定焦镜头装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种定焦镜头装置。该镜头装置包括镜头座，以及安装在所述镜头座上的镜筒。所述镜筒中通过在两片光学球面镜之间安装隔圈并，使得在物距小于30mm、视场角小于20°、光阑0.8mm的条件下，实现较好的景深，图像清晰明亮；镜头座结构中通过反光镜改变光路，让光轴平行与图像传感器的成像面，压低了镜头高度，解决了装入圆形笔杆中的微型化问题。

【技术实现步骤摘要】
定焦镜头装置
本专利技术属于光学成像镜头，尤其涉及一种在微距、小视场角的条件下实现大景深成像的定焦镜头装置。
技术介绍
目前通常的微型镜头较多见的是传统手机镜头和工业镜头，此类镜头光轴和成像面垂直，而且都是可调焦的，视场角大于50°。而用于点阵笔的微型镜头，由于图像传感器较大(9mm*9mm)，若采用传统手机镜头光轴和成像面垂直的话，笔的直径将大于20mm，不利于笔的小型化。另外传统手机镜头偏向广角，视场角不小于50°。而点阵笔的视场角只有20°左右，物距在30mm以内，且为了便于生产需要定焦，这些都是传统手机镜头和工业镜头无法满足的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种定焦镜头装置，其解决了现有技术中存在的问题，并在微距、小视场角的条件下实现大景深成像，进一步地，通过对镜头结构的处理，实现镜头的微型化。为实现本专利技术目的而提供的定焦镜头装置，该镜头装置包括镜头座，以及设置在所述镜头座上的镜筒；所述镜头座包括图像传感器、电路板和反光镜；所述反光镜与电路板成锐角；入射光经过所述镜筒后，经反射镜反射到图像传感器上成像。本专利技术通过反光镜改变光路，让光轴平行与图像传感器的成像面，压低了镜头高度，解决了装入圆形笔杆中的微型化问题。更优地，本专利技术的定焦镜头装置，采用两片光学球面镜，即第一球面镜和第二球面镜，并在其中设置精度为0.02mm的隔圈，在物距小于30mm、视场角小于20°、光阑0.8mm的条件下，实现了较好的大景深，图像清晰明亮，这是传统手机镜头无法实现的。说明书附图为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，附图仅为示例，不代表具体尺寸。显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的镜筒结构图；图2为本专利技术实施例的镜头结构图；图3为本专利技术实施例的镜头光路示意图；图4为本专利技术实施例29毫米处成像清晰示意图；图5为本专利技术实施例29毫米处畸变示意图；图6为本专利技术实施例19毫米处成像清晰示意图；图7为本专利技术实施例19毫米处畸变示意图。附图标记：11-光阑；12-第一球面镜片；13-隔圈；14-第二球面镜片；24-镜筒壁；21-图像传感器；22-电路板；1-镜筒；23-反光镜。2-镜头座具体实施方式下面将结合附图1-7对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1、2所示，本专利技术实施例的提供一种定焦点阵笔微型镜头装置，包括镜头座2，以及设置在镜头座2上的镜筒1，其中：如图1所示，所述镜筒1包括光阑11，隔圈13，第一球面镜片12，第二球面镜片14；如图2所示，所述镜头座2包括图像传感器21，电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)22，反光镜23和镜筒壁24。镜头的景深是被摄物能清晰成像的最远点物距和最近点物距之间的距离。物距是指镜头主平面到被摄物体的距离。主平面，是指在一个理想光学系统中，垂轴放大率为1的两个共轭平面称为这个理想光学系统的主平面。物方主平面上任意点发出的光线，必然在像方主平面上的相同位置的相同点上，所以物方主平面和像放主平面内光线的传播路径可以认为是平行于主光轴的。光阑11是成像光具中用来限制成像光束大小的带孔组件。镜头的景深与物距成正比、与光阑直径成反比、与焦距成反比。光阑不能太小，否则影响成像清晰度和亮度，增加生产加工难度和补光的要求，因此，本专利技术实施例中，所述光阑大小在0.8mm以上。较佳地，所述第二球面镜片凸面紧贴光阑，可以最大限度减小光阑厚度的影响；所述第一球面镜片则紧贴镜筒尾部安装。在两个球面镜片之间安装隔圈，隔圈的精度为0.02mm，如图1所示，光阑11放置在镜头入射光口，通过螺口(未示出)固定；第二球面镜片14凸面紧贴光阑11，可以最大限度减小光阑厚度的影响；第二球面镜片14和第一球面镜片12之间安装隔圈13，隔圈13的制作安装精度直接影响成像质量，需要精确到0.02mm以下，从而不直接影响成像质量，提高成像清晰度。第一球面镜片12紧贴镜筒2尾部安装。本专利技术针对数码笔的应用，如图3所示，采用两片光学厚球面镜，即第一球面镜片12和第二球面镜片14，在物距小于30mm、视场角小于20°、光阑0.8mm的条件下，如图3-7所示。其中，在图4、5所示，为29毫米处成像清晰示意图和畸变示意图中，图4中外圈为艾里斑，艾里斑直径一般认为是成像面分辨率的极限；黑色圆斑为弥散斑，点光源经过光学系统后在像面前后不同截面上所成的衍射像的光强分布为弥散斑，弥散斑小于艾里斑，可知其在29毫米处景深较好，成像清晰，并且图5显示在29毫米处，成像无畸变。同样地，图6、7所示，在19毫米处较好的景深，图像成像清晰，也没有畸变。通过测试得知，其实现较好的景深，图像清晰明亮，并且实现了没有畸变，这是传统手机镜头无法实现的。如图2所示，图像传感器21表贴(SurfaceMountedTechnology，SMT)安装在电路板22上，入射光经过镜筒1，在反光镜23处改变光路成像在图像传感器21上。此结构相比传统的入射光路垂直于图像传感器21的结构，大大降低了镜头高度，使其可以安装在圆形笔杆中。本专利技术通过反光镜改变入射光的光路，让光轴平行与图像传感器的成像面，压低了镜头高度，解决了装入圆形笔杆中的微型化问题。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术包括但不限于其应用于下文所描述的或附图所图示的构造细节和部件的排列。本专利技术可具有其它实施例，并可以以更多方式实践或者实现。且本文所使用的措辞和术语均以描述为目的，不应认为是限制。文中的“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”等，是为了涵盖其后所列的项目，其等同物，以及附加的项目。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进轨道了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定焦镜头装置，其特征在于，该镜头装置包括镜头座，以及设置在所述镜头座上的镜筒；所述镜头座包括图像传感器、电路板、反光镜和镜筒壁；所述反光镜固定在所述镜筒壁的两端，与所述电路板成锐角；入射光经过所述镜筒后，经反射镜处改变光路，反射到图像传感器上成像。

【技术特征摘要】
2017.09.29 CN 20171091328701.一种定焦镜头装置，其特征在于，该镜头装置包括镜头座，以及设置在所述镜头座上的镜筒；所述镜头座包括图像传感器、电路板、反光镜和镜筒壁；所述反光镜固定在所述镜筒壁的两端，与所述电路板成锐角；入射光经过所述镜筒后，经反射镜处改变光路，反射到图像传感器上成像。2.根据权利要求1所述的定焦镜头装置，其特征在于，所述锐角大于5度，小于85度。3.根据权利要求1或2所述的定焦镜头装置，其特征在于，所述图像传感器表贴在所述电路板上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：北京万维智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11