CN219349250U - 超广角高清成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超广角高清成像系统，包括：沿光轴从物侧至像侧的方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第九透镜具有负光焦度，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第十透镜具有正光焦度，所述第三透镜和所述第四透镜的光焦度相反，所述第四透镜和所述第五透镜的光焦度相反，所述第五透镜和所述第六透镜的光焦度相反；所述第三透镜为凸凸透镜或凹凹透镜，所述第六透镜为凹凸透镜、凹凹透镜或凸凹透镜；超广角高清成像系统的光学总长TTL和超广角高清成像系统的总焦距f满足：7.9≤TTL/f≤9.6。

Description

超广角高清成像系统

技术领域

本实用新型涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种超广角高清成像系统。

背景技术

随着人们对拍摄需求的不断提高，各种相机产品也不断改进创新。运动相机是近些年流行的拍摄产品，通过这种相机，极限运动爱好者可以在高速状态下记录自己的轨迹。对于运动相机的性能，人们也提出了越来越高的要求。

市面上现有的大部分运动相机的像质不够高清，而且达到一定像质要求的镜头，其光圈往往很小，并且存在头部大、重量重的问题。还有，现有的运动相机普遍存在工作一段时间后，拍摄画面变得不那么清晰。

实用新型内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种超广角高清成像系统，具有超广角、大光圈、高解像和小体积的优点，且能长时间保持高解像的性能。

为实现上述发明目的，本实用新型提供一种超广角高清成像系统，包括：沿光轴从物侧至像侧的方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第九透镜具有负光焦度，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第十透镜具有正光焦度，所述第三透镜和所述第四透镜的光焦度相反，所述第四透镜和所述第五透镜的光焦度相反，所述第五透镜和所述第六透镜的光焦度相反；

所述第三透镜为凸凸透镜或凹凹透镜，所述第六透镜为凹凸透镜、凹凹透镜或凸凹透镜；

所述超广角高清成像系统的光学总长TTL和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：7.9≤TTL/f≤9.6。

根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜和所述第二透镜为凸凹透镜，所述第四透镜为凹凸透镜、凸凸透镜或凹凹透镜，所述第五透镜为凹凸透镜、凸凸透镜或凸凹透镜，所述第七透镜的像侧面为凸面，所述第八透镜和所述第十透镜为凸凸透镜，所述第九透镜为凹凹透镜。

根据本实用新型的一个方面，所述超广角高清成像系统还包含由所述第八透镜和所述第九透镜胶合组成的双胶合透镜。

根据本实用新型的一个方面，所述第八透镜的焦距f8和所述第九透镜的焦距f9之间满足条件式：-2.0≤f8/f9≤-1.1。

根据本实用新型的一个方面，所述第八透镜的折射率ND8和所述第九透镜的折射率ND9之间满足条件式：0.1≤|ND8-ND9|≤0.5。

根据本实用新型的一个方面，所述第八透镜的阿贝数VD8和所述第九透镜的阿贝数VD9之间满足条件式：45≤|VD8-VD9|≤60。

根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜的焦距f1和所述第二透镜的焦距f2之间满足条件式：0.1≤f1/f2≤1.4。

根据本实用新型的一个方面，所述第三透镜的焦距f3和所述第四透镜的焦距f4之间满足条件式：-2.4≤f3/f4≤-0.8。

根据本实用新型的一个方面，所述第五透镜的焦距f5和所述第六透镜的焦距f6之间满足条件式：-1.0≤f5/f6≤-0.04。

根据本实用新型的一个方面，所述第七透镜的焦距f7和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：1.7≤f7/f≤4.8。

根据本实用新型的一个方面，所述第十透镜的焦距f10和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：2≤f10/f≤2.9。

根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜至所述第五透镜的前组焦距fa和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：-7≤fa/f≤22。

根据本实用新型的一个方面，所述第六透镜至所述第十透镜的后组焦距fb和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：1.6≤fb/f≤2.7。

根据本实用新型的一个方面，所述超广角高清成像系统的后焦长度BFL和所述超广角高清成像系统的光学总长TTL之间满足条件式：0.1≤BFL/TTL≤0.3。

根据本实用新型的一个方面，所述超广角高清成像系统的总焦距f和所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.1≤f/h≤0.5。

根据本实用新型的一个方面，所述超广角高清成像系统的后焦长度BFL和所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.1≤BFL/h≤0.7。

根据本实用新型的一个方面，所述超广角高清成像系统的最大视场角FOV、所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h和最大视场角下所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D之间满足条件式：1.1≤FOV/h/D≤2.1。

根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜的物侧面的曲率半径R11和所述第一透镜的像侧面的曲率半径R12之间满足条件式：0.4≤(R11-R12)/(R11+R12)≤0.9。

根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜和所述第二透镜在光轴上的间隔距离T12、所述第二透镜和所述第三透镜在光轴上的间隔距离T23之间满足条件式：0.4≤T12/T23≤1.8。

根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜的物侧面的最大有效半径D11和所述第二透镜的物侧面的最大有效半径D21之间满足条件式：1.4≤D11/D21≤1.8。

根据本实用新型的一个方面，所述第五透镜在光轴上的中心厚度CT5、所述第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、所述第五透镜和所述第六透镜在光轴上的间隔距离T56之间满足条件式：0≤T56/(CT5+CT6)≤0.6。

根据本实用新型的一个方面，所述第十透镜的最大口径D10和所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.2≤D10/h≤0.6。

根据本实用新型的方案，该成像系统采用10枚透镜，通过正负光焦度、凸凹形状以及合理参数的设置，可实现成像靶面达到1/1.8”、光圈FNO1.8、视场角FOV＝160°和三千五百万像素的超广角高清成像性能，兼具小体积的优势。同时，该成像系统的主光线入射角CRA小于18°，可适配多款大靶面的感应器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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而言，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示意性表示本实用新型实施例一的超广角高清成像系统的光学架构示意图；

图2示意性表示本实用新型实施例二的超广角高清成像系统的光学架构示意图；

图3示意性表示本实用新型实施例三的超广角高清成像系统的光学架构示意图；

图4示意性表示本实用新型实施例四的超广角高清成像系统的光学架构示意图。

具体实施例

此说明书实施例的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。

此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本实用新型保护范围的任何限制。以下对于优选实施例的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本实用新型并不特别地限定于优选的实施例。本实用新型的范围由权利要求书所界定。

在本说明书实施例中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像侧的表面称为该透镜的像侧面。

如图1-4所示，本实用新型实施例公开的一种超广角高清成像系统，包括：沿光轴从物侧至像侧的方向依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、光阑STO、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。其中，第一透镜L1具有负光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3和第四透镜L4的光焦度相反，第四透镜L4和第五透镜L5的光焦度相反，第五透镜L5和第六透镜L6的光焦度相反，第七透镜L7具有正光焦度，第八透镜L8具有正光焦度，第九透镜L9具有负光焦度，第十透镜L10具有正光焦度。第一透镜L1和第二透镜L2都是凸凹透镜，第三透镜L3为凸凸透镜或凹凹透镜，第四透镜L4为凹凸透镜、凸凸透镜或凹凹透镜，第五透镜L5为凹凸透镜、凸凸透镜或凸凹透镜，第六透镜L6为凹凸透镜、凹凹透镜或凸凹透镜，第七透镜L7的像侧面为凸面，第八透镜L8和第十透镜L10都是凸凸透镜，第九透镜L9为凹凹透镜。上述第一至第十透镜都采用玻璃透镜。

根据本发明的实施例，该超广角高清成像系统还包含由第八透镜L8和第九透镜L9胶合组成的双胶合透镜。一些实施例中，第二透镜L2、第五透镜L5、第六透镜L6和第十透镜L10的面型都采用非球面设计。另一些实施例中，第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第十透镜L10的面型都采用非球面设计。

在上述实施例的方案中，第一透镜L1采用凸凹形状的透镜，有利于将大角度光线的角度变小，减小后组镜片，即位于第一透镜L1像侧方的镜片的光线入射角，更有利于后组像差的校正。第二透镜L2采用凸凹形状的透镜，可进一步将大角度光线的角度变小，同时可分担第一透镜L1的部分负光焦度，更有利于相对照度的提高。第三透镜L3和第四透镜L4的正负透镜组合，有利于将第一透镜L1、第二透镜L2产生的色差、场曲等像差进行补偿，减小后组镜片(位于第四透镜L4像侧方的镜片)校正像差的压力。将第五透镜L5或第六透镜L6设为非球面，有利于整个成像系统将中心视场区域的像差得到更好的校正，更有利于实现更大FNO的要求。正光焦度的第七透镜L7和第八透镜L8，且第八透镜L8设计为双凸形状，有利于将光阑STO附近的大角度光线压低，可让更多的光线进入后端的镜片，即位于第七透镜L7或第八透镜L8像侧方的镜片。将第八透镜L8与第九透镜L9胶合在一起，有助于色差的校正，并使得整个成像系统具有较好的公差敏感度。第十透镜L10的设计有利于主光线角度减小，以便匹配芯片CRA曲线要求。

在上述实施例中，优选地，第八透镜L8的焦距f8和第九透镜L9的焦距f9之间满足条件式：-2.0≤f8/f9≤-1.1。第八透镜L8的折射率ND8和第九透镜L9的折射率ND9之间满足条件式：0.1≤|ND8-ND9|≤0.5。第八透镜L8的阿贝数VD8和第九透镜L9的阿贝数VD9之间满足条件式：45≤|VD8-VD9|≤60。通过合理选择由L8、L9胶合组成的双胶合透镜的材料，L8、L9两枚透镜的材料折射率一大一小，色散系数一高一低，合理控制胶合透镜的焦距比值，进而有效校正该成像系统的球差、彗差、轴向色差。

根据本实用新型的实施例，第一透镜L1的焦距f1和第二透镜L2的焦距f2之间满足条件式：0.1≤f1/f2≤1.4。通过合理分配第一透镜L1和第二透镜L2的焦距及其组合，可以在满足加工条件的同时更好地实现超广角视场。

根据本实用新型的实施例，第三透镜L3的焦距f3和第四透镜L4的焦距f4之间满足条件式：-2.4≤f3/f4≤-0.8。通过合理分配第三透镜L3和第四透镜L4的焦距及其组合，有利于减小前两枚镜片，即L1和L2产生的色差和场曲。

根据本实用新型的实施例，第五透镜L5的焦距f5和第六透镜L6的焦距f6之间满足条件式：-1.0≤f5/f6≤-0.04。通过合理分配第五透镜L5和第六透镜L6的焦距，也有利于校正整个成像系统中心视场区域的像差。

根据本实用新型的实施例，第七透镜L7的焦距f7和超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：1.7≤f7/f≤4.8。通过限制第七透镜L7的光焦度，可以更好的实现后组镜片(位于L7像侧方的透镜)的光焦度分配。

根据本实用新型的实施例，第十透镜L10的焦距f10和超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：2≤f10/f≤2.9。通过合理设置第十透镜L10的焦距及其范围，有利于改善镜头的热补偿，平衡光学镜头的像差。

根据本实用新型的实施例，超广角高清成像系统的前组焦距fa和超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：-7≤fa/f≤22。超广角高清成像系统的后组焦距fb和超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：1.6≤fb/f≤2.7。其中，前组焦距fa是指第一、二、三、四、五透镜的组合焦距；后组焦距fb是指第六、七、八、九、十透镜的组合焦距。通过对镜头前组和镜头整体的焦距比值，以及后组和镜头整体的焦距比值的控制，可使成像系统具备小体积的特点。采用前五后五结构，可进一步降低畸变，提高系统性能。

根据本实用新型的实施例，超广角高清成像系统的光学总长TTL和超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：7.9≤TTL/f≤9.6。通过对镜头总长TTL和镜头焦距f的比值的控制，可使该成像系统进一步缩小体积，实现更加的小型化。

根据本实用新型的实施例，超广角高清成像系统的后焦长度BFL(本实用新型实施例中的后焦长度BFL指的是第十透镜L10的像侧面中心至像面IMA的中心距离)和超广角高清成像系统的光学总长TTL之间满足条件式：0.1≤BFL/TTL≤0.3。通过对镜头后焦和镜头总长的比值的设计，可使镜头适用于大部分的光学产品。

根据本实用新型的实施例，超广角高清成像系统的总焦距f和超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.1≤f/h≤0.5，使光学镜头具有大靶面的特点，成像靶面可达到1/1.8”。

根据本实用新型的实施例，超广角高清成像系统的后焦长度BFL和超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.1≤BFL/h≤0.7，不仅可以缩小镜头的长度，有利于组装，而且可以减小CRA，使得镜头CRA与传感器差异小，光线可以平稳过渡到像面IMA，能量利用率高。

根据本实用新型的实施例，超广角高清成像系统的最大视场角FOV、超广角高清成像系统最大视场角下的像高h和超广角高清成像系统最大视场角下第一透镜L1的物侧面的最大通光口径D之间满足条件式：1.1≤FOV/h/D≤2.1。通过控制视场角、像高及最大通光口径间的比值范围，可有效控制其视点位置，保证通光口径满足设计需求。

根据本实用新型的实施例，第一透镜L1的物侧面的曲率半径R11和第一透镜L1的像侧面的曲率半径R12之间满足条件式：0.4≤(R11-R12)/(R11+R12)≤0.9。通过合理分配第一透镜L1物侧面和像侧面的曲率半径，可以更好的实现超广角，实现大角度、大像面，同时控制第一透镜L1的外径，有利于镜片的加工。

根据本实用新型的实施例，第一透镜L1和第二透镜L2在光轴上的间隔距离T12、第二透镜L2和第三透镜L3在光轴上的间隔距离T23之间满足条件式：0.4≤T12/T23≤1.8。通过控制第一、第二透镜的空气间隔T12和第二、第三透镜的空气间隔T23，可以更好的矫正系统彗差，并降低系统的公差敏感度。

根据本实用新型的实施例，第一透镜L1的物侧面的最大有效半径D11和第二透镜L2的物侧面的最大有效半径D21之间满足条件式：1.4≤D11/D21≤1.8。在满足加工条件的基础上，如此设计第一、第二透镜物侧面的最大有效半径，有利于更好的矫正系统的像散、场曲等轴外像差。

根据本实用新型的实施例，第五透镜L5在光轴上的中心厚度CT5、第六透镜L6在光轴上的中心厚度CT6、第五透镜L5和第六透镜L6在光轴上的间隔距离T56之间满足条件式：0≤T56/(CT5+CT6)≤0.6。通过合理分配第五、第六透镜的中心厚度以及二者的空气间隔，可以更好的实现消温漂的特性，并且能够有效矫正彗差、像散等轴外像差。

根据本实用新型的实施例，第十透镜L10的最大口径D10和超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.2≤D10/h≤0.6。通过对第十透镜L10的上述参数的设计并满足该条件，可以使得整体光线相对平缓过渡到像面IMA，减小CRA，镜头的容差性和可制造性强。

综上所述，根据以上设计方案，本实用新型实施例的超广角高清成像系统可实现成像靶面可达到1/1.8”的大像面、FNO1.8的大光圈、视场角160°和三千五百万像素的超广角高清成像性能，兼具小体积的优势，并具有长时间维持此超高质量成像的能力。同时，该成像系统的主光线入射角CRA小于18°，可适配多款大靶面的感应器，应用前景广阔且极大地提升了该镜头产品的市场竞争力。并通过镜片不同材料的配合使用，使镜头实现了-40～85°温度范围内基本上都保持3500万像素的高清像质。

下面以四个实施例结合附图和表格来具体说明本实用新型的超广角高清成像系统。在下列各个实施例中，本实用新型将光阑STO记为一面，将平行平板C记为两面，将像面IMA记为一面，将双胶合透镜的胶合面记为一面。

具体符合上述条件式的各个实施例的参数如下表1所示：

表1

在本实用新型的实施例中，该超广角高清成像系统的非球面透镜满足下列公式：

在上述公式中，z为沿光轴方向，垂直于光轴的高度为h的位置处曲面到顶点的轴向距离；c表示非球面曲面顶点处的曲率；k为圆锥系数；A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆···分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶···非球面系数。

实施例一

参见图1，本实施例中，第一透镜L1具有负光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度，第四透镜L4具有负光焦度，第五透镜L5具有正光焦度，第六透镜L6具有负光焦度，第七透镜L7具有正光焦度，第八透镜L8具有正光焦度，第九透镜L9具有负光焦度，第十透镜L10具有正光焦度。光阑STO位于第五透镜L5和第六透镜L6之间。

沿光轴从物侧至像侧的方向，第一透镜L1为凸凹透镜，第二透镜L2为凸凹透镜，第三透镜L3为凸凸透镜，第四透镜L4为凹凹透镜，第五透镜L5为凸凸透镜，第六透镜L6为凹凹透镜，第七透镜L7为凸凸透镜，第八透镜L8为凸凸透镜，第九透镜L9为凹凹透镜，第十透镜L10为凸凸透镜。

第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7和第十透镜L10都是非球面透镜。

本实施例包含一枚由第八透镜L8和第九透镜L9胶合组成的双胶合透镜。

本实施例的超广角高清成像系统中各透镜的相关参数，包括：表面序号(Surf)、表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)和阿贝数(Vd)，如下表2所示。

表2

本实施例的超广角高清成像系统各非球面透镜的非球面系数，包括：该表面的二次曲面常数K、四阶非球面系数A₄、六阶非球面系数A₆、八阶非球面系数A₈、十阶非球面系数A₁₀和十二阶非球面系数A₁₂，如下表3所示。

Surf

K

A4

A6

A8

A10

A12

3

-0.0233

8.7616E-03

-1.4619E-03

1.3062E-04

-6.5805E-06

1.2786E-07

4

-0.4119

1.1316E-02

-1.8064E-03

-1.6483E-04

6.9403E-05

-6.2306E-06

5

0.0000

2.5167E-03

-3.2047E-04

1.9954E-05

8.9509E-07

-2.9349E-07

6

0.0000

4.9214E-03

-1.3770E-03

2.2070E-05

8.9407E-06

-3.7644E-07

9

1.2956

1.4032E-02

-1.1655E-03

3.1775E-04

-7.8872E-05

6.8601E-06

10

0.0000

2.2993E-02

-7.8663E-04

1.1981E-03

-3.0166E-04

1.6342E-05

12

-29.3120

9.5033E-03

-1.0360E-03

4.6353E-04

-8.5264E-05

-2.4068E-06

13

25.4880

2.6588E-03

9.6767E-05

-3.3337E-05

-2.4910E-06

-1.4485E-06

14

0.0000

4.7996E-03

5.1424E-04

-3.3134E-04

5.2139E-05

-3.7501E-06

15

-0.2388

1.2237E-03

-1.6131E-04

-1.8139E-05

-2.7441E-06

1.3958E-07

19

2.0247

2.2207E-03

-1.7979E-04

2.0083E-06

2.7110E-07

-1.7586E-08

20

-0.2716

9.7410E-03

-1.3531E-04

1.3685E-05

-1.2014E-06

3.1417E-08

表3

结合图1及上述表1至表3所示，本实施例的超广角高清成像系统可实现成像靶面可达到1/1.8”的大像面、FNO1.8的大光圈、视场角160°和三千五百万像素的超广角高清成像性能，兼具小体积的优势。并具有长时间维持此超高质量成像的能力。

实施例二

参见图2，本实施例中，第一透镜L1具有负光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度，第四透镜L4具有负光焦度，第五透镜L5具有正光焦度，第六透镜L6具有负光焦度，第七透镜L7具有正光焦度，第八透镜L8具有正光焦度，第九透镜L9具有负光焦度，第十透镜L10具有正光焦度。光阑STO位于第五透镜L5和第六透镜L6之间。

沿光轴从物侧至像侧的方向，第一透镜L1为凸凹透镜，第二透镜L2为凸凹透镜，第三透镜L3为凸凸透镜，第四透镜L4为凹凹透镜，第五透镜L5为凸凸透镜，第六透镜L6为凹凸透镜，第七透镜L7为凸凸透镜，第八透镜L8为凸凸透镜，第九透镜L9为凹凹透镜，第十透镜L10为凸凸透镜。

第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第十透镜L10都是非球面透镜。

本实施例包含一枚由第八透镜L8和第九透镜L9胶合组成的双胶合透镜。

本实施例的超广角高清成像系统中各透镜的相关参数，包括：表面序号(Surf)、表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)和阿贝数(Vd)，如下表4所示。

表4

本实施例的超广角高清成像系统各非球面透镜的非球面系数，包括：该表面的二次曲面常数K、四阶非球面系数A₄、六阶非球面系数A₆、八阶非球面系数A₈、十阶非球面系数A₁₀和十二阶非球面系数A₁₂，如下表5所示。

表5

结合图2及上述表1、表4和表5所示，本实施例的超广角高清成像系统可实现成像靶面可达到1/1.8”的大像面、FNO1.8的大光圈、视场角160°和三千五百万像素的超广角高清成像性能，兼具小体积的优势。并具有长时间维持此超高质量成像的能力。

实施例三

参见图3，本实施例中，第一透镜L1具有负光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度，第四透镜L4具有负光焦度，第五透镜L5具有正光焦度，第六透镜L6具有负光焦度，第七透镜L7具有正光焦度，第八透镜L8具有正光焦度，第九透镜L9具有负光焦度，第十透镜L10具有正光焦度。光阑STO位于第五透镜L5和第六透镜L6之间。

沿光轴从物侧至像侧的方向，第一透镜L1为凸凹透镜，第二透镜L2为凸凹透镜，第三透镜L3为凸凸透镜，第四透镜L4为凹凸透镜，第五透镜L5为凸凹透镜，第六透镜L6为凹凹透镜，第七透镜L7为凹凸透镜，第八透镜L8为凸凸透镜，第九透镜L9为凹凹透镜，第十透镜L10为凸凸透镜。

第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5、第七透镜L7和第十透镜L10都是非球面透镜。

本实施例包含一枚由第八透镜L8和第九透镜L9胶合组成的双胶合透镜。

本实施例的超广角高清成像系统中各透镜的相关参数，包括：表面序号(Surf)、表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)和阿贝数(Vd)，如下表6所示。

/>

表6

本实施例的超广角高清成像系统各非球面透镜的非球面系数，包括：该表面的二次曲面常数K、四阶非球面系数A₄、六阶非球面系数A₆、八阶非球面系数A₈、十阶非球面系数A₁₀和十二阶非球面系数A₁₂，如下表7所示。

Surf

K

A4

A6

A8

A10

A12

3

0.0000

1.0249E-02

-1.5350E-03

1.4581E-04

-6.5240E-06

6.3285E-08

4

0.0244

1.1965E-02

-2.1499E-03

-5.3260E-05

6.3377E-05

-6.2786E-06

5

0.0000

3.1093E-04

-5.5025E-04

6.9775E-05

-3.4764E-06

-9.6830E-09

6

0.0000

-5.6302E-04

-1.5697E-03

1.5761E-04

-3.8898E-06

-1.0856E-07

9

-2.3012

1.1662E-02

-7.5460E-04

1.6113E-04

-2.6433E-05

1.9433E-06

10

0.0000

1.8982E-02

3.9282E-04

6.1482E-04

-1.8129E-04

1.7499E-05

14

0.0000

1.1818E-02

-2.5664E-04

3.6123E-05

-1.9781E-05

1.4712E-06

15

0.5562

5.2188E-03

-1.3557E-06

1.4962E-05

-2.5647E-06

3.0289E-07

19

2.6220

4.4274E-03

-3.9797E-04

1.3657E-05

-5.5162E-08

-3.7789E-08

20

-0.0852

1.0046E-02

-1.9992E-04

6.3812E-06

-1.2462E-06

2.7217E-08

表7

结合图3及上述表1、表6和表7所示，本实施例的超广角高清成像系统可实现成像靶面可达到1/1.8”的大像面、FNO1.8的大光圈、视场角160°和三千五百万像素的超广角高清成像性能，兼具小体积的优势。并具有长时间维持此超高质量成像的能力。

实施例四

参见图4，本实施例中，第一透镜L1具有负光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有负光焦度，第四透镜L4具有正光焦度，第五透镜L5具有负光焦度，第六透镜L6具有正光焦度，第七透镜L7具有正光焦度，第八透镜L8具有正光焦度，第九透镜L9具有负光焦度，第十透镜L10具有正光焦度。光阑STO位于第五透镜L5和第六透镜L6之间。

沿光轴从物侧至像侧的方向，第一透镜L1为凸凹透镜，第二透镜L2为凸凹透镜，第三透镜L3为凹凹透镜，第四透镜L4为凸凸透镜，第五透镜L5为凹凸透镜，第六透镜L6为凸凹透镜，第七透镜L7为凸凸透镜，第八透镜L8为凸凸透镜，第九透镜L9为凹凹透镜，第十透镜L10为凸凸透镜。

第二透镜L2、第五透镜L5、第六透镜L6和第十透镜L10都是非球面透镜。

本实施例包含两枚双胶合透镜，其中一枚由第三透镜L3和第四透镜L4胶合组成，另一枚由第八透镜L8和第九透镜L9胶合组成。

本实施例的超广角高清成像系统中各透镜的相关参数，包括：表面序号(Surf)、表面类型(Type)、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料的折射率(Nd)和阿贝数(Vd)，如下表8所示。

表8

本实施例的超广角高清成像系统各非球面透镜的非球面系数，包括：该表面的二次曲面常数K、四阶非球面系数A₄、六阶非球面系数A₆、八阶非球面系数A₈、十阶非球面系数A₁₀和十二阶非球面系数A₁₂，如下表9所示。

Surf

K

A4

A6

A8

A10

A12

3

0.0000

9.9347E-03

-7.8020E-04

7.1689E-05

-4.3355E-06

8.9003E-08

4

-30.0

1.3956E-02

-9.7534E-04

1.3818E-04

-1.3596E-05

3.8655E-07

8

0.0000

3.4970E-03

-5.9493E-05

5.1785E-06

6.5764E-07

-1.5165E-07

9

0.0000

1.3686E-03

7.4244E-05

1.9761E-05

-5.0226E-06

1.2458E-07

11

0.0000

2.0114E-04

7.3869E-05

-1.4312E-05

-2.6329E-07

-1.7409E-07

12

0.0000

6.2436E-04

6.9114E-06

-2.2140E-05

3.0689E-06

-2.6292E-07

18

7.7937

-2.3098E-03

1.5014E-04

-3.0128E-05

2.1922E-06

-2.7520E-08

19

0.0000

1.5481E-03

4.3131E-06

3.1503E-06

-1.0385E-06

6.5054E-08

表9

结合图4及上述表1、表8和表9所示，本实施例的超广角高清成像系统可实现成像靶面可达到1/1.8”的大像面、FNO1.8的大光圈、视场角160°和三千五百万像素的超广角高清成像性能，兼具小体积的优势。并具有长时间维持此超高质量成像的能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种超广角高清成像系统，其特征在于，包括：沿光轴从物侧至像侧的方向依次排列的第一透镜(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)、第七透镜(L7)、第八透镜(L8)、第九透镜(L9)和第十透镜(L10)，所述第一透镜(L1)、所述第二透镜(L2)、所述第九透镜(L9)具有负光焦度，所述第七透镜(L7)、所述第八透镜(L8)、所述第十透镜(L10)具有正光焦度，所述第三透镜(L3)和所述第四透镜(L4)的光焦度相反，所述第四透镜(L4)和所述第五透镜(L5)的光焦度相反，所述第五透镜(L5)和所述第六透镜(L6)的光焦度相反；

所述第三透镜(L3)为凸凸透镜或凹凹透镜，所述第六透镜(L6)为凹凸透镜、凹凹透镜或凸凹透镜；

所述超广角高清成像系统的光学总长TTL和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：7.9≤TTL/f≤9.6。

2.根据权利要求1所述的超广角高清成像系统，其特征在于，沿光轴从物侧至像侧的方向，所述第一透镜(L1)和所述第二透镜(L2)为凸凹透镜，所述第四透镜(L4)为凹凸透镜、凸凸透镜或凹凹透镜，所述第五透镜(L5)为凹凸透镜、凸凸透镜或凸凹透镜，所述第七透镜(L7)的像侧面为凸面，所述第八透镜(L8)和所述第十透镜(L10)为凸凸透镜，所述第九透镜(L9)为凹凹透镜。

3.根据权利要求1所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述超广角高清成像系统还包含由所述第八透镜(L8)和所述第九透镜(L9)胶合组成的双胶合透镜。

4.根据权利要求3所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第八透镜(L8)的焦距f8和所述第九透镜(L9)的焦距f9之间满足条件式：-2.0≤f8/f9≤-1.1。

5.根据权利要求3所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第八透镜(L8)的折射率ND8和所述第九透镜(L9)的折射率ND9之间满足条件式：0.1≤|ND8-ND9|≤0.5。

6.根据权利要求3所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第八透镜(L8)的阿贝数VD8和所述第九透镜(L9)的阿贝数VD9之间满足条件式：45≤|VD8-VD9|≤60。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)的焦距f1和所述第二透镜(L2)的焦距f2之间满足条件式：0.1≤f1/f2≤1.4。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第三透镜(L3)的焦距f3和所述第四透镜(L4)的焦距f4之间满足条件式：-2.4≤f3/f4≤-0.8。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第五透镜(L5)的焦距f5和所述第六透镜(L6)的焦距f6之间满足条件式：-1.0≤f5/f6≤-0.04。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第七透镜(L7)的焦距f7和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：1.7≤f7/f≤4.8。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第十透镜(L10)的焦距f10和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：2≤f10/f≤2.9。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)至所述第五透镜(L5)的组合焦距fa和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：-7≤fa/f≤22。

13.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第六透镜(L6)至所述第十透镜(L10)的组合焦距fb和所述超广角高清成像系统的总焦距f之间满足条件式：1.6≤fb/f≤2.7。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述超广角高清成像系统的后焦长度BFL和所述超广角高清成像系统的光学总长TTL之间满足条件式：0.1≤BFL/TTL≤0.3。

15.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述超广角高清成像系统的总焦距f和所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.1≤f/h≤0.5。

16.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述超广角高清成像系统的后焦长度BFL和所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.1≤BFL/h≤0.7。

17.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述超广角高清成像系统的最大视场角FOV、所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h和最大视场角下所述第一透镜(L1)的物侧面的最大通光口径D之间满足条件式：1.1≤FOV/h/D≤2.1。

18.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)的物侧面的曲率半径R11和所述第一透镜(L1)的像侧面的曲率半径R12之间满足条件式：0.4≤(R11-R12)/(R11+R12)≤0.9。

19.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)和所述第二透镜(L2)在光轴上的间隔距离T12、所述第二透镜(L2)和所述第三透镜(L3)在光轴上的间隔距离T23之间满足条件式：0.4≤T12/T23≤1.8。

20.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)的物侧面的最大有效半径D11和所述第二透镜(L2)的物侧面的最大有效半径D21之间满足条件式：1.4≤D11/D21≤1.8。

21.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第五透镜(L5)在光轴上的中心厚度CT5、所述第六透镜(L6)在光轴上的中心厚度CT6、所述第五透镜(L5)和所述第六透镜(L6)在光轴上的间隔距离T56之间满足条件式：0≤T56/(CT5+CT6)≤0.6。

22.根据权利要求1至6中任一项所述的超广角高清成像系统，其特征在于，所述第十透镜(L10)的最大口径D10和所述超广角高清成像系统最大视场角下的像高h之间满足条件式：0.2≤D10/h≤0.6。

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