CN112612114A

CN112612114A - 一种低畸变六片式光学镜头及其成像方法

Info

Publication number: CN112612114A
Application number: CN202011599636.4A
Authority: CN
Inventors: 罗杰; 黄锦煖; 戴敏林; 胡青平
Original assignee: Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Current assignee: Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-04-06
Anticipated expiration: 2040-12-29
Also published as: CN112612114B

Abstract

本发明涉及一种低畸变六片式光学镜头及其成像方法，包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，所述第一透镜为弯月正透镜，第二透镜为双凹负透镜，第三透镜为弯月负透镜，第四透镜为双凸正透镜,第五透镜为弯月正透镜，第六透镜为弯月负透镜，第三透镜与第四透镜互相胶合形成胶合透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜均为球面透镜，且均由玻璃材质制成。本发明设计合理，具有结构简单、成本低、成像稳定，畸变小、整体可靠性高的优点。

Description

一种低畸变六片式光学镜头及其成像方法

技术领域：

本发明涉及一种低畸变六片式光学镜头及其成像方法。

背景技术：

近两年，国家出台了许多鼓励ADAS产品的行业标准和政策，对一些大型货运车辆、特殊行业车辆进行了明确的要求。行业标准中明确规定该类产品包含的功能主要有两个，其中一个就是前碰预警。

车载镜头工作环境复杂，需要再-40℃～85℃范围内保证成像质量。同时需要小畸变，以减小成像的变形。因此，目前市场对一款温度稳定性佳，成像保质保真的光学镜头有所需求。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种低畸变六片式光学镜头及其成像方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低畸变六片式光学镜头，包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，所述第一透镜为弯月正透镜，第二透镜为双凹负透镜，第三透镜为弯月负透镜，第四透镜为双凸正透镜,第五透镜为弯月正透镜，第六透镜为弯月负透镜，第三透镜与第四透镜互相胶合形成胶合透镜。

进一步的，所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为0.55～0.67mm，所述第二透镜与光阑之间的空气间隔为0.2～0.9mm，光阑与第三透镜之间的空气间隔为4.0～5.6mm，所述第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0.05～0.15mm，所述第五透镜与第六透镜之间的空气间隔为0.05～0.15mm。

进一步的，所述光学系统的焦距为f，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f₁、f₂、f₃、f₄，f₅、f₆其中f₁、f₂、 f₃、f₄、f₅、f₆与f满足以下比例：1.51<f₁/f<1.65，-1.75<f₂/f<-1.42， -1.11<f₃/f<-0.82，0.65<f₄/f<0.75，0.82<f₅/f<1.35，-2.11<f₆/f<-1.71。

进一步的，所述的第一透镜满足关系式：N_d≥1.8，V_d≤50；所述的第二透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述的第三透镜满足关系式：N_d≥1.8，V_d≤50；所述的第四透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述的第五透镜满足关系式：N_d≥1.7，V_d≤50；所述的第六透镜满足关系式：N_d≤1.6，V_d≥50；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

进一步的，所述光学系统的光学总长度TTL与所述光学系统的焦距F之间满足：TTL/F≤15。

进一步的，所述第六透镜的后侧设有保护玻璃。

进一步的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜均为球面透镜，且均由玻璃材质制成。

本发明采用的另一种技术方案是：一种低畸变六片式光学镜头的成像方法，成像时，光线自左向右依次经第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和保护玻璃后成像。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明设计合理，具有结构简单、成本低、成像稳定，畸变小、整体可靠性高的优点。

附图说明：

图1是本发明实施例光学系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的可见光MTF曲线图；

图3是本发明实施例的轴向色差曲线图；

图4是本发明实施例的场曲/畸变图。

图中：

L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；L5-第五透镜；L6- 第六透镜；7-光阑；8-保护玻璃；9-成像面。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～4所示，本发明一种低畸变六片式光学镜头，包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6，所述第一透镜L1为弯月正透镜，第二透镜L2为双凹负透镜，第三透镜L3为弯月负透镜，第四透镜L4为双凸正透镜,第五透镜L5 为弯月正透镜，第六透镜L6为弯月负透镜，第三透镜L3与第四透镜L4互相胶合形成胶合透镜。

本实施例中，所述第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隔为0.55～ 0.67mm，所述第二透镜L2与光阑7之间的空气间隔为0.2～0.9mm，光阑7与第三透镜L3之间的空气间隔为4.0～5.6mm，所述第四透镜L4与第五透镜L5之间的空气间隔为0.05～0.15mm，所述第五透镜L5与第六透镜L6之间的空气间隔为0.05～ 0.15mm。

本实施例中，所述第一透镜L1的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜L2的物侧面和像侧面均为凹面；所述第三透镜L3的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第四透镜L4物侧面和像侧面均为凸面；所述第五透镜L5的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜L6的物侧面为凸面，像侧面为凹面。

本实施例中，所述光学系统的焦距为f，所述第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6的焦距分别为f₁、f₂、f₃、f₄， f₅、f₆其中f₁、f₂、f₃、f₄、f₅、f₆与f满足以下比例：1.51<f₁/f<1.65， -1.75<f₂/f<-1.42，-1.11<f₃/f<-0.82，0.65<f₄/f<0.75，0.82<f₅/f<1.35， -2.11<f₆/f<-1.71。

本实施例中，所述的第一透镜L1满足关系式：N_d≥1.8，V_d≤50；所述的第二透镜L2满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述的第三透镜L3满足关系式：N_d≥ 1.8，V_d≤50；所述的第四透镜L4满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述的第五透镜L5满足关系式：N_d≥1.7，V_d≤50；所述的第六透镜L6满足关系式：N_d≤1.6， V_d≥50；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

本实施例中，所述光学系统的光学总长度TTL与所述光学系统的焦距F之间满足：TTL/F≤15。

本实施例中，所述第六透镜L6的后侧设有保护玻璃8。

本实施例中，所述第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6均为球面透镜，且均由玻璃材质制成。

本实施例中，该镜头成像时，光线自左向右依次第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和保护玻璃8后在成像面 9成像。

表1示出了本实施例中的光学系统的各透镜的曲率半径R、厚度d、折射率N_d以及阿贝数V_d。

表1：具体镜片参数表

本实施例中，此光学系统实现的技术指标如下：

(1)焦距：EFFL＝10.95mm；(2)光圈F＝1.54；(3)视场角：2w≥30°；(4) |光学畸变|：＜3％；(5)成像圆直径大于φ7.5；(6)工作波段：420～680nm；(7)光学总长TTL≤22mm，光学后截距BFL≥3mm；(8)该镜头适用于六百万像素CCD 或CMOS摄像机。

本实施例中，由图2可以看出，该光学系统在可见光波段的MTF表现良好，边缘视场在空间频率80pl/mm处，其MTF值大于0.5，中心视场在空间频率80pl/mm 处，其MTF值大于0.6，可以达到六百万解像力需求。图3和图4为该光学系统的轴向色差曲线图与场曲/畸变图，由图3可以看出，该光学系统的将420nm波段的蓝光也纳入评价体系中，更好地校正了紫边色差，从而达到提高像质的目的。由图4可以看出，该光学系统的畸变仅为-2.2％。综上可以看出，该光学系统具有优良的成像质量，完全满足六百万像素摄像要求。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种低畸变六片式光学镜头，其特征在于：包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，所述第一透镜为弯月正透镜，第二透镜为双凹负透镜，第三透镜为弯月负透镜，第四透镜为双凸正透镜,第五透镜为弯月正透镜，第六透镜为弯月负透镜，第三透镜与第四透镜互相胶合形成胶合透镜。

2.根据权利要求1所述的一种低畸变六片式光学镜头，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为0.55～0.67mm，所述第二透镜与光阑之间的空气间隔为0.2～0.9mm，光阑与第三透镜之间的空气间隔为4.0～5.6mm，所述第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0.05～0.15mm，所述第五透镜与第六透镜之间的空气间隔为0.05～0.15mm。

3.根据权利要求1所述的一种低畸变六片式光学镜头，其特征在于：所述光学系统的焦距为f，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的焦距分别为f₁、f₂、f₃、f₄，f₅、f₆其中f₁、f₂、f₃、f₄、f₅、f₆与f满足以下比例：1.51<f₁/f<1.65，-1.75<f₂/f<-1.42，-1.11<f₃/f<-0.82，0.65<f₄/f<0.75，0.82<f₅/f<1.35，-2.11<f₆/f<-1.71。

4.根据权利要求1所述的一种低畸变六片式光学镜头，其特征在于：所述的第一透镜满足关系式：N_d≥1.8，V_d≤50；所述的第二透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述的第三透镜满足关系式：N_d≥1.8，V_d≤50；所述的第四透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述的第五透镜满足关系式：N_d≥1.7，V_d≤50；所述的第六透镜满足关系式：N_d≤1.6，V_d≥50；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

5.根据权利要求1所述的一种低畸变六片式光学镜头，其特征在于：所述光学系统的光学总长度TTL与所述光学系统的焦距F之间满足：TTL/F≤15。

6.根据权利要求1所述的一种低畸变六片式光学镜头，其特征在于：所述第六透镜的后侧设有保护玻璃。

7.根据权利要求1所述的一种低畸变六片式光学镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜均为球面透镜，且均由玻璃材质制成。

8.一种低畸变六片式光学镜头的成像方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～7中任意一项所述的低畸变六片式光学镜头，成像时，光线自左向右依次经第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和保护玻璃后成像。