CN105652414A

CN105652414A - 一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头

Info

Publication number: CN105652414A
Application number: CN201610182335.9A
Authority: CN
Inventors: 谭少沛; 邓英韬; 王瑶; 李琼; 李沙; 叶晓辉; 张晓锋; 叶敏
Original assignee: ZHONGSHAN UVATA OPTICAL Co Ltd
Current assignee: ZHONGSHAN UVATA OPTICAL Co Ltd
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: CN105652414B

Abstract

一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、以及第十透镜。另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。本发明实施例提供一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片自身结构的特点，使得光线经过十枚透镜汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波段在最后汇聚到单个像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点，这样很好的控制紫边的问题。

Description

一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头

技术领域：

本发明涉及一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头。

背景技术：

紫边现象出现的条件是在光比很强烈的情况下，亮部与暗部如果没有过渡而突然交界，交界处就容易出现色散，紫边现象是所有数码相机的通病，紫边出现额原因与相机镜头的色散、CCD成像面积过小，相机内部的信号处理算法等有关。

发明内容：

为更好的减少紫边现象，本发明实施例提供了一种鱼眼镜头消紫边光学系统。

一种鱼眼镜头消紫边光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、以及第十透镜；所述第一透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；所述第二透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；所述第三透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；所述第四透镜物面侧为平面，像面侧为凹面；所述第五透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；所述第六透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；所述第七透镜物面侧为凹面，像面侧为凸面；所述第八透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；所述第九透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；所述第十透镜物面侧为凸面，像面侧为平面。

另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。

一种镜头，镜头内安装有上述所述的鱼眼镜头消紫边光学系统。

本发明实施例，通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片自身结构的特点，使得光线经过十枚透镜汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波段在最后汇聚到单个像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点，这样很好的控制紫边的问题。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种鱼眼镜头消紫边光学系统示意图；

图2为光线经本光学系统的成像示意图；

图3为图2的A部放大图；

图4为本光学系统或镜头的MTF传递函数曲线图；

图5为本光学系统或镜头的色差控制图。

具体实施方式：

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，沿光轴从物面到像面11依次包括：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透6镜、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、以及第十透镜10；

所述第一透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；

所述第二透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；

所述第三透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；

所述第四透镜物面侧为平面，像面侧为凹面；

所述第五透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；

所述第六透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；

所述第七透镜物面侧为凹面，像面侧为凸面；

所述第八透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；

所述第九透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；

所述第十透镜物面侧为凸面，像面侧为平面。

通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片自身结构的特点，使得光线经过十枚透镜汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波段在最后汇聚到单个像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点，这样很好的控制紫边的问题。

进一步地，该光学系统还满足如下条件：

(1)1.78<Nd1<1.95；20<Vd1<30；

(2)1.75<Nd2<1.90；40<Vd2<50；

(3)1.40<Nd3<1.55；70<Vd3<80；

(4)1.78<Nd4<1.95；20<Vd4<30；

(5)1.78<Nd5<1.95；20<Vd5<30；

(6)1.40<Nd6<1.55；70<Vd6<80；

(7)1.78<Nd7<1.95；20<Vd7<30；

(8)1.78<Nd8<1.95；20<Vd8<30；

(9)1.70<Nd9<1.80；50<Vd9<60；

(10)1.40<Nd10<1.55；70<Vd10<80；

其中，Nd1为第一透镜1的折射率，Vd1为第一透镜1的色散系数；Nd2为第二透镜2的折射率，Vd2为第二透镜2的色散系数；Nd3为第三透镜3的折射率，Vd3为第三透镜3的色散系数；Nd4为第四透镜4的折射率，Vd4为第四透镜4的色散系数；Nd5为第五透镜5的折射率，Vd5为第五透镜5的色散系数；Nd6为第六透镜6的折射率，Vd6为第六透镜6的色散系数；Nd7为第七透镜7的折射率，Vd7为第七透镜7的色散系数；Nd8为第八透镜8的折射率，Vd8为第八透镜8的色散系数；Nd9为第九透镜9的折射率，Vd9为第九透镜9的色散系数；Nd10为第十透镜10的折射率，Vd10为第十透镜10的色散系数。不同的折射率材料的镜片色散系数也不同，折射率越高色散系数越低，利用各个镜片属性的不同进行合理搭配后，光线到像面后的色散范围较小。

再进一步地，所述第一透镜1其光焦度为负,其焦距-17mm<f1<-13mm,其优选为-15mm。所述第一透镜的折射率Nd1优选1.88，色散系数Vd1优选25，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

又进一步地，所述第二透镜其光焦度为负,其焦距-10mm<f2<-6mm,其优选为-8mm。所述第二透镜的折射率Nd2优选1.80，色散系数Vd2优选45，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

更进一步地，所述第三透镜其光焦度为负,其焦距-10mm<f3<-4mm,其优选为-7mm。所述第三透镜的折射率Nd3优选1.50，色散系数Vd3优选75，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

又再进一步地，所述第四透镜其光焦度为负,其焦距-12mm<f4<-8mm,其优选为-10mm。所述第四透镜的折射率Nd4优选1.86，色散系数Vd4优选25，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

进一步地，所述第五透镜其光焦度为正,其焦距2mm<f5<6mm,其优选为4mm。所述第五透镜的折射率Nd5优选1.90，色散系数Vd5优选25，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

更进一步地，所述第六透镜其光焦度为正,其焦距2mm<f6<8mm,其优选为5mm。所述第六透镜的折射率Nd6优选1.50，色散系数Vd6优选75，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

再进一步地，所述第七透镜其光焦度为负,其焦距-10mm<f7<-6mm,其优选为-8mm。所述第七透镜的折射率Nd7优选1.80，色散系数Vd7优选25，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

具体地，所述第八透镜其光焦度为负,其焦距-13mm<f8<-7mm,其优选为-10mm。所述第八透镜的折射率Nd8优选1.88，色散系数Vd8优选25，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

更具体地，所述第九透镜其光焦度为正,其焦距5mm<f9<9mm,其优选为7mm。所述第九透镜的折射率Nd9优选1.75，色散系数Vd9优选55，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

具体地，所述第十透镜其光焦度为正,其焦距5mm<f10<10mm,其优选为8mm。所述第十透镜的折射率Nd10优选1.55，色散系数Vd10优选75，有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

更具体地，所述第四透镜的像面侧与第五透镜的物面侧粘合成为组合透镜，其焦距f45为10mm。有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

更具体地，所述第六透镜的像面侧与第七透镜的物面侧粘合成为组合透镜，其焦距f67为15mm。有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。

更进一步地，光学系统的光阑位于第五透镜5与第六透镜6之间，靠近第六透镜6的一侧。

再进一步地，所述第十透镜10与像面11之间还设有过滤镜片12。该过滤镜片能过滤掉不需要的波段，只通过波段在430-650nm的光线,其余波段的光线全部将其截止掉。

又进一步地，所述过滤镜片12与像面11之间还设有保护玻璃13。结构简单，可对各透镜起保护作用。

具体地，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、遗迹第十透镜10均为玻璃透镜。可保证高性能成像质量。

具体地，在本实施例中，本光学系统的各项基本参数如下表所示：

上表中，沿光轴从物面到像面11，S1、S2对应为第一透镜1的两个表面；S3、S4对应为第二透镜2的两个表面；S5、S6对应为第三透镜3的两个表面；S7、S8对应为第四透镜4的两个表面；S9、S10对应为第五透镜5的两个表面；STO是光阑所在位置；S11、S12对应为第六透镜6的两个表面；S13、S14对应为第七透镜7的两个表面；S15、S16对应为第八透镜8的两个表面；S17、S18对应为第九透镜9的两个表面；S19、S20对第十透镜10的两个表面。

再进一步地，整个光学系统的色差控制在0.0045mm范围内。

从图2、图3、图4、图5中可以看出，本光学系统具有良好的光学性能，光线经过本光学系统汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波段在最后汇聚到单个像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点。

如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、以及第十透镜；其特征在于：

所述第一透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；

所述第二透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；

所述第三透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；

所述第四透镜物面侧为平面，像面侧为凹面；

所述第五透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；

所述第六透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；

所述第七透镜物面侧为凹面，像面侧为凸面；

所述第八透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；

所述第九透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；

所述第十透镜物面侧为凸面，像面侧为平面。

2.根据权利要求1所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：该光学系统还满足如下条件：

(1)1.78<Nd1<1.95；20<Vd1<30；

(2)1.75<Nd2<1.90；40<Vd2<50；

(3)1.40<Nd3<1.55；70<Vd3<80；

(4)1.78<Nd4<1.95；20<Vd4<30；

(5)1.78<Nd5<1.95；20<Vd5<30；

(6)1.40<Nd6<1.55；70<Vd6<80；

(7)1.78<Nd7<1.95；20<Vd7<30；

(8)1.78<Nd8<1.95；20<Vd8<30；

(9)1.70<Nd9<1.80；50<Vd9<60；

(10)1.40<Nd10<1.55；70<Vd10<80；

其中，Nd1为第一透镜的折射率，Vd1为第一透镜的色散系数；Nd2为第二透镜的折射率，Vd2为第二透镜的色散系数；Nd3为第三透镜的折射率，Vd3为第三透镜的色散系数；Nd4为第四透镜的折射率，Vd4为第四透镜的色散系数；Nd5为第五透镜的折射率，Vd5为第五透镜的色散系数；Nd6为第六透镜的折射率，Vd6为第六透镜的色散系数；Nd7为第七透镜的折射率，Vd7为第七透镜的色散系数；Nd8为第八透镜的折射率，Vd8为第八透镜的色散系数；Nd9为第九透镜的折射率，Vd9为第九透镜的色散系数；Nd10为第十透镜的折射率，Vd10为第十透镜的色散系数。

3.根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：所述第一透镜其光焦度为负,其焦距f1为-15mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：所述第二透镜其光焦度为负,其焦距f2为-8mm。

5.根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：所述第三透镜其光焦度为负,其焦距f3为-7mm。

6.根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：所述第四透镜其光焦度为负,其焦距f4为-10mm。

7.根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：所述第五透镜其光焦度为正,其焦距f5为4mm。

8.根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：所述第六透镜其光焦度为正,其焦距f6为5mm。

9.根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，其特征在于：所述第七透镜其光焦度为负,其焦距f7为-8mm。

10.一种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的鱼眼镜头消紫边光学系统。