專利名稱：：大視場(chǎng)攝影鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及大視場(chǎng)定焦和變焦攝影鏡頭。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，數(shù)碼相機(jī)大量應(yīng)用。便攜式數(shù)碼相機(jī)、高檔次手機(jī)、交通及金融機(jī)構(gòu)的攝影監(jiān)視系統(tǒng)、航天領(lǐng)域太空星體觀測(cè)系統(tǒng)等均用到定焦和變焦攝影鏡頭。其發(fā)展趨勢(shì)是擴(kuò)大視場(chǎng)、提高成像清晰度、縮小體積和降低成本。目前市場(chǎng)上銷售的定焦數(shù)碼相機(jī)，其鏡頭視場(chǎng)一般全視場(chǎng)為50。左右，所謂廣角鏡頭全視場(chǎng)也僅為80。左右。為擴(kuò)大視場(chǎng)，通常有兩種途徑，一是采用球面系統(tǒng)，但需增加透鏡片和特殊色散材料；從而體積和成本增加。二是采用非球面鏡片系統(tǒng),，異然透鏡片數(shù)可能減少；但不易加工，降低成本很困難。如目前國(guó)際上采用高次曲面乃至自由曲面的鏡頭透鏡，有的透鏡所有表面均采用這種非球面，表面形狀奇形怪狀，生產(chǎn)加工難度很高，精度也不易保證。即使這樣，市面上銷售的所謂廣角數(shù)碼相機(jī)全視場(chǎng)也僅為8(T左右。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種大視場(chǎng)攝影鏡頭，將所用透鏡設(shè)定為容易加工的規(guī)則數(shù)學(xué)曲面，擴(kuò)大視場(chǎng)，便于加工，克服現(xiàn)有的鏡頭視場(chǎng)不夠大，透鏡表面過(guò)于復(fù)雜，難于加工，像差大，成本高的不足。本實(shí)用新型的攝影鏡頭由設(shè)置在鏡筒中的前透鏡、中透鏡、后透鏡及后透鏡后表面附近的孔徑光闌組成。其中，前透鏡的前表面和中透鏡的后表面為球面，前透鏡的后表面和中透鏡的前表面為二次曲面。后透鏡為球面雙膠合式密接雙分離透鏡。二次曲面形狀的計(jì)算公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式中x--以透鏡頂點(diǎn)為基點(diǎn)光軸方向距離。y—與光軸垂直方向的高度。c--透鏡頂點(diǎn)處的曲率。yt--圓錐曲面系數(shù)。為滿足市場(chǎng)對(duì)變焦鏡頭的需求，根據(jù)補(bǔ)償件和變倍運(yùn)動(dòng)關(guān)系解析表達(dá)式畫出的運(yùn)動(dòng)關(guān)系曲線，設(shè)定中透鏡和后透鏡聯(lián)動(dòng)移動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)上，中透鏡安裝在直線移動(dòng)的變焦機(jī)構(gòu)上，后透鏡和孔徑光闌安裝在曲線運(yùn)動(dòng)的變焦機(jī)構(gòu)上。本實(shí)用新型的積極效果是視場(chǎng)大，在保證成像清晰程度的情況下，視場(chǎng)可達(dá)120°。透鏡表面只有兩個(gè)二次曲面，其余為球面，易于模具的制造和透鏡的加工，可采用光學(xué)塑料模壓成型，利于大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低。透鏡及組成的鏡頭體積小，便于相機(jī)趨于小型化。能有效地校正七種幾何像差，特別是場(chǎng)曲、像散和畸變，保證了成像質(zhì)量。'，圖l為本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)圖。其中的i為前透鏡，ii為中透鏡，in后透鏡，iv為孔徑光闌，i為前透鏡的前表面，2為前透鏡的后表面，3為中透鏡前表面，4為中透鏡后表面，5為后透鏡前表面，6為雙球面膠合面，7為后透鏡后表面。圖2為定焦鏡頭實(shí)施例的調(diào)制傳遞函數(shù)曲線、點(diǎn)列圖、場(chǎng)曲、像散和畸變曲線及球差曲線。圖3為變焦鏡頭實(shí)施例中的短焦位置時(shí)光學(xué)系統(tǒng)圖、點(diǎn)列圖、調(diào)制傳遞函數(shù)曲線及場(chǎng)曲、像散和畸變曲線。圖4為變焦鏡頭實(shí)施例中的中焦位置時(shí)光學(xué)系統(tǒng)圖、點(diǎn)列圖、調(diào)制傳遞函數(shù)曲線及場(chǎng)曲、像散和畸變曲線。圖5為變焦鏡頭實(shí)施例中的長(zhǎng)焦位置時(shí)光學(xué)系統(tǒng)圖、點(diǎn)列圖、調(diào)制傳遞函數(shù)曲線及場(chǎng)曲、像散和畸變曲線。圖6為變焦鏡頭變倍件n(中透鏡)和補(bǔ)償件m(后透鏡)運(yùn)動(dòng)關(guān)系曲線。具體實(shí)施方式實(shí)施例l(定焦鏡頭)設(shè)定的技術(shù)指標(biāo)為焦距/'=3.3564;視場(chǎng)2^=100°;光圈尸=1.8。表l為光學(xué)系統(tǒng)透鏡曲率半徑r，中心厚度及透鏡間隔c/，材料、口徑D及二次曲面系數(shù)尺。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2(變焦鏡頭)設(shè)定的技術(shù)指標(biāo)為焦距/'-2.934~3.356~8.825;視場(chǎng)2w-107.48°~100.00°~48.77°;光圈F=2.82~2,80~5.33。表2為其光學(xué)系統(tǒng)曲率半徑/"，中心厚度及透鏡間隔J，材料、口徑D及二次曲面系數(shù)K。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.大視場(chǎng)攝影鏡頭，包括設(shè)置在鏡筒中的前透鏡、中透鏡、后透鏡及后透鏡后表面附近的孔徑光闌，其特征是前透鏡的前表面和中透鏡的后表面為球面，前透鏡的后表面和中透鏡的前表面為二次曲面，后透鏡為球面雙膠合式密接雙分離透鏡。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的大視場(chǎng)攝影鏡頭，其特征是根據(jù)補(bǔ)償件和變倍運(yùn)動(dòng)關(guān)系解析表達(dá)式畫出的運(yùn)動(dòng)關(guān)系曲線，設(shè)定中透鏡和后透鏡聯(lián)動(dòng)移動(dòng)變焦機(jī)構(gòu)上，中透鏡安裝在直線移動(dòng)的變焦機(jī)構(gòu)上，后透鏡和孔徑光闌安裝在曲線運(yùn)動(dòng)的變焦機(jī)構(gòu)上。專利摘要大視場(chǎng)攝影鏡頭，屬于光學(xué)領(lǐng)域?？朔F(xiàn)有的鏡頭視場(chǎng)不夠大，透鏡表面過(guò)于復(fù)雜，難于加工，像差大，成本高的不足。由設(shè)置在鏡筒中的前透鏡、中透鏡、后透鏡及后透鏡后表面附近的孔徑光闌組成。前透鏡的前表面和中透鏡的后表面為球面，前透鏡的后表面和中透鏡的前表面為二次曲面。后透鏡為球面雙膠合式密接雙分離透鏡。本實(shí)用新型的積極效果是視場(chǎng)大，在保證成像清晰度的情況下，視場(chǎng)達(dá)120°。透鏡表面只有兩個(gè)二次曲面，其余為球面，易于模具的制造和透鏡的加工，可采用光學(xué)塑料模壓成型，利于大批量生產(chǎn)。透鏡及組成的鏡頭體積小，能有效地校正七種幾何像差，特別是場(chǎng)曲、像散和畸變，保證了成像質(zhì)量。文檔編號(hào)G02B27/00GK201196696SQ200820071849公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年5月15日優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日發(fā)明者鵬王,王志堅(jiān)申請(qǐng)人:王志堅(jiān);王鵬;王薇;王鶴