成像镜头的制作方法

本发明涉及一种成像镜头。
背景技术：
：在vr/ar交互系统中(vr为虚拟现实技术，英文全称：virtualreality；ar为增强现实技术，英文全称：augmentedreality)，使用双目定位系统来实现人的肢体动作和虚拟场景的交互，来提高沉浸感和交互体验。其中，光学成像镜头是双目定位系统的关键器件。该镜头常需要大的fov(视场角，英文全称：fieldofview)来满足空间定位追踪需求，短的长度来提高外观设计视觉体验和跌落可靠性。此外，小的f数(镜头光圈大小的数值)，大的相对照度有利于增加图像处理精确度，提高双目视觉系统空间定位精度和交互实时性。此外，小的cra(主光线倾斜角，英文全称：chiefrayangle)角度有利于提高镜头在前方有透明遮挡物时的相面漂移适应性。当前用于双目视觉系统的镜头的f数(镜头光圈大小的数值)大多在2.5以上，cra(主光线倾斜角，英文全称：chiefrayangle)角度大于25度的镜头，造成图像的亮度较低不清晰，环境适应性低问题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的成像镜头的f数较大而造成图像的亮度较低不清晰的缺陷，提供一种成像镜头。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种成像镜头，其特点在于，所述成像镜头自物方到像方依次同轴排列有：一第一透镜，所述第一透镜为球面镜，所述第一透镜的光焦度为负，所述第一透镜包括第一球面和第二球面；一第二透镜，所述第二透镜为非球面镜，所述第二透镜的光焦度为正，所述第二透镜包括第一非球面和第二非球面；一光阑；一第三透镜，所述第三透镜为非球面镜，所述第三透镜的光焦度为正，所述第三透镜包括第三非球面和第四非球面；一第四透镜，所述第四透镜为球面镜，所述第四透镜的光焦度为正，所述第四透镜包括第三球面和第四球面；一第五透镜，所述第五透镜为球面镜，所述第五透镜的光焦度为正，所述第五透镜包括第五球面和第六球面；一滤光片，所述滤光片包括相对设置的第一平板面和第二平板面；其中，所述第一球面、所述第二球面、所述第一非球面、所述第二非球面、所述光阑、所述第三非球面、所述第四非球面、所述第三球面、所述第四球面、所述第五球面、所述第六球面、所述第一平板面和所述第二平板面自物方到像方依次同轴排列。较佳地，所述第一透镜、第四透镜和所述第五透镜的材质均为玻璃；所述第二透镜、所述第三透镜的材质均为塑料。较佳地，所述第一透镜的折射率为1.70-1.85，阿贝数为45.5-53.4；所述第二透镜的折射率为1.58-1.65，阿贝数为21.3-30.2；所述第三透镜的折射率为1.53-1.62，阿贝数为53.4-60.2；所述第四透镜的折射率为1.65-1.74，阿贝数为50.4-60.7；所述第五透镜的折射率为1.73-1.85，阿贝数为21.3-30.4。较佳地，所述第一透镜的折射率为1.77，阿贝数为49.61；所述第二透镜的折射率为1.64，阿贝数为23.9；所述第三透镜的折射率为1.54，阿贝数为55.9；所述第四透镜的折射率为1.73，阿贝数为54.66；所述第五透镜的折射率为1.84，阿贝数为23.78。较佳地，所述滤光片的折射率为1.47-1.58，阿贝数为62.3-68.7。较佳地，所述第一透镜的焦距和所述成像镜头的焦距的比值的绝对值为0.7-1.5；所述第二透镜的焦距和所述成像镜头的焦距的比值的绝对值为6.2-7.1；所述第三透镜的焦距和所述成像镜头的焦距的比值的绝对值为1.2-2.3；所述第四透镜的焦距和所述成像镜头的焦距的比值的绝对值为8.7-10.5；所述第五透镜的焦距和所述成像镜头的焦距的比值的绝对值为10.7-13.5。较佳地，所述第四透镜与所述第五透镜胶合，其中，所述第四透镜的第四球面与所述第五透镜的第五球面胶合，且所述第四球面与所述第五球面的曲率半径相同。较佳地，所述第一球面的曲率半径为-54.35mm，厚度为0.49mm；所述第二球面的曲率半径为2.37mm，厚度为0.74mm；所述第一非球面的曲率半径为3.27mm，厚度为3.07mm；所述第二非球面的曲率半径为3.11mm，厚度为0.23mm；所述光阑的曲率半径为∞，厚度为0.29mm；所述第三非球面的曲率半径为95.28mm，厚度为2.69mm；所述第四非球面的曲率半径为-2.21mm，厚度为0.05mm；所述第三球面的曲率半径为9.84mm，厚度为2.66mm；所述第四球面的曲率半径为-3.34mm，厚度为0.49mm；所述第五球面的曲率半径为-3.34mm，厚度为0.49mm；所述第六球面的曲率半径为-11.81mm，厚度为2.28mm；所述第一平板面的曲率半径为∞，厚度为0.21mm；所述第二平板面的曲率半径为∞，厚度为1.64mm。较佳地，所述成像镜头的光圈值为2.2，视场角为165.2度，cra小于7.5度。较佳地，所述第二透镜、所述第三透镜均为偶次非球面镜。本发明的积极进步效果在于：本发明提出的成像镜头通过适当的优化结构，有效地降低了成像镜头的f数，提高了成像镜头所拍摄视频的图像分辨率；本发明提出的成像镜头通过设计小cra的镜头，解决图像漂移严重的问题；并且，本发明通过采用玻璃和塑料不同材料的组合结构，降低成像镜头自身的重量并优化了成像镜头的单价成本。附图说明图1为本发明较佳实施例的成像镜头的结构示意图。图2为本发明较佳实施例的成像镜头的光路图。图3为本发明较佳实施例的成像镜头的光学畸变曲线图。图4为本发明较佳实施例的成像镜头的场曲图。图5为本发明较佳实施例的成像镜头的cra曲线图。图6为本发明较佳实施例的成像镜头的mtf曲线图。图7为本发明较佳实施例的成像镜头的相对照度曲线图。附图标记说明第一透镜10第一球面11第二球面12第二透镜20第一非球面21第二非球面22第三透镜30第三非球面31第四非球面32第四透镜40第三球面41第四球面42第五透镜50第五球面51第六球面52光阑60滤光片70第一平板面71第二平板面72方向x像面80具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。请结合图1和图2予以理解，本实施案例提供一种成像镜头，广角镜头沿方向x自物方到像方(也就是像面80)依次同轴排列有第一透镜10、第二透镜20、光阑60、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50和滤光片70。第一透镜10、第四透镜40和第五透镜50的材质均为玻璃；第二透镜20、第三透镜30的材质均为塑料。这样，通过采用玻璃和塑料不同材料的组合结构，有效降低了成本和镜头长度。第一透镜10为球面镜，第一透镜10的光焦度为负，第一透镜10包括第一球面11和第二球面12。第二透镜20为非球面镜，第二透镜20的光焦度为正，第二透镜20包括第一非球面21和第二非球面22。第三透镜30为非球面镜，第三透镜30的光焦度为正，第三透镜30包括第三非球面31和第四非球面32。第四透镜40为球面镜，第四透镜40的光焦度为正，第四透镜40包括第三球面41和第四球面42。第五透镜50为球面镜，第五透镜50的光焦度为正，第五透镜50包括第五球面51和第六球面52。滤光片70包括相对设置的第一平板面71和第二平板面72。第一球面11、第二球面12、第一非球面21、第二非球面22、光阑60、第三非球面31、第四非球面32、第三球面41、第四球面42、第五球面51、第六球面52、第一平板面71和第二平板面72自物方到像方依次同轴排列。第四透镜40与第五透镜50胶合，其中，第四透镜40的第四球面42与第五透镜50的第五球面51胶合，且第四球面42与第五球面51的曲率半径相同。第二透镜20、第三透镜30均为偶次非球面镜。在本实施例中，第一透镜10的折射率为1.70-1.85，阿贝数为45.5-53.4。较佳地，第一透镜10的折射率为1.77，阿贝数为49.61。第二透镜20的折射率为1.58-1.65，阿贝数为21.3-30.2。较佳地，第二透镜20的折射率为1.64，阿贝数为23.9。第三透镜30的折射率为1.53-1.62，阿贝数为53.4-60.2。较佳地，第三透镜30的折射率为1.54，阿贝数为55.9。第四透镜40的折射率为1.65-1.74，阿贝数为50.4-60.7。较佳地，第四透镜40的折射率为1.73，阿贝数为54.66。第五透镜50的折射率为1.73-1.85，阿贝数为21.3-30.4。较佳地，第五透镜50的折射率为1.84，阿贝数为23.78。滤光片70的折射率为1.47-1.58，阿贝数为62.3-68.7。较佳地，滤光片70的折射率为1.516，阿贝数为64.1。在本实施例中，第一透镜10的焦距和成像镜头的焦距的比值的绝对值为0.7-1.5；第二透镜20的焦距和成像镜头的焦距的比值的绝对值为6.2-7.1；第三透镜30的焦距和成像镜头的焦距的比值的绝对值为1.2-2.3；第四透镜40的焦距和成像镜头的焦距的比值的绝对值为8.7-10.5；第五透镜50的焦距和成像镜头的焦距的比值的绝对值为10.7-13.5。在本实施例中，第一球面11的曲率半径为-54.35mm，厚度为0.49mm。第二球面12的曲率半径为2.37mm，厚度为0.74mm。第一非球面21的曲率半径为3.27mm，厚度为3.07mm。第二非球面22的曲率半径为3.11mm，厚度为0.23mm。光阑60的曲率半径为∞，厚度为0.29mm。第三非球面31的曲率半径为95.28mm，厚度为2.69mm。第四非球面32的曲率半径为-2.21mm，厚度为0.05mm。第三球面41的曲率半径为9.84mm，厚度为2.66mm。第四球面42的曲率半径为-3.34mm，厚度为0.49mm。第五球面51的曲率半径为-3.34mm，厚度为0.49mm。第六球面52的曲率半径为-11.81mm，厚度为2.28mm。第一平板面71的曲率半径为∞，厚度为0.21mm。第二平板面72的曲率半径为∞，厚度为1.64mm。具体如下图表中所示：名称曲率半径(mm)厚度(mm)第一球面11-54.350.49第二球面122.370.74第一非球面213.273.07第二非球面223.110.23光阑60∞0.29第三非球面3195.282.69第四非球面32-2.210.05第三球面419.842.66第四球面42-3.340.49第五球面51-3.340.49第六球面52-11.812.28第一平板面71∞0.21第二平板面72∞1.64其中，成像镜头的非球面面型公式为：在上面公式中，z为非球面在光轴方向在高度为r时，距离非球面顶点的距离矢高，c为镜片面的曲率，k为圆锥系数，a、b、c、d、e、f、g、h为高阶非球面系数。下表为本实施例中各个非球面参数表：第一非球面21第二非球面22第三非球面31第四非球面32k-1.9210.82-3.46-11.357b0.01192-0.03093-0.02383.3955x10-4c9.6863x10-4-0.03651-0.82561-2.149x10-3d1.3945x10-40.06850.0148-5.589x10-5e-2.16x10-5-0.095421.559x10-37.267x10-6f-3.188x10-44.681x10-3-2.597x10-51.6842x10-1g2.515x10-6-0.12418-1.055x10-3-3.595x10-6在本实施例中，通过上述设置，实现了成像镜头的光圈值为2.2，视场角为165.2度，cra小于7.5度。成像镜头的ttl(镜头通光孔上面的镜头平面到芯片的感光平面的距离)为14.87mm，焦距为2.41mm，镜片最大直径为6mm。图3为本实施例的成像镜头的光学畸变曲线图，图4为本实施例的成像镜头的场曲图，可以看出该成像镜头的场曲绝对值在0.03mm，畸变曲线较为平滑，边缘大角度区域的图像压缩较为平缓，有效提高了展开图像的清晰度。图5为本实施例的成像镜头的成像镜头的cra曲线图，也就是成像镜头的cra角度和视场的关系图，该关系图表明该成像镜头的全视场cra角度在7.5以内，可以有效降低双目模组的图像漂移问题，提高双目定位系统的相对位置定位准确度。图6为本实施例的成像镜头的mtf曲线图(mtf英文全称：modulationtransferfunction，调制传递函数)，由曲线可知，各个视场的子午和弧矢的mtf曲线比较接近，表明该成像镜头的在子午(t)和弧矢(s)两个方向的成像一致性比较好，而且全视场的mtf极限频率对比度达到了0.2，该成像镜头的成像对比度较好。图7为本实施例的成像镜头的相对照度曲线图，该成像镜头在全视场范围相对照度大于0.9且曲线较为平滑，表明该成像镜头拍摄的图片在整个视场的图像亮度比较接近，不会出现局部较暗的情况。本发明提出的成像镜头通过适当的优化结构，有效地降低了成像镜头的f数，提高了成像镜头所拍摄视频的图像分辨率；本发明提出的成像镜头通过设计小cra的镜头，解决图像漂移严重的问题；并且，本发明通过采用玻璃和塑料不同材料的组合结构，降低成像镜头自身的重量并优化了成像镜头的单价成本。虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。当前第1页12