一种微距广角无畸变镜头的制作方法

一种微距广角无畸变镜头
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种微距广角无畸变镜头。
3.

背景技术：

4.随着摄像头的发展，越来越多的场景需要使用到近景深的成像，比如测量景深，门锁人脸识别等场景，但目前近景深的成像容易产生较大畸变，且视角窄。
5.

技术实现要素：

6.鉴于现有镜头的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种微距广角无畸变镜头，其具有近景深、角度广和低畸变的特点。
7.本实用新型的具体实施方案是：
8.一种微距广角无畸变镜头，其特征在于：包括沿光线自左向右入射方向依次设置的光阑a、镜片组b、平行平板及ima 像面，所述镜片组b包括沿光线入射方向依次设置的的第一正弯月透镜、第二负弯月透镜和第三曲面正透镜，所述的第一正弯月透镜、第二负弯月透镜和第三曲面正透镜为塑料非球面镜；第一正弯月透镜物侧光学面为凸面、像侧光学面为凹面；第二负弯月透镜物侧光学面为凹面、像侧光学面为凸面；第三曲面正透镜近光轴处的物侧光学面为凸面、像侧光学面为凹面且远离光轴的两光学面均具有反向弯。
9.进一步的，所述第一正弯月透镜和第二负弯月透镜之间的空气间隔为0.25mm～0.35mm，第二负弯月透镜和第三曲面正透镜之间的空气间隔为0.2mm～0.3mm。
10.进一步的，将由光阑a、镜片组b、平行平板及ima 像面组成的光学系统的总焦距设定为f，沿光线入射方向将第一正弯月透镜、第二负弯月透镜、第三曲面正透镜的镜片焦距依次设置为f1、f2、f3，各镜片焦距关系如下：1.1《f1/f《1.5、-1.5《f2/f《0.5、1.3《f3/f《1.9。
11.进一步的，所述光学系统的技术指标如下：
12.（1)焦距：effl=1.77mm ；（2）f 数=2.4 ；（3）视场角：2w≥92
°
；（4）成像圆直径大于ф3.6；（5）工作光谱范围：430nm～650nm；（6）光学总长 ttl≤2.5mm，光学后截距≥0.5mm ；（7）f-tan(theta)畸变=-2%。
13.进一步的，所述第一正弯月透镜、第二负弯月透镜和第三曲面正透镜的非球面面型方程如下：
14.；
15.其中，z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c为非球面近轴的曲率，c=1/r,r为曲率半径，c为曲率半径的倒数，k为圆锥系数，a1为非球面第2阶系数，a2为非球面第4阶系数，a3为非球面第6阶系数，a4为非球面第8阶系数，a5为非球面第10阶系数，a6为非球面第12阶系数，a7为非球面第14阶系数，a8为非球面第16阶系数。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：第一正弯月透镜镜片能对光线的入射角进行收敛，当光线经过第二负弯月透镜和第三曲面正透镜时，第二负弯月透镜和
第三曲面正透镜两片镜片能进行像差平衡；第二负弯月透镜和第三曲面正透镜采用低色散的玻璃，当光线经过时，能校正二级像差和色差，使得镜头系统通过面型的合理搭配，像差得到良好的校正。
17.附图说明：
18.图1为本实用新型实施例光学系统的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例mtf值示意图；
20.图3为本实用新型实施例场曲和光学畸变示意图；
21.图中：100-光阑a；200-镜片组b；210-第一正弯月透镜；220-第二负弯月透镜；230-第三曲面正透镜；300-平行平板；400-ima 像面。
22.具体实施方式：
23.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明；
24.如图1所示，本实用新型微距广角无畸变镜头包括沿光线自左向右入射方向依次设置的光阑a、镜片组b、平行平板300及ima 像面400，其中镜片组b包括沿光线入射方向依次设置的的第一正弯月透镜210、第二负弯月透镜220和第三曲面正透镜230，所述的第一正弯月透镜、第二负弯月透镜和第三曲面正透镜为塑料非球面镜，第一正弯月透镜镜片能对光线的入射角进行收敛，当光线经过第二负弯月透镜和第三曲面正透镜时，第二负弯月透镜和第三曲面正透镜两片镜片能进行像差平衡；第二负弯月透镜和第三曲面正透镜采用低色散的玻璃，当光线经过时，能校正二级像差和色差，使得镜头系统通过面型的合理搭配，像差得到良好的校正。
25.本实施例中，所述第一正弯月透镜和第二负弯月透镜之间的空气间隔为0.25mm～0.35mm，第二负弯月透镜和第三曲面正透镜之间的空气间隔为0.2mm～0.3mm。
26.本实施例中，将光学系统的总焦距设定为f，沿光线入射方向将第一正弯月透镜、第二负弯月透镜、第三曲面正透镜的镜片焦距依次设置为f1、f2、f3，各镜片焦距关系如下：1.1《f1/f《1.5、-1.5《f2/f《0.5、1.3《f3/f《1.9。
27.依据光线入射方向各个镜片的参数如下：
[0028][0029]
在本实施例中，非球面的面型方程如下：
[0030][0031]
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c为非球面近轴的曲率，c=1/r,r为曲率半径，c为曲率半径的倒数，k为圆锥系数，a1为非球面第2阶系数，a2为非球面第4阶系数，a3为非球面第6阶系数，a4为非球面第8阶系数，a5为非球面第10阶系数，a6为非球面第12阶系数，a7为非球面第14阶系数，a8为非球面第16阶系数，3非球面镜片的非球面系数如下：
[0032]
面号1面2面3面r0.8242.006-1.481k0.699-100.0029.042a1000a20.3900.994-2.304a3-18.8063.47127.978a4496.702-127.294-328.947a5-7474.777702.9653024.417a663134.5974403.499-18557.575a7-278788.640-55964.24165947.573a8502094.560147355.360-97260.507
[0033]
面号4面5面6面r-3.3790.5410.657k29.634-5.083-2.487a1000a2-4.054-0.339-0.812a325.464-1.2081.055a4-121.8323.983-1.138a5416.974-5.5440.918a6-956.1844.207-0.510a71617.346-1.6710.164a8-1358.9160.271-0.023
[0034]
本实施例中，此光学系统实现的技术指标如下：
[0035]
（1）焦距：effl=1.77mm ；（2）f 数=2.4 ；（3）视场角：2w≥92
°
；（4）成像圆直径大于ф3.6；（5）工作光谱范围：430nm～650nm；（6）光学总长 ttl≤2.5mm，光学后截距≥0.5mm ；（7）f-tan(theta)畸变=-2%
[0036]
上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
[0037]
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
[0038]
同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
[0039]
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
[0040]
本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0041]
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。