CN207181793U - 高像素鱼眼光学系统及其应用的摄像模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了高像素鱼眼光学系统，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、第五透镜、第六透镜、以及第七透镜；第一透镜、第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度均为负；第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；第四透镜、第五透镜和第七透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度均为正；第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f56满足如下条件：0.08<f/f56<0.17，f为整个光学系统的焦距。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，结构简单，体积小；具有大孔径、大视角、1600万以上高像素等良好性能。

Description

高像素鱼眼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摄像模组，尤其是一种高像素鱼眼光学系统及其应用的摄像模组。

背景技术：

现有应用于全景VR相机或监控领域的鱼眼光学系统或镜头，存在结构复杂、体积较大、像素不够高的缺陷。

发明内容：

为克服现有鱼眼光学系统或镜头存在结构复杂的问题，本实用新型实施例一方面提供了一种高像素鱼眼光学系统。

高像素鱼眼光学系统，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、第五透镜、第六透镜、以及第七透镜；

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凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

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凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第七透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

其中，第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f56满足如下条件：0.08<f/f56<0.17，f为整个光学系统的焦距。

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鱼眼光学系统。

本实用新型实施例，主要由7枚透镜构成，透镜枚数合理，结构简单，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、1600万以上高像素等良好性能。适用于全景VR相机及360°无死角监控领域。

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为本实用新型实施例的光学系统或摄像模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的光学系统或摄像模组的场曲、畸变曲线图；

图3为本实用新型实施例的光学系统或摄像模组的色差图；

图4为本实用新型实施例的光学系统或摄像模组的MTF传递函数曲线图；

图5为本实用新型实施例的光学系统或摄像模组的相对照度图。

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，本实施例之高像素鱼眼光学系统，沿光轴从物面到像面依次设有：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、以及第七透镜7。

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的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

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的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第七透镜7的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

其中，第五透镜5和第六透镜6相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f56满足如下条件：0.08<f/f56<0.17，f为整个光学系统的焦距。

本实用新型实施例，主要由7枚透镜构成，透镜枚数合理，结构简单，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、1600万以上高像素等良好性能。适用于全景VR相机及360°无死角监控领域。

进一步地，该光学系统满足如下条件：

(1)0.31<f/fⅠ<0.38；

(2)0.33<f/fⅡ<0.43；

其中，fⅠ为第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、以及第四透镜4的组合焦距，fⅡ为第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7的组合焦距。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、1600万以上高像素等良好性能。

又进一步地，该光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-0.21<f/f1<-0.11；

(2)-0.50<f/f2<-0.25；

(3)-0.13<f/f3<0；

(4)0.37<f/f4<0.49；

(5)0.19<f/f7<0.29；

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，f7为第七透镜7的焦距。通过不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有大孔径、大视角、1600万以上高像素等良好性能。

再进一步地，所述第二透镜2、第四透镜4、以及第七透镜7均为非球面透镜。可以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。

更进一步地，第一透镜1的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足：Nd1＜1.72,Vd1＞52。结构简单，可以保证良好的光学性能。

又进一步地，第二透镜2的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：Nd2＜1.60,Vd2＞61。结构简单，可以保证良好的光学性能。

再进一步地，第三透镜3的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：Nd3＞1.88,Vd3＜40。结构简单，可以保证良好的光学性能。

又进一步地，第四透镜4的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：Nd4＞1.75,Vd4＜50。结构简单，可以保证良好的光学性能。

更进一步地，第五透镜5的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足：Nd5＜1.71,Vd5＞55；第六透镜6的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足：Nd6＞2.0,Vd6＜20。结构简单，可以保证良好的光学性能。

再进一步地，第七透镜7的材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足：Nd7＞1.85,Vd7＜41。结构简单，可以保证良好的光学性能。

进一步地，光学系统的孔径光阑8位于第四透镜4与第五透镜5之间。用来调节光束的强度。

又进一步地，第一透镜1至第七透镜7均为玻璃透镜。结构简单，可以保证良好的光学性能。

更进一步地，所述第七透镜7与像面9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2.163mm，光阑指数F No.为2.4，视场角2ω＝185°(Φ6.29mm)，光学总长TTL＝17mm。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；S7、S8对应为第四透镜4的两个表面；STO是光阑8所在位置；S10、S11对应为第五透镜5的两个表面；S11、S12对应为第六透镜6的两个表面；S13、S14对应为第七透镜7的两个表面；S15、S16对应为位于第七透镜7与像面9之间的带通滤光片的两个表面。

更具体地，所述第二透镜2、第四透镜4、以及第七透镜7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a₈分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜2的S3表面和S4表面、第四透镜4的S7表面和S8表面、以及第七透镜7的S13表面和S14表面的非球面相关数值如下表所示：

K

α2

α3

α4

α5

α6

S3

2.244

-3.8527E-04

-2.2836E-04

6.3717E-06

1.4687E-07

-9.5505E-09

S4

-0.448

6.6616E-03

1.1542E-03

4.6063E-04

-5.8708E-05

7.5552E-07

S7

-0.232

3.3061E-03

3.7949E-04

2.2909E-05

-3.0833E-05

1.5748E-05

S8

0

6.1521E-03

-3.7346E-04

3.2156E-05

1.9467E-04

-1.5922E-05

S13

-4.842

-1.3050E-03

2.2048E-04

1.1111E-05

-4.5173E-06

1.5622E-07

S14

105.824

-3.9260E-04

-2.2887E-04

-3.8529E-06

-8.6526E-07

5.5208E-08

从图2至图5中可以看出，本实施例中的光学系统具有大孔径、大视角、1600万以上高像素等良好性能。

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鱼眼光学系统。

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、1600万以上高像素等良好性能。

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 (10)

1.高像素鱼眼光学系统，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、第五透镜、第六透镜、以及第七透镜；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凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

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凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第七透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

其中，第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f56满足如下条件：0.08<f/f56<0.17，f为整个光学系统的焦距。

2.根据权利要求1所述的高像素鱼眼光学系统，其特征在于，该光学系统满足如下条件：

(1)0.31<f/fⅠ<0.38；

(2)0.33<f/fⅡ<0.43；

其中，fⅠ为第一透镜、第二透镜、第三透镜、以及第四透镜的组合焦距，fⅡ为第五透镜、第六透镜和第七透镜的组合焦距。

3.根据权利要求1或2所述的高像素鱼眼光学系统，其特征在于，该光学系统满足如下条件：

(1)-0.21<f/f1<-0.11；

(2)-0.50<f/f2<-0.25；

(3)-0.13<f/f3<0；

(4)0.37<f/f4<0.49；

(5)0.19<f/f7<0.29；

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，f7为第七透镜的焦距。

4.根据权利要求1或2所述的高像素鱼眼光学系统，其特征在于，所述第二透镜、第四透镜、以及第七透镜均为非球面透镜。

5.根据权利要求1或2所述的高像素鱼眼光学系统，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：Nd1＜1.72,Vd1＞52。

6.根据权利要求1或2所述的高像素鱼眼光学系统，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：Nd2＜1.60,Vd2＞61。

7.根据权利要求1或2所述的高像素鱼眼光学系统，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：Nd3＞1.88,Vd3＜40。

8.根据权利要求1或2所述的高像素鱼眼光学系统，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：Nd4＞1.75,Vd4＜50。

9.根据权利要求1或2所述的高像素鱼眼光学系统，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：Nd5＜1.71,Vd5＞55；第六透镜的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足：Nd6＞2.0,Vd6＜20。

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鱼眼光学系统。