一种光学镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种光学镜头。


背景技术：

2.车用驾驶员监控镜头由于座舱空间有限制，因此对于镜头的体积要求越来越严格，对于超小型的车规级镜头而言，受镜头材料、制作工艺的限制，体积难以做的更小，因此设计开发小型化、驾驶员监控镜头是需要全新的思路。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种光学镜头，以降低镜头尺寸，实现小型化应用。
4.根据本实用新型的一方面，提供了一种光学镜头，包括：沿物面至像面依次设置的第一透镜和第二透镜，透镜邻近所述物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近所述像面一侧的表面为像方表面；
5.所述第一透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第一透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第二透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第二透镜的像方表面朝向所述像面凸起；
6.所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，其中：|f1/f2|＞5。
7.可选的，所述第一透镜的折射率为n1；所述第二透镜的折射率为n2；其中：n1＞1.9；n2＞1.9。
8.可选的，所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度。
9.可选的，所述第一透镜和所述第二透镜均为玻璃透镜。
10.可选的，所述第二透镜为玻璃非球面透镜。
11.可选的，所述第一透镜的物方表面的光轴中心至像面的距离为ttl，所述光学镜头的有效焦距为efl，其中，ttl/efl＜2。
12.可选的，所述第一透镜的物方表面的光轴中心至像面的距离为ttl，其中，ttl＜12mm。
13.可选的，所述光学镜头还包括光阑；所述光阑位于所述第一透镜与所述第二透镜之间的光路中。
14.可选的，沿物面至像面还设置有滤光片；所述滤光片位于所述第二透镜的像方表面一侧。
15.可选的，沿物面至像面还设置有芯片保护玻璃；所述芯片保护玻璃位于所述滤光片的像方表面一侧。
16.本实用新型实施例的技术方案公开了一种光学镜头，包括：沿物面至像面依次设置的第一透镜和第二透镜，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；第一透镜的物方表面朝向物面凸起，第一透镜的像方表面朝向物面凸起；第二透镜的物方表面朝向像面凸起，第二透镜的像方表面朝向像面凸起；第一透镜的焦距为
f1，第二透镜的焦距为f2，其中：|f1/f2|＞5。本实用新型提供的光学镜头，通过合理分配各镜片焦距，有利于像差的矫正，保证该镜头具有较高的解像力，同时，通过合理设置各个透镜的面型，保证各个透镜满足光学性能的同时，可使整个光学镜头结构紧凑，光学镜头集成度高，从而降低镜头尺寸，实现小型化应用。
17.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的一种光学镜头的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种光学镜头的mtf图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
22.图1为本实用新型实施例提供的一种光学镜头的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的光学镜头包括：沿物面至像面依次设置的第一透镜101和第二透镜102，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；第一透镜101的物方表面朝向物面凸起，第一透镜101的像方表面朝向物面凸起；第二透镜102的物方表面朝向像面凸起，第二透镜102的像方表面朝向像面凸起；第一透镜101的焦距为f1，第二透镜102的焦距为f2，其中：|f1/f2|＞5。
23.其中，通过设置第一透镜101的焦距f1和第二透镜102的焦距f2满足|f1/f2|＞5，有利于像差的矫正，保证该镜头具有较高的解像力，同时，通过合理设置各个透镜的面型，保证各个透镜的焦距满足光学性能的同时，可使整个光学镜头结构紧凑，光学镜头集成度高，从而降低镜头尺寸，实现小型化应用。
24.可选的，第一透镜101的折射率为n1；第二透镜102的折射率为n2；其中：n1＞1.9；n2＞1.9。
25.其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。
26.在本实施例中，通过搭配设置光学镜头中各透镜的折射率，有利于实现光学镜头的小型化设计，同时，还可保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。
27.可选的，第一透镜101具有负光焦度，第二透镜102具有正光焦度。
28.其中，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。
29.在本实施例提供的光学镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，设置第一透镜101为负光焦度透镜，用于控制光学系统光线入射角；第二透镜102为正光焦度透镜；用于矫正轴外像差，包括场曲、慧差、像散等像差。整个光学镜头的光焦度按照一定比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。
30.可选的，第一透镜101和第二透镜102均为玻璃透镜。
31.其中，第一透镜101和第二透镜102均为玻璃透镜，玻璃的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，保证形成的光学镜头具备良好的高低温稳定性，可使光学镜头满足-40℃～105℃温度下的使用要求。
32.可选的，第二透镜102为玻璃非球面透镜。
33.其中，第二透镜102为非球面透镜，非球面透镜起到矫正所有高级像差的作用，有利于提高成像质量。
34.可选的，第一透镜101可以为玻璃球面透镜，第一透镜101和第二透镜102的配合，在确保光学镜头的光学性能的同时，可提高良率和可靠性。
35.可选的，第一透镜101的物方表面的光轴中心至像面的距离为ttl，光学镜头的有效焦距为efl，其中，ttl/efl＜2。
36.其中，第一透镜101的物方表面的光轴中心至像面的距离可以理解为光学镜头的光学总长。
37.在本实施例中，通过设置ttl/efl＜2，可以保证整个光学镜头结构紧凑，光学镜头集成度高，实现较短的总长，同时还可确保成像传感器和滤光片有足够的安装空间。
38.可选的，第一透镜101的物方表面的光轴中心至像面的距离为ttl，其中，ttl＜12mm。
39.其中，本实用新型实施例提供的光学镜头的光学总长可达到12mm以下，从而可满足车用驾驶员监控镜头的小型化需求。
40.可选的，光学镜头还包括光阑103；光阑103位于第一透镜101与第二透镜102之间的光路中。
41.其中，通过将光阑103设置在第一透镜101与第二透镜102之间的光路中，可以调节光束的传播方向，调整光线入射角，有利于提高成像质量。
42.可选的，沿物面至像面还设置有滤光片104；滤光片104位于第二透镜102的像方表面一侧。
43.其中，通过在第二透镜102的像面一侧设置滤光片104，能够滤除不需要的杂散光，从而提高光学镜头的像质，例如，通过滤光片104在白天滤除红外光来提高光学镜头的成像质量。
44.可选的，沿物面至像面还设置有芯片保护玻璃105；芯片保护玻璃105位于滤光片104的像方表面一侧。
45.在本实施例中，通过在滤光片104的像面一侧设置芯片保护玻璃105，以保护成像传感器中的感光芯片，其中，成像芯片用于将光学镜头收集的光信号转换为电信号，进而保证光学镜头的成像效果。
46.作为一种可行的实施方式，下面示例性的对光学镜头中各个透镜表面的曲率半径、厚度、折射率和阿贝数进行说明。
47.表1示出了实施例提供的光学镜头中各透镜的曲率半径、厚度、折射率、阿贝数的范围，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
48.表1光学镜头的一种设计值
49.面序号曲率半径厚度折射率阿贝数s12.611.192.117s21.950.29
ꢀꢀ
s3(光阑)pl0.37
ꢀꢀ
s4-3.451.26219.3s5-1.851
ꢀꢀ
s6pl0.31.5264.2s7pl2
ꢀꢀ
s8pl0.31.5264.2s9pl0.3
ꢀꢀ
50.其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“s1”代表第一透镜101的物面表面，“s2”代表第一透镜101的像面表面，“s4”代表第二透镜102的物面表面，“s5”代表第二透镜102的像面表面，“s6”代表滤光片的物面表面，“s7”代表滤光片的像面表面，“s8”代表芯片保护玻璃的物面表面，“s9”代表芯片保护玻璃的像面表面；曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，其中“pl”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气。
51.非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定，但不仅限于以下表示方法：
[0052][0053]
式中，z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/r，r表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16分别为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。
[0054]
示例性的，表2以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。
[0055]
表2光学镜头中各透镜的非球面系数
[0056][0057]
其中，-3.68688e-02表示面序号为s4的系数a4为-3.68688*10-2
，依此类推。
[0058]
图2为本实用新型实施例提供的一种光学镜头的mtf图，如图2所示，mtf曲线中的200线对/mm时传递函数基本都在0.1以上，能够满足4k像质需求。
[0059]
上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。