一种超短TTL日夜共焦的光学镜头的制作方法

文档序号:18264347发布日期:2019-07-27 08:58阅读:315来源:国知局
一种超短TTL日夜共焦的光学镜头的制作方法
本发明涉及一种超短ttl、日夜共焦的光学镜头。
背景技术
:随着市场的迅速发展,对镜头的像素,性耐性,ttl要求越来越高。目前市面超广角类玻塑混合镜头高低温虚焦现象比较严重,无法保持在低温、高温的情况下依然成像清晰。而全部透明的玻璃片的镜头成本较高,同样的性能能需要更多的镜片,体积偏大,重量也会较重,减少镜片又无法满足目前市场大光圈、高像质的需求。技术实现要素:鉴于此,本发明的目的在于提供一种超短ttl日夜共焦的光学镜头,其具有超短的光学总长、大像面和大视场角,在白天和黑夜、低温和高温的环境中均可清晰成像。本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是:一种超短ttl日夜共焦的光学镜头,其包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的第一透镜,其物侧面为凸面非球面,像侧面为凹面非球面;光阑元件;具有正光焦度的第二透镜,其物侧面为凸面非球面,像侧面为凹面非球面;具有正光焦度的第三透镜,其物侧面为凹面非球面,像侧面为凸面非球面;具有正光焦度的第四透镜,其物侧面和像侧面均为凸面球面;具有负光焦度的第五透镜,其物侧面为凹面球面,像侧面为凸面球面;红外滤波片;保护玻璃;感光芯片。作为优选地,第一透镜、第二透镜和三透镜均为塑胶镜片,第四透镜和第五透镜均为玻璃镜片。作为优选地,光学镜头的总焦距为f,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,各个焦距同时满足以下关系:-3<f1/f<0;7<f2/f<13;0<f3/f<3.0;1.5<f4/f<5;-5<f5/f<0。作为优选地,光学镜头的光学后焦为d,d和f满足以下关系:1.2≤d/f≤3。作为优选地,第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的组合焦距为f25,f25和f满足以下关系:0<f25/f<3。作为优选地,第一透镜的色散系数为vdlens1,第二透镜的色散系数为vdlens2,第三透镜的色散系数为vdlens3,第四透镜的色散系数为vdlens4,第五透镜的色散系数为vdlens5,各个色散系数同时满足以下关系:vdlens1≤60;vdlens2≤30;vdlens3≤60;vdlens4≤60;vdlens5≤30。作为优选地,第一透镜、第二透镜和第三透镜的非球面的表面形状满足以下方程:z=cy2/{1+√[1-c2y2]}+a2y2+a4y4+a6y6+a8y8+a10y10+a12y12+a14y14+a16y16;上述方程中,参数c为半径所对应的曲率,y为径向坐标,k为圆锥二次曲线系数;a2至a16分别表示各径向坐标所对应的系数。本发明的有益效果是:1、本发明实现ttl≤11mm,实现超短光学总长,缩减整机空间。2、本发明由2枚玻璃球面,3枚塑胶非球面构成,缩减了成本。3、本发明实现了可见光和近红外共焦,可在白天和黑夜成像清晰。4、本发明解决了-40℃~85℃温度下虚焦问题,可在不同温差下清晰成像5、本实发明的像面高度可达φ6.5mm。。附图说明图1为本发明的光路图;图2为本发明在常温下的mtf曲线;图3为本发明在常温下可见光的离焦曲线;图4为本发明在常温下红外光的离焦曲线;图5为本发明在温度为-40℃时的离焦曲线;图6为本发明在温度为85℃时的离焦曲线。具体实施方式下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参照图1,本发明的实施例提出了一种超短ttl日夜共焦的光学镜头,其特征在于,其包括由物侧至像侧依次设置的第一透镜1、光阑元件2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、红外滤波片7、保护玻璃8和感光芯片9。第一透镜1的光焦度为负,其物侧面s1为凸面非球面,像侧面s2为凹面非球面;第二透镜3的光焦度为正,其物侧面s4为凸面非球面,像侧面s5为凹面非球面;第三透镜4的光焦度为正,其物侧面s6为凹面非球面,像侧面s7为凸面非球面;第四透镜5的光焦度为正,其物侧面s8和像侧面均为凸面球面;第五透镜6的光焦度为负,其物侧面s9为凹面球面,像侧面s10为凸面球面。第一透镜1为塑胶非球面镜片,采用草帽形状,有效的压缩视场,减小入射角,降低轴外视场带来的像差,具有较大负光焦度以矫正第二透镜3和第三透镜4的高低温温漂,且增大反远比。第二透镜3为塑胶非球面镜片,采用厚弯月形状,第三透镜4镜片为塑胶非球面,采用薄弯月透镜,光阑元件2设置在第二透镜3前,使主面前置,缩短ttl。第四透镜5和第五透镜6均为玻璃球面,形状分别为双凸,弯月形状,胶合使用,用力与矫正色差,缩短ttl。本光学镜头的总焦距为f,第一透镜1的焦距为f1,第二透镜3的焦距为f2,第三透镜4的焦距为f3,第四透镜5的焦距为f4,第五透镜6的焦距为f5,各个焦距同时满足以下关系:-3<f1/f<0;7<f2/f<13;0<f3/f<3.0;1.5<f4/f<5;-5<f5/f<0。作为本发明的一种优选方案,光学镜头的光学后焦为d,d和f满足以下关系:1.2≤d/f≤3。作为本发明的一种优选方案,第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5和第五透镜6的组合焦距为f25,f25和f满足以下关系:0<f25/f<3。作为本发明的一种优选方案,第一透镜1的色散系数为vdlens1,第二透镜3的色散系数为vdlens2,第三透镜4的色散系数为vdlens3,第四透镜5的色散系数为vdlens4,第五透镜6的色散系数为vdlens5,各个色散系数同时满足以下关系:vdlens1≤60;vdlens2≤30;vdlens3≤60;vdlens4≤60;vdlens5≤30。参照图1,第一透镜1、第二透镜3和第三透镜4的非球面的表面形状满足以下方程:z=cy2/{1+√[1-(1+k)c2y2]}+a2y2+a4y4+a6y6+a8y8+a10y10+a12y12+a14y14+a16y16;上述方程中,参数c为半径所对应的曲率,y为径向坐标,y的单位和透镜的长度单位相同,k为圆锥二次曲线系数;a2至a16分别表示各径向坐标所对应的系数。当k小于-1时,透镜的面形曲线为双曲线,当k等于-1时,透镜的面形曲线为抛物线;当k介于-1到0之间时,透镜的面形曲线为椭圆,当k系数等于0时,透镜的面形曲线为圆形,当k系数大于0时,透镜的面形曲线为扁圆形。在其中一个实施例中,f=2.81mm,f/no.=2.40,像高=φ6.5mm,ttl=11.00mm,fov=162°。各镜片的具体面型参数如表1所示:其中,s3指光阑元件2的表面,s11指红外滤波片7的物侧面,s12指红外滤波片7的像侧面,s13指透明保护片8的物侧面,s14指透明保护片8的像侧面。表1表面面类型曲率半径厚度材质折射率色散系数口径被摄物平面无限infs1非球面4.7110.4塑胶1.5455.904.70s2非球面1.1371.3752.40s3stoinfinity-0.0381.72s4非球面4.8191.512塑胶1.6422.401.74s5非球面5.8160.0912.00s6非球面-15.4280.75塑胶1.5455.902.00s7非球面-2.3380.082.60s8球面7.0041.784玻璃1.6955.503.80s9球面-2.8030.45玻璃1.9417.904.10s10球面-5.0660.34.60s11红外滤波片平面0.3玻璃1.5264.22.30s12红外滤波片平面3.55.20s13保护玻璃平面0.4玻璃1.5264.25.20s14保护玻璃平面0.16.50ima球面平面0.46.50表1中各非球面面型的具体参数如表2所示:表2图2为本实施例在常温下的mtf曲线,其说明了本实施例在常温下能够清晰成像,具有高像质。图3为本实施例在常温下可见光的离焦曲线,图4为本实施例在常温下红外光的离焦曲线,图3和图4的结果说明本发明能够实现可见光和近红外共焦,因此在白天和黑夜均能清晰成像。图5为本实施例在温度为-40℃时的离焦曲线,图6为本实施例在温度为85℃时的离焦曲线,图5和图6的结果说明本发明解决了-40℃~85℃温度下虚焦问题,可在不同温度下清晰成像。当前第1页12
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