CN112285906B - 一种超高清广角成像光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高清广角成像光学系统，从物侧到像侧由具有特定光焦度的八片透镜组成，整个系统的近轴工作的F数F#满足：1.4≤F#≤1.7，整个系统的焦距f满足：3mm≤f≤6mm；像高Imeg满足1.5≤Imeg/f≤3，优点在于通过八片球面与非球面的混合设计，搭配合理的光焦度，通过合理的参数匹配，保证本发明的光学系统具有足够大的像高，可有效校正场曲、畸变和像差，并实现超高分辨率，可使成像在‑40～115℃能够保持稳定的成像性能。

Description

一种超高清广角成像光学系统
技术领域
本发明涉及镜头成像技术领域，特别涉及一种超高清广角成像光学系统。
背景技术
随着人们安全意识越来越强，安全驾驶已然成为人们关注的焦点，要求也越来越高，现在芯片厂已经推出了1/1.8英寸的大像面图像传感器，能满足该需求的现有镜头视场角小，分辨率低，因此开发一款广角、超高清的镜头很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够满足市场对超高清镜头的超高清的成像光学系统，最高像素可达到八百万。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种超高清广角成像光学系统，从物侧到像侧由具有正光焦度第一透镜组和具有正光焦度第二透镜组组成，所述的第一透镜组和所述的第二透镜组之间设置有光阑，所述的第一透镜组由从物侧到像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，第四透镜组成，所述的第二透镜组由从物侧到像侧依次设置的第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜组成，所述的第五透镜和所述的第六透镜胶合组成胶合透镜，所述的第一透镜为双凹面，所述的第二透镜双凸面，所述的第三透镜为物侧面为凹面的弯月结构，具有负光焦度，所述的第四透镜为双凸面，所述的第五透镜为双凸面，所述的第六透镜为双凹面，所述的第七透镜为物侧面为凸面的弯月结构，具有正光焦度，所述的第八透镜为物侧面为凸面的弯月结构，具有负光焦度，整个系统的近轴工作的F数F#满足：1.4≤F#≤1.7，整个系统的焦距f满足：3mm≤f≤6mm；像高Imeg满足1.5≤Imeg/f≤3。
所述的第一透镜具有负光焦度，所述的第二透镜具有正光焦度，所述的第四透镜具有正光焦度，所述的第五透镜具有正光焦度，所述的第六透镜具有负光焦度。
光学总长TTL满足：25mm≤TTL≤30mm，并满足关系式4.17≤｜TTL/f｜≤10。
所述的第三透镜、所述的第七透镜和所述的第八透镜也可以为非球面透镜，所述的第三透镜、所述的第七透镜和所述的第八透镜其面型满足以下方程式：
Figure 985981DEST_PATH_IMAGE001
其中，y代表透镜垂直光轴的径向坐标值，Z（y）为非球面透镜沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c=1/R，R表示对应非球面透镜面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，参数A、B、C、D为高次非球面系数。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过八片球面与非球面的混合设计，搭配合理的光焦度，通过合理地参数匹配，保证本发明的光学系统具有足够大的像高，并实现超高分辨率，可使成像在-40～115℃能够保持稳定的成像性能；将第三透镜设置为玻璃非球面透镜，可有效校正场曲和畸变，将第七透镜和第八透镜均设置为玻璃非球面透镜，可有效校正像差，控制主光线入射角，有利于提高解像力。
附图说明
图1是本发明实施例的光学结构示意图；
图2-1是本发明实施例的示例的20℃传递函数曲线图；
图2-2是本发明实施例的示例的-40℃传递函数曲线图；
图2-3是本发明实施例的示例的85℃传递函数曲线图；
图2-4是本发明实施例的示例的115℃传递函数曲线图；
图3-1是本发明实施例的示例的场曲图；
图3-2是本发明实施例的示例的畸变图；
图4是本发明实施例的示例的相对照度图。
具体实施方式
下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
实施例：
本实施例如图1所示：从物面到像面依次为光焦度为负的第一透镜L1、光焦度为正的第二透镜L2、光焦度为负的第三透镜L3、光焦度为正的第四透镜L4、光焦度为正的第五透镜L5、光焦度为负的第六透镜L6、光焦度为正的第七透镜L7和光焦度为负的第八透镜L8，以及滤光片IR，芯片保护玻璃CG，第四透镜L4和第五透镜L5之间设置有光阑G，第一透镜L1为双凹面，第二透镜L2为双凸面，第三透镜L3为物侧面为凹面的弯月结构，第四透镜L4为双凸面，第五透镜L5为双凸面，第六透镜L6为双凹面，第七透镜L7为物侧面为凸面的弯月结构，第五透镜L5和第六透镜L6胶合组成胶合透镜L11，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4组成光焦度为正的第一透镜组G1，第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7和第八透镜L8组成光焦度为正的第二透镜组G2，整个系统的近轴工作的F数F#满足：1.4≤F#≤1.7，整个系统的焦距f满足：3mm≤f≤6mm；光学总长TTL满足：25mm≤TTL≤30mm，并满足关系式4.17≤｜TTL/f｜≤10，1.5≤Imeg/f≤3。
本实施例中，第三透镜L3、第七透镜L7、第八透镜L8均为为非球面透镜，其面型满足以下方程式：
Figure 722993DEST_PATH_IMAGE002
y代表透镜垂直光轴的径向坐标值，Z（y）为非球面透镜沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c=1/R，R表示对应非球面透镜面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，参数A、B、C、D为高次非球面系数。
以下为本实施例的一个示例的设计参数。
整个镜头的物理光学参数如下表所示：
Figure 308695DEST_PATH_IMAGE003
本示例中非球面透镜高次项系数见下：
Figure 738539DEST_PATH_IMAGE004
本示例的相关参数如下表：
Figure 980165DEST_PATH_IMAGE005
本以上数据可见，本示例采用八片式结构，实现焦距4.56mm，最大视场角可达到160度，总长29mm，全像高可达9.25mm。
图2-1为本示例的20℃传递函数曲线图，图中为不同视场的OTF模值随着空间频率的变化，反映了光学系统的成像质量，从图中可看出不同视场的OTF可在238周期/mm（lp/mm）时达到0.2以上，表现出光学系统超高清的特质。
图2-2为本示例的-40℃传递函数曲线图，图中为不同视场的OTF模值随着空间频率的变化，反映了光学系统的成像质量，从图中可看出不同视场的OTF可在238周期/mm（lp/mm）时达到0.15以上，表现出光学系统超高清的特质。
图2-3为本示例的85℃传递函数曲线图，图中为不同视场的OTF模值随着空间频率的变化，反映了光学系统的成像质量，从图中可看出不同视场的OTF可在166周期/mm（lp/mm）时达到0.1以上，表现出光学系统超高清的特质。
图2-4为本示例的115℃传递函数曲线图，图中为不同视场的OTF模值随着空间频率的变化，反映了光学系统的成像质量，从图中可看出不同视场的OTF可在130周期/mm（lp/mm）时达到0.1以上，表现出光学系统超高清的特质。
图3-1和图3-2分别是本示例的场曲图和畸变图，反映了光学系统的图像质量，从图中可看出，全视场畸变小于50%，说明光学系统的像差得到较好的矫正。
图4是本示例的相对照度图，从图中可看出，光学系统的相对照度全视场可达到65%以上，表现出光学系统像质具有很好的明暗对比度。
以上所展示的仅为本发明的个别实施例，不能限定本发明的权利保护范围，因此，依据本发明申请专利范围所做的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种超高清广角成像光学系统，从物侧到像侧由具有正光焦度第一透镜组和具有正光焦度第二透镜组组成，所述的第一透镜组和所述的第二透镜组之间设置有光阑，所述的第一透镜组由从物侧到像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜组成，所述的第二透镜组由从物侧到像侧依次设置的第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜组成，所述的第五透镜和所述的第六透镜胶合组成胶合透镜，所述的第一透镜为双凹面，所述的第二透镜为双凸面，所述的第三透镜为物侧面为凹面的弯月结构，具有负光焦度，所述的第四透镜为双凸面，所述的第五透镜为双凸面，所述的第六透镜为双凹面，所述的第七透镜为物侧面为凸面的弯月结构，具有正光焦度，所述的第八透镜为物侧面为凸面的弯月结构，具有负光焦度，其特征在于整个系统的近轴工作的F数F#满足：1.4≤F#≤1.7，整个系统的焦距f满足：3mm≤f≤6mm；像高Imeg满足：1.5≤Imeg/f≤3，所述的第三透镜、所述的第七透镜和所述的第八透镜为非球面透镜。
2.如权利要求1所述的一种超高清广角成像光学系统，其特征在于光学总长TTL满足：25mm≤TTL≤30mm，并满足关系式4.17≤|TTL/f|≤10。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN108646394A (zh) * 2018-07-26 2018-10-12 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
CN108681037A (zh) * 2018-07-13 2018-10-19 嘉兴中润光学科技有限公司 可见与红外同步成像镜头
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014219609A (ja) * 2013-05-09 2014-11-20 株式会社リコー 撮像光学系、カメラ装置および携帯情報端末装置
CN108681037A (zh) * 2018-07-13 2018-10-19 嘉兴中润光学科技有限公司 可见与红外同步成像镜头
CN108646394A (zh) * 2018-07-26 2018-10-12 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
CN110161656A (zh) * 2019-05-31 2019-08-23 宁波永新光学股份有限公司 一种车载高清广角成像系统

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