CN106125260B - 超广角低畸变高像素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超广角低畸变高像素光学系统，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、以及第七透镜。另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。本发明实施例，应用于智能监控、行车记录仪等设备上，其主要由7枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合，具有超广角、低畸变、高像素、以及日夜共焦等良好光学性能。

Description

超广角低畸变高像素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，尤其是一种应用于智能监控、行车记录仪等设备上的超广角低畸变高像素光学系统及其应用的镜头。

背景技术：

现有光学系统或镜头，尤其是应用于智能监控、行车记录仪等设备上的光学系统或镜头，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镜片枚数多、结构复杂的问题，本发明实施例一方面提供了一种超广角低畸变高像素光学系统。

超广角低畸变高像素光学系统，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、以及第七透镜；

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，像面侧为凸面，其光焦度为正；

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凹面，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，像面侧为凸面，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。

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超广角低畸变高像素光学系统。

本发明实施例，应用于智能监控、行车记录仪等设备上，其主要由7枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合，具有超广角、低畸变、高像素、以及日夜共焦等良好光学性能。

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在可见光下的MTF曲线图；

图5为本发明的光学系统或镜头在红外光下的MTF曲线图；

图6为本发明的光学系统或镜头的相对照度图。

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，超广角低畸变高像素光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：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、以及第七透镜7。

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，像面侧为凸面，其光焦度为正；

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的物面侧为凹面，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，像面侧为凸面，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。

本发明实施例，应用于智能监控、行车记录仪等设备上，其主要由7枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合，具有超广角、低畸变、高像素、以及日夜共焦等良好光学性能。

进一步地，第一透镜1采用玻璃材料制成，其焦距f1满足：-0.6<f/f1<-0.3，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。

再进一步地，第二透镜2采用重镧火石玻璃材料制成，其材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2、焦距f2满足：Nd2＞1.91，Vd2＜22，0<f/f2<0.3，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，第三透镜3采用轻冕玻璃材料制成，其材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：Nd3＜1.50，Vd3＞70。结构简单紧凑，可保证良好的光学性能。

更进一步地，第四透镜4采用重镧火石玻璃材料制成，其材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4、焦距f4满足：Nd4＞1.88，Vd4＜40，0.44<f/f4<0.67，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。

进一步地，第五透镜5和第六透镜6均采用玻璃材料制成，其相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f56满足：0.1<f/f56<0.23，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。

再进一步地，第七透镜7采用重镧火石玻璃材料制成，其材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7、焦距f7满足：Nd7＞1.905，Vd7＜38，0.2mm<f/f7<0.31mm，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。

又进一步地，光学系统的光阑10位于第四透镜4与第五透镜5之间，靠近第四透镜4侧。结构简单，用来调节光束的强度。

第一透镜1至第七透镜7均为玻璃透镜，可保证良好的光学性能。

具体地，在本实施例中，本光学系统的焦距f为2.34mm，光阑指数FNo.为2.0，水平方向视场角2ω＝147°，对角方向视场角2ω＝181°。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，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10所在位置；S9、S10对应为第五透镜5的两个表面；S10、S11对应为第六透镜6的两个表面；S12、S13对应为第七透镜7的两个表面；S14为滤光片8的一个表面。

从图2至图6中可以看出，本实施例中的光学系统具有超广角、低畸变、高像素、以及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超广角低畸变高像素光学系统。

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 (8)

1.超广角低畸变高像素光学系统，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、以及第七透镜；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，像面侧为凸面，其光焦度为正；

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凹面，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，像面侧为凸面，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；

第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜。

2.根据权利要求1所述的超广角低畸变高像素光学系统，其特征在于，第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：Nd2＞1.91，Vd2＜22。

3.根据权利要求1所述的超广角低畸变高像素光学系统，其特征在于，第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：Nd3＜1.50，Vd3＞70。

4.根据权利要求1所述的超广角低畸变高像素光学系统，其特征在于，第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：Nd4＞1.88，Vd4＜40。

5.根据权利要求1所述的超广角低畸变高像素光学系统，其特征在于，第七透镜的材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足：Nd7＞1.905，Vd7＜38。

6.根据权利要求1所述的超广角低畸变高像素光学系统，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，靠近第四透镜侧。

7.根据权利要求1所述的超广角低畸变高像素光学系统，其特征在于，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-0.6<f/f1<-0.3；

(2)0<f/f2<0.3；

(3)0.44<f/f4<0.67；

(4)0.1<f/f56<0.23；

(5)0.2<f/f7<0.31；

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，f4为第四透镜的焦距，f56为第五透镜和第六透镜的组合焦距，f7为第七透镜的焦距。

8.一种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-7任一项所述的超广角低畸变高像素光学系统。