CN113376802A - 一种dv镜头和图像拾取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种DV镜头和图像拾取装置,涉及光学领域。所述DV镜头由两个透镜群组成,所述DV镜头从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜群和正光焦度的第二透镜群;所述第一透镜群由三枚透镜组成,所述第一透镜群从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜,负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜;所述第二透镜群由四枚透镜组成,所述第二透镜群从物面侧到像面侧依次包括:正光焦度的第四透镜,正光焦度的第五透镜,负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜;所述DV透镜满足以下条件式:2.5<F<3.0;2.6<FNO<3.2。实现DV镜头较大的视场角,增大DV镜头能够获取到的内容,增加了DV相机的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域,具体为一种DV镜头和图像拾取装置。
背景技术
随着数码相机技术的不断发展,成像质量以及分辨率近年来得到了极大的提升,这些都是客观条件可以通过技术来从根本解决的;市场上的运动DV镜头一般普遍存在靶面较小、像素低、防抖效果差等。
目前,现有的DV相机的视场角均较小,当用户需要在空间较小的场景下时,DV相机难以获取到较多的内容,降低了DV相机的使用范围。
发明内容
本发明将解决现有的技术问题,提供一种DV镜头和图像拾取装置,实现了DV镜头较大的视场角,增大了DV镜头能够获取到的内容,增加了DV相机的使用范围。
本发明提供的技术方案如下:
一种DV镜头,所述DV镜头由两个透镜群组成,所述DV镜头从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜群和正光焦度的第二透镜群;所述第一透镜群由三枚透镜组成,所述第一透镜群从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜,负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜;所述第二透镜群由四枚透镜组成,所述第二透镜群从物面侧到像面侧依次包括:正光焦度的第四透镜,正光焦度的第五透镜,负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜;所述DV透镜满足以下条件式:2.5<F<3.0;2.6<FNO<3.2;其中,F为所述DV镜头的焦距,FNO为所述DV镜头的相对孔径。
本技术方案中,通过上述透镜组的设置,负光焦度的第一透镜群的设置,能够极大程度的减小DV镜头内其余透镜的外径,实现了DV镜头的小型化,同时特能够实现了DV镜头较大的视场角,增大了DV镜头能够获取到的内容,增加了DV相机的使用范围;通过焦距与相对孔径的限定,在维持DV镜头的大视场角的设计的情况下,DV镜头还能够具备较大的光圈,以提高DV镜头成像面上的光强,进而使DV镜头在较暗环境下也能够具有优良的成像质量。
优选地,所述第一透镜的两侧均向物面侧弯曲;所述第二透镜靠近物面侧的曲面向所述像面侧弯曲。
本技术方案中,光线能够通过多个曲面进行折射进入透镜内,DV透镜能够获取到较大范围的图像,实现了DV相机的大视场角。
优选地,所述第一透镜满足以下条件式:0.56<|(R11-R12)/(R11+R12)|<0.6;其中,R11为所述第一透镜靠近物面侧曲面的曲率半径,R12为所述第一透镜靠近像面侧曲面的曲率半径。
本技术方案中,通过第一透镜曲率半径的限定,可有效校正DV镜头的边缘像差,抑制像散的产生,减小周边视角的主光线射入像面的角度。
优选地,所述第一透镜群满足以下条件式:1.2<|(R12-R21)/(R12+R21)|<1.5;其中,R21为所述第二透镜靠近物面侧曲面的曲率半径。
本技术方案中,通过第一透镜及第二透镜曲率半径的限定,进一步地校正了DV镜头的像差,抑制像散的产生,减小周边视角的主光线射入像面的角度。
优选地,所述第一透镜群满足以下条件式:φ21>φ12;其中,φ21为所述第二透镜靠近像面侧曲面的有效口径,φ12为所述第一透镜靠近像面侧曲面的有效口径。
本技术方案中,通过有效口径的限定,增加了光线从第一透镜传递至第二透镜的可靠性,减小了光线溢出DV镜头的可能,增加了光线在DV镜头内的传递效率。
优选地,所述第一透镜的折射率大于1.7,小于1.8;所述第二透镜的折射率大于1.7,小于1.8;所述第三透镜的折射率大于1.9,小于2.0;所述第一透镜的阿贝数大于45,小于50;所述第二透镜的阿贝数大于50,小于55;所述第三透镜的阿贝数大于30,小于40。
优选地,优选地,所述第一透镜群中至少包括一枚非球面透镜;和/或所述第二透镜群中至少包括一枚非球面透镜。
本技术方案中,通过非球面的设置,减小了DV镜头的像差和形变,增加了DV镜头的解像力,增加了DV镜头的成像质量。
优选地,所述DV镜头中至少包括四枚非球面透镜。
本技术方案中,通过多个非球面透镜的设置,极大地小了DV镜头的像差和形变,增加了DV镜头的成像质量。
本发明的目的之一还在于提供一种图像拾取装置,包括:DV镜头;及图像拾取元件,被配置为接收由所述DV镜头形成的图像。
与现有技术相比,本发明提供的一种DV镜头和图像拾取装置具有以下有益效果:
1、实现了DV镜头较大的视场角,增大了DV镜头能够获取到的内容,增加了DV相机的使用范围。
2、通过焦距与相对孔径的限定,增加了DV相机成像的成像质量。
3、通过多个非球面透镜的设置,极大地小了DV镜头的像差和形变,增加了DV镜头的成像质量。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种DV镜头和图像拾取装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种DV镜头的结构示意图;
图2是本发明一种DV镜头的像差图;
图3是本发明另一种DV镜头的结构示意图;
图4是本发明另一种DV镜头的像差图。
附图标号说明:G1、第一透镜群;G2、第二透镜群;G3、辅助组件;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;L7、第七透镜;STO、光阑;FI、滤光片;CG、保护玻璃。
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清楚、完整地描述,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。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
实施例1
一种DV镜头,如图1所示,所述DV镜头由两个透镜群组成,所述DV镜头从物面侧到像面侧依次包括:
负光焦度的第一透镜群G1和正光焦度的第二透镜群G2。
所述第一透镜群G1由三枚透镜组成,所述第一透镜群G1从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜L1,负光焦度的第二透镜L2和正光焦度的第三透镜L3。
所述第二透镜群G2由四枚透镜组成,所述第二透镜群G2从物面侧到像面侧依次包括:正光焦度的第四透镜L4,正光焦度的第五透镜L5,负光焦度的第六透镜L6和正光焦度的第七透镜L7。
DV透镜满足以下条件式:
2.5<F<3.0;
2.6<FNO<3.2;
其中,F为所述DV镜头的焦距,FNO为所述DV镜头的相对孔径。
本实施例中,通过上述透镜组的设置,负光焦度的第一透镜群G1的设置,能够极大程度的减小DV镜头内其余透镜的外径,实现了DV镜头的小型化,实现了DV镜头较大的视场角,增大了DV镜头能够获取到的内容,增加了DV相机的使用范围。
通过焦距与相对孔径的限定,在维持DV镜头的大视场角的设计的情况下,DV镜头还能够具备较大的光圈,以提高DV镜头成像面上的光强,进而使DV镜头在较暗环境下也能够具有优良的成像质量。
具体地,第一透镜L1的折射率大于1.7,小于1.8;所述第二透镜L2的折射率大于1.7,小于1.8;所述第三透镜L3的折射率大于1.9,小于2.0;
所述第一透镜L1的阿贝数大于45,小于50;所述第二透镜L2的阿贝数大于50,小于55;所述第三透镜L3的阿贝数大于30,小于40。
第一透镜群G1中至少包括一枚非球面透镜;和/或所述第二透镜群G2中至少包括一枚非球面透镜。
本实施例中,通过非球面的设置,减小了DV镜头的像差和形变,增加了DV镜头的解像力,增加了DV镜头的成像质量。
DV镜头中至少包括四枚非球面透镜;具体地,本实施例中,第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7均为非球面透镜。
本实施例中,通过多个非球面透镜的设置,极大地小了DV镜头的像差和形变,增加了DV镜头的成像质量。
优选地,第二透镜群G2用于沿垂直于光轴的方向移动,即第二透镜群G2能够用于实现光学防抖的效果,同时由于第二透镜群G2均由非球面透镜组成,在DV镜头抖动之后,DV镜头仍然能够得到较高的成像质量,增加了DV镜头成像的可靠性。
实施例2
一种DV镜头,如图1所示,本实施例与实施例1的区别在于第一透镜群G1的具体结构。
在实施例1的基础上,本实施例中,所述第一透镜L1的两侧均向物面侧弯曲。
所述第二透镜L2靠近物面侧的曲面向所述像面侧弯曲。
光线能够通过多个曲面进行折射进入透镜内,DV透镜能够获取到较大范围的图像,实现了DV相机的大视场角。
第一透镜L1满足以下条件式:
0.56<|(R11-R12)/(R11+R12)|<0.6;
其中,R11为所述第一透镜L1靠近物面侧曲面的曲率半径,R12为所述第一透镜L1靠近像面侧曲面的曲率半径。
本实施例中,通过第一透镜L1曲率半径的限定,可有效校正DV镜头的边缘像差,抑制像散的产生,减小周边视角的主光线射入像面的角度。
所述第一透镜群G1满足以下条件式:
1.2<|(R12-R21)/(R12+R21)|<1.5;
其中,R21为所述第二透镜L2靠近物面侧曲面的曲率半径。
本实施例中,通过第一透镜L1及第二透镜L2曲率半径的限定,进一步地校正了DV镜头的像差,抑制像散的产生,减小周边视角的主光线射入像面的角度。
所述第一透镜群G1满足以下条件式:
φ21>φ12;
其中,φ21为所述第二透镜L2靠近像面侧曲面的有效口径,φ12为所述第一透镜L1靠近像面侧曲面的有效口径。
本实施例中,通过有效口径的限定,增加了光线从第一透镜L1传递至第二透镜L2的可靠性,减小了光线溢出DV镜头的可能,增加了光线在DV镜头内的传递效率。
实施例3
一种DV镜头,如图1和图2所示,所述DV镜头由两个透镜群组成,所述DV镜头从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜群G1、正光焦度的第二透镜群G2和辅助组件G3。
所述第一透镜群G1由三枚透镜组成,所述第一透镜群G1从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜L1,负光焦度的第二透镜L2和正光焦度的第三透镜L3。
所述第二透镜群G2由四枚透镜组成,所述第二透镜群G2从物面侧到像面侧依次包括:正光焦度的第四透镜L4,正光焦度的第五透镜L5,负光焦度的第六透镜L6和正光焦度的第七透镜L7。
辅助组件G3从物面侧到像面侧依次由滤光片FI和保护玻璃CG组成。
将本实施例的DV镜头的基本透镜数据示于表1中,将非球面系数示于表2中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号;在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型;在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径,曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲,曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲;在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔;在折射率栏示出了某一透镜的折射率;在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表2中,K为圆锥系数,e为科学计数号,例如e-005表示10-5。
【表1】
面编号 | 表面类型 | 曲率半径/mm | 中心厚度/mm | 折射率 | 阿贝数 |
OBJ | |||||
S1 | 球面 | 17.168 | 3.00 | 1.77 | 49.6 |
S2 | 球面 | 4.458 | 3.31 | ||
S3 | 非球面 | -34.421 | 2.91 | 1.73 | 54.0 |
S4 | 非球面 | 3.82 | 0.49 | ||
S5 | 球面 | 6.881 | 4.00 | 1.91 | 35.2 |
S6 | 球面 | INF | 2.00 | ||
STO | 球面 | INF | 0.93 | ||
S8 | 非球面 | 3.171 | 1.19 | 1.53 | 56.0 |
S9 | 非球面 | 10.788 | 0.10 | ||
S10 | 非球面 | 6.182 | 1.52 | 1.53 | 56.0 |
S11 | 非球面 | -4.093 | 0.42 | ||
S12 | 非球面 | -2.558 | 0.50 | 1.64 | 23.9 |
S13 | 非球面 | 8.518 | 0.63 | ||
S14 | 非球面 | 4.181 | 1.83 | 1.53 | 56.0 |
S15 | 非球面 | -8.512 | 3.35 | ||
S16 | 球面 | INF | 0.30 | 1.52 | 64.1 |
S17 | 球面 | INF | 0.41 | ||
S18 | 球面 | INF | 0.50 | 1.52 | 64.1 |
S19 | 球面 | INF | 0.10 | ||
IMG |
【表2】
本实施例中,F=2.8mm,TTL=27.49mm,FNO=2.8,FOV=138°;
其中,F为DV镜头的焦距,TTL为DV镜头的光学总长,FNO为DV镜头的相对孔径,FOV为DV镜头的视场角。
EFLG1=-4.9mm,EFLG2=5.5mm,EFLG1/EFLG2=-0.89;
其中,EFLG1为第一透镜群G1的焦距,EFLG2为第二透镜群G2的焦距。
EFLL1=-8.7mm,EFLL2=-4.6mm,EFLL3=7.5mm,EFLL4=8.0mm,EFLL5=4.9mm,EFLL6=-3.0mm,EFLL7=5.5mm;
EFLL1/F=-3.1,EFLL2/F=-1.6,EFLL3/F=2.7,EFLL4/F=2.8,EFLL5/F=1.8,EFLL6/F=-1.1,EFLL7/F=2.0;
其中,EFLL1~EFLL7为第一透镜L1至第七透镜L7的焦距。
R11=17.168mm,R12=4.458mm,|(R11-R12)/(R11+R12)|=0.588;
R21=-34.42mm,|(R12-R21)/(R12+R21)|=1.3;
其中,R11为所述第一透镜L1靠近物面侧曲面的曲率半径,R12为所述第一透镜L1靠近像面侧曲面的曲率半径,R21为所述第二透镜L2靠近物面侧曲面的曲率半径。
实施例4
一种DV镜头,如图3和图4所示,所述DV镜头由两个透镜群组成,所述DV镜头从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜群G1、正光焦度的第二透镜群G2和辅助组件G3。
所述第一透镜群G1由三枚透镜组成,所述第一透镜群G1从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜L1,负光焦度的第二透镜L2和正光焦度的第三透镜L3。
所述第二透镜群G2由四枚透镜组成,所述第二透镜群G2从物面侧到像面侧依次包括:正光焦度的第四透镜L4,正光焦度的第五透镜L5,负光焦度的第六透镜L6和正光焦度的第七透镜L7。
辅助组件G3从物面侧到像面侧依次由滤光片FI和保护玻璃CG组成。
将本实施例的DV镜头的基本透镜数据示于表3中,将非球面系数示于表4中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号;在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型;在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径,曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲,曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲;在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔;在折射率栏示出了某一透镜的折射率;在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表4中,K为圆锥系数,e为科学计数号,例如e-005表示10-5。
【表3】
【表4】
本实施例中,F=2.6mm,TTL=24.27mm,FNO=3.0,FOV=141°;
其中,F为DV镜头的焦距,TTL为DV镜头的光学总长,FNO为DV镜头的相对孔径,FOV为DV镜头的视场角。
EFLG1=-5.35mm,EFLG2=5.28mm,EFLG1/EFLG2=-1.01;
其中,EFLG1为第一透镜群G1的焦距,EFLG2为第二透镜群G2的焦距。
EFLL1=-7.8mm,EFLL2=-4.7mm,EFLL3=7.6mm,EFLL4=8.5mm,EFLL5=4.3mm,EFLL6=-2.8mm,EFLL7=4.8mm;
EFLL1/F=-3.0,EFLL2/F=-1.8,EFLL3/F=2.9,EFLL4/F=3.3,EFLL5/F=1.6,EFLL6/F=-1.1,EFLL7/F=1.8;
其中,EFLL1~EFLL7为第一透镜L1至第七透镜L7的焦距。
R11=15.601mm,R12=4.002mm,|(R11-R12)/(R11+R12)|=0.591;
R21=-25.051mm,|(R12-R21)/(R12+R21)|=1.38;
其中,R11为所述第一透镜L1靠近物面侧曲面的曲率半径,R12为所述第一透镜L1靠近像面侧曲面的曲率半径,R21为所述第二透镜L2靠近物面侧曲面的曲率半径。
实施例5
一种图像拾取装置,包括:
上述任意一种实施例所描述的DV镜头;
及图像拾取元件,被配置为接收由所述DV镜头形成的图像。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种DV镜头,所述DV镜头由两个透镜群组成,其特征在于:
所述DV镜头从物面侧到像面侧依次包括:
负光焦度的第一透镜群和正光焦度的第二透镜群;
所述第一透镜群由三枚透镜组成,所述第一透镜群从物面侧到像面侧依次包括:负光焦度的第一透镜,负光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜;
所述第二透镜群由四枚透镜组成,所述第二透镜群从物面侧到像面侧依次包括:正光焦度的第四透镜,正光焦度的第五透镜,负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜;
所述DV透镜满足以下条件式:
2.5<F<3.0;
2.6<FNO<3.2;
其中,F为所述DV镜头的焦距,FNO为所述DV镜头的相对孔径。
2.根据权利要求1所述的一种DV镜头,其特征在于:
所述第一透镜的两侧均向物面侧弯曲;
所述第二透镜靠近物面侧的曲面向所述像面侧弯曲。
3.根据权利要求2所述的一种DV镜头,其特征在于:
所述第一透镜满足以下条件式:
0.56<|(R11-R12)/(R11+R12)|<0.6;
其中,R11为所述第一透镜靠近物面侧曲面的曲率半径,R12为所述第一透镜靠近像面侧曲面的曲率半径。
4.根据权利要求3所述的一种DV镜头,其特征在于:
所述第一透镜群满足以下条件式:
1.2<|(R12-R21)/(R12+R21)|<1.5;
其中,R21为所述第二透镜靠近物面侧曲面的曲率半径。
5.根据权利要求2所述的一种DV镜头,其特征在于:
所述第一透镜群满足以下条件式:
φ21>φ12;
其中,φ21为所述第二透镜靠近像面侧曲面的有效口径,φ12为所述第一透镜靠近像面侧曲面的有效口径。
6.根据权利要求1所述的一种DV镜头,其特征在于:
所述第一透镜的折射率大于1.7,小于1.8;所述第二透镜的折射率大于1.7,小于1.8;所述第三透镜的折射率大于1.9,小于2.0;
所述第一透镜的阿贝数大于45,小于50;所述第二透镜的阿贝数大于50,小于55;所述第三透镜的阿贝数大于30,小于40。
7.根据权利要求1所述的一种DV镜头,其特征在于:
所述第一透镜群中至少包括一枚非球面透镜;
和/或
所述第二透镜群中至少包括一枚非球面透镜。
8.根据权利要求7所述的一种DV镜头,其特征在于:
所述DV镜头中至少包括四枚非球面透镜。
9.一种图像拾取装置,包括:
如权利要求1至8中任何一项所述的DV镜头;
及图像拾取元件,被配置为接收由所述DV镜头形成的图像。
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