专利名称：鱼眼镜头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学器件，尤其涉及一种鱼眼镜头。
背景技术：
随着汽车工业的飞速发展，汽车行驶过程中造成的安全隐患也越来越多，如起步、倒车、转弯时驾驶人员存在视线盲区，容易造成交通事故，所以有必要在汽车上装载超广角镜头用于监控汽车周围的景象，保证汽车行驶的安全；目前开始流行的是全景视觉车载辅助系统，此系统是在汽车周围架设能覆盖车辆周边所有视场范围的超广角鱼眼镜头；对镜头传输过来的视频图像进行处理，最后生成全景鸟瞰图像并通过显示屏显示出来；此系统能够帮助驾驶员清楚了解并掌握车辆周围的环境，扫除视觉盲区，以完成安全的汽车行驶操作。镜头的成像性能及视场的大小决定此类超广角鱼眼镜头的优劣，因而镜头的性能及视场成为设计超广角镜头的重要考虑因素。 传统的超广角鱼眼镜头往往镜片数量较多，从六片镜片到十几片镜片都有，有的镜头中使用到胶合镜片，造成镜头体积较大，物料昂贵，成本高，加工难度大等。
发明内容本实用新型为解决现有的鱼眼镜头体积较大的问题，提供一种体较小同时具有较大视场角的鱼眼镜头。本实用新型提供一种鱼眼镜头，包括透镜组，所述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；所述第一透镜和第二透镜为具有负屈光度的凸面朝向物方的球面透镜；所述第三透镜为具有负屈光度的凸面朝向物方的凸凹非球面透镜；所述第四透镜为具有正屈光度的凸面朝向物方的凸凹球面透镜；所述第五透镜为具有正屈光度的凸面朝向像方的凹凸非球面透镜；所述透镜组满足以下条件f12’3〈0，l. 2〈 I f1；2；3/f I〈1.8;0〈匕5，且0.2〈€/^4，5〈0.35;I. 2<D/L ；其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值；L为光学镜头组件的系统总长；D为第一透镜的外径为第一透镜、第二透镜、第三透镜的的合成焦距值；f4,5为第四透镜与第五透镜的合成焦距值。进一步，所述第三透镜的凸面的中心区域到边缘区域之间至少具有一个反曲点。进一步，还包括光阑，所述光阑位于第四透镜与第五透镜之间。进一步，还包括滤光片，所述滤光片位于第五透镜朝向像方的一侧，所述滤光片至少一透光表面镀覆一层红外截止滤光膜。进一步,所述滤光片的折射率n = I. 5168,色散v = 64. 17。[0019]进一步，所述第一透镜和第二透镜的折射率ni，2〈l. 57，色散Vl，2>56。进一步，所述第三透镜的折射率n3〈I. 55，色散v3>50。进一步，所述第四透镜的折射率n4>1.8，色散v4〈25。进一步，所述第五透镜的折射率n5〈l. 55，色散v5>50。进一步，所述第一透镜、第二透镜和第四透镜为玻璃镜片，所述第三透镜和第五透镜为塑胶镜片。本实用新型的鱼眼镜头采用三片球面镜片、两片非球面镜片相结合的设计，镜头数量少，结构简单紧凑，使得镜头高度较短，体积较小；同时具有较大的视场角及良好的成像效果，横向视场角达到180° ,全视场角大于220°。
图I是本实用新型实施例鱼眼镜头的结构示意图；图2是本实用新型实施例鱼眼镜头的MTF图；图3是本实用新型实施例鱼眼镜头的畸变图；图4是本实用新型实施例鱼眼镜头的横向色差图；图5是本实用另一实施例鱼眼镜头的MTF图；图6是本实用另一实施例鱼眼镜头的畸变图；图7是本实用另一实施例鱼眼镜头的横向色差图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图I所示，本实用新型提供一种鱼眼镜头，包括透镜组I，所述透镜组I包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14和第五透镜15 ；所述第一透镜11和第二透镜12为具有负屈光度的凸面朝向物方的球面透镜；所述第三透镜13为具有负屈光度的凸面朝向物方的凸凹非球面透镜；所述第四透镜14为具有正屈光度的凸面朝向物方的凸凹球面透镜；所述第五透镜15为具有正屈光度的凸面朝向像方的凹凸非球面透镜；所述透镜组I满足以下条件f12’3〈0，l. 2〈 I f1；2；3/f I〈1.8;0〈f4，5，且 0. 2<f/f4；5<0. 35 ；I. 2<D/L ；其中f为整个鱼眼镜头的有效焦距值；L为鱼眼镜头的系统总长；D为第一透镜11的外径；匕2，3为第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13的合成焦距值；f4,5为第四透镜14与第五透镜15的合成焦距值。现有鱼眼镜头的第一片透镜的面型几乎成半球状，这种面型难以加工，良率低且成本高。本实用新型鱼眼镜头经过上述优化设计，第一透镜11的面型为弯月形，较为平缓，其设计值都是容易加工的，消除了一般鱼眼镜头第一片透镜的面型近乎半球面难于加工的弊端，降低了生产难度与生产成本，提升了产品良率。进一步，所述第三透镜的凸面的中心区域到边缘区域之间至少具有一个反曲点，使得第三透镜的凸面的中心区域凸向物方，延伸至边缘区域则凸向像方。如此设计，可使本实用新型鱼眼镜头具有较大的视场角及良好的成像效果，改善成像效果。具体地，第一透镜11和第二透镜12为具有负屈光度的弯月形球面透镜，所述第一透镜11包括第一表面110和第二表面111，第二透镜12包括第三表面120和第四表面121，其中第一表面110、第三表面120凸向物方。所述第三透镜13为具有负屈光度的非球面透镜，包括第五表面130和第六表面131,其中第五表面130凸向物方,第六表面131为凹面,朝向于像方。所述第四透镜14为具有正屈光度的球面透镜，包括第七表面140和第八表面141，·其中第七表面140凸向物方,第八表面141为凹面,朝向于像方。所述第五透镜15为具有正屈光度的非球面透镜，包括第九表面150和第十表面151,其中第九表面150为凹面,朝向于物方,第十表面151凸向像方。本实用新型的第一透镜11、第二透镜12和第四透镜14为玻璃镜片，均采用低折射率，高色散值的玻璃材质；第三透镜13和第五透镜15为塑胶镜片，采用低折射率，高色散值的塑胶材质。玻璃镜片和塑胶镜片混合搭配使用，既可保证镜头的成像质量，又能减轻镜头重量，降低生产成本。所述鱼眼镜头还包括光阑2，用于控制通过透镜的光通量，位于第四透镜14与第五透镜15之间。所述鱼眼镜头还包括滤光片3，所述滤光片3位于第五透镜15朝向像方的一侧。优选地，滤光片3的折射率n = I. 5168，色散V = 64. 17，可采用BK7型号的玻璃材质。此夕卜，滤光片3至少一表面镀覆一层红外截止滤光膜(IR — cut Coating),以滤除来自于被摄物反射光线中的红外光线，从而提高成像质量。进一步，第一透镜11和第二透镜12的折射率ni，2〈l. 57，色散Vl，2>56。优选地，第一透镜11的折射率Ii1=L 53，色散Vl=60. 46，可采用H-BAKl型号的玻璃材质；第二透镜12的折射率％=1. 54，色散v2=59. 73，可采用H-BAK2型号的玻璃材质。第三透镜13的折射率113〈1.55，色散％>50。优选地，第三透镜13的折射率n3=l. 531，色散 v3=56. 04。第四透镜14的折射率114>1. 8，色散v4〈25。优选地，第四透镜14的折射率114=1. 847，色散 v4=23. 79。第五透镜15的折射率115〈1.55，色散￥5>50。优选地，第五透镜15的折射率n5=l. 531，色散v5=56. 04，可采用E48R型号的玻璃材质。本实用新型中，所述第三透镜13和第五透镜15满足以下的非球面公式
z =-p=f :======: + axr2 + a2r4 + a^r6 +a4r8 + a5rw +t26r12 +iat7r14......[0058]其中z为以各非球面与光轴的交点为起点、垂直光轴方向的轴向值，k为二次曲
面系数，c为透镜表面的中心曲率；r为透镜表面的高度，B1, a2，a3，a4，a5，a6，a7……为非球
面系数。本实施例提出了鱼眼镜头的相关参数，以使技术人员能更加清楚地知晓本实用新
型的优点，具体如下表I镜片参数
权利要求1. 一种鱼眼镜头，包括透镜组，其特征在于，所述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜； 所述第一透镜和第二透镜为具有负屈光度的凸面朝向物方的球面透镜； 所述第三透镜为具有负屈光度的凸面朝向物方的凸凹非球面透镜； 所述第四透镜为具有正屈光度的凸面朝向物方的凸凹球面透镜； 所述第五透镜为具有正屈光度的凸面朝向像方的凹凸非球面透镜； 所述透镜组满足以下条件 fi,2,3<oa.2< I U I <1.8；0〈 5，且0. 2<f/f4，5<0. 35 ； 1.2<D/L ； 其中f为整个光学镜头组件的有效焦距值；L为光学镜头组件的系统总长；D为第一透镜的外径为第一透镜、第二透镜、第三透镜的的合成焦距值；f4,5为第四透镜与第五透镜的合成焦距值。
2.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第三透镜的凸面的中心区域到边缘区域之间至少具有一个反曲点。
3.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，还包括光阑，所述光阑位于第四透镜与第五透镜之间。
4.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，还包括滤光片，所述滤光片位于第五透镜朝向像方的一侧，所述滤光片至少一透光表面镀覆一层红外截止滤光膜。
5.如权利要求4所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述滤光片的折射率n=I. 5168，色散V = 64. 17o
6.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜的折射率n1；2<l. 57，色散 Vl，2>56。
7.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第三透镜的折射率n3〈l.55，色散v3>50o
8.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第四透镜的折射率n4>l.8，色散v4<250
9.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第五透镜的折射率n5〈l.55，色散v5>50o
10.如权利要求I所述的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜和第四透镜为玻璃镜片，所述第三透镜和第五透镜为塑胶镜片。
专利摘要本实用新型提供了一种鱼眼镜头，包括透镜组，所述透镜组包括同轴且自物方至像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；所述第一透镜和第二透镜为具有负屈光度的凸面朝向物方的球面透镜；所述第三透镜为具有负屈光度的凸面朝向物方的凸凹非球面透镜；所述第四透镜为具有正屈光度的凸面朝向物方的凸凹球面透镜；所述第五透镜为具有正屈光度的凸面朝向像方的凹凸非球面透镜。该鱼眼镜头采用三片球面镜片、两片非球面镜片相结合的设计，镜头数量少，结构简单紧凑，使得镜头高度较短，体积较小；同时具有较大的视场角及良好的成像效果。
文档编号G02B1/04GK202794676SQ20122037242
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者孟庆涛 申请人:比亚迪股份有限公司