一种小体积耐高低温AI广角镜头的制作方法

一种小体积耐高低温ai广角镜头
技术领域
1.本发明涉及一种小体积耐高低温ai广角镜头。


背景技术：

2.人工智能artificialintelligence，英文缩写为ai。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。
3.人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能,人工智能应用于机器人、语言识别、图像识别等人工智能与光学镜头的研发水平息息相关，随着人工智能的发展，现有的ai镜头的总长ttl偏大，达19.63mm，导致镜头的体积增大，重量重，成本高，畸变较大，且为负畸变，成像还原效果相比正畸变差，因此人们对ai镜头的要求也提出一个更高的层次，在保证高解析度的同时也要求小体积小型化、耐高低温良好和小正畸变等。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种小体积耐高低温ai广角镜头。
5.为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种小体积耐高低温ai广角镜头，包括：沿着光轴从物侧至像侧依次排列的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光阑、光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、滤光片，所述光焦度为负的第一透镜为塑胶非球面镜片且凹面朝向像侧，所述光焦度为正的第二透镜为塑胶非球面镜片且凸面朝向物测，所述光焦度为正的第三透镜为玻璃球面镜片且凸面朝向像测，所述光焦度为负的第四透镜为塑胶非球面镜片，所述光焦度为负的第四透镜的两面都为凹面；光焦度为正的第五透镜为塑胶非球面镜片，所述光焦度为正的第五透镜的两面都为凸面。
7.作为优选，光焦度为负的第一透镜的有效焦距为f1，所述光焦度为正的第二透镜的有效焦距为f2，所述光焦度为正的第三透镜的有效焦距为f3，所述光焦度为负的第四透镜的有效焦距为f4，所述光焦度为正的第五透镜的有效焦距为f5，所述光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光阑、光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、滤光片的整体有效焦距为f，所述f3与f4的比值范围为-1.3＜f3/f4＜-0.6，所述f1与f5的比值范围为-1.6＜f1/f5＜-0.7，所述f2与f1的比值范围为-3.2＜f2/f1＜-1.8，所述f2、f3、f满足4.5＜f2+f3/f＜6.1。
8.作为优选，光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光阑、光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、滤光片的整体总长度l<15mm。
9.作为优选，光焦度为正的第二透镜的折射率大于1.50。
10.作为优选，光焦度为正的第三透镜的折射率大于1.45。
11.作为优选，光焦度为负的第四透镜的折射率大于1.60。
12.本发明的有益效果如下：本发明采用合理光焦度分配的具有特定结构形状的透镜组成的广角镜头，可以在紧凑架构下达到高解像力；此外，由于镜片数量只有5片，架构简单，因此降低成本和加快研发周期；采用本发明提供的光学透镜系统的结构形状、透镜材质的折射率等参数与成像条件匹配较佳，使得透镜系统的球差、慧差、象散、场曲、倍率色差、位置色差得到很好的校正，保证在整个像面都能均匀成像，满足高像素的使用要求且结构紧凑、外形尺寸小和耐高低温。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图；
14.图2为在常温25℃时的mtf解析图；
15.图3为在高温80℃时的mtf解析图；
16.图4为低温-30℃时的mtf解析图；
17.图5为本发明的场曲图；
18.图6为本发明的畸变图；
19.图7为本发明的相对照度图。
具体实施方式
20.下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：
21.如图1所示，一种小体积耐高低温ai广角镜头，包括：沿着光轴从物侧至像侧依次排列的光焦度为负的第一透镜e1、光焦度为正的第二透镜e2、光阑st、光焦度为正的第三透镜e3、光焦度为负的第四透镜e4、光焦度为正的第五透镜e5、滤光片e6，所述光焦度为负的第一透镜e1为塑胶非球面镜片且凹面朝向像侧，所述光焦度为正的第二透镜e2为塑胶非球面镜片且凸面朝向物测，所述光焦度为正的第三透镜e3为玻璃球面镜片且凸面朝向像测，所述光焦度为负的第四透镜e4为塑胶非球面镜片，所述光焦度为负的第四透镜e4的两面都为凹面；所述光焦度为正的第五透镜e5为塑胶非球面镜片，所述光焦度为正的第五透镜e5的两面都为凸面。
22.如图1所示，所述光焦度为负的第一透镜e1的有效焦距为f1，所述光焦度为正的第二透镜e2的有效焦距为f2，所述光焦度为正的第三透镜e3的有效焦距为f3，所述光焦度为负的第四透镜e4的有效焦距为f4，所述光焦度为正的第五透镜e5的有效焦距为f5，所述光焦度为负的第一透镜e1、光焦度为正的第二透镜e2、光阑st、光焦度为正的第三透镜e3、光焦度为负的第四透镜e4、光焦度为正的第五透镜e5、滤光片e6的整体有效焦距为f，所述f3与f4的比值范围为-1.3＜f3/f4＜-0.6，所述f1与f5的比值范围为-1.6＜f1/f5＜-0.7，所述f2与f1的比值范围为-3.2＜f2/f1＜-1.8，所述f2、f3、f满足4.5＜f2+f3/f＜6.1。
23.如图1所示，光焦度为负的第一透镜e1、光焦度为正的第二透镜e2、光阑st、光焦度为正的第三透镜e3、光焦度为负的第四透镜e4、光焦度为正的第五透镜e5、滤光片e6的整体总长度l<15mm。
24.如图1所示，光焦度为正的第二透镜e2的折射率大于1.50，光焦度为正的第三透镜e3的折射率大于1.45，所述光焦度为负的第四透镜e4的折射率大于1.60。
25.具体实施参数如下：
26.一种小体积耐高低温ai广角镜头的各项参数依次列于表1和表2中。需要注意的是，下述的表一与表二所列的数据为本发明的数据，并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的变动，其仍应属于本发明的范畴内。
27.其中，表一中，光学系统有效焦距为3.4mm，光圈值为2.3，光学系统总长为14.3mm，全视场角为90
°
，surf为表面编号，type为表面类型，radius为曲率半径，thickness为透镜厚度，index为折射率，abb为色散系数，efl-e为焦距。
[0028][0029][0030]
surf1、surf2对应为光焦度为负的第一透镜e1的两个表面，surf3、surf4对应为光焦度为正的第二透镜e2的两个表面，surfsto为光阑装置st表面，surf6、surf7对应为光焦度为正的第三透镜e3的两个表面，surf8、surf9对应为光焦度为负的第四透镜e4的两个表面，surf10、surf11对应为光焦度为正的第五透镜e5的两个表面，surf12、surf13对应为滤光片e6的两个表面。
[0031]
所用的光学透镜均属于塑胶非球面透镜，非球面数据如下表二：
[0032]
[0033]
[0034]
[0035][0036]
表二
[0037]
f3/f4＝-0.835，f1/f5＝-1.056，f2/f1＝-2.134，(f2+f3)/f＝5.599满足要求，ttl＝14.3mm，满足要求，第二透镜的折射率为1.53，满足要求，第三透镜的折射率为1.51，满足要求，第四透镜的折射率为1.66，满足要求，第五透镜的折射率为1.62，满足要求。
[0038]
在本发明实施例中，图2、图3和图4分别表示常温25℃、高温80℃和低温-30℃时的调制传递函数(mtf)曲线图，代表了光学系统的综合解像能力，图中横轴表示空间频率，单位：圈数每毫米(cycles/mm)，纵轴表示调制传递函数(mtf)的数值，mtf的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0-1，特别指出，光学传递函数是用来评价一个光学系统的成像质量较准确、直观和常见的方式，其曲线越高、越平滑，表明系统的成像质量越好，对真实图像的还原能力越强；从图2可以看出，在常温25℃时的可见光波段在空间频率为200lp/mm时，中心附近成像区域mtf>0.5,成像质量非常好，本具体实现方式提供的光学镜头对各种像差，如球差、慧差、象散、场曲、倍率色差、位置色差等进行了校正，从而提高了分辨率；从图3和图4可看出在高温和低温时的mtf都满足高解析度，高低温解析良好；图5和图6分别表
示场曲图和畸变图，由图5可知场曲值控制在-0.05mm到0.05mm之间，场曲值越小对镜头的成像质量越好；由图6可知畸变控制3.5％之内，畸变值越小对镜头的成像效果越好；由图7可知该光学系统相对照度大于52％。
[0039]
本发明提供的一种光学镜头，解决了现有ai镜头兼顾了小正畸变、总长短、体积小、耐高低温良好和高解像力，以满足更高ai摄像要求的摄像设备需求。本发明采用合理光焦度分配的具有特定结构形状的透镜组成的广角镜头，可以在紧凑架构下达到高解像力；此外，由于镜片数量只有5片，架构简单，因此降低成本和加快研发周期；采用本发明提供的光学透镜系统的结构形状、透镜材质的折射率等参数与成像条件匹配较佳，使得透镜系统的球差、慧差、象散、场曲、倍率色差、位置色差得到很好的校正，保证在整个像面都能均匀成像，满足高像素的使用要求且结构紧凑、外形尺寸小和耐高低温。
[0040]
需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。