[發(fā)明專利]攝像鏡頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010126510.5
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN102193167A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 吳星佑;蕭金廷
• 申請（專利權）人: 吳星佑
• 主分類號: G02B13/18
• 分類號: G02B13/18
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 林青

技術領域?本發(fā)明涉及適用于手機或攝像頭的高倍、小型且低成本的高性能攝像鏡頭。背景技術隨著無線通訊網絡和因特網技術的發(fā)展，手機或PC使人與人之間的聯(lián)系越來越緊密。手機或攝像頭所帶來的照相功能在為視頻溝通提供便利的同時，也提高了產品或解決方案的市場競爭力。高質量、高解析度和低成本、操作簡便及小型化成了適用于手機或攝像頭的攝像鏡頭所競相優(yōu)化的指標。

早期的攝像鏡頭采用單片鏡頭，如美國專利或專利申請US?6,055,105B1、US2003/0117709A1，歐洲專利EP?0819952A2所公開的相關鏡頭，只是具有最低成本和重量最輕的優(yōu)勢。不足在于難以修正像差，尤其在廣角鏡頭上難以修正像差。此外，畸變(distortion)、場曲(field?curvature)和閃光(astigmatism)等方面的指標也無法得到有效修正。

美國專利公開US?2003/0117723和2004/0036983，歐洲專利公開EP1357414A1所揭示的技術方案采用的是典型的兩片鏡頭，單著重在改善單片透鏡的色差問題。若鏡頭的色差太大，照出的影像中物體邊緣會出現(xiàn)彩色的毛邊，若色差越小，則影像越清晰，越接近于實際人眼看到的圖像。這些方案中兩片透鏡的鏡片必須由不同材料組成，且該兩種材料的阿貝數(shù)(AbbeV，也就是v?number，本說明書中將用v表示；該值越大，系統(tǒng)越不容易產生色差)要有顯著不同。一般采用塑膠或玻璃來改善單片透鏡的各種像差。但該方案的像差仍然過大，這些鏡頭只適用于低解析度的應用場合。

美國專利或專利申請公開US?6,882,483B1、US?7,239,458B2、US?2003/0193605A1，日本專利公開JP?2001-075006等則采用三片鏡片來修正像差，尤其是色差。其中，美國專利US?6,882,483B1采用兩片塑膠鏡片加上一片塑膠或玻璃鏡片，主要針對畸變進行改良。假設理想的像高是y₀，實際上的像高是y，則畸變(Distortion)D可以表達為：

D＝[(y-y₀)/y₀]×100(％)

該值越小對應的影像品質越好，即影像越接近于真實物體。若是畸變過大，影像會扭曲變形。該專利方案中的畸變僅能達到：

2.0％＜|DIST6|＜5.0％

|DIST8-DIST6|＜0.61％

|DIST10-DIST8|＜0.8％

其中DIST6、DIST8和DIST10分別代表像高為總像高的60％、80％和100％時所對應的畸變值D。而美國專利US?7,239,458B2中則三片鏡片均采用塑膠材料。除此之外，該方案雖能將鏡頭組縮小到total?tract(光圈到像平面的距離)在5.8毫米～7毫米之內；然其尚有不足之處如縱向色差(lateral?color)還是很大，如圖1所示，光的入射角在30度以內時，中間一條曲線所代表的縱向色差的最大值為1.7微米～2.8微米。

MTF(Modulation?Transfer?Function，調制傳遞函數(shù))是評價圖像清晰度的一個重要參數(shù)，我們可以引入該參數(shù)來評價鏡頭成像的解析度，MFT越高，鏡頭成像的畫質越清晰。以MAX和MIN分別代表入射光強度的最大值和最小值，則

MTF＝(MAX-MIN)/(MAX+MIN)

對于理想的光信號因MAX＝1，MIN＝0，則MTF＝1；當該信號進入一光學系統(tǒng)后，必然因各種光損使得MTF下降；若MTF＝0表示光信號完全通不過該光學系統(tǒng)，因此MTF的范圍為0～1，且會隨著空間頻率(單位為cycle/millimeter，通常簡寫為lp/mm)的增加而下降。人眼可以分辨的最低MTF為0.2。美國專利US?8,882,483B1中的三片鏡片也采用塑膠材料，如圖2所示，縱坐標代表入射光的歸一化強度，每條曲線代表不同光入射角度下的MTF，則在人眼可接受的MFT范圍內，該專利方案所對應的空間頻率僅能達到140lp/mm，并且各個角度的曲線太過彎曲，不夠直，而不夠貼近理想曲線的直線線條意味著各個角度的空間頻率線條和理想線條差距過大，將降低成像品質。

上述現(xiàn)有技術之不足在于，綜合解析度、色差及像差等方面的指標來看，現(xiàn)有技術方案還難以面面俱到地實現(xiàn)兼顧。

發(fā)明內容?本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足之處，而提出一種攝像鏡頭，小型化地實現(xiàn)高解析度、色差及像差的修正。