專利名稱：一種超廣角鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超廣角鏡頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代影像裝置已被廣泛應(yīng)用在各領(lǐng)域中。當(dāng)影像裝置應(yīng)用于某些特定領(lǐng)域(例如監(jiān)控裝置、汽車倒車后視裝置等)中時，會需要一些大視場的鏡頭以增加視場達(dá)到特定的要求。目前，超廣角鏡頭是成像鏡頭中的一個很重要的組成部分，具有很重要的地位。鏡頭的成像性能及視場的大小決定超廣角鏡頭的優(yōu)劣，因而，傳統(tǒng)的超廣角鏡頭的鏡片數(shù)量往往較多，全為玻璃材質(zhì)，因此材質(zhì)昂貴，成本高，同時這些鏡頭的重量很重，其不利于加工。 因此，傳統(tǒng)的超廣角鏡頭已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在對其的成像性能好、成本低廉的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的超廣角鏡頭重量較重、成本較高的技術(shù)問題，提供一種超廣角鏡頭。本發(fā)明提供的具體的技術(shù)方案為一種超廣角鏡頭，包括透鏡組和固定光闌，所述透鏡組從物方到像方依次包括同軸的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述固定光闌位于第二透鏡與第三透鏡之間；所述第一透鏡為凸面向著物方、材質(zhì)為玻璃、負(fù)的球面彎月形透鏡，所述第二透鏡為凸面向著物方、材質(zhì)為塑料、負(fù)的非球面彎月形透鏡，所述第三透鏡是材質(zhì)為塑料的非球面透鏡。本發(fā)明超廣角鏡頭的有益效果本發(fā)明提供的超廣角鏡頭，采用球面與非球面搭配設(shè)計，獲得良好的成像質(zhì)量。同時，該廣角鏡頭采用一片球面玻璃鏡片，兩片非球面塑料鏡片，結(jié)構(gòu)簡單，短小，降低了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例一廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的MTF圖；圖3是實(shí)施例一廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的光學(xué)畸變圖；圖4是實(shí)施例一廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的照度圖；圖5是實(shí)施例二廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的MTF圖；圖6是實(shí)施例二廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的光學(xué)畸變圖；圖7是實(shí)施例二廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的照度圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例一圖1是本發(fā)明廣角鏡頭較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例一提供的超廣角鏡頭，包括透鏡組100、固定光闌S及玻璃濾光片300，該透鏡組100從物方到像方依次包含同軸的第一透鏡Li、第二透鏡L2和第三透鏡L3，所述固定光闌S位于該第二透鏡L2與第三透鏡L3之間，該玻璃濾光片300位于第三透鏡L3與成像面之間。該固定光闌S與玻璃濾光片300與透鏡組100形成一個同軸光學(xué)系統(tǒng)(即超廣角鏡頭)。該玻璃濾光片300的作用面中至少一面鍍有紅外濾光膜。 該作用面定義為玻璃濾光片300用于通光的面。該紅外濾光膜(也稱為紅外截止濾光膜 (IR-cut Coating))用以濾除來自于被攝物反射光線中的紅外光線，從而可以提高該超廣角鏡頭的成像質(zhì)量。從物方開始，第一透鏡Ll和第二透鏡L2均為負(fù)的彎月形透鏡且該第一透鏡Ll和第二透鏡L2的前表面(11、21)均為凸向物方，后表面(12、22)也均為凸向物方(即該表面為凹面)，位于鏡頭的始端；第三透鏡L3為正透鏡，其前表面31凸向物方，后表面32凸向像方。該第一透鏡1采用玻璃材質(zhì)、球面設(shè)計；該第二透鏡2、第三透鏡3采用塑料材質(zhì)、非球面設(shè)計。本實(shí)施例的超廣角鏡頭的第二透鏡L2設(shè)計要點(diǎn)在于其前表面21和后表面22凸向物方的凸點(diǎn)只有一個，并不具有多個凸點(diǎn)(即同一表面即凸向像方又凸向物方)，也就是說本實(shí)施例的第二透鏡L2的兩個表面面型比較簡單，在保證成像質(zhì)量的情況降低了成本。 本實(shí)施例中透鏡前表面的定義為透鏡物方側(cè)表面，后表面定義為透鏡像方側(cè)表面。本實(shí)施例提供的超廣角鏡頭優(yōu)選滿足以下條件D/H < 2. 1 ；且D/L < 1 ；且1.7<8卩汗<2;其中D為第一透鏡的口徑大小，H為像面大小，L為透鏡系統(tǒng)的總長，BF為第三透鏡像側(cè)面(后表面32)的頂點(diǎn)到成像面的距離，F(xiàn)為透鏡系統(tǒng)的焦距。該超廣角鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)總長比較小，第一透鏡1前表面11的口徑小、而成出的像比較大，滿足目前車載鏡頭的對超廣角透鏡的需求(口徑小、總長小且像高大等)；本實(shí)施例的超廣角鏡頭的像空間工作數(shù)F/#(即近軸有效焦距比上近軸入瞳的直徑)比較小，因此，其通光量大，相同條件下，其光照度高。進(jìn)一步優(yōu)選像空間工作數(shù)F/^在 2.0 2. 4之間，提高成像質(zhì)量。進(jìn)一步，優(yōu)選該第一透鏡1采用高折射率，高色散值的玻璃材質(zhì)。折射率和色散范圍分別取nl > 1. 70,vl > 40，本優(yōu)選實(shí)施例中，采用N-LAF35型號的玻璃材質(zhì)，其折射率和色散分別為 rii = 1. 7433，V1 = 49. 399。該第二透鏡2采用低折射率，高色散值的塑料材質(zhì)。折射率和色散范圍可在n2
<1. 55, V2 > 50，本優(yōu)選實(shí)施例中，采用LX3000型號的塑料材質(zhì)，其折射率和色散分別為n2 =1. 531885，v2 = 55. 982257。第三透鏡3采用低折射率，高色散值的塑料材質(zhì)。折射率和色散范圍可在112
<1. 55, V2 > 50，本優(yōu)選實(shí)施例中，采用LX3000型號的塑料材質(zhì)，其折射率和色散分別為n2 =1. 531885，V2 = 55. 982257。
該平板玻璃300的材質(zhì)為BK7玻璃，其折射率和色散分別為η = 1. 5168，ν = 64. 17。本實(shí)施例的超廣角鏡頭，其完全采用球面與非球面搭配設(shè)計，從而可以通過優(yōu)化球面系數(shù)，來修正各種相差，同時獲得良好的成像質(zhì)量。同時該廣角鏡頭采用一片球面玻璃鏡片，兩片非球面塑料鏡片，結(jié)構(gòu)簡單，短小，降低了生產(chǎn)難度，制造便宜。本實(shí)施例的超廣角透鏡較優(yōu)的參數(shù)如表1和表2所示，第一表面到第八表面為該超廣角鏡頭從物方到像方依次的透鏡或平板玻璃的作用面。表 權(quán)利要求
1.一種超廣角鏡頭，其特征在于，包括透鏡組和固定光闌，所述透鏡組從物方到像方依次包括同軸的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述固定光闌位于第二透鏡與第三透鏡之間；所述第一透鏡為凸面向著物方、材質(zhì)為玻璃、負(fù)的球面彎月形透鏡，所述第二透鏡為凸面向著物方、材質(zhì)為塑料、負(fù)的非球面彎月形透鏡，所述第三透鏡是材質(zhì)為塑料的非球面透^Ml O
2.如權(quán)利要求1所述的超廣角鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡的物方側(cè)表面凸向物方，像方側(cè)表面凸向像方。
3.如權(quán)利要求1所述的超廣角鏡頭，其特征在于，所述超廣角鏡頭滿足以下條件式 D/H < 2. 1且D/L < 1且1. 7 < BF/F < 2，其中D為第一透鏡的口徑大小，H為像面大小，L為鏡頭光學(xué)總長，BF為第三透鏡像方側(cè)表面的頂點(diǎn)到成像面的距離，F(xiàn)為鏡頭焦距。
4.如權(quán)利要求3所述的超廣角頭，其特征在于，所述第一透鏡折射率nl> 1.70、色散 vl > 40，第二透鏡的折射率π2 < 1. 55、色散ν2 > 50，第三透鏡的折射率n3 < 1. 55、色散 ν3 > 50。
5.如權(quán)利要求4所述的超廣角鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡折射率和色散分別為nl = 1. 7433、vl = 49. 399，所述第二透鏡折射率和色散分別為n2 = 1. 531885、ν2 =55.98225，所述第三透鏡的折射率和色散分別為n2 = 1. 531885、v2 = 55. 982257。
6.如權(quán)利要求4所述的超廣角鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡折射率和色散分別為 nl = 1.716998、vl = 47. 961124，所述第二透鏡折射率和色散分別為n2 = 1. 53116, v2 =56.043828，所述第三透鏡的折射率和色散分別為n2 = 1. 53116、ν2 = 56. 043828。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的超廣角鏡頭，其特征在于，非球面的面形公式為Z =——丨 r C - + Alr2 + AAr" + A6r6 + ASrs + AlOr10 + AUrn + AlAru + A\6ri6 \ + yll-(\ + k)c2r2其中Z為以各非球面與光軸交點(diǎn)為起點(diǎn)、為光軸方向的軸向值；k為二次曲面系數(shù)；c 為鏡面中心曲率，c = 1/R，其中R為鏡面中心曲率半徑；r為鏡面中心高度；A2、A4、A6、A8、 A10、A12、A14、A16為非球面系數(shù)。
8.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的超廣角鏡頭，其特征在于，還包括平板玻璃，所述平板玻璃位于所述第三透鏡的后面。
9.如權(quán)利要求要求8所述的超廣角鏡頭，其特征在于，所述平板玻璃的作用面至少一面有紅外濾光膜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超廣角鏡頭。該超廣角鏡頭，包括透鏡組和固定光闌，所述透鏡組從物方到像方依次包括同軸的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述固定光闌位于第二透鏡與第三透鏡之間；所述第一透鏡為凸面向著物方、材質(zhì)為玻璃、負(fù)的球面彎月形透鏡，所述第二透鏡為凸面向著物方、材質(zhì)為塑料、負(fù)的非球面彎月形透鏡，所述第三透鏡是材質(zhì)為塑料的非球面透鏡。本發(fā)明提供的超廣角鏡頭，采用球面與非球面搭配設(shè)計，獲得良好的成像質(zhì)量。同時，該廣角鏡頭采用一片球面玻璃鏡片，兩片非球面塑料鏡片，結(jié)構(gòu)簡單，短小，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號G02B13/18GK102313967SQ201010218859
公開日2012年1月11日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者孟慶濤 申請人:比亞迪股份有限公司