广角镜头制造技术

本发明专利技术揭示一种广角镜头，从物方至像方依次为第一镜片L1、第二镜片L2、第三镜片L3、孔径光阑S、第四镜片L4及第五镜片L5；其中，第一镜片L1为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，第二镜片L2为具有负的光焦度,并凸向物方的弯月形镜片，第三镜片L3为具有正的光焦度并凸向像方的镜片，第四镜片L4为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，第五镜片L5为具有正的光焦度的镜片。上述广角镜头具有良好的像差补偿功能，能够在充分保障后焦距的同时，缩短光学长度。

【技术实现步骤摘要】
广角镜头
本专利技术涉及光学镜头领域，特别是涉及一种能够适用于车载用摄影照相机（如，后方监视用或汽车行驶记录器用等车载用摄影照相机）、监视用摄影照相机、门口对讲机用摄影照相机或会议用摄影照相机等
的广角镜头。
技术介绍
传统的摄像镜头包括标准镜头、望远镜头以及广角镜头等几种。这几种摄像镜头中，广角镜头是一种能够将摄像范围以更宽阔的视角进行拍摄的镜头，根据广角镜头视角范围大的这种特质，其通常被广泛应用到监控用或车载用的摄像装置上。目前，摄像装置的小型化已社会发展的趋势，市场上对视场角超过180°的小型化广角镜头的需求也在增加。在摄像装置上安装的广角镜头，其光学长度要求较短。所谓光学长度，就是指广角镜头物方入射面到成像面（即影像传感器的受光面）之间的距离。另外，为了实现广镜头的小型化，广角镜头的焦距与上述光学长度的比值也要缩小。由于广角镜头是由多枚镜片组合而成，目前，为了要形成小型化的广角镜头，就会要求其内部的镜片数量尽可能的减少。然而，广角镜头中镜片的数量愈少，其光学像差补偿能力就愈低，最终会导致在成像面上所形成的像质就愈差。此外，广角镜头通常会被用在不同的使用环境中。若广角镜头被安装在车外时，其位于物方第一枚镜片的表面会被暴露于UV（紫外线）、酸雨、尘埃、碎石等各种不同的严酷环境中。通常的树脂镜片难以承受这样的环境。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够在成像面上获得良好的像质的同时，提高摄像镜头的视场范围，且在充分保障广角镜头的后焦距的同时，缩短光学长度的小型化广角镜头。一种广角镜头，从物方至像方依次为第一镜片L1、第二镜片L2、第三镜片L3、孔径光阑S、第四镜片L4及第五镜片L5；所述第一镜片L1为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第二镜片L2为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第三镜片L3为具有正的光焦度并凸向像方的镜片，所述第四镜片L4为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第五镜片L5为具有正的光焦度的镜片；所述第一镜片L1的两面均为球面，所述第二镜片L2、所述第三镜片L3、所述第四镜片L4以及所述第五镜片L5的两面为非球面；且，满足下面的条件：0.91<h2/r2<0.95，1.49<n1<1.59，0.08≤f/D≤0.1，54≤ν1≤65，及193°<θ<220°，其中，h2为所述第一镜片L1像侧面有效半径，r2为所述第一镜片L1像侧面曲率半径，n1为所述第一镜片L1的d线折射率，f为所述广角镜头的焦距，D为所述广角镜头的通光口径，ν1为所述第一镜片L1的阿贝数，θ为所述广角镜头的视场角。在其中一个实施例中，所述第一镜片L1为光学玻璃镜片，所述第二镜片L2为光学树脂镜片，所述第三镜片L3为光学树脂镜片，所述第四镜片L4为光学树脂镜片，所述第五镜片L5为光学树脂镜片。在其中一个实施例中，所述第一镜片L1为光学树脂镜片，所述第二镜片L2为光学树脂镜片，所述第三镜片L3为光学树脂镜片，所述第四镜片L4为光学树脂镜片，所述第五镜片L5为光学树脂镜片。在其中一个实施例中，所述第一镜片L1为冕玻璃镜片，所述第二镜片L2为环烯烃树脂镜片，所述第三镜片L3为聚碳酸脂树脂镜片，所述第四镜片L4为聚碳酸脂树脂镜片，所述第五镜片L5为环烯烃树脂镜片。在其中一个实施例中，所述第一镜片L1为环烯烃树脂镜片，所述第二镜片L2为环烯烃树脂镜片，所述第三镜片L3为聚碳酸脂树脂镜片，所述第四镜片L4为聚碳酸脂树脂镜片，所述第五镜片L5为环烯烃树脂镜片。在其中一个实施例中，所述第一镜片L1为压克力镜片，所述第二镜片L2为环烯烃树脂镜片，所述第三镜片L3为聚碳酸脂树脂镜片，所述第四镜片L4为聚碳酸脂树脂镜片，所述第五镜片L5为环烯烃树脂镜片。此专利技术是以视角超过约190°的广角镜头为对象所做的光学仿真结果，如果低于条件式0.91<h2/r2<0.95的下限（即h2/r2低于0.91），就很难实现视角θ超过190°的广角镜头要求。如果超过条件式193°<θ<220°中给出的视角θ的上限值220°，则成像面的周边光量比其中心光量小，从而导致画像的周边也会变得过于灰暗。且，如果超出条件式0.91<h2/r2<0.95的上限（即h2/r2超过0.95），若第一镜片L1为玻璃材质时，由于第一镜片L1的像方曲率半径与有效半径的关系，会使得第一镜片L1的表面形状呈现接近半球型，从而导致无法在实际生产中研磨加工。通过规定第一镜片L1的d线折射率n1在1.49～1.59范围内，第一镜片L1不论是玻璃材质，还是树脂材质，第二镜片L2至第五镜片L5都可以用同一镜片系列。若低于条件式1.49<n1<1.59的下限（即n1小于1.49），则视角θ无法取得广角范围。且，如果超过上限（即n1大于1.59），第一镜片L1产生的各类像差就无法被补正到能够获得良好像质的程度。当满足条件式0.08≤f/D≤0.1，就可以达成提供光学长度短，后焦距尽可能加长的小型广角镜头这一目的。若低于条件式0.08≤f/D≤0.1的下限（即f/D小于0.08），为了确保后焦距（即第五镜片L5的像侧面到成像面的距离），需要加长光学长度，从而会使广角镜头达不到小型化的要求。若超过上限（即f/D大于0.1），视角θ就无法取得广角范围，后焦距也无法达到既定要求。若f/D的大小不超过0.1的上限，在第五镜片L5像侧面及成像面（即影像传感器受光面）之间就可以设置保护玻璃、滤光器等的光学组件；若f/D的大小不低于0.08，就能将色差控制在较小的范围内，从而取得良好的像质。上述广角镜头，由于后焦距被充分的确保，当入射光线从画像中心部到周边部以近似垂直的角度入射传感器受光面时，还能够防止遮光现象的发生。第一镜片L1的阿贝数若设定成满足条件公式54≤ν1≤65时，就能够充分补正色差，尤其是轴向色差，从而得到良好的像质。此外，阿贝数处于54与65之间镜片材质也是市场上常见的，可以买到的材质。在传统镜头设计中，若第一镜片设计为玻璃时，或第一镜片设计为树脂时，与之相匹配的其他镜片的曲率半径、面间距、有效半径、非球面系数等均无法做成相同的设计。因此，将第一镜片设计为树脂镜片或将其设计为玻璃镜片系列时，与之相匹配的其他镜片均需要重新设计。上述广角镜头的第一镜片L1根据实际用途，可以为玻璃镜片，也可以为树脂镜片，与之相匹配的其他镜片均能够实现通用。也就是说，只需更换第一镜片L1，而第二至第五镜片的性能参数均能够实现共享。在实际生产过程中，第二至第五镜片的模具可以共享，大部分的生产制程也能够统一，从而有效的降低了生产成本。综上所述，上述广角镜头由5枚镜片组成，且具有如下有益效果：1、所设计的广角镜头的视场角θ超过190°，从而能够确保广角镜头大视场的要求；2、满足条件式0.08≤f/D≤0.1，就可以达成提供光学长度短，后焦距尽可能加长的小型广角镜头这一目的，此外，将第三镜片L3设计具有正的光焦度并凸向像方的镜片，从而使第一镜片L1的有效口径缩小、光学长度变短，亦可以实现广角镜头小型化的要求；3、第一镜片L1的像侧面的有效半径和曲率半径，通过设定为满足条件式0.91<h2/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广角镜头，其特征在于，从物方至像方依次为第一镜片L1、第二镜片L2、第三镜片L3、孔径光阑S、第四镜片L4及第五镜片L5；所述第一镜片L1为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第二镜片L2为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第三镜片L3为具有正的光焦度并凸向像方的镜片，所述第四镜片L4为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第五镜片L5为具有正的光焦度的镜片；所述第一镜片L1的两面均为球面，所述第二镜片L2、所述第三镜片L3、所述第四镜片L4以及所述第五镜片L5的两面为非球面；且，满足下面的条件：0.91<h2/r2<0.95，1.49<n1<1.59，0.08≤f/D≤0.1，54≤ν1≤65，及193°<θ<220°，其中，h2为所述第一镜片L1像侧面有效半径，r2为所述第一镜片L1像侧面曲率半径，n1为所述第一镜片L1的d线折射率，f为所述广角镜头的焦距，D为所述广角镜头的通光口径，ν1为所述第一镜片L1的阿贝数，θ为所述广角镜头的视场角。

【技术特征摘要】
2013.08.29 JP 2013-1778451.一种广角镜头，其特征在于，从物方至像方依次为第一镜片L1、第二镜片L2、第三镜片L3、孔径光阑S、第四镜片L4及第五镜片L5；所述第一镜片L1为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第二镜片L2为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第三镜片L3为具有正的光焦度并凸向像方的镜片，所述第四镜片L4为具有负的光焦度并凸向物方的弯月形镜片，所述第五镜片L5为具有正的光焦度的镜片；所述第一镜片L1的两面均为球面，所述第二镜片L2的两面、所述第三镜片L3的两面、所述第四镜片L4的两面以及所述第五镜片L5的两面为非球面；且，满足下面的条件：0.91<h2/r2<0.95，1.49<n1<1.59，0.08≤f/D≤0.1，54≤ν1≤65，及193°<θ<220°，其中，h2为所述第一镜片L1像侧面有效半径，r2为所述第一镜片L1像侧面曲率半径，n1为所述第一镜片L1的d线折射率，f为所述广角镜头的焦距，D为所述广角镜头的通光口径，ν1为所述第一镜片L1的阿贝数，θ为所述广角镜头的视场角。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：堂智，郑长生，
申请(专利权)人：协益电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32