CN211955958U

CN211955958U - 一种超短高清广角镜头

Info

Publication number: CN211955958U
Application number: CN202020572778.0U
Authority: CN
Inventors: 李彦锋
Original assignee: Shenzhen Huashi Chengjin Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Huashi Chengjin Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2030-04-17

Abstract

本实用新型公开了一种超短高清广角镜头，包括从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用球面玻璃透镜；所述第一透镜和第二透镜均采用弯月形负光焦度透镜，所述第三透镜和第四透镜均采用双凸正光焦度透镜，所述第五透镜和第六透镜均采用胶合透镜组；还包括设置在第三透镜和第四透镜之间的光阑。通过上述方案，本实用新型达到了总视场角大，镜头制造难度小，满足车载、全景摄像等高清品质要求的效果。

Description

一种超短高清广角镜头

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，具体涉及一种超短高清广角镜头。

背景技术

近年来，高分辨率高清鱼眼镜头被广泛应用于安防监控、车载等设备。随着VR技术、全景摄影的兴起，大视场的广角镜头成为这类设备中不可或缺的核心部件。传统的高清广角镜头通常为全玻璃镜片，这种镜头光学总长较长，且价格较高。也有产品会采用非球面塑料镜片与玻璃镜片相结合的方式，以减轻重量、降低成本，但是光学性能受环境温度影响，有焦点漂移问题，工作范围在-45℃～75℃，热差大，不能满足镜头高清品质的要求。也有产品会用到玻璃非球面，可以实现大视场角和高清要求，但是玻璃非球面加工和检测技术还没通用化，且成本较高。

因此，本实用新型公开了一种总视场角大于190°，镜头制造难度小，满足车载、全景摄像等高清品质要求的超短高清广角镜头。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种超短高清广角镜头，本实用新型采用的技术方案如下：

一种超短高清广角镜头，包括从物方到像方依次排列的第一透镜1、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和滤光片；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均采用球面玻璃透镜；所述第一透镜和第二透镜均采用弯月形负光焦度透镜，所述第三透镜和第四透镜均采用双凸正光焦度透镜，所述第五透镜和第六透镜均采用胶合透镜组；还包括设置在第三透镜和第四透镜之间的光阑。

进一步地，所述第一透镜的焦距f1与所述超短高清广角镜头的焦距f的比值满足：

2.0<|f1/f|<3.0。

进一步地，所述第二透镜的焦距f2、第三透镜的焦距f3、第五透镜的焦距f5和第六透镜的焦距f6之间满足如下关系：

0.51<|f2/f3|<0.75；

0.65<|f5/f6|<0.85。

进一步地，所述第一透镜的折射率nd1满足：nd1>1.62，第一透镜的色散系数v1满足：v1>60；所述第二透镜的折射率nd2满足：nd2>1.62，第二透镜的色散系数v2满足：v2>60；所述第三透镜的折射率nd3满足：nd3>1.75，第三透镜的色散系数v3满足：v3<30；所述第四透镜的折射率nd4满足：nd4<1.65，第四透镜的色散系数v4满足：v4>58；所述第五透镜的折射率nd5满足：nd5<1.6，第五透镜的色散系数v5满足：v5>60；所述第六透镜的折射率nd6满足：nd6>1.8，第六透镜的色散系数v6满足：v6<25。

进一步地，所述超短高清广角镜头的光学总长L满足：14.1<L<15.1。

进一步地，所述超短高清广角镜头的半像高度H与超短高清广角镜头的光学总长L之间满足：H/L>0.2。

更进一步地，所述第一透镜的有效口径D1、镜头的半像高度H、光学总长L、后焦距BFL以及镜头焦距f满足以下条件：

D1/H>1.7；

D1/L>0.3；

1.65<BFL/f<1.85。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型巧妙地在第三透镜和第四透镜之间设置了光阑，有效调节了通过镜头的光束强度，大大提升了镜头的使用效果。

(2)本实用新型的广角镜头的总视场角大于190°，不但具有宽广的视野，满足了车载、全景摄像等镜头高清品质要求，而且避免了镜头产生的强烈的畸变。

(3)本实用新型巧妙地将任一透镜设置成球面玻璃透镜，降低了镜头的生产成本和制造难度。

(4)本实用新型通过对应任一透镜设置了不同的参数，合理的控制光路的走势，在实现设计成像性能优异的同时保证了整个光学***的敏感性较低，满足了镜头加工公差要求。

(5)本实用新型将任一透镜设置为球面玻璃透镜，有效减小了镜头光学的总长、且造价低；且采用球面玻璃透镜具有更好的通用性，降低了镜头后期维修的难度。

(6)本实用新型的光学性能受环境温度及工作温差影响小，可以满足镜头高清品质的要求。

(7)本实用新型巧妙地将第五透镜和第六透镜设置为胶合透镜组，有效地起到了聚集光束的作用。

(8)本实用新型巧妙地将第一透镜和第二透镜设置为弯月形负光焦度透镜，由此第一透镜和第二透镜形成了前负透镜组，对轴外入射光线进行发散，使大视角光线与光轴的夹角大大减小，从而显著减小了后续组元对应的视场角，使像差校正更加容易；另外，轴上的光线经过负透镜组发散之后，使得后续组元拥有更大的孔径，同时由于光学***视场边缘照度与视场中心的照度按与光轴夹角的余弦的四次方衰减，这样边缘照度会迅速降低，因此前负透镜组引入大量的桶形畸变能减小像方半视场角，保证了边缘照度缓慢下降，从而提高像面照度分布的均匀性；另一方面，前负透镜组能产生足够的桶形畸变，保证物方半视场角大于90°时也能成像。

(9)本实用新型第三透镜、第四透镜采用的双凸正光焦度透镜以及第五透镜和第六透镜均采用胶合透镜组共同组成了后正透镜组，有效补偿了由第一透镜和第二透镜组成的前负透镜组遗留的部分像差。

(10)本实用新型巧妙地将第三透镜设置为双凸透镜，采用高折射率高色散材料，能快速聚集前负透镜组过来的光线，并补偿光学***中的色差。

(11)本实用新型巧妙地将第四透镜设置为双凸透镜，能够进一步地聚集光线，降低光线入射像面高度，同时，第四透镜与设置在第三透镜和第四透镜之间的光阑共同作用有效校正了球面玻璃透镜形成的像差。

(12)本实用新型巧妙地将第五透镜和第六透镜设置为胶合透镜组，可以有效校正***中的色差。

(13)本实用新型中第一透镜和第二透镜共同组成了负场曲，由第三透镜和第四透镜共同组成提供了正的场曲，有效地补偿了第一透镜和第二透镜组成的负场曲。

本实用新型一种超短高清广角镜头在光学成像技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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相关的附图。

图1为本实用新型的光学原理示意图；

图2为本实用新型实施例在100lp/mm时的MTF曲线图；

图3为本实用新型实施例的倍率色差曲线图；

图4为本实用新型实施例的离焦曲线图；

图5为本实用新型实施例分别在30lp/mm、60lp/mm和100lp/mm时的MTF随视场变化曲线图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

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；7-滤光片。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1至图5所示，涉及了一种超短高清广角镜头。需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例中所述“底部”、“顶部”、“四周边缘”、“中央”等方位性用语是基于附图来说明的。本实施例是基于结构的创新，并未对各灶具内部电气连接方式进行改进，本领域的技术人员可根据实际情况，采用常规的电器连接方式进行连接使用。

具体来说，一种超短高清广角镜头，包括从物方到像方依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和滤光片7；所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均采用球面玻璃透镜；所述第一透镜1和第二透镜2均采用弯月形负光焦度透镜，所述第三透镜3和第四透镜4均采用双凸正光焦度透镜，所述第五透镜5和第六透镜6均采用胶合透镜组；还包括设置在第三透镜3和第四透镜4之间的光阑。

本实施例中，所述第一透镜1的焦距f1与所述超短高清广角镜头的焦距f的比值满足：

2.0<|f1/f|<3.0。

本实施例中，所述第二透镜2的焦距f2、第三透镜3的焦距f3、第五透镜5的焦距f5和第六透镜6的焦距f6之间满足如下关系：

0.51<|f2/f3|<0.75；

0.65<|f5/f6|<0.85。

本实施例中，所述超短高清广角镜头的半像高度H与超短高清广角镜头的光学总长L之间满足：H/L>0.2。

本实施例中，所述第一透镜1的有效口径D1、镜头的半像高度H、光学总长L、后焦距BFL以及镜头焦距f满足以下条件：

D1/H>1.7；

D1/L>0.3；

1.65<BFL/f<1.85。

在本实施例中，所述超短高清广角镜头的各项参数如下表1所示：

表1：任一透镜的物理参数

其中，表1中所述任一透镜的前表面和红外滤光片的前表面均指透镜靠近物方的表面，表1中所述任一透镜的后表面和红外滤光片的后表面均指透镜靠近像方的表面，表1中所述任一透镜、光阑和红外滤光片的表面的曲率半径为infinity时，表示该表面为平面。

图2为本实施例在100lp/mm时的MTF曲线图，图3为本实施例的倍率色差曲线图，图4为本实施例的离焦曲线图，图5为本实施例分别在30lp/mm、60lp/mm和100lp/mm时的MTF随视场变化曲线图；

从图2可以看出在100lp/mm时本实施例的全视场的MTF值在0.3以上，且较集中，满足高清使用要求；从图3可以看出本实施例的倍率色差小于3μm，基本在Airy半径之内，满足使用要求；从图4可以看出本实施例的离焦为0.04mm时，MTF值基本在0.3以上，有较大焦深；从图5可以看出镜头在30lp/mm、60lp/mm和100lp/mm时的MTF曲线平缓，说明全视场的MTF值集中，中心到边缘分辨率变化小，符合高清广角镜头的使用要求。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种超短高清广角镜头，其特征在于，包括从物方到像方依次排列的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)和滤光片(7)；

所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)和第六透镜(6)均采用球面玻璃透镜；

所述第一透镜(1)和第二透镜(2)均采用弯月形负光焦度透镜，所述第三透镜(3)和第四透镜(4)均采用双凸正光焦度透镜，所述第五透镜(5)和第六透镜(6)均采用胶合透镜组；还包括设置在第三透镜(3)和第四透镜(4)之间的光阑。

2.根据权利要求1所述的一种超短高清广角镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)的焦距f1与超短高清广角镜头的焦距f的比值满足：

2.0<|f1/f|<3.0。

3.根据权利要求1所述的一种超短高清广角镜头，其特征在于，所述第二透镜(2)的焦距f2、第三透镜(3)的焦距f3、第五透镜(5)的焦距f5和第六透镜(6)的焦距f6之间满足如下关系：

0.51<|f2/f3|<0.75；

0.65<|f5/f6|<0.85。

4.根据权利要求1所述的一种超短高清广角镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)的折射率nd1满足：nd1>1.62，第一透镜(1)的色散系数v1满足：v1>60；所述第二透镜(2)的折射率nd2满足：nd2>1.62，第二透镜(2)的色散系数v2满足：v2>60；所述第三透镜(3)的折射率nd3满足：nd3>1.75，第三透镜(3)的色散系数v3满足：v3<30；所述第四透镜(4)的折射率nd4满足：nd4<1.65，第四透镜(4)的色散系数v4满足：v4>58；所述第五透镜(5)的折射率nd5满足：nd5<1.6，第五透镜(5)的色散系数v5满足：v5>60；所述第六透镜(6)的折射率nd6满足：nd6>1.8，第六透镜(6)的色散系数v6满足：v6<25。

5.根据权利要求1所述的超短高清广角镜头，其特征在于：所述超短高清广角镜头的光学总长L满足：14.1<L<15.1。

6.根据权利要求1所述的超短高清广角镜头，其特征在于：所述超短高清广角镜头的半像高度H与超短高清广角镜头的光学总长L之间满足：H/L>0.2。

7.根据权利要求1所述的一种超短高清广角镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)的有效口径D1、镜头的半像高度H、光学总长L、后焦距BFL以及镜头焦距f满足以下条件：

D1/H>1.7；

D1/L>0.3；

1.65<BFL/f<1.85。