一种超高清广角车载镜头的制作方法

和f6，且满足如下关系式：
[0008][0009][0010]
作为对上述技术方案的进一步阐述：
[0011]
在上述技术方案中，所述镜盖与所述镜筒过盈配合装配，所述镜盖与所述镜筒衔接处还通过涂布胶水胶封；所述隔圈上开制贯通的孔槽，所述孔槽的侧壁上形成锲形台阶。
[0012]
在上述技术方案中，所述弧形透镜为弧形透镜，所述弧形透镜的向侧后端面的弧度为大于120
°
，且所述弧形透镜的前端面镀有疏水膜，所述疏水膜为真空纳米镀膜设备在弧形透镜前端面镀的一层提高亮度并且保护镜片的纳米薄膜，所述弧形透镜的后端面平台处涂布有用于遮光的涂墨层；所述弧形透镜的中心厚度d6满足0.780＜d6＜0.820，所述弧形透镜的阿贝数vd6、折射率nd6及焦距f6满足如下关系式：46.3800＜vd6＜46.7800，1.7840＜nd6＜1.8240，2.8230＜f6＜3.0230。
[0013]
在上述技术方案中，所述第五镜片与弧形透镜接触面有设置有排气槽；使所述弧形透镜和第五镜片之间可以空气流通，利于热量的排出；弧形透镜下方组装防水胶圈，下压量控制胶圈厚度的20-30％，用以确保达到要求的防水等级ip67。
[0014]
在上述技术方案中，所述弧形透镜为弧形镜片，所述第五镜片的后端面为加排气槽的平台倒角镜面，该平台倒角镜面与弧形透镜第二面直接接触；所述弧形透镜13与第五镜片中间间距为t5满足2.978＜t5＜3.002。
[0015]
在上述技术方案中，所述第五镜片的中心厚度d5满足0.9980＜d5＜1.0020，阿贝数vd5、折射率nd5及焦距f5满足如下关系式：55.8000＜vd5＜56.2000，1.4360＜nd5＜1.6360，1.9349＜f5＜2.1349；第二隔圈10组装在第五镜片与第四透镜之间，所述第五镜片与第四透镜之间的间距控制为t4：满足1.0880＜t4＜1.112。
[0016]
在上述技术方案中，所述第四透镜的中心厚度d4满足3.4500＜d4＜3.4900，所述第四透镜的阿贝数vd4、折射率nd4及焦距f4满足如下关系式：23.5800＜vd4＜23.9800，1.7467＜nd4＜1.9467，2.5907＜f4＜2.7907；所述第四透镜的第三镜片之间由第一隔圈来控制二者之间间隙t3：满足0.188＜t3＜0.212。所述第一个圈内孔为光阑孔，控制镜头的光圈为1.90＜fno＜2.10。
[0017]
在上述技术方案中，所述第三镜片的中心厚度d3满足0.828＜d3＜0.832，阿贝数vd3、折射率nd3及焦距f3满足如下关系式：55.8000＜vd3＜56.2000，1.4360＜nd3＜1.6360，2.9942＜f3＜3.3942。第三镜片与第二镜片之前由第二soma间隔来控制二者之间间隙t2：满足0.016＜t2＜0.024。
[0018]
在上述技术方案中，所述非球面第二镜片的中心厚度d2满足0.7480＜d2＜0.7520，所述非球面第二镜片的阿贝数vd2、折射率nd2及焦距f2满足如下关系式：26.4500＜vd2＜
26.8500，1.5073＜nd2＜1.7073，2.1529＜f2＜2.3529。非球面第二镜片与非球面第一镜片之前由第一soma间隔来控制二者之间间隙t1：满足0.016＜t1＜0.024。
[0019]
在上述技术方案中，所述非球面第一镜片的中心厚度d1满足2.5980＜d1＜2.6020，所述非球面第一镜片的阿贝数vd1、折射率nd1及焦距f1满足如下关系式：55.8000＜vd1＜56.2000，1.4360＜nd1＜1.6360，7.3708＜f1＜7.5708。
[0020]
在上述技术方案中，所述镜筒与第一镜片接触位需要充分遮挡第一镜片3接触面的非球面部分，镜筒内孔径满足如下关系式：
[0021]
在上述技术方案中，滤光片采用胶水粘结固定的方式与镜筒前段接合，滤光片满足的中心厚度d7满足0.270＜d7＜0.330，透过率满足tave≧95％@420-630nm。
[0022]
在上述技术方案中，所述镜头的外径尺寸为φ17mm，所述镜头的高度为16.52mm，所述镜头的焦距f为1.32mm。本发明的有益效果在于:1、本发明的镜头拍照高清广角，拍摄的水平角度大于200度畸变量小，镜头表面镀疏水膜，疏水角度大于105度。
[0023]
2、本发明在第五镜片与弧形透镜接触面有设有排气槽；使所述弧形透镜和第五镜片之间可以空气流通，提高散热效率。
[0024]
3、本发明采用具有间隔和遮光作用的soma薄片将镜片进行间隔，优化各非球面镜片之间的配合，不但降低了畸变的产生，并且有效的减少了镜头的总长。
附图说明
[0025]
图1是本发明车载镜头涉及的孔径光栏示意图；
[0026]
图2是本发明镜头的剖面图；
[0027]
图3是图2的分解图；
[0028]
图4为本发明车载镜头一种实施例的光学结构示意图；
[0029]
图5为本发明车载镜头一种光路径示意图；
[0030]
图6为弧形透镜和第五镜片安装前示意图。
[0031]
图中，001.安装位，002.镜腔，101.第一台阶，102.第二台阶，003.像面；801.接触尖角，802.孔槽，803.平台面，1001.接触平台，1.镜筒，2.滤光片，3.非球面第一镜片，4.第一soma，5.非球面第二镜片，6.第二soma，7.第三镜片，8.第一隔圈，9.第四透镜，10.第二隔圈，11.第五镜片。12.防水胶圈，13.弧形透镜，14.镜盖，15.排气槽。
具体实施方式
[0032]
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0033]
通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特
征。在本技术的描述中，“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本技术(本文/本实施例)中，主要的组件为镜片，也就是光学镜片，并且本实施例中的镜片均为光学玻璃镜片。
[0034]
在阐述本实施例的一种超高清广角车载镜头的具体实施例之前，再此处对本实施例镜头所涉及的相关光学概念进行阐述，
[0035]
亮度与照度
[0036]
光源的发光强度称为亮度(luminous intensity)，单位为国际烛光。
[0037]
光源每单位时间所辐射出来的能量，为此光源之辐射通量，只有某小部份(波长从400nm到1000nm)的辐射通量能使人眼感觉其存在，此部份的辐射通量称之为光通量(luminous flux)，单位为流明(lumen)，一标准烛光的光源，在一立体弧度角内所通过的光通量，称为一流明，物体被照射时，在与光线垂直的表面上，单位面积所受到的光通量称为照度(illuminance)，单位为流明/公尺2。
[0038]
折射率
[0039]
光学中折射率是一个非常重要的量，用符号n表示，介质折射率的大小定义为:光在真空中的速度与光在介质速度中的比值:式中n表示折射率，c表真空中之光速，v表介质中之光速。
[0040]
光程
[0041]
光程(简称op)也是光学中一个非常重要的量，对一个均匀介质而言，它的定义是折射率n与实际光线所行走路径s的乘积:op＝ns
[0042]
若光所经过的是由m种不同折射率所构成的均匀介质层，那么光从1到m层介质的光程计算就应该是各层介质的折射率与实际路径乘绩的总和为:
[0043]
如果光是在非均匀性的介质中行走，介质折射率就是一个位置的函数，光程计算相当于由起点(a)到终点(b)经过了多个不同折射率的介质层
[0044][0045]
由于折射率是波长的函数n(λ)，所以当一束复色光经折射后，因各单色光的折射率各不相同，造成折射方向有所差异，这种现象称为色散。色散能力ν表示式如下
[0046][0047]
式中nf表蓝光(λ＝486.13nm)在介质n的折射率，式中nc表红光(λ＝656.27nm)在介质n的折射率，式中nd表黄光(λ＝589.29nm)在介质n的折射率。
[0048]
对于一般玻璃而言，ν值约在0.012～0.05之间，数值较小使用上不方便，反而其倒数较常用来衡量介质的色散能力，一般称ν值倒数为abbe常数(abbe number)vd
[0049]
vd值约介于20～80之间，此值越小表示色散愈大。
[0050]
光学玻璃
[0051]
用于制造成透镜等光学组件的玻璃，特别讲究纯度和均匀度等性质，所以称为光学玻璃。描述光学玻璃有两个重要的参数为折射率nd与色散率vd，光学玻璃有了nd值与vd值，那么对应的光学玻璃的光学特性就几乎完全掌握。
[0052]
孔径光栏
[0053]
在实际成像系统中会有下列问题:成像范围的限制与成像亮度的控制，这主要是系统中每一个光学组件的大小并非无穷大，会有某个范围的边缘限制，因而产生了成像范围及成像亮度的问题，这种具有边缘限制的组件都称为光栏，任何成像系统皆有光栏，如透镜的有效径(ca)或是外加的孔洞(多半是圆形)，系统中可限制光通量且控制像亮度的光栏称为孔径光栏。参考附图1，图1是孔径光栏示意图，孔径光栏到底限制了多少光通量经由系统射到成像面上，先定义两个非常重要的面，一个在物空间观察到的孔径光栏称为入瞳(物侧面)，入瞳的位置是将系统的孔径光栏对所有在它前面的成像组件所成的像，若孔径光栏前面没有组件那么孔径光栏本身就是入瞳；另一个是在像空间观测到的孔径光栏，称为出瞳(像侧面)，出瞳的位置是将系统的孔径光栏对所有在它后面的成像组件所成的像，若孔径光栏后面没有组件，那么孔径光栏本身就是出瞳，入瞳与出瞳可说是系统的入、出口，可能是虚的面(孔径光栏成的像)或是实际的面(孔径光栅)。
[0054]
主光线和边缘光线
[0055]
取离轴物点所发出的光线且此光线通过入瞳、孔径光栏、出瞳和光轴的交点，这条光线称为主光线。
[0056]
若由轴上物点所发出通过入瞳、孔径光栏、出瞳边缘的光线称为边缘光线。
[0057]
半视场角
[0058]
半视场角ψ是物体对入瞳张角的一半，若ψ越大，则表示会有越多物体所发出的光线被聚集通过系统，也意味着光通量越大。
[0059]
f/#(f-number)
[0060]
f/#和系统的相对孔径及照速有密切关系，对较远物体的成像系统中(如照相机或望远镜的物镜等系统)，f/#是个重要的物理量，当我们不考虑系统本身反射的能量和组件材料所吸收的能量，实通过系统的光能量将散布在有限的像面积上，成像面积越大则光通量密度就越小，因此系统上的光通量密度和成像面积是成反比的关系，然而成像面积又是正比于系统焦距的平方1/f2，光通量的大小正比于系统孔径的面积，若以d代表入瞳的直径，则像面上的光通量密度就正比于d2/f2，我们将d/f的比值定义为系统的相对孔径，它的
倒数则定义成f/#数值越小，像面上光通量密度越大，所以对镜头来说f/#数值对曝光时间(快门速度)来说是个非常重要的物理量。
[0061]
附图2-5实例了本发明一种超高清广角车载镜头的具体实施例，参考附图2-5，一种超高清广角车载镜头，包括镜筒1，所述镜筒1后端制有滤光片2的安装位001，所述安装位001内胶粘安装滤光片2，所述镜筒1上还开制有贯穿镜筒的镜腔002，滤光片2安装后能刚好位于镜腔002后端的开口处，使沿镜腔002传送或产生的光经滤光片2滤光后输出得到光；所述镜腔002靠近所述滤光片2的位置上设第二台阶102，所述镜腔002内匹配所述第一台阶102位置处设非球面第一镜片3，所述镜腔002内所述非球面第一镜片3前端通过第一soma4装配与第二镜片5结合，所述第二镜片5前端通过第二soma6与第三镜片7接合，且所述第三镜片7和第四透镜9由所述第一隔圈8隔离，所述第四透镜9和第五镜片11由所述第二隔圈10间隔，所述镜腔002前端还制第一台阶101，所述第一台阶101上通过防水胶圈12密封装配有弧形透镜13，所述弧形透镜13还通过设在所述镜筒1前端的镜盖14相对所述镜筒1盖扣固定；所述滤光片2配合镜盖14和弧形透镜13密封所述镜腔002，并匹配将非球面第一镜片3、非球面第二镜片5、第三镜片7，第四透镜9，第五镜片11及弧形透镜13封装配于镜腔002内并构成匹配的镜头，且所述镜头的外径尺寸为φ16.9mm～φ17.1mm，所述镜头的高度为14.52～14.92mm，作为优选，所述镜头的外径尺寸为φ17mm，所述镜头的高度为14.72mm，参考附图4，在本实施例中，弧形透镜13实际中为光圈，第五镜片11为具有负屈折力的透镜，且其物侧面和像侧面均为凹面，第四透镜9为具有正屈折力的透镜，第三镜片7的物侧面和像侧面均向外凸出为凸面，第二镜片5的物侧面和像侧面均向内凹为双凹面，所述第一镜片3为具有正屈折力的透镜，其物像侧面均为向外凸出的凸面，所述过滤片2后端界定为像面003(参考附图4)；为了阐述本实施例的高清广角车载镜头的光学结构及参数，界定所述高清广角车载镜头的焦距为f，且所述镜头的焦距f满足1.17＜f＜1.47mm，优选设定为1.3200mm，界定所述高清广角车载镜头的光学总长为ttl，且其光学总长ttl满足16.32＜ttl＜16.72，优选设定为16.520；同时，我们作如下界定，所述滤光片的阿贝数、折射率及焦距分别为vd7、nd7和f7，所述非球面第一镜片的阿贝数、折射率及焦距分别为vd1、nd1和f1，所述第二镜片的阿贝数、折射率及焦距分别为vd2、nd2和f2，所述第三镜片的阿贝数、折射率及焦距分别为vd3、nd3和f3，所述第四透镜的阿贝数、折射率及焦距分别为vd4、nd4和f4，所述第五镜片的阿贝数、折射率及焦距分别为vd5、nd5和f5，所述弧形透镜的阿贝数、折射率及焦距分别为vd6、nd6和f6，且满足如下关系式：
[0062][0063]
[0064]
需要说明的是，表示滤光片的焦距为无限远或平面，同时，当本实施例的车载镜头的弧形透镜13(光圈)、各透镜(1、3、5、7、9、11)和滤光片2的焦距、阿贝数、折射率等满足上述关系式，能匹配调整各透镜的屈折力大小配置，通过修正相差保证成像品质和满足整车载镜头的光学总长设计需求。
[0065]
以下表1列出了本实施例镜头的上述各关系式的数字，具体参考表1，即镜头数据设计表：
[0066][0067]
作为优选的实施例，在装配结构上，本实施例中，参考附图2-3，所述镜盖14与所述镜筒1过盈配合装配，所述镜盖14与所述镜筒1衔接处还通过涂布胶水胶封；所述第一隔圈8上开制贯通的孔槽802，所述平台台阶803的内边缘为尖角承靠801，所述第四透镜9安设在所述第一隔圈8上；所述第三镜片7通过所述第一隔圈8平台接触，所述第四透镜9的第二凸面与于第一隔圈8的尖角承靠点801接触，控制第四透镜9与第三镜片7之间的间隙。
[0068]
在本实施例中，在光学结构及材料上，所述弧形透镜13为弧形透镜，所述弧形透镜13后端面(物侧面)的弧度为大于90
°
，且所述弧形透镜13的后端面(物侧面)上涂布设置疏水膜(附图未显示)，通过设置弧度并涂布疏水膜，疏水膜的涂覆方式说明书中有详细记载，使的本实施例的镜头均有宽的疏水角，实际中，本实施例的镜头的疏水角大于105
°
，所述弧形透镜13的后端面(像侧面)两侧涂布有用于遮光的涂墨层(附图中虚线部分)，实际中，弧形透镜13的后端面(像侧面)设有向前端内凹的弧形凹陷部，而涂墨层宽度则是自弧形透镜13两侧延伸至弧形凹陷部终止；参考附图4，界定所述弧形透镜13的中心厚度为d6，所述弧形透镜13的中心厚度d6满足0.8800＜d6＜0.9200，实际中，弧形透镜13的中心厚度d1优选设置为0.9000，单位为mm；而所述弧形透镜13的阿贝数vd6、折射率nd6及焦距f6满足如下关系式：46.3800＜vd6＜46.7800，1.7840＜nd6＜1.8240，2.8230＜f6＜3.0230。(焦距单位mm)，
实际中，阿贝数vd6、折射率nd6及焦距f6依次优选设定为vd6＝46.5800，nd6＝1.8040，f6＝2.9230；弧形透镜13选用玻璃材质，因为均有较高折射率和光透性，可有效的提升镜头的光学性能。
[0069]
在本实施例中，第五镜片与弧形透镜接触面有设置有排气槽15；使所述弧形透镜和第五镜片之间可以空气流通，利于热量的排出；弧形透镜下方组装防水胶圈12，下压量控制胶圈厚度的20-30％，用以确保达到要求的防水等级ip67。第五镜片的后端面为加排气槽15的平台倒角镜面，该平台倒角镜面与弧形透镜第二面直接接触；所述弧形透镜13与第五镜片中间间距为t5满足2.978＜t5＜3.002。防水胶圈12为表面光滑内部多孔或多槽的结构，防水胶圈的制备方法为：a、将第一混合胶和第二混合胶在300-560℃分别在两个通道中以100rpm的速度进行混胶，使有机硅胶的两种成分充分混合，完成混胶工序；b、混合后的混胶从机头挤出，沿预设轨迹点胶，形成有机硅密封圈胚体；c、将上一步骤制得的有机硅密封圈胚体在20℃的环境下静置12h进行发泡，并使其表面形成防水皮层，形成防水胶圈。第一混合胶：epdm 4785和epdm 8550c为按照1:1的比例配制60重量份，第二混合胶：轻质碳酸钙40重量份，石蜡油55重量份，氧化锌8重量份，硬脂酸钙6重量份，聚乙二醇1重量份，硫化剂s-80 2重量份，增粘树脂4份。
[0070]
在本实施例中，所述第五镜片11靠近所述第二隔圈10为平面接触，提高镜间距的控制精度，所述第二隔圈10上端面也为平台控制与所述第四透镜9的平台倒角接触，使所述第五镜片11和第四透镜9之间形成匹配的空隙间隙，需要说明的是，第五镜片11后端面(像侧面)两侧的的宽度与第二隔圈10的宽度相匹配，也就是第二隔圈10同时也起到遮挡第五镜片11平台面反光的作用；参考附图4，我们界定所述第五镜片11的中心厚度为d5，满足0.9980＜d5＜1.002，中心厚度d5优选设置为1.0000，单位为mm，所述第五镜片11的阿贝数vd5、折射率nd5及焦距f5满足如下关系式:55.8000＜vd5＜56.2000，1.4360＜nd5＜1.6360，1.9349＜f5＜2.1349；实际中，阿贝数vd5、折射率nd5及焦距f5依次优选设定为vd5＝56.0000，nd5＝1.5360，焦距f5＝2.0349。
[0071]
在本实施例中，所述第四透镜9为双凸玻璃镜片，所述第四透镜9的后端面为平面倒角镜面，该平面倒角镜面靠近所述第三镜片7和第一隔圈8，界定所述第四透镜9的中心厚度为d4，且中心厚度d4满足3.4500＜d4＜3.4900，单位为mm，实际中，中心厚度d4设定为3.4700mm；所述第四透镜9的阿贝数vd4、折射率nd4及焦距f4满足如下关系式：23.5800＜vd4＜23.9800，1.7467＜nd4＜1.9467，2.5907＜f4＜2.7907(焦距单位为mm)，实际中，阿贝数vd4、折射率nd4及焦距f4依次优选设定为vd4＝23.7800，nd4＝1.8467，f4＝2.6907。
[0072]
在本实施例中，所述第三镜片7位双凸的塑胶非球面镜片，所述第三镜片7的前后端面均有平台设计，所述第三镜片7通过边缘平台与第一隔圈8，第二soma5接触配合，与第二镜片5通过第二soma5控制镜间距；界定所述第三镜片7的中心厚度为d3，且中心厚度d3满足0.8280＜d3＜0.8320，单位为mm，实际中，中心厚度d4设定为0.8300mm；所述第二镜片的阿贝数vd3、折射率nd3及焦距f3满足如下关系式：55.8000＜vd3＜56.2000，1.4360＜nd3＜1.6360，2.9942＜f3＜3.3942。第三镜片7与第二镜片5之前由第二soma6间隔来控制二者之间间隙t2：满足0.016＜t2＜0.024。
[0073]
在本实施例中，所述第二镜片5为塑胶非球面镜片，所述非球面第二镜片5的中心厚度d2满足：0.7480＜d2＜0.7520，所述第二镜片5的阿贝数vd2、折射率nd2及焦距f2满足如
下关系式：26.4500＜vd2＜26.8500，1.5073＜nd2＜1.7073，2.1529＜f2＜2.3529。实际中，阿贝数vd2、折射率nd2及焦距f2依次优选设定为vd2＝26.6500，nd2＝1.6073，f
2-1
＝2.2529；第二镜片5与第一镜片3之前由第一soma4间隔来控制二者之间间隙t1：满足0.016＜t1＜0.024。
[0074]
所述非球面第一镜片3的中心厚度d1满足2.5980＜d1＜2.6020，所述第一镜片3的阿贝数vd1、折射率nd1及焦距f1满足如下关系式：55.8000＜vd1＜56.2000，1.4360＜nd1＜1.6360，7.3708＜f1＜7.5708；实际中，阿贝数vd1、折射率nd1及焦距f1依次优选设定为vd1＝56.0000，nd1＝1.5360，f1＝7.4708。
[0075]
在本实施例中，所述滤光片2的中心厚度d1满足0.270＜d1＜0.330，透过率满足tave≧95％@420-630nm。
[0076]
对于本实施例的镜头的整体设计要求参考如下表2、对镜头的各透镜及滤光片、光圈的光学系统设计如表3
[0077]
【表2】镜头各部件光学参数表
[0078][0079][0080]
【表3】光学系统数据设计表
[0081][0082]
通过上述参数的设置，使的本实施例的镜头能够有效的减少镜头色差，大大提高镜头的成像品质。
[0083]
本实施例中的镜头拍摄的水平角度大于200度，使用非球面胶合玻璃，畸变量小，镜头表面镀疏水膜，疏水角度大于105度。
[0084]
以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。