一种广角镜头的制作方法

本实用新型涉及一种广角镜头，尤其是猫眼用的广角镜头。
背景技术：
：要解决的技术问题或目的：(该技术问题是指解决了目前生产中遇到的困难或存在的问题，也可以是给人们带来便利的新创造。)猫眼，又称门镜，是装在住宅户门上的一种小型光学仪器，便于居民观察户外情况。已成为居家安全的必需品。从室内通过门镜向外看，能看清门外视场角约为120度范围内的所有景象，而从门外通过门镜却无法看到室内的任何东西。若在公房或私寓等处的大门上，装上此镜，对于家庭的防盗和安全，能起到一定的作用。猫眼按照成像方式，可以分为传统猫眼和电子猫眼。传统猫眼是光学成像，在在实际使用中有很多不便。比如，视角不够大，观看范围有限。出瞳较小，必须贴近门才能看清外面的像。而且因为传统猫眼没有提供光源，在夜晚楼道无灯时就不能使用。因此在家中有老人和儿童的情况下，因老人眼力不好，孩子身高不够，传统猫眼往往不便于他们使用。而且传统猫眼不仅仅不方便老人儿童使用，同时存在很大的家庭安全隐患：社会上已经出现了猫眼偷窥器，通过它犯罪分子可以从门外看到室内的情况，除了隐私无从保护之外，更会给犯罪分子实施犯罪提供便利。近些年，利用传统猫眼缺陷进行犯罪的新闻日渐增多，只要稍加留意，我们经常会从媒体上看到相关报道：犯罪分子发现屋里没人，拆下猫眼，用工具伸进门内打开锁具进行盗窃等案例。电子猫眼，又被称为可视门铃，它集成了猫眼和门铃的功能，并克服了传统光学猫眼的不足和安全隐患，增加了监控方面的作用，目前广泛用于家庭和高档酒店门口，是对传统的光学猫眼的一种升级和替代产品。电子猫眼由镜头、机构外壳和图像传感器、屏幕四部分组成。而决定电子猫眼的成像质量和视场角的、最重要的组成部分是镜头。目前市面上现有的电子猫眼的缺点如下：1.镜头长度无法改变，无法适应不同门厚。目前市面上现有的电子猫眼镜头，均采用一体化形式的光学系统，其光学总长无法改变。一体化的设计使得猫眼镜头在不同厚度的门上安装时存在一定的不适应性，为了消除不同门厚的影响，只能将镜头和机构外壳都装在门外，再通过线路连接到门内传感器部分获得图像信息。这样的猫眼镜头设计安全性很低，不法分子很容易从门外将机构内部的电路破坏掉，使整个装置无法使用。2.可以改变镜头长度，但视场角缩小，画质变差。视场角的大小决定了光学系统可以显示的视野范围，视场角越大，视野就越大。目前市面上大部分电子猫眼镜头采用的光学系统，视场角都比较小，无法实现很大范围的拍摄和监控，有较大的死角区域，存在一定的安全隐患。而且为了适应不同的门厚，在改变镜头长度的过程中，镜头的性能做出了较大的牺牲，视场角大幅缩小。3.分辨率低。市面上的猫眼镜头光学系统的解像力普遍较差，分辨率在130万像素以下，造成整个光学系统的清晰度差，用户体验不好。技术实现要素：本实用新型要克服现有电子猫眼的存在的缺陷，提供一种适用不同门厚、视场角大且恒定、分辨率高的电子猫眼用的一种广角镜头。一种广角镜头，其特征在于：从物面到像面依次包括第一群组G1、孔径光阑STP和第二群组G2；在成像面IMG，配置有固体摄像元件的光接收面；所述第一群组G1由同轴设置的具有负光焦度的第一镜片L1、具有负光焦度的第二镜片L2和具有正光焦度的第三镜片L3组成；所述第一镜片L1、第二镜片L2的前表面为凸面，后表面为凹面；所述第二群组G2由同轴设置的具有正光焦度的第四镜片L4、具有正光焦度的第五镜片L5、具有负光焦度的第六镜片L6和具有正光焦度的第七镜片L7组成；所述第五镜片L5和第六镜片L6组成胶合镜片，且胶合镜片的胶合面弯向物方；第一群组G1和第二群组G2由螺纹连接框连接，通过旋转螺纹，改变两群组之间的距离。同一视场的上光线和下光线通过第一群组G1后基本保持平行，并满足如下公式：其中为上光线与光轴的夹角、为下光线与光轴的夹角。基于从事此类产品设计制造丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的广角定焦镜头，能够改进一般现有的猫眼镜头，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。本实用新型创造的优点如下：1.实现可变光学总长，并且在变化过程中，其视场角和性能可维持不变。本实用新型镜头的光学系统，分为两个群组，由放在门外的猫眼镜头群组和放在门内的针孔群组镜头两部分组成，这两部分由螺纹连接框连接。通过特殊的光路和镜头结构设计，本实用新型的光学系统可以做到改变光学总长(TTL)的情况下，其视场角和性能可维持不变。也就是说本实用新型在不同厚度的门上都能使用，具有普遍性。同时因为在门外只需装一个传统猫眼(其内部是本实用新型设计的猫眼镜头群组)，针孔镜头群组和其他机构外壳与图像传感器均放在门内，因此本实用新型有效地避免了机构被破坏的风险。2.视场角大。本实用新型的镜头视场角可达150°，在改变光学系统总长适应不同门厚的情况下视场角不变，同时做到了大广角，在相同条件下可以看到更大范围的视场，实现大范围的拍摄和监控，死角区域明显减少，提高了门镜系统的安全性。3.分辨率高。通过对本实用新型的镜头进行像质优化设计，其解像力可以匹配1080P的图像传感器，达到了200万像素。相比于市面上的其他产品，本实用新型具有更高的清晰度，使得画面更清晰，提高了安全性的同时也提升了用户体验。针对目前市面上电子猫眼存在的问题，本实用新型将设计一种新型的广角镜头，提供一种新型电子猫眼，实现可变光学总长(TTL)，并且在保证200万像素1080P高清画质下，扩大镜头视场角、提高画面清晰度。附图说明图1是本实用新型中光学系统的结构示意图；图2是实施例1在不同位置情况下光学系统轴向色差示意图以及像面弯曲图。图3是实施例1在不同位置情况下的光学系统MTF示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。实施例1参照附图1、2、3该广角镜头，从物面到像面依次包括第一群组G1、孔径光阑STP和第二群组G2。在成像面IMG，配置有CCD和CMOS等的固体摄像元件的光接收面。就第一群组G1而言，从物体侧按顺序配置具有负光焦度的第一镜片L1、具有负光焦度的第二镜片L2和具有正光焦度的第三镜片L3组成。就第二群组G2而言，从物体侧按顺序配置具有正光焦度的第四镜片L4、具有正光焦度的第五镜片L5、具有负光焦度的第六镜片L6和具有正光焦度的第七镜片L7组成。其中第五镜片L5和第六镜片L6组成胶合镜片，且胶合镜片的胶合面弯向物方。广角镜头的第一群组G1和第二群组G2由螺纹连接框连接，通过旋转螺纹，能改变两群组之间的距离，以适应不同的门厚范围。在改变距离的同时能做到解像力基本不变。以下，示出关于实施例1广角镜头在不同位置情况下的各种数值数据。EFL(有效焦距)＝2.63mm(P1)～2.74mm(P2)～2.68mm(P3)FNo(像方F数)＝3.9(P1)～4.1(P2)～4.0(P3)FOV(视场角)＝150°(P1)～150°(P2)～150°(P3)TTL(光学总长)＝63.6mm(P1)～84.6mm(P2)～103.6mm(P3)表1显示了实施例1光学系统的结构参数，表2显示了实施例1对不同位置的镜头参数。表1实施例1光学系统结构参数表面序号表面类型曲率半径厚度折射率阿贝数S1球面29.490.891.8540.3S2球面6.854.61S3球面39.541.471.9135.2S4球面10.5130.41S5球面INF2.551.5361.3S6球面-18.110.44光阑球面INFAS8球面12.202.971.7551.4S9球面64.262.92S10球面7.644.221.4785.3S11球面-16.321.381.9518.0S12球面6.784.97S13球面9.272.311.5264.3S14球面-62.452.43像面球面表2实施例1对不同位置镜头参数表面序号位置1位置2位置3A22142图1是实施例1在不同位置情况下的光学系统的结构示意图图2是实施例1在不同位置情况下光学系统轴向色差示意图以及像面弯曲图。从图2可以看出，不同频率的光线的横向色差大部分都在爱里斑范围内，成像色差相对均匀，即轴向色差得到了很好的校正，可以实现清晰成像。而且系统的场曲较好的校正，虽然有着广角视场，但是全视场像质较为均匀。图3是实施例1在不同位置情况下的光学系统MTF示意图。从图3可见像质得到了很好的校正，可以轻松实现200万像素以上的输出性能。当前第1页1 2 3