CN103499874A - 一种超广角镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超广角镜头，包括光阑、由六块球面玻璃透镜组成的透镜组和镜筒；所述透镜组包括从物方至像方依次同轴排列的第一至第六透镜，所述第一透镜和第二透镜为具有负光焦度并凸向物方的弯月型镜片，所述第三透镜和第四透镜为具有正光焦度的双凸球面镜片，所述第五透镜和第六透镜胶合组成具有正光焦度的透镜元件；所述光阑位于第三透镜和第四透镜之间。本发明的超广角镜头视角能够达到170°超广角，镜片加工易于实现，成本低廉，且能够满足镜头高清品质的要求。
Description
[技术领域]
本发明涉及光学成像技术领域，具体涉及一种超广角镜头。
[背景技术]
近年来，安防监控设备和车载摄录设备的使用越来越普及，如各类安防监控摄像头、汽车行驶记录仪、汽车倒车后视装置等，大视角的广角镜头是这类设备中不可或缺的核心部件，在广角镜头中，视角范围特别广的超广角镜头能够满足运动DV和车载镜头等类产品对超大视角的需求。现有技术中存在许多采用4G结构的镜头，结构小巧，能做到120°～150°的广角，但受到光学像差的限制，很难做到170°超广角；采用非球面技术，可以在同等的4G结构下做出视角更大的广角镜头，但非球面加工难度大，玻璃非球面加工和检测技术还没通用化，设备成本很高；模压塑料非球面可以实现大规模量产，成本也不高，但是性能受环境影响大，工作范围在—45°C～+75°C很不理想，热差大，通光小，像面不清晰，不能满足镜头高清品质的要求。
[发明内容]
针对上述缺陷，本发明公开了一种超广角镜头，视角能够达到170°超广角，镜片加工易于实现，成本低廉，且能够满足镜头高清品质的要求。
本发明的技术方案如下：
一种超广角镜头，包括光阑、由六块球面玻璃透镜组成的透镜组和镜筒；所述透镜组包括从物方至像方依次同轴排列的第一至第六透镜，所述第一透镜和第二透镜为具有负光焦度并凸向物方的弯月型镜片，所述第三透镜和第四透镜为具有正光焦度的双凸球面镜片，所述第五透镜和第六透镜胶合组成具有正光焦度的透镜元件；所述光阑位于第三透镜和第四透镜之间；
所述超广角镜头满足：D/H>1.5，且D/L>0.4且2.0<BF/F<2.4,其中D为第一透镜的有效口径值，H为像面大小，L为超广角镜头的光学总长，BF为第六透镜像方一侧的镜面中心点到像面的距离，F为镜头的焦距。
本发明的超广角镜头的透镜组中所有镜片均采用球面玻璃镜片，球面玻璃镜片的加工技术成熟，工艺普及，成本低廉；同时，玻璃材料的通光性能比塑料材料强，保证了高分辨率，同时提供了比塑料材质的镜片更宽的工作温度范围；超广角镜头满足的条件使得超广角镜头可达高于170°的视角。
[附图说明]
图1为本发明实施例的结构示意图。
[具体实施方式]
下面结合附图对发明的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的超广角镜头包括光阑9、由六块球面玻璃透镜组成的透镜组和镜筒；所述透镜组包括从物方至像方8依次同轴排列的第一至第六透镜，所述第一透镜1和第二透镜2为具有负光焦度并凸向物方的弯月型镜片，所述第三透镜3和第四透镜4为具有正光焦度的双凸球面镜片，所述第五透镜5和第六透镜6胶合组成具有正光焦度的透镜元件；所述光阑9位于第三透镜和第四透镜之间；
所述超广角镜头满足：
D/H>1.5，
且D/L>0.4，
且2.0<BF/F<2.4,
其中：D为第一透镜的有效口径值，H为像面大小，L为超广角镜头的光学总长，BF为第六透镜像方一侧的镜面中心点到像面的距离，F为镜头的焦距。
本发明的超广角镜头的透镜组中所有镜片均采用球面玻璃镜片，球面玻璃镜片的加工技术成熟，工艺普及，成本低廉；同时，玻璃材料的通光性能比塑料材料强，保证了高分辨率，同时提供了比塑料材质的镜片更宽的工作温度范围；
超广角镜头满足的条件D/H>1.5，
且D/L>0.4，
且2.0<BF/F<2.4,
其中：D为第一透镜的有效口径值，H为像面大小，L为超广角镜头的光学总长，BF为第六透镜像方一侧的镜面中心点到像面的距离，F为镜头的焦距值，使本发明的超广角镜头达到170°超广角。
优选的，所述第六透镜6的后面还设有红外滤光片7，用于消除红外像差的影响，同时对透镜镜片起一定的保护作用；
进一步的，所述第一透镜1选用折射率高的色散材料，其折射率N1≥1.7，色散V1≥50，凸面朝向物面；第二透镜2选用折射率高的色散材料，其折射率N2≥1.7，色散V2≥50，凸面朝向物面；第三透镜3选用高折射率低色散材料，其折射率N3≥1.74，色散V3≤30，第三透镜3能产生一定量的正场曲，来抵消前面第一透镜1及第二透镜2的负场曲，可以增加光线的出射角，减少到光阑的距离，缩小系统的长度；第四透镜4选用高色散材料，其折射率N4＜1.65，色散系数V4≥55；第五透镜5选用高色散材料，其折射率N5＜1.6，色散系数V5≤65；第六透镜6选用高折射率低色散材料，其折射率N6≥1.70，色散系数V6≤35；第四透镜4和由第五透镜6及第六透镜6组合成的胶合镜片产生正的场曲和一定量的正的像散；
进一步的，在具体实施中，作为一个优选实施例，所述第一透镜1的折射率N1=1.739，色散系数V1=56.7；第二透镜2的折射率N2=1.713，V2=51.8；第三透镜3的折射率N3=1.79，色散系数V3=27.5；第四透镜4的折射率N4=1.603，色散系数V4=60.6；第五透镜5的折射 率N5=1.589，色散系数V4=61.4；第六透镜6的折射率N6=1.765，色散系数V6=27.5；
进一步的，所述第一透镜1的中心厚度1mm>D1>0.6m，焦距f1≥-9.5mm；第二透镜2的中心厚度1mm>D2>0.5mm，焦距f2≥-4.7mm；第三透镜3的中心厚度4.5mm>D3>3.5mm，焦距f3≤9.4mm；第四透镜4的中心厚度1.8mm>D4>1.2mm,焦距f4≤6.7mm；第五透镜5的中心厚度2mm>D5>1.5mm,焦距f5≤4.4mm；第六透镜6的中心厚度2mm>D6>1.5mm，焦距f6≤5.8mm；
进一步的，所述第五透镜5和第六透镜6胶合组成的透镜元件的焦距f56≤32mm；
进一步的，所述第一透镜1与第二透镜2的间距2.5mm<D12<3mm；第二透镜2与第三透镜3的间距1mm<D23<1.8mm；第三透镜3与光阑9的间距1.5mm<D30<1.9mm；光阑9与第四透镜4的间距0mm<D04<0.5mm；第四透镜4与第五透镜5的间距0mm<D45<0.2mm。
例如，在具体实施中，本发明的超广角镜头的一个优选的配置如表1所示：
表1中所述的前表面是指透镜靠近物方的表面，表1中所述的后表面是指透镜靠近像方的表面，表1中第一至第六透镜、光阑和红外滤光片表面的半径为∞时，表示此表面为平面；
表1
优选的，所述光阑9与超广角镜头的镜筒一体成型，以减小由于光阑9装配不当引起的误差。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种超广角镜头，其特征在于：包括光阑、由六块球面玻璃透镜组成的透镜组和镜筒，所述透镜组包括从物方至像方依次同轴排列的第一至第六透镜，所述第一透镜和第二透镜为具有负光焦度并凸向物方的弯月型镜片，所述第三透镜和第四透镜为具有正光焦度的双凸球面镜片，所述第五透镜和第六透镜胶合组成具有正光焦度的透镜元件；所述光阑位于第三透镜和第四透镜之间；
所述超广角镜头满足：D/H>1.5，且D/L>0.4且2.0<BF/F<2.4,其中D为第一透镜的有效口径值，H为像面大小，L为超广角镜头的光学总长，BF为第六透镜像方一侧的镜面中心点到像面的距离，F为超广角镜头的焦距。
2.如权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于：还包括红外滤光片，所述红外滤光片设于第六透镜的后面。
3.如权利要求1或2所述的超广角镜头，其特征在于：所述的第一透镜的折射率N1≥1.7，色散系数V1≥50；第二透镜的折射率N2≥1.7，V2≥50；第三透镜的折射率N3≥1.74，色散系数V3≤30；第四透镜的折射率N4＜1.65，色散系数V4≥55；第五透镜的折射率N5＜1.6，色散系数V5≤65；第六透镜的折射率N6≥1.70，色散系数V6≤35。
4.如权利要求3所述的超广角镜头，其特征在于：所述第一透镜的折射率N1=1.739，色散系数V1=56.7；第二透镜的折射率N2=1.713，V2=51.8；第三透镜的折射率N3=1.79，色散系数V3=27.5；第四透镜的折射率N4=1.603，色散系数V4=60.6；第五透镜的折射率N5=1.589，色散系数V4=61.4；第六透镜的折射率N6=1.765，色散系数V6=27.5。
5.如权利要求3所述的超广角镜头，其特征在于：所述第一透镜的中心厚度1mm>D1>0.6m，焦距f1≥-9.5mm；第二透镜的中心厚度1mm>D2>0.5mm，焦距f2≥-4.7mm；第三透镜的中心厚度4.5mm>D3>3.5mm，焦距f3≤9.4mm；第四透镜的中心厚度1.8mm>D4>1.2mm,焦距f4≤6.7mm；第五透镜的中心厚度2mm>D5>1.5mm,焦距f5≤4.4mm；第六透镜的中心厚度2mm>D6>1.5mm，焦距f6≤5.8mm。
6.如权利要求5所述的超广角镜头，其特征在于：所述第五透镜和第六透镜胶合组成的透镜元件的焦距f56≤32mm。
7.如权利要求5所述的超广角镜头，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜的间距2.5mm<D12<3mm；第二透镜与第三透镜的间距1mm<D23<1.8mm；第三透镜与光阑的间距1.5mm<D30<1.9mm；光阑与第四透镜的间距0mm<D04<0.5mm；第四透镜与第五透镜的间距0mm<D45<0.2mm。
8.如权利要求1或2所述的超广角镜头，其特征在于：所述光阑与超广角镜头的镜筒一体成型。
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