專利名稱：一種近紅外廣角鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種廣角鏡頭，具體地說，是涉及一種主要由六組透鏡組成的高 解像近紅外廣角鏡頭。
背景技術(shù)：
隨著鏡頭技術(shù)的發(fā)展，廣角鏡頭的應(yīng)用越來越為廣泛。廣角鏡頭又稱短焦距鏡頭，是焦距比標準鏡頭短，視場角大的鏡頭。一般來說，其 主要應(yīng)用的場合以及目標是追求的是視場角度盡可能地高，同時，又希望圖像能夠盡可能 地不失真，尤其是希望圖像的畸變能夠盡可能地少。但是，現(xiàn)有的廣角鏡頭的應(yīng)用較為狹窄，其在光線暗的條件下無法應(yīng)用，解決該問 題的方法是將傳統(tǒng)的廣角鏡頭做成近紅外廣角鏡頭，一般是在整體透鏡組的后端設(shè)置一個 濾光片，從而起到濾光的作用，借此達到正常成像的效果。該種近紅外廣角鏡頭已經(jīng)廣泛應(yīng) 用于各種攝像機以及游戲機之中。但是，這種設(shè)計也有一些缺點首先、是這種透鏡的成像品質(zhì)的問題，我們知道，鏡 頭的入射角度越大，畸變的現(xiàn)象產(chǎn)生越嚴重，因此，采取通常設(shè)計的鏡頭的畸變像差較大； 第二、由于通常設(shè)計上，上述濾光片大多是設(shè)置在整體透鏡組靠近成像方的一側(cè)，因此，在 進行成像的時候，入射到鏡頭里面的光線容易產(chǎn)生波長偏移，從而導(dǎo)致成像的亮度不夠，進 而影響整體鏡頭成像的光學(xué)效果。
實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中近紅外廣角鏡頭的缺點，提供一種新 型的近紅外廣角鏡頭，該近紅外廣角鏡頭具有視場角度大畸變小，并且，成像亮度、成像品 質(zhì)較高的技術(shù)優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型通過下面的技術(shù)方案實現(xiàn)一種近紅外廣角鏡頭，包括沿光軸從物方到像方的六組透鏡，其中，第一、第二、第 六透鏡是具有負光焦度的透鏡，第三、第四、第五透鏡是具有正光焦度的透鏡，并且，所述第 一、第二透鏡之中至少有一組透鏡是非球面透鏡。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述第一透鏡是彎月形透鏡，凸面朝向物方；第二透鏡 是彎月形透鏡，凸面朝向像方；第一透鏡的凹面朝向第二透鏡的凹面。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述第三透鏡、第四透鏡是雙凸形透鏡；第五透鏡是彎 月形鏡片，凸面朝向像方。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述第四透鏡是非球面透鏡。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述第六透鏡是非球面透鏡，并且其是弓形透鏡，中心 凸面朝向物方。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，還包括濾光片，所述濾光片設(shè)置在第三透鏡與第四透鏡 之間。[0014]進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述鏡頭的光闌設(shè)置在第三透鏡與第四透鏡之間。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述第一透鏡，第二透鏡滿足下列的表達式-1 < fl,2/f < -0. 01式中，fl，2是第一透鏡、第二透鏡的組合焦距；f表示整個鏡頭透鏡組的焦距。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述第四透鏡滿足下列的表達式0. 15 < f4/f < 1式中，f4是第四透鏡的焦距；f表示整個鏡頭透鏡組的焦距。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述透鏡是固定并且不可以移動的固定焦距透鏡組。本實用新型在采取了以上方案以后，由于第一或者第二透鏡采取了非球面透鏡技 術(shù)，能夠明顯地提高視場角度，降低畸變，從而能夠明顯地增加廣角鏡頭的成像效果；而在 成像透鏡下采取非球面透鏡，能夠降低主光線入射角度，從而具有較好的技術(shù)效果。此外，將濾光片放置在透鏡的第三透鏡、第四透鏡之間，能夠明顯地降低光線的入 射角度，防止波長偏移而造成亮度的問題。此外，本實用新型通過對光焦度進行調(diào)節(jié)，使其滿足特定的光學(xué)關(guān)系式，保證在大 孔徑的視角角度下滿足成像品質(zhì)，因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)，其具有較好的技術(shù)效果。
通過
以下結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，本實用新型上述特征和優(yōu)點將 會變得更加清楚和容易理解。圖1是本實用新型所涉及的近紅外廣角鏡頭的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型所涉及的近紅外廣角鏡頭的軸上色差圖；圖3是本實用新型所涉及的近紅外廣角鏡頭的像散圖；圖4是本實用新型所涉及的近紅外廣角鏡頭的畸變圖；圖5本實用新型所涉及的近紅外廣角鏡頭的倍率色差圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。圖1是本實用新型近紅外廣角鏡頭的具體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實用新型的近紅外廣角鏡頭主要包括六組透鏡，沿光軸從物方到像 方依次是具有負光焦度的第一透鏡E1、第二透鏡E2，具有正焦度的第三透鏡E3、第四透鏡 E4、第五透鏡E5，以及，具有負光焦度的第六透鏡E6，并且，各個透鏡位于同一光軸上面。其中，第一透鏡El或者第二透鏡E2至少有一個為非球面透鏡。非球面透鏡的特點是從透鏡中心到周邊曲率是連續(xù)變化的。與從透鏡中心到周 邊有一定曲率的球面透鏡不同，非球面透鏡具有更佳的曲率半徑特性，具有改善歪曲像差 及改善像散像差的優(yōu)點，能夠使得視野變得更大而真實。采用非球面透鏡后，能夠盡可能地 消除在成像的時候出現(xiàn)的像差，從而改善成像質(zhì)量。具體在本實用新型之中，第一透鏡El或者第二透鏡E2選取非球面透鏡，即利用非球面透鏡良好的光學(xué)特向，保證在整體透鏡成像的時候，能夠盡可能地接收較大范圍焦 度入射的光線，并且，借助于非球面透鏡的上述優(yōu)點，克服采用球面透鏡時的像差較多的缺 點，保持整體透鏡的光學(xué)成像品質(zhì)。在具體實施例之中，我們選擇第一透鏡El和第二透鏡E2都采用非球面透鏡，能夠 更好地提高成像品質(zhì)并降低圖像的畸變現(xiàn)象。在該優(yōu)選具體實施例中，第一透鏡El選取一個彎月形透鏡，透鏡的凸面朝向物 方；第二透鏡E2選取彎月形透鏡，透鏡的凸面朝向像方；整體上面，第一透鏡的凹面朝向第 二透鏡的凹面。通過該種設(shè)計，整體透鏡的光線比較容易地進入透鏡之中，從而能夠進一步地提 高視場角度。在該透鏡組之中，主光線通過第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、第六透鏡E6 以后，匯聚到成像平面，并且，所述第三透鏡E3、第四透鏡E4是雙凸形透鏡；第五透鏡E5是 彎月形鏡片，凸面朝向像方。在優(yōu)選的實施例之中，第六透鏡E6選取非球面透鏡，并且，選取第六透鏡E6的形 狀為弓形透鏡，中心凸面朝向物方。由于第六透鏡E6的作用是設(shè)置在靠近像方一側(cè)，采用非球面、弓形透鏡，能夠較 好地校正整體入射光線的光路，從而降低主光線的入射角度，借此，通過降低主光線入射角 度達到降低系統(tǒng)畸變，進而達到使整個透鏡系統(tǒng)的畸變降到最小的技術(shù)效果。優(yōu)選的實施例中，第四透鏡E4選取非球面透鏡。另外，為了克服傳統(tǒng)的濾光片對成像的亮度問題，在本實用新型之中，我們將濾光 片E7設(shè)置在第三透鏡E3和第四透鏡E4之間，并且，光闌E8也設(shè)置在第三透鏡E3和第四 透鏡E4之間，而且，光闌E8設(shè)置在濾光片E7與第四透鏡E4之間，并且，光闌E8與濾光片 E7相隔的角度非常近。通過該種設(shè)計，我們可以依靠光闌E8以及濾光片E7的設(shè)計，降低整體透鏡的主光 線的入射角度，從而，比較容易地消除因為光線的波長偏移而造成各種亮度問題，提高整體 成像的光學(xué)品質(zhì)。為了提高整組鏡頭的成像效果，我們需要對某些鏡片進行特定的設(shè)計，使其滿足 特定的表達式，以達到更好的光學(xué)效果。一個實施例之中，所述第一透鏡E1，第二透鏡E2滿足下列的表達式-1 < fl, f2/f < -0. 01式中，fl, f2是第一透鏡、第二透鏡的組合焦距；f表示整個鏡頭透鏡組的焦距。滿足上述表達式以后，能夠保證整體光學(xué)系統(tǒng)的大視角角度。在另一個實施例中，所述第四透鏡滿足下列的表達式0. 15 < f4/f < 1式中，f4是第四透鏡的焦距；f表示整個鏡頭透鏡組的焦距。滿足了上述表達式以后，能夠保證整體光學(xué)系統(tǒng)在大孔徑的情況下，明顯地改善 成像品質(zhì)。[0059]下面參照圖表對上述實用新型的技術(shù)效果進行描述，以使得本實用新型的上述特 征和優(yōu)點更加清楚和容易理解。在該實施例之中，其為固定焦距的透鏡，各鏡片組位置固定，不可移動。并且，在該具體實施例之中，各個透鏡的具體參數(shù)如下Π = -7. 905 ；f2 = -10. 706 ；f3 = 9. 243 ；f4 = 7. 566 ；f5 = 16. 378 ；f6 =-1395. 1 ；Π，2 = -3. 88 ；f = 21. 496。表1、表2列出的是透鏡的相關(guān)參數(shù)，包含透鏡面的表面類型、曲率半徑，還有各透 鏡的厚度、材料、有效徑以及圓錐系數(shù)。其中，表2是非球面透鏡的非球面高次項系數(shù)A4、 A6、A8、A10、A12、A14、A16 我們沿光軸平行從物方一側(cè)開始，將各個透鏡依次編號，第一透鏡El的鏡面為 S1、S2，第二透鏡E2的鏡面為S3、S4，第三透鏡E3的鏡面為S5、S6，濾光片E7的鏡面為S7、 S8，光闌的面是S9，第四透鏡的鏡面是S10、S11，第五透鏡的鏡面是S12、S13，第六透鏡E6 的鏡面是S14、S15，芯片保護玻璃E9的鏡面是S16、S17，像面的面為S18。系統(tǒng)參數(shù)1/3〃感光器件光圈值1. 2表 權(quán)利要求1.一種近紅外廣角鏡頭，包括沿光軸從物方到像方的六組透鏡，其中，第一、第二、第 六透鏡是具有負光焦度的透鏡，第三、第四、第五透鏡是具有正光焦度的透鏡，并且，所述第 一、第二透鏡之中至少有一組透鏡是非球面透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡是彎月形透鏡， 凸面朝向物方；第二透鏡是彎月形透鏡，凸面朝向像方；第一透鏡的凹面朝向第二透鏡的 凹面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡、第四透鏡是雙 凸形透鏡；第五透鏡是彎月形鏡片，凸面朝向像方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡是非球面透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述第六透鏡是非球面透鏡， 并且其是弓形透鏡，中心凸面朝向物方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，還包括濾光片，所述濾光片設(shè) 置在第三透鏡與第四透鏡之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述鏡頭的光闌設(shè)置在第三 透鏡與第四透鏡之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡，第二透鏡滿足 下列的表達式-1 < fl,2/f < -0. 01式中，Π，2是第一透鏡、第二透鏡的組合焦距；f表示整個鏡頭透鏡組的焦距。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡滿足下列的表 達式0. 15 < f4/f < 1式中，f4是第四透鏡的焦距；f表示整個鏡頭透鏡組的焦距。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任一所述的近紅外廣角鏡頭，其特征在于，所述透鏡是固定并 且不可以移動的固定焦距透鏡組。
專利摘要本實用新型公開了一種近紅外廣角鏡頭，包括沿光軸從物方到像方的六組透鏡，其中，第一、第二、第六透鏡是具有負光焦度的透鏡，第三、第四、第五透鏡是具有正光焦度的透鏡，并且，所述第一、第二透鏡之中至少有一組透鏡是非球面透鏡。所述第一透鏡是彎月形透鏡，凸面朝向物方；第二透鏡是彎月形透鏡，凸面朝向像方；第一透鏡的凹面朝向第二透鏡的凹面。所述濾光片設(shè)置在第三透鏡與第四透鏡之間。通過上述設(shè)計，能夠保證在大孔徑大視場角度下滿足成像品質(zhì)，解決了近紅外廣角鏡頭中畸變大、解像低的問題，具有較好的技術(shù)效果。
文檔編號G02B13/18GK201837770SQ20102053273
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者戴付建, 黃林 申請人:浙江舜宇光學(xué)有限公司