WO2022156123A1 - 一种4p大视角大相对照度镜头 - Google Patents

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张若金
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
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    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Definitions

  • the invention relates to the technical field of lenses, and more particularly to a 4P lens with large viewing angle and high relative illumination.
  • the lens can capture a large field of view, but also the image brightness uniformity.
  • this patent provides a 4P lens with large field of view and large relative illumination that can meet the above requirements.
  • the purpose of the present invention is to provide a 4P lens with large viewing angle and large relative illuminance, which can meet the shooting requirements of a large field of view, and at the same time, can achieve a large relative illuminance and make the brightness of the captured image uniform.
  • the present invention provides the following technical solutions:
  • a 4P lens with large viewing angle and large relative illuminance starting from the object side, along the optical axis to the image side, the elements are arranged in the following order: a first lens, a second lens, a third lens, an aperture stop, and a fourth lens; it is characterized in that , the object-side surface of the first lens is convex; the second lens is a negative lens; the third lens is a positive lens; the aperture stop; the fourth lens is a positive lens; group, its comprehensive focal length is negative; the fourth lens, aperture stop and third lens form the rear group lens group, and its comprehensive focal length is positive.
  • the integrated focal length of the first lens and the second lens is f12; the integrated focal length of the third lens, the aperture stop, and the fourth lens is f34; and The following conditions: -1.5 ⁇ f12/f34 ⁇ -0.5.
  • the sag of the first surface of the first lens from the center to the edge of the effective diameter is Sag1
  • the semi-diameter of the effective diameter of the first surface of the first lens is SD1
  • the half of the maximum field of view of the lens is H-FOV
  • the following conditions are met: Sag1/SD1>0.05*tan(H-FOV).
  • the present invention has the following advantages:
  • the first lens has a convex surface on the object side, which is conducive to realizing large relative illuminance; (2) the second lens is a negative lens, and the comprehensive focal length of the first lens and the second lens is negative, which is conducive to realizing a large field of view;
  • the combination of lens, aperture diaphragm, and fourth lens is responsible for the main optical power and plays the main imaging function.
  • Figure 1 is a schematic structural diagram of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph of a relative illuminance RI curve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an optical fan diagram of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram of field curvature and distortion curves according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an MTF resolution curve according to an embodiment of the present invention.
  • the object side S1 of the first lens L1 is convex, and the image side S2 is concave; the object side of the second lens L2 is S3, and the image side is S4; the object side of the third lens L3 is S5, and the image side is S6; The object side of the four-lens L4 is S8, and the image side is S9;.
  • the 4P lens with large viewing angle and large relative illumination described in this embodiment not only effectively controls chromatic aberration and astigmatism, but also improves the peripheral relative illumination and obtains better imaging quality. and large relative illumination to make the image brightness uniform.

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Abstract

一种4P大视角大相对照度镜头，从物方开始沿光轴到像方依次由第一透镜（L1）、第二透镜（L2）、第三透镜（L3）、孔径光阑（STOP）、第四透镜（L4）组成；第一透镜（L1）物方表面为凸面；第二透镜（L2）为负透镜；第三透镜（L3）为正透镜；第四透镜（L4）为正透镜；第一透镜（L1）和第二透镜（L2）形成综合焦距为负的前群镜片组；第四透镜（L4）、孔径光阑（STOP）和第三透镜（L3）形成综合焦距为正的后群镜片组。第一透镜（L1）的物方表面为凸面利于实现大的相对照度；第二透镜（L2）为负透镜且第一透镜和第二透镜的综合焦距为负利于实现大视场角；第三透镜（L3）、孔径光阑（STOP）、第四透镜（L4）组合，担负主要的光焦度，起主要的成像功能。

Description

一种4P大视角大相对照度镜头 技术领域
本发明涉及镜头技术领域，更具体的说是涉及一种4P大视角大相对照度镜头。
背景技术
在一些应用领域(比如医学、工业、环保、科研、测量、搜寻、交通、家用电器，以及其他各种领域)，不仅需要镜头能够拍摄的视场大，同时还需要拍摄的图像亮度均匀。
因此，本专利提供一种可以满足上述要求的4P大视场角大相对照度的镜头。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种既可以满足大视场拍摄要求，同时也能实现较大的相对照度，使拍摄的图像亮度均匀的4P大视角大相对照度镜头。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种4P大视角大相对照度镜头，从物方开始，沿光轴到像方，元件排列顺序如下：第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜；其特征在于，所述第一透镜物方表面为凸面；第二透镜为负透镜；第三透镜为正透镜；孔径光阑；第四透镜为正透镜；其中，第一透镜和第二透镜形成前群镜片组，其综合焦距为负；第四透镜、孔径光阑和第三透镜形成后群镜片组，其综合焦距为正。
优选的，在上述一种4P大视角大相对照度镜头中，所述第一透镜和第二透镜的综合焦距为f12；第三透镜、孔径光阑、第四透镜的综合焦距为f34；且满足以下条件：-1.5<f12/f34<-0.5。
优选的，在上述一种4P大视角大相对照度镜头中，所述第一透镜的第一表面从中心到有效径边缘的垂度为Sag1，第一透镜第一表面有效径的半口径为SD1，镜头最大视场角的一半为H-FOV，且满足以下条件：Sag1/SD1>0.05*tan(H-FOV)。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
第一透镜，物方表面为凸面，利于实现大的相对照度；(2)第二透镜，为负透镜，第一透镜和第二透镜的综合焦距为负，利于实现大视场角；第三透镜、孔径光阑、第四透镜组合，担负主要的光焦度，起主要的成像功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的结构示意图。
图2附图为本发明实施例结构示意图。
图3附图为本发明实施例的相对照度RI曲线图。
图4附图为本发明实施例的光扇图。
图5附图为本发明实施例的场曲和畸变曲线图。
图6附图为本发明实施例的MTF解像曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
一种4P大视角大相对照度镜头，从物方开始，沿光轴到像方，元件排列顺序如下：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、孔径光阑STOP、第四透镜L4；其特征在于，所述第一透镜L1物方表面为凸面；第二透镜L2为负透镜；第三透镜L3为正透镜；孔径光阑STOP；第四透镜L4为正透镜；其中，第一透镜L1和第二透镜L2形成前群镜片组，其综合焦距为负；第四透镜L4、孔径光阑STOP和第三透镜L3形成后群镜片组，其综合焦距为正。
其中，第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面；第二透镜L2的物侧面为S3，像侧面为S4；第三透镜L3的物侧面为S5，像侧面为S6；第四透镜L4的物侧面为S8，像侧面为S9；。
本实施例的具体参数如表1。
Figure PCTCN2021099580-appb-000001
和非球面系数A4、A6、A8、A10、A12如以下表2。
表面序号 1 2 3 4 5 6 8 9
表面名称 L1s1 L1s2 L2s1 L2s2 L3s1 L3s2 L4s1 L4s2
K 1.94E+01 7.93E-01 -2.47E+00 -8.55E-01 -4.11E-01 2.00E+01 -4.40E+01 -2.28E+00
                 
A4 7.05E-02 1.55E-01 -6.43E-02 -8.60E-01 1.31E-01 1.28E-01 8.12E-02 -1.88E-01
A6 -9.19E-03 -6.95E-02 -1.87E-02 8.52E-01 2.57E-01 -2.89E-01 9.17E-01 -6.68E-01
A8 -2.21E-03 2.88E-02 -2.82E-02 1.05E+00 1.15E+00 2.59E+01 -1.06E+01 3.01E+00
A10 -2.14E-05 -8.99E-03 3.80E-02 -1.18E+00 1.43E+00 -1.39E+02 2.79E+01 -5.40E+00
A12 0 0 -9.36E-03 -1.11E+01 -2.58E+00 2.73E+02 -2.62E+01 4.55E-01
[表2]
上述透镜满足的条件如表3所示。
Figure PCTCN2021099580-appb-000002
[表3]
本实施例所述的4P大视角大相对照度镜头，不仅有效控制了色差、象散，提升了周边相对照度，获得较好的成像品质，参见附图3-6，同时，实现大视场角和大相对照度，使图像画面亮度均匀。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

  1. 一种4P大视角大相对照度镜头，从物方开始，沿光轴到像方，元件排列顺序如下：第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、孔径光阑(STOP)、第四透镜(L4)；其特征在于，所述第一透镜(L1)物方表面为凸面；第二透镜(L2)为负透镜；第三透镜(L3)为正透镜；孔径光阑(STOP)；第四透镜(L4)为正透镜；其中，第一透镜(L1)和第二透镜(L2)形成前群镜片组，其综合焦距为负；第四透镜(L4)、孔径光阑(STOP)和第三透镜(L3)形成后群镜片组，其综合焦距为正。
  2. 根据权利要求1所述的一种4P大视角大相对照度镜头，其特征在于，所述第一透镜(L1)和第二透镜(L2)的综合焦距为f12；第三透镜(L3)、孔径光阑(STOP)、第四透镜(L4)的综合焦距为f34；且满足以下条件：-1.5<f12/f34<-0.5。
  3. 根据权利要求1所述的一种4P大视角大相对照度镜头，其特征在于，所述第一透镜的第一表面(L1S1)从中心到有效径边缘的垂度为Sag1，第一透镜第一表面(L1S1)有效径的半口径为SD1，镜头最大视场角的一半为H-FOV，且满足以下条件：Sag1/SD1>0.05*tan(H-FOV)。
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