一种微距镜头

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种微距镜头。

背景技术

随着手机镜头的快速发展，其中有关手机镜头的功能也越来越丰富，常规的手机镜头具有拍摄人像和自拍的拍摄功能，且主要集中在较大的物距进行拍摄，缺少对近距离、微观事物的拍摄手段。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种微距镜头，其解决了现有技术中镜头对近距离、微观事物进行拍摄不清晰的技术问题。本发明的微距镜头，其可以放大被拍摄的物体，具有放大镜或是显微镜的功效，可以呈现出较为清晰的图像，极大增强了手机的拍摄性能。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种微距镜头，包括第一～第四透镜、光阑和滤光片；其中第一～第四透镜以及滤光片从物侧到像侧依次同光轴分布，其中第一透镜具有正折射能力，物侧面和像侧面均为凸面；第二透镜具有负折射能力，像侧面在近轴范围内为凹面；第三透镜具有正折射能力，物侧面和像侧面均为凸面；第四透镜具有折射能力，在近轴范围内物侧表面为凸面、像侧表面为凹面；光阑置于被摄物体和第三透镜之间。

进一步地，微距镜头满足以下公式：

1

R5/R6<-0.15

其中，M为放大倍率，其定义为微距镜头物侧的物高和像侧的像高之间的比值；R5为第三透镜物侧表面的曲率半径；R6为第三透镜像侧表面的曲率半径。

进一步地，第一透镜满足以下控制条件：

R1/F1<0.9

其中，R1为第一透镜的物侧面有效径，F1为第一透镜的焦距。

进一步地，第一透镜满足以下控制条件：

CT1/ET1<1.8

其中，CT1为第一透镜的中心厚度；ET1为第一透镜的边缘厚度。

进一步地，第二透镜和第三透镜满足以下控制条件：

F2/F3<-0.6

其中，F2为第二透镜的焦距；F3为第三透镜的焦距。

进一步地，第四透镜满足以下控制条件：

0<(R7-SAG7)/R7<2

其中，R7为第四透镜的物侧中心处有效径；SAG7为第四透镜的边缘矢高。

进一步地，微距镜头满足以下公式：

FFL/BFl<3.8

其中，FFL为微距镜头的光学前焦，具体为物面到第一透镜物面在光轴上的距离；BFL为微距镜头的光学后焦，具体为第四透镜像面到像面在光轴上的距离。

进一步地，第一～第四透镜物侧和像侧表面采用非球面，非球面系数满足如下方程：

Z＝cy

+A10y

其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数。

本发明的有益效果是：本发明是一种具有在微距拍摄能力的镜头，通过本发明提供的微距镜头充当物镜，并且以手机或者平板的屏幕充当目镜从而达到放大图像和显微的效果。对比显微物镜，本发明具有更小的体积，并且可以修正畸变对镜头的影响，使拍摄的图像更加清晰。

附图说明

图1示出了本发明实施例1的微距镜头的结构示意图；

图2A示出了本发明实施例1的微距镜头的MTF曲线图；

图2B示出了本发明实施例1的微距镜头的畸变曲线图；

图2C示出了本发明实施例1的微距镜头的照度曲线图；

图3示出了本发明实施例2的微距镜头的结构示意图；

图4A示出了本发明实施例2的微距镜头的MTF曲线图；

图4B示出了本发明实施例2的微距镜头的畸变曲线图；

图4C示出了本发明实施例2的微距镜头的照度曲线图；

图5示出了本发明实施例3的微距镜头的结构示意图；

图6A示出了本发明实施例3的微距镜头的MTF曲线图；

图6B示出了本发明实施例3的微距镜头的畸变曲线图；

图6C示出了本发明实施例3的微距镜头的照度曲线图。

图中：1：第一透镜；2：第二透镜；3：第三透镜；4：第四透镜；5：滤光片；6：光阑。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

图1是本发明实施例1的微距镜头的结构图。如图1所示，根据本发明示例性实施方式的微距镜头，其沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有正折射力的第一透镜1；具有负折射能力的第二透镜2；光阑6；具有正折射能力的第三透镜3；具有正折射能力的第四透镜4和滤光片5(即IR片)。从物方入射的光线依序穿过上述各镜片表面最终成像在成像面。

设R5为第三透镜物侧表面的曲率半径；R6为第三透镜像侧表面的曲率半径，二者满足以下控制条件：

R5/R6<-0.15

此条件控制第三透镜3，满足条件后，可以提升镜头的拍摄性能，让拍摄图像更清晰。

1

其中，M为放大倍率，其定义为微距镜头物侧的物高和像侧的像高之间的比值；满足条件后的镜头可以实现放大景物的功能。

本实施例中，第一透镜1的物侧面有效径R1(单位毫米)和第一透镜1的焦距F1(单位毫米)满足条件：

R1/F1<0.9

其中，满足该条件后，镜头可以实现提升拍摄性能，让镜头具有更好的成像效果。

本实施例中，第一透镜1的中心厚度CT1(单位毫米)和第一透镜1的边缘厚度ET1(单位毫米)满足条件：

CT1/ET1<1.8

其中，满足该条件的镜头可以让镜头的第一透镜制造更加容易，降低成本。

本实施例中，第二透镜2的焦距F2(单位毫米)和第三透镜3的焦距F3(单位毫米)满足条件：

F2/F3<-0.6

其中，满足该条件的镜头可以有效整理光路，达到放大拍摄物体的效果。

本实施例中，第四透镜4的物侧中心处有效径R7(单位毫米)和第四透镜4的边缘矢高SAG7(单位毫米)满足条件：

0<(R7-SAG7)/R7<2

其中，满足该条件的镜头可以有效修正畸变对镜头的影响。

本实施例中，微距镜头的光学前焦FFL和微距镜头的光学后焦BFL满足条件：

FFL/BFl<3.8

其中，FFL具体为物面到第一透镜1物面在光轴上的距离，BFL具体为第四透镜4像面到像面在光轴上的距离。满足该条件的镜头可以实现放大拍摄物体和起到显微镜的拍摄效果。

表一(a)示出了实施例1的微距镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度及材料。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

本实施例的透镜组的设计参数具体请参照下表：

表一(a)

表一(b)

本实施例中，镜头具体参数如下表所示：

表一(c)

根据表一(a)、表一(b)和图1，将当前实施例的镜片形状和镜片的各项属性较为清楚的展示出来，说明当前实施例具有实现小型化的特点，并且可以实现在微距下拍摄。

根据表一(c)中和图2A中MTF曲线说明：满足条件后的镜头，在低频和高频下(低频、高频就是指频率的高低)，具有较高的数值，可以实现拍摄清晰的图像的效果。

根据表一(c)中和图2B中畸变曲线说明：满足条件后的镜头，可以减小畸变对光学系统的影响，让整个像面的图像更加清晰。

根据表一(c)中和图2C中照度曲线说明：满足条件后的镜头，可以提升镜头的照度，让边缘视场的照度更高，实现整个图像亮度均匀。

实施例2

图3是本发明实施例2的微距镜头的结构图。如图3所示，根据本发明示例性实施方式的微距镜头，其沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有正折射力的第一透镜1；光阑6；具有负折射能力的第二透镜2；具有正折射能力的第三透镜3；具有正折射能力的第四透镜4和滤光片5。从物方入射的光线依序穿过上述各镜片表面最终成像在成像面。

表二(a)示出了实施例2的微距镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度及材料。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

本实施例中，透镜组的具体设计参数请参照下表：

表二(a)

表二(b)

本实施例中，镜头具体参数如下表所示：

表二(c)

根据表二(a)、表二(b)和图3，将当前实施例的镜片形状和镜片的各项属性较为清楚的展示出来，说明当前实施例具有实现小型化的特点，并且可以实现在微距下拍摄。

根据表二(c)中和图4A中MTF曲线说明：满足条件后的镜头，在低频和高频下具有较高的数值，可以实现拍摄清晰的图像的效果。

根据表二(c)中和图4B中畸变曲线说明：满足条件后的镜头，可以减小畸变对光学系统的影响，让整个像面的图像更加清晰。

根据表二(c)中和图4C中照度曲线说明：满足条件后的镜头，可以提升镜头的照度，让边缘视场的照度更高，实现整个图像亮度均匀。

实施例3

图5是本发明实施例3的微距镜头的结构图。如图5所示，根据本发明示例性实施方式的微距镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：光阑6；具有正折射力的第一透镜1；具有负折射能力的第二透镜2；具有正折射能力的第三透镜3；具有负折射能力的第四透镜4和滤光片5。从物方入射的光线依序穿过上述各镜片表面最终成像在成像面。

表三(a)示出了实施例3的微距镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度及材料。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

本实施例中，透镜组的具体设计参数请参照下表：

表三(a)

表三(b)

本实施例中，镜头具体参数如下表所示：

表三(c)

根据表三(a)、表三(b)和图5，将当前实施例的镜片形状和镜片的各项属性较为清楚的展示出来，说明当前实施例具有实现小型化的特点，并且可以实现在微距下拍摄。

根据表三(c)中和图6A中MTF曲线说明：满足条件后的镜头，在低频和高频下具有较高的数值，可以实现拍摄清晰的图像的效果。

根据表三(c)中和图6B中畸变曲线说明：满足条件后的镜头，可以减小畸变对光学系统的影响，让整个像面的图像更加清晰。

根据表三(c)中和图6C中照度曲线说明：满足条件后的镜头，可以提升镜头的照度，让边缘视场的照度更高，实现整个图像亮度均匀。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。