CN101930111A - 广角镜头 - Google Patents
广角镜头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101930111A CN101930111A CN200910040505XA CN200910040505A CN101930111A CN 101930111 A CN101930111 A CN 101930111A CN 200910040505X A CN200910040505X A CN 200910040505XA CN 200910040505 A CN200910040505 A CN 200910040505A CN 101930111 A CN101930111 A CN 101930111A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- wide
- angle
- surface towards
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 241000219739 Lens Species 0.000 description 141
- 210000000695 crystalline len Anatomy 0.000 description 141
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种广角镜头，从物方起包括具有负焦距的第一镜片组、光阑、具有正焦距的第二镜片组，第一镜片组包括具有负焦距的第一透镜、具有负焦距的第二透镜和具有正焦距的第三透镜，其中，第二镜片组由第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，第四透镜具有正焦距，第五透镜和第六透镜胶合后具有正焦距，其第一镜片组与第二镜片组之间满足以下条件：-3＜fL1/fL2＜-0.5，其中fL1表示第一镜片组的组合焦距，fL2表示第二镜片组的组合焦距。本系统采用六片全玻璃透镜结构，结构紧凑、有良好的加工工艺性、生产成本低；在保证视角大的情况下有较好的成像质量，同时整个光学系统加大了公差宽容度，提高了成像质量。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种广角镜头系统，特别适用于监控器及车用后视广角镜头。
(二)背景技术：
近年来，随着汽车产业的发展，车用镜头的需求越来越大，由于这类车用镜头安装在有限的空间内，同时还需反应出大视野，因而必须使用广角车载镜头。以往的广角镜头在设计时为了达到成像质量和视角要求，一般通过增加玻璃透镜数量的方法，如视角要求100度以上的，需要全玻璃透镜8到10片左右，甚至更多；或者加入非球面塑料透镜，这样则需要透镜4到6片左右，但因非球面塑料透镜价格高、材料化学稳定性差，这样无形中增加了生产成本，提高了镜头价格。因此如何提高车用镜头的性能要求，具体体现在如何实现小型化、广角化及低成本化，是设计人员一直不断努力的目标。
如申请号200710085652.X的专利文件中公开了一种用五片玻璃透镜组成的广角镜头。该镜头如图1所示，包括第一透镜组L10及第二透镜组L20，第一透镜组L10由自一物侧至像侧依序排列的第一球面透镜Q1、第二球面透镜Q2与第三球面透镜Q 3组成；第二透镜组L20由自该物侧至该像侧依序排列的第四球面透镜Q4与第五球面透镜Q5组成，各球面透镜的屈光度依序为负、负、正、正、正，该广角镜头满足条件：1＜D/F1＜3，且4＜D/F2＜6，其中D为该第一球面透镜Q2的面向该物侧的表面至该像侧的距离，F1为该第一透镜组L10的有效焦距，F2为该第二透镜组L20的有效焦距。该广角镜头的视场最大达133度，光阑指数FNO为2.8。但这种结构的镜头成像质量不够好。从理论上来说FNO数值(相对孔径的倒数)越大，系统的亮度越低，即进入系统的通光量越少，使像看起来比较暗，影响像质。由此可知，必需在考虑如何增大镜头的视场角的同时还要提高成像的质量。
(三)发明内容：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构紧凑、视场角大、成像效果好、生产成本低的广角镜头。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种广角镜头，从物方起包括具有负焦距的第一镜片组、光阑、具有正焦距的第二镜片组，第一镜片组包括具有负焦距的第一透镜、具有负焦距的第二透镜和具有正焦距的第三透镜，其中，第二镜片组由第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，第四透镜具有正焦距，第五透镜和第六透镜胶合后具有正焦距，其第一镜片组与第二镜片组之间满足以下条件：
-3＜fL1/fL2＜-0.5 (1)，
其中fL1表示第一镜片组的组合焦距，fL2表示第二镜片组的组合焦距。
本发明相对现有技术有以下优点：条件(1)限制了第一镜片组与第二镜片组必须是具有相互补偿的正、负光焦度组合，当fL1/fL2大于上限-0.5时，系统的光焦度无法正常保证，从而影响成像视角；当fL1/fL2小于下限-3时，将会增加系统总长，加大镜头小型化的难度；本系统采用六片全玻璃透镜结构，结构紧凑、有良好的加工工艺性、生产成本低；第五透镜和第六透镜胶合后不但能增大视场角，还能有效校正系统的各种像差问题，在保证视角大的情况下有较好的成像质量。光阑位于系统中间可以起降低主光线角度的作用，同时整个光学系统加大了公差宽容度，提高了成像质量。
第一镜片组组合焦距fL1与该广角镜头的有效焦距f0之间满足以下条件：-5＜fL1/f0＜-1(2)。条件(2)限制了第一镜片组具有负光焦度，对光线有发散作用，主要用于接收较大角度范围入射的光线，并修正光学系统的部分像差。当fL1/f0大于上限-1时，第一透镜需要具有相对较小的曲率半径，增大了镜片的面张角，不利于生产加工，同时会使成像周边的影像畸变增大，致使像变形；当fL1/f0小于-5时，降低了系统的视场角，必须通过增大镜片的有效径来保证视场角，从而加大了镜头的外形尺寸。
第二镜片组组合焦距fL2与该广角镜头的有效焦距f0之间满足以下条件：1＜fL2/f0＜5(3)。条件(3)限制了第二镜片组具有正光焦度，主要用于将经过第一镜片组的光线会聚于像面上，同时具有平衡该广角镜头系统的畸变像差。当fL2/f0大于上限5时，容易引起系统的高级像差，从而影响成像质量；当fL2/f0小于下限1时，系统畸变很难校正，成像时周边影像的亮度下降。
所述的镜头满足以下条件：0.2＜d/f0＜1.8(4)，其中d为镜头厚度，即镜头靠近物面的表面顶点到靠近成像面的表面顶点的距离。条件(4)限制了透镜厚度，当d/f0低于下界0.2时，为保证镜头的光焦度，必须增大透镜表面的弯曲程度，其单色像差校正困难；当d/f0超过上界1.8时，加大了镜头的总长，增加成本。
所述的第一透镜朝向物面为凸面，朝向像面为凹面；第二透镜朝向物面为凸面，朝向像面为凹面；第三透镜是双凸透镜；第四透镜是双凸透镜；第五透镜是双凸透镜；第六透镜朝向物面为凹面，朝向像面为凸面。
所述的第一透镜的折射率Nd值大于1.8，第一透镜材料具有良好的化学稳定性和环境适应性，适用车用镜头野外环境。所述的第六透镜的色散系数Vd值小于24。第一透镜的第二曲面的半张角小于等于60°，便于生产。
第三透镜两个曲面的曲率半径相同。光阑位于第三透镜和第四透镜之间、靠近第四透镜一侧。
(四)附图说明：
下面结合附图对本发明作详细的说明：
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的场曲和畸变曲线图；
图4是本发明的相对照度图；
图5是本发明的MTF图。
(五)具体实施方式：
如图2所示，本发明从物方起包括具有负焦距的第一镜片组L1、光阑ST、具有正焦距的第二镜片组L2、滤光片IR、保护玻璃C以及像面，第一镜片组L1包括具有负焦距的第一透镜G1、具有负焦距的第二透镜G2和具有正焦距的第三透镜G3，其中，第二镜片组L2由第四透镜G4、第五透镜G5和第六透镜G6组成，第四透镜G4具有正焦距，第五透镜G5和第六透镜G6胶合后具有正焦距，其第一镜片组L1与第二镜片组L2之间满足以下条件：
-3＜fL1/fL2＜-0.5 (1)
其中fL1表示第一镜片组L1的组合焦距，fL2表示第二镜片组L2的组合焦距。
第一镜片组L1的组合焦距fL1与该广角镜头的有效焦距f0之间满足以下条件：-5＜fL1/f0＜-1 (2)。
第二镜片组L2的组合焦距fL2与该广角镜头的有效焦距f0之间满足以下条件：1＜fL2/f0＜5 (3)。
所述的镜头满足还以下条件：0.2＜d/f0＜1.8(4)，其中d为镜头厚度，即镜头靠近物面的表面顶点到靠近成像面的表面顶点的距离。
本发明采用六片式全玻璃透镜结构，具体地，所述的第一透镜G1朝向物面S1为凸面，朝向像面S2为凹面；第二透镜G2朝向物面S3为凸面，朝向像面S4为凹面；第三透镜G3是双凸透镜；第四透镜G4是双凸透镜；第五透镜G5是双凸透镜；第六透镜G6朝向物面S11为凹面，朝向像面S12为凸面。第三透镜G3两个曲面S5、S6的曲率半径相同。光阑ST位于第三透镜G3和第四透镜G4之间、靠近第四透镜G4一侧。
所述的第一透镜G1的折射率Nd值大于1.8，第一透镜Q1材料具有良好的化学稳定性和环境适应性，适用车用镜头野外环境。所述的第六透镜Q6的色散系数Vd值小于24。第一透镜G1的第二曲面S2的半张角小于等于60°，便于生产。
以下为本发明的优选参数值。
表一
表一为本优选例的基本参数，其中表面S7是系统光阑所在位置。
表二
| 有效焦距(EFFL)(mm) | 1.75 |
| 视场角(FOV)(deg.) | 180 |
| FNO | 2.4 |
| 总长d(mm) | 16 |
表二为本优选例的主要系统参数。
图3为本发明的场曲和畸变图。当一个系统存在场曲时，不可能得到一个整个像面都清晰的平面像，或视场中间清晰或视场边缘清晰或视场中心清晰，即中心和周边不同步。因此，大视场系统需要校正像面弯曲使整个像面上得到清晰的平面像。畸变是使物、像失去相似性、真实性的一种光学像差，对于大视场镜头来说控制畸变很重要。本发明广角镜头系统在对角方向视角180°时，TV畸变＜19％，水平方向视角135°时，TV畸变＜15％；而现有镜头视角180°时，TV畸变＜30％，视角135°时，TV畸变＜20％。
图4为本发明的相对照度图，本发明的像面亮度整体均匀性好，在对角方向系统相对照度达95％以上，而现有的镜头系统相对照度在80％以下，这会使像面中心和周边亮度对比明显化，即中心亮，周边暗。
图5为本发明的成像MTF图，本发明具有较好的像质，解像力为50LP/mm＞50％(0.85视场以内)
Claims (10)
1.一种广角镜头，从物方起包括具有负焦距的第一镜片组、光阑、具有正焦距的第二镜片组；第一镜片组包括具有负焦距的第一透镜、具有负焦距的第二透镜和具有正焦距的第三透镜，其特征在于：第二镜片组由第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，第四透镜具有正焦距，第五透镜和第六透镜胶合后具有正焦距；第一镜片组与第二镜片组之间满足以下条件：
-3＜fL1/fL2＜-0.5 (1)，
其中fL1表示第一镜片组的组合焦距，fL2表示第二镜片组的组合焦距。
2.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于：第一镜片组组合焦距fL1与该广角镜头的有效焦距f0之间满足以下条件：
-5＜fL1/f0＜-1 (2)。
3.根据权利要求2所述的广角镜头，其特征在于：第二镜片组组合焦距fL2与该广角镜头的有效焦距f0之间满足以下条件：
1＜fL2/f0＜5 (3)。
4.根据权利要求3所述的广角镜头，其特征在于：所述的镜头满足以下条件：
0.2＜d/f0＜1.8 (4)，
其中d为镜头厚度，即镜头靠近物面的表面顶点到靠近成像面的表面顶点的距离。
5.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于：所述的第一透镜朝向物面为凸面，朝向像面为凹面；第二透镜朝向物面为凸面，朝向像面为凹面；第三透镜是双凸透镜；第四透镜是双凸透镜；第五透镜是双凸透镜；第六透镜朝向物面为凹面，朝向像面为凸面。
6.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于：所述的第一透镜的折射率Nd值大于1.8。
7.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于：所述的第六透镜的色散系数Vd值小于24。
8.根据权利要求5所述的广角镜头，其特征在于：第一透镜的第二曲面的半张角小于等于60°。
9.根据权利要求5所述的广角镜头，其特征在于：第三透镜两个曲面的曲率半径相同。
10.根据权利要求5所述的广角镜头，其特征在于：光阑位于第三透镜与第四透镜之间、靠近第四透镜一侧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910040505XA CN101930111A (zh) | 2009-06-20 | 2009-06-20 | 广角镜头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910040505XA CN101930111A (zh) | 2009-06-20 | 2009-06-20 | 广角镜头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101930111A true CN101930111A (zh) | 2010-12-29 |
Family
ID=43369378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910040505XA Pending CN101930111A (zh) | 2009-06-20 | 2009-06-20 | 广角镜头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101930111A (zh) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102323657A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-01-18 | 舜宇光学(中山)有限公司 | 监视镜头 |
| CN102360118A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-02-22 | 昆明晶华光学有限公司 | 一种超广角目镜光学系统 |
| CN102540411A (zh) * | 2010-12-30 | 2012-07-04 | 大立光电股份有限公司 | 成像用光学镜片组 |
| CN102778745A (zh) * | 2012-08-24 | 2012-11-14 | 江西联创电子有限公司 | 高像素鱼眼镜头的透镜成像系统 |
| CN103076668A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-05-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种高分辨率、高照度、经济型、日夜共用的光学系统 |
| CN102053342B (zh) * | 2009-10-29 | 2013-05-29 | 比亚迪股份有限公司 | 一种超广角镜头 |
| CN103926678A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-07-16 | 北京首量科技有限公司 | 一种广角镜头及应用该广角镜头的光纤窥镜系统 |
| CN105227948A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种查找图像中畸变区域的方法及装置 |
| CN105278085A (zh) * | 2014-06-11 | 2016-01-27 | 先进光电科技股份有限公司 | 光学成像系统 |
| WO2016176911A1 (zh) * | 2015-05-04 | 2016-11-10 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 小型广角镜头 |
| CN107167898A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-15 | 江西联创电子有限公司 | 鱼眼镜头 |
| CN107203032A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-09-26 | Hoya株式会社 | 成像光学系统 |
| CN107505691A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-22 | 广东弘景光电科技股份有限公司 | 大光圈高像素光学系统 |
| WO2018192125A1 (zh) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 浙江舜宇光学有限公司 | 摄像镜头 |
| CN109541780A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-29 | 江西联创电子有限公司 | 光学镜头及成像设备 |
| CN111505795A (zh) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种投影物镜 |
| CN113376800A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-10 | 江西凤凰光学科技有限公司 | 一种宽工作距大光圈广角tof镜头 |
-
2009
- 2009-06-20 CN CN200910040505XA patent/CN101930111A/zh active Pending
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102053342B (zh) * | 2009-10-29 | 2013-05-29 | 比亚迪股份有限公司 | 一种超广角镜头 |
| CN102540411A (zh) * | 2010-12-30 | 2012-07-04 | 大立光电股份有限公司 | 成像用光学镜片组 |
| CN102540411B (zh) * | 2010-12-30 | 2014-08-20 | 大立光电股份有限公司 | 成像用光学镜片组 |
| CN102323657A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-01-18 | 舜宇光学(中山)有限公司 | 监视镜头 |
| CN102360118A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-02-22 | 昆明晶华光学有限公司 | 一种超广角目镜光学系统 |
| CN102360118B (zh) * | 2011-10-27 | 2014-03-05 | 昆明晶华光学有限公司 | 一种超广角目镜光学系统 |
| CN102778745A (zh) * | 2012-08-24 | 2012-11-14 | 江西联创电子有限公司 | 高像素鱼眼镜头的透镜成像系统 |
| CN102778745B (zh) * | 2012-08-24 | 2015-01-07 | 江西联创电子股份有限公司 | 高像素鱼眼镜头的透镜成像系统 |
| CN103076668A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-05-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种高分辨率、高照度、经济型、日夜共用的光学系统 |
| CN103926678A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-07-16 | 北京首量科技有限公司 | 一种广角镜头及应用该广角镜头的光纤窥镜系统 |
| CN105278085B (zh) * | 2014-06-11 | 2017-09-26 | 先进光电科技股份有限公司 | 光学成像系统 |
| CN105278085A (zh) * | 2014-06-11 | 2016-01-27 | 先进光电科技股份有限公司 | 光学成像系统 |
| WO2016176911A1 (zh) * | 2015-05-04 | 2016-11-10 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 小型广角镜头 |
| CN105227948A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种查找图像中畸变区域的方法及装置 |
| CN107203032A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-09-26 | Hoya株式会社 | 成像光学系统 |
| WO2018192125A1 (zh) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 浙江舜宇光学有限公司 | 摄像镜头 |
| US10921570B2 (en) | 2017-04-17 | 2021-02-16 | Zhejiang Sunny Optical Co., Ltd | Camera lens assembly |
| CN107167898A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-15 | 江西联创电子有限公司 | 鱼眼镜头 |
| CN107505691A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-22 | 广东弘景光电科技股份有限公司 | 大光圈高像素光学系统 |
| US11125974B2 (en) | 2018-11-16 | 2021-09-21 | Jiangxi Lianchuang Electronics Co., Ltd. | Optical lens, imaging module and vehicle camera |
| CN109541780A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-29 | 江西联创电子有限公司 | 光学镜头及成像设备 |
| CN109541780B (zh) * | 2018-11-16 | 2020-09-22 | 江西联创电子有限公司 | 光学镜头及成像设备 |
| CN111505795A (zh) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种投影物镜 |
| CN111505795B (zh) * | 2019-01-30 | 2022-05-20 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种投影物镜 |
| CN113376800A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-10 | 江西凤凰光学科技有限公司 | 一种宽工作距大光圈广角tof镜头 |
| CN113376800B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-09-23 | 江西凤凰光学科技有限公司 | 一种宽工作距大光圈广角tof镜头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101930111A (zh) | 广角镜头 | |
| CN102681149B (zh) | 光学摄像镜头组 | |
| CN203773137U (zh) | 成像透镜和包括成像透镜的成像装置 | |
| CN106680980B (zh) | 摄影光学镜头及取像装置 | |
| CN102566018B (zh) | 取像用光学镜片组 | |
| CN107942478A (zh) | 镜头模块 | |
| CN106199926B (zh) | 光学镜头 | |
| CN203773140U (zh) | 成像透镜和包括该成像透镜的成像装置 | |
| CN212060718U (zh) | 一种大通光高分辨率的光学成像镜头 | |
| CN103217783A (zh) | 一种高清广角镜头 | |
| CN100478729C (zh) | 四片式摄影镜片组 | |
| CN104570295A (zh) | 大光圈低敏感度光学镜头组件 | |
| CN109445078A (zh) | 超广角镜头 | |
| CN101285925B (zh) | 定焦镜头 | |
| CN106199935A (zh) | 变焦镜头 | |
| CN211955960U (zh) | 一种定焦低色差的光学成像镜头 | |
| CN111239966B (zh) | 一种光学成像镜头 | |
| CN211014812U (zh) | 一种光学成像镜头 | |
| CN210626769U (zh) | 一种光学成像镜头 | |
| CN209879123U (zh) | 大视野双远心光学系统 | |
| CN104880811B (zh) | 一种摄像头 | |
| CN110515185A (zh) | 一种大孔径定焦光学系统 | |
| CN209417402U (zh) | 光学镜头和智能穿戴设备 | |
| CN211375167U (zh) | 一种大通光高分辨率的光学成像镜头 | |
| CN204731476U (zh) | 摄像头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101229 |