CN201138388Y - 一种超广角小畸变微型光学镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超广角小畸变微型光学镜头，具体来说涉及一种应用于监控、车载微型的超广角小畸变光学镜头，它包括镜筒，在镜筒的空腔中依次设有第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜和第四透镜以及滤光片，所述的第一透镜为弯月型的非球面透镜，该第一透镜的第一面为球面，第二面为双曲线面；第二透镜为鼓型非球面透镜，该第二透镜的第一面为双曲线，第二面为椭圆非球面；第三透镜和第四透镜组合成胶合玻璃。本实用新型用于监控、车载等场所。

Description

一种超广角小畸变微型光学镜头

【技术领域】

本实用新型涉及一种光学镜头，尤其涉及一种应用于监控、车载微型的超广角小畸变光学镜头。

【背景技术】

目前使用的监控、车载的镜头普遍存在这样的缺点：畸变比较大、外形尺寸较大。市场上现在主流的监控、车载镜头主要是大畸变镜头，所拍摄的图像无论是整体的清晰度还是图片的真实性等方面均不够理想，远远不能满足监控、车载要求的图片均匀性和真实性；而且监控、车载镜头的外形偏大，而且用于CCD感光片的镜头一般比较长，用到监控、车载上显得体积较大。

为解决上述所存在的问题，本实用新型作出有益的改进。

【实用新型内容】

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种体积小、可使用于监控、车载的超广角小畸变微型光学镜头。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案：

一种超广角小畸变微型光学镜头，包括镜筒，在镜筒的空腔中依次设有第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜和第四透镜以及滤光片，其特征在于所述的第一透镜为弯月型的非球面透镜，该第一透镜的第一面为球面，第二面为双曲线面；第二透镜为鼓型非球面透镜，该第二透镜的第一面为双曲线，第二面为椭圆非球面；第三透镜和第四透镜组合成胶合玻璃。

如上所述的一种超广角小畸变微型光学镜头，其特征在于：所述的镜筒空腔中，第四透镜的后部还设有滤光片，该滤光片固定在空腔中。

如上所述的一种超广角小畸变微型光学镜头，其特征在于：所述第一透镜为负折射，第二透镜为正折射，第三、第四透镜为正折射。

如上所述的一种超广角小畸变微型光学镜头，其特征在于：第一透镜、第二透镜的非球面的表面形状满足以下方程： $Z={\mathrm{cy}}^2/\{1+\sqrt{[1-(1+k)c^2{y}^2]}\}+{\mathrm{\α}}_1{y}^2+{\mathrm{\α}}_2{y}^4+{\mathrm{\α}}_3{y}^6+{\mathrm{\α}}_4{y}^8+{\mathrm{\α}}_5{y}^{10}+{\mathrm{\α}}_6{y}^{12}+{\mathrm{\α}}_7{y}^{14}+{\mathrm{\α}}_8{y}^{16}.$

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：

1、本实用新型镜头的对角166度畸变能够小到70％，水平视场角140度畸变小到30％，而现有镜头166度畸变一般是85％，140度畸变一般是50％；

2、本实用新型镜头的体积有很明显的微缩，外径9mm，光学总长10.3mm，而现有镜头外径一般大于17mm，光学系总长大于13mm；

3、本实用新型的照度像面整体均匀、明亮，而现有数位镜头多数中心亮，四周暗；

4、本实用新型的颜色分明，色彩还原性和像面还原性好；

5、本实用新型还解决了以前非球面玻璃镜片加工困难而导致的良品率低和成本相对较高的问题。

【附图说明】

图1是本实用新型的剖面图。

【具体实施方式】

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

一种超广角小畸变微型光学镜头，包括镜筒1和透镜2、透镜3、透镜4，透镜5。在镜筒1的空腔中，依次设有透镜2、光阑6、透镜3、透镜4，透镜5，滤光片7；所述的第一透镜2为弯月型的非球面透镜，该第一透镜2的第一面为球面，第二面为双曲线面。第二透镜3具有减小畸变本领，由于本身在光学系统中的位置和高折射率而使其外径设计得较小就成为可能。第三透镜4和第四透镜5组合成胶合玻璃，从而有效解决了各种像差均衡的问题。

为减小光线在各透镜之间的折射变化角度，控制成像畸变，结构上需要尽量减小第二透镜3和第三透镜4之间的距离；为改善场曲像差，第二透镜3的第一面设计成双曲线，第二面设计成椭圆非球面。在所述的镜筒1空腔中，第四透镜5的后部还设有滤光片7，该滤光片7固定在镜筒1空腔中，滤光片7的下方就是CMOS感光芯片，光线是从滤光片7进入的，滤光片7对CMOS感光芯片有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性，该滤光片7除了解决色彩方面的问题以外，还保证了后面的封装工艺的顺利进行。

第一透镜2、第二透镜3的非球面的表面形状满足以下方程： $Z={\mathrm{cy}}^2/\{1+\sqrt{[1-(1+k)c^2{y}^2]\}}+{\mathrm{\α}}_1{y}^2+{\mathrm{\α}}_2{y}^4+{\mathrm{\α}}_3{y}^6+{\mathrm{\α}}_4{y}^8+{\mathrm{\α}}_5{y}^{10}+{\mathrm{\α}}_6{y}^{12}+{\mathrm{\α}}_7{y}^{14}+{\mathrm{\α}}_8{y}^{16};$ 在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同)，k为圆锥二次曲线系数。当k系数小于-1时面形曲线为双曲线，等于-1时为抛物线，介于-1到0之间时为椭圆，等于0时为圆形，大于0时为扁圆形。α₁至α₈分别表示各径向坐标所对应的系数，通过以上参数可以精确设定透镜前后两面非球面的形状尺寸。在本实用新型中，第一透镜2第一面为球面形状，要求k系数为0，第二面非球面形状为双曲线面，其系数k的范围应该小于-1；第二透镜3的第一面非球面和第二面非球面形状分别为双曲线面和椭圆形，其k系数小于-1和-1到0之间。

系统的第一透镜2具有负折射本领，第二透镜3具有正折射本领，第三、第四透镜4、5具有正折射本领，使得光学系统的像方主面前移，从而使得系统长度缩短。

Claims (4)

1、一种超广角小畸变微型光学镜头，包括镜筒(1)，在镜筒(1)的空腔中依次设有第一透镜(2)、光阑(6)、第二透镜(3)、第三透镜(4)和第四透镜(5)以及滤光片(7)，其特征在于所述的第一透镜(2)为弯月型的非球面透镜，该第一透镜(2)的第一面为球面，第二面为双曲线面；第二透镜(3)为鼓型非球面透镜，该第二透镜(3)的第一面为双曲线，第二面为椭圆非球面；第三透镜(4)和第四透镜(5)组合成胶合玻璃。

2、根据权利要求1所述的一种超广角小畸变微型光学镜头，其特征在于：所述的镜筒(1)空腔中，第四透镜(5)的后部还设有滤光片(7)，该滤光片(7)固定在空腔中。

3、根据权利要求1所述的一种超广角小畸变微型光学镜头，其特征在于：所述第一透镜(2)为负折射，第二透镜(3)为正折射，第三、第四透镜(4)、(5)为正折射。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种超广角小畸变微型光学镜头，其特征在于：第一透镜(2)、第二透镜(3)的非球面的表面形状满足以下方程： $Z={\mathrm{cy}}^2/\{1+\sqrt{[1-(1+k)c^2{y}^2]}\}+{\mathrm{\α}}_1{y}^2+{\mathrm{\α}}_2{y}^4+{\mathrm{\α}}_3{y}^6+{\mathrm{\α}}_4{y}^8+{\mathrm{\α}}_5{y}^{10}+{\mathrm{\α}}_6{y}^{12}+{\mathrm{\α}}_7{y}^{14}+{\mathrm{\α}}_8{y}^{16}.$

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