CN106918894A - 一种小畸变光学镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种小畸变光学镜头，从物方到像方依次包括第一透镜组、光阑、第二透镜组与第三透镜组，第一透镜组具有正光焦度，第二透镜组具有负光焦度且至少包含一枚具有正光焦度的胶合透镜，第三透镜组具有正光焦度。本发明的小畸变光学镜头通过设置第一透镜组、光阑、第二透镜组与第三透镜组，使得光学镜头在实现高解像的同时，体积更为紧凑，畸变更小，成本更低，能够更好的满足针对小视场观察的需求。本发明的胶合透镜有效降低了成像色差，使镜头色彩还原准确。整体光学结构为经典柯克镜头的变型，能够有效校正球差和场曲，并有效控制光学畸变，保证了高解像力的同时画面失真小。

Description

一种小畸变光学镜头

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，特别是涉及一种小畸变光学镜头。

背景技术

随着汽车工业主动安全的不断进步，对车载前视镜头要求越来越高。由于前视镜头应用于汽车ADAS中车道偏移，路面监控等方面，对画面不仅要求解像力高，还要保证画面失真变形程度小。此外，部分行车记录仪需要拍摄视场范围较小的镜头，以避免记录画面中出现不必要的物体，同时提高识别物体细节的能力。

现有的中国专利文献CN105353499A采用六片光学玻璃透镜，虽各方面性能较好，但成本相对较高且其光学总长相对较长，畸变较大。此外，另一中国专利文献CN105629425A虽然采用五片光学玻璃透镜，但其镜片全部采用高折射率低色散材料，价格相对较高，且此专利因需要兼顾红外波段成像性能，导致可见光成像性能下降。因此，如何设计一种小畸变光学镜头，使其在实现小角度大孔径高解像力的同时，可以有效压缩镜头体积、减少画面失真程度并降低成本是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种小畸变光学镜头，具体体积更为紧凑，畸变更小，成本更低等特点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种小畸变光学镜头，从物方到像方依次包括第一透镜组、光阑、第二透镜组与第三透镜组，所述第一透镜组具有正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度且至少包含一枚具有正光焦度的胶合透镜，所述第三透镜组具有正光焦度；

所述小畸变光学镜头的有效焦距f与其光学总长L满足下面条件公式：1.2<L/f<1.8。

作为本发明一种优选的方案，所述第一透镜组包括具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的焦距值f1满足下面公式：0.7<f1/f<1.6。

作为本发明一种优选的方案，所述第一透镜的折射率Nd1与阿贝数Vd1满足下面条件公式：Nd1≥1.8，Vd1≥30。

作为本发明一种优选的方案，所述第一透镜为弯月形球面玻璃透镜

作为本发明一种优选的方案，所述第二透镜组包括：具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜与具有负光焦度的第四透镜，所述第三透镜与所述第四透镜组合成具有正光焦度的胶合透镜或所述第二透镜与所述第三透镜组合成具有正光焦度的胶合透镜。

作为本发明一种优选的方案，所述第二透镜组的整体焦距值f2满足下面条件公式：-3<f2/f<-0.6。

作为本发明一种优选的方案，所述第三透镜组包括具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的焦距值f5满足下面条件公式：0.6<f5/f<3。

作为本发明一种优选的方案，所述第五透镜的折射率Nd5与阿贝数Vd5满足下面条件公式：Nd5≥1.8，Vd5≥30。

作为本发明一种优选的方案，所述小畸变光学镜头的总视场角范围FOV满足下面条件公式：15°≤FOV≤45°。

作为本发明一种优选的方案，所述小畸变光学镜头的光圈数Fno满足下面条件公式：Fno≤2.0。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的小畸变光学镜头通过设置第一透镜组、光阑、第二透镜组与第三透镜组，使得光学镜头在实现高解像的同时，体积更为紧凑，畸变更小，成本更低，能够更好的满足针对小视场观察的需求。

附图说明

图1为本发明一实施例的小畸变光学镜头的结构图；

图2为图1中的小畸变光学镜头的MTF曲线图；

图3为图1中的小畸变光学镜头的点列图；

图4为图1中的小畸变光学镜头的场曲和畸变图；

图5为本发明另一实施例的小畸变光学镜头的结构图；

图6为图5中的小畸变光学镜头的MTF曲线图；

图7为图5中的小畸变光学镜头的点列图；

图8为图5中的小畸变光学镜头的场曲和畸变图；

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为本发明一实施例的小畸变光学镜头10的结构图。

一种小畸变光学镜头10，一共含有五枚玻璃透镜，具体的，从物方到像方依次包括第一透镜组L1、光阑stop、第二透镜组L2与第三透镜组L3，第一透镜组L1具有正光焦度，第二透镜组L2具有负光焦度且至少包含一枚具有正光焦度的胶合透镜，第三透镜组L3具有正光焦度。小畸变光学镜头10的有效焦距f与其光学总长L满足下面条件公式：1.2<L/f<1.8。

进一步的，第一透镜组L1包括具有正光焦度的第一透镜G1，第一透镜G1包括第一面S1和第二面S2，光阑stop为第三面S3。第一透镜G1的焦距值f1满足下面公式：0.7<f1/f<1.6。第一透镜G1的折射率Nd1与阿贝数Vd1满足下面条件公式：Nd1≥1.8，Vd1≥30。在本实施例中，第一透镜G1为弯月形球面玻璃透镜

第二透镜组L2包括：具有负光焦度的第二透镜G2、具有正光焦度的第三透镜G3与具有负光焦度的第四透镜G4，第三透镜G3与第四透镜G4组合成胶合透镜或所述第二透镜G2与所述第三透镜G3组合成具有正光焦度的胶合透镜。

第二透镜G2为双凹球面玻璃透镜，其包括第四面S4和第五面S5，第三透镜G3和第四透镜G4组合成一个胶合透镜，其包括第六面S6、胶合面S7和第八面S8。第二透镜组L2的整体焦距值f2满足下面条件公式：-3<f2/f<-0.6。

第三透镜组L3包括具有正光焦度的第五透镜G5，其为弯月形球面玻璃透镜，第五透镜G5的焦距值f5满足下面条件公式：0.6<f5/f<3。第五透镜G5的折射率Nd5与阿贝数Vd5满足下面条件公式：Nd5≥1.8，Vd5≥30。

第五透镜G5包括第九面S9和第十面S10，第五透镜G5的第十面S10的后方依次设置有滤光片100与成像面200，滤光片100包括第十一面(S11)、第十二面(S12)。

小畸变光学镜头10的总视场角范围FOV满足下面条件公式：15°≤FOV≤45°，其光学畸变百分比绝对值≤1％。小畸变光学镜头的光圈数Fno满足下面条件公式：Fno≤2.0。

本发明的小畸变光学镜头10的参数见表1：

在本发明的小畸变光学镜头10上述结构方案中，胶合透镜有效降低了成像色差，使镜头色彩还原准确。整体光学结构为经典柯克镜头的变型，能够有效校正球差和场曲，并有效控制光学畸变，保证了高解像力的同时画面失真小。

本发明一实施例的小畸变光学镜头10的具体参数如下表2：

面编号	类型	半径	厚度	光学材质	半口径
						OBJ	物面	infinity	1200	Air	312
S1	标准	8.35	2.5	H-ZLAF4	3.3
						S2	标准	28.69	0.25	Air	2.6
S3(Stop)	标准	infinity	2.55	Air	2.5
						S4	标准	-9.48	0.6	H-ZF88	2.2
S5	标准	11.15	0.35	Air	2.2
						S6	标准	-35.06	2.3	H-ZLAF4	2.2
S7	标准	-5.32	0.9	H-F2	2.5
						S8	标准	-10.92	0.1	Air	2.6
S9	标准	9.17	3	H-ZLAF4	2.8
						S10	标准	16.15	0.5	Air	2.7
S11	标准	infinity	0.7	BK7	2.7
						S12	标准	infinity	5.05	Air	2.7
Image	标准	infinity		Air	3.2

图2-图4为本发明一实施例的小畸变光学镜头10的光学性能曲线图，图2为其MTF曲线图，图3为其点列图，图4为其场曲和畸变图。

从图2-图4中可以看出本发明的小畸变光学镜头10具有良好的光学性能，在实现高解像的同时，体积更为紧凑，畸变更小，成本更低，能够更好的满足针对小视场观察的需求。

如图5所示，为本发明另一实施例的小畸变光学镜头20的结构图，从物方到像方依次包括第一透镜组L1、光阑stop、第二透镜组L2与第三透镜组L3，第一透镜组L1包括具有正光焦度的第一透镜G1，第一透镜G1包括第一面S1和第二面S2，光阑stop为第三面S3。第二透镜组L2包括由第二透镜G2和第三透镜G3组合成的具有正光焦度的胶合透镜、具有负光焦度的第四透镜G4；第二透镜G2和第三透镜G3组合成一个胶合透镜，其包括第四面S4、胶合面S5和第六面S6，第四透镜G4包括第七面S7和第八面S8，第三透镜组L3包括具有正光焦度的第五透镜G5，其为双凸型球面玻璃透镜，第五透镜G5包括第九面S9和第十面S10。第五透镜G5的第十面S10的后方依次设置有滤光片100与成像面200，滤光片100包括第十一面(S11)、第十二面(S12)。

小畸变光学镜头20的参数见表3：

在本发明的小畸变光学镜头20上述结构方案中，胶合透镜有效降低了成像色差，使镜头色彩还原准确。整体光学结构为经典柯克镜头的变型，能够有效校正球差和场曲，并有效控制光学畸变，保证了高解像力的同时画面失真小。

小畸变光学镜头20的具体参数如下表4：

面编号	类型	半径	厚度	光学材质	半口径
						OBJ	物面	infinity	1200	Air	256
S1	标准	11.72	2.8	H-ZLAF4	4.3
						S2	标准	30.85	0.8	Air	3.7
S3(Stop)	标准	infinity	-0.6	Air	3.35
						S4	标准	9.86	2.5	H-ZF88	3.4
S5	标准	4.79	1.8	H-ZLAF68	2.7
						S6	标准	13.05	0.3	Air	2.3
S7	标准	infinity	1.4	H-ZF52A	2.3
						S8	标准	5.34	2.45	Air	2.1
S9	标准	11.05	2.3	H-ZLAF55	3
						S10	标准	-24.42	0.5	Air	3.2
S11	标准	infinity	0.7	BK7	3.2
						S12	标准	infinity	5.2	Air	3.3
Image	标准	infinity		Air	3.3

图6-图8为本发明另一实施例的小畸变光学镜头20的光学性能曲线图，图6为其MTF曲线图，图7为其点列图，图8为其场曲和畸变图。

从图6-图8中可以看出本发明的小畸变光学镜头20具有良好的光学性能，在实现高解像的同时，体积更为紧凑，畸变更小，成本更低，能够更好的满足针对小视场观察的需求。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的小畸变光学镜头通过设置第一透镜组L1、光阑stop、第二透镜组L2与第三透镜组L3，使得光学镜头在实现高解像的同时，体积更为紧凑，畸变更小，成本更低，能够更好的满足针对小视场观察的需求。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种小畸变光学镜头，从物方到像方依次包括第一透镜组、光阑、第二透镜组与第三透镜组，其特征在于，所述第一透镜组具有正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度且至少包含一枚具有正光焦度的胶合透镜，所述第三透镜组具有正光焦度；

所述小畸变光学镜头的有效焦距f与其光学总长L满足下面条件公式：1.2<L/f<1.8。

2.根据权利要求1所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的焦距值f1满足下面公式：0.7<f1/f<1.6。

3.根据权利要求2所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率Nd1与阿贝数Vd1满足下面条件公式：Nd1≥1.8，Vd1≥30。

4.根据权利要求2所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述第一透镜为弯月形球面玻璃透镜。

5.根据权利要求1所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述第二透镜组包括：具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜与具有负光焦度的第四透镜，所述第三透镜与所述第四透镜组合成具有正光焦度的胶合透镜或所述第二透镜与所述第三透镜组合成具有正光焦度的胶合透镜。

6.根据权利要求5所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述第二透镜组的整体焦距值f2满足下面条件公式：-3<f2/f<-0.6。

7.根据权利要求1所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述第三透镜组包括具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的焦距值f5满足下面条件公式：0.6<f5/f<3。

8.根据权利要求7所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的折射率Nd5与阿贝数Vd5满足下面条件公式：Nd5≥1.8，Vd5≥30。

9.根据权利要求1所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述小畸变光学镜头的总视场角范围FOV满足下面条件公式：15°≤FOV≤45°。

10.根据权利要求1所述的小畸变光学镜头，其特征在于，所述小畸变光学镜头的光圈数Fno满足下面条件公式：Fno≤2.0。