CN112698474B - 一种超广角镜头 - Google Patents
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Abstract
一种超广角镜头，其从物方侧到像方侧沿着光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，该第一透镜的光焦度为负；该第二透镜的光焦度为负；该第三透镜的光焦度为正；该孔径光阑设于该第三透镜和该第四透镜之间；该第四透镜的光焦度为正；该第五透镜的光焦度为正；该第六透镜的光焦度为负；该第五透镜和第六透镜构成胶合镜片；该超广角镜头的光学总长TTL满足：14.5mm≤TTL≤15.5mm；超广角镜头的视场角大于180°。本发明的超广角镜头具有总长短、体积轻的优势，采用独立透镜和胶合镜片相结合的方式，通过合理的光焦度分配，使该超广角镜头结构简单，镜片加工相对容易，镜片所用材料相对便宜，从而降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，具体涉及一种超广角镜头。
背景技术
随着智能通信设备的迅速发展以及车载监控的普及，越来越多用户和场合需要获得更广视场角的图像，广角镜头的需求与日日增。很多摄影产品在结构上留给镜头的装配空间越来越小，这就要求广角镜头除了视场角尽可能大之外，镜头的光学总长也要尽可能短，同时保证成像清晰。
现有技术中存在许多采用4G结构的镜头，结构小巧，能做到120°～150°的广角，但受到光学像差的限制，很难做到170°超广角。
采用非球面技术，可以在同等的4G结构下做出视角更大的广角镜头，但非球面加工难度大，玻璃非球面加工和检测技术还没通用化，设备成本很高。
模压塑料非球面可以实现大规模量产，成本客观，但是性能受环境影响大，工作范围在-45℃～+80℃很不理想，会出现温漂，导致像面不清晰，不能满足镜头高清品质的要求。
一些用户更喜欢镜头外观类似鱼眼的效果，需要在设计上刻意将广角镜头裸露在外的表面设计成曲率很大的超凸球面，会增加广角镜头的设计难度。
专利CN105068218A公开了一种超广角镜头，但是光学总长大于20mm，视场角不到180°，不能满足如全景拍摄视场角180°以上的场合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供设计一种光学总长短、视场角大、成本低、且成像清晰的广角镜头，以解决现有的超广角镜头结构复杂且成本较高、长度不够短的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种超广角镜头，其从物方侧到像方侧沿着光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，所述第一透镜的光焦度为负；所述第二透镜的光焦度为负；所述第三透镜的光焦度为正；所述孔径光阑设于所述第三透镜和所述第四透镜之间；所述第四透镜的光焦度为正；所述第五透镜的光焦度为正；所述第六透镜的光焦度为负；所述第五透镜和第六透镜构成胶合镜片；其特征在于，所述超广角镜头的光学总长TTL满足：14.5mm≤TTL≤15.5mm；超广角镜头的视场角大于180°。
在本发明提供的超广角镜头中，所述胶合镜片的焦距f56满足以下条件：6.15mm≤f56≤11.82mm。
在本发明提供的超广角镜头中，
所述第一透镜物方侧为凸面，像方侧为凹面；
所述第二透镜物方侧为凸面，像方侧为凹面；
所述第三透镜物方侧为凸面，像方侧为凹面；
所述第四透镜物方侧为凹面，像方侧为凸面；
所述第五透镜为双凸面；
所述第六透镜物方侧为凹面，像方侧为凸面。
在本发明提供的超广角镜头中，满足以下条件式：
-0.38≤f/f1≤-0.25；
-0.70≤f/f2≤-0.60；
0.30≤f/f3≤0.40；
0.40≤f/f4≤0.50；
0.15≤f/f56≤0.20；其中，
f为整个***的焦距；f1为所述第一透镜L1的焦距；f2为所述第二透镜L2的焦距；f3为所述第三透镜L3的焦距；f4为所述第四透镜L4的焦距；f56为所述胶合透镜的焦距。
在本发明提供的超广角镜头中，满足以下条件式：
|ap1/R1|>0.93；其中，
ap1为所述第一透镜在物方侧表面的有效通光孔径，R1为所述第一透镜物方侧表面的曲率半径。
在本发明提供的超广角镜头中，所述超广角镜头还包括沿着光轴设置在所述第六透镜的像方侧的平行板。
在本发明提供的超广角镜头中，所述超广角镜头还包括沿着光轴设置在所述平行板的像方侧的保护玻璃。
实施本发明提供的超广角镜头，可以达到以下有益效果：
1)解决现有的超广角镜头结构复杂且成本较高、长度不够短的问题；
2)视场角大于180°，可以很方便的拼接成全景摄像头；
3)光学总长小于15.5mm，可以大幅节省结构设计预留的装配空间；
4)可用于车载、监控、扫地机器人等智能家居产品以及AR/VR的slam用途；
5)透镜材质全部是玻璃，不会存在温漂，且易于加工，成本低廉，能够满足镜头高清品质的要求。
6)外观有类似鱼眼的效果。
附图说明
图1为本发明较佳实施例提供的超广角镜头的***结构图；
图2为图1所示超广角镜头的MTF图；
图3为图1所示超广角镜头的离焦量曲线图；
图4为图1所示超广角镜头的场曲、畸变曲线图；
图5为图1所示超广角镜头的垂轴色差图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。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作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。
本发明提供了一种超广角镜头的较佳实施例，所述超广角镜头f＝2.12mm，F/NO＝2.4，2ω＝190°，TTL＝15.4mm。
如图1所示，所述超广角镜头包括由物方侧至像方侧沿光轴依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、孔径光阑S7、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、平行板L7和保护玻璃L8。其中，第一透镜L1的光焦度为负；第一透镜L1的物方侧S1为凸面，像方侧S2为凹面。第二透镜L2的光焦度为负；第二透镜L2的物方侧S3为凸面，像方侧S4为凹面。第三透镜L3的光焦度为正；第三透镜L3的物方侧S5为凸面，像方侧S6为凹面。第四透镜L4的光焦度为正；第四透镜L4的物方侧S8为凹面，像方侧S9为凸面。孔径光阑S7位于第三透镜L3和第四透镜L4之间。第五透镜L5的光焦度为正；第五透镜L5的物方侧S10和像方侧S11均为双凸面。第六透镜L6的光焦度为负；第六透镜L6的物方侧S12为凹面，像方侧S13为凸面。第五透镜L5和第六透镜L6构成胶合镜片。平行板L7可为玻璃平板，其物方侧S14和像方侧S15均为平面，平行板L7的物方侧S14和像方侧S15互相平行。保护玻璃L8可为玻璃平板，其物方侧S16和像方侧S17均为平面，保护玻璃L8的物方侧S16和像方侧S17互相平行。
本实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、孔径光阑S7、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、平行板L7和保护玻璃L8均为玻璃材质。如此，保证所述超广角镜头不会存在温漂，且易于加工，成本低廉，能够满足镜头高清品质的要求。
进一步的，所述超广角镜头满足以下条件式：
-0.38≤f/f1≤-0.25；
-0.70≤f/f2≤-0.60；
0.30≤f/f3≤0.40；
0.40≤f/f4≤0.50；
0.15≤f/f56≤0.20；
其中，f为整个***的焦距；f1为第一透镜L1的焦距；f2为第二透镜L2的焦距；f3为第三透镜L3的焦距；f4为第四透镜L4的焦距；f56为胶合透镜的焦距。
进一步的，所述超广角镜头还满足以下条件式：|ap1/R1|>0.93；其中，ap1为所述第一透镜L1在物方侧表面的有效通光孔径，R1为所述第一透镜L1物方侧表面的曲率半径。如此，使得所述超广角镜头的外观有类似鱼眼的效果。
所述超广角镜头的详细参数如下：
本实施例提供的超广角镜头的MTF图在图2中示出；离焦量曲线图在图3中示出；场曲、畸变曲线图在图4中示出；垂轴色差图在图5中示出。由此，通过检测数据说明所述超广角镜头的优良性能。
在其他的实施例中，所述超广角镜头的光学总长TTL还可以为14.5mm、15.5mm、或是14.5mm与15.5mm之间的任意值，例如，14.6mm、14.7mm、14.8mm、14.9mm、15.0mm、15.1mm、15.2mm、15.3mm等等。
本发明的超广角镜头，具有总长短、体积轻的优势，并且由于采用独立透镜和胶合镜片相结合的方式，通过合理的光焦度分配，使所述超广角镜头结构简单，镜片加工相对容易，镜片所用材料相对便宜，从而降低了成本。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种超广角镜头，其由从物方侧到像方侧沿着光轴依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、孔径光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，其中，所述第一透镜的光焦度为负；所述第二透镜的光焦度为负；所述第三透镜的光焦度为正；所述孔径光阑设于所述第三透镜和所述第四透镜之间；所述第四透镜的光焦度为正；所述第五透镜的光焦度为正；所述第六透镜的光焦度为负；所述第五透镜和第六透镜构成胶合镜片；其特征在于，所述超广角镜头的光学总长TTL满足：14.5mm≤TTL≤15.5mm；超广角镜头的视场角大于180°；超广角镜头满足以下条件式：
-0.38≤f/f1≤-0.25；
-0.70≤f/f2≤-0.60；
0.30≤f/f3≤0.40；
0.40≤f/f4≤0.50；
0.15≤f/f56≤0.20；其中，
f为整个***的焦距；f1为所述第一透镜L1的焦距；f2为所述第二透镜L2的焦距；f3为所述第三透镜L3的焦距；f4为所述第四透镜L4的焦距；f56为所述胶合镜片的焦距。
2.根据权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于，所述胶合镜片的焦距f56满足以下条件：6.15mm≤f56≤11.82mm。
3.根据权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于，
所述第一透镜物方侧为凸面，像方侧为凹面；
所述第二透镜物方侧为凸面，像方侧为凹面；
所述第三透镜物方侧为凸面，像方侧为凹面；
所述第四透镜物方侧为凹面，像方侧为凸面；
所述第五透镜为双凸面；
所述第六透镜物方侧为凹面，像方侧为凸面。
4.根据权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于，满足以下条件式：
|ap1/R1|>0.93；其中，
ap1为所述第一透镜在物方侧表面的有效通光孔径，R1为所述第一透镜物方侧表面的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于，所述超广角镜头还包括沿着光轴设置在所述第六透镜的像方侧的平行板。
6.根据权利要求5所述的超广角镜头，其特征在于，所述超广角镜头还包括沿着光轴设置在所述平行板的像方侧的保护玻璃。
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