一種高清廣角低畸變dv鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高清廣角低畸變DV鏡頭，包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元件、第二透鏡元件、光闌元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件和第五透鏡元件；其中：所述第一透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；所述第二透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；所述第三透鏡元件為具有正的光焦度的雙凸型鏡片；所述第四透鏡元件為具有負的光焦度的雙凸型鏡片；所述第五透鏡元件為具有負的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片。采用5片鏡片，有效校正光學系統(tǒng)中的像差，達到令人滿意的光學特性和較廣的總視場角，TV畸變僅16%，同時具有較長的鏡頭總長即TTL接近20mm，以滿足DV的特殊應(yīng)用要求。
【專利說明】一種高清廣角低畸變DV鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種DV鏡頭，尤其涉及一種高清廣角低畸變DV鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著鏡頭和電子技術(shù)的發(fā)展，鏡頭已經(jīng)不僅僅再局限于相機系統(tǒng)中。除了傳統(tǒng)的 DV拍攝，鏡頭也開始用于其他的各種視頻采集環(huán)境下。例如監(jiān)控系統(tǒng)對周圍環(huán)境的拍攝，各 種車輛裝置包括汽車中的客車、貨車、摩托車等，為了確保駕駛員在進行倒車動作時的安全 性，避免與車、人或其它物體碰撞而造成損失，因此在車輛后部安裝上本來只用于照相機的 廣角鏡頭，通過該鏡頭攝取外界物體的畫面，通過線路傳輸讓坐在駕駛室的駕駛員觀看判 斷，確保車輛與其它物體之間的安全。但目前車載相機用的廣角鏡頭，一般采用6片或6片 以上的玻璃鏡片組成，這種廣角鏡頭不僅重量較重，成本較高，且當視場角超過90°后，失 真將會非常嚴重，為此，很多光學企業(yè)開發(fā)的廣角鏡頭采用非球面技術(shù)，以減輕重量、成本 和減小變形量，但該鏡頭的通光性能較弱，特別是隨著鏡片數(shù)量的減少，鏡頭長度比較短， 不適合于一般對鏡頭長度有特定要求的DV系統(tǒng)。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型提出了一種超廣角、低畸變、大光圈的高清DV鏡頭。
[0004] 為實現(xiàn)上述涉及，本實用新型采用以下述技術(shù)方案：
[0005] -種高清廣角低畸變DV鏡頭，包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元件、第二透 鏡元件、光闌元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件和第五透鏡元件；其中：
[0006] 所述第一透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；
[0007] 所述第二透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；
[0008] 所述第三透鏡元件為具有正的光焦度的雙凸型鏡片；
[0009] 所述第四透鏡元件為具有負的光焦度的雙凸型鏡片；
[0010] 所述第五透鏡元件為具有負的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片。
[0011] 其中，所述第一透鏡元件滿足下面的條件公式：
[0012] Nd彡 1. 58,Vd彡 57. 80，
[0013] 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)。
[0014] 其中，所述第二透鏡元件滿足下面的條件公式：
[0015] Nd^ 1. 50, Vd ^ 58. 55,
[0016] 其中Nd表示第二透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第二透鏡元件材料的d光 阿貝常數(shù)。
[0017] 其中，所述第一透鏡元件和第二透鏡元件滿足下面的條件公式：
[0018] 1. 7 彡 F2/F1 彡 1. 2，
[0019] 其中F1表示第一透鏡元件的焦距值，F(xiàn)2表示第二透鏡元件的焦距值。
[0020] 其中，所述第三透鏡元件和第四透鏡元件滿足下面的條件公式：
[0021] 3. 5 彡 F3/F4 彡 2. 9，
[0022] 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。
[0023] 其中，所述第三透鏡元件滿足下面的條件公式：
[0024] 9. 2 彡 F3/F 彡 8. 2，
[0025] 其中F3表示第三透鏡元件的焦距值，F(xiàn)表示所述高清廣角低畸變DV鏡頭的整體 焦距值。
[0026] 其中，所述高清廣角低畸變DV鏡頭總視場角《滿足下述公式：2?=120~160°。
[0027] 其中，所述高清廣角低畸變DV鏡頭的第一透鏡元件物方側(cè)最外點至成像面的距 離要滿足下述公式：TTL彡20. 1 mm。
[0028] 其中，所述第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件和第五透 鏡兀件為玻璃透鏡兀件。
[0029] 本實用新型的有益效果在于：采用5片鏡片，可有效校正光學系統(tǒng)中的像差，達到 令人滿意的光學特性和較寬的總視場角，TV畸變僅16%，同時具有較長的鏡頭總長即TTL 接近20mm，且具耐120度高溫，能夠?qū)崿F(xiàn)500W像素級別的鏡頭要求，以滿足DV的特殊應(yīng)用 要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對本實用新型實施例 描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新 型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根 據(jù)本實用新型實施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 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）。
[0032] 圖2為本實用新型的成像過程示意圖。
[0033] 圖3為本實用新型的色差曲線圖。
[0034] 圖4為本實用新型的像散曲線圖。
[0035] 圖5為本實用新型的畸變曲線圖。
[0036] 圖6為本實用新型的MTF曲線圖。
【具體實施方式】
[0037] 為使本實用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達到的技術(shù)效果更加清楚， 下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例的技術(shù)方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實 施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新 型保護的范圍。
[0038] 請參考圖1，其是本實用新型一種高清廣角低畸變DV鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所 示，其特別應(yīng)用于DV等視頻采集設(shè)備。鏡頭包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元件L1、 第二透鏡元件L2、光闌元件R5、第三透鏡元件L3、第四透鏡元件L4和第五透鏡元件L5;其 中：
[0039] 所述第一透鏡元件L1為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；
[0040] 所述第二透鏡元件L2為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；
[0041] 所述第三透鏡元件L3為具有正的光焦度的雙凸型鏡片；
[0042] 所述第四透鏡元件L4為具有負的光焦度的雙凸型鏡片；
[0043] 所述第五透鏡元件L5為具有負的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片。
[0044] 優(yōu)選地，所述第一透鏡元件L1滿足下面的條件公式：
[0045] Nd 彡 1. 58, Vd 彡 57. 80，
[0046] 其中Nd表示第一透鏡元件L1材料的d光折射率，Vd表示第一透鏡元件L1材料 的d光阿貝常數(shù)。
[0047] 本實用新型第一透鏡元件L1采用折射率Nd彡1. 58,阿貝常數(shù)Vd彡57. 80的高折 射率低色散材料，能有效導入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。
[0048] 其中，所述第二透鏡元件L2滿足下面的條件公式：
[0049] Nd ^ 1. 50, Vd ^ 58. 55,
[0050] 其中Nd表示第二透鏡元件L2材料的d光折射率，Vd表示第二透鏡元件L2材料 的d光阿貝常數(shù)。
[0051] 第二透鏡元件L2采用折射率Nd彡1. 50,阿貝常數(shù)Vd彡58. 55的高折射率高色散 材料。
[0052] 優(yōu)選地，所述第一透鏡元件L1和第二透鏡元件L2滿足下面的條件公式：
[0053] 1. 7 彡 F2/F1 彡 1. 2，
[0054] 其中F1表示第一透鏡元件L1的焦距值，F(xiàn)2表示第二透鏡元件L2的焦距值。
[0055] 第一透鏡元件L1和第二透鏡元件L2的焦距值要滿足公式1. 7彡F2/F1彡1. 2。
[0056] 優(yōu)選地，所述第三透鏡元件L3和第四透鏡元件L4滿足下面的條件公式：
[0057] 3. 5 彡 F3/F4 彡 2. 9，
[0058] 其中F3表示第三透鏡元件L3的焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件L4的焦距值。
[0059] 第三透鏡元件L3和第四透鏡元件L4的焦距值要滿足公式3. 5彡F3/F4彡2. 9。
[0060] 其中，所述第三透鏡元件L3滿足下面的條件公式：
[0061] 9. 2 彡 F3/F 彡 8. 2，
[0062] 其中F3表示第三透鏡元件L3的焦距值，F(xiàn)表示所述高清廣角低畸變DV鏡頭的整 體焦距值。
[0063] 當DV鏡頭的整體焦距值為F，第三透鏡元件L3焦距為F3時，須滿足條件 9. 2彡F3/F彡8. 2,此條件主要控制鏡頭的TTL長度。
[0064] 其中，所述高清廣角低畸變DV鏡頭總視場角《滿足下述公式：2?=120~160°。
[0065] 其中，所述高清廣角低畸變DV鏡頭的第一透鏡元件L1物方側(cè)最外點至成像面的 距離要滿足下述公式：TTL彡20. 1 mm。
[0066]其中，所述第一透鏡元件L1、第二透鏡元件L2、第三透鏡元件L3、第四透鏡元件L4 和第五透鏡元件L5為玻璃透鏡元件。
[0067] DV鏡頭的第一透鏡元件L1采用玻璃鏡片，能有效保護DV鏡頭在使用過程中防刮 擦及抵抗惡劣的環(huán)境變化影響，第三透鏡元件L3采用高色散玻璃鏡片，能有效補償光學系 統(tǒng)的色差，可有效校正光學系統(tǒng)中的像差，用最小的鏡片數(shù)量達到令人滿意的光學特性和 較寬的總視場角，能夠?qū)崿F(xiàn)500W像素級別的鏡頭要求。鏡頭的外殼采用全金屬外殼，可有 效保護鏡頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0068] 在本實施案例中，該DV鏡頭的整體焦距值為F，光圈值為F/N0,視場角為 2 w =156°，鏡頭總長TTL接近20mm，并由物方側(cè)開始，將各個鏡面依次編號，弟一透鏡兀件 L1的鏡面曲率半徑為R1、R2,第二透鏡元件L2的鏡面曲率半徑為R3、R4,光闌面為R5,第 三透鏡元件L3的鏡面曲率半徑為R6、R7,第四透鏡元件L4的鏡面曲率半徑為R8、R9,第五 透鏡元件L5的鏡面曲率半徑為RIO、R11，濾色片IR的鏡面為R12、R13。
[0069]本實用新型 F=2. 9mm，F(xiàn)/N0=2. 0，2w=156°，TTL=20. 8mm±0. 3臟。
[0070] 本實用新型光學系統(tǒng)參數(shù)表見表1 :
【權(quán)利要求】
1. 一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元 件、第二透鏡元件、光闌元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件和第五透鏡元件；其中： 所述第一透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片； 所述第二透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片； 所述第三透鏡元件為具有正的光焦度的雙凸型鏡片； 所述第四透鏡元件為具有負的光焦度的雙凸型鏡片； 所述第五透鏡元件為具有負的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片； 其中，所述第一透鏡元件滿足下面的條件公式： Nd 彡 1. 58, Vd 彡 57. 80， 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)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡元 件滿足下面的條件公式： Nd ^ 1. 50, Vd ^ 58. 55, 其中Nd表示第二透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第二透鏡元件材料的d光阿貝 常數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡元 件和第二透鏡元件滿足下面的條件公式： 1. 7 彡 F2/F1 彡 1. 2， 其中F1表示第一透鏡元件的焦距值，F(xiàn)2表示第二透鏡元件的焦距值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡元 件和第四透鏡元件滿足下面的條件公式： 彡 3. 5 彡 F3/F4 彡 2. 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. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡元 件滿足下面的條件公式： 9. 2 彡 F3/F 彡 8. 2， 其中F3表示第三透鏡元件的焦距值，F(xiàn)表示所述高清廣角低畸變DV鏡頭的整體焦距 值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，所述高清廣角低 畸變DV鏡頭總視場角《滿足下述公式：2?=120~160°。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，所述高清廣角低 畸變DV鏡頭的第一透鏡元件物方側(cè)最外點至成像面的距離要滿足下述公式：TTL彡20. 1 mm〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項所述的一種高清廣角低畸變DV鏡頭，其特征在于，所述 第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件和第五透鏡元件為玻璃透鏡元 件。
【文檔編號】G02B13/06GK204241751SQ201420189620
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】楊文輝 申請人:深圳市彰駿光電科技有限公司