一种2.8mm焦距高清超广角车载镜头的制作方法

本发明涉及一种2.8mm高清超广角车载镜。

背景技术：

目前车载行车记录监控对于行车安全以及交通纠纷有着重要作用，市场上此类车载镜头水平视场一般在90°-120°之间，夜晚成像表现较差；另外，由于镜头视场角度过大，造成镜片工艺难度加大，镜头成本居高不下。而现在多车道监控对水平视场提出了更高的要求，识别更远的车牌等物体对像素提出更高要求，夜视效果的提升需要更大的光圈来满足，拥有更高性能的同时降低成本是行业趋势。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种体积小，水平视场角大的2.8mm焦距高清超广角车载镜头。

本发明采用以下方案实现：一种2.8mm焦距高清超广角车载镜头，所述镜头的光学系统包括沿光线自前向后入射方向依次设置的负光焦度的前组镜片a、光阑、正光焦度的后组镜片b以及滤光片，所述前组镜片a包括自前向后依次设置的负弯月透镜a-1、双凹透镜a-2和双凸透镜a-3，后组镜片b包括自前向后依次设置的正弯月透镜b-1、双凸透镜b-2和负弯月透镜b-3密接的胶合组，前组镜片a和后组镜片b的空气间隔是1.6mm。

进一步的，所述双凹透镜a-2的折射率nd≥1.45，阿贝常数vd≥60；所述正弯月透镜b-1折射率nd≥1.7，阿贝常数vd≥40；所述负弯月透镜b-3的折射率nd≥1.8，阿贝常数vd≤25。

进一步的，所述负弯月透镜a-1的焦距f1满足如下关系式：-3≤f1/f≤-1.5；所述双凸透镜b-2和负弯月透镜b-3组成的胶合组焦距值f56满足如下关系式：2≤f56/f≤4，其中f为镜头的总焦距值；所述前组镜片a的焦距为13.56mm，后组镜片b的焦距为4.84mm。

进一步的，所述负弯月透镜a-1和双凸透镜a-2的空气间隔是2.1mm，双凹透镜a-2和双凸透镜a-3的空气间隔是0.3mm；正弯月透镜b-1与胶合组之间的空气间隔是0.1mm；胶合组与滤光片之间的空气间隔为4.5mm，所述负弯月透镜a-1物侧面镀有防水膜。

进一步的，所述负弯月透镜a-1前镜面的曲率半径r1满足关系式：30mm<r1<40mm，后镜面的曲率半径r2满足关系式2.5mm<r2<3mm，厚度为0.7mm；所述双凹透镜a-2前镜面的曲率半径r3满足关系式：-30mm<r3<-20mm，后镜面的曲率半径r4满足关系式-4mm<r4<-3mm，厚度为1.5mm；所述双凸透镜a-3前镜面的曲率半径r5满足关系式：4mm<r5<6mm，后镜面的曲率半径r6满足关系式-20mm<r6<-15mm，厚度为2mm；正弯月透镜b-1前镜面的曲率半径r7满足关系式：-20mm<r7<-15mm，后镜面的曲率半径r8满足关系式：-6mm<r<-4mm，厚度为1.5mm；胶合组前镜面的曲率半径r9满足关系式：10mm<r9<15mm，胶合面的曲率半径r10满足关系式-4mm<r10<-2.5mm，后镜面的曲率半径r11满足关系式：-10mm<r<-6mm，双凸透镜b-2的厚度为2.0mm，负弯月透镜b-3的厚度为0.7mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明2.8mm焦距高清超广角车载镜头结构简单，设计合理，水平视场达到130°，ttl总长小于16mm，拥有2.0的大光圈，三百万级别的高清像素，白天和夜晚成像效果俱佳，可以同时适配0°cra和25°cra的车载cmos成像芯片，而不会产生偏色和暗角现象，镜片工艺性好，制造成本低。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明镜头的光学系统结构图；

图2是所述车载镜头的mtf像质评价曲线；

图3是所述车载镜头的低温-40℃离焦mtf曲线；

图4是所述车载镜头的高温+85℃离焦mtf曲线。

图中标号说明：1-负弯月透镜a-1、2-双凹透镜a-2、3-双凸透镜a-3、4-光阑、5-正弯月透镜b-1、6-双凸透镜b-2、7-负弯月透镜b-3、8-滤光片。

具体实施方式

如图1所示，一种2.8mm焦距高清超广角车载镜头，所述镜头的光学系统包括沿光线自前向后入射方向依次设置的负光焦度的前组镜片a、光阑、正光焦度的后组镜片b以及滤光片，所述前组镜片a包括自前向后依次设置的负弯月透镜a-1、双凹透镜a-2和双凸透镜a-3，后组镜片b包括自前向后依次设置的正弯月透镜b-1、双凸透镜b-2和负弯月透镜b-3密接的胶合组，前组镜片a和后组镜片b的空气间隔是1.6mm。

在本实施例中，所述双凹透镜a-2的折射率nd≥1.45，阿贝常数vd≥60；所述正弯月透镜b-1折射率nd≥1.7，阿贝常数vd≥40；所述负弯月透镜b-3的折射率nd≥1.8，阿贝常数vd≤25。

在本实施例中，所述负弯月透镜a-1的焦距f1满足如下关系式：-3≤f1/f≤-1.5；所述双凸透镜b-2和负弯月透镜b-3组成的胶合组焦距值f56满足如下关系式：2≤f56/f≤4，其中f为镜头的总焦距值；所述前组镜片a的焦距为13.56mm，后组镜片b的焦距为4.84mm。

在本实施例中，所述负弯月透镜a-1和双凸透镜a-2的空气间隔是2.1mm，双凹透镜a-2和双凸透镜a-3的空气间隔是0.3mm；正弯月透镜b-1与胶合组之间的空气间隔是0.1mm；胶合组与滤光片之间的空气间隔为4.5mm，所述负弯月透镜a-1物侧面镀有防水膜。

在本实施例中，该镜头的水平视场角大于130°，光学总长ttl小于16mm，拥有2.0的大光圈。

在本实施例中，所述负弯月透镜a-1前镜面的曲率半径r1满足关系式：30mm<r1<40mm，后镜面的曲率半径r2满足关系式2.5mm<r2<3mm，厚度为0.7mm；所述双凹透镜a-2前镜面的曲率半径r3满足关系式：-30mm<r3<-20mm，后镜面的曲率半径r4满足关系式-4mm<r4<-3mm，厚度为1.5mm；所述双凸透镜a-3前镜面的曲率半径r5满足关系式：4mm<r5<6mm，后镜面的曲率半径r6满足关系式-20mm<r6<-15mm，厚度为2mm；正弯月透镜b-1前镜面的曲率半径r7满足关系式：-20mm<r7<-15mm，后镜面的曲率半径r8满足关系式：-6mm<r<-4mm，厚度为1.5mm；胶合组前镜面的曲率半径r9满足关系式：10mm<r9<15mm，胶合面的曲率半径r10满足关系式-4mm<r10<-2.5mm，后镜面的曲率半径r11满足关系式：-10mm<r<-6mm，双凸透镜b-2的厚度为2.0mm，负弯月透镜b-3的厚度为0.7mm。

在本实施例中，负弯月透镜a-1的材质为钡冕，双凹透镜a-2的材质为轻火石，双凸透镜a-3的材质为重镧火石，正弯月透镜b-1的材质为镧火石，双凸透镜b-2的材质为镧冕，负弯月透镜b-3的材质为重火石。

由上述镜片组构成的光学结构达到了以下光学指标：

焦距：f′=2.8mm；

相对孔径f=2.0；

视场角：水平2w≥130°(对角2w≥160°，像方像视场2η′≥ф6.6mm)；

主光线入射角：cra<15°；

tv畸变：＜-19%；

分辨率：可与1/3inch的300万像素车载cmos成像芯片适配；

光路总长∑≤16mm，光学后截距l’≥4.5mm；

适用谱线范围：480nm～656nm。

在本实施例中，镜头采用类鱼眼结构，前组两个负片用来降低大角度视场的入射光线，采用低折射率低色散的材料有利于校正系统场曲和倍率色差。后组胶合片由高折射率高色散的zf玻璃和较高折射率低色散的lak玻璃组，胶合面弯向光阑面，主要校正色差及高级轴外球差，整个镜头通过折射率和光焦度合理分配，保证每片镜片合理的入射角和偏折角，以降低镜头的敏感性，提高生产良率。

图2为本发明车载镜头的mtf像质评价曲线，环境为常温20℃，可见光工作波段，mtf在空间频率120lp/mm处，中心视场达到0.6，0.7视场达到0.5，可以达到三百万高清的解像力需求。

图3和图4为本发明车载镜头分别在低温-40℃和高温+85℃的环境下离焦mtf曲线，在空间频率120lp/mm处，低温的离焦量为7μm，高温的离焦量为6μm，中心视场mtf均在0.5以上，高低温的像质表现完全满足车载镜头的环境使用要求。

本镜头的优点如下：

a)从完成的技术指标可知，光路总长较短，则镜头的体积小；后焦大，有利于车载摄像系统的安装；

b)镜头水平视场角大，可以满足多车道的实时拍摄；

c)镜头最大cra15°，可以同时适配0°cra和25°cra的车载cmos成像芯片，而不会产生偏色和暗角现象；

d)前组负片采用低折射率、高阿贝数的玻璃更好的校正了系统场曲和倍率色差；

e)后组胶合片选用高折射率、高色散的zf玻璃与较高折射率、低色散的lak玻璃，更好的消色差以及轴外高级球差；

f)本发明的车载镜头所有镜片均为球面玻璃，工艺性优良，降低镜片装配难度，使用低价格玻璃，降低加工以及材料成本，同时降低镜头的公差敏感度。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。