CN204731477U - 一种高像素智能摄像光学***及其应用的镜头 - Google Patents
一种高像素智能摄像光学***及其应用的镜头 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种高像素智能摄像光学***,沿光轴从物面到像面依次至少包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、以及第四透镜,所述第一透镜为双凹负透镜;所述第二透镜为非球面双凸正透镜;所述第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶合透镜,且具有正光焦度;光学***满足如下条件:1)-3<f1/f<-0.9、2)1.2<f2/f<3、3)2.5<f34/f<5,其中,f1表示第一透镜的焦距,f2表示第二透镜的焦距,f34表示第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶合透镜后的组合焦距,f为整个光学***的有效焦距。本实用新型实施例还公开了一种镜头。本实用新型可以保证整个光学***或镜头具有高性能成像质量、以及日夜共焦的性能,适用于智能家居安防***。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种高像素智能摄像光学***及其应用的镜头,尤其是一种应用于智能家居安防***(如可视门铃或者IPCamera相机等)中的高像素智能摄像光学***及镜头。
背景技术:
目前的应用于智能家居安防***中的智能摄像光学***或镜头,为降低成本,存在无法保证高性能成像质量、以及日夜共焦的问题。
发明内容:
为克服现有技术中无法保证高性能成像质量、以及日夜共焦的问题,本实用新型实施例一方面提供了一种高像素智能摄像光学***。
一种高像素智能摄像光学***,沿光轴从物面到像面依次至少包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、以及第四透镜,所述第一透镜为双凹负透镜;所述第二透镜为非球面双凸正透镜;所述第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶合透镜,且具有正光焦度;光学***满足如下条件:
1)-3<f1/f<-0.9,其中,f1表示第一透镜的焦距,f为整个光学***的有效焦距;
2)1.2<f2/f<3,其中,f2表示第二透镜的焦距,f为整个光学***的有效焦距;
3)2.5<f34/f<5,其中,f34表示第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶合透镜后的组合焦距,f为整个光学***的有效焦距。
另一方面,本实用新型实施例还提供了一种镜头。
一种镜头,镜头内安装有上述所述的高像素智能摄像光学***。
本实用新型实施例,第一透镜满足条件:-3<f1/f<-0.9,对光线有发散作用,用于接收较大角度范围入射的光线;第二透镜满足条件:1.2<f2/f<3,用于将经过第一透镜的光线会聚,同时具有校正光学***或镜头像差的作用;第三、四透镜满足条件:2.5<f34/f<5,对光线具有较好的会聚作用,同时具有平衡该光学***或镜头像差的作用;从而保证整个光学***或镜头具有高性能成像质量、以及日夜共焦的性能,无论是在白天还是黑夜,均能共焦并形成高像素影像,适用于智能家居安防***。
附图说明:
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的光学***或镜头的结构示意图;
图2为本实用新型的光学***或镜头的场曲和畸变曲线图;
图3为本实用新型的光学***或镜头的可见光下的MTF图;
图4为本实用新型的光学***或镜头的红外光下的MTF图;
图5为本实用新型的光学***或镜头的相对照度图;
图6为本实用新型的光学***或镜头的可见光下的离焦图;
图7为本实用新型的光学***或镜头的红外光下的离焦图。
具体实施方式:
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,一种高像素智能摄像光学***,沿光轴从物面到像面8依次至少包括:第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、以及第四透镜4,所述第一透镜1为双凹负透镜;所述第二透镜2为非球面双凸正透镜;所述第三透镜3和第四透镜4相互粘合形成胶合透镜,且具有正光焦度;光学***满足如下条件:
1)-3<f1/f<-0.9,其中,f1表示第一透镜1的焦距,f为整个光学***的有效焦距;
2)1.2<f2/f<3,其中,f2表示第二透镜2的焦距,f为整个光学***的有效焦距;
3)2.5<f34/f<5,其中,f34表示第三透镜3和第四透镜4相互粘合形成胶合透镜后的组合焦距,f为整个光学***的有效焦距。
对于上述条件1),其限制了第一透镜1具有负光焦度,对光线有发散作用,主要用于接收较大角度范围入射的光线。当f1/f大于上限-0.9时,第一透镜1需要具有相对较小的曲率半径,增大了镜片的面张角,不利于生产加工,同时会使成像周边的影像畸变增大,致使像变形;而当f1/f小于-3时,则降低了***的视场角,必须通过增大镜片的有效径来保证视场角,从而加大了镜头的尺寸。
对于上述条件2),其限制了第二透镜2具有正光焦度,主要用于将经过第一透镜1的光线会聚,同时具有校正光学***或镜头像差的作用。
对于上述条件3),其限制了第三透镜3和第四透镜4相互粘合形成胶合透镜后的组合焦距必须具有正光焦度,对光线具有较好的会聚作用,同时具有平衡该光学***或镜头像差的作用。
进一步地,所述第二透镜2的表面为扩展奇次非球面形状,其满足如下方程式: 其中,参数c=1/R,即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,a2至a12分别为各径向坐标所对应的系数。
再进一步地,所述第四透镜4的色散系数Vd值小于24。使光学***或镜头在对可见光成像清晰的前提下同时满足红外光下成像清晰。
更进一步地,光学***的光阑5位于第二透镜2和第三透镜3之间,并靠近第三透镜3一侧。
又进一步地,所述第四透镜4至像面8之间还依次设有日夜两用型滤光片6和保护玻璃7,可以滤掉设计波段外的杂光,同时,可以对滤光片6和保护玻璃7的衬底材料引入的色差加以校正,实现最佳的成像效果。
再进一步地,所述第二透镜2为塑胶透镜,采用玻塑混合4片式透镜,结构紧凑,既可降低光学***或镜头的成本,又可保证高性能成像质量,同时,有利于本光学***或镜头的小型化。
具体地,在本实施例中,本光学***的有效焦距f为2.76mm,光阑指数FNo.为2.2,视场角2ω=114°,光学总长ttl=12mm。本光学***的各项基本参数如下表所示:
表面 | 曲率半径(mm) | 间隔(mm) | 折射率 | 色散值 |
S1 | -16.55 | 0.60 | 1.581 | 40.9 |
S2 | 1.91 | 1.92 | ||
S3-Asp | 2.775 | 3.10 | 1.535 | 56.3 |
S4-Asp | -4.345 | 0.91 | ||
S6 | 无限大 | 0.03 | ||
S7 | 6.15 | 2.7 | 1.835 | 42.7 |
S8 | -1.80 | 0.4 | 1.847 | 23.8 |
S9 | 30.0 | 0.5 | ||
S10 | 无限大 | 0.3 | 1.52 | 64.1 |
S11 | 无限大 | 0.5 | ||
S12 | 无限大 | 0.46 | 1.52 | 64.1 |
S13 | 无限大 | 1.277 | ||
S14 | 无限大 | 0 |
上表中,沿光轴从物面到像面,S1、S2对应为第一透镜1的两个表面;S3-Asp、S4-Asp对应为第二透镜2的两个表面;S6是光阑所在位置;S7、S9对应为第三透镜3和第四透镜4相互粘合形成胶合透镜后的两个表面;而S8为第三透镜3和第四透镜4相互粘合的胶合面;S10、S11对应为日夜两用型滤光片6的两个表面;S12、S13对应为保护玻璃7的两个表面;S14为像面8的表面。
更具体地,所述第二透镜2的S3-Asp和S4-Asp的非球面相关数值如下表所示:
S3-Asp | S4-Asp | |
K | -0.111837E+01 | 0.212833E+01 |
a2 | 0 | 0 |
a3 | -0.418095E-02 | -0.439839E-02 |
a4 | 0.207075E-01 | 0.537618E-01 |
a5 | -0.218225E-01 | -0.106189E+00 |
a6 | 0.133286E-01 | 0.958959E-01 |
a7 | 0 | 0 |
a8 | -0.238200E-02 | -0.326158E-01 |
a9 | 0 | 0 |
a10 | 0.474048E-03 | 0.776575E-02 |
a11 | 0 | 0 |
a12 | -0.32171141E-03 | -0.104378E-03 |
从图2至图7中可以看出,本光学***具有良好的光学性能,无论是在白天还是黑夜,都能共焦并形成清晰的高分辨率影像。
一种镜头,镜头内安装有上述所述的高像素智能摄像光学***。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式,并不认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同,或是对于本实用新型构思前提下做出若干技术推演或替换,都应当视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种高像素智能摄像光学***,沿光轴从物面到像面依次至少包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、以及第四透镜,其特征在于,所述第一透镜为双凹负透镜;所述第二透镜为非球面双凸正透镜;所述第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶合透镜,且具有正光焦度;光学***满足如下条件:
1)-3<f1/f<-0.9,其中,f1表示第一透镜的焦距,f为整个光学***的有效焦距;
2)1.2<f2/f<3,其中,f2表示第二透镜的焦距,f为整个光学***的有效焦距;
3)2.5<f34/f<5,其中,f34表示第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶合透镜后的组合焦距,f为整个光学***的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的高像素智能摄像光学***,其特征在于,所述第二透镜的表面为扩展奇次非球面形状,其满足如下方程式:
3.根据权利要求1所述的高像素智能摄像光学***,其特征在于,所述第四透镜的色散系数Vd值小于24。
4.根据权利要求1所述的高像素智能摄像光学***,其特征在于,光学***的光阑位于第二透镜和第三透镜之间,并靠近第三透镜一侧。
5.根据权利要求1所述的高像素智能摄像光学***,其特征在于,所述第四透镜至像面之间还依次设有日夜两用型滤光片和保护玻璃。
6.根据权利要求1所述的高像素智能摄像光学***,其特征在于,所述第二透镜为塑胶透镜。
7.一种镜头,其特征在于,镜头内安装有权利要求1-6任一项所述的高像素智能摄像光学***。
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