公開日期為2013-08-21）一種成像鏡頭，該成像鏡頭TTL過長，鏡頭總長過厚；

2、中國臺灣佳凌科技股公司申請的申請?zhí)枮?01410335021.9，申請日為2014年7月15日的中國發(fā)明專利申請公開了（公開日期為2016-02-10）一種取像光學(xué)成像鏡頭，其采用1G4P來實(shí)現(xiàn)廣角，其中第四片玻璃鏡片至少一面為非球面表面，這樣鏡頭的制造成本高；

3、日本索尼公司申請的申請?zhí)枮?01210451249.5，申請日為2012年11月12日中國發(fā)明專利申請公開了（公開日期為2013-05-29）一種成像鏡頭和成像設(shè)備，該專利的成像鏡頭視場角只有75度左右，視場角過??；

4、大立光電公司申請的申請?zhí)枮?01410481763.2，申請日為2014年9月19日的中國發(fā)明專利申請公開了（公開日期為2016-02-17）一種攝影光學(xué)透鏡組、取像裝置以及電子裝置，該鏡頭焦距過大，鏡頭TTL過長，且視場角也低于80度，另外，光線經(jīng)過第三透鏡130和第五透鏡150的光線有明顯的偏折，公差敏感，在實(shí)際生產(chǎn)中不利于鏡頭組裝，不利于加工制造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種輕薄、耐公差、光學(xué)系統(tǒng)像差低且易制造的高像素超薄手機(jī)鏡頭。

一種高像素超薄手機(jī)鏡頭，包括沿所述成像鏡頭的光軸從物端到像端依次設(shè)置的具有第一折射率的第一正透鏡、具有第二折射率的第二負(fù)透鏡、具有第三折射率的第三正透鏡、具有第四折射率的第四正透鏡、以及具有第五折射率的第五負(fù)透鏡。所述第一折射率、第三折射率、第四折射率和第五折射率均小于第二折射率。其中，所述第一折射率與第四折射率相同，第三折射率與第五折射率相同。

優(yōu)選的，所述的高像素超薄手機(jī)鏡頭的視場角大于80度，所述高像素超薄手機(jī)鏡頭的焦距除以高像素超薄手機(jī)鏡頭的入瞳直徑之商小于或等于2.4，且包括光闌；所述光闌位于所述第一正透鏡物和第二負(fù)透鏡之間。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡與高像素超薄手機(jī)鏡頭的像面之間距離與高像素超薄手機(jī)鏡頭的像面的直徑的比值應(yīng)小于1.4。

優(yōu)選的，第一正透鏡與第二負(fù)透鏡在光軸上的間距大于或等于0.05毫米。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡的物側(cè)光學(xué)面和像側(cè)光學(xué)面均為凸面；所述第二負(fù)透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凸面，像側(cè)光學(xué)面為凹面；所述第三正透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面，像側(cè)光學(xué)面為凸面；所述第四正透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面，像側(cè)光學(xué)面為凸面；所述第五負(fù)透鏡的物側(cè)光學(xué)面為近光軸處為凹面，像側(cè)光學(xué)面為近光軸處為凹面且在軸外有反向彎曲。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡、第三正透鏡、第四正透鏡和第五負(fù)透鏡的折射率均小于或者等于1.60，阿貝數(shù)值大于或者等于40；所述第二負(fù)透鏡的折射率為大于或者等于1.60，阿貝數(shù)值小于40。

優(yōu)選的，所述第二負(fù)透鏡與第一正透鏡的阿貝數(shù)值的差值大于20并小于40。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡、第二負(fù)透鏡、第三正透鏡、第四正透鏡和第五負(fù)透鏡均為非球面樹脂透鏡。

優(yōu)選的，定義f為高像素超薄手機(jī)鏡頭的總焦距，f1為第一正透鏡的焦距，f2是第二負(fù)透鏡的焦距，f3是第三正透鏡的焦距，f4是第四正透鏡的焦距，f5是第五負(fù)透鏡的焦距，則，，，，。

本發(fā)明的高像素超薄手機(jī)鏡頭具有“正透鏡-負(fù)透鏡-正透鏡-正透鏡-負(fù)透鏡”的五片式透鏡組合結(jié)構(gòu)以及“低折射率-高折射率-低折射率-低折射率-低折射率”的折射率組合，有效地提高手機(jī)鏡頭的耐公差特性，有效地降低了各種像差，提高成像質(zhì)量，輕薄，無需非球面表面，容易制造。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中的高像素超薄手機(jī)鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中成像鏡頭拍攝時經(jīng)過各透鏡的入射光線的光路圖。

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中的成像鏡頭的場曲及畸變測試圖。

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中的成像鏡頭的橫向色像差及縱向色像差的測試圖。

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中的成像鏡頭的不同視場的Ray Fan圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對本發(fā)明一種高像素超薄手機(jī)鏡頭作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明的高像素超薄手機(jī)鏡頭為五片式成像鏡頭，包括沿成像鏡頭的光軸從物端到像端依次設(shè)置的第一正透鏡L1、第二負(fù)透鏡L2、第三正透鏡L3、第四正透鏡L4和第五負(fù)透鏡L5。第一正透鏡L1具有第一折射率，第二負(fù)透鏡L2具有第二折射率，第三正透鏡L3具有第三折射率，第四正透鏡L4具有第四折射率，第五負(fù)透鏡L5具有第五折射率。其中，第一折射率、第三折射率、第四折射率和第五折射率均小于第二折射率，且第一折射率與第四折射率相同，第三折射率與第五折射率相同。

入射至成像鏡頭的入射光線先經(jīng)過低折射率的第一正透鏡L1，再經(jīng)過高折射率的第二負(fù)透鏡L2，再依次經(jīng)過低折射率的第三正透鏡L3、第四正透鏡L4和第五負(fù)透鏡L5。低折射率的第一正透鏡L1使成像鏡頭產(chǎn)生一定的正光焦度（也稱屈光度，focal power），并且可以減少光學(xué)系統(tǒng)的總長度。高折射率的第二負(fù)透鏡L2可以用來校正第一正透鏡L1所產(chǎn)生的像差及光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的色差。低折射率的第三正透鏡L3可以有效地分配第一正透鏡L1的光焦度并且降低光學(xué)系統(tǒng)的敏感度，使鏡頭獲得更好的公差。低折射率的第四正透鏡L4可以擴(kuò)大視場角、校正部分色差，低折射率的第五負(fù)透鏡L5可以進(jìn)一步擴(kuò)大視場角，同時可以使得光學(xué)系統(tǒng)的主點(diǎn)遠(yuǎn)離像面，從而有效地減小鏡頭總長，使鏡頭結(jié)構(gòu)更加緊湊。從而，該“正透鏡-負(fù)透鏡-正透鏡-正透鏡-負(fù)透鏡”的五片式透鏡組合結(jié)構(gòu)以及“低折射率-高折射率-低折射率-低折射率-低折射率”的折射率組合，可有效地提高手機(jī)鏡頭的成像質(zhì)量、提高鏡頭耐公差特性，降低成像鏡頭的各種像差，使手機(jī)鏡頭更加輕薄化，如圖3和圖4所示，具有耐公差、高像素、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。如圖2所示，入射光線在經(jīng)過第二負(fù)透鏡L2和第三正透鏡L3之間，以及第四正透鏡L4和第五負(fù)正透鏡L5之間時非常平順，可見其公差敏感度低，對外視場的解像和照度有一定的提升，對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行公差分析可知，本發(fā)明的高像素超薄手機(jī)鏡頭的公差寬松，有利于于實(shí)際生產(chǎn)加工。

此外，本發(fā)明的高像素超薄手機(jī)鏡頭的第一正透鏡L1和第二負(fù)透鏡L2之間還設(shè)置有光闌ST，用于擴(kuò)大鏡頭的視場角。本實(shí)施例中，成像鏡頭的視場角達(dá)到80度或以上。為了方便制造，在實(shí)際制造中也可以采用易于加工的遮光紙，例如SOMA遮光紙形成光闌ST，以降低對手機(jī)鏡頭的精度要求，提高產(chǎn)品良率。

更具體的，第一正透鏡L1的物側(cè)光學(xué)面和像側(cè)光學(xué)面均為凸面，呈雙凸面結(jié)構(gòu)，平分光焦度，進(jìn)一步提高成像鏡頭的耐公差特性。第二負(fù)透鏡L2的物側(cè)光學(xué)面為凸面，像側(cè)光學(xué)面為凹面。第三正透鏡L3的物側(cè)光學(xué)面為凹面，像側(cè)光學(xué)面為凸面。第四正透鏡L4的物側(cè)光學(xué)面為凹面，像側(cè)光學(xué)面為凸面。第五負(fù)透鏡L5的物側(cè)光學(xué)面為近光軸處為凹面，像側(cè)光學(xué)面為近光軸處為凹面且在軸外（也即第五負(fù)透鏡的光軸外側(cè)）有反向彎曲（也即反轉(zhuǎn)為凸面）。在本實(shí)施方式中，優(yōu)先選擇的是第一正透鏡L1、第二負(fù)透鏡L2、第三正透鏡L3、第四正透鏡L4和第五負(fù)透鏡L5均為非球面樹脂透鏡。

表1列出了本實(shí)施例中高像素超薄手機(jī)鏡頭的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，表面序號從物側(cè)到像側(cè)編起，編號為11和12的是圖1中標(biāo)號為11的紅外鏡頭的表面。其中，第一正透鏡L1、第三正透鏡L3、第四正透鏡L4和第五負(fù)透鏡L5的折射率均小于或者等于1.60，阿貝數(shù)值（Abbe, 也叫V-數(shù)）大于或者等于40。第二負(fù)透鏡L2的折射率大于或者等于1.60，阿貝數(shù)值小于或等于40。其中，第三正透鏡L3和第四正透鏡L4的阿貝數(shù)值大于40，可以有效地減少第一正透鏡L1和第二負(fù)透鏡L2引入的色差，而第二負(fù)透鏡L2的折射率高，阿貝數(shù)低，可以起到消色差的作用，從而很好地控制成像鏡頭的色差。

為了提高高像素超薄手機(jī)鏡頭的性能，本實(shí)施例中，高像素超薄手機(jī)鏡頭還滿足以下條件：；其中V1是第一正透鏡L1的阿貝數(shù)值，V2是第二負(fù)透鏡l2的阿貝數(shù)值，從而有效地平衡光學(xué)系統(tǒng)的橫向色差和垂軸色差。

為了使高像素超薄手機(jī)鏡頭更加輕薄化，限制鏡頭的總長，同時校正系統(tǒng)的像差，成像鏡頭還需要滿足以下條件：

其中f是高像素超薄手機(jī)鏡頭的總焦距，f1是第一正透鏡L1的焦距，f2是第二負(fù)透鏡L2的焦距，f3是第三正透鏡L3的焦距，f4是第四正透鏡L4的焦距，f5是第五負(fù)透鏡L5的焦距。

此外，第一正透鏡L1與高像素超薄手機(jī)鏡頭的像面（圖1中12為圖像傳感器表面，11為紅外鏡頭）之間距離TTL與高像素超薄手機(jī)鏡頭的像面的直徑D的比值應(yīng)小于1.4，也即TTL/D<1.4。

進(jìn)一步的，第一正透鏡L1與第二負(fù)透鏡L2在光軸上的間距小于或等于0.06毫米，有利于鏡頭的組裝。高像素超薄手機(jī)鏡頭的焦距除以手機(jī)鏡頭的入瞳直徑之商小于或等于2.4。

需要說明的是：為了進(jìn)一步優(yōu)化成像鏡頭的耐公差特性，第一正透鏡L1的偏心允許量為2um，第二負(fù)透鏡L2的偏心允許量為5um，第三正透鏡L3的偏心允許量為4um，第四正透鏡L4的偏心允許量為5um，第五負(fù)透鏡L5的偏心允許量為5um，與現(xiàn)有技術(shù)的成像鏡頭中各個透鏡的偏心允許量相比，本發(fā)明成像鏡頭中各個透鏡的偏心允許量可以極好的配合現(xiàn)有加工能力，很好地提高良率。

為了更好地理解本發(fā)明，在使用光學(xué)設(shè)計軟件（本實(shí)施例中采用Zemax軟件）進(jìn)行設(shè)計時，將成像鏡頭的畸變和場曲都進(jìn)行了有效地控制，如圖3所示，成像鏡頭的畸變值控制在2%以內(nèi)，場曲值控制在0.05mm以內(nèi)。同時對成像鏡頭的Ray-Fan 圖進(jìn)行優(yōu)化，通過DXDX（垂軸像差X分量對瞳面X坐標(biāo)的倒數(shù)）、DYDY（垂軸像差Y分量對瞳面Y坐標(biāo)的倒數(shù)）等操作數(shù)強(qiáng)制平衡手機(jī)鏡頭的Ray Fan 圖，并檢測成像鏡頭的Ray-Fan圖，如圖5所示，通過對的Ray Fan圖可以看到強(qiáng)制優(yōu)化后的成像鏡頭獲得了良好的成像特性。

本發(fā)明的高清超薄成像鏡頭與韓國LG伊諾特公司的發(fā)明專利申請CN201310052644.0相比，本發(fā)明在相同像面大小的情況下，光學(xué)總長更小，使鏡頭更加輕薄化，更具有市場競爭力。本發(fā)明與中國臺灣佳凌科技股公司的發(fā)明專利申請201410335021.9相比，佳凌的取像光學(xué)成像鏡頭采用1G4P來實(shí)現(xiàn)，其中第四片玻璃鏡片至少一面為非球面表面，這樣鏡頭的制造成本高，本發(fā)明采用5片塑膠鏡片，在低成本上占有優(yōu)勢。本發(fā)明與日本索尼申請的CN201210451249.5相比，本發(fā)明的鏡頭具有更大的視場角，視場角高達(dá)到80°以上，更符合手機(jī)市場趨勢。本發(fā)明與大立光電的發(fā)明專利申請CN201410481763.2相比，本發(fā)明的成像鏡頭焦距短，鏡頭TTL較短，且視場角高于80度，另外，光線經(jīng)過第三正透鏡和第五負(fù)透鏡的光線平順，公差寬松，在實(shí)際生產(chǎn)中有利于鏡頭組裝，有利于加工制造。

綜上，本發(fā)明的高清超薄成像鏡頭，可以應(yīng)用于搭載固體感光元件的終端上，尤其是在現(xiàn)代智能手機(jī)輕薄化的發(fā)展趨勢下，對此款小尺寸手機(jī)成像鏡頭的需求量將會持續(xù)增加。

雖然對本發(fā)明的描述是結(jié)合以上具體實(shí)施例進(jìn)行的，但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進(jìn)行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進(jìn)和變化都包括在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。