CN208921955U - 大光圈光学系统及其应用的摄像模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种大光圈光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、以及第六透镜；第一透镜的像面侧为凹面，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，像面侧为凹面，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；第六透镜的物面侧为凸面，其光焦度为正。另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；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、高像素等良好性能，适用于车载成像领域。
Description
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，尤其是一种大光圈光学系统及其应用的摄像模组。
背景技术：
现有应用于车载成像领域的光学系统或摄像模组，普遍存在镜片数量多，结构复杂的问题。
发明内容：
为克服现有应用于车载成像领域的光学系统或摄像模组，普遍存在镜片数量多，结构复杂的问题，本实用新型实施例提供了一种大光圈光学系统。
一种大光圈光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、以及第六透镜；
第一透镜的像面侧为凹面，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，像面侧为凹面，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；
第六透镜的物面侧为凸面，其光焦度为正。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。
一种摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的大光圈光学系统。
本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；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、高像素等良好性能，适用于车载成像领域。
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为本实用新型的第一实施例的光学系统或摄像模组的结构示意图；
图2为本实用新型的光学系统或摄像模组的25℃下的畸变曲线图；
图3为本实用新型的光学系统或摄像模组的25℃下的MTF曲线图；
图4为本实用新型的光学系统或摄像模组的25℃下的相对照度图；
图5为本实用新型的光学系统或摄像模组的-40℃下的MTF曲线图；
图6为本实用新型的光学系统或摄像模组的105℃下的MTF曲线图；
图7为本实用新型的第二实施例的光学系统或摄像模组的结构示意图；
图8为本实用新型的第三实施例的光学系统或摄像模组的结构示意图；
图9为本实用新型的第四实施例的光学系统或摄像模组的结构示意图。
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。
当本实用新型实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一：本实用新型实施例提供了一种大光圈光学系统，沿光轴从物面到像面8依次包括：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、以及第六透镜6。如图1所示：
第一透镜1的物面侧为凹面，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，像面侧为凹面，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；
第六透镜6的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。
本实用新型实施例之光学系统，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；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、高像素等良好性能，适用于车载成像领域。
进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成组合透镜。结构简单，可保证良好的光学性能。
再进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，组合透镜的焦距f45满足：5<f45<50。结构简单，可保证良好的光学性能。
又进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，光学系统的各透镜满足如下条件：
(1)-25<f1<-5；
(2)-25<f2<-5；
(3)5<f3<25；
(4)2<f4<10；
(5)-25<f5<-5；
(6)5<f6<50；
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，f6为第六透镜的焦距。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、高像素等良好光学性能。
更进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第一透镜1的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足：1.70<Nd1<1.95，30<Vd1<60；第一透镜的焦距f1满足：-5<f1/f<-1.2，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。
再进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第二透镜2的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：1.50<Nd2<1.70，40<Vd2<60；第二透镜的焦距f2满足：-5<f2/f<-1.8，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。
又进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第三透镜3的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：1.50<Nd3<1.70，20<Vd3<40；第三透镜的焦距f3满足：1.5<f3/f<5，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。
更进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第四透镜4的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：1.70<Nd4<1.88，20<Vd4<55；第四透镜的焦距f4满足：0.5<f4/f<2.5，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。
再进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第五透镜5的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足：1.80<Nd5<2.05，15<Vd5<35；第三透镜的焦距f5满足：-5<f5/f<-1.5，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。
又进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第六透镜6的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足：1.45<Nd6<1.65，45<Vd6<65；第六透镜的焦距f6满足：2<f6/f<10，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可保证良好的光学性能。
更进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，光学系统的光阑STO设置在第三透镜3与第四透镜4之间。结构简单，用来调节光束的强度。
再进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第六透镜6与像面8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。
又进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第二透镜2、第三透镜3、以及第六透镜6均为塑料非球面透镜。采用玻璃球面与塑料非球面相结合的结构，可以有效地实现消球差和低成本生产。
具体地，结合图1，在本实施例中，本光学系统的第一透镜1的焦距f1＝-10.173，第二透镜2的焦距f2＝-12.925，第三透镜3的焦距f3＝12.310，第四透镜4的焦距f4＝5.022，第五透镜5的焦距f5＝-11.860，第六透镜6的焦距f6＝25.289。本实施例中，光学系统的各项基本参数如下表所示：
| 表面 | 曲率半径R(mm) | 厚度D(mm) | 折射率Nd | 色散值Vd |
| S1 | -100.00 | 1.00 | 1.80 | 46.5 |
| S2 | 9.00 | 1.00 | ||
| S3 | 5.00 | 2.00 | 1.53 | 56.0 |
| S4 | 2.50 | 2.00 | ||
| S5 | 6.50 | 5.00 | 1.63 | 23.3 |
| S6 | 25.00 | 0.50 | ||
| S7 | INFINITY | 0.00 | ||
| S8 | 15.00 | 5.50 | 1.84 | 23.7 |
| S9 | -5.00 | 1.00 | 1.92 | 20.8 |
| S10 | -10.00 | 2.50 | ||
| S11 | 10.00 | 6.00 | 1.53 | 56.0 |
| S12 | 30.00 | 0.50 | ||
| S13 | INFINITY | 0.30 | 1.516 | 64.19 |
| S14 | INFINITY | 0.10 | ||
| S15 | INFINITY | 0.00 |
上表中，沿光轴从物面到像面8，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为光阑STO；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对应为第六透镜6的两个表面；S13、S14为第六透镜6与像面8之间的带通滤光片的两个表面；S15为像面8。
更具体地，第二透镜2、第三透镜3、以及第六透镜6均为非球面形状，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、第三透镜3的S5表面和S6表面、以及第六透镜6的S11表面和S12表面的非球面相关数值如下表所示：
| K | A1 | A2 | A3 | A4 | |
| S3 | -5.00 | 0 | 0.000104675587016000 | -0.000619856528579800 | 0.000038789316717930 |
| S4 | -1.00 | 0 | -0.008353201293963001 | -0.000892341700357900 | 0.000098029733555950 |
| S5 | -8.00 | 0 | 0.005403373934680000 | -0.000368060969336000 | 0.000019444907418860 |
| S6 | 25.00 | 0 | 0.001174256854702000 | 0.000058730034874830 | -0.000007170785765268 |
| S11 | -7.00 | 0 | 0.000827838098924300 | 0.000001583606768428 | -0.000000443055784154 |
| S12 | -150.00 | 0 | -0.000843831194318700 | 0.000058400788009880 | -0.000001715009883989 |
从图2至图6中可以看出，本实施例中的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。
一种摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的大光圈光学系统。
本实用新型实施例之摄像模组，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；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、高像素等良好性能，适用于车载成像领域。
实施例二：如图7所示，本实用新型实施例提供的大光圈光学系统或摄像模组，其与实施例一不同之处在于，
第一透镜1的物面侧为凹面，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，像面侧为凹面，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；
第六透镜6的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正。
本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；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、高像素等良好性能，适用于车载成像领域。
实施例三：如图8所示，本实用新型实施例提供的大光圈光学系统或摄像模组，其与实施例一不同之处在于，
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，像面侧为凹面，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；
第六透镜6的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。
本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；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、高像素等良好性能，适用于车载成像领域。
实施例四：如图9所示，本实用新型实施例提供的大光圈光学系统或摄像模组，其与实施例一不同之处在于，
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，像面侧为凹面，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；
第六透镜6的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正。
本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由6枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；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、高像素等良好性能，适用于车载成像领域。
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)
1.一种大光圈光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、以及第六透镜；其特征在于，
第一透镜的像面侧为凹面，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，像面侧为凹面，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；
第六透镜的物面侧为凸面，其光焦度为正。
2.如权利要求1所述的大光圈光学系统，其特征在于，第四透镜和第五透镜相互胶合形成组合透镜。
3.如权利要求2所述的大光圈光学系统，其特征在于，组合透镜的焦距f45满足：5<f45<50。
4.如权利要求1所述的大光圈光学系统，其特征在于，光学系统的各透镜满足如下条件：
(1)-25<f1<-5；
(2)-25<f2<-5；
(3)5<f3<25；
(4)2<f4<10；
(5)-25<f5<-5；
(6)5<f6<50；
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，f6为第六透镜的焦距。
5.如权利要求1所述的大光圈光学系统，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：1.70<Nd1<1.95，30<Vd1<60；第一透镜的焦距f1满足：-5<f1/f<-1.2，f为整个光学系统的焦距。
6.如权利要求1所述的大光圈光学系统，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：1.50<Nd2<1.70，40<Vd2<60；第二透镜的焦距f2满足：-5<f2/f<-1.8，f为整个光学系统的焦距。
7.如权利要求1所述的大光圈光学系统，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：1.50<Nd3<1.70，20<Vd3<40；第三透镜的焦距f3满足：1.5<f3/f<5，f为整个光学系统的焦距。
8.如权利要求1所述的大光圈光学系统，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：1.70<Nd4<1.88，20<Vd4<55；第四透镜的焦距f4满足：0.5<f4/f<2.5，f为整个光学系统的焦距。
9.如权利要求1所述的大光圈光学系统，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：1.80<Nd5<2.05，15<Vd5<35；第三透镜的焦距f5满足：-5<f5/f<-1.5，f为整个光学系统的焦距。
10.一种摄像模组，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任一项所述的大光圈光学系统。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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