CN115616746A - 一种七片式广角摄像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种七片式广角摄像镜头，包括：沿光轴从物侧至像侧依次分布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；其中，第一透镜具有负光焦度，其像侧为凹面；第二透镜具有负光焦度，其像侧为凹面；第三透镜具有正光焦度，其像侧为凸面；第四透镜具有正光焦度，其像侧为凸面；第五透镜具有负光焦度，其像侧为凹面；第六透镜具有正光焦度，其物侧为凸面；第七透镜具有负光焦度，其物侧为凸面。本发明结构简单，在实现超广角的基础上，对色差、畸变等像差进行了较好的矫正，使得该镜头同时具备大视场、畸变小、加工工艺可行性高以及成像质量优等特点，特别适用于车载、安防监控等摄像装置。

Description

一种七片式广角摄像镜头
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，具体为一种七片式广角摄像镜头。
背景技术
在车载和安防监视相机等领域中，一般采用能够实现宽广视野成像的广角镜头。随着图像处理技术的快速发展，对能够实时校正图像失真并且具有更宽视野的广角镜头的需求越来越高。因此，亟需研制满足小型化、高分辨率、低成本等要求的广角镜头装置。
作为广角摄像镜头，现有专利文献（如美国专利US8385008 B2）中已提出一种光学镜头，通过合理地分配光焦度，在保证光学性能的前提下满足了小型化、高分辨率、低成本的特点，但是存在畸变较大、视场角不够大等问题。为了满足市场应用需求，该镜头的视场角和防畸变等性能仍有进一步提升的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高分辨率、大视场、低畸变、小型化、成像质量优等特点的广角摄像镜头，以解决上述背景技术提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种七片式广角摄像镜头，包括：
沿光轴从物侧至像侧依次分布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；
其中，第一透镜具有负光焦度，其像侧为凹面；
第二透镜具有负光焦度，其像侧为凹面；
第三透镜具有正光焦度，其像侧为凸面；
第四透镜具有正光焦度，其像侧为凸面；
第五透镜具有负光焦度，其像侧为凹面；
第六透镜具有正光焦度，其物侧为凸面；
第七透镜具有负光焦度，其物侧为凸面；
第六透镜和第五透镜组合为胶合透镜。
作为本发明进一步的方案：所述第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜均为塑料非球面透镜，所述第四透镜为玻璃非球面透镜。
作为本发明进一步的方案：还包括光阑，其位于第三透镜和第四透镜之间。
作为本发明进一步的方案：还包括平行平板和像面，所述平行平板位于第七透镜远离第六透镜的一侧，所述像面位于平行平板远离第七透镜的一侧。
作为本发明进一步的方案：将第一透镜至第七透镜整体的总焦距记为f0，将所述第四透镜的焦距记为f4，所述第四透镜的焦距f4与总焦距f0满足以下关系式：
Figure 919527DEST_PATH_IMAGE001
。
作为本发明进一步的方案：将所述第五透镜的焦距记为f5，所述第五透镜的焦距f5与总焦距f0满足以下关系式：
Figure 60659DEST_PATH_IMAGE002
。
作为本发明进一步的方案：在所述第一透镜至所述第七透镜中，将任意相邻两透镜之间的轴上间隔距离的总和记为ΣT，将所述第一透镜的物侧面至像面之间的总长度记为TTL，ΣT与TTL之间满足以下关系式：
Figure 420620DEST_PATH_IMAGE003
。
作为本发明进一步的方案：所述第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜均采用偶次非球面镜片，且非球面系数满足如下公式：
Figure 113639DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，z为非球面矢高，c为非球面近轴曲率，y为镜头口径，k为圆锥系数，A4为4次非球面系数，A6为6次非球面系数，A8为8次非球面系数，A10为10次非球面系数。
本发明的有益效果：
本发明采用塑料非球面和玻璃非球面镜片，结构简单，在实现超广角的基础上，对色差、畸变等像差进行了较好的矫正，并且在实现小型化的同时保持了良好的工艺性，使得该镜头同时具备大视场、畸变小、加工工艺可行性高以及成像质量优等特点，特别适用于车载、安防监控等摄像装置。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为实施例1的广角摄像镜头的结构示意图；
图2为实施例1的广角摄像镜头的轴向像差曲线；
图3为实施例1的广角摄像镜头的畸变曲线；
图4为实施例1的广角摄像镜头的倍率色差曲线；
图5为实施例2的广角摄像镜头的结构示意图；
图6为实施例2的广角摄像镜头的轴向像差曲线；
图7为实施例2的广角摄像镜头的畸变曲线；
图8为实施例2的广角摄像镜头的倍率色差曲线。
图中：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七透镜；8、光阑；9、平行平板；10、像面。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图5所示，本发明公开了一种七片式广角摄像镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次分布的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、平行平板9和像面10；光阑8位于第三透镜3和第四透镜4之间。
其中，第一透镜1具有负光焦度，其像侧为凹面；第二透镜2具有负光焦度，其像侧为凹面；第三透镜3具有正光焦度，其像侧为凸面；第四透镜4具有正光焦度，其像侧为凸面；第五透镜5具有负光焦度，其像侧为凹面；第六透镜6具有正光焦度，其物侧为凸面；第七透镜7具有负光焦度，其物侧为凸面；
第六透镜6和第五透镜5组合为胶合透镜；第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7均为塑料非球面透镜，第四透镜4为玻璃非球面透镜。
将上述所有透镜共同决定的总焦距记为f0，其中所有透镜包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7；
将所述第四透镜4的焦距记为f4，则所述第四透镜4的焦距f4与总焦距f0满足以下关系式：
Figure 267540DEST_PATH_IMAGE005
。
同样地，将所述第五透镜5的焦距记为f5，则所述第五透镜5的焦距f5与总焦距f0满足以下关系式：
Figure 868154DEST_PATH_IMAGE006
。
进一步地，所述第一透镜1至所述第七透镜7中，将任意相邻两透镜之间的轴上间隔距离的总和记为ΣT，将所述第一透镜1的物侧面至像面10之间的总长度记为TTL，则ΣT与TTL之间满足以下关系式：
Figure 423900DEST_PATH_IMAGE007
。
更进一步地，所述第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7均采用偶次非球面镜片，非球面系数满足如下公式：
Figure 835290DEST_PATH_IMAGE008
；
其中，z为非球面矢高，c为非球面近轴曲率，y为镜头口径，k为圆锥系数，A4为4次非球面系数，A6为6次非球面系数，A8为8次非球面系数，A10为10次非球面系数。
实施例1
请参阅图1，本实施例公开了一种七片式广角摄像镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次分布的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7；光阑8位于第三透镜3和第四透镜4之间。
其中，第一透镜1具有负光焦度，其像侧为凹面；第二透镜2具有负光焦度，其像侧为凹面；第三透镜3具有正光焦度，其像侧为凸面；第四透镜4具有正光焦度，其像侧为凸面；第五透镜5具有负光焦度，其像侧为凹面；第六透镜6具有正光焦度，其物侧为凸面；第七透镜7具有负光焦度，其物侧为凸面；
第六透镜6和第五透镜5组合为胶合透镜；第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7均为塑料非球面透镜，第四透镜4为玻璃非球面透镜。
对第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7的表面类型、曲率半径、厚度及材料特性进行测定，其中，曲率半径和厚度的单位均为mm。具体请参照下表1(a)和表1(b)：
表1(a)
Figure 725755DEST_PATH_IMAGE009
表1(b)
Figure 349634DEST_PATH_IMAGE010
本实施例中所述广角摄像镜头的主要设计参数如表1(c)：
表1（c）
Figure 25466DEST_PATH_IMAGE011
其中，FNO表示光圈数，f4为第四透镜4的焦距，f0为所有透镜共同决定的总焦距，f5为第五透镜5的焦距，ΣT为任意相邻两透镜之间的轴上间隔距离的总和，TTL为第一透镜1的物侧面至像面10之间的总长度。
请参阅图2、图3和图4，图中表明，轴向像差小于0.02mm，相对畸变小于1%，倍率色差小于3um。本实施例中的广角摄像镜头，在实现170°超广角的基础上，对色差、畸变等像差进行了较好的矫正，并且在实现小型化的同时保持了良好的工艺性。
实施例2
请参阅图5，本实施例公开了一种七片式广角摄像镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次分布的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7；光阑8位于第三透镜3和第四透镜4之间。
其中，第一透镜1具有负光焦度，其像侧为凹面；第二透镜2具有负光焦度，其像侧为凹面；第三透镜3具有正光焦度，其像侧为凸面；第四透镜4具有正光焦度，其像侧为凸面；第五透镜5具有负光焦度，其像侧为凹面；第六透镜6具有正光焦度，其物侧为凸面；第七透镜7具有负光焦度，其物侧为凸面；
第六透镜6和第五透镜5组合为胶合透镜；第二透镜2、第三透镜3、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7均为塑料非球面透镜，第四透镜4为玻璃非球面透镜。
对第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7的表面类型、曲率半径、厚度及材料特性进行测定，其中，曲率半径和厚度的单位均为mm。具体请参照下表2(a)和表2(b)：
表2(a)
Figure 690032DEST_PATH_IMAGE012
表2(b)
Figure 818525DEST_PATH_IMAGE013
本实施例中所述广角摄像镜头的主要设计参数如表2(c)：
表2（c）
Figure 246096DEST_PATH_IMAGE014
其中FNO表示光圈数，f4为第四透镜4的焦距，f0为所有透镜共同决定的总焦距，f5为第五透镜5的焦距，ΣT为任意相邻两透镜之间的轴上间隔距离的总和，TTL为第一透镜1的物侧面至像面10之间的总长度。
请参阅图6、图7和图8，图中表明，轴向像差小于0.01mm，相对畸变小于1%，倍率色差小于2um。本实施例中的广角摄像镜头，在实现176°超广角的基础上，对色差、畸变等像差进行了较好的矫正，并且在实现小型化的同时保持了良好的工艺性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，包括：
沿光轴从物侧至像侧依次分布的第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）、第五透镜（5）、第六透镜（6）和第七透镜（7）；其中，
第一透镜（1）具有负光焦度，其像侧为凹面；
第二透镜（2）具有负光焦度，其像侧为凹面；
第三透镜（3）具有正光焦度，其像侧为凸面；
第四透镜（4）具有正光焦度，其像侧为凸面；
第五透镜（5）具有负光焦度，其像侧为凹面；
第六透镜（6）具有正光焦度，其物侧为凸面；
第七透镜（7）具有负光焦度，其物侧为凸面；
第六透镜（6）和第五透镜（5）组合为胶合透镜。
2.根据权利要求1所述的一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，所述第二透镜（2）、第三透镜（3）、第五透镜（5）、第六透镜（6）和第七透镜（7）均为塑料非球面透镜，所述第四透镜（4）为玻璃非球面透镜。
3.根据权利要求1所述的一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，还包括光阑（8），其位于第三透镜（3）和第四透镜（4）之间。
4.根据权利要求3所述的一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，还包括平行平板（9）和像面（10），所述平行平板（9）位于第七透镜（7）远离第六透镜（6）的一侧，所述像面（10）位于平行平板（9）远离第七透镜（7）的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，将第一透镜（1）至第七透镜（7）整体的总焦距记为f0，将所述第四透镜（4）的焦距记为f4，所述第四透镜（4）的焦距f4与总焦距f0满足以下关系式：
Figure 601843DEST_PATH_IMAGE001
。
6.根据权利要求5所述的一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，将所述第五透镜（5）的焦距记为f5，所述第五透镜（5）的焦距f5与总焦距f0满足以下关系式：
Figure 89456DEST_PATH_IMAGE002
。
7.根据权利要求4所述的一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，在所述第一透镜（1）至所述第七透镜（7）中，将任意相邻两透镜之间的轴上间隔距离的总和记为ΣT，将所述第一透镜（1）的物侧面至像面（10）之间的总长度记为TTL，ΣT与TTL之间满足以下关系式：
Figure 220092DEST_PATH_IMAGE003
。
8.根据权利要求1所述的一种七片式广角摄像镜头，其特征在于，所述第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）、第五透镜（5）、第六透镜（6）和第七透镜（7）均采用偶次非球面镜片，且非球面系数满足如下公式：
Figure 451353DEST_PATH_IMAGE004
；
其中，z为非球面矢高，c为非球面近轴曲率，y为镜头口径，k为圆锥系数，A4为4次非球面系数，A6为6次非球面系数，A8为8次非球面系数，A10为10次非球面系数。
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