CN106019540A

CN106019540A - 高像素超广角光学系统及其应用的镜头

Info

Publication number: CN106019540A
Application number: CN201610602483.1A
Authority: CN
Inventors: 刘洪海; 陈波; 汪鸿飞; 符致农; 曾香梅; 曾伟; 曾蓉; 宁博; 刘佳俊; 刘振庭
Original assignee: Guangdong Hongjing Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Hongjing Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: CN106019540B

Abstract

本发明实施例公开了一种高像素超广角光学系统，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、以及第六透镜；第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；第五透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；第六透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正。另一方面，本发明实施例还公开了一种镜头。本发明实施例，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。

Description

高像素超广角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，尤其是一种高像素超广角光学系统及其应用的镜头。

背景技术：

随着全景镜头摄像技术的应用、以及全景泊车系统的开发利用，市场上出现了一系列超广角镜头产品：如公开号CN103293640A的专利申请提到一种鱼眼光学镜头，但该镜头采用了11枚镜片，存在镜片数量多，结构复杂的缺陷。

发明内容：

为克服现有光学系统或镜头存在镜片数量多，结构复杂的问题，本发明实施例一方面提供了一种高像素超广角光学系统。

高像素超广角光学系统，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、以及第六透镜；

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凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；

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凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

所述第六透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，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超广角光学系统。

本发明实施例，主要由6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合理分配光焦度，具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。

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25℃下的畸变曲线图；

图3为本发明的光学系统或镜头的25℃下的MTF曲线图；

图4为本发明的光学系统或镜头的25℃下的相对照度图；

图5为本发明的光学系统或镜头的-40℃下的MTF曲线图；

图6为本发明的光学系统或镜头的105℃下的MTF曲线图。

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，本实施例之高像素超广角光学系统，沿光轴从物面到像面9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、以及第六透镜6；

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的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

所述第三透镜3的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；

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的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

所述第六透镜6的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正。

进一步地，本光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-25<f1<-5；

(2)-5<f2<-1；

(3)2<f3<10；

(4)1<f4<5；

(5)-8<f5<-1；

(6)2<f6<10；

其中，f1为第一透镜1的焦距，f2为第二透镜2的焦距，f3为第三透镜3的焦距，f4为第四透镜4的焦距，f5为第五透镜5的焦距，f6为第六透镜6的焦距。通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度，使光学系统具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。

再进一步地，所述第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成胶合透镜组。结构简单，使光学系统具有良好性能。

更进一步地，所述胶合透镜组满足如下条件：2<f45<20，其中，f45为胶合透镜组的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。

又进一步地，所述第二透镜2、第三透镜3、以及第六透镜6均为塑料非球面透镜。可以有效地消除球面像差对镜头性能的影响，提高光学镜头的解析力，可以有效地实现消热差，同时降低镜头的加工难度和生产成本。

具体地，光学系统的光阑8位于第三透镜与第四透镜之间。用来调节光束的强度。优选地，光阑8设置在第四镜片4靠近像方侧，在本实施例中，各透镜及光阑8的位置是固定的。

进一步地，所述第六透镜6与像面9之间设有带通滤光片7，可过滤环境中的红外光，以避免图像产生红曝现象。

具体地，在本实施例中，本光学系统的焦距f为1.26mm，光阑指数FNo.为2.0，视场角2ω＝220°，第一透镜1的焦距f1＝-6.009mm，第二透镜2的焦距f2＝-1.564mm，第三透镜3的焦距f3＝3.486mm，第四透镜4的焦距f4＝1.467mm，第五透镜5的焦距f5＝-1.457mm，第六透镜6的焦距f6＝3.060mm。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9，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；STO是光阑8所在位置；S8、S9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；S11、S12对应为第六透镜6的两个表面；S13、S14对应为带通滤光片7的两个表面；IMA为像面9。

更具体地，所述第二透镜2、第三透镜3、以及第六透镜6的表面为非球面形状，其满足以下方程式：其中，参数c＝1/R，即为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数，a₁至a₅分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜2的S3表面和S4表面、第三透镜3的S5表面和S6表面、以及第六透镜6的S11表面和S12表面的非球面相关数值如下表所示：

从图2至图6中可以看出，本实施例中的光学系统具有高分辨率和非常好的消热差性能。

本光学系统及其应用的镜头采用不同镜片组合以及合理分配光焦度实现了大孔径、大视角、高像素等良好性能。

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.高像素超广角光学系统，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、以及第六透镜；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-25<f1<-5；

(2)-5<f2<-1；

(3)2<f3<10；

(4)1<f4<5；

(5)-8<f5<-1；

(6)2<f6<10；

其中，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，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，所述第四透镜和第五透镜相互胶合形成胶合透镜组。

4.根据权利要求3所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，所述胶合透镜组满足如下条件：2<f45<20，其中，f45为胶合透镜组的焦距。

5.根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，所述第二透镜、第三透镜、以及第六透镜均为非球面透镜。

6.根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，光学系统的光阑位于第三透镜与第四透镜之间。

7.根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，所述第六透镜与像面之间设有带通滤光片。

8.一种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-7任一项所述的高像素超广角光学系统。