一種小型光學(xué)鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型光學(xué)鏡頭，包括有鏡筒，在鏡筒的空腔中，從物方到像方依次設(shè)有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡以及濾光片，所述第一透鏡為負(fù)光焦度的彎月形球面玻璃鏡片，第二透鏡為負(fù)光焦度的彎月形非球面塑料鏡片，第三透鏡為正光焦度的彎月形非球面塑料鏡片且其凹面朝向像方；所述第四透鏡為正光焦度的鼓形塑料非球面鏡片；第五透鏡為彎月形塑料非球面正透鏡且其凹面朝向物方。本發(fā)明提供一種超廣角、小體積的小型光學(xué)鏡頭。
【專利說明】一種小型光學(xué)鏡頭
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡頭，尤其涉及一種應(yīng)用于監(jiān)控、車載的小型超廣角光學(xué)鏡頭。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前使用的監(jiān)控、車載的鏡頭普遍存在這樣的缺點(diǎn):視場角度不夠大、外形尺寸卻很大。市場上現(xiàn)在主流的監(jiān)控、車載鏡頭主要是視場角度低于120度的鏡頭，所拍攝的圖像整體的范圍太小以至于要多裝兩個(gè)甚至幾個(gè)鏡頭才能達(dá)到大范圍監(jiān)控的效果；而且監(jiān)控、車載鏡頭的外形偏大，外徑一般大于17mm，而且用于CCD感光片的鏡頭一般比較長，光學(xué)系統(tǒng)的總長大于17_，用到監(jiān)控、車載上顯得體積較大。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種超廣角、小體積的小型光學(xué)鏡頭。
[0004]針對上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于包括有鏡筒1，在鏡筒I的空腔中，從物方到像方依次設(shè)有第一透鏡2、第二透鏡3、第三透鏡4、第四透鏡5和第五透鏡6以及濾光片7，特征在于所述第一透鏡2為負(fù)光焦度的彎月形球面玻璃鏡片，第二透鏡3為負(fù)光焦度的彎月形非球面塑料鏡片，第三透鏡4為正光焦度的彎月形非球面塑料鏡片且其凹面朝向像方；所述第四透鏡5為正光焦度的鼓形塑料非球面鏡片；第五透鏡6為彎月形塑料非球面正透鏡且其凹面朝向物方。`
[0006]如上所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述第一透鏡2朝向物方的前表面和朝向像方的后表面的曲率半徑相應(yīng)為:15.14mm, 3.85mm。
[0007]如上所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述第一透鏡2的球面鏡片材質(zhì)采用光學(xué)玻璃，其40〈Vd〈65，1.62〈Nd〈1.85 ;所述第二透鏡3、第四透鏡5以及第五透鏡6的材質(zhì)都是光學(xué)塑料，其40〈Vd〈65，1.45〈Nd〈l.70 ;所述第三透鏡4材質(zhì)是光學(xué)塑料，其15〈Vd〈40，1.45<Nd<l.70 ;其中Vd是各光學(xué)材料的色散系數(shù)，Nd是各光學(xué)材料的折射系數(shù)。
[0008]如上所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡的系統(tǒng)元件滿足以下表達(dá)式:-10〈fl/f〈-4，-14<f2/f<-6, -10〈fl2/f<-4, fl是第一個(gè)透鏡的焦距，f是整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距，f2是第二個(gè)透鏡的焦距，Π2是第一、二透鏡的組合焦距。
[0009]如上所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述整個(gè)光學(xué)鏡頭總長為12.9mm,其口徑為11.2臟。
[0010]如上所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于本光學(xué)鏡頭的視場角度達(dá)到220度，其溫度漂移范圍在:-40°C~80°C。
[0011]本發(fā)明的有益效果有:[0012]1、本發(fā)明的鏡頭對物體成像角度為220度，而現(xiàn)有鏡頭一般只是120度，從而用單鏡頭就可以實(shí)現(xiàn)無死角實(shí)時(shí)監(jiān)控的效果。
[0013]2、本發(fā)明的光學(xué)鏡頭總長做到了 12.9mm, 口徑為11.2mm，真正的實(shí)現(xiàn)體積小。
[0014]3、本發(fā)明還考慮了車載鏡頭溫度的變化，把成像隨溫度在:
[0015]-40°C~80°C之間漂移的情況考慮到設(shè)計(jì)中，將第四透鏡設(shè)為鼓形塑料非球面鏡片，匹配前面三個(gè)透鏡以及后面一個(gè)彎月形塑料非球面正透鏡，使其能在較寬溫度范圍內(nèi)保持成像的質(zhì)量。
[0016]4、本發(fā)明的顏色分明，色彩還原性和像面還原性好。
[0017]5、本發(fā)明采用一片球面鏡片和四片非球面鏡片結(jié)構(gòu)，和此類以前鏡頭相比結(jié)構(gòu)更簡單輕便而且成本更低。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0019]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明:
[0020]如圖所示，一種小型光學(xué)鏡頭，包括有鏡筒1，在鏡筒I的空腔中，從物方到像方依次設(shè)有第一透鏡2、第二透 鏡3、第三透鏡4、第四透鏡5和第五透鏡6以及濾光片7。該濾光片7固定在鏡筒I空腔中，濾光片7的下方就是CXD感光芯片，光線是從濾光片7進(jìn)入的，濾光片7對CCD感光芯片有一定的保護(hù)作用，同時(shí)也過濾一部分光線，使圖像色彩亮麗和銳利的同時(shí)具有良好的色彩還原性，該濾光片7除了解決色彩方面的問題以外，還保證了后面的封裝工藝的順利進(jìn)行。
[0021]所述第一透鏡2為負(fù)光焦度的彎月形球面玻璃鏡片。第二透鏡3為負(fù)光焦度的彎月形非球面塑料鏡片，它具有減小畸變且調(diào)整大視場光線作用，故其在光學(xué)系統(tǒng)中的位置和本身材料特性，從而使本光學(xué)鏡頭的外徑可以小到11.2mm。第三透鏡4為正光焦度的彎月形非球面塑料鏡片且其凹面朝向像方。所述第四透鏡5為正光焦度的鼓形塑料非球面鏡片。第五透鏡6為正光焦度的彎月形塑料非球面鏡片且其凹面朝向物方。匹配前面三個(gè)透鏡以及后面那個(gè)彎月形非球面塑料透鏡更能達(dá)到減小畸變擴(kuò)大視場的效果，在溫度漂移情況下還能保持成像的質(zhì)量，其溫度漂移范圍在:-40°C~80°C之間。
[0022]所述第一透鏡2朝向物方的前表面和朝向像方的后表面的曲率半徑相應(yīng)為:15.14mm，3.85mm。
[0023]為減小光線在各透鏡之間的折射變化角度，控制成像畸變，考慮到車載鏡頭的信賴性問題，在結(jié)構(gòu)上所述第一透鏡2要求是玻璃鏡片，第二透鏡3做成彎月形塑料非球面，其匹配第一透鏡2在減小畸變上更具優(yōu)勢。系統(tǒng)的第一透鏡2和第二透鏡3具有負(fù)折射本領(lǐng)從而為超大視場的實(shí)現(xiàn)提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，第三透鏡4、第四透鏡5和第五透鏡6具有正折射本領(lǐng)，使得光學(xué)系統(tǒng)的像方主面前移，從而使得系統(tǒng)長度縮短，使得整個(gè)光學(xué)鏡頭總長為
12.9mm。在本發(fā)明中，第二透鏡3是類似魚眼形狀的彎月形。
[0024]1、所述第一透鏡2的球面鏡片材質(zhì)采用光學(xué)玻璃，其中40〈Vd〈65，1.62<Nd<l.85 ；所述第二透鏡3、第四透鏡5以及第五透鏡6的材質(zhì)都是光學(xué)塑料，其40〈Vd〈65，1.45<Nd<l.70 ;所述第三透鏡 4 的材質(zhì)光學(xué)塑料，其 15〈Vd〈40，1.45<Nd<l.70 ;其中Vd是各光學(xué)材料的色散系數(shù)，Nd是各光學(xué)材料的折射系數(shù)。
[0025]所述整個(gè)光學(xué)鏡頭總長為12.9mm，其口徑為11.2mm。本光學(xué)鏡頭的視場角度達(dá)到
220度。能夠達(dá)到220度，主要是由于第一和第二透鏡都是非常彎曲的彎月形負(fù)透鏡。第三和第五透鏡均是彎月形的正透鏡且彎向光欄，其中第三透鏡是彎月形的厚透鏡；第四透鏡是鼓形透鏡。
[0026]第二透鏡3、第三透鏡4、第四透鏡5和第五透鏡6的非球面的表面形狀滿足以下方程:
[0027]Z=cy2/ {1+ V [l_l+kc2y2]} + a ^+α 2y4+a 3y6+a 4y8+a 5y10+a 6y12
[0028]在公式中，Z表示透鏡表面各點(diǎn)的Z坐標(biāo)值；y表示透鏡表面各點(diǎn)的y坐標(biāo)值洱為透鏡表面各點(diǎn)的曲率半徑；k為圓錐二次曲線系數(shù)；a、b、C、d、e、f為高階非球面系數(shù)。當(dāng)k系數(shù)小于-1時(shí)面形曲線為雙曲線，等于-1時(shí)為拋物線，介于-1到O之間時(shí)為橢圓，等于O時(shí)為圓形，大于O時(shí)為扁圓形，通過以上參數(shù)可以精確設(shè)定透鏡前后兩面非球面的形狀尺寸。所述第二透鏡3、第三透鏡4、四透鏡5和第五透鏡6朝向物方的前表面、朝向像方的后表面的面型系數(shù)相應(yīng)的表不在表1、2、3、4中。
[0029]表1
【權(quán)利要求】
1.一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于包括有鏡筒(1)，在鏡筒(I)的空腔中，從物方到像方依次設(shè)有第一透鏡(2)、第二透鏡(3)、第三透鏡(4)、第四透鏡(5)和第五透鏡(6)以及濾光片(7)，所述第一透鏡(2)為負(fù)光焦度的彎月形球面玻璃鏡片，第二透鏡(3)為負(fù)光焦度的彎月形非球面塑料鏡片，第三透鏡(4)為正光焦度的彎月形非球面塑料鏡片且其凹面朝向像方；所述第四透鏡(5)為正光焦度的鼓形塑料非球面鏡片；第五透鏡(6)為彎月形塑料非球面正透鏡且其凹面朝向物方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述第一透鏡(2)朝向物方的前表面和朝向像方的后表面的曲率半徑相應(yīng)為:15.14mm, 3.85_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述第一透鏡(2)的球面鏡片材質(zhì)采用光學(xué)玻璃，其40〈Vd〈65，1.62<Nd<l.85 ;所述第二透鏡(3)、第四透鏡(5)以及第五透鏡(6)的材質(zhì)都是光學(xué)塑料，其40〈Vd〈65，1.45〈Nd〈l.70 ;所述第三透鏡(4)材質(zhì)是光學(xué)塑料，其15〈Vd〈40，1.45<Nd<l.70 ;其中Vd是各光學(xué)材料的色散系數(shù)，Nd是各光學(xué)材料的折射系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡的系統(tǒng)元件滿足以下表達(dá)式:_10〈fl/f〈-4，-14〈f2/f<-6, -10〈f 12/f〈-4，f I是第一個(gè)透鏡的焦距，f是整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距，f2是第二個(gè)透鏡的焦距，Π2是第一、二透鏡的組合焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于所述整個(gè)光學(xué)鏡頭總長為 12.9mm，其口徑為 11.2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小型光學(xué)鏡頭，其特征在于本光學(xué)鏡頭的視場角度達(dá)到220度，其溫度漂移范圍在:-40°C?80°C。
【文檔編號】G02B1/00GK103885158SQ201410112096
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】吳偉, 肖明志 申請人:中山聯(lián)合光電科技有限公司