CN206920688U

CN206920688U - 一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头

Info

Publication number: CN206920688U
Application number: CN201720684137.2U
Authority: CN
Inventors: 吕晓旭; 熊剑鸣; 汪俊威; 王晓
Original assignee: South China Normal University
Current assignee: South China Normal University
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2027-06-13

Abstract

本实用新型涉及光学成像技术领域，公开一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，沿光轴方向从物面到像面依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜，第一透镜为负焦距弯月形透镜，其凸面朝向物面，第二透镜为正焦距双凸形透镜，第三透镜为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面，第四透镜为负焦距双凹形透镜，第五透镜为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面，第六透镜为正焦距平凸形透镜，其凸面朝向物面。通过优化配置各个透镜的焦距及分布，使得本实用新型镜头画面解析力达百万像素，F数达到2.2，全视场角达到70°，且负畸变小于12％，并能满足1/2.7英寸的像高的要求，因此具有光圈大、视场角大、画质清晰的特点。

Description

一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头。

背景技术

随着安防监控行业的发展，人们对监控信息的质量和监控范围的要求越来越高，目前在室内、大厅、交通卡口等固定距离的场所实时监控使用的镜头大多分辨率低、像质差、视场小、获取信息量少，而且畸变也较大，拍摄图片不能真实有效地呈现现实情景。如专利文献CN204166188U公开的一种大光圈的摄像镜头，其使用了6枚镜片，其中有两组胶合镜片，采用这种结构的镜头成本较高，且该镜头视场角很小，难以获得大视场镜头庞大的信息量。

因此，有必要设计一种更好的光学镜头，以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，该光学镜头实现了高像质、高分辨率、大孔径成像，可以同时满足广角和畸变小的要求，并能满足1/2.7英寸的像高要求，在固定距离场所的实时监控上具有很好的发展前景。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，包括沿光轴从物面到像面依次同轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜；

所述第一至第六透镜均为玻璃球面透镜；

所述第三透镜和所述第四透镜粘接为胶合透镜；

所述第一透镜为负焦距弯月形透镜，其凸面朝向物面，所述第二透镜为正焦距双凸形透镜，所述第三透镜为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面，所述第四透镜为负焦距双凹形透镜，所述第五透镜为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面，所述第六透镜为正焦距平凸形透镜，其凸面朝向物面；

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6，满足：

-0.75<f2/f1<-0.7，-1.45<f5/f1<-1.25，-1.69<f6/f1<-1.49，-2.36<f3/f4<-2.16。

进一步，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜的色散系数分别为v1、v2、v3、v4、v5、v6，满足：

vd(v2,v4)≤41，47≤vd(v1,v3,v5,v6)≤60。

进一步，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜的中心厚度分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6，所述光学镜头的有效焦距为EFL，后焦距为BFL，所述光学镜头总长为TTL，满足：

0.7<T2/T1<0.8，0.8<T3/T1<0.9，0.2<T4/T1<0.3，0.2<T5/T1<0.3，1<T6/T1<1.1，0.23<EFL/TTL<0.25，BFL>5.5mm，0.23<BFL/TTL<0.26。

进一步，所述光学镜头的有效焦距EFL＝5.58mm，后焦距BFL＝5.7207mm，光学镜头总长TTL＝23.1615mm，则光圈F数F.NO＝2.2，视场FOV＝70°。

进一步，所述第二透镜和第三透镜之间设有光阑。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用六片透镜，有利于镜头整体体积小型化；第一至第六透镜均位球面玻璃透镜，降低了透镜加工难度，使得本实用新型光学镜头性能稳定、画质良好，且满足了1/2.7英寸的像高的要求；本实用新型光学镜头的光圈F数F.NO＝2.2，具有大光圈，使得到达感光芯片的光通量大，画面亮度高，且边缘视场照度相对于中心视场大于50％；本实用新型光学镜头全视场FOV＝70°，负畸变控制在12％以内，具有广角镜头特点，同时畸变较小，可真实有效的监控较广的视野范围。

附图说明

图1为本实用新型光学镜头的结构示意图；

图2为本实用新型光学镜头各个视场的光学传递函数图；

图3为本实用新型光学镜头的光斑图；

图4为本实用新型光学镜头轴上色差图；

图5为本实用新型光学镜头垂轴色差图；

图1中，1—第一透镜、2—第二透镜、3—第三透镜、4—第四透镜、5—第五透镜、6—第六透镜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型提供一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，包括沿光轴从物面到像面依次同轴设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5及第六透镜6。本实用新型只采用六片透镜，有利于镜头整体体积小型化设计。

第一至第六透镜均采用球面玻璃透镜，降低了加工难度，使得本实用新型光学镜头性能稳定、画质良好，且满足了1/2.7英寸的像高的要求。

第三透镜3和第四透镜4粘接为胶合透镜。

第一透镜1为负焦距弯月形透镜，其凸面朝向物面；第二透镜2为正焦距双凸形透镜；第三透镜3为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面；第三透镜3与第二透镜2之间设有光阑；第四透镜4为负焦距双凹形透镜；第五透镜5为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面；第六透镜6为正焦距平凸形透镜，其凸面朝向物面。

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、第六透镜6的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6，镜头光学后焦距为BFL，镜头光学总长为TTL，满足：

-0.75<f2/f1<-0.7，-1.45<f5/f1<-1.25，-1.69<f6/f1<-1.49，-2.36<f3/f4<-2.16，BFL>5.5mm，0.23<BFL/TTL<0.26。

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、第六透镜6的色散系数分别为v1、v2、v3、v4、v5、v6，满足：

vd(v2,v4)≤41，47≤vd(v1,v3,v5,v6)≤60。

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、第六透镜6的中心厚度分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6，光学镜头的有效焦距为EFL，后焦距为BFL，光学镜头总长为TTL，满足：

本实用新型镜头光圈F数F.NO＝2.2，具有大光圈，使得到达感光芯片的光通量大，画面亮度高，且边缘视场照度相对于中心视场大于50％。视场为FOV，经过本实用新型优化配置，全视场FOV＝70°，负畸变控制在12％以内，可真实有效的监控较广的视野范围。

以下为本实用新型光学镜头的其中一实施例的参数，其中f为本实用新型镜头的焦距，沿光轴方向从物面到像面S1为第一透镜1朝向物面的表面，S2为第一透镜1朝向像面的表面，S3为第二透镜2朝向物面的表面，S4为第二透镜2朝向像面的表面，S5为光阑面，S6为第三透镜3朝向物面的表面，S7为第三透镜3与第四透镜4胶合表面，S8为第四透镜4朝向像面的表面，S9为第五透镜5朝向物面的表面，S10为第五透镜5朝向像面的表面，S11为第六透镜6朝向物面的表面，S12为第六透镜6朝向像面的表面。

如图1至图5所示，光学镜头焦距f＝5.58mm，光圈F.NO＝2.2，全视场FOV＝70°，后焦距BFL＝5.7207mm，镜头总长TTL＝23.1615mm，各个透镜表面、R值(单位：mm)、厚度(单位：mm)及其材料如下表所示：

本实用新型光学镜头画面解析力达百万像素，光圈F数达到2.2，全视场角达到70°，且负畸变小于12％，并能满足1/2.7英寸的像高的要求，在固定距离场所的实时监控上具有很好的发展前景。因此，本实用新型镜头具有光圈大、视场角大、画质清晰的特点。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims

1.一种大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，其特征在于，包括：沿光轴从物面到像面依次同轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜；所述第一至第六透镜均为玻璃球面透镜；所述第三透镜和所述第四透镜粘接为胶合透镜；所述第一透镜为负焦距弯月形透镜，其凸面朝向物面，所述第二透镜为正焦距双凸形透镜，所述第三透镜为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面，所述第四透镜为负焦距双凹形透镜，所述第五透镜为正焦距弯月形透镜，其凹面朝向物面，所述第六透镜为正焦距平凸形透镜，其凸面朝向物面；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6，满足：-0.75<f2/f1<-0.7，-1.45<f5/f1<-1.25，-1.69<f6/f1<-1.49，-2.36<f3/f4<-2.16。

2.根据权利要求1所述的大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，其特征在于：所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜的色散系数分别为v1、v2、v3、v4、v5、v6，满足：

vd(v2,v4)≤41，47≤vd(v1,v3,v5,v6)≤60。

3.根据权利要求1所述的大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，其特征在于：所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜的中心厚度分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6，所述光学镜头的有效焦距为EFL，后焦距为BFL，所述光学镜头总长为TTL，满足：

4.根据权利要求3所述的大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，其特征在于：所述光学镜头的有效焦距EFL＝5.58mm，后焦距BFL＝5.7207mm，光学镜头总长TTL＝23.1615mm，则光圈F数F.NO＝2.2，视场FOV＝70°。

5.根据权利要求1所述的大光圈、大视场角、百万像素的光学镜头，其特征在于：所述第二透镜和第三透镜之间设有光阑。