[发明专利]一种超广角镜头

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的超广角镜头，尤其适合应用于对镜头工作距离要求较高且有较宽的使用温度条件的监控相机及车载影像系统。

背景技术

目前超广角镜头一般采用5片至8片镜片组成，如中国专利号为200910099703的超广角镜头，就采用4片玻璃和2片塑料镜片组成，但是这种超广角镜头尺寸较大，价格较高，不能满足客户要求小尺寸、低价和高性能的要求。为此，也有日本企业开发的超广角镜头采用非球面技术，以减轻重量、成本和减小变形量，如中国专利号为200880106079的超广角镜头，就采用1片玻璃镜片和4片塑料镜片组成，但其通光性能较弱，工作距离BFL也较短，且温度补偿特性不佳，无法满足在-40℃至+85℃的温度范围内保持较完美的成像清晰度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述的技术缺陷，提供一种成本低、重量轻、尺寸小、高解像及长的工作距离和宽的工作温度范围的超广角镜头。

所述超广角镜头从物方至像方依次包括有：具有负光焦度的第一透镜和第二透镜，具有正光焦度的第三透镜，具有负光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五透镜，所述第四透镜和第五透镜胶合而形成具有正光焦度的胶合透镜，并且还满足BFL/EFL≥2.4，其中BFL为所述超广角镜头的第五透镜元件像方侧最外点至成像面的距离，此处所指的BFL为空气中的距离，EFL为所述超超广角镜头的焦距值。

第三透镜元件和胶合透镜之间还设置有光阑，胶合透镜后设置有滤色片。且除第一透镜元件外，其余4枚透镜元件中至少有3枚为塑料非球面镜片。通过如此配置，便能够用最小的镜片数量达到令人满意的光学特性和较宽的总视场角。

所述第一透镜为弯月型镜片，且凸面朝向物方，第二透镜为非球面镜片，第三透镜为双凸镜片，所述第四透镜和第五透镜为非球面镜片。

进一步的，所述第一透镜满足：Nd≥1.65，Vd≥45，其中Nd表示透镜材料的d光折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。第一透镜通过采用折射率Nd≥1.65，阿贝常数Vd≥45的高折射率低色散材料，能有效导入150°视场角以上的光线并减小第一个镜片的口径，以避免体积过大，并满足条件公式D*H/FOV≤0.205的要求。

进一步的，所述的第三透镜和第四透镜满足：Nd≥1.55，Vd≤30。

第三透镜通过采用折射率Nd≥1.55，阿贝常数Vd≤30的高折射率高色散材料，能快速会聚前两个负光焦度透镜过来的光线，且高色散材料能有效补偿光学系统中的色差值。

此外，所述镜头还满足：TTL/EFL≤16，其中TTL为所述镜头第一透镜物方侧最外点至成像面的距离，EFL为所述镜头的焦距值。

进一步的，所述的第二透镜和第五透镜满足：-0.95≥F2/F5≥-1.5，其中F2表示第二透镜元件的焦距值，F5表示第五透镜元件的焦距值。因当F2/F5＞-0.95时，第二透镜的负光焦度过大，第五透镜的正光焦度过小，从而使整个光学系统会体现负光焦度，会造成光学系统的后焦BFL“热缩冷胀”的效果(即在高温条件下，镜头的后焦BFL会变短，在低温条件下，镜头的后焦BFL会变长，不符合相机使用的条件)；当F2/F5＜-1.5时，第二透镜的负光焦度过小，第五透镜的正光焦度过大，从而使整个光学系统会体现过量的正光焦度，会造成光学系统的后焦BFL“热胀冷缩”的效果过于明显，从而影响相机在-40℃至+85℃的温度范围内成像清晰度。

进一步的，所述的第三透镜和第四透镜满足：-0.95≥F3/F4≥-2.0，其中F3表示第三透镜元件的焦距值，F4表示第四透镜元件的焦距值。同样道理，当F3/F4＞-0.95时，第三透镜的正光焦度过大，第四透镜的负光焦度过小，从而使整个光学系统会体现过量的正光焦度，会造成光学系统的后焦BFL“热胀冷缩”的效果过于明显(即在高温条件下，镜头的后焦BFL会变的过长，在低温条件下，镜头的后焦BFL会变的过短，不符合相机使用的条件)；当F 3/F4＜-2.0时，第三透镜的正光焦度过小，第四透镜的负光焦度过大，从而使整个光学系统会体现负光焦度，会造成光学系统的后焦BFL“热缩冷胀”的效果，从而影响相机在-40℃至+85℃的温度范围内成像清晰度。

总之，第二透镜单元至第五透镜单元四个镜片，需要合理的分配光焦度并同时控制在上述条件公式范围内，以达到较好的温度特性要求。同时，为了进一步改善温度特性效果，也可以将第三透镜元件的材料由塑料树脂改为玻璃材质(因玻璃材料的温度特性好于塑料树脂材料)。

此外，所述镜头的光阑满足：FNO≤2.2。