[发明专利]光学系统中的嵌合式镜片组及其嵌合精度补正方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学系统中的光学元件，更具体地说，涉及一种光学系统中的 嵌合式镜片及其嵌合精度补正方法。

背景技术

目前各种拍照、录像设备已经迈向高像素时代，这些设备的光学系统对成 像质量起着至关重要的作用。与一般光学仪器相比较，拍照、录像设备的光学 系统结构较为复杂，往往包括相当数量的镜片。这些镜片在进行光学设计时， 其相对位置都是当作完全理想的情况来进行设计处理，即设计时的像质是在镜 片完全同心和无空气间隔(air space)偏差这样的理想条件下完成。因此镜片 成品的加工和装配需要将各镜片连接后的同心度误差和空气间隔误差控制在 一定范围之内，以保证各镜片组合后具有良好的成像质量。

现有技术中对多枚靠近的镜片之间的定心、定位方式通常分为两种。如图 1所示，这种方法设置镜室(未图示)，之后将镜片组入镜室，依靠各镜片与 镜室之间的干涉，来达到定位、定心效果。其缺陷是，镜片之间的嵌合精度容 易受到镜片分模面所产生的毛边影响。此外，镜片与镜室之间相互干涉，镜片 受到较大的侧向力，容易影响镜片的面精度。

另一种方法是依靠镜片与镜片之间的嵌合，来达到定位、定心效果。如图 2所示，在公开号为CN 1508587A的中国专利申请中，公开了一种嵌合式镜 片，在第一镜片21上设置嵌合侧面22，在第二镜片23上也设置嵌合侧面24， 两者通过嵌合侧面22、24相互嵌设。如图3所示，在专利号为ZL 200620121112.3的中国专利中，公开了一种嵌合式镜片组，在第一镜片31上 设置有嵌合部32，第二镜片33的下端嵌合在嵌合部32中，来进行定位。这 种方法虽然可避免镜片与镜室之间嵌合接触而产生的定心偏差，但是镜片的有 效直径的面精度容易受到影响，导致解像力下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种光学 系统中的嵌合式镜片及其嵌合精度补正方法，能够改善镜片之间的同心度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种光学系统的嵌合式 镜片组，包括相互嵌合的至少两个镜片，其中，各镜片都包括曲面部分和位于 其外周的平面部分；所述至少两个镜片中，第一镜片的平面部分上设置有非球 面凸出部，第二镜片的相邻平面部分上设置有与所述凸出部嵌合的非球面凹进 部，所述凸出部和凹进部的非球面表面满足以下公式：

z=ch21+[1-(K+1)c2h2]1/2+A4*h4+A6*h6+A8*h8+A10*h10]]>

其中：z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考距光轴的位移 值；K为锥度常量；c＝1/R，R表示镜片表面的曲率半径；h表示镜片高度； A4表示四次的非球面系数；A6表示六次的非球面系数；A8表示八次的非球 面系数；A10表示十次的非球面系数。

在本发明所述的光学系统的嵌合式镜片组中，所述非球面凸出部的数量为 多个，在所述第一镜片的平面部分上呈环形均布；所述非球面凹进部的数量和 位置与所述凸出部对应。