一种低成本短焦耐高低温镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学镜头技术领域，特别是一种低成本短焦耐高低温镜头。


背景技术：

2.随着汽车安全驾驶系统的应用与普及，车载摄像模组也得到了普遍应用。市场对行车记录的摄像模组要求越来越高，然而，现有的镜头焦距过长，规格偏低，镜片多、成本高、结构复杂和耐高低温差。因此，市场需要一种能实现低成本、结构简单、焦距，耐高低温的镜头。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是要解决现有光学系统或摄像模组存在焦距过长，规格偏低，镜片多、成本高、结构复杂和耐高低温差的问题，提供一种低成本短焦耐高低温镜头。
4.为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：
5.一种低成本短焦耐高低温镜头，包括沿光轴从物面到像面的方向排列的：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜物面侧为凹面、像面侧为凹面；所述第二透镜物面侧为凸面、像面侧为平面；所述第三透镜物面侧为凸面、像面侧为平凸面；所述第四透镜物面侧为凹面、像面侧为凸面；所述第五透镜物面侧为凹面、像面侧为凸面；所述第一透镜和第五透镜为塑胶镜片，第二透镜、第三透镜和第四透镜为玻璃镜片；
6.所述第一透镜与第二透镜的焦距满足以下关系：
‑
6.2<f1<
‑
4.3；6.4<f2<7.9；
7.所述第三透镜与第四透镜的焦距满足以下关系：
‑
2.3<(f4/f3)<
‑
1.2；
8.所述第二透镜与第五透镜的焦距满足以下关系：4.5<(f5/f2)<5.5。
9.进一步地，所述第一透镜的折射率nd1、色散系数vd1满足以下关系：1.42<nd1<1.62，75<vd1<85。
10.进一步地，所述第四透镜的折射率nd4、色散系数vd4满足以下关系：1.7<nd4<1.8，25<vd4<35。
11.进一步地，所述低成本短焦耐高低温镜头的视场角为80
°
～85
°
。
12.优选地，所述第三透镜和第四透镜为一组胶合透镜。
13.进一步地，所述第五透镜的像面侧设有一保护玻璃。
14.与现有技术相比，本实用新型的镜头由五片镜片组成的镜头总长ttl20mm，有效减小镜头的长度和体积，其中2块塑胶镜片，降低成本和加快研发周期，使用的镜片材料和组合满足耐高低温。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例的透镜示意图。
16.图2为本实用新型实施例的25
°
mtf解析图。
17.图3为本实用新型实施例的80
°
mtf解析图。
18.图4为本实用新型实施例的
‑
30
°
mtf解析图。
19.图5为本实用新型实施例的场曲图。
20.图6为本实用新型实施例的畸变图。
21.图7为本实用新型实施例的相对照度图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定实用新型。
23.如图1所示的一种低成本短焦耐高低温镜头，包括沿光轴从物面到像面的方向排列的：第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3、第四透镜e4和第五透镜e5，所述第一透镜e1物面侧s1为凹面、像面侧s2为凹面；所述第二透镜e2物面侧s3为凸面、像面侧s4为平面；所述第三透镜e3物面侧s5为凸面；第三透镜e3和第四透镜e4为一组胶合透镜，第三透镜e3和第四透镜e4额胶合面为s6；所述第四透镜e4物面侧为凹面、像面侧s7为凸面；所述第五透镜e5物面侧s8为凹面、像面侧s9为凸面；第五透镜e5的像面侧设有一保护玻璃e6；所述第一透镜e1和第五透镜e5为塑胶镜片，第二透镜e2、第三透镜e3和第四透镜e4为玻璃镜片；
24.所述第一透镜e1与第二透镜e2的焦距满足以下关系：
‑
6.2<f1<
‑
4.3；6.4<f2<7.9；
25.所述第三透镜e3与第四透镜e4的焦距满足以下关系：
‑
2.3<(f4/f3)<
‑
1.2；
26.所述第二透镜e2与第五透镜e5的焦距满足以下关系：4.5<(f5/f2)<5.5。
27.本实施例中，所述第一透镜e1的折射率nd1、色散系数vd1满足以下关系：1.42<nd1<1.62，75<vd1<85。
28.进一步地，所述第四透镜e4的折射率nd4、色散系数vd4满足以下关系：1.7<nd4<1.8，25<vd4<35。
29.进一步地，所述低成本短焦耐高低温镜头的视场角为80
°
～85
°
。
30.为了验证本实施例的低成本短焦耐高低温镜头的光学性能，在一个具体实施例中，镜头的总焦距f＝5mm,fno＝3，视场角fov＝80
°
；镜头的各个透镜满足表1所列的条件，其中surf为表面编号，radius为曲率半径，thickness为透镜厚度，index为折射率，abb为色散系数，efl
‑
e为焦距；透镜组的各项参数依次列于表1中。
31.表1
32.surftyperadiusthicknessindexabbefl
‑
eobjstandardinfinityinfinity
ꢀꢀꢀ
1evenasph936.0976390.51.49699781.608364
‑
5.0761442evenasph7.5288634.547088
ꢀꢀꢀ
3standard15.6312971.4709071.75552.3228297.4536434standardinfinity1.707477
ꢀꢀꢀ
stostandardinfinity0.515612
ꢀꢀꢀ
6standard12.1905181.6065841.43700195.1003875.2118767standard
‑
5.9743710.5135551.75520527.547441
‑
8.045148standard
‑
9.2226973.536075
ꢀꢀꢀ
9evenasph6.0216351.5626491.772549.62428437.64391610evenasph14.0064690.225179
ꢀꢀꢀ
11standardinfinity0.71.51679864.198258 12standardinfinity3.11689
ꢀꢀꢀ
imastandardinfinity
‑ꢀꢀꢀ
33.由表1可知：
‑
6.2<f1<
‑
4.3；6.4<f2<7.9；
‑
2.3<(f4/f3)<
‑
1.2；4.5<(f5/f2)<5.5；1.42<nd1<1.62，75<vd1<85；1.7<nd4<1.8，25<vd4<35。
34.其中第一透镜e1和第五透镜e5是塑胶镜片，各项参数依次列于表2中。
35.表2
36.surface:1surface:2k＝
‑
21206139.807709999k＝
‑
0.781391880e4＝
‑
0.001007078231368000e4＝0.000181908477215900e6＝0.000010517625066610e6＝
‑
0.000107562226845100e8＝0.000001768042092882e8＝
‑
0.000000680302502842e10＝
‑
0.000000108398215482e10＝
‑
0.000000340072957053e12＝0.000000002660783270e12＝0.000000147106624836r1＝
‑
17936.097639218r2＝2.528863455
ꢀꢀ
surface:9surface:10k＝
‑
17.847846340k＝62.147919761e4＝
‑
0.003289707320670000e4＝
‑
0.002407939663255000e6＝
‑
0.000110056114131300e6＝
‑
0.000094469152766170e8＝
‑
0.000008924342464731e8＝
‑
0.000008072242169535e10＝
‑
0.000000638533656853e10＝0.000000069313999316e12＝
‑
0.000000098145541213e12＝0.000000004073606038r1＝16.021634592r2＝34.006468758
ꢀꢀ
37.本实用新型的镜头具有高解像力且均匀，高低温稳定性良好和小畸变等优点，提高光学镜头的技术含量。如图2、图3、图4所示实施例的镜头在25
°
、80
°
、
‑
30
°
下的mtf解析图，该mtf值图基于表1中参数，光学镜头最看重的分辨率等品质的测量，定义mtf值必定大于0，且小于1，在本技术领域mtf值越接近1，说明镜头的性能越优异，即分辨率高；其变量为空间频率，空间频率即以一个mm的范围内能呈现出多少条线来度量，其单位以lp/mm来表示；固定频率(如100lp/mm)曲线代表镜头分辨率特性，这条曲线越高，镜头分辨率越高，纵坐标是mtf值。横坐标可以设像场中心到测量点的距离，镜头是以光轴为中心的对称结构，中心向各方向的成像素质变化规律是相同的，由于像差等因素的影响，像场中某点与像场中心的距离越远，其mtf值一般呈下降的趋势。因此以像场中心到像场边缘的距离为横坐标，可以反映镜头边缘的成像素质；另外，在偏离像场中心的位置，由沿切线方向的线条与沿径向方向的线条的正弦光栅所测得的mtf值是不同的；将平行于直径的线条产生的mtf曲线称为弧矢曲线，标为s(sagittal)，而将平行于切线的线条产生的mtf曲线称为子午曲线，
标为t(meridional)；如此一来，mtf曲线一般有两条，即s曲线和t曲线，图2、图3、图4中，有多组以像场中心到像场边缘的距离为横坐标时mtf变化曲线，反映出本透镜系统具有较高解像力和良好的耐高低温性质。
38.图5
‑
图7依次为工作距离为无穷远时本实施例的一种低成本短焦耐高低温镜头的场曲图、畸变图、相对照度图。
39.如图5所示，图中曲线越接近y轴，畸变率越小，子午场曲值控制在
‑
0.01～0.06范围内，弧矢场曲值控制在
‑
0.02～0.02范围以内。如图6所示，其中畸变控制在
‑
12％范围以内。如图7所示，相对照度大于82％。
40.本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。