CN108490581A - 一种大光圈超广角小畸变成像*** - Google Patents

一种大光圈超广角小畸变成像*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大光圈超广角小畸变成像***，其由物面至像面依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜组成的胶合镜片、光阑孔径A、第五透镜5、第六透镜6和第7透镜7组成的胶合镜片、第八透镜8、第九透镜9、滤光片10和感光片11；其中第一透镜1的口径大小为D1，第一透镜1与感光片6的间距为TL,光学镜头总的焦距为f，D1、TL、f之间满足：0.2<f/TL<0.3,0.6<D1/TL<0.4。本发明有效将大角度光线收拢，实现100°超广角摄像，可使用塑胶镜镜片，降低加工成本，R2面有效中和了其他镜片产生的正畸变量，保证小畸变成像。

Description

一种大光圈超广角小畸变成像***
【技术领域】
本发明专利涉及一种大光圈超广角小畸变成像***。
【背景技术】
现有的光学镜头，普遍视场角在100度附近的TV畸变在10％以上，画面变形量大，应用范围也十分有限。
由于存在上述问题，有必要对其提出解决方案，本发明正是在这样的背景下作出的。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大光圈超广角小畸变成像***。该大光圈超广角小畸变成像***实现了大光圈超广角FOV 100°以上畸变量<3％成像,满足大像面成像，成像清晰。
为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：
一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：由物面至像面依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜组成的胶合镜片、光阑孔径A、第五透镜5、第六透镜6和第7透镜7组成的胶合镜片、第八透镜8、第九透镜9、滤光片10和感光片11；所述第一透镜1为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面；所述第二透镜2为正焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面；所述第三透镜3为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凹面非球面，朝向像面的另一面也为凹面非球面；所述第四透镜4为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第五透镜5为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第六透镜6为正焦距透镜，为双凹透镜；所述第七透镜7为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第8透镜8为负焦距透镜，为弯月形透镜；所述第9透镜9 为正焦距透镜，为M形透镜；其中第一透镜1的口径大小为D1，第一透镜 1与感光片6的间距为TL,光学镜头总的焦距为f，D1、TL、f之间满足： 0.2<f/TL<0.3,0.6<D1/TL<0.4。
如上所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜1的焦距为f1、所述第二透镜2的焦距为f2、所述第三透镜3的焦距为 f3、所述第四透镜4的焦距为f4、所述第五透镜5的焦距为f5、所述第六透镜6的焦距为f6、所述第七透镜7的焦距为f7、所述第八透镜8的焦距为f8、所述第九透镜9的焦距为f9，f1、f2、f8、f9之间满足： -3<f2/f1<-1；；-5<f9/f8<-5。
如上所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜1的色散系数为lens1，所述第8透镜8的色散系数lens8；其中lens1， lens8系数满足如下条件：40<(lens1)<60；45<(lens8)<50。
如上所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜1物方表面到光阑孔径A的距离是T1，光阑孔径A到像面的距离是T2， T1与T2之间满足：0.5<T1/T2<1.0。
如上所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜1、第二透镜2、第八透镜8、第九透镜9、为非球面透镜，第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7透镜为球面透镜，其中第三透镜3与第四透镜4组合为双胶合透镜，第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7透镜组合为三胶合透镜。
如上所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述感光片 11的高度为IMC,所述第一透镜1与所述感光片11的间距为TL，IMC与TL 之间满足：3.7<TL/IMC<4.3。
如上所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：第二透镜2、第九透镜9为玻璃非球面镜片，可调整为塑胶非球面镜片，优化高低温 -10-50°工作性能。
如上所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜8、第四透镜9均为非球面镜片，非球面表面形状满足方程：
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；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
本发明的有益效果是：
1、本发明的第一透镜1为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面，有效将大角度光线收拢，实现100°超广角摄像，可使用塑胶镜镜片，降低加工成本，R2面有效中和了其他镜片产生的正畸变量，保证小畸变成像。
2、本发明新型整个光学结构是采用非球面及胶合球面镜片结构，有效控制了光学色差及光学总长，实现小空间装载，并使***的几何传递函数得到很大提高,实现高清晰成像要求。
3、本发明可满足高低温要求，实现-30-60°环境对焦清晰。
4、本发明FNO<2.0,可实现高亮度，通光口径<18mm，TTL<31mm,有效节省装载空间。
【附图说明】
图1为本发明的示意图。
图2为图1之中的A部放大视图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
如图1、图2所示，一种大光圈超广角小畸变成像***，由物面至像面依次设有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3与第四透镜4组成的胶合镜片、光阑孔径A、第五透镜5、第六透镜6和第7透镜7组成的胶合镜片、第八透镜8、第九透镜9、滤光片10和感光片11；所述第一透镜1为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面，镜片形状很大程度影响畸变量的大小；所述第二透镜2为正焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面；所述第三透镜3为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凹面非球面，朝向像面的另一面也为凹面非球面；所述第四透镜4为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第五透镜5为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第六透镜6为正焦距透镜，为双凹透镜；所述第七透镜7为正焦距透镜，为双凸透镜，两组胶合镜片组优化了整个***的色差状况；所述第8透镜8为负焦距透镜，为弯月形透镜；所述第9透镜9为正焦距透镜，为M形透镜；其中第一透镜1的口径大小为D1，第一透镜1与感光片6的间距为TL,光学镜头总的焦距为f， D1、TL、f之间满足：0.2<f/TL<0.3,0.6<D1/TL<0.4,其中D1尺寸。
如图1、图2所示，根据权利要求1所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜1、第二透镜2、第八透镜8、第九透镜 9、为非球面透镜，第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7透镜为球面透镜，其中第三透镜3与第四透镜4组合为双胶合透镜，第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7透镜组合为三胶合透镜。
如图1、图2所示，根据权利要求1所述的大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述感光片11的高度为IMC,所述第一透镜1与所述感光片11的间距为TL，IMC与TL之间满足：3.7<TL/IMC<4.3。
据权利要求1所述的大光圈超广角小畸变成像***，第二透镜2、第九透镜9为为镜片非球面镜片，若变更为塑胶非球面，同样可满足***要求，若调整为塑胶非球面镜片，同样可满足性能要求，并可优化高低温工作状况。
如图1、图2所示，在本实施例中，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜5、第五透镜6和第六透镜7均为非球面，非球面表面形状满足方程：
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；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。

Claims (8)

1.一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：由物面至像面依次设有第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)与第四透镜(4)组成的胶合镜片、光阑孔径(A)、第五透镜(5)、第六透镜(6)和第7透镜(7)组成的胶合镜片、第八透镜(8)、第九透镜(9)、滤光片(10)和感光片(11)；所述第一透镜(1)为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面；所述第二透镜(2)为正焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面；所述第三透镜(3)为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凹面非球面，朝向像面的另一面也为凹面非球面；所述第四透镜(4)为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第五透镜(5)为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第六透镜(6)为正焦距透镜，为双凹透镜；所述第七透镜(7)为正焦距透镜，为双凸透镜；所述第8透镜(8)为负焦距透镜，为弯月形透镜；所述第9透镜(9)为正焦距透镜，为M形透镜；其中第一透镜(1)的口径大小为D1，第一透镜(1)与感光片(6)的间距为TL,光学镜头总的焦距为f，D1、TL、f之间满足：0.2<f/TL<0.3,0.6<D1/TL<0.4。
2.根据权利要求1所述的一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜(1)的焦距为f1、所述第二透镜(2)的焦距为f2、所述第三透镜(3)的焦距为f3、所述第四透镜(4)的焦距为f4、所述第五透镜(5)的焦距为f5、所述第六透镜(6)的焦距为f6、所述第七透镜(7)的焦距为f7、所述第八透镜(8)的焦距为f8、所述第九透镜(9)的焦距为f9，f1、f2、f8、f9之间满足：-3<f2/f1<-1；；-5<f9/f8<-5。
3.根据权利要求1所述的一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜(1)的色散系数为(lens1)，所述第8透镜(8)的色散系数(lens8)；其中(lens1)，(lens8)系数满足如下条件：40<(lens1)<60；45<(lens8)<50。
4.根据权利要求1所述的一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜(1)物方表面到光阑孔径(A)的距离是T1，光阑孔径(A)到像面的距离是T2，T1与T2之间满足：0.5<T1/T2<1.0。
5.根据权利要求1所述的一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第八透镜(8)、第九透镜(9)、为非球面透镜，第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)透镜为球面透镜，其中第三透镜(3)与第四透镜(4)组合为双胶合透镜，第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)透镜组合为三胶合透镜。
6.根据权利要求1所述的一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述感光片(11)的高度为IMC,所述第一透镜(1)与所述感光片(11)的间距为TL，IMC与TL之间满足：3.7<TL/IMC<4.3。
7.根据权利要求1所述的一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：第二透镜(2)、第九透镜(9)为玻璃非球面镜片，可调整为塑胶非球面镜片，优化高低温-10-50°工作性能。
8.根据权利要求1所述的一种大光圈超广角小畸变成像***，其特征在于：所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(8)、第四透镜(9)均为非球面镜片，非球面表面形状满足方程： 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；(α1)至(α8)分别表示各径向坐标所对应的系数。
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