CN106443970A - 低畸变光学系统及其应用的镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种低畸变光学系统，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。另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。本发明实施例，其主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，体积较小；采用不同透镜相互组合，具有大视角、低畸变、高像素等良好光学性能。

Description

低畸变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，尤其是一种由六枚透镜组成的低畸变光学系统及其应用的镜头。
背景技术：
公开号为CN101587231B的专利公开了一种车载前视镜头，该镜头采用了6枚全玻璃镜片，镜片质量重、成本高，且存在视场角小、畸变大等缺陷。
发明内容：
为克服现有光学系统或镜头存在视场角小、畸变大的问题，本发明实施例一方面提供了一种低畸变光学系统。
低畸变光学系统，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、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低畸变光学系统。
本发明实施例，其主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，体积较小；采用不同透镜相互组合，具有大视角、低畸变、高像素等良好光学性能。
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在25℃下的畸变曲线图；
图3为本发明的光学系统或镜头在25℃下的MTF曲线图；
图4为本发明的光学系统或镜头在25℃下的相对照度图；
图5为本发明的光学系统或镜头在-40℃下的MTF曲线图；
图6为本发明的光学系统或镜头在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，一种低畸变光学系统，沿光轴从物面到像面8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、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。
本发明实施例，其主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，体积较小；采用不同透镜相互组合，具有大视角、低畸变、高像素等良好光学性能。
进一步地，第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成组合透镜，其组合焦距f45满足：2<f45<15。结构简单紧凑，可保证良好的光学性能。
再进一步地，该光学系统的各透镜满足如下条件：
(1)-80<f1<-20；
(2)-4.5<f2<-2.5；
(3)5<f3<15；
(4)1.5<f4<5.5；
(5)-8.5<f5<-2.5；
(6)4<f6<12；
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。结构简单，采用不同透镜相互组合，具有大视角、低畸变、高像素等良好光学性能。
更进一步地，光学系统的光阑7位于第三透镜3与第四透镜4之间。用来调节光束的强度。
又进一步地，本发明还包括带通滤光片，带通滤光片设置在第六透镜6与像面8之间。可过滤环境中的红外光，以避免图像产生红曝现象。
具体地，第二透镜2、第三透镜3、以及第六透镜6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，同时降低镜头的加工难度和生产成本。
更具体地，第一透镜1、第四透镜4、以及第五透镜5为玻璃球面透镜。采用玻璃球面透镜和塑料非球面透镜的混合结构，可以有效地实现消热差和低成本生产。
具体地，在本实施例中，第一透镜1的焦距f1＝-29.606mm，第二透镜2的焦距f2＝-3.550mm，第三透镜3的焦距f3＝12.058mm，第四透镜4的焦距f4＝3.101mm，第五透镜5的焦距f5＝-5.783mm，第六透镜6的焦距f6＝8.814mm。本光学系统的焦距f为2.96mm，光阑指数FNo.为2.0，光学总长TTL为14.84mm，视场角2ω＝100°。本光学系统的各项基本参数如下表所示：
更具体地，第二透镜2、第三透镜3、以及第六透镜6满足如下非球面公式：第二透镜2、第三透镜3、以及第六透镜6的非球面相关数值如下表所示：
K a1 a2 a3 a4 a5
S3 -0.44 0 0.003068 -0.001531 0.000068 0.000001
S4 -0.77 0 0.028434 0.001483 0.000847 -0.001284
S5 7.63 0 0.007508 0.000206 -0.000101 0.000078
S6 0 0 0.010575 0.004866 -0.005178 0.001598
S11 -1.44 0 -0.003966 0.001176 -0.000268 0.000029
S12 0 0 0.002506 0.000830 -0.000134 0.000004
上两表中，沿光轴从物面到像面8，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对应为光阑7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为带通滤光片的两个表面；S15对应为像面8的表面。
从图2至图6中可以看出，本实施例中的光学系统具有低畸变、高分辨率、以及非常好的消热差性能。
一种镜头，镜头内安装有上述所述的低畸变光学系统。
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.低畸变光学系统，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、以及第六透镜；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。
2.根据权利要求1所述的低畸变光学系统，其特征在于，第四透镜和第五透镜相互胶合形成组合透镜，其组合焦距f45满足：2<f45<15。
3.根据权利要求1所述的低畸变光学系统，其特征在于，该光学系统的各透镜满足如下条件：
(1)-80<f1<-20；
(2)-4.5<f2<-2.5；
(3)5<f3<15；
(4)1.5<f4<5.5；
(5)-8.5<f5<-2.5；
(6)4<f6<12；
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。
4.根据权利要求1所述的低畸变光学系统，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。
5.根据权利要求1所述的低畸变光学系统，其特征在于，还包括带通滤光片，带通滤光片设置在第六透镜与像面之间。
6.根据权利要求1所述的低畸变光学系统，其特征在于，第二透镜、第三透镜、以及第六透镜为塑料非球面透镜。
7.根据权利要求1所述的低畸变光学系统，其特征在于，第一透镜、第四透镜、以及第五透镜为玻璃球面透镜。
8.一种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-7任一项所述的低畸变光学系统。
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