CN105866930A - 一种高清镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高清镜头，从物侧至像侧依次设有：具有正光焦度的前透镜群组、光阑、具有正光焦度的后透镜群组和成像面，所述的前透镜群组包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述的第一透镜和第二透镜的光焦度为负，所述的第三透镜的光焦度为正，所述的后透镜群组包括从物侧至像侧依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述的第四透镜和第六透镜的光焦度为正，所述的第五透镜的光焦度为负，所述的第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均为塑胶非球面透镜。本发明视场角大，成本低、清晰度高、通光能力强。

Description

一种高清镜头

【技术领域】

本发明涉及一种高清镜头。

【背景技术】

目前行车纠纷、交通事故等普遍存在，为了确保行车安全，很多汽车都加装车载镜头。但是现在一般的车载镜头的视场范围有限、清晰度较差，而且通光量较弱，所以现在的车载镜头已经不能满足社会需求。

因此，本发明正是基于上述现有技术存在的缺点而提出的。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种视场角大，成本低、清晰度高、通光能力强的高清镜头。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高清镜头，其特征在于：从物侧至像侧依次设有：具有正光焦度的前透镜群组100、光阑200、具有正光焦度的后透镜群组300和成像面400，所述的前透镜群组100包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3，所述的第一透镜1和第二透镜2的光焦度为负，所述的第三透镜3的光焦度为正，所述的后透镜群组300包括从物侧至像侧依次设置的第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6，所述的第四透镜4和第六透镜6的光焦度为正，所述的第五透镜5的光焦度为负，所述的第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑胶非球面透镜。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的第一透镜1为弯月形透镜，并且其朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面；所述的第二透镜2的两个表面均为凹面；所述的第三透镜3朝向物侧的表面为凹面、朝向像侧的表面为凸面。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的第四透镜4的两个表面均为凸面；所述的第五透镜5的两个表面均为凹面；所述的第六透镜6的两个表面均为凸面。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的前透镜群组100和后透镜群组300满足如下表达式：3.14≤F_before≤9.38，2.35≤F_before/F≤7.8，3.5≤F_after≤5.12，61≤F_after/F≤4.25，0.62≤F_before/F_after≤2.68；其中，F_before为前透镜群组100的焦距，F_after为后透镜群组300的焦距，F为高清镜头的总焦距。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3满足如下表达式：1.7≤Nd₁≤1.9，56≤Vd₁≤65，1.6≤Nd₂≤1.8，50≤Vd₂≤55，1.51≤Nd₃≤1.55，50≤Vd₃≤57；其中，Nd₁、Nd₂、Nd₃分别为第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的折射率，Vd₁、Vd₂、Vd₃分别为第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的阿贝数。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的高清镜头满足如下表达式：0.72≤T2≤1.3，0.65≤T1/T2≤1.97，0.25≤(T1+T2+T3)/TTL≤0.44；其中，T1、T2、T3分别为第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的中心厚度，TTL为高清镜头的总长。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的高清镜头满足下述公式：2W≥210°，8.8≤TTL/F≤11.17；其中，2W为高清镜头的视场角，TTL为高清镜头的总长，F为高清镜头的总焦距。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的第一透镜1和第二透镜2为玻璃球面透镜，所述的第六透镜6与成像面400之间设有滤光片500。

如上所述的高清镜头，其特征在于：所述的第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的非球面表面形状满足如下方程：

$Z=\frac{{\mathrm{cy}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{y}^2}}+a_1{y}^2+a_2{y}^4+a_3{y}^6+a_4{y}^8+a_5{y}^{10}+a_6{y}^{12}+a_7{y}^{14}+a_8{y}^{16},$

在公式中，参数c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；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；a₁至a₈分别表示各径向坐标所对应的系数。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明从物侧至像侧依次设有具有正光焦度的前透镜群组、光阑和具有正光焦度的后透镜群组。这种结构使得本发明能够成为最大视场角达到220°的超大广角、大的相对孔径和四百万像素的高清镜头，也能保证在-40℃～+85℃的温度范围内仍具有较高的清晰度，特别适用于环境恶劣车载环境。

2、本发明能够有效将宽的视场角汇聚进镜头光学***，并降低镜头光学***的公差敏感性，提高镜头的光学性能。

3、本发明有效矫正***轴向色差过大，且能保证第一透镜有较小的口径，这对镜头小型化更有益处。

4、本发明有效缩短镜头总长，使得镜头光学***有更大的孔径，光圈数达到F2.0。

5、本发明的滤光片能过滤一部分光线，以减少杂光和光斑等，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性；第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜为塑胶非球面透镜，从而实现较高的分辨率能匹配400万像素光学传感器，使本发明的锐利度、色彩还原性得到显著提升。

6、本发明视场角大、成本低、清晰度高、通光能力强，适合推广应用。

【附图说明】

图1是本发明示意图；

图2是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作进一步描述：

一种高清镜头，从物侧至像侧依次设有：具有正光焦度的前透镜群组100、光阑200、具有正光焦度的后透镜群组300和成像面400，所述的前透镜群组100包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3，所述的第一透镜1和第二透镜2的光焦度为负，所述的第三透镜3的光焦度为正，所述的后透镜群组300包括从物侧至像侧依次设置的第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6，所述的第四透镜4和第六透镜6的光焦度为正，所述的第五透镜5的光焦度为负，所述的第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑胶非球面透镜。这种结构使得本发明能够成为最大视场角达到220°的超大广角、大的相对孔径和四百万像素的高清镜头，也能保证在-40℃～+85℃的温度范围内仍具有较高的清晰度，特别适用于环境恶劣车载环境。第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6为塑胶非球面透镜，一方面减少镜片数量和质量，并降低成本，另一方面实现较高的分辨率，能够匹配400万像素光学传感器，使本发明的锐利度、色彩还原性得到显著提升。

所述的第一透镜1为弯月形透镜，并且其朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面；所述的第二透镜2的两个表面均为凹面；所述的第三透镜3朝向物侧的表面为凹面、朝向像侧的表面为凸面。

所述的第四透镜4的两个表面均为凸面；所述的第五透镜5的两个表面均为凹面；所述的第六透镜6的两个表面均为凸面。

所述的第一透镜1和第二透镜2为玻璃球面透镜，所述的第六透镜6与成像面400之间设有滤光片500。高清镜头的第一透镜1采用玻璃镜片，能有效保护镜头在使用过程中防止刮伤，也能使镜头抵抗恶劣环境的变化影响。滤光片500能过滤一部分光线，以减少杂光和光斑等，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。

所述的前透镜群组100和后透镜群组300满足如下表达式：3.14≤F_before≤9.38，2.35≤F_before/F≤7.8，3.5≤F_after≤5.12，61≤F_after/F≤4.25，0.62≤F_before/F_after≤2.68；其中，F_before为前透镜群组100的焦距，F_after为后透镜群组300的焦距，F为高清镜头的总焦距。满足上述表达式的焦距分配能够有效将宽的视场角汇聚进高清镜头光学***，并降低光学***的公差敏感性，提高光学***的相对亮度。

所述的第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3满足如下表达式：1.7≤Nd₁≤1.9，56≤Vd₁≤65，1.6≤Nd₂≤1.8，50≤Vd₂≤55，1.51≤Nd₃≤1.55，50≤Vd₃≤57；其中，Nd₁、Nd₂、Nd₃分别为第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的折射率，Vd₁、Vd₂、Vd₃分别为第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的阿贝数。第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的折射率和阿贝数满足上述表达式，能够有效矫正高清镜头光学***轴向色差过大，且能保证第一透镜1有较小的口径，这对镜头小型化更有益处。

所述的车高清镜头满足如下表达式：0.72≤T2≤1.3，0.65≤T1/T2≤1.97，0.25≤(T1+T2+T3)/TTL≤0.44；其中，T1、T2、T3分别为第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的中心厚度，TTL为高清镜头的总长。因此，能够有效缩短镜头总长，使得高清镜头光学***有更大的孔径，光圈数达到F2.0。

所述的高清镜头满足下述公式：2W≥210°，8.8≤TTL/F≤11.17；其中，2W为高清镜头的视场角，TTL为高清镜头的总长，F为高清镜头的总焦距。因此，高清镜头的光学性能得到提升，清晰度高，通光能力强。

所述的第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的非球面表面形状满足如下方程：

$Z=\frac{{\mathrm{cy}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{y}^2}}+a_1{y}^2+a_2{y}^4+a_3{y}^6+a_4{y}^8+a_5{y}^{10}+a_6{y}^{12}+a_7{y}^{14}+a_8{y}^{16},$

在公式中，参数c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；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；a₁至a₈分别表示各径向坐标所对应的系数。

Claims (9)

1.一种高清镜头，其特征在于：从物侧至像侧依次设有：具有正光焦度的前透镜群组(100)、光阑(200)、具有正光焦度的后透镜群组(300)和成像面(400)，所述的前透镜群组(100)包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)，所述的第一透镜(1)和第二透镜(2)的光焦度为负，所述的第三透镜(3)的光焦度为正，所述的后透镜群组(300)包括从物侧至像侧依次设置的第四透镜(4)、第五透镜(5)和第六透镜(6)，所述的第四透镜(4)和第六透镜(6)的光焦度为正，所述的第五透镜(5)的光焦度为负，所述的第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)和第六透镜(6)均为塑胶非球面透镜。

2.根据权利要求1所述的高清镜头，其特征在于：所述的第一透镜(1)为弯月形透镜，并且其朝向物侧的表面为凸面、朝向像侧的表面为凹面；所述的第二透镜(2)的两个表面均为凹面；所述的第三透镜(3)朝向物侧的表面为凹面、朝向像侧的表面为凸面。

3.根据权利要求2所述的高清镜头，其特征在于：所述的第四透镜(4)的两个表面均为凸面；所述的第五透镜(5)的两个表面均为凹面；所述的第六透镜(6)的两个表面均为凸面。

4.根据权利要求1或2或3所述的高清镜头，其特征在于：所述的前透镜群组(100)和后透镜群组(300)满足如下表达式：3.14≤F_before≤9.38，2.35≤F_before/F≤7.8，3.5≤F_after≤5.12，61≤F_after/F≤4.25，0.62≤F_before/F_after≤2.68；其中，F_before为前透镜群组(100)的焦距，F_after为后透镜群组(300)的焦距，F为高清镜头的总焦距。

5.根据权利要求4所述的高清镜头，其特征在于：所述的第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)满足如下表达式：1.7≤Nd₁≤1.9，56≤Vd₁≤65，1.6≤Nd₂≤1.8，50≤Vd₂≤55，1.51≤Nd₃≤1.55，50≤Vd₃≤57；其中，Nd₁、Nd₂、Nd₃分别为第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)的折射率，Vd₁、Vd₂、Vd₃分别为第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)的阿贝数。

6.根据权利要求5所述的高清镜头，其特征在于：所述的高清镜头满足如下表达式：0.72≤T2≤1.3，0.65≤T1/T2≤1.97，0.25≤(T1+T2+T3)/TTL≤0.44；其中，T1、T2、T3分别为第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)的中心厚度，TTL为高清镜头的总长。

7.根据权利要求6所述的高清镜头，其特征在于：所述的高清镜头满足下述公式：2W≥210°，8.8≤TTL/F≤11.17；其中，2W为高清镜头的视场角，TTL为高清镜头的总长，F为高清镜头的总焦距。

8.根据权利要求7所述的高清镜头，其特征在于：所述的第一透镜(1)和第二透镜(2)为玻璃球面透镜，所述的第六透镜(6)与成像面(400)之间设有滤光片(500)。

9.根据权利要求1所述的高清镜头，其特征在于：所述的第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)和第六透镜(6)的非球面表面形状满足如下方程：

$Z=\frac{{\mathrm{cy}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{y}^2}}+a_1{y}^2+a_2{y}^4+a_3{y}^6+a_4{y}^8+a_5{y}^{10}+a_6{y}^{12}+a_7{y}^{14}+a_8{y}^{16},$

在公式中，参数c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；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；a₁至a₈分别表示各径向坐标所对应的系数。