CN206920689U

CN206920689U - 高像素超广角光学系统及其应用的摄像模组

Info

Publication number: CN206920689U
Application number: CN201720773729.1U
Authority: CN
Inventors: 刘洪海; 汪鸿飞; 陈波; 刘佳俊; 刘振庭; 席爱平; 尹小玲; 符致农; 赖宗桥
Original assignee: Guangdong Hongjing Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Hongjing Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2027-06-29

Abstract

本实用新型实施例公开了高像素超广角光学系统，沿光轴从物面到像面依次设有：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及第五透镜；第一透镜、第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，光焦度为负；第三透镜、第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，光焦度为正；第五透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；其中，第四透镜和第五透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f45满足如下条件：2<f45<10，且满足TTL/EFL≤16.5。另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。本实用新型实施例，由5枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；光学总长短，体积小；具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。

Description

高像素超广角光学系统及其应用的摄像模组

技术领域：

本实用新型涉及一种光学系统及其应用的镜头，尤其是一种高像素超广角光学系统及其应用的摄像模组。

背景技术：

随着全景镜头摄像技术的应用、以及全景泊车系统的开发利用，市场上出现了一系列超广角镜头产品：如公开号CN106019540A的专利申请提到一种鱼眼光学镜头，但该镜头采用了6枚镜片，存在镜片数量多，成本高的缺陷。

发明内容：

为克服现有光学系统或镜头存在镜片数量多，成本高的问题，本实用新型实施例一方面提供了一种高像素超广角光学系统。

高像素超广角光学系统，沿光轴从物面到像面依次设有：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及第五透镜；

第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第五透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

其中，第四透镜和第五透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f45满足如下条件：2<f45<10，且满足TTL/EFL≤16.5，其中TTL为光学系统的第一透镜物面侧顶点至成像面之间的距离，EFL为光学系统的有效焦距。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。

摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的高像素超广角光学系统。

本实用新型实施例，主要由5枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；光学总长短，体积小；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的光学系统或镜头的结构示意图；

图2为本实用新型的光学系统或镜头的+25℃下的畸变曲线图；

图3为本实用新型的光学系统或镜头的+25℃下的MTF曲线图；

图4为本实用新型的光学系统或镜头的+25℃下的相对照度图；

图5为本实用新型的光学系统或镜头的-40℃下的MTF曲线图；

图6为本实用新型的光学系统或镜头的+85℃下的MTF曲线图。

具体实施方式：

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实施例之高像素超广角光学系统，沿光轴从物面到像面7依次设有：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、以及第五透镜5。

第一透镜1的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第二透镜2的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第三透镜3的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第四透镜4的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第五透镜5的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

其中，第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f45满足如下条件：2<f45<10，且满足TTL/EFL≤16.5，其中TTL为光学系统的第一透镜1物面侧顶点至成像面7之间的距离，EFL为光学系统的有效焦距。

进一步地，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-8.5<f1/f<-3.5；

(2)-5.5<f2/f<-1.5；

(3)3.0<f3/f<10.0；

(4)0.8<f4/f<3.0；

(5)-5.5<f5/f<-1.5；

其中，f为整个光学系统的焦距，其取光学系统的有效焦距EFL值，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度，使光学系统具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。

再进一步地，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-10<f1<-3；

(2)-5<f2<-1；

(3)2<f3<10；

(4)0.8<f4<4.5；

(5)-8<f5<-1；

其中，f1为第一透镜1的焦距，f2为第二透镜2的焦距，f3为第三透镜3的焦距，f4为第四透镜4的焦距，f5为第五透镜5的焦距。通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度，使光学系统具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。

更进一步地，所述第二透镜2、第四透镜4、以及第五透镜5均为塑料非球面透镜。可以有效地消除球面像差对镜头性能的影响，提高光学镜头的解析力，可以有效地实现消热差，同时降低镜头的加工难度和生产成本。

具体地，第一透镜1的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足：1.72<Nd1<1.95，40<Vd1<60。结构简单，可以保证良好的光学性能。

更具体地，第二透镜2的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：1.45<Nd2<1.65，40<Vd2<60。结构简单，可以保证良好的光学性能。

再具体地，第三透镜3的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：1.75<Nd3<1.95，15<Vd3<35。结构简单，可以保证良好的光学性能。

进一步地，第四透镜4的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：1.45<Nd4<1.65，40<Vd4<60。结构简单，可以保证良好的光学性能。

又进一步地，第五透镜5的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足：1.55<Nd5<1.65，20<Vd5<40。结构简单，可以保证良好的光学性能。

再进一步地，光学系统的光阑6位于第三透镜3与第四透镜4之间。用来调节光束的强度。优选地，光阑6设置在第四透镜4靠近像方侧，在本实施例中，各透镜及光阑6的位置是固定的。

更进一步地，所述第五透镜5与像面7之间设有带通滤光片。可过滤环境中的红外光，以避免图像产生红曝现象。

具体地，在本实施例中，本光学系统的焦距f为0.817mm，光阑指数F No.为2.0，视场角2ω＝203°，第一透镜1的焦距f1＝-5.125mm，第二透镜2的焦距f2＝-2.151mm，第三透镜3的焦距f3＝33.781mm，第四透镜4的焦距f4＝1.361mm，第五透镜5的焦距f5＝-3.096mm。本光学系统的各项基本参数如下表所示：

上表中，沿光轴从物面到像面，S1、S2对应为第一透镜1的两个表面；S3、S4对应为第二透镜2的两个表面；S5、S6对应为第三透镜3的两个表面；STO是光阑6所在位置；S8、S9对应为第四透镜4的两个表面；S9、S10对应为第五透镜5的两个表面；S11、S12对应为位于第五透镜5与像面7之间的带通滤光片的两个表面；IMA为像面7。

更具体地，所述第二透镜L2、第四透镜L4、以及第五透镜L5的表面为非球面形状，其满足以下方程式：其中，参数c＝1/R，即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，a₁至a₅分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜L2的S3表面和S4表面、第四透镜L4的S8表面和S9表面、以及第五透镜L5的S9表面和S10表面的非球面相关数值如下表所示：

从图2至图6中可以看出，本实施例中的光学系统具有高分辨率和非常好的消热差性能。

本光学系统及其应用的摄像模组，采用不同镜片组合以及合理分配光焦度实现了大孔径、大视角、高像素等良好性能。

如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同，或是对于本实用新型构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.高像素超广角光学系统，沿光轴从物面到像面依次设有：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及第五透镜；其特征在于，

第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第五透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

2.根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-8.5<f1/f<-3.5；

(2)-5.5<f2/f<-1.5；

(3)3.0<f3/f<10.0；

(4)0.8<f4/f<3.0；

(5)-5.5<f5/f<-1.5；

其中，f为整个光学系统的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-10<f1<-3；

(2)-5<f2<-1；

(3)2<f3<10；

(4)0.8<f4<4.5；

(5)-8<f5<-1；

其中，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。

4.根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，所述第二透镜、第四透镜、以及第五透镜均为非球面透镜。

5.根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，第一透镜的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足：1.72<Nd1<1.95，40<Vd1<60。

6.根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：1.45<Nd2<1.65，40<Vd2<60。

7.根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：1.75<Nd3<1.95，15<Vd3<35。

8.根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：1.45<Nd4<1.65，40<Vd4<60。

9.根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统，其特征在于，第五透镜的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足：1.55<Nd5<1.65，20<Vd5<40。

10.摄像模组，至少包括光学镜头，其特征在于，光学镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的高像素超广角光学系统。