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申请/专利权人：辽宁中蓝光电科技有限公司

摘要：本发明涉及一种长焦距双棱镜潜望式镜头，由物侧至像侧依序包含：一使光路弯曲的光学反射元件Ⅰ，反射面与光轴夹角为45°；一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于光轴处为凹面；一具正屈折力且呈弯月型的第二透镜，其像侧面为凸面；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面位于光轴处为凸面，像侧面为凹面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面；一具正屈折力的第五透镜，其像侧面于光轴处为凹面；一具正屈折力的第六透镜，其像侧面中存在反曲点；一使光路弯曲的光学反射元件Ⅱ，反射面与光轴夹角为45°。本发明通过改变光轴方向，实现潜望功能，并满足手机超薄厚度的配置，通过配合手机上的机械伸缩机构达到不占用手机屏幕面积的目的。

主权项：1.一种长焦距双棱镜潜望式镜头，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：一使光路弯曲的光学反射元件Ⅰ，反射面与光轴夹角为45°；一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于光轴处为凹面；一具正屈折力且呈弯月型的第二透镜，其像侧面为凸面；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面位于光轴处为凸面，像侧面为凹面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面；一具正屈折力的第五透镜，其像侧面位于光轴处为凹面；一具正屈折力的第六透镜，其像侧面中存在反曲点；一使光路弯曲的光学反射元件Ⅱ，反射面与光轴夹角为45°；所述光学反射元件Ⅰ的光线入射面和光学反射元件Ⅱ的光线出射面均为球面，且光线入射面和光线出射面分布于透镜的光轴两侧，所述光学反射元件Ⅰ和第一透镜之间设有光阑，所有透镜均为非球面塑料镜片，且满足以下条件式：TanFOV2.745-1.29Rg1Rg2≤-0.952f15mmf3efl0.650.15t2t30.295D4imgh0.65其中，Rg1为光学反射元件Ⅰ的光线入射面的曲率半径，Rg2为光学反射元件Ⅱ的光线出射面的曲率半径，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距，efl为镜头的有效焦距，t2为第三透镜的物侧面到第二透镜的像侧面距离，t3为第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面距离，D4为第四透镜的通光半孔径，imgh为半像高，FOV为视场角；所述光学反射元件Ⅰ和光学反射元件Ⅱ均为45°棱镜；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用偶次非球面塑料镜片。

全文数据：长焦距双棱镜潜望式镜头技术领域本发明涉及光学镜头，特别是一种长焦距双棱镜潜望式镜头，适用于潜望式手机和小型便携式电子产品。背景技术现有的手机摄像头，除了要求高像素、大光圈以外，还要受制于手机的轻量化和超薄等机械结构，目前，智能手机的全面屏刘海屏在市场上掀起热潮，这使得镜头的安装空间更为狭小，本申请是为适应镜头安装空间日趋狭小而提出的。发明内容本发明的目的是为了提供一种结构设计更为合理、安装空间大大缩小的长焦距双棱镜潜望式镜头，通过改变光轴方向，实现潜望功能，并满足手机超薄厚度的配置，通过配合手机上的机械伸缩机构达到不占用手机屏幕面积的目的。本发明的技术方案是：一种长焦距双棱镜潜望式镜头，其技术要点是，由物侧至像侧依序包含：一使光路弯曲的光学反射元件Ⅰ，反射面与光轴夹角为45°；一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于光轴处为凹面；一具正屈折力且呈弯月型的第二透镜，其像侧面为凸面；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面位于光轴处为凸面，像侧面为凹面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面；一具正屈折力的第五透镜，其像侧面位于光轴处为凹面；一具正屈折力的第六透镜，其像侧面中存在反曲点；一使光路弯曲的光学反射元件Ⅱ，反射面与光轴夹角为45°；所述光学反射元件Ⅰ的光线入射面和光学反射元件Ⅱ的光线出射面均为球面，且光线入射面和光线出射面分布于透镜的光轴两侧，所述光学反射元件Ⅰ和第一透镜之间设有光阑，所有透镜均为非球面塑料镜片，且满足以下条件式：TanFOV＞2.745-1.29Rg1Rg2≤-0.952f15mmf3efl0.650.15t2t30.295D4imgh0.65其中，Rg1为光学反射元件Ⅰ的光线入射面的曲率半径，Rg2为光学反射元件Ⅱ的光线出射面的曲率半径，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距，efl为镜头的有效焦距，t2为第三透镜的物侧面到第二透镜的像侧面距离，t3为第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面距离，D4为第四透镜的通光半孔径，imgh为半像高，FOV为视场角。上述的长焦距双棱镜潜望式镜头，所述光学反射元件Ⅰ和光学反射元件Ⅱ均为45°棱镜，利用全反射原理，使光轴方向改变，有利于透镜部分的小型化。上述的长焦距双棱镜潜望式镜头，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用偶次非球面塑料镜片。本发明的有益效果是：1、由于光学反射元件Ⅰ的光线入射面为球面，球面的设计在相同的尺寸下有利于增大视场角并且减小组装的公差，同时光学反射元件Ⅱ的光线出射面为球面，同样增加的光线的折射角，适用于长焦距的光学系统，光线入射面和光线出射面两个球面的曲率半径满足-1.29Rg1Rg2≤-0.952，从而满足小尺寸、大成像范围的要求。2、由于第一透镜为具有正屈折力的透镜，且焦距f15mm,以此限制第一透镜的屈光度，有利于提高整个光学系统的解析能力。3、由于第三透镜到第二透镜的距离t2、第三透镜到第四透镜的距离t3满足0.15t2t30.295，有利于相差的校正和场曲的控制。4、由于第三透镜的有效焦距f3与镜头有效焦距efl满足f3efl0.65，故合理控制了第三透镜的屈光度，有利于提高成像清晰度。5、由于第四透镜的通光半孔径D4与半像高imgh满足D4imgh0.65，故有利于镜头的小型化，有效的限制了镜头的尺寸，使之满足手机超薄的要求。6、TanFOV2.745有效的限制了像高、有效焦距和总长的合理分配。7、第四透镜和第五透镜，有利于光焦度的合理分配达到缩短总长，控制像差达到实际使用要求的目的。综上，本发明通过两个光学反射元件和六片非球面透镜的组合形式实现长焦距双棱镜潜望式镜头，通过改变光轴方向，实现潜望功能，配合手机上的伸缩机构达到不占用手机屏幕面积的目的，满足手机超薄厚度的配置。附图说明图1是本发明的镜头的结构示意图；图2是本发明的镜头的光路图；图3是本发明实施例1的镜头的垂轴色差图，其中横坐标为垂轴色差值，纵坐标为归一化视场；图4是本发明实施例1的镜头的像散场曲图，其中横坐标为场曲值，纵坐标为0.8视场像高；图5是本发明实施例1的镜头的光学畸变曲线图，其中横坐标为畸变百分比，纵坐标为0.8视场像高；图6是本发明实施例2的镜头的垂轴色差图，其中横坐标为垂轴色差值，纵坐标为归一化视场；图7是本发明实施例2的镜头的像散场曲图，其中横坐标为场曲值，纵坐标为0.8视场像高；图8是本发明实施例2的镜头的光学畸变曲线图，其中横坐标为畸变百分比，纵坐标为0.8视场像高；图9是本发明实施例3的镜头的垂轴色差图，其中横坐标为垂轴色差值，纵坐标为归一化视场；图10是本发明实施例3的镜头的像散场曲图，其中横坐标为场曲值，纵坐标为0.8视场像高；图11是本发明实施例3的镜头的光学畸变曲线图，其中横坐标为畸变百分比，纵坐标为0.8视场像高。图中：P1.光学反射元件Ⅰ、P2.第一透镜、P3.第二透镜、P4.第三透镜、P5.第四透镜、P6.第五透镜、P7.第六透镜、P8.光学反射元件Ⅱ；1.光学反射元件Ⅰ的光线入射面、2.反射面、3.光学反射元件Ⅰ的光线出射面、stop.光阑、5.第一透镜的物侧面、6.第一透镜的像侧面、7.第二透镜的物侧面、8.第二透镜的像侧面、9.第三透镜的物侧面、10.第三透镜的像侧面、11.第四透镜的物侧面、12.第四透镜的像侧面、13.第五透镜的物侧面、14.第五透镜的像侧面、15.第六透镜的物侧面、16.第六透镜的像侧面、17.光学反射元件Ⅱ的光线入射面、18.反射面、19.光学反射元件Ⅱ的光线出射面、20.像面。具体实施方式实施例1如图1、图2所示，该长焦距双棱镜潜望式镜头，由物侧至像侧依序包含：一使光路弯曲的光学反射元件ⅠP1，反射面2与光轴夹角为45°；一具正屈折力的第一透镜P2，第一透镜的物侧面5于光轴处为凹面；一具正屈折力且呈弯月型的第二透镜P3，第二透镜的像侧面8为凸面；一具负屈折力的第三透镜P4，其物侧面位于光轴处为凸面，像侧面均为凹面；一具正屈折力的第四透镜P5，第四透镜的物侧面11为凸面；一具正屈折力的第五透镜P6，第五透镜的像侧面14于光轴处为凹面；一具正屈折力的第六透镜P7，第六透镜的像侧面16中存在反曲点；一使光路弯曲的光学反射元件ⅡP8，反射面18与光轴夹角为45°。所述光学反射元件Ⅰ的光线入射面1和光学反射元件Ⅱ的光线出射面19均为球面，且光线入射面和光线出射面分布于透镜的光轴两侧，所述光学反射元件ⅠP1和第一透镜P2之间设有光阑stop，所有透镜均为非球面塑料镜片，且满足以下条件式：TanFOV＞2.745-1.29Rg1Rg2≤-0.952f15mmf3efl0.650.15t2t30.295D4imgh0.65其中，Rg1为光学反射元件Ⅰ的光线入射面的曲率半径，Rg2为光学反射元件Ⅱ的光线出射面的曲率半径，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距，efl为镜头的有效焦距，t2为第三透镜的物侧面到第二透镜的像侧面距离，t3为第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面距离，D4为第四透镜的通光半孔径，imgh为半像高，FOV为视场角。本实施例中，所述光学反射元件ⅠP1和光学反射元件ⅡP8均为45°棱镜，利用全反射原理，使光轴方向改变，有利于透镜部分的小型化。所述第一透镜P2、第二透镜P3、第三透镜P4、第四透镜P5、第五透镜P6和第六透镜P7均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程式：Z＝cy2[1+{1－1+kc2y2}+12]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16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。本实施例中，第一透镜P2，其物侧面于光轴处为凹面，像侧面为凸面；第二透镜P3，其物侧面于光轴处为凹面，像侧面于光轴处为凸面；第三透镜P4，其物侧面位于光轴处为凸面，像侧面于光轴处为凹面；第四透镜P5，其物侧面和像侧面于光轴处均为凸面；第五透镜P6，其物侧面于光轴处为凸面，像侧面于光轴处为凹面；第六透镜P7，其物侧面于光轴处为凹面，像侧面于光轴处为凸面，其物侧面和像侧面中均存在反曲点，状似M型。镜头的具体设计参数如表1和表2所示：表1表2本实施例中，透镜的视场角为70°，半像高为2.322mm，光学反射元件Ⅰ45°棱镜的光线入射面的曲率半径为-7.086，斜边与光轴倾角为45°，光学反射元件Ⅱ45°棱镜的光线出射面的曲率半径为7.444，斜边与光轴倾角为45°，第一透镜的有效焦距f1为3.143mm，第二透镜的有效焦距f2为5.874mm，第三透镜的有效焦距f3为-2.228mm，第四透镜的有效焦距f4为3.642mm，第五透镜的有效焦距f5为30.45mm，第六透镜的有效焦距f6为75.933mm，镜头的有效焦距efl为3.431mm，第三透镜的物侧面到第二透镜的像侧面距离t2为0.05mm，第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面距离t3为0.3244mm，第四透镜的通光半孔径D4为1.5066mm，则TanFOV＝2.747Rg1Rg2＝-0.952f3efl＝0.649t2t3＝0.154D4imgh＝0.649参见图1，该镜头的各个透镜的形状比较匀称，便于成型生产，而且镜片间距合理，便于后期的结构设计。参见图3，所示镜头的垂轴色差，表示镜头成像系统的垂轴色差，垂轴色差表示在系统整个像面上，各颜色波长焦点位置的差异，垂轴色差越小，表示各颜色波长光线汇聚的越好参见图4，所示镜头的像散场曲，不同曲线代表不同的波长，S代表弧矢场曲，T代表子午场曲，二者做差就是系统的像散，像散和场曲是影响轴外视场光线的重要像差，像散过大会严重影响轴外视场的成像质量，场曲会造成中心和边缘成像不在一个平面。参见图5，所示镜头的光学畸变曲线，畸变不影响像的清晰度，但会引起系统变形，本系统畸变小于2％，对成像影响很小。实施例2镜头的形状同实施例1。镜头的具体设计参数如表3和表4所示：表3表4本实施例中，透镜的视场角为71°，半像高为2.322mm，光学反射元件Ⅰ45°棱镜的光线入射面的曲率半径为-7.0857，斜边与光轴倾角为45°，光学反射元件Ⅱ45°棱镜的光线出射面的曲率半径为5.779，斜边与光轴倾角为45°，第一透镜的有效焦距f1为3.282mm，第二透镜的有效焦距f2为6.047mm，第三透镜的有效焦距f3为-2.252mm，第四透镜的有效焦距f4为3.647mm，第五透镜的有效焦距f5为30.708mm，第六透镜的有效焦距f6为41.943mm，镜头的有效焦距efl为3.531mm，第三透镜的物侧面到第二透镜的像侧面距离t2为0.05mm，第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面距离t3为0.3287mm，第四透镜的通光半孔径D4为1.5023mm，则TanFOV＝2.904Rg1Rg2＝-1.226f3efl＝0.6378t2t3＝0.152D4imgh＝0.647参见图6，所示镜头的垂轴色差，表示镜头成像系统的垂轴色差，垂轴色差表示在系统整个像面上，各颜色波长焦点位置的差异，垂轴色差越小，表示各颜色波长光线汇聚的越好。参见图7，所示镜头的像散场曲，不同曲线代表不同的波长，S代表弧矢场曲，T代表子午场曲，二者做差就是系统的像散，像散和场曲是影响轴外视场光线的重要像差，像散过大会严重影响轴外视场的成像质量，场曲会造成中心和边缘成像不在一个平面。参见图8，所示镜头的光学畸变曲线，畸变不影响像的清晰度，但会引起系统变形，本系统畸变小于2％，对成像影响很小。实施例3镜头的形状同实施例1。镜头的具体设计参数如表5和表6所示：表5表6本实施例中，透镜的视场角为70°，半像高为2.322mm，光学反射元件Ⅰ45°棱镜的光线入射面的曲率半径为-7.0857，斜边与光轴倾角为45°，光学反射元件Ⅱ45°棱镜的光线出射面的曲率半径为5.5497，斜边与光轴倾角为45°，第一透镜的有效焦距f1为3.639mm，第二透镜的有效焦距f2为5.877mm，第三透镜的有效焦距f3为-2.312mm，第四透镜的有效焦距f4为3.682mm，第五透镜的有效焦距f5为30.605mm，第六透镜的有效焦距f6为32.357mm，镜头的有效焦距efl为3.564mm，第三透镜的物侧面到第二透镜的像侧面距离t2为0.1mm，第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面距离t3为0.3403mm，第四透镜的通光半孔径D4为1.4975mm，则TanFOV＝2.747Rg1Rg2＝-1.2768f3efl＝-0.648t2t3＝0.294D4imgh＝0.6449参见图9，所示镜头的垂轴色差，表示镜头成像系统的垂轴色差，垂轴色差表示在系统整个像面上，各颜色波长焦点位置的差异，垂轴色差越小，表示各颜色波长光线汇聚的越好。参见图10，所示镜头的像散场曲，不同曲线代表不同的波长，S代表弧矢场曲，T代表子午场曲，二者做差就是系统的像散，像散和场曲是影响轴外视场光线的重要像差，像散过大会严重影响轴外视场的成像质量，场曲会造成中心和边缘成像不在一个平面。参见图11，所示镜头的光学畸变曲线，畸变不影响像的清晰度，但会引起系统变形，本系统畸变小于2％，对成像影响很小。

权利要求：1.一种长焦距双棱镜潜望式镜头，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：一使光路弯曲的光学反射元件Ⅰ，反射面与光轴夹角为45°；一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于光轴处为凹面；一具正屈折力且呈弯月型的第二透镜，其像侧面为凸面；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面位于光轴处为凸面，像侧面为凹面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面；一具正屈折力的第五透镜，其像侧面位于光轴处为凹面；一具正屈折力的第六透镜，其像侧面中存在反曲点；一使光路弯曲的光学反射元件Ⅱ，反射面与光轴夹角为45°；所述光学反射元件Ⅰ的光线入射面和光学反射元件Ⅱ的光线出射面均为球面，且光线入射面和光线出射面分布于透镜的光轴两侧，所述光学反射元件Ⅰ和第一透镜之间设有光阑，所有透镜均为非球面塑料镜片，且满足以下条件式：TanFOV2.745-1.29Rg1Rg2≤-0.952f15mmf3efl0.650.15t2t30.295D4imgh0.65其中，Rg1为光学反射元件Ⅰ的光线入射面的曲率半径，Rg2为光学反射元件Ⅱ的光线出射面的曲率半径，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距，efl为镜头的有效焦距，t2为第三透镜的物侧面到第二透镜的像侧面距离，t3为第三透镜的像侧面到第四透镜的物侧面距离，D4为第四透镜的通光半孔径，imgh为半像高，FOV为视场角。2.根据权利要求1所述的长焦距双棱镜潜望式镜头，其特征在于：所述光学反射元件Ⅰ和光学反射元件Ⅱ均为45°棱镜。3.根据权利要求1所述的长焦距双棱镜潜望式镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用偶次非球面塑料镜片。

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