一种超广角镜头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超广角镜头，从物方至像方依次包括有具有负光焦度的第一透镜和第二透镜，具有正光焦度的第三透镜，具有负光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五透镜，所述第四透镜和第五透镜胶合而形成具有正光焦度的胶合透镜，并且还满足BFL/EFL≥2.4，其中BFL为所述超广角镜头的第五透镜元件像方侧最外点至成像面的距离，EFL为所述超超广角镜头的焦距值。本实用新型专利技术保持了镜头总长TTL较短的条件下仍具有较长的镜头后焦BFL，以满足相机设计时图像传感器周边电子元器件较大的尺寸要求，且BFL较长使得透镜元件和滤光片离开图像传感器的距离更远，可有效降低对各透镜元件和滤光片的表面洁净度要求，更容易相机的组装生产。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型的超广角镜头，尤其适合应用于对镜头工作距离要求较高且有较宽的使用温度条件的监控相机及车载影像系统。
技术介绍
目前超广角镜头一般采用5片至8片镜片组成，如中国专利号为200910099703的超广角镜头，就采用4片玻璃和2片塑料镜片组成，但是这种超广角镜头尺寸较大，价格较高，不能满足客户要求小尺寸、低价和高性能的要求。为此，也有日本企业开发的超广角镜头采用非球面技术，以减轻重量、成本和减小变形量，如中国专利号为200880106079的超广角镜头，就采用1片玻璃镜片和4片塑料镜片组成，但其通光性能较弱，工作距离BFL也较短，且温度补偿特性不佳，无法满足在-40°C至+85°C的温度范围内保持较完美的成像清晰度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服上述的技术缺陷，提供一种成本低、重量轻、尺寸小、高解像及长的工作距离和宽的工作温度范围的超广角镜头。所述超广角镜头从物方至像方依次包括有具有负光焦度的第一透镜和第二透镜，具有正光焦度的第三透镜，具有负光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五透镜，所述第四透镜和第五透镜胶合而形成具有正光焦度的胶合透镜，并且还满足BFL/EFL ^ 2. 4，其中BFL为所述超广角镜头的第五透镜元件像方侧最外点至成像面的距离，此处所指的BFL 为空气中的距离，EFL为所述超超广角镜头的焦距值。第三透镜元件和胶合透镜之间还设置有光阑，胶合透镜后设置有滤色片。且除第一透镜元件外，其余4枚透镜元件中至少有3枚为塑料非球面镜片。通过如此配置，便能够用最小的镜片数量达到令人满意的光学特性和较宽的总视场角。所述第一透镜为弯月型镜片，且凸面朝向物方，第二透镜为非球面镜片，第三透镜为双凸镜片，所述第四透镜和第五透镜为非球面镜片。进一步的，所述第一透镜满足Nd彡1. 65，Vd彡45，其中Nd表示透镜材料的d光折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。第一透镜通过采用折射率Nd彡1.65，阿贝常数 Vd ^ 45的高折射率低色散材料，能有效导入150°视场角以上的光线并减小第一个镜片的口径，以避免体积过大，并满足条件公式D*H/F0V ( 0. 205的要求。进一步的，所述的第三透镜和第四透镜满足Nd彡1. 55，Vd彡30。第三透镜通过采用折射率Nd彡1. 55，阿贝常数Vd ^ 30的高折射率高色散材料， 能快速会聚前两个负光焦度透镜过来的光线，且高色散材料能有效补偿光学系统中的色差值。此外，所述镜头还满足TTL/EFL ( 16，其中TTL为所述镜头第一透镜物方侧最外点至成像面的距离，EFL为所述镜头的焦距值。进一步的，所述的第二透镜和第五透镜满足-0. 95 ^ F2/F5 ^ -1. 5，其中F2表示第二透镜元件的焦距值，F5表示第五透镜元件的焦距值。因当F2/F5 > -0. 95时，第二透镜的负光焦度过大，第五透镜的正光焦度过小，从而使整个光学系统会体现负光焦度，会造成光学系统的后焦BFL “热缩冷胀”的效果(即在高温条件下，镜头的后焦BFL会变短，在低温条件下，镜头的后焦BFL会变长，不符合相机使用的条件)；当F2/F5 < -1. 5时，第二透镜的负光焦度过小，第五透镜的正光焦度过大，从而使整个光学系统会体现过量的正光焦度， 会造成光学系统的后焦BFL “热胀冷缩”的效果过于明显，从而影响相机在_40°C至+85°C 的温度范围内成像清晰度。进一步的，所述的第三透镜和第四透镜满足-0. 95彡F3/F4彡-2. 0，其中F3表示第三透镜元件的焦距值，F4表示第四透镜元件的焦距值。同样道理，当F3/F4 > -0. 95时， 第三透镜的正光焦度过大，第四透镜的负光焦度过小，从而使整个光学系统会体现过量的正光焦度，会造成光学系统的后焦BFL “热胀冷缩”的效果过于明显(即在高温条件下，镜头的后焦BFL会变的过长，在低温条件下，镜头的后焦BFL会变的过短，不符合相机使用的条件)；当F 3/F4<-2.0时，第三透镜的正光焦度过小，第四透镜的负光焦度过大，从而使整个光学系统会体现负光焦度，会造成光学系统的后焦BFL “热缩冷胀”的效果，从而影响相机在-40°C至+85°C的温度范围内成像清晰度。总之，第二透镜单元至第五透镜单元四个镜片，需要合理的分配光焦度并同时控制在上述条件公式范围内，以达到较好的温度特性要求。同时，为了进一步改善温度特性效果，也可以将第三透镜元件的材料由塑料树脂改为玻璃材质(因玻璃材料的温度特性好于塑料树脂材料)。此夕卜，所述镜头的光阑满足FN0彡2. 2。进一步的，所述第一透镜的最大通光口径和对应的成像像高、视场角满足公式 D*H/F0V < 0. 205，其中FOV表示超广角镜头的最大视场角，D表示最大FOV所对应的第一透镜元件朝向物方凸面的最大通光口径，H表示最大FOV所对应的成像像高。另外，所述胶合透镜的接合面满足θ ^44°，其中θ为接合面上的任一点的切线与光轴的夹角。 进一步的，第四透镜单元与第五透镜单元接合面满足|R| > Φ/2，其中R为接合面的中心曲率半径，φ为接合面的光线有效口径。所述光学镜头的第一透镜元件采用玻璃镜片，能有效保护光学镜头在使用过程中防刮擦及抵抗恶劣的环境变化影响，第四透镜元件和第五透镜元件采用接合设计，以有效改善光学系统的色差。同时控制接合透镜组件的接合面满足θ <44°的条件公式，以有效控制高级像差的产生，从而利于提高整个光学系统的通光能力(光阑FNO ( 2. 2)和解像能力，并有效降低接合面的加工和胶合工艺要求。本技术保持了镜头总长TTL较短的条件下仍具有较长的镜头后焦BFL，以满足相机设计时图像传感器周边电子元器件较大的尺寸要求，同时，因为BFL较长使得透镜元件和滤光片离开图像传感器的距离更远，可有效降低对各透镜元件和滤光片的表面洁净度要求，更容易相机的组装生产。附图说明通过以下结合附图对其示例性实施例进行的描述，本技术上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1为本技术涉及的超广角镜头具体实施例的结构示意图；图2为本技术实施例的轴向色差曲线图；图3为本技术实施例的垂轴色差曲线图；图4为本技术实施例的像散曲线图；图5为本技术实施例的畸变曲线图；图6为本技术实施例的MTF曲线图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细的描述。本技术涉及的超广角镜头的实施案例如图1所示，所述镜头特别应用于视角约>190°的车载相机系统。该超广角镜头由物侧至像侧依次为第一透镜元件Li、第二透镜元件L2、第三透镜元件L3、光阑r7、第四透镜元件L4和第五透镜元件L5组成的接合透镜组、滤色片GF、成像面IMA。第一透镜Li，具有负的光焦度，是两面都是球面的玻璃透镜元件；第二透镜元件 L2，具有负的光焦度，是两面都是非球面的塑料透镜元件；第三透镜元件L 3，具有正的光焦度，是两面都是凸面的非球面塑料透镜元件；第四透镜元件L4，具有负的光焦度，是两面都是非球面的塑料透镜元件；第五透镜元件L5，具有正的光焦度，是两面都是凸面的非球面塑料透镜元件。并且第四透镜元件和第五透元件通过凸面朝向物方侧的接面合进行粘接而形成胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裘文伟，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：