CN105301745A - 一种超广角光学*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超广角光学***,从物侧到像面依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、滤光片和感光片,第二透镜和第三透镜之间设有光阑;第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,满足:2<f1/f2<3,-2<f3/f4<-1,-2<f4/f5<0。本发明解决了超广角镜头的视场压缩问题,有效降低大角度光线在镜头主面的高度,使镜头整体长度缩小,降低了结构公差敏感性,使得镜头整体像面均匀、亮度高、孔径大,其光圈数达到F2.0,实现了220°以上的超广角成像。
Description
【技术领域】
本发明涉及光学镜头,尤其是一种超广角光学***。
【背景技术】
现有的监控镜头中,其视场角一般小于140°,为了满足全方位监控,则需要相应地转动监控镜头,且转动的幅度较大,否则无法对较大视野内的景物进行全面实时的监控。因此,容易产生死角,致使监控不到位。
本发明正是基于上述现有技术存在的缺点提出的。
【发明内容】
本发明克服了现有技术的不足,提供了一种超广角、超薄、体积小,适用于小视距,小空间,超广角的清晰成像,可用于车载和定焦监控的高像素光学镜头。包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,通过优化各个透镜及其之间的参数,实现了220°以上视场范围的高像质、大孔径成像,可以达到车载及环视监控的超广角范围成像要求,减小镜头转动的幅度,避免出现监控死角而致使监控不到位的现象。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种超广角光学***,其特征在于从物侧9到像面依次设置有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、滤光片6和感光片7,所述第二透镜2和第三透镜3之间设有光阑8;
所述第一透镜1、第二透镜2第四透镜4为负焦距透镜,所述第三透镜3和第五透镜5为正焦距透镜;
所述第一透镜1朝向物侧9一面和朝向像面一面均为球面;
所述第二透镜2朝向物侧9一面和朝向像面一面均为扁圆形非球面;
所述第三透镜3及第四透镜4为胶合结构;
所述第三透镜3及第四透镜4朝向物侧9一面和朝向像面一面均为球面;
所述第五透镜5朝向物侧9一面为双曲线非球面,所述第五透镜5朝向像面的一面为椭圆非球面;
所述第一透镜1的焦距为f1,第二透镜2的焦距为f2,第三透镜3的焦距为f3,第四透镜4的焦距为f4,第五透镜5的焦距为f5,满足:2<f1/f2<3,-2<f3/f4<-1,-2<f4/f5<0。
如上所述一种超广角光学***,其特征在于所述第一透镜1的色散系数为lens1、第二透镜2的色散系数为lens2、第三透镜3的色散系数为lens3、第四透镜4的色散系数为lens4,第五透镜5的色散系数为lens5,满足:lens1+lens2+lens5≥45;lens3+lens4≤30。
如上所述一种超广角光学***,其特征在于所述光学***的焦距为EFL和后焦为BFL,所述第三透镜3的中心厚度为T3,第四透镜4的中心厚度为T4,第一透镜1与第二透镜2的间距为A1,第二透镜2与第三透镜3的间距为A2,第四透镜4与第五透镜5的间距为A4,所述第一透镜1与感光片7的间距为TL,满足:0.08<EFL/TL<0.05;0.2<BFL/TL<0.3;5<T3/T4<10;0.3<T3/T1+T2+T3+T4<0.6;2<A2/A1<4;65<A2/A4<70;0.5<A2/A1+A2+A4<1;0.2<A2/TL<0.3。
如上所述一种超广角光学***,其特征在于所述第一透镜1第三透镜3和第四透镜4为玻璃球面透镜,所述第二透镜2及第五透镜5为塑胶非球面透镜。
与现有技术相比,本发明是一种超广角光学***,具有如下优点:
1、本发明的镜头中,各个透镜的焦距满足:2<f1/f2<3,-2<f3/f4<-1,-2<f4/f5<0。解决了超广角镜头的视场压缩问题,有效降低大角度光线在镜头主面的高度,使镜头整体长度缩小,降低了结构公差敏感性,使得镜头整体像面均匀、亮度高、孔径大,其光圈数达到F2.0,实现了220°以上的超广角成像。
2、本发明镜头的第三透镜和第四透镜采用胶合结构,位于光阑一侧,能有效的降低色差、提高锐度。
3、本发明镜头中各透镜的色散系数,满足如下关系式:lens1+lens2+lens5≥45;lens3+lens4≤30。采用上述配置解决了镜头轴向色差过大的问题,有效提高了中心分辨率。
4、本发明镜头采用玻璃球面透镜与塑胶非球面透镜结合,实现温度冲击对成像质量的补偿,保证镜头在较大范围的温度环境下-40摄氏度~+80摄氏度都有优良的性能;且此种结构有效提高了镜头的几何传递函数,使得该镜头产品的税利度、透过率及色彩还原性得到显著提升;玻璃材料有较高的折射率,可以有效的压缩总长,使镜头实现超薄化。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明,其中:
图1为本发明中各个透镜的布置示意图。
图2为本发明的光路示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
本发明一种超广角光学***,如图1和图2所示,从物侧9到像面依次设置有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、滤光片6和感光片7,所述第二透镜2和第三透镜3之间设有光阑8。
所述第一透镜1、第二透镜2第四透镜4为负焦距透镜,所述第三透镜3和第五透镜5为正焦距透镜;
所述第一透镜1朝向物侧9一面和朝向像面一面均为球面;
所述第二透镜2朝向物侧9一面和朝向像面一面均为扁圆形非球面;
所述第三透镜3及第四透镜4为胶合结构;
所述第三透镜3及第四透镜4朝向物侧9一面和朝向像面一面均为球面;
所述第五透镜5朝向物侧9一面为双曲线非球面,所述第五透镜5朝向像面的一面为椭圆非球面;
所述第一透镜1的焦距为f1,第二透镜2的焦距为f2,第三透镜3的焦距为f3,第四透镜4的焦距为f4,第五透镜5的焦距为f5,满足:2<f1/f2<3,-2<f3/f4<-1,-2<f4/f5<0。
所述第一透镜1、第三透镜3和第四透镜4为玻璃球面透镜,且第三透镜3和第四透镜4为胶合结构,所述第二透镜2和第五透镜5为塑胶非球面透镜,采用玻璃球面透镜与塑胶非球面透镜结合,有效提高了镜头的几何传递函数,降低温飘,减小总长,使得该镜头产品的税利度、透过率及色彩还原性得到显著提升。
在本实施例中,所述第二透镜2及第五透镜5为非球面透镜,其非球面表面形状方程Z满足:
Z=cy2/{1+√[1-1+kc2y2]}+α1y2+α2y4+α3y6+α4y8
+α5y10+α6y12+α7y14+α8y16
其中,参数c为各个非球面透镜半径所对应的曲率,y为各个非球面透镜径向坐标,其单位与透镜长度单位相同,k为各个非球面透镜圆锥二次曲线系数,α1至α8分别表示各个非球面透镜径向坐标所对应的系数。
当k系数小于-1时,透镜的面形曲线为双曲线;当k系数等于-1时,透镜的面形曲线为抛物线;当k系数介于-1到0之间时,透镜的面形曲线为椭圆;当k系数等于0时,透镜的面形曲线为圆形;当k系数大于0时,透镜的面形曲线为扁圆形。
所述第一透镜1的焦距为f1,第二透镜2的焦距为f2,第三透镜3的焦距为f3,第四透镜4的焦距为f4,第五透镜5的焦距为f5,满足:2<f1/f2<3;-2<f3/f4<-1;-2<f4/f5<0。
第一透镜1的色散系数为lens1,第二透镜2的色散系数为lens2,第三透镜3的色散系数为lens3,第四透镜4的色散系数为lens4,第五透镜5的色散系数为lens5,满足:lens1+lens2+lens5≥45;lens3+lens4≤30。
所述光学***的焦距为EFL,后焦为BFL,所述第三透镜3的中心厚度为T3,第四透镜4的中心厚度为T4,第一透镜1与第二透镜2的间距为A1,第二透镜2与第三透镜3的间距为A2,第四透镜4与第五透镜5的间距为A4,所述第一透镜1与感光片7的间距为TL,满足:0.08<EFL/TL<0.05;0.2<BFL/TL<0.3;5<T3/T4<10;0.3<T3/T1+T2+T3+T4<0.6;2<A2/A1<4;65<A2/A4<70;0.5<A2/A1+A2+A4<1;0.2<A2/TL<0.3。
Claims (4)
1.一种超广角光学***,其特征在于从物侧(9)到像面依次设置有第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、滤光片(6)和感光片(7),所述第二透镜(2)和第三透镜(3)之间设有光阑(8);
所述第一透镜(1)、第二透镜(2)第四透镜(4)为负焦距透镜,所述第三透镜(3)和第五透镜(5)为正焦距透镜;
所述第一透镜(1)朝向物侧(9)一面和朝向像面一面均为球面;
所述第二透镜(2)朝向物侧(9)一面和朝向像面一面均为扁圆形非球面;
所述第三透镜(3)及第四透镜(4)为胶合结构;
所述第三透镜(3)及第四透镜(4)朝向物侧(9)一面和朝向像面一面均为球面;
所述第五透镜(5)朝向物侧(9)一面为双曲线非球面,所述第五透镜(5)朝向像面的一面为椭圆非球面;
所述第一透镜(1)的焦距为(f1),第二透镜(2)的焦距为(f2),第三透镜(3)的焦距为(f3),第四透镜(4)的焦距为(f4),第五透镜(5)的焦距为(f5),满足:2<(f1)/(f2)<3,-2<(f3)/(f4)<-1,-2<(f4)/(f5)<0。
2.根据权利要求1所述一种超广角光学***,其特征在于所述第一透镜(1)的色散系数为(lens1)、第二透镜(2)的色散系数为(lens2)、第三透镜(3)的色散系数为(lens3)、第四透镜(4)的色散系数为(lens4),第五透镜(5)的色散系数为(lens5),满足:(lens1)+(lens2)+(lens5)≥45;(lens3)+(lens4)≤30。
3.根据权利要求1所述一种超广角光学***,其特征在于所述光学***的焦距为(EFL)和后焦为(BFL),所述第三透镜(3)的中心厚度为(T3),第四透镜(4)的中心厚度为(T4),第一透镜(1)与第二透镜(2)的间距为(A1),第二透镜(2)与第三透镜(3)的间距为(A2),第四透镜(4)与第五透镜(5)的间距为(A4),所述第一透镜(1)与感光片(7)的间距为(TL),满足:0.08<(EFL)/(TL)<0.05;0.2<(BFL)/(TL)<0.3;5<(T3)/(T4)<10;0.3<(T3)/(T1)+(T2)+(T3)+(T4)<0.6;2<(A2)/(A1)<4;65<(A2)/(A4)<70;0.5<(A2)/(A1)+(A2)+(A4)<1;0.2<(A2)/(TL)<0.3。
4.根据权利要求1所述一种超广角光学***,其特征在于所述第一透镜(1)第三透镜(3)和第四透镜(4)为玻璃球面透镜,所述第二透镜(2)及第五透镜(5)为塑胶非球面透镜。
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CN106125259A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-16 | 北京耐德佳显示技术有限公司 | 广角成像透镜 |
CN106932885A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-07-07 | 广东思锐光学股份有限公司 | 一种鱼眼镜头 |
CN107144942A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-08 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种红外共焦光学成像*** |
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