CN212808764U - 一种广角镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种广角镜头，其具有易加工、结构简单，稳定的聚焦特性以和热补偿特性，使得杂光、鬼影得到有效控制，适用于摄像系统领域，提高镜头的综合性能。其沿光轴从物侧面到像侧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、第六透镜，其特征在于：所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第五透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述第六透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面。
Description
技术领域
本实用新型涉及镜头结构的技术领域，具体为一种广角镜头。
背景技术
摄像镜头主要为普通广角镜头，一般采用全玻璃结构、其畸变过大，抑或采用仅第一枚玻璃镜片其他都采用塑胶材料结构、其温度补偿表现欠佳，无法满足高端车载市场应用。由于现有的环视镜头存在诸多缺陷，如视场角不足、畸变过大、生产成本高、成像质量不佳、温度补偿特性不佳、结构复杂、光学长度较长等一系列问题。故急需要一款性能稳定、且光学总长较短的广角镜头。
本实用新型采用较少镜片(6片)，实现了超广角，全视场角高于200°、结构简单、光学总长较短(15mm)、采用较少玻璃与塑胶镜片组合的方式降低成本并且保证在低温-40℃与高温85℃下光学特性稳定的成像要求。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种广角镜头，其具有易加工、结构简单，稳定的聚焦特性以和热补偿特性，使得杂光、鬼影得到有效控制，适用于摄像系统领域，提高镜头的综合性能。
一种广角镜头，其技术方案是这样的：其沿光轴从物侧面到像侧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、第六透镜，其特征在于：所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第五透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述第六透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述的第五透镜和第六透镜具体为分离式透镜或组合成胶合透镜；所述的第一透镜和第四透镜均为玻璃透镜，所述第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜均为塑胶非球面透镜。
其进一步特征在于：所述的第一透镜的材料折射率≥1.7；
FOV为广角镜头的最大视场角；D为广角镜头最大视场角所对应的所述第一透镜物侧面的最大通光口径；以及h为广角镜头最大视场角所对应的像高，整个广角镜头满足条件：D/h/FOV≤0.04；
TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；h为广角镜头最大视场角所对应的像高；以及FOV为广角镜头的最大视场角，整个广角镜头满足条件：TTL/h/FOV≤0.05；
广角镜头的最大视场角度FOV、广角镜头的整组焦距值F以及广角镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：(FOV×F)/h≥50；
TTL为所述第一透镜的物侧面中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；F为广角镜头的整组焦距值F，整个广角镜头满足条件：TTL/F≤4.0；
整个广角镜头的光圈数F#满足：1.4≤F#≤2.0；
BFL为所述第六透镜的像侧面的中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；以及TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；整个广角镜头满足条件：BFL/TTL≤0.3。
本实用新型采用六片镜片，第一、四片玻璃镜片，第二、三、五和六片为塑胶镜片，使全视场角可达到200°，并且很好地控制了杂散光，满足超广角镜头的拍摄要求，易加工、结构简单，降低生产成本，且第二、三、五和六片非球面镜片的使用保证镜头高清晰度的成像质量，通过镜片光焦度的合理搭配，实现-40至85℃的自适应调整光学系统的成像性能，使焦移量控制在10μm之内。镜头后端加入滤光片，过滤红外波段对成像的干扰，有效提升了镜头的成像品质；其具有易加工、结构简单，稳定的聚焦特性以和热补偿特性，使得杂光、鬼影得到有效控制，适用于摄像系统领域，提高镜头的综合性能。
附图说明
图1为本实用新型的广角镜头的结构示意图；
图2为本实用新型的具体实施例的MTF曲线图；
图3为本实用新型的具体实施例的成像镜头的场曲、畸变曲线图。
图4为本实用新型实施例在20℃环境下的离焦曲线图；
图5为本实用新型实施例在-40℃环境下的离焦曲线图；
图6为本实用新型实施例在85℃环境下的离焦曲线图。
具体实施方式
一种广角镜头，见图1：其沿光轴从物侧面到像侧面依次包括第一透镜 L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6，第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜L2 具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；第六透镜L6具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；的第五透镜L5和第六透镜L6具体为分离式透镜或组合成胶合透镜；地第一透镜L1 和第四透镜L4均为玻璃透镜，第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6均为塑胶非球面透镜。
的第一透镜L1的材料折射率≥1.7；
FOV为广角镜头的最大视场角；D为广角镜头最大视场角所对应的第一透镜物侧面的最大通光口径；以及h为广角镜头最大视场角所对应的像高，整个广角镜头满足条件：D/h/FOV≤0.04；
TTL为第一透镜L1的物侧面的中心至广角镜头的成像面在光轴上的距离； h为广角镜头最大视场角所对应的像高；以及FOV为广角镜头的最大视场角，整个广角镜头满足条件：TTL/h/FOV≤0.05；
广角镜头的最大视场角度FOV、广角镜头的整组焦距值F以及广角镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：(FOV×F)/h≥50；
TTL为第一透镜L1的物侧面中心至广角镜头的成像面在光轴上的距离；F 为广角镜头的整组焦距值F，整个广角镜头满足条件：TTL/F≤4.0；
整个广角镜头的光圈数F#满足：1.4≤F#≤2.0；
BFL为第六透镜L6的像侧面的中心至广角镜头的成像面在光轴上的距离；以及TTL为第一透镜L1的物侧面的中心至广角镜头的成像面在光轴上的距离；整个广角镜头满足条件：BFL/TTL≤0.3。
本实用新型实施例中提供的透镜的非球面表面满足如下方程式：
其中，Z(h)为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高，c＝1/r，r表示非球面镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、 D、E为高次非球面系数。
具体实施例中，各个透镜的参数如表1所示：
表1
表1中光阑、IR滤光片和保护玻璃表面的曲率半径为Infinity时，表示此表面为平面。
光阑Stop置于第三透镜L3、第四透镜L4之间，胶合组合透镜的像侧面顺次布置有IR滤色片L7、保护玻璃L8、IMA,具体实施例的光学总长为15mm，其光学总长较短。
具体实施例中，各个面的非球面系数值如表2所示：
表2
具体实施例中，各项参数的数值如表3所示：
| 参数 | BFL | TTL(mm) | FOV(°) | D(mm) | H(mm) | Nd1 |
| 数值 | 2.54 | 15.5 | 200 | 11.6 | 4.0 | 1.77 |
在本实施例中，广角镜头的最大视场角度FOV、广角镜头最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D以及广角镜头最大视场角所对应的像高h之间满足D/h/FOV＝0.0145；广角镜头的光学后焦BFL与广角镜头的光学总长度TTL之间满足BFL/TTL＝0.164；以及广角镜头的光学总长度TTL、广角镜头的最大视场角度FOV与广角镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：TTL/h/FOV＝0.019。
其采用六片镜片，第一、四片玻璃镜片，第二、三、五和六片为塑胶镜片，使全视场角可达到200°，并且很好地控制了杂散光，满足超广角镜头的拍摄要求，易加工、结构简单，降低生产成本，且第二、三、五和六片非球面镜片的使用保证镜头高清晰度的成像质量，通过镜片光焦度的合理搭配，实现-40至85℃的自适应调整光学系统的成像性能，使焦移量控制在10μm 之内。镜头后端加入滤光片，过滤红外波段对成像的干扰，有效提升了镜头的成像品质；其具有易加工、结构简单，稳定的聚焦特性以和热补偿特性，使得杂光、鬼影得到有效控制，适用于摄像系统领域，提高镜头的综合性能。其实现了超广角，全视场角高于200°、结构简单、光学总长较短、采用较少玻璃与塑胶镜片组合的方式降低成本并且保证在低温-40℃与高温85℃下光学特性稳定的成像要求。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种广角镜头，其沿光轴从物侧面到像侧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、第六透镜，其特征在于：所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第三透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述第五透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述第六透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；所述的第五透镜和第六透镜具体为分离式透镜或组合成胶合透镜；所述的第一透镜和第四透镜均为玻璃透镜，所述第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜均为塑胶非球面透镜。
2.如权利要求1所述的一种广角镜头，其特征在于：所述的第一透镜的材料折射率≥1.7。
3.如权利要求1所述的一种广角镜头，其特征在于：FOV为广角镜头的最大视场角；D为广角镜头最大视场角所对应的所述第一透镜物侧面的最大通光口径；以及h为广角镜头最大视场角所对应的像高，整个广角镜头满足条件：D/h/FOV≤0.04。
4.如权利要求1所述的一种广角镜头，其特征在于：TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；h为广角镜头最大视场角所对应的像高；以及FOV为广角镜头的最大视场角，整个广角镜头满足条件：TTL/h/FOV≤0.05。
5.如权利要求1所述的一种广角镜头，其特征在于：广角镜头的最大视场角度FOV、广角镜头的整组焦距值F以及广角镜头最大视场角所对应的像高h之间满足：(FOV×F)/h≥50。
6.如权利要求1所述的一种广角镜头，其特征在于：TTL为所述第一透镜的物侧面中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；F为广角镜头的整组焦距值F，整个广角镜头满足条件：TTL/F≤4.0。
7.如权利要求1所述的一种广角镜头，其特征在于：整个广角镜头的光圈数F#满足：1.4≤F#≤2.0。
8.如权利要求1所述的一种广角镜头，其特征在于：BFL为所述第六透镜的像侧面的中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；以及TTL为所述第一透镜的物侧面的中心至广角镜头的成像面在所述光轴上的距离；整个广角镜头满足条件：BFL/TTL≤0.3。
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|---|---|---|---|---|
| CN113467059A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-10-01 | 江西联创电子有限公司 | 红外共焦广角镜头 |
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