專利名稱：：大視場攝影鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型屬于光學領(lǐng)域，具體涉及大視場定焦和變焦攝影鏡頭。
背景技術(shù)：
：近年來，數(shù)碼相機大量應(yīng)用。便攜式數(shù)碼相機、高檔次手機、交通及金融機構(gòu)的攝影監(jiān)視系統(tǒng)、航天領(lǐng)域太空星體觀測系統(tǒng)等均用到定焦和變焦攝影鏡頭。其發(fā)展趨勢是擴大視場、提高成像清晰度、縮小體積和降低成本。目前市場上銷售的定焦數(shù)碼相機，其鏡頭視場一般全視場為50。左右，所謂廣角鏡頭全視場也僅為80。左右。為擴大視場，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)碼相機全視場也僅為8(T左右。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種大視場攝影鏡頭，將所用透鏡設(shè)定為容易加工的規(guī)則數(shù)學曲面，擴大視場，便于加工，克服現(xiàn)有的鏡頭視場不夠大，透鏡表面過于復(fù)雜，難于加工，像差大，成本高的不足。本實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。二次曲面形狀的計算公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式中x--以透鏡頂點為基點光軸方向距離。y—與光軸垂直方向的高度。c--透鏡頂點處的曲率。yt--圓錐曲面系數(shù)。為滿足市場對變焦鏡頭的需求，根據(jù)補償件和變倍運動關(guān)系解析表達式畫出的運動關(guān)系曲線，設(shè)定中透鏡和后透鏡聯(lián)動移動變焦機構(gòu)上，中透鏡安裝在直線移動的變焦機構(gòu)上，后透鏡和孔徑光闌安裝在曲線運動的變焦機構(gòu)上。本實用新型的積極效果是視場大，在保證成像清晰程度的情況下，視場可達120°。透鏡表面只有兩個二次曲面，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，便于相機趨于小型化。能有效地校正七種幾何像差，特別是場曲、像散和畸變，保證了成像質(zhì)量。'，圖l為本實用新型光學系統(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為定焦鏡頭實施例的調(diào)制傳遞函數(shù)曲線、點列圖、場曲、像散和畸變曲線及球差曲線。圖3為變焦鏡頭實施例中的短焦位置時光學系統(tǒng)圖、點列圖、調(diào)制傳遞函數(shù)曲線及場曲、像散和畸變曲線。圖4為變焦鏡頭實施例中的中焦位置時光學系統(tǒng)圖、點列圖、調(diào)制傳遞函數(shù)曲線及場曲、像散和畸變曲線。圖5為變焦鏡頭實施例中的長焦位置時光學系統(tǒng)圖、點列圖、調(diào)制傳遞函數(shù)曲線及場曲、像散和畸變曲線。圖6為變焦鏡頭變倍件n(中透鏡)和補償件m(后透鏡)運動關(guān)系曲線。具體實施方式實施例l(定焦鏡頭)設(shè)定的技術(shù)指標為焦距/'=3.3564;視場2^=100°;光圈尸=1.8。表l為光學系統(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>實施例2(變焦鏡頭)設(shè)定的技術(shù)指標為焦距/'-2.934~3.356~8.825;視場2w-107.48°~100.00°~48.77°;光圈F=2.82~2,80~5.33。表2為其光學系統(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所述的大視場攝影鏡頭，其特征是根據(jù)補償件和變倍運動關(guān)系解析表達式畫出的運動關(guān)系曲線，設(shè)定中透鏡和后透鏡聯(lián)動移動變焦機構(gòu)上，中透鏡安裝在直線移動的變焦機構(gòu)上，后透鏡和孔徑光闌安裝在曲線運動的變焦機構(gòu)上。專利摘要大視場攝影鏡頭，屬于光學領(lǐng)域?？朔F(xiàn)有的鏡頭視場不夠大，透鏡表面過于復(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。本實用新型的積極效果是視場大，在保證成像清晰度的情況下，視場達120°。透鏡表面只有兩個二次曲面，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，特別是場曲、像散和畸變，保證了成像質(zhì)量。文檔編號G02B27/00GK201196696SQ200820071849公開日2009年2月18日申請日期2008年5月15日優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日發(fā)明者鵬王,王志堅申請人:王志堅;王鵬;王薇;王鶴