專利名稱：：具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種攝像裝置的鏡頭，尤其涉及一種具有溫度補(bǔ)償技術(shù)的掃描鏡頭o
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，平板掃描儀、MFP等設(shè)備的需求量越來(lái)越大，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，隨著市場(chǎng)需求的發(fā)展，對(duì)設(shè)備的要求也不斷在提高，已向著低成本、體積小、重量輕、高掃描質(zhì)量的方向發(fā)展。針對(duì)這一發(fā)展趨勢(shì)，很多廠家使用塑料機(jī)芯來(lái)替換以往常用的金屬機(jī)芯，雖然極大的滿足了成本低、體積小、重量輕的要求，但隨之而來(lái)的其它一系列問(wèn)題也產(chǎn)生了，在設(shè)備使用過(guò)程中，由于機(jī)芯是掃描部分的核心部件，它的溫度會(huì)隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)而升高，因塑料的熱膨脹系數(shù)較大，使感光器件(CCD)與鏡頭的最佳成像面距離變大，偏離了理想成像位置，導(dǎo)致設(shè)備的掃描質(zhì)量下降。因此，如何在保證低成本、小體積的前提下使掃描鏡頭的掃描質(zhì)量在溫度變化的情況下能得到補(bǔ)償，就顯得尤為重要了。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)氖圭R頭掃描到的圖像仍然保持應(yīng)有性能的具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭。本實(shí)用新型的發(fā)明目的通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種具有溫度補(bǔ)償技術(shù)的掃描鏡頭，包括固定在鏡筒中的補(bǔ)償鏡片組和普通鏡片組，補(bǔ)償鏡片組由至少1片鏡片組成，普通鏡片組由34片鏡片組成，其特征在于a、所述的補(bǔ)償鏡片組采用的為鏡片材料dn/dt〈-3，同時(shí)具有正光焦度；b、所述的普通鏡片組釆用的為普通光學(xué)材料，其dn/dt〉0或dn/dt〈0，同時(shí)具有負(fù)光焦度；c、所述的補(bǔ)償鏡片組和普通鏡片組之間的光學(xué)系統(tǒng)4>=4>1+4)2，必須滿足以下關(guān)系4>1/4>2<-2，溫度升高時(shí)A4)1+A4>2<0，溫度降低時(shí)A4>1+A4>2〉0，式中4>為鏡頭光焦度，*1為補(bǔ)償鏡片組光焦度，4)2為普通鏡片組光焦度，A4)1為補(bǔ)償鏡片組溫度變化后光焦度變化量，A4)2為普通鏡片組溫度變化后光焦度變化量。所述的補(bǔ)償鏡片組的折射率1.58<Nd<l.7，阿貝數(shù)Vd>55。所述的補(bǔ)償鏡片組為1片彎月型正透鏡。所述的普通鏡片組依次為1片負(fù)透鏡、1片或2片正透鏡、1片負(fù)透鏡。所述的普通鏡片組由全部玻璃鏡片或玻璃鏡片和塑料鏡片組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型對(duì)鏡頭采用了溫度補(bǔ)償技術(shù)，使掃描鏡頭在溫度變化的情況下，掃描到的圖像減小受溫度影響而仍然保持應(yīng)有的性能，并且由于能在廣泛溫度范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用，生產(chǎn)成本降低。圖1為本實(shí)用新型的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型在20°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(考慮溫度補(bǔ)償)。圖3為本實(shí)用新型在20°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(不考慮溫度補(bǔ)償)。圖4為本實(shí)用新型在0°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(考慮溫度補(bǔ)償)。圖5為本實(shí)用新型在0°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(不考慮溫度補(bǔ)償)。圖6為本實(shí)用新型在40°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(考慮溫度補(bǔ)償)。圖7為本實(shí)用新型在40°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(不考慮溫度補(bǔ)償)。圖8為本實(shí)用新型在60°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(考慮溫度補(bǔ)償)。圖9為本實(shí)用新型在60°C時(shí)42線對(duì)每毫米的調(diào)制傳遞函數(shù)理論模擬曲線圖(不考慮溫度補(bǔ)償)。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭，其物方處于整個(gè)鏡頭的最左側(cè)位置，像方處于整個(gè)鏡頭的最右側(cè)位置，從物方到像方依次包括固定在鏡筒中的補(bǔ)償鏡片組和普通鏡片組。補(bǔ)償鏡片組是具有正光焦度的1片彎月型正透鏡的玻璃鏡片1，且必須滿足dn/dt<-3，其鏡片的折射率Nd=1.62，阿貝數(shù)Vd=63.6，滿足折射率1.58<Nd<1.7、阿貝數(shù)Vd〉55的要求。普通鏡片組是具有負(fù)光焦度的普通光學(xué)材料，通常其dn/dt〉0(如果在正透鏡中使用dn/dt〈0的材料，效果更好)，普通鏡片組由全部玻璃鏡片組成，從左到右依次為1片負(fù)透鏡2，2片正透鏡3、4，l片負(fù)透鏡5，按照不同的解像力要求，可以將中間2片正透鏡合并為1片正透鏡(即補(bǔ)償鏡片組為3片鏡片組成)。本實(shí)施例采用的鏡片是全部玻璃鏡片，6為芯片保護(hù)玻璃，7為成像面。本實(shí)施例鏡頭須滿足下列條件(1)補(bǔ)償鏡片組采用的玻璃dn/dt<-3、普通鏡片組采用普通光學(xué)玻璃，它們的dn/dt>0，具體數(shù)值如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注以上系數(shù)是dlight(0.5837um)的折射率變化系數(shù)。(2)<H=0.057452>0;4>2=—0.02537O4>1/4>2=—2.79$誇足小1/4>2<—2(3)0°C時(shí)候A4>1+A4>2=1.3456"0-5>0滿足溫度降低時(shí)A4>1+A4>2>0(4)40°C時(shí)候A41+A*2=—1.36583*10-5<0滿足溫度升高時(shí)Ad)l+A4>2<0(5)60。C時(shí)候A4>1+A*2=-2.813*10-5<0滿足溫度升高時(shí)厶d>l+A4>2<0式中小為鏡頭光焦度，4)l為補(bǔ)償鏡片組光焦度，^2為普通鏡片組光焦度，A*1為補(bǔ)償鏡片組溫度變化后光焦度變化量，A4>2為普通鏡片組溫度變化后光焦度變化量。應(yīng)用溫度補(bǔ)償技術(shù)的掃描鏡頭在不同溫度情況下具有不同的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):表2面序號(hào)表面類型曲率半徑中心厚度Nd/Vd通光直徑OBJSTANDARDCO206.758315216rSTANDARD6,5腦OO1,5600001.62/63.66.362,STANDARDl楊OOOO0.4652395.343,STANDARD-43.7000000,820000167/32.15.084,STANDARD10.7510000.5745844.26STOSTANDARDCO0.1405213.96,STANDARD10.4950004.5000001.80/46.64.427,STANDARDoo0.0841卯6.248,STANDARD-61.3930002.8100001.80/46.66.249,STANDARD-12.9120001.5696227.3610'STANDARD-4.9390002.2300001.58/41.57.511'STANDARD-16.00000011.49123910.512'STANDARDOO0.7000001.52/64,124.813'STANDARDoo1.30000025.28IMASTANDARDoo_26.78其溫度補(bǔ)償作用(以20°C/0°C/40°C/60°C為例)見下面表格注假定機(jī)芯材料為PC,dS/dt=67*l(T6(ds/dt是指機(jī)芯材料隨溫度變化時(shí)的線膨脹數(shù))焦距、最佳焦平面隨溫度變化如表3所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注A=|A1-A2|圖2圖9分別在2(TC、(TC、40°C、60°C時(shí)42線對(duì)每毫米考慮補(bǔ)償作用和未考慮補(bǔ)償作用的調(diào)制傳遞函數(shù)曲線圖。圖23為常溫下(20°C)調(diào)制傳遞函數(shù)曲線圖。從圖49可以看出，無(wú)論溫度升高還是降低，考慮了溫度補(bǔ)償作用的鏡頭最佳焦平面與理想像面的偏離量要小于未考慮補(bǔ)償作用的鏡頭(黑色粗箭頭表示最佳焦平面)。權(quán)利要求1、一種具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭，包括固定在鏡筒中的補(bǔ)償鏡片組和普通鏡片組，補(bǔ)償鏡片組由至少1片鏡片組成，普通鏡片組由3～4片鏡片組成，其特征在于a、所述的補(bǔ)償鏡片組采用的為鏡片材料dn/dt＜-3，同時(shí)具有正光焦度；b、所述的普通鏡片組采用的為普通光學(xué)材料，其dn/dt＞0或dn/dt＜0，同時(shí)具有負(fù)光焦度；c、所述的補(bǔ)償鏡片組和普通鏡片組之間的光學(xué)系統(tǒng)φ＝φ1+φ2，必須滿足以下關(guān)系φ1/φ2＜-2，溫度升高時(shí)Δφ1+Δφ2＜0，溫度降低時(shí)Δφ1+Δφ2＞0，式中φ為鏡頭光焦度，φ1為補(bǔ)償鏡片組光焦度，φ2為普通鏡片組光焦度，Δφ1為補(bǔ)償鏡片組溫度變化后光焦度變化量，Δφ2為普通鏡片組溫度變化后光焦度變化量。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭，其特征在于所述的補(bǔ)償鏡片組的折射率1.58<Nd<l.7,阿貝數(shù)Vd>55。3、根據(jù)權(quán)利要求i或2所述的具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭，其特征在于所述的補(bǔ)償鏡片組為1片彎月型正透鏡。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭，其特征在于所述的普通鏡片組依次為1片負(fù)透鏡、l片或2片正透鏡、l片負(fù)透鏡。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭，其特征在于所述的普通鏡片組由全部玻璃鏡片或玻璃鏡片和塑料鏡片組成。專利摘要一種具有溫度補(bǔ)償?shù)膾呙桤R頭，包括固定在鏡筒中的補(bǔ)償鏡片組和普通鏡片組，補(bǔ)償鏡片組由至少1片具有正光焦度的dn/dt＜-3的鏡片組成；普通鏡片組由3～4片具有負(fù)光焦度的dn/dt＞0或dn/dt＜0的普通光學(xué)材料的鏡片組成；補(bǔ)償鏡片組和普通鏡片組之間的光學(xué)系統(tǒng)φ＝φ1+φ2，必須滿足的關(guān)系φ1/φ2＜-2，溫度升高時(shí)Δφ1+Δφ2＜0，溫度降低時(shí)Δφ1+Δφ2＞0，式中φ為鏡頭光焦度，φ1為補(bǔ)償鏡片組光焦度，φ2為普通鏡片組光焦度，Δφ1為補(bǔ)償鏡片組溫度變化后光焦度變化量，Δφ2為普通鏡片組溫度變化后光焦度變化量。由于采用了溫度補(bǔ)償技術(shù)，使掃描鏡頭減小受溫度影響而仍然保持應(yīng)有的性能，可應(yīng)用在廣泛溫度變化范圍內(nèi)，降低生產(chǎn)成本。文檔編號(hào)G02B13/00GK201096958SQ20072018466公開日2008年8月6日申請(qǐng)日期2007年10月18日優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日發(fā)明者戴付建,坤楊,裘文偉申請(qǐng)人:浙江舜宇光學(xué)有限公司