專利名稱：：新型低成本倒車后視廣角鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種倒車后視鏡頭系統(tǒng)，尤其適合于監(jiān)控、車載相機及車載影像系統(tǒng)的新型低成本倒車后視廣角鏡頭。
背景技術(shù)：
：目前監(jiān)控及車載相機用低成本超廣角鏡頭，一般采用4個透鏡單元組成，如中國專利號為200710137002的廣角鏡頭和中國專利號為200610074775.9的廣角鏡頭，就采用4片透鏡組成，但鏡頭清晰度較差，特別是鏡頭的通光性能較弱，即光圈只達到FN02.8。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述的技術(shù)缺陷，提供一種成本低、重量輕、髙通光性能FNO2.0和較好解像效果的廣角鏡頭，即能實現(xiàn)低價高性能的鏡頭解決方案。一種新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其包括從物方開始依次設(shè)有第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件和第四透鏡元件，光闌元件設(shè)在第三與第四透鏡元件之間，其特征在于所述的第一透鏡元件具有負的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；所述的第二透鏡元件具有負的光焦度并凸向物方、兩面皆為非球面的彎月型鏡片；所述的第三透鏡元件具有正的光焦度、兩面皆為非球面的雙凸鏡片；所述的第四透鏡元件具有正的光焦度、兩面皆為非球面的雙凸鏡片。所述的第一透鏡元件滿足下面的條件公式-Ncm.75，Vd>45其中Nd表示第一透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第一透鏡元件^"料的d光阿貝常數(shù)。所述的第三透鏡元件滿足下面的條件公式1.64^Nd禮53，23《Vd《30其中Nd表示第三透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第三透鏡元件材料的d光阿貝常數(shù)。所述的第三透鏡和第四透鏡元件滿足下面的條件公式1.3》F3/F4》0.9其中F3表示第三透鏡元件的焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件的焦距值。所述的第四透鏡元件滿足下面的條件公式6》F1F3/F4>3其中F1F3表示第一透鏡至第三透鏡元件的合成焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件的焦距值。所述的焦距值滿足下面的條件公式15>F1F3/F>7.5其中F1F3表示第一透鏡至第三透鏡元件的合成焦距值，F(xiàn)表示所述鏡頭的整體焦距值。所述的廣角鏡頭的最大視場角2co要滿足下述公式視場角2">140°。所述的廣角鏡頭的第一透鏡物方側(cè)最外點至成像焦平面的距離TTL要滿足下列條件TTL《17mm。所述的第一透鏡元件材質(zhì)為光學(xué)玻璃；所述的第二、第三、第四透鏡元件材質(zhì)均為光學(xué)塑料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型只用4片鏡片，使鏡頭重量減輕，成本降低，透鏡元件的配置能夠以最少的鏡片數(shù)量達到令人滿意的光學(xué)特性、超廣的水平視場角、較小的光圈值和適中的鏡頭長度，可以滿足絕大部分監(jiān)控和車載相機系統(tǒng)應(yīng)用需求。圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。(物方處于最左側(cè)位置、像方處于最右側(cè)位置)圖2為本實用新型的色差曲線圖。圖3為本實用新型的像散曲線圖圖4為本實用新型的畸變曲線圖。圖5為本實用新型的MTF曲線圖。具體實施方式以下將結(jié)合上述附圖對本實用新型實施例再進行詳細描述。本實用新型新型低成本倒車后視廣角鏡頭的實施例如圖1所示，其特別適合應(yīng)用于汽車倒車后視的車載相機系統(tǒng)。該廣角鏡頭由物側(cè)至像側(cè)依次為第一鏡片Ll、第二鏡片L2、第三鏡片L3、光闌r7、第四鏡片L4、濾色片GF、成像面IMA。第一鏡片L1，它具有負的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片，是兩面都是球面的玻璃透鏡元件；第二鏡片L2，它具有負的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片，是兩面都是非球面的塑料透鏡元件；第三鏡片L3，它具有正的光焦度的雙凸鏡片，是兩面都是非球面的塑料透鏡元件,且塑料材質(zhì)具有高的色散性能;第四鏡片L4，它具有正的光焦度的雙凸鏡片，是兩面都是非球面的塑料透鏡元〗牛。如此配置，能夠以最少的鏡片數(shù)量達到令人滿足的光學(xué)特性和較寬的水平視場角。此外，第一透鏡元件Ll采用折射率Nd>1.75，阿貝常數(shù)Vd》45的高折射率低色散材料，一方面能有效導(dǎo)入140°視場角以上的光線并減小第一個鏡片的口徑，以避免體積過大；另一方面可有效保護塑料鏡片抵抗惡劣的環(huán)境影響，能適應(yīng)監(jiān)控及車載相機的高信賴性要求。第三透鏡元件L3采用折射率1.64》Nd>1.53，阿貝常數(shù)23《Vd《30的高色散光學(xué)塑料材料，能有效補償光學(xué)系統(tǒng)中的色差值。第三透鏡L3和第四透鏡元件L4的焦距值要滿足公式1.3>F3/F4》0.9，因當(dāng)F3/F4〈0.9時，第三透鏡光焦度過大，會使鏡頭的主光線出射角CRA增大，弓胞相對亮度下降，同時，增加了第三透鏡的成型加工難度；當(dāng)F3/F4〉1.3時，則第四透鏡的光焦度過大，增加高級像差的產(chǎn)生和加工工藝難度。本鏡頭系統(tǒng)在設(shè)計時，將鏡頭以光闌為界分成前后兩組，即第一組由透鏡一、透鏡二和透鏡三組成，其組合焦距為F1F3;第二組由透鏡四組成，其焦距為F4。鏡頭系統(tǒng)的整體焦距為F，則滿足6》F1F3/F4》3，15》F1F3/D7.5。'如此設(shè)計，即要求第一組和第二組透鏡的組合光焦度皆為正，這樣可有效利用雙高斯光學(xué)原理消除像差，即光闌前后兩組透鏡組的像差可以互相抵消，以提高鏡頭系統(tǒng)的最終成像效果。圖2至圖5為相應(yīng)于實施例的光學(xué)性能曲線圖，其中圖2為色差曲線圖(也可叫球差曲線圖)，由常用的F、d、C三色光的波長來表示，單位為mm。圖3為像散曲線圖，由常用的F、d、C三色光的波長來表示，單位為mm。圖4為畸變曲線圖，表示不同視場角情況下的畸變大小值，單位為％。圖5為MTF曲線圖，代表了一個光學(xué)系統(tǒng)的綜合解像水平。由圖可知，該廣角鏡頭已將各種像差補正到足以實用的水平。在本實施例中，該廣角鏡頭的整體焦距值為F,光圈值為FNO，最大視場角為2"=155°，鏡頭總長TTI^14.2mm，并由物方側(cè)開始，將各個鏡面依次編號，第一鏡片Ll的鏡面為rl、r2，第二鏡片L2的鏡面為r3、r4，第三鏡片L3的鏡面為r5、r6，光闌面為r7，第四鏡片L4的鏡面為r8、r9，濾色片GF的鏡面為r10、rll，且非球面鏡面的公式為-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中Z為非球面沿光軸方向在高度為h的位置時，距非球面頂點的距離矢高sag0c=l/r，r表示鏡面的曲率半徑，k為圓錐系數(shù)conic,A，B,C,D，E為高次非球面系數(shù)，而系數(shù)中的E代表科學(xué)記號，中E-05表示10'5。F=1.4mm，F(xiàn)NO=2.0，2w=1550，TTL=14.2mm本實用新型光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)見表1:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其包括從物方開始依次設(shè)有第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件和第四透鏡元件，光闌元件設(shè)在第三與第四透鏡元件之間，其特征在于所述的第一透鏡元件具有負的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；所述的第二透鏡元件具有負的光焦度并凸向物方、兩面皆為非球面的彎月型鏡片；所述的第三透鏡元件具有正的光焦度、兩面皆為非球面的雙凸鏡片；所述的第四透鏡元件具有正的光焦度、兩面皆為非球面的雙凸鏡片。2、如權(quán)利要求1所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的第一透鏡元件滿足下面的條件公式Nd》1.75，Vd》45其中Nd表示第一透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第一透鏡元件材料的d光阿貝常數(shù)。3、如權(quán)利要求1所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的第三透鏡元件滿足下面的條件公式1.64>Nd>1.53，23《Vd《30其中Nd表示第三透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第三透鏡元件材料的d光阿貝常數(shù)。4、如權(quán)利要求1所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的第三透鏡和第四透鏡元件滿足下面的條件公式1.3>F3/F4>0.9其中F3表示第三透鏡元件的焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件的焦距值。5、如權(quán)利要求1所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的第四透鏡元件滿足下面的條件公式6》F1F3/F4>3其中F1F3表示第一透鏡至第三透鏡元件的合成焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件的焦距值。6、如權(quán)利要求1所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的焦距值滿足下面的條件公式15》F1~F3/F>7.5其中F1F3表示第一透鏡至第三透鏡元件的合成焦距值，F(xiàn)表示所述鏡頭的整體焦距值。7、如權(quán)利要求1所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的廣角鏡頭的最大視場角2"要滿足下述公式視場角2"》140°。8、如權(quán)利要求1所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的廣角鏡頭的第一透鏡物方側(cè)最外點至成像焦平面的距離TTL要滿足下列條件TTL《17腿。9、如權(quán)利要求18任一項所述的新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其特征在于所述的第一透鏡元件材質(zhì)為光學(xué)玻璃；所述的第二、第三、第四透鏡元件材質(zhì)均為光學(xué)塑料。專利摘要本實用新型公開了一種新型低成本倒車后視廣角鏡頭，其包括從物方開始依次設(shè)有第一、第二、第三、第四透鏡元件，光闌設(shè)在第三透鏡元件與第四透鏡元件之間，且第一透鏡元件為具有負的光焦度并凸向物方的彎月型玻璃材質(zhì)鏡片；第二、第三、第四透鏡元件為塑料材質(zhì)鏡片，且后三個透鏡6個鏡面皆為非球面。本實用新型在較少的透鏡元件且大部分采用較便宜的塑料材質(zhì)組成的條件下，仍可實現(xiàn)超廣角、大相對孔徑和較短的鏡頭高度，特別適用于超廣角的監(jiān)視系統(tǒng)和車載影像系統(tǒng)。文檔編號G02B13/06GK201421514SQ200920120859公開日2010年3月10日申請日期2009年5月22日優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日發(fā)明者裘文偉申請人:寧波舜宇車載光學(xué)技術(shù)有限公司