一种超星光级高清光学镜头的制作方法

本发明属于光学镜头
技术领域：
，尤其涉及一种超星光级高清光学镜头。
背景技术：
：公开号为cn108227155a的专利文献提供了一种超星光级高清大像面定焦镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的凸凹负光焦度的第一透镜、凹凸负光焦度的第二透镜、凹凸正光焦度的第三透镜、双凸正光焦度的第四透镜、双凸正光焦度的第五透镜、双凹负光焦度的第六透镜、双凸正光焦度的第七透镜、凹凸负光焦度的第八透镜，双凸正光焦度的第九透镜和凸凹正光焦度的第十透镜。该发明采用10枚特定设置的透镜，通过创造性设计透镜镜头参数，具有超大通光量的特点，特别适合复杂条件下的监控需求，且达到取保镜头在f1.0大通光的前提下，提升成像质量，支持视场角广角110°，同时，在-40～70℃环境下使用可以保证解像力、满足成像要求。但是该发明所用镜头数量多，组装累计误差大；均为玻璃材质，成本高；光学总长接近46mm。公开号为cn108563000a的专利文献提供了一种超星光级高解像力定焦镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有凸凹负光焦度的第一透镜、双凹负光焦度的第二透镜、凹凸正光焦度的第三透镜、双凸正光焦度的第四透镜、凸凹正光焦度的第五透镜、凸凹负光焦度的第六透镜、双凹负光焦度的第七透镜、双凸正光焦度的第八透镜，双凸正光焦度的第九透镜、凸凹负光焦度的第十透镜和具有双凸正光焦度的第十一透镜。该发明采用11枚特定设置的透镜，具有超大通光量的特点，特别适合复杂条件下的监控需求，且达到取保镜头在f1.0大通光的前提下，提升成像质量，支持视场角广角110°，同时，在-40～70℃环境下使用可以保证解像力、满足成像要求。但是该发明所用镜头数量多，组装累计误差大；均为玻璃材质，成本高；光学总长接近46mm。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高清光学镜头，成本低，具有超星光级功能。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种超星光级高清光学镜头，沿光轴从物面到像面依次设置第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）、第五透镜（5）、第六透镜（6）和感光芯片（10），所述第三透镜（3）和第四透镜（4）之间设置光阑（7），所述第一透镜（1）、第三透镜（3）和第六透镜（6）为球面透镜；第二透镜（2）、第四透镜（4）和第五透镜（5）为非球面透镜，所述第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）、第五透镜（5）、第六透镜（6）的焦距依次为负、负、正、正、负、正。优选地，所述第一透镜（1）、第三透镜（3）和第六透镜（6）均为玻璃透镜。优选地，所述第二透镜（2）、第四透镜（4）、第五透镜（5）均为塑料透镜。优选地，所述第一透镜（1）为高折射率、低色散透镜。优选地，所述第五透镜（5）为超低色散透镜。优选地，所述第四透镜（4）的焦距f4与第五透镜（5）的焦距f5满足条件：1.1≤f4/f5≤1.2。优选地，所述第六透镜（6）与感光芯片（10）之间依次设置滤光片（8）和感光芯片保护玻璃（9）。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明光学镜头通过塑料非球面系数对光学镜头系统的初级及高级像差进行矫正，以及与玻璃镜片的配合使用，使得镜头的fno.达到0.95；实现了高低温（高温+80℃，低温-40℃）不跑焦；实现了解像力达到500万以上；同时使用塑料镜片，通过玻塑混合，使镜片总数由10枚下降到6枚，镜头的制造成本迅速下降，镜头光学总长在32mm以内，相对较短。本发明通过第二透镜、第四透镜和第五透镜使用塑料非球面镜片，既保证功能的实现，又降低了镜片的使用数量，从而降低镜头的总长。特别是第四透镜和第五透镜采用非球面镜片，镜头通光口径增大，主要带来球差和慧差的增大，能够非常有效地对球差、慧差进行校正，使得镜头的残余球差和慧差较小，从而实现超星光功能，fno.达到0.95。本发明通过正、负光焦度以及塑料非球面镜片的使用，结合机械结构，使得双方的变化量相一致，从而实现高低温不跑焦。本发明通过第二透镜、第四透镜和第五透镜使用非球面镜片，可以有效校正球差、慧差、像散、场曲等像差，从而提高镜头的解像品质，达到理想的解像力，实现解像力达到500万以上。一般需要达到超星光高清镜头要求，镜头在高低温的状态下不跑焦，玻璃镜片总数要达到10枚以上；本发明采用玻塑混合的设计，使用镜头镜片数减至6枚，同时玻璃镜片的单价是塑料镜片的2倍以上，且稳定性也不如塑料镜片，从而在实现降低成本的情况下，保证镜头质量。本发明将超星光级镜头的镜片数量由现有的10枚以上减至6枚，在一定程度上为光学总长的减少提供了相应空间，结合光学设计的修正，使最终镜头的光学总长下降到32mm以内，从而达到光学总长减短的效果。附图说明下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。图1：本发明超星光级高清光学镜头的结构示意图；图2：本发明超星光级高清光学镜头的球差曲线图；图3：本发明超星光级高清光学镜头的场曲及畸变曲线图；图4：本发明超星光级高清光学镜头的色差曲线图；图5：本发明超星光级高清光学镜头的mtf曲线图；其中，1-第一透镜，2-第二透镜，3-第三透镜，4-第四透镜，5-第五透镜，6-第六透镜，7-光阑，8-滤光片，9-感光芯片保护玻璃，10-感光芯片。具体实施方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。参阅图1，一种超星光级高清光学镜头，由6枚玻璃与塑料镜片混合构成，沿光轴从物面到像面依次设置有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和感光芯片10，第三透镜2和第四透镜3之间设置光阑7。上述光学透镜中，第一透镜1、第三透镜3、第六透镜6为球面透镜，材质为玻璃，第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5为非球面透镜，材质为塑料。上述光学透镜中，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6的焦距依次为负、负、正、正、负、正。作为本发明的优选实施方式，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6的焦距依次满足如下条件：-10.1≤f1≤-6.82；-25.1≤f2≤-20.0；8.7≤f3≤12.4；6.5≤f4≤11.2；-8.1≤f5≤-12.82；12.2≤f6≤21.2。本发明光学镜头中，第一透镜1为负弯月形透镜，第二透镜2为负弯月形透镜，第三透镜3为双凸透镜，第四透镜4为双凸透镜，第五透镜5为双凹透镜，第六透镜6为正弯月形透镜。本发明中，第一透镜为玻璃球面透镜，由于是玻璃材质，具有稳定的性能，保证镜头的各项性能评价，如：耐酸、耐碱，老化等。同时，选取高折射率、低色散牌号素材能够产生较少像差，作为本发明的优选实施方式，第一透镜的光学折射率nd=1.61，阿贝常数vd=63。第二透镜2、第三透镜3通过非球面及玻璃镜片的搭配选取，完成光线转折，尽量减少像差及高级像差的产生。第四透镜4、第五透镜5采用塑料非球面镜片，能够校正前三枚镜片产生的残余像差。第五透镜5，采用超低色散材质透镜，进一步校正色差及残余像差。作为本发明的优选实施方式，第五透镜5的光学折射率nd=1.49，阿贝常数vd=81。本发明中nd表示透镜材料d光的折射率，vd表示透镜材料的d光阿贝常数。在本发明中，第二透镜、第四透镜和第五透镜的非球面面型均满足如下方程式：，其中：c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，径向坐标的单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k＜-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k=-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当-1＜k＜0时，透镜的面形曲线为椭圆；当k=0时，透镜的面形曲线为圆形；当k＞0时，透镜的面形曲线为扁圆；~分别表示各径向坐标所对应的系数。第六透镜6后面设有感光芯片10，该感光芯片的分辨率可以满足500万以上像素的不同要求。同时，在第六透镜6后面设有感光芯片10，还装有滤光片8，不但可对感光芯片起到保护作用，同时可以滤掉所需波段外的杂光，从而提高像质。此外，在设计时，已充分考虑了感光芯片保护玻璃9所引入的像差，并在设计过程中加以矫正，从而提高镜头的品质。下面，列举一个实际设计实施例：其焦距f=5mm，总长=32mm，分辨率达到500mp。表1系统数据面编号面类型半径厚度材料conicobj物面infinity　　01球面60.50.5h-fk61-952球面5.120.2　-2.7313非球面-4.080.5k26r4非球面-7.221.465球面14.251.36h-zk7-24.836球面-14.250.23　-0.8594sto光阑infinity0.6　08非球面8.691.79k26r09非球面-7.3440.1　010非球面-6.640.6ep5000-3.08511非球面-4250.17　-20.116212球面8.1.9fcd1-10.10913球面-3.9471　-4.39714球面infinity0.3h-k9l15球面infinity1.016球面infinity0.45h-k9l17球面infinity　　表2非球面系数~编号a2a3a4a5a63-2.143e-032.7917e-03-3.135e-068.814e-073.5305e-0841.6624e-032.4120e-05-1.630e-064.3488e-08-3.386e-01083.4413e-041.2852e-05-2.428e-062.2387e-07-9.848e-0994.0673e-043.3875e-05-7.630e-07-1.419e-071.0492e-08101.5838e-03-3.364e-032.0627e-04-3.355e-072.3277e-08111.7709e-03-2.558e-033.5468e-05-2.952e-051.6598e-06上述表1和表2中：面编号1和2分别表示的是第一透镜1的第一面和第二面，第一透镜1的材质为h-fk61；面编号3和4分别表示的是第二透镜2的第一面和第二面，第二透镜2的材质为k26r；面编号5和6分别表示的是第三透镜3的第一面和第二面，第三透镜3的材质为h-zk7；面编号8和9分别表示的是第四透镜4的第一面和第二面，第四透镜4的材质为k26r；面编号10和11分别表示的是第五透镜5的第一面和第二面，第五透镜5的材质为ep5000；面编号12和13分别表示的是第六透镜6的第一面和第二面，第六透镜6的材质为fcd1；面编号14和15分别表示的是滤光片8的第一面和第二面，滤光片8的基底材质为h-k9l；面编号16和17分别表示的是感光芯片保护玻璃9的第一面和第二面，感光芯片保护玻璃9的基底材质为h-k9l；其中，所述第一面指朝向物面侧的一面，第二面指朝向像面的一面。通过采用以上技术方案，图2、图3、图4和图5分别给出了光学镜头的球差曲线、场曲及畸变曲线、色差曲线和mtf曲线，由图可知，本发明光学镜头的球差矫正到±0.03mm以内，在光谱带宽内球差校正得比较好，这样能增加镜头实拍画面的整洁度；由于用到非球面镜片，像散和场曲可以矫正到合适的范围，使得子午的解像力能够与弧矢方向的解像力相近；垂轴色差，f光、d光、c光相对垂轴色差在2μm以内，可满足镜头解像品质需求；mtf曲线图，该镜头有着优良的解像力，中心视场及0.7视场以内，160cycles/mm的空间频率有着较高的锐度。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12