CN109001892B - 一种应用于智能相机的光学成像系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开一种应用于智能相机的光学成像系统，沿光线入射方向，从物面一侧至像面一侧，依次设置由第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜和像面构成的光学成像系统，所述第一透镜为弯月型负透镜，所述第二透镜为平凸型负透镜，所述第三透镜为平凸型正透镜，所述第四透镜为双凸型负透镜，所述第五透镜为弯月型正透镜，所述第六透镜为弯月型正透镜。本申请的光学成像系统采用6片光学透镜组成的成像技术方案，其中一枚透镜为高折射率透镜，本申请的光学系统的光学调制传递函数ModulationTransferFunction(简称MTF)非常高；可以满足IMX179的1.4um单个像素点要求。

Description

一种应用于智能相机的光学成像系统
技术领域
本申请涉及一种光学系统，特别是涉及一种应用于智能相机的光学成像系统。
背景技术
随着目前智能相机的不断发展，其成像质量要求越来越高，所搭配的芯片在一定的尺寸下，单个像素点越来越小，对上游的光学成像系统也就提出更高的成像要求，尤其是在分辨率方面，从原先的三百万升级为五百万，到现在出现的八百万等级；而目前市面上大多数号称智能相机的镜头，其分辨率一般为三百万，能够满足八百万像素等级的镜头凤毛麟角，或受限于技术，或受限于成本等
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于智能相机的光学成像系统，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本申请实施例公开一种应用于智能相机的光学成像系统，沿光线入射方向，从物面一侧至像面一侧，依次设置由第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜和像面构成的光学成像系统，所述第一透镜为弯月型负透镜，所述第二透镜为平凸型负透镜，所述第三透镜为平凸型正透镜，所述第四透镜为双凸型正透镜，所述第五透镜为弯月型负透镜，所述第六透镜为弯月型正透镜。
优选的，所述第二透镜靠近物面一侧为平面，所述第三透镜靠近像面一侧为平面。
优选的，所述第四透镜和第五透镜组成一组胶合透镜组，所述胶合透镜组的焦距满足：11＜f z＜12，其中fz为胶合透镜组焦距。
优选的，所述第一透镜与第二透镜的光学间隔为2.74mm，所述第二透镜与第三透镜的光学间隔为3.72mm，所述第三透镜与孔径光阑的光学间隔为1.86mm，所述孔径光阑与第四透镜的光学间隔为0.57mm，所述第五透镜与第六透镜的光学间隔为1.65mm。
优选的，所述光学成像系统的光学后截距为4.3mm。
优选的，所述光学成像系统满足：
第一透镜：12≤R1≤13 3.8≤R2≤4.0 0.7≤D≤0.8，
第二透镜：R1＝∞3.5≤R2≤3.7 0.6≤D≤0.7，
第三透镜：6≤R1≤7R2＝∞2.3≤D≤2.5
第四透镜：9.0≤R1≤10.0 -2.9≤R2≤-2.7 1.5≤D≤1.8
第五透镜：-2.9≤R1≤-2.7 -7≤R2≤-6 1.0≤D≤1.2
第六透镜：10≤R1≤11 43≤R2≤45 1.1≤D≤1.2
其中：R1、R2为透镜两面的曲率半径值、D为透镜的中心厚度值。
优选的，所述光学成像系统满足：所述第一透镜的材质为H-K9L；所述第二透镜的材质为H-QK3L；所述第三透镜的材质为H-ZF12，所述第四透镜的材质为H-LAK11；所述第五透镜的材质为H-ZF52A；所述第六透镜的材质为H-LAF55。
优选的，所述第五透镜和第六透镜的外口径一致均为φ6.0mm。
与现有技术相比，本申请的光学成像系统采用6片光学透镜组成的成像技术方案，其中一枚透镜为高折射率透镜，本申请的光学系统的光学调制传递函数ModulationTransferFunction(简称MTF)非常高；可以满足IMX179的1.4um单个像素点要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，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为本发明具体实施例中一种应用于智能相机的光学成像系统示意图；
图2为本发明具体实施例中一种应用于智能相机的光学成像系统的光学像差示意图；
图3为本发明具体实施例中一种应用于智能相机的光学成像系统的场曲及畸变示意图；
图4为本发明具体实施例中一种应用于智能相机的光学成像系统的点列示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示，本申请实施例公开一种应用于智能相机的光学成像系统，沿光线入射方向，从物面一侧至像面一侧，依次设置由第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、孔径光阑、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和像面的光学成像系统，第一透镜1为弯月型负透镜，第二透镜2为平凸型负透镜，第三透镜3为平凸型正透镜，第四透镜4为双凸型正透镜，第五透镜5为弯月型负透镜，第六透镜6为弯月型正透镜。
在该技术方案中，第五透镜5的光学芯取系数Z满足以下条件：0.3＜Z 5＜0.5；Z系数反映光学透镜芯取的难易程度，如小于0.1难度较大，不易加工，如大于0.2均可以大批量加工，且孔径光阑为STO,像面为CCD。
优选的，第二透镜2靠近物面一侧为平面，第三透镜3靠近像面一侧为平面。
优选的，第四透镜4和第五透镜5组成一组胶合透镜组，胶合透镜组的焦距满足：11＜f z＜12，其中f z为胶合透镜组焦距。
在该技术方案中，第五透镜5为胶合基底，第四透镜4和第五透镜5通过光学光敏胶胶合并高温烘烤一个小时后组成一个胶合透镜组。
优选的，第一透镜1与第二透镜2的光学间隔为2.74mm，第二透镜2与第三透镜3的光学间隔为3.72mm，第三透镜3与孔径光阑的光学间隔为1.86mm，孔径光阑与第四透镜4的光学间隔为0.57mm，第五透镜5与第六透镜6的光学间隔为1.65mm。
优选的，光学成像系统的光学后截距为4.3mm。
在该技术方案中，像面CCD与第六透镜6的光学间隔即为光学后截距。
优选的，光学成像系统满足：
第一透镜1：12≤R1≤13 3.8≤R2≤4.0 0.7≤D≤0.8，
第二透镜2：R1＝∞3.5≤R2≤3.7 0.6≤D≤0.7，
第三透镜3：6≤R1≤7R2＝∞2.3≤D≤2.5
第四透镜4：9.0≤R1≤10.0 -2.9≤R2≤-2.7 1.5≤D≤1.8
第五透镜5：-2.9≤R1≤-2.7 -7≤R2≤-6 1.0≤D≤1.2
第六透镜6：10≤R1≤11 43≤R2≤45 1.1≤D≤1.2
其中：R1、R2为透镜两面的曲率半径值、D为透镜的中心厚度值。
优选的，光学成像系统满足：第一透镜1的材质为H-K9L；第二透镜2的材质为H-QK3L；第三透镜3的材质为H-ZF12，第四透镜4的材质为H-LAK11；第五透镜5的材质为H-ZF52A；第六透镜6的材质为H-LAF55。
优选的，第五透镜5和第六透镜6的外口径一致均为φ6.0mm。
本申请实施例的一种应用于智能相机的光学成像系统主要针对Sony IMX179型号成像芯片。该芯片单个像素点为1.4um，像素排列3288x2512，分辨率可达800万像素；目前大部分微型智能相机所搭配正是此芯片。因该芯片单个像素点异常小，因此对光学系统的MTF要求非常高，普通扳机镜头的达不到该芯片等级要求
图2、图3和图4所示为本发明具体实施例中一种应用于智能相机的光学成像系统光学像差示意图、场曲及畸变示意图和点列示意图。
综上所述，本申请的光学成像系统采用6片光学透镜组成的成像技术方案，其中一枚透镜为高折射率透镜，本申请的光学系统的光学调制传递函数ModulationTransferFunction(简称MTF)非常高；可以满足IMX179的1.4um单个像素点要求。同时通过光学系统的六枚透镜的焦度的合理分配可以实现：焦距f＝2.33mm；光圈F#＝1.8；角度DFOV＝160°；芯片φ6.3；MTF 0.3@300lp/mm。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种应用于智能相机的光学成像系统，其特征在于：沿光线入射方向，从物面一侧至像面一侧，由第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜和像面组成，所述第一透镜为弯月型负透镜，所述第二透镜为平凹型负透镜，所述第三透镜为平凸型正透镜，所述第四透镜为双凸型正透镜，所述第五透镜为弯月型负透镜，所述第六透镜为弯月型正透镜；所述第四透镜和第五透镜组成一组胶合透镜组；
所述第一透镜与第二透镜的光学间隔为2.74mm，所述第二透镜与第三透镜的光学间隔为3.72mm，所述第三透镜与孔径光阑的光学间隔为1.86mm，所述孔径光阑与第四透镜的光学间隔为0.57mm，所述第五透镜与第六透镜的光学间隔为1.65mm；
所述光学成像系统满足：
第一透镜：12≤R1≤13,3.8≤R2≤4.0,0.7≤D≤0.8，
第二透镜：R1＝∞,3.5≤R2≤3.7,0.6≤D≤0.7，
第三透镜：6≤R1≤7,R2＝∞,2.3≤D≤2.5，
第四透镜：9.0≤R1≤10.0,-2.9≤R2≤-2.7,1.5≤D≤1.8，
第五透镜：-2.9≤R1≤-2.7,-7≤R2≤-6,1.0≤D≤1.2，
第六透镜：10≤R1≤11,43≤R2≤45,1.1≤D≤1.2，
其中：R1、R2分别为透镜物侧面和像侧面的曲率半径值,单位为毫米、D为透镜的中心厚度值，单位为毫米；
所述第一透镜的材质为H-K9L；所述第二透镜的材质为H-QK3L；所述第三透镜的材质为H-ZF12，所述第四透镜的材质为H-LAK11；所述第五透镜的材质为H-ZF52A；所述第六透镜的材质为H-LAF55。
2.根据权利要求1所述的一种应用于智能相机的光学成像系统，其特征在于：所述第二透镜靠近物面一侧为平面，所述第三透镜靠近像面一侧为平面。
3.根据权利要求1所述的一种应用于智能相机的光学成像系统，其特征在于：所述胶合透镜组的焦距满足：11mm＜fz＜12mm，其中fz为胶合透镜组焦距。
4.根据权利要求1所述的一种应用于智能相机的光学成像系统，其特征在于：所述光学成像系统的光学后截距为4.3mm。
5.根据权利要求1所述的一种应用于智能相机的光学成像系统，其特征在于：所述第五透镜和第六透镜的外口径一致均为φ6.0mm。
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