CN105866932A - 高像素日夜共焦全景摄像光学系统及其应用的镜头 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高像素日夜共焦全景摄像光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：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、以及第九透镜。另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。本发明实施例，光学系统或镜头总共由9枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合及其合理分配光焦度实现了1200万以上像素的高像素、广角、日夜共焦等良好性能。

Description

高像素日夜共焦全景摄像光学系统及其应用的镜头

技术领域：

本发明涉及一种光学系统及其应用的镜头，尤其是一种高像素日夜共焦全景摄像光学系统及其应用的镜头。

背景技术：

现有光学系统或镜头，尤其是高像素日夜共焦光学系统或镜头，存在结构复杂的缺陷。

发明内容：

为克服现有光学系统或镜头结构复杂的问题，本发明实施例一方面提供了一种高像素日夜共焦全景摄像光学系统。

高像素日夜共焦全景摄像光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：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、以及第九透镜；

所述第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第二透镜的物面侧为平面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第五透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第六透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第七透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第八透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第九透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。

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高像素日夜共焦全景摄像光学系统。

本发明实施例，光学系统或镜头总共由9枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合及其合理分配光焦度实现了1200万以上像素的高像素、广角、日夜共焦等良好性能。

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为本发明的光学系统或镜头的结构示意图；

图2为本发明的光学系统或镜头的场曲、畸变曲线图；

图3为本发明的光学系统或镜头的色差图；

图4为本发明的光学系统或镜头的可见光条件下的MTF曲线图；

图5为本发明的光学系统或镜头的850nm红外条件下的MTF曲线图；

图6为本发明的光学系统或镜头的相对照度图；

图7为本发明的光学系统或镜头的主光线入射角CRA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，一种高像素日夜共焦全景摄像光学系统，沿光轴从物面到像面10依次至少包括：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、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、以及第九透镜9；

所述第一透镜1的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第二透镜2的物面侧为平面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第三透镜3的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第四透镜4的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第五透镜5的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第六透镜6的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第七透镜7的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第八透镜8的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第九透镜9的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。

本发明实施例，光学系统或镜头总共由9枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合及其合理分配光焦度实现了1200万以上像素的高像素、广角、日夜共焦等良好性能。

进一步地，所述第三透镜3满足：-0.28<f/f3<-0.08，f为整个光学系统的焦距，f3为第三透镜3的焦距；其材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：Nd3＜1.60,Vd＞80。结构简单紧凑，可保证良好的光学性能。

再进一步地，所述第四透镜4采用重火石玻璃制成，其材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：Nd4＞1.80,Vd4＜30。结构简单紧凑，可保证良好的光学性能。

更进一步地，所述第五透镜5和第六透镜6胶合形成组合透镜，其组合焦距f56满足：-0.2<f/f56<-0.1，f为整个光学系统的焦距。结构简单紧凑，可保证良好的光学性能。

又进一步地，所述第七透镜7满足：0.1<f/f7<0.25，f为整个光学系统的焦距，f7为第七透镜7的焦距；其材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足：Nd7＞1.60,Vd7＜61。结构简单紧凑，可保证良好的光学性能。

进一步地，光学系统的光阑12位于第四透镜4与第五透镜5之间。结构简单，用来调节光束的强度。

再进一步地，所述第九透镜9与像面10之间设有滤光片11。结构简单,可过滤环境中对图像造成影响的光线。

具体地，所述第一透镜1至第九透镜9均为玻璃透镜。可以有效地消除温度变化对光学系统或镜头的影响，提高光学系统或镜头的环境适应性，同时降低光学系统或镜头中透镜的加工难度和生产成本。

更具体地，本光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-0.4<f/f1<-0.1；

(2)-0.3<f/f2<-0.15；

(3)-0.28<f/f3<-0.08；

(4)-0.2<f/f56<-0.1；

(5)0.1<f/f7<0.25；

(6)0.28<f/fⅠ<0.45；

其中，f为整个光学系统的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f56为第五六透镜的焦距，f7为第七透镜的焦距，fⅠ为第五透镜至第九透镜的组合焦距。通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度，使光学系统具有1200万以上像素的高像素、广角、日夜共焦等良好光学性能。

具体地，在本实施例中，本光学系统的焦距f为1.99mm，光阑指数FNo.为2.4，视场角2ω＝180°，主光线入射角CRA为5.3°，最大像圆Φ5.6mm，850nm日夜共焦。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10，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；STO是光阑12所在位置；S10、S11对应为第五透镜5的两个表面；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对应为滤光片11的物面侧表面。

从图2至图6中可以看出，本实施例中的光学系统具有1200万以上像素的高像素、广角、日夜共焦等良好光学性能。

一种镜头，镜头内安装有上述所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统。

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 (10)

1.高像素日夜共焦全景摄像光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：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、以及第九透镜；其特征在于，

所述第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第二透镜的物面侧为平面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第五透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第六透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第七透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第八透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

所述第九透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。

2.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，所述第三透镜满足：-0.28<f/f3<-0.08，f为整个光学系统的焦距，f3为第三透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，所述第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：Nd4＞1.80,Vd4＜30。

4.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，所述第五透镜和第六透镜胶合形成组合透镜，其组合焦距f56满足：-0.2<f/f56<-0.1，f为整个光学系统的焦距。

5.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，所述第七透镜满足：0.1<f/f7<0.25，f为整个光学系统的焦距，f7为第七透镜的焦距；其材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足：Nd7＞1.60,Vd7＜61。

6.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，光学系统的光阑位于第四透镜与第五透镜之间。

7.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，所述第九透镜与像面之间设有滤光片。

8.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，所述第一透镜至第九透镜均为玻璃透镜。

9.根据权利要求1所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统，其特征在于，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-0.4<f/f1<-0.1；

(2)-0.3<f/f2<-0.15；

(3)-0.28<f/f3<-0.08；

(4)-0.2<f/f56<-0.1；

(5)0.1<f/f7<0.25；

(6)0.28<f/fⅠ<0.45；

其中，f为整个光学系统的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f56为第五六透镜的焦距，f7为第七透镜的焦距，fⅠ为第五透镜至第九透镜的组合焦距。

10.一种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的高像素日夜共焦全景摄像光学系统。