广角高清倒车镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种广角高清倒车镜头，包括光阑、IR-CUT滤波片及由从物方至像方依次同轴的第一至第五透镜组成的透镜组，所述光阑位于第三、第四透镜之间，IR-CUT滤波片位于透镜组最后方、成像面前方，其中，所述的第一透镜为弯月型球面负透镜，第二透镜为弯月型球面负透镜，第三透镜为双凸球面透镜，第四、第五透镜组合成具有正光焦度的双胶合消色差透镜，且所述广角高清倒车镜头满足：H/L>0.29，且BFL/EFL<1.9，且DFOV>170°，且HFOV>130°，且10mm<L<15mm。本实用新型不仅实现了对角视场170°以上，水平视场130°的超广角成像，更能提升成像品质，光学总长更短。
【专利说明】广角局清倒车I竞头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学成像【技术领域】，具体是指一种适用于汽车的广角高清倒车镜头。
【背景技术】
[0002]现行的电子装置体积逐渐微型化，故装载于其上的镜头也须符合体积小、重量轻的限制，但又不能影响其光学质量。传统的倒车光学镜头在设计上最大的难题是，物体的成像经过镜头的光学作用后会有影像弯曲的问题，为了补正成像的畸变(即成像中越接近边缘，影像会有扩张且直线弯曲成弧线的现象)，需要在镜头的前端配置多片负弯月形透镜及正弯月形透镜，且随着所需的视角越大，需要的镜片数越多，导致镜头太长且重量过重，不符合现行电子装置的轻薄短小的需求。同时，现有的倒车镜头视场角度及清晰度不能满足目前市场需求，在停车入库过程中仍然存在死角、清晰度差的等缺点。现有技术中，针对小型化、低成本的市场需求开发出了采用塑料非球面技术的广角倒车镜头，但这类广角镜头往往通光性能较弱，工作距离也较短，且温度补偿特性不佳，在恶劣环境下无法保持较理想的成像清晰度。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种能提供大视角及良好影像质量的广角高清倒车镜头。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]广角高清倒车镜头，包括光阑、IR-⑶T滤波片及由从物方至像方依次同轴的第一至第五透镜组成的透镜组，所述光阑位于第三、第四透镜之间，IR-⑶T滤波片位于透镜组最后方、成像面前方，其中，所述的第一透镜为弯月型球面负透镜，第二透镜为弯月型球面负透镜，第三透镜为双凸球面透镜，第四、第五透镜组合成具有正光焦度的双胶合消色差透镜，且所述广角高清倒车镜头满足:H/L>0.29，且BFL/EFL〈1.9，且DF0V>170°，且HF0V>130。，且10mm〈L〈15mm，其中H为镜头像面大小，L为镜头光学总长，BFL为镜头光学后焦，EFL为镜头焦距，DFOV为对角视场角，HFOV为水平视场角。
[0006]具体的，所述第一透镜的凸面镀有防水防划的光学膜层且凸面朝向物面。第一透镜前表面采用镀膜防水防划伤设计，在结构上考虑镜头的防水设计，防止水、雾渗入镜头内部，可满足在恶劣的雨、雾天气中正常工作。
[0007]优选的，所述第一透镜为LaK材质、LaF材质或ZLaF材质玻璃透镜。LaK材质、LaF材质或ZLaF材质具有高折射率低色散的特性，且玻璃材质的通光性能比塑料材料强，保证了高分辨率，同时提供了比塑料材质更宽的工作温度范围，可满足-40°?+85°正常工作，有效的拓宽了镜头的工作温度，提升了车载镜头应对恶劣环境工作的稳定性。
[0008]为有效降低透镜的制造工艺难度并提升透镜机械强度，所述第二透镜的满足以下条件:
[0009]前表面R/D>0.9，且后表面R/D>0.5，其中R为所在表面的曲率半径，D为所在表面的实际通光口径。
[0010]具体的，所述第一块透镜还满足以下公式条件:
[0011]Ndl>l.7,且Vdl>47，其中，Ndl表示第一透镜材料的d光折射率，Vd表示第一透镜材料的d光阿贝常数。
[0012]具体的，所述第二块透镜满足以下公式条件:
[0013]Nd2>l.5，且Vd2>60 ；，其中，Ndl表示第二透镜材料的d光折射率，Vd2表示第二透镜材料的d光阿贝常数。
[0014]具体的，所述第三块透镜满足以下公式条件:
[0015]Nd3>l.6，且Vd2〈60 ;其中，Nd3表示第三透镜材料的d光折射率，Vd3表示第三透镜材料的d光阿贝常数。
[0016]具体的，所述第四块透镜满足以下公式条件:
[0017]Nd4>l.55，且Vd4>55 ;其中，Nd4表示第三透镜材料的d光折射率，Vd4表示第三透镜材料的d光阿贝常数。
[0018]具体的，所述第五透镜满足以下公式条件:
[0019]Nd5>l.78，且Vd5〈30 ;其中，Nd5表示第三透镜材料的d光折射率，Vd5表示第三透镜材料的d光阿贝常数。
[0020]本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果:
[0021]1、本实用新型采用五片物化性质稳定的玻璃镜片，镜片数量少，相比于市面上车载倒车镜头光学总长大多在15mm以上，满足本实用新型结构条件的镜头体积更小，光学总长更短(小于15mm);由于不需采用成本较高的非球面透镜，并且优化第二透镜的弯月形形状，大大降低了该透镜的制造难度，故成本较低；另一方面，通过上述配置方式，本实用新型不仅实现了对角视场170°以上，水平视场130°的超广角成像，更能提升成像品质。
[0022]2、本实用新型的广角高清倒车镜头用于倒车可视及广角车载监控方面角度可达170°超广角，且第一透镜用高折射率低色散玻璃有效的提供了解像力降低了加工难度，第二、第三、第四透镜分别采用了经济型玻璃有效的控制了整个镜头的成本，使其满足了高解像力低成本的市场需求。
[0023]3、镜头后端加入IR-⑶T滤波片，过滤红外波段对成像的干扰，有效提升了镜头的成像品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的广角高清倒车镜头的透镜组合图。
[0025]图2为本实用新型的广角高清倒车镜头的MTF曲线示意图。
[0026]图3为本实用新型的广角高清倒车镜头的球差特性曲线示意图。
[0027]图4为本实用新型的广角高清倒车镜头的场曲、畸变曲线图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0029]实施例
[0030]图1为本实用新型的广角高清倒车镜头的透镜组合图，广角高清倒车镜头包括光阑8、IR-⑶T滤波片及由从物方至像方7依次同轴的第一至第五透镜组成的透镜组，所述光阑8位于第三透镜3与第四透镜4之间，IR-⑶T滤波片6位于透镜组最后方、成像面前方，其中，所述的第一透镜I为弯月型球面负透镜，第二透镜2为弯月型球面负透镜，第三透镜3为双凸球面透镜，第四透镜4、第五透镜5组合成具有正光焦度的双胶合消色差透镜，且所述广角高清倒车镜头满足:H/L>0.29，且BFL/EFL〈1.9，且DF0V>170°，且HF0V>130°，且10mm〈L〈15mm，其中H为镜头像面大小，L为镜头光学总长，BFL为镜头光学后焦，EFL为镜头焦距，DFOV为对角视场角，HFOV为水平视场角。
[0031]胶合设计能有效改变光学系统的色差，并有效控制高级像差的产生，从而提高该光学系统的通光能力和解像能力。
[0032]所述第一透镜I的凸面镀有防水防划的光学膜层且凸面朝向物面。第一透镜前表面采用镀膜防水防划伤设计，在结构上考虑镜头的防水设计，防止水、雾渗入镜头内部，可满足在恶劣的雨、雾天气中正常工作。
[0033]所述第一透镜I为所述第一透镜为LaK材质、LaF材质或ZLaF材质玻璃透镜。LaK材质、LaF材质或ZLaF材质具有高折射率低色散的特性，且玻璃材质的通光性能比塑料材料强，保证了高分辨率，同时提供了比塑料材质更宽的工作温度范围，可满足-40°?+85°正常工作，有效的拓宽了镜头的工作温度，提升了车载镜头应对恶劣环境工作的稳定性。
[0034]为有效降低透镜的制造工艺难度并提升透镜机械强度，所述第二透镜2的满足以下条件:
[0035]前表面R/D>0.9，且后表面R/D>0.5，其中R为所在表面的曲率半径，D为所在表面的实际通光口径。
[0036]为了使广角高清倒车镜头具有较佳的光学特性，其各项参数可以设计为符合下列全部或部分条件，这些条件为:
[0037](I)所述第一块透镜I满足以下公式条件:
[0038]Ndl>l.7,且Vdl>47，其中，Ndl表示第一透镜材料的d光折射率，Vd表示第一透镜材料的d光阿贝常数。
[0039](2)所述第二块透镜2满足以下公式条件:
[0040]Nd2>l.5，且Vd2>60 ；，其中，Ndl表示第二透镜材料的d光折射率，Vd2表示第二透镜材料的d光阿贝常数。
[0041](3)所述第三块透镜3满足以下公式条件:
[0042]Nd3>l.6，且Vd2〈60 ;其中，Nd3表示第三透镜材料的d光折射率，Vd3表示第三透镜材料的d光阿贝常数。
[0043](4)所述第四块透镜4满足以下公式条件:
[0044]Nd4>l.55，且Vd4>55 ;其中，Nd4表示第四透镜材料的d光折射率，Vd4表示第四透镜材料的d光阿贝常数。
[0045](5)所述第五透镜5满足以下公式条件:
[0046]Nd5>l.78，且Vd5〈30 ;其中，Nd5表示第五透镜材料的d光折射率，Vd5表示第五透镜材料的d光阿贝常数。
[0047]例如，在具体实施中，本实用新型的广角高清倒车镜头的一个优选的配置如表I所示:
[0048]表I中所述的前表面是指透镜靠近物方的表面，表I中所述的后表面是指透镜靠近像方的表面，表I中第一至第五透镜、光阑和IR-⑶T滤波片表面的半径为c?时，表示此表面为平面；
[0049]表I
[0050]
SI曲率半径I厚度或空气间隔|Nd |vd
第一透镜前表面~12.990Γ?1.77 49.6
第一透镜后表面 2.450.85
第二透镜前表面~T&0651.52 66.8
第二透镜后表面~ΤΓ93
第三透镜前表面~HTl1.62 55.7
第三透镜后表面~~4~202
光阑面^036
第四透镜前表面~^461751.60 60.6
第四透镜后表面~"T0O
第五透镜前表面~"T00551.78 29.2
第五透镜后表面~^5005
IR-CUT 滤波片 ^071.52 64.2
[0051]本实施方式的广角高清倒车镜头的MTF传递函数曲线、场曲及畸变分别如图2到图4所示。图2中，分别对半视场角为0°、12°、24°、36°、48°以及88。观察到的MTF传递函数曲线。总体而言，本实施方式的超广角镜头100对48°的半视场角以内的MTF传递函数曲线控制在0.7以上。图3中，三条曲线分别为F线(波长值486nm)、d线(波长值587nm)、C线(波长值656nm)的球差曲线。可见，轴向色差被控制在0.0lmm以内，各色球差被控制在(-0.05mm,0.05mm)范围内。图4中，曲线T及S分别为子午场曲(tangentialfield curvature)特性曲线及弧矢场曲(sagittal field curvature)特性曲线，可见，子午场曲值和弧矢场曲值被控制在(-0.1mm,0.1mm)范围内。图4右图曲线为畸变特性曲线。由图可知，畸变量被控制在(0%，-100% )范围内。由此可见，所述超广角镜头100的MTF传递函数、球差、场曲、畸变都能被控制(修正)在较小的范围内。
[0052] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.广角高清倒车镜头，包括光阑、IR-⑶T滤波片及由从物方至像方依次同轴的第一至第五透镜组成的透镜组，其特征在于:所述光阑位于第三、第四透镜之间，IR-CUT滤波片位于透镜组最后方、成像面前方，其中，所述的第一透镜为弯月型球面负透镜，第二透镜为弯月型球面负透镜，第三透镜为双凸球面透镜，第四、第五透镜组合成具有正光焦度的双胶合消色差透镜，且所述广角高清倒车镜头满足:H/L>0.29，且BFL/EFL〈1.9，且DF0V>170°，且HF0V>130。，且10mm〈L〈15mm，其中H为镜头像面大小，L为镜头光学总长，BFL为镜头光学后焦，EFL为镜头焦距，DFOV为对角视场角，HFOV为水平视场角。
2.根据权利要求1所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第一透镜的凸面镀有防水防划的光学膜层且凸面朝向物面。
3.根据权利要求1所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第一透镜为LaK材质、LaF材质或ZLaF材质玻璃透镜。
4.根据权利要求1所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第二透镜的满足以下条件: 前表面R/D>0.9，且后表面R/D>0.5，其中R为所在表面的曲率半径，D为所在表面的实际通光口径。
5.根据权利要求1-4任一项所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第一块透镜还满足以下公式条件: Ndl>l.7，且VdI>47，其中，Ndl表示第一透镜材料的d光折射率，Vd表示第一透镜材料的d光阿贝常数。
6.根据权利要求1-4任一项所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第二块透镜还满足以下公式条件: Nd2>l.5，且Vd2>60 ;其中，Ndl表示第二透镜材料的d光折射率，Vd2表示第二透镜材料的d光阿贝常数。
7.根据权利要求1-4任一项所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第三块透镜满足以下公式条件: Nd3>l.6，且Vd2〈60 ;其中，Nd3表示第三透镜材料的d光折射率，Vd3表示第三透镜材料的d光阿贝常数。
8.根据权利要求1-4任一项所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第四块透镜满足以下公式条件: Nd4>l.55，且Vd4>55 ;其中，Nd4表示第三透镜材料的d光折射率，Vd4表示第三透镜材料的d光阿贝常数。
9.根据权利要求1-4任一项所述广角高清倒车镜头，其特征在于:所述第五透镜满足以下公式条件: Nd5>l.78，且Vd5〈30 ;其中，Nd5表示第三透镜材料的d光折射率，Vd5表示第三透镜材料的d光阿贝常数。
【文档编号】G02B1/00GK203941336SQ201420221767
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】陈婷, 宋勇, 黄福建 申请人:信华精机有限公司