一种高效率组装扫描镜头的制作方法

1.本实用新型涉及高效率组装扫描镜头技术领域，具体为一种高效率组装扫描镜头。


背景技术：

2.随着社会的发展，社会对扫描镜头的需求越来越多和要求也越来越苛刻，现有的扫描镜头很多时候在保证边缘与中心解析度相当时却增加了组装工艺难度，在减小了组装难度时却使边缘与中心解析度的相差增大，无法兼顾边缘与中心解析度相当和组装工艺的难易，现专利扫描镜头在保证了边缘与中心解析度相当时又减小了组装难度时，提高了组装效率，为此，我们提出一种高效率组装扫描镜头，尤其是一种高效率组装高清均匀扫描光学系统及其应用的摄像模组。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种高效率组装扫描镜头，以克服现有扫描光学系统存在无法兼顾边缘与中心解析度相当和组装工艺的难易的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效率组装扫描镜头，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，且所述第三透镜和第四透镜之间装配有光阑，且所述第一透镜的外侧面为凸面设为第一透镜物面，所述第一透镜的内侧面为凹面设为第一透镜像面，所述第二透镜的外侧面为凸面设为第二透镜物面，所述第二透镜的内侧面为平面，且所述第二透镜的内侧面和第三透镜装配成第二透镜和第三透镜装配面，所述第三透镜的内侧面为凹面，所述光阑的外侧面为凸面，且所述第三透镜的内侧面和光阑装配成第三透镜和光阑装配面，所述光阑的内侧面为平面，所述第四透镜的外侧面为凹面设为第四透镜物面，所述第四透镜的内侧面为凹面，所述第五透镜的外侧面为凸面，且所述第五透镜的外侧面和第四透镜的内侧面装配成第四透镜和第五透镜装配面，所述第五透镜的内侧面为凸面，且所述第六透镜的外侧面为凸面设为第六透镜物面，所述第六透镜的内侧面为凹面设为第六透镜像面，所述第六透镜右侧设置有像面。
5.优选的，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，且f2和f3之间以及f4和f5之间的关系要满足：
‑
3.1<(f2/f3)<
‑
1.4且
‑
1.2<(f4/f5)<
‑
0.5。
6.优选的，所述第二透镜和第三透镜是一组胶合透镜，所述第四透镜和第五透镜是一组胶合透镜。
7.优选的，光学系统的光学总长ttl满足如下条件：ttl≤29.5mm，且光学系统的视场角2ω在15
°‑
18
°
。
8.优选的，所述第六透镜和最右侧的像面之间还设有保护玻。
9.优选的，所述第四透镜和第五透镜的两面曲率半径绝对值相等，提高胶合效率和
组装效率。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计合理，透镜组ttl为29.3mm，且由六片镜片：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，结构紧凑、外形尺寸小，且大大减小镜头重量，降低了成本且加快研发周期，可降低成本，通过合理光焦度分配的具有特定结构形状的透镜组成的光学镜头，可以在紧凑架构下达到高解像力，可匹配 1/4及以下靶面sensor，中心与边缘mtf解析度相当，提高整个画面的解析度均匀性，同时第四透镜和第五透镜的曲率半径一样和整个镜片组合结构提高了胶合和组装效率，tv畸变小，六块镜片采用的玻璃镜片热稳定性良好，正负光焦度组合提高分辨率，中心与边缘mtf解析度相差较小使整个画面的清晰均匀度增强，保证日夜共焦效果。
附图说明
11.图1为本实用新型整体结构示意图；
12.图2为本实用新型第一mtf解析示意图；
13.图3为本实用新型第二mtf解析示意图；
14.图4为本实用新型场曲图；
15.图5为本实用新型光学畸变图；
16.图6为本实用新型相对照度图。
17.图中：e1、第一透镜；e2、第二透镜；e3、第三透镜；e4、第四透镜；e5、第五透镜；e6、第六透镜；st、光阑；s1、第一透镜物面；s2、第一透镜像面； s3、第二透镜物面；s4、第二透镜和第三透镜装配面；s5、第三透镜和光阑装配面；s6、第四透镜物面；s7、第四透镜和第五透镜装配面；s8、第五透镜像面；s9、第六透镜物面；s10、第六透镜像面。
具体实施方式
18.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，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种高效率组装扫描镜头，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4、第五透镜e5和第六透镜e6，且第三透镜e3和第四透镜e4之间装配有光阑st，且第一透镜e1的外侧面为凸面设为第一透镜物面s1，第一透镜e1的内侧面为凹面设为第一透镜像面s2，第二透镜e2的外侧面为凸面设为第二透镜物面s3，第二透镜e2的内侧面为平面，且第二透镜e2的内侧面和第三透镜e3 装配成第二透镜和第三透镜装配面s4，第三透镜e3的内侧面为凹面，光阑st 的外侧面为凸面，且第三透镜e3的内侧面和光阑st装配成第三透镜和光阑装配面s5，光阑st的内侧面为平面，第四透镜e4的外侧面为凹面设为第四透镜物面s6，第四透镜e4的内侧面为凹面，第五透镜e5的外侧面为凸面，且第五透镜e5的外侧面和第四透镜e4的内侧面装配成第四透镜和第五透镜装配面s7，第五透镜e5的内侧面为凸面，且第六透镜e6的外侧面为凸面设为第六透镜物面s9，第六透镜的内侧面为凹面设为第六透镜像面s10，第六透镜e6
右侧设置有像面。
20.第二透镜e2的焦距为f2，第三透镜e3的焦距为f3，第四透镜e4的焦距为f4，第五透镜e5的焦距为f5，且f2和f3之间以及f4和f5之间的关系要满足：
‑
3.1<(f2/f3)<
‑
1.4且
‑
1.2<(f4/f5)<
‑
0.5；
21.请参阅图1，第二透镜e2和第三透镜e3是一组胶合透镜，第四透镜e4和第五透镜e5是一组胶合透镜；
22.光学系统的光学总长ttl满足如下条件：ttl≤29.5mm，且光学系统的视场角2ω在15
°‑
18
°
；
23.第六透镜e6和最右侧的像面之间还设有保护玻璃；
24.第四透镜e4和第五透镜e5的两面曲率半径绝对值相等，提高胶合效率和组装效率；
25.在本专利实施例中，在工作距离为无穷远时，镜头的总焦距 f＝20mm,fno＝1.9，视场角fov＝16
°
，下述表格中，surf为表面编号，radius为曲率半径，thickness为球面透镜厚度，index为折射率，abb为色散系数，efl
‑
e 为焦距，
26.surfradiusthicknessindexabbefl
‑
eobjinfinityinfinity
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18.498083.2852411.65499862.33742125.197531224.3816530.47008
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33.7693553.8089651.72299548.15417110.8317864infinity0.5645881.64769533.900015
‑
5.73026955.7312471.103146
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stoinfiniiy4.662472
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15.2575270.5680091.52004743.34792
‑
5.737199815.2575274.042881.65843950.86656.1759289
‑
15.2575273.433705
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108.6725821.6988631.65843950.866518.6799561126.8880565.669901
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imainfinity
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27.图2和图3代表了光学系统的综合解像能力，图中横轴表示空间频率，单位：圈数每毫米(cycles/mm)，纵轴表示调制传递函数(mtf)的数值，mtf的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0
‑
1，光学传递函数是用来评价一个光学系统的成像质量较准确、直观和常见的方式，其曲线越高、越平滑，表明系统的成像质量越好，对真实图像的还原能力越强；从图2和图3可以看出，可见光波段在空间频率为50
‑
80lp/mm时，中心附近成像区域mtf＞0.8，成像质量非常好，本具体实现方式提供的光学镜头对各种像差，如球差、慧差、象散、场曲、倍率色差、位置色差等进行了校正，从而提高了分辨率；从图2和图3可看出mtf满足高解析度，高低温解析良好；图4和图5分别表示场曲图和光学畸变图，由图4可知场曲值控制在
‑
0.01mm到0.03mm之间，场曲值越小对镜头的成像质量越好，由图5可知tv畸变控制在0.2％之内，且由图6的相对照度图可知相对光照度比在0
‑
6％之间畸变值较小，因此畸变值越小对镜头的成像效果越好。
28.透镜组ttl为29.3mm，且由六片镜片：第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4、第五透镜e5和第六透镜e6组成，结构紧凑、外形尺寸小，且大大减小镜头重量，降低了成本且加快研发周期，可降低成本，通过合理光焦度分配的具有特定结构形状的透镜组成的光学镜头，可以在紧凑架构下达到高解像力，可匹配1/4及以下靶面sensor，中心与边缘mtf解析度相当，提高整个画面的解析度均匀性，同时第四透镜和第五透镜的曲率半径一样和整个镜片组合结构提高了胶合和组装效率，tv畸变小，六块镜片采用的玻璃镜片热稳定性良好，正负光焦度组合提高分辨率，中心与边缘mtf解析度相差较小使整个画面的清晰均匀度增强，保证日夜共焦效果。
29.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。