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1、(10)申请公布号 CN 103852866 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103852866 A (21)申请号 201410062015.0 (22)申请日 2014.02.21 G02B 13/18(2006.01) G02B 13/00(2006.01) G02B 13/06(2006.01) G02B 1/04(2006.01) G02B 1/00(2006.01) (71)申请人 襄阳锦翔光电科技股份有限公司 地址 441400 湖北省宜城市经济开发区宋玉 二路 (72)发明人 罗杰 王廷伟 (54) 发明名称 一种光学镜头组件 (57) 摘要 本发明涉及光学。
2、器件领域， 尤指一种用于汽 车可视系统的电子产品领域高清1/3英寸规格30 万像素摄像头组的光学镜头组件， 包括固定光阑， 一组透镜， 一个玻璃滤光片， 该组透镜包括同光轴 上自物方向像方依次排列的第一透镜， 第二透镜， 第三透镜， 第四透镜， 光学镜头组件的各个镜片的 搭配可以有效的缩短镜头的高度， 同时通过采用 两个非球面镜片使光线经过高次曲面的折射， 可 以确保光线精确地聚焦于一点， 有效的消除光线 的各种像差， 确保镜头的成像高品质 ； 通过采用 塑料镜片与玻璃镜片混合搭配， 减轻镜头的重量， 有效控制镜头长度， 降低制造成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 。
3、页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103852866 A CN 103852866 A 1/2 页 2 1. 一种光学镜头组件， 其特征在于 ： 包括固定光阑， 一组透镜， 一个玻璃滤光片， 该组 透镜包括同光轴上自物方向像方依次排列的第一透镜， 第二透镜， 第三透镜， 第四透镜， 该 第二透镜、 第三透镜表面均为非球面， 其非球面公式为 ： 其中， Z 表示透镜表面各点的 Z 坐标值， Y 表示透镜表面上各点的 Y 轴坐标值， CURV 为 透镜表面的曲率半径的倒数， K 为圆锥系数，。
4、 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 为高阶非球面系数， 第二， 第三透镜的前、 后表面的面型参数分别如表 1， 表 2， 表 3， 表 4 所示 ： 该固定光阑设置于第一透镜与第二透镜之间， 该玻璃滤光片位于第四镜片之后， 即该 光学镜头组件的成像面之前， 其中第一透镜的中心厚度为 0.89 0.92mm， 第二透镜的中 心厚度为 2.28 2.31mm， 第三透镜的中心厚度为 1.53 1.56mm， 第四透镜的中心厚度为 0.48 0.52mm。 2. 按照权利要求 1 所述的一种光学镜头组件， 其特征在于 ： 所述的第一透镜的材料为 光学玻璃HOYA LAC8， 该第二透镜的。
5、材料为光学塑胶ARTOND4531F(环状烯烃系聚合物)， 该 第三透镜的材料为光学塑胶 ARTON D4531F( 环状烯烃系聚合物 )， 该第四透镜的材料为光 学玻璃 HOYA FDS90， 该玻璃滤光片的材料为光学玻璃肖特 D263T。 3. 根据权利要求 1 所述的一种光学镜头组件， 其特征在于 ： 所述的第一透镜折射率为 1.713， 色散系数为 53.938851 ； 第二透镜折射率为 1.514872， 色散系数为 56.8393 ； 第三 权 利 要 求 书 CN 103852866 A 2 2/2 页 3 透镜折射率为 1.514872， 色散系数为 56.8393 ； 第四。
6、透镜折射率为 1.846663， 色散系数为 23.784813。 4. 按照权利要求 1 3 任一项所述的光学镜头组件， 其特征在于 ： 所述的第一透镜前 表面凸面且凸向物方， 且凸球面半径为 43.8 44mm ； 后表面上下端为平面中间部分为凹面 且中心凹向物方， 且凹球面半径为 2.4 2.6mm ； 第二透镜前表面上下端为平面中间部分为 凸面且凸向物方， 后表面上下端为凸面且中心凸向物方 ； 第三透镜前表面为凸面且凸向物 方， 后表面为凸面且中心凸向像方 ； 第四透镜前表面为凹面且中心凹向物方， 且凹球面半径 为 2.7 2.8mm ； 后表面为凹面且凹向像方， 且凹球面半径为 5.。
7、0 5.1mm。 5. 根据权利要求 1 所述的光学镜头组件， 其特征在于 ： 第二透镜与第三透镜为塑胶非 球面透镜。 6. 根据权利要求 1 所述的光学镜头组件， 其特征在于 ： 所述的光学镜头组件光学总长 小于 12.5mm， 视场角为 180 度， 光圈数 F/NO 控制在 2.2， 保证大光圈。 权 利 要 求 书 CN 103852866 A 3 1/5 页 4 一种光学镜头组件 技术领域 0001 本发明涉及光学器件领域， 尤指一种用于汽车可视系统的电子产品领域高清 1/3 英寸规格 30 万像素摄像头组的光学镜头组件。 背景技术 0002 随着汽车电子行业的迅速发展， 产品的更新。
8、换代也是以秒来计算， 同样， 车载摄像 头行业的各家制造商也没有打瞌睡， 从以前单个的车载摄像头逐渐转变成了现在的双可视 及全车可视安全系统的配置上来看， 这个市场的潜在需求慢慢被激发着。现在除了倒车 摄像头使用比较普遍以外， 倒车雷达逐渐的退出了这个市场的竞争， 而汽车可视系统也正 是处在一个萌芽的状态里酝酿着未来的爆发。从市场的发展方向可以看到， 汽车可视系 统的发展趋势正朝着高清化的方向发展， 且汽车在行驶过程中容易出现各种碰刮现象， 就 要求产品必须要表面耐刮伤， 耐腐蚀等可靠性要求。但是现有应用于汽车可视系统的电 子产品领域的 30 万像摄像头模组中的技术如中国专利 20122030。
9、1153 却存在着成像效果 差， 成像视场角小， 表面无耐刮伤， 耐腐蚀的缺陷， 无法应用于汽车后视系统上 ； 中国专利 201220686619 镜头较重， 镜头长度较长， 使用及操作不简便， 并且视场角度有限， 难以满足 更高的要求。为适应市场需求， 需要开发设计以降低其生产成本为目的， 新的光学总长短， 成像效果好， 成像视角大的镜头来满足市场。 发明内容 0003 本发明旨在克服上述专利 201220301153、 201220686619 的缺陷， 提供一种成像效 果好， 大光圈， 总长小且低成本的光学镜头组件。 0004 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案是 ： 一种光学镜头组。
10、件， 包括固定光阑， 一组透镜， 一个玻璃滤光片， 该组透镜包括同光轴上自物方向像方依次排列的第一透镜， 第 二透镜， 第三透镜， 第四透镜， 该第二透镜、 第三透镜表面均为非球面， 其非球面公式为 ： 0005 0006 其中， Z 表示透镜表面各点的 Z 坐标值， Y 表示透镜表面上各点的 Y 轴坐标值， CURV 为透镜表面的曲率半径的倒数， K 为圆锥系数， A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 为高阶非球面系数， 第 二， 第三透镜的前、 后表面的面型参数分别如表 1， 表 2， 表 3， 表 4 所示 ： 说 明 书 CN 103852866 A 4 2/5 页 5 000。
11、7 0008 0009 0010 该固定光阑设置于第一透镜与第二透镜之间， 该玻璃滤光片位于第四镜片之后， 即该光学镜头组件的成像面之前， 其中第一透镜的中心厚度为 0.89 0.92mm， 第二透镜的 中心厚度为 2.28 2.31mm， 第三透镜的中心厚度为 1.53 1.56mm， 第四透镜的中心厚度 为 0.48 0.52mm。 0011 其中， 所述的第一透镜的材料为光学玻璃 HOYA LAC8， 该第二透镜的材料为光学塑 胶ARTON D4531F(环状烯烃系聚合物)， 该第三透镜的材料为光学塑胶ARTON D4531F(环状 烯烃系聚合物)， 该第四透镜的材料为光学玻璃HOYA 。
12、FDS90， 该玻璃滤光片的材料为光学玻 璃肖特 D263T。 0012 其中， 所述的第一透镜折射率为 1.713， 色散系数为 53.938851 ； 第二透镜折射率 为 1.514872， 色散系数为 56.8393 ； 第三透镜折射率为 1.514872， 色散系数为 56.8393 ； 第 四透镜折射率为 1.846663， 色散系数为 23.784813。 0013 其中， 所述的第一透镜前表面凸面且凸向物方， 且凸球面半径为 43.8 44mm ； 后 表面上下端为平面中间部分为凹面且中心凹向物方， 且凹球面半径为 2.4 2.6mm ； 第二 透镜前表面上下端为平面中间部分为凸。
13、面且凸向物方， 后表面上下端为凸面且中心凸向物 方 ； 第三透镜前表面为凸面且凸向物方， 后表面为凸面且中心凸向像方 ； 第四透镜前表面 为凹面且中心凹向物方， 且凹球面半径为 2.7 2.8mm ； 后表面为凹面且凹向像方， 且凹球 面半径为 5.0 5.1mm。 0014 其中， 所述的光学镜头组件中第二透镜与第三透镜为塑胶非球面透镜。 说 明 书 CN 103852866 A 5 3/5 页 6 0015 其中， 所述的光学镜头组件光学总长小于12.5mm， 视场角为180度， 光圈数F/NO控 制在 2.2， 保证大光圈。 0016 采用上述技术方案后的有益效果体现在 ： 本发明的透镜。
14、组采用两个塑胶透镜与两 个玻璃透镜混合搭配， 相对其他透镜组的光学镜头来说具有镜头长度小的优势且成本低， 同时通过采用非球面镜片使光线经过高次曲面的折射， 可以确保光线精确地聚焦于一点， 有效的消除光线的各种像差， 确保成像的高品质。通过光学镜头的各个镜片的搭配可以有 效的缩短镜头的高度小于 12.5mm， 视场角为 180 度， 光圈数 F/NO 控制在 2.2， 保证大光圈 ； 通过光阑中置， 可以降低镜头系统中各种像差的产生， 保证镜头成像品质 ； 采用塑料镜片与 玻璃镜片混合搭配， 有效控制镜头长度， 保证大光圈， 减轻镜头的重量， 同时降低制造成本， 提高生产效率。 0017 通过以。
15、下的描述并结合附图， 本发明将变得更加清晰， 这些附图用于解释本发明 的实施例。 附图说明 0018 图 1 本发明光学镜头组的结构示意图 ； 0019 图 2 本发明光学镜头组件的 MTF( 调制光学传递函数 ) 示意图 0020 图 3 本发明光学镜头组件的场曲示意图 0021 图 4 本发明光学镜头组件的畸变示意图 0022 附图标注说明 ： 1- 第一透镜 ； 2- 固定光阑 ； 3- 第二透镜 ； 4- 第三透镜 ； 5- 第四透 镜 ； 6- 滤光片 ； 7- 像方。 具体实施方式 0023 下面结合附图详细说明发明的具体实施方式 ： 如图 1 所示， 一种光学镜头组件， 包 括固。
16、定光阑 (2)， 一组透镜， 一个玻璃滤光片 (6)， 该组透镜包括同光轴上自物方向像方 (7) 依次排列的第一透镜(2)， 第二透镜(3)， 第三透镜(4)， 第四透镜(5)， 该第二透镜(3)、 第三 透镜 (4) 表面均为非球球， 其非球面公式为 ： 0024 0025 其中， Z 表示透镜表面各点的 Z 坐标值， Y 表示透镜表面上各点的 Y 轴坐标值， CURV 为透镜表面的曲率半径的倒数， K 为圆锥系数， A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 为高阶非球面系数， 第二 透镜 (3)， 第三透镜 (4) 的前、 后表面的面型参数分别如表 1， 表 2， 表 3， 表 4 所。
17、示 ： 说 明 书 CN 103852866 A 6 4/5 页 7 0026 0027 0028 该固定光阑(2)设置于第一透镜(1)与第二透镜(3)之间， 该玻璃滤光片(6)位于 第四透镜 (5) 之后， 即该光学镜头组件的成像面 (7) 之前， 其中第一透镜 (1) 的中心厚度为 0.890.92mm， 优选0.9mm ； 第二透镜(3)的中心厚度为2.282.31mm， 优选2.29mm ； 第三 透镜 (4) 的中心厚度为 1.53 1.56mm， 优选 1.55mm ； 第四透镜 (5) 的中心厚度为 0.48 0.52mm， 优选 0.5mm。 0029 所述的第一透镜 (1) 。
18、的材料为光学玻璃 HOYA LAC8， 该第二透镜 (3) 的材料为 光学塑胶 ARTON D4531F( 环状烯烃系聚合物 )， 该第三透镜 (4) 的材料为光学塑胶 ARTON D4531F( 环状烯烃系聚合物 )， 该第四透镜 (5) 的材料为光学玻璃 HOYA FDS90， 该玻璃滤光 片 (6) 的材料为光学玻璃肖特 D263T。 0030 所述的第一透镜 (1) 折射率为 1.696802， 色散系数为 55.4597 ； 第二透镜 (3) 折 射率为 1.514872， 色散系数为 56.8393 ； 第三透镜 (4) 折射率为 1.846663， 色散系数为 23.784813。
19、 ； 第四透镜 (5) 折射率为 1.514872， 色散系数为 56.8393。 0031 所述的光学镜头组件中第二透镜 (3) 与第三透镜 (4) 为塑胶非球面透镜， 其余透 镜为玻璃球面透镜。 0032 所述的光学镜头组件光学总长小于 12.5mm， 其中， 所述的第一透镜 (1) 前表面凸 面且凸向物方， 且凸球面半径为 43.8 44mm ； 后表面上下端为平面中间部分为凹面且中心 凹向物方， 且凹球面半径为 2.4 2.6mm ； 第二透镜 (3) 前表面上下端为平面中间部分为凸 面且凸向物方， 后表面上下端为凸面且中心凸向物方 ； 第三透镜 (4) 前表面为凸面且凸向 说 明 书。
20、 CN 103852866 A 7 5/5 页 8 物方， 后表面为凸面且中心凸向像方 ； 第四透镜 (5) 前表面为凹面且中心凹向物方， 且凹球 面半径为 2.7 2.8mm ； 后表面为凹面且凹向像方， 且凹球面半径为 5.0 5.1mm。 0033 本发明光学镜头组件的有效焦距为 2.2mm， 后焦距为 2.0mm， 光学总长为 12mm， 光 圈数F/NO控制在2.2， 保证大光圈， 视场角为180度， 并对各种像差进行良好矫正， 得到理想 的光学性能。 通过第一， 第四玻璃透镜与第二第三塑胶透镜搭配， 解决了现有技术如中国专 利 201220301153 镜头的成像效果差， 第一镜片。
21、易刮伤， 易被腐蚀等缺点。为高清广角汽车 可视系统类电子产品的开发提供了解决方案。 0034 图2是本发明的光学镜头组件的调制传递函数(Modulation Transfer Function， 简称 MTF) 曲线图， 图中横坐标表示空间频率， 单位 ： 线对每毫米 (1p/mm) ； 纵坐标表示调制 传递函数(MTF)的值， 所述MTF的值用来评价镜头组件的成像清晰状况， 取值范围为01， MTF 曲线代表镜头的成像清晰能力， 对图像的还原能力。从图 2 可以看出， 各角度视场上子 午方向(T)和弧矢方向(S)的MTF曲线较密集特别是中心视场取值高， 其表示 ： 该镜头组件 在整个成像面上。
22、具有良好的一致性， 能够在整个成像面上清晰的成像， 能够满足互补金属 氧化物半导体 (CMOS) 以及电荷藕合器件 (CCD) 影像传感器接收的要求。 0035 图 3 和图 4 分别为本发明光学镜头组件的场曲和畸变图， 从图 3 与图 4 可以看 出， 该镜头组件的场曲小于 0.2mm， 畸变小于 95， 能够满足市场上互补金属氧化物半导体 (CMOS) 以及电荷藕合器件 (CCD) 影像传感器接收的要求。 0036 通过以上具体实施方式可知， 本发明的透镜组采用两个塑胶透镜与两个玻璃透镜 混合搭配， 同时通过采用非球面镜片使光线经过高次曲面的折射， 可以确保光线精确地聚 焦于一点， 有效的。
23、消除光线的各种像差， 确保成像的高品质。 通过光学镜头的各个镜片的搭 配可以有效的缩短镜头的高度小于 12.5mm， 视场角为 180 度， 光圈数 F/NO 控制在 2.2， 保证 大光圈 ； 相对中国专利 201220301153 镜头来说具有镜头视场角度大， 镜头高度小的优势。 且通过光阑放在第一透镜与第二透镜之间， 可以更佳有效减少降低镜头系统中各种像差的 产生， 保证镜头成像品质， 解决了中国专利 201220301153 镜头的成像效果差 ； 采用第一透 镜， 第四透镜为玻璃球面透镜与第二， 第三塑胶透镜混合搭配， 有效控制镜头长度， 减轻镜 头的重量， 同时降低制造成本， 提高生。
24、产效率， 尤其保证镜头表面耐刮伤， 耐腐蚀等要求解 决了现有技术如中国专利 201220301153 镜头表面塑胶材质无耐刮伤， 耐腐蚀的问题。 0037 以上所述， 仅是本发明的较佳实施案例， 并非对本发明的技术范围作任何限制， 本 行业的技术人员， 在本技术方案的启迪下， 可以做出一些变形与修改， 凡是依据本发明的技 术实质对以上的实施例所作的任何修改、 等同变化与修饰， 仍均属于本发明技术方案的范 围内。 说 明 书 CN 103852866 A 8 1/2 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103852866 A 9 2/2 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103852866 A 10 。