一种取像镜头制造技术

本发明专利技术提供一种取像镜头，包括三片塑料镜片，且各镜片表面均为非球面，沿光线射入方向依次包括第一正透镜、第二正透镜和第三负透镜，其中：第一正透镜具有正光焦度，第二正透镜具有正光焦度，第三负透镜具有负光焦度；具体的，第一正透镜具有凸向物方的第一表面和凹向像方的第二表面，第二正透镜具有凹向物方的第三表面和凸向像方的第四表面，第三负透镜具有凸向物方的第五表面，具有凹向像方的第六表面；本发明专利技术提供的镜头，三片镜片根据各元件之间的合理排列，镜片形状易于加工和成型，满足了大光圈高相对亮度的要求。此外其结构简单，公差良好，降低了生产工艺及成本。

【技术实现步骤摘要】
一种取像镜头
本专利技术涉及光学镜头设计
，尤其涉及一种取像镜头。
技术介绍
目前，市场上取像镜头的应用非常广泛，为方便人们使用而逐渐趋向小型化与轻量化发展，此将使得上述影像撷取装置所用的取像镜头的体积也因此被大幅缩小。另外，除了小型化与轻量化外，也要能够具有更高的光学效能，才能使达成高分辨率和高对比的展现。因此，小型化和高光学效能，是取像镜头不可缺两项要件。然而，目前影像撷取装置所采用的取像镜头，为达到高光学效能的目的，不外乎使用了多片镜片，更甚者多达十多片，在无法有效达到小型化的同时大大提高了生产成本。另外，为了使取像镜头达到小型化的目的，而仅仅使用五片以下镜片，却使得其光学效能无法有效提升。综合以上所述可得知，已知的取像镜头仍未甄完善，且尚有待改进之处。光学系统对低照度下的环境成像质量要求越来越高，但是同时如何在提高成像质量的同时能够控制生产成本，以利于大批量的生产也是摆在人们面前的一个问题。因此，需要一种取像镜头，以避免上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大光圈小视场角塑料材质的取像镜头，至少部分地解决上述问题，能够达到小型化的目的，提高系统相对照度均匀，保证成像质量优良且适合大批量生产。本专利技术提供一种取像镜头，包括三片塑料镜片，且每片镜片的表面均为非球面，沿光线射入方向依次包括第一正透镜、第二正透镜和第三负透镜，其特征在于：所述第一正透镜具有凸向物方的第一表面和凹向像方的第二表面，所述第二正透镜具有凹向物方的第三表面和凸向像方的第四表面，所述第三负透镜具有凸向物方的第五表面，具有凹向像方的第六表面；整组透镜的光焦度为正，取镜头焦距为f，第一正透镜的焦距为f1，第二正透镜的焦距为f2，第三负透镜的焦距为f3；f1，f2，f3满足如下公式：f1>0，f2>0，f3<0；1.5<(f1+f2)/f<3；-3<f3/f<-1.5以及-1.5<f3/(f1+f2)<0。作为一种优选方式，取第一镜片的中心厚度为T1，第二镜片的中心厚度为T2，第三镜片的中心厚度为T3；T1,T2和T3之间满足公式：0.75<T2/(T1+T2)<1.5，T2>2.5*T1以及T2>2.5*T3。作为一种优选方式，所述系统焦距为7.32mm，F数为1.8，CMOS像元尺寸3um，对角线尺寸6.6mm，截止频率166lp/mm(线对/毫米)。作为一种优选方式，所述第一正透镜1的折射率n1和色散v1范围分别在1.5＜n1＜1.65，50＜v1＜60；第二正透镜2的折射率n2和色散v2范围分别在1.5＜n2＜1.65，50＜v2＜60；第三负透镜3的折射率n3和色散v3范围分别在1.5＜n3＜1.65，50＜v3＜60。作为一种优选方式，所述取像镜头还包括有固定中置的孔径光阑，所述孔径光阑位于第一镜片和第二镜片之间，能够优化结构公差，提高实际生产中的产品良率，从而减少因重工或者材料损坏而造成的浪费，即有效降低了生产成本。作为一种优选方式，所述取像镜头的第三负透镜像侧还包括两片平板玻璃：第一平板玻璃和第二平板玻璃，所述第一平板玻璃为红外通过滤光片，用以滤除红外光波段以外的光线，第二平板玻璃为成像芯片保护玻璃，用以保护成像芯片，保证系统的法兰后焦保证在0.4mm以上。作为一种优选方式，所述第一平板玻璃和第二平板玻璃采用BK7材质型号或者K9材质型号的玻璃。作为一种优选方式，所述第一平板玻璃红外通过滤光片，用以滤除波长808nm以外波长的光线。作为一种优选方式，所述透镜的各个表面均为偶次非球面，满足如下方程：其中i＝1、2、3、4……N，z是沿光轴方向的坐标，Y为以透镜长度单位为单位的径向坐标，C是曲率(1/R)，k为圆锥系数(CoinConstant)，αi是各高次项的系数，2i是非球面的高次方(theorderofAsphericalCoefficient)。作为一种优选方式，所述透镜的各个表面还可以均采用奇次非球面设计，满足如下方程：其中i＝1、2、3、4……N，z是沿光轴方向的坐标，Y为以透镜长度单位为单位的径向坐标，C是曲率(1/R)，k为圆锥系数(CoinConstant)，βi是各高次项的系数，i是非球面的高次方(theorderofAsphericalCoefficient)。与现有技术相比，本专利技术提供一种大光圈，相对亮度高的取像镜头，包括第一正透镜，其物侧的面为凸面，用于起到收集光线汇聚轴外光线角度的作用；第二正透镜，其像侧的面为凹面起到光束整形进一步汇聚大孔径光线的作用，使得通过第二下透镜后的边缘光线和主光线具有较好的平行性同时又保证了主光线对光轴的倾角，第一正透镜和第二正透镜构成前组，整体上能够收集国内外光线并整型保证一定的主光线的角度入射角度，可以更好我将大孔径光线聚集；第三负透镜，为了更好的匹配成像芯片的CRA说明一下镜片的形状在边缘部分比中心厚度要厚，其第二面弯曲程度较大，能够进一步整型和消除轴外彗形像差和像散，并精确的修正主光线角度。此外，本专利技术提供的镜头采用三片镜片，均为塑料非球面镜片，三片镜片根据各元件之间的合理排列，镜片厚度和空气间隔厚度均等，镜片形状易于加工和成型，满足了大光圈高相对亮度的要求。此外其结构简单，达到小型化目的，公差良好，降低了生产工艺及成本。附图说明图1为本专利技术实施例一的取像镜头的结构示意图；图2为本专利技术实施例一的MTF传递函数曲线图；图3为本专利技术实施例一的1/2极限分辨频率下MTF曲线图；图4a为本专利技术实施例一的光学场曲图；图4b为本专利技术实施例一的光学畸变图；图5为本专利技术实施例一的点列图；图6为本专利技术实施例一的相对亮度曲线图；附图标记：L1、第一正透镜，L2、第二正透镜，L3、第三负透镜，S1、第一表面，S2、第二表面，S3、第三表面，S4、第四表面，S5、第五表面，S6第六表面，G1、第一平板玻璃，G2、第二平板玻璃，A、光阑。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。实施例一如图1所示，本实施例提供一种取像镜头，包括三片塑料镜片，且各镜片表面均为非球面，沿光线射入方向依次包括第一正透镜L1、第二正透镜L2和第三负透镜L3，其中：第一正透镜L1具有正光焦度，第二正透镜L2L2具有正光焦度，第三负透镜L3具有负光焦度；具体的，第一正透镜L1具有凸向物方的第一表面S1和凹向像方的第二表面S2，第二正透镜L2具有凹向物方的第三表面S3和凸向像方的第四表面S4，第三负透镜L3具有凸向物方的第五表面S5，具有凹向像方的第六表面S6；取整组透镜的光焦度为正，焦距为f，第一正透镜L1的焦距为f1，第二正透镜L2L2的焦距为f2，第三负透镜L3的焦距为f3；f1，f2，f3满足如下公式：f1>0，f2>0，f3<0；1.5<(f1+f2)/f<3；-3<f3/f<-1.5以及-1.5<f3/(f1+f2)<0。本实例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取像镜头，包括三片塑料镜片，沿光线射入方向依次包括第一正透镜、第二正透镜和第三负透镜，其特征在于：所述第一正透镜具有凸向物方的第一表面和凹向像方的第二表面，所述第二正透镜具有凹向物方的第三表面和凸向像方的第四表面，所述第三负透镜具有凸向物方的第五表面，具有凹向像方的第六表面；整组透镜的光焦度为正，取整组透镜焦距为f，第一正透镜的焦距为f1，第二正透镜的焦距为f2，第三负透镜的焦距为f3；f1，f2，f3之间满足如下关系式：f1>0，f2>0，f3<0；1.5<(f1+f2)/f<3；‑3<f3/f<‑1.5以及‑1.5<f3/(f1+f2)<0。

【技术特征摘要】
1.一种取像镜头，包括三片塑料镜片，沿光线射入方向依次包括第一正透镜、第二正透镜和第三负透镜，其特征在于：所述第一正透镜具有凸向物方的第一表面和凹向像方的第二表面，所述第二正透镜具有凹向物方的第三表面和凸向像方的第四表面，所述第三负透镜具有凸向物方的第五表面，具有凹向像方的第六表面；整组透镜的光焦度为正，取整组透镜焦距为f，第一正透镜的焦距为f1，第二正透镜的焦距为f2，第三负透镜的焦距为f3；f1，f2，f3之间满足如下关系式：f1>0，f2>0，f3<0；1.5<(f1+f2)/f<3；-3<f3/f<-1.5以及-1.5<f3/(f1+f2)<0。2.根据权利要求1所述的取像镜头，其特征在于：取第一正透镜的中心厚度为T1，第二正透镜的中心厚度为T2，第三负透镜的中心厚度为T3；T1、T2和T3之间满足如下关系式：0.75<T2/(T1+T2)<1.5；T2>2.5*T1以及T2>2.5*T3。3.根据权利要求1-2中任一项所述的取像镜头，其特征在于：所述取像镜头第三负透镜的像侧沿着光线入射方向还包括两片平板玻璃：第一平板玻璃和第二平板玻璃，所述第一平板玻璃为红外通过滤光片，所述第二平板玻璃为成像芯片保护玻璃。4.根据权利要求3所述的取像镜头，其特征在于：所述第一平板玻璃和第二平板玻璃采用BK7材质型号的玻璃，其折射率n和色散v分别为n＝1.5168，v＝64.17。5.根据权利要求1-2中任一项所述的取像镜头，其特征在于：所述取像镜头的第一镜片和第二镜片之间还设有孔径光阑。6.根据权利要求1-2中任一项所述的取像镜头，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春，
申请(专利权)人：青岛歌尔声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37