一種小畸變光學鏡頭的製作方法

2023-04-24 21:08:51 1

本實用新型涉及光學鏡頭
技術領域：
，特別是涉及一種小畸變光學鏡頭。
背景技術：
：隨著汽車工業主動安全的不斷進步，對車載前視鏡頭要求越來越高。由於前視鏡頭應用於汽車ADAS中車道偏移，路面監控等方面，對畫面不僅要求解像力高，還要保證畫面失真變形程度小。此外，部分行車記錄儀需要拍攝視場範圍較小的鏡頭，以避免記錄畫面中出現不必要的物體，同時提高識別物體細節的能力。現有的中國專利文獻CN105353499A採用六片光學玻璃透鏡，雖各方面性能較好，但成本相對較高且其光學總長相對較長，畸變較大。此外，另一中國專利文獻CN105629425A雖然採用五片光學玻璃透鏡，但其鏡片全部採用高折射率低色散材料，價格相對較高，且此專利因需要兼顧紅外波段成像性能，導致可見光成像性能下降。因此，如何設計一種小畸變光學鏡頭，使其在實現小角度大孔徑高解像力的同時，可以有效壓縮鏡頭體積、減少畫面失真程度並降低成本是本領域技術人員需要解決的問題。技術實現要素：本實用新型的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種小畸變光學鏡頭，具體體積更為緊湊，畸變更小，成本更低等特點。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種小畸變光學鏡頭，從物方到像方依次包括第一透鏡組、光闌、第二透鏡組與第三透鏡組，所述第一透鏡組具有正光焦度，所述第二透鏡組具有負光焦度且至少包含一枚具有正光焦度的膠合透鏡，所述第三透鏡組具有正光焦度；所述小畸變光學鏡頭的有效焦距f與其光學總長L滿足下麵條件公式：1.2<L/f<1.8。作為本實用新型一種優選的方案，所述第一透鏡組包括具有正光焦度的第一透鏡，所述第一透鏡的焦距值f1滿足下面公式：0.7<f1/f<1.6。作為本實用新型一種優選的方案，所述第一透鏡的折射率Nd1與阿貝數Vd1滿足下麵條件公式：Nd1≥1.8，Vd1≥30。作為本實用新型一種優選的方案，所述第一透鏡為彎月形球面玻璃透鏡作為本實用新型一種優選的方案，所述第二透鏡組包括：具有負光焦度的第二透鏡、具有正光焦度的第三透鏡與具有負光焦度的第四透鏡，所述第三透鏡與所述第四透鏡組合成具有正光焦度的膠合透鏡或所述第二透鏡與所述第三透鏡組合成具有正光焦度的膠合透鏡。作為本實用新型一種優選的方案，所述第二透鏡組的整體焦距值f2滿足下麵條件公式：-3<f2/f<-0.6。作為本實用新型一種優選的方案，所述第三透鏡組包括具有正光焦度的第五透鏡，所述第五透鏡的焦距值f5滿足下麵條件公式：0.6<f5/f<3。作為本實用新型一種優選的方案，所述第五透鏡的折射率Nd5與阿貝數Vd5滿足下麵條件公式：Nd5≥1.8，Vd5≥30。作為本實用新型一種優選的方案，所述小畸變光學鏡頭的總視場角範圍FOV滿足下麵條件公式：15°≤FOV≤45°。作為本實用新型一種優選的方案，所述小畸變光學鏡頭的光圈數Fno滿足下麵條件公式：Fno≤2.0。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：本實用新型的小畸變光學鏡頭通過設置第一透鏡組、光闌、第二透鏡組與第三透鏡組，使得光學鏡頭在實現高解像的同時，體積更為緊湊，畸變更小，成本更低，能夠更好的滿足針對小視場觀察的需求。附圖說明圖1為本實用新型一實施例的小畸變光學鏡頭的結構圖；圖2為圖1中的小畸變光學鏡頭的MTF曲線圖；圖3為圖1中的小畸變光學鏡頭的點列圖；圖4為圖1中的小畸變光學鏡頭的場曲和畸變圖；圖5為本實用新型另一實施例的小畸變光學鏡頭的結構圖；圖6為圖5中的小畸變光學鏡頭的MTF曲線圖；圖7為圖5中的小畸變光學鏡頭的點列圖；圖8為圖5中的小畸變光學鏡頭的場曲和畸變圖；具體實施方式為了便於理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施方式。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本實用新型的公開內容理解的更加透徹全面。需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的，並不表示是唯一的實施方式。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的
技術領域：
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本實用新型。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。如圖1所示，為本實用新型一實施例的小畸變光學鏡頭10的結構圖。一種小畸變光學鏡頭10，一共含有五枚玻璃透鏡，具體的，從物方到像方依次包括第一透鏡組L1、光闌stop、第二透鏡組L2與第三透鏡組L3，第一透鏡組L1具有正光焦度，第二透鏡組L2具有負光焦度且至少包含一枚具有正光焦度的膠合透鏡，第三透鏡組L3具有正光焦度。小畸變光學鏡頭10的有效焦距f與其光學總長L滿足下麵條件公式：1.2<L/f<1.8。進一步的，第一透鏡組L1包括具有正光焦度的第一透鏡G1，第一透鏡G1包括第一面S1和第二面S2，光闌stop為第三面S3。第一透鏡G1的焦距值f1滿足下面公式：0.7<f1/f<1.6。第一透鏡G1的折射率Nd1與阿貝數Vd1滿足下麵條件公式：Nd1≥1.8，Vd1≥30。在本實施例中，第一透鏡G1為彎月形球面玻璃透鏡第二透鏡組L2包括：具有負光焦度的第二透鏡G2、具有正光焦度的第三透鏡G3與具有負光焦度的第四透鏡G4，第三透鏡G3與第四透鏡G4組合成膠合透鏡或所述第二透鏡G2與所述第三透鏡G3組合成具有正光焦度的膠合透鏡。第二透鏡G2為雙凹球面玻璃透鏡，其包括第四面S4和第五面S5，第三透鏡G3和第四透鏡G4組合成一個膠合透鏡，其包括第六面S6、膠合面S7和第八面S8。第二透鏡組L2的整體焦距值f2滿足下麵條件公式：-3<f2/f<-0.6。第三透鏡組L3包括具有正光焦度的第五透鏡G5，其為彎月形球面玻璃透鏡，第五透鏡G5的焦距值f5滿足下麵條件公式：0.6<f5/f<3。第五透鏡G5的折射率Nd5與阿貝數Vd5滿足下麵條件公式：Nd5≥1.8，Vd5≥30。第五透鏡G5包括第九面S9和第十面S10，第五透鏡G5的第十面S10的後方依次設置有濾光片100與成像面200，濾光片100包括第十一面(S11)、第十二面(S12)。小畸變光學鏡頭10的總視場角範圍FOV滿足下麵條件公式：15°≤FOV≤45°，其光學畸變百分比絕對值≤1％。小畸變光學鏡頭的光圈數Fno滿足下麵條件公式：Fno≤2.0。本實用新型的小畸變光學鏡頭10的參數見表1：在本實用新型的小畸變光學鏡頭10上述結構方案中，膠合透鏡有效降低了成像色差，使鏡頭色彩還原準確。整體光學結構為經典柯克鏡頭的變型，能夠有效校正球差和場曲，並有效控制光學畸變，保證了高解像力的同時畫面失真小。本實用新型一實施例的小畸變光學鏡頭10的具體參數如下表2：面編號類型半徑厚度光學材質半口徑OBJ物面infinity1200Air312S1標準8.352.5H-ZLAF43.3S2標準28.690.25Air2.6S3(STOP)標準infinity2.55Air2.5S4標準-9.480.6H-ZF882.2S5標準11.150.35Air2.2S6標準-35.062.3H-ZLAF42.2S7標準-5.320.9H-F22.5S8標準-10.920.1Air2.6S9標準9.173H-ZLAF42.8S10標準16.150.5Air2.7S11標準infinity0.7BK72.7S12標準infinity5.05Air2.7Image標準infinityAir3.2圖2-圖4為本實用新型一實施例的小畸變光學鏡頭10的光學性能曲線圖，圖2為其MTF曲線圖，圖3為其點列圖，圖4為其場曲和畸變圖。從圖2-圖4中可以看出本實用新型的小畸變光學鏡頭10具有良好的光學性能，在實現高解像的同時，體積更為緊湊，畸變更小，成本更低，能夠更好的滿足針對小視場觀察的需求。如圖5所示，為本實用新型另一實施例的小畸變光學鏡頭20的結構圖，從物方到像方依次包括第一透鏡組L1、光闌stop、第二透鏡組L2與第三透鏡組L3，第一透鏡組L1包括具有正光焦度的第一透鏡G1，第一透鏡G1包括第一面S1和第二面S2，光闌stop為第三面S3。第二透鏡組L2包括由第二透鏡G2和第三透鏡G3組合成的具有正光焦度的膠合透鏡、具有負光焦度的第四透鏡G4；第二透鏡G2和第三透鏡G3組合成一個膠合透鏡，其包括第四面S4、膠合面S5和第六面S6，第四透鏡G4包括第七面S7和第八面S8，第三透鏡組L3包括具有正光焦度的第五透鏡G5，其為雙凸型球面玻璃透鏡，第五透鏡G5包括第九面S9和第十面S10。第五透鏡G5的第十面S10的後方依次設置有濾光片100與成像面200，濾光片100包括第十一面(S11)、第十二面(S12)。小畸變光學鏡頭20的參數見表3：在本實用新型的小畸變光學鏡頭20上述結構方案中，膠合透鏡有效降低了成像色差，使鏡頭色彩還原準確。整體光學結構為經典柯克鏡頭的變型，能夠有效校正球差和場曲，並有效控制光學畸變，保證了高解像力的同時畫面失真小。小畸變光學鏡頭20的具體參數如下表4：面編號類型半徑厚度光學材質半口徑OBJ物面infinity1200Air256S1標準11.722.8H-ZLAF44.3S2標準30.850.8Air3.7S3(STOP)標準infinity-0.6Air3.35S4標準9.862.5H-ZF883.4S5標準4.791.8H-ZLAF682.7S6標準13.050.3Air2.3S7標準infinity1.4H-ZF52A2.3S8標準5.342.45Air2.1S9標準11.052.3H-ZLAF553S10標準-24.420.5Air3.2S11標準infinity0.7BK73.2S12標準infinity5.2Air3.3Image標準infinityAir3.3圖6-圖8為本實用新型另一實施例的小畸變光學鏡頭20的光學性能曲線圖，圖6為其MTF曲線圖，圖7為其點列圖，圖8為其場曲和畸變圖。從圖6-圖8中可以看出本實用新型的小畸變光學鏡頭20具有良好的光學性能，在實現高解像的同時，體積更為緊湊，畸變更小，成本更低，能夠更好的滿足針對小視場觀察的需求。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：本實用新型的小畸變光學鏡頭通過設置第一透鏡組L1、光闌stop、第二透鏡組L2與第三透鏡組L3，使得光學鏡頭在實現高解像的同時，體積更為緊湊，畸變更小，成本更低，能夠更好的滿足針對小視場觀察的需求。以上所述實施方式僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp