CN218122347U - 高像素日夜两用型光学***及其应用的摄像模组 - Google Patents

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席爱平
潘正江
杨福祯
刘洪海
黄港京
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Abstract

本申请提供一种高像素日夜两用型光学***及其应用的摄像模组,光学***主要由7枚透镜构成,镜片枚数合理,结构简单,体积小,重量轻,成本低,像素高,通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,具有视场角广、光圈大、像素高及优良的日夜两用性能的优点,能够保证充足的视野范围,尤其适用于安防监控***中。

Description

高像素日夜两用型光学***及其应用的摄像模组
技术领域
本申请涉及一种光学***及其应用的摄像模组,尤其是一种用于安防监控***中的高像素日夜两用型光学***及其应用的摄像模组。
背景技术
随着社会发展,人民生活水平不断提高,安防监控***在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。安防镜头是安防监控***关键核心,决定这安防监控***的成像效果。然而目前市面上的安防镜头多存在着结构复杂,体积偏大,像素低,光圈小,红外效果差,视场角小的缺陷。
实用新型内容
为克服现有摄影模组或光学***存在结构复杂、体积偏大的问题,本申请一方面提供了高像素日夜两用型光学***。
高像素日夜两用型光学***,沿光轴从物面到像面依次包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜;
所述第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
所述第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负。
所述第三透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第四透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第五透镜的像面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第六透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面;其光焦度为负;
所述第七透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面;其光焦度为正。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,该光学***满足如下条件:
(1)-5.85<f1/f<-4.5;
(2)-2.5<f2/f<-2.0;
(3)7.0<f3/f<8.5;
(4)9.0<f4/f<10.2;
(5)2.5<f5/f<3.5;
(6)-2.15<f6/f<-1.55;
(7)1.55<f7/f<2.15;
其中,f为整个光学***的焦距,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距,f3为第三透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距,f5为第五透镜的焦距,f6第六透镜的焦距,f7为第七透镜的焦距。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,水平视场角满足:105°≤HFOV≤125°。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,第一透镜的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:Nd1>1.65,Vd1<60。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:Nd2<1.55,Vd2>55。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:Nd3>1.65,Vd3<22。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:Nd4<1.55,Vd4>55。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,第五透镜的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:Nd5<1.45,Vd5>92;
第六透镜的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足:Nd6<1.65,Vd6>22;
第七透镜的材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足:Nd7<1.55,Vd7>55。
如上所述的高像素日夜两用型光学***,孔径光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
另一方面,本申请实施例还提供一种摄像模组。
一种摄像模组,至少包括光学镜头,光学镜头内安装有上述的高像素日夜两用型光学***。
与现有技术相比,本申请的有益效果如下:
本实用新型实施例之光学***和摄像模组,主要由7枚透镜构成,镜片枚数合理,结构简单,体积小,重量轻,成本低,像素高,通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,具有视场角广、光圈大、像素高及优良的日夜两用性能的优点,能够保证充足的视野范围,尤其适用于安防监控***中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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。
图1是本申请光学***或摄像模组的结构示意图;
图2是本申请光学***或摄像模组的可见光MTF传递函数曲线图;
图3是本申请光学***或摄像模组的850nmMTF传递函数曲线图;
图4是本申请光学***或摄像模组的相对照度图。
具体实施方式
如图1所示,本申请提供一种高像素日夜两用型光学***,沿光轴从物面到像面8依次包括: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以及第七透镜7。
所述第一透镜1的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
所述第二透镜2的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负。
所述第三透镜3的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第四透镜4的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第五透镜5的像面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第六透镜6的物面侧为凸面,像面侧为凹面;其光焦度为负;
所述第七透镜7的物面侧为凸面,像面侧为凸面;其光焦度为正。
本申请提供高像素日夜两用型光学***,主要由7枚透镜构成,镜片枚数合理,结构简单,体积小,重量轻,成本低,像素高,通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,具有视场角广、光圈大、像素高及优良的日夜两用性能的优点,能够保证充足的视野范围,尤其适用于安防监控***中。
优选的,该光学***满足如下条件:
(1)-5.85<f1/f<-4.5;
(2)-2.5<f2/f<-2.0;
(3)7.0<f3/f<8.5;
(4)9.0<f4/f<10.2;
(5)2.5<f5/f<3.5;
(6)-2.15<f6/f<-1.55;
(7)1.55<f7/f<2.15;
其中,f为整个光学***的焦距,f1为第一透镜1的焦距,f2为第二透镜2的焦距,f3为第三透镜3的焦距,f4为第四透镜4的焦距,f5为第五透镜5的焦距,f6第六透镜6的焦距,f7为第七透镜7的焦距,通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,具有视场角广、光圈大、像素高及优良的日夜两用性能的优点。
优选的,水平视场角满足:105°≤HFOV≤125°,能够保证充足的视野范围,具有视场角广的优点。
优选的,第一透镜1的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:Nd1>1.65,Vd1<60,结构简单,可以保证良好的光学性能。
优选的,第二透镜2的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:Nd2<1.55,Vd2>55,结构简单,可以保证良好的光学性能。
优选的,第三透镜3的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:Nd3>1.65,Vd3<22,结构简单,可以保证良好的光学性能。
优选的,第四透4镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:Nd4<1.55,Vd4>55,结构简单,可以保证良好的光学性能。
优选的,第五透镜5的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:Nd5<1.45,Vd5>92,结构简单,可以保证良好的光学性能。
优选的,第六透镜6的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足:Nd6<1.65,Vd6>22,结构简单,可以保证良好的光学性能。
优选的,第七透镜7的材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足:Nd7<1.55,Vd7>55,结构简单,可以保证良好的光学性能。
优选的,孔径光阑9位于第三透镜3和第四透镜4之间,靠近第四透镜4侧,用来调节光束的强度。
一种摄像模组,至少包括上述光学镜头,光学镜头内安装有上述的高像素日夜两用型光学***,光学***沿光轴从物面到像面依次包括第一透镜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以及第七透镜7。
本申请提供一种摄像模组,光学***主要由7枚透镜构成,镜片枚数合理,结构简单,体积小,重量轻,成本低,像素高,通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,具有视场角广、光圈大、像素高及优良的日夜两用性能的优点,能够保证充足的视野范围,尤其适用于安防监控***中。
具体地,作为本实用新型的一种优选实施方式而非限定,在本实施例中,镜头焦距f=3.10mm,F/NO=1.6,HFOV=114.46°,TTL=22.64mm,第一透镜1的焦距f1=-17.21mm,第二透镜2的焦距f2=-6.69mm,第三透镜3的焦距f3=23.95mm,第四透镜4的焦距f4=29.11mm,第五透镜5的焦距f5=8.13mm,第六透镜6的焦距f6=-5.60mm,第七透镜7的焦距f7=5.31mm,本光学***的各项基本参数可以如下表1所示:
表1:光学***的各项基本参数
表面序号 曲率半径R(mm) 间隔D(mm) 折射率Nd 色散度Vd
S1 33.34 0.86 1.70 55.53
S2 8.76 0.29
S3 10.31 0.73 1.54 55.71
S4 2.60 2.55
S5 -15.33 3.39 1.66 20.37
S6 -8.53 0.00
STO INFINITY 0.53
S8 -4.54 1.48 1.54 55.71
S9 -3.92 0.06
S10 6.49 3.81 1.44 94.52
S11 -6.49 0.10
S12 52.39 0.69 1.64 23.55
S13 3.36 0.16
S14 4.28 2.45 1.54 55.71
S15 -6.83 3.43
S16 INFINITY 0.72 1.52 64.20
S17 INFINITY 1.40
IMA INFINITY 0.00
上表1中,沿光轴从物面到像面8,S1、S2对应为第一透镜1的两个表面;S3、S4对应为第二透镜2的两个表面;S5、S6对应为第三透镜3的两个表面;STO是光阑9所在位置;S8、S9对应为第四透镜4的两个表面;S10、S11对应为第五透镜5的两个表面;S12、S13对应为第六透镜6的两个表面;S14、S15对应为第七透镜7的两个表面;S16、S17对应为位于第七透镜7和像面8之间的滤光片10的两个表面;IMA为像面8。
进一步地,第二透镜2,第三透镜3,第四透镜4,第六透镜6和第七透镜7的表面均为非球面形状,其满足以下方程式:
Figure BDA0003745967680000091
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,a1至a8分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第六透镜6、第七透镜7的非球面相关数值可以如下表2所示:
表2:透镜表面的非球面相关数值
Figure BDA0003745967680000092
作为本实用新型的另一种优选实施方式而非限定,在本实施例中,镜头焦距f=3.24mm,F/NO=1.6,HFOV=108.62°,TTL=23.86mm,第一透镜1的焦距f1=-17.94mm,第二透镜2的焦距f2=-6.92mm,第三透镜3的焦距f3=23.60mm,第四透镜4的焦距f4=29.37mm,第五透镜5的焦距f5=8.17mm,第六透镜6的焦距f6=-5.58mm,第七透镜7的焦距f7=5.34mm,本光学***的各项基本参数可以如下表3所示:
表3:光学***的各项基本参数
表面序号 曲率半径R(mm) 间隔D(mm) 折射率Nd 色散度Vd
S1 36.60 1.69 1.70 55.53
S2 9.17 0.29
S3 10.19 1.00 1.54 55.71
S4 2.63 2.53
S5 -15.35 3.38 1.66 20.37
S6 -8.46 -0.04
STO INFINITY 0.53
S8 -4.54 1.43 1.54 55.71
S9 -3.92 0.06
S10 6.51 3.95 1.44 94.52
S11 -6.51 0.12
S12 53.06 0.67 1.64 23.55
S13 3.36 0.19
S14 4.29 2.55 1.54 55.71
S15 -6.87 3.42
S16 INFINITY 0.72 1.52 64.20
S17 INFINITY 1.40
IMA INFINITY 0.00
上表3中,沿光轴从物面到像面8,S1、S2对应为第一透镜1的两个表面;S3、S4对应为第二透镜2的两个表面;S5、S6对应为第三透镜3的两个表面;STO是光阑9所在位置;S8、S9对应为第四透镜4的两个表面;S10、S11对应为第五透镜5的两个表面;S12、S13对应为第六透镜6的两个表面;S14、S15对应为第七透镜7的两个表面;S16、S17对应为位于第七透镜7和像面8之间的滤光片10的两个表面;IMA为像面8。
进一步地,第二透镜2,第三透镜3,第四透镜4,第六透镜6和第七透镜7的表面均为非球面形状,其满足以下方程式:
Figure BDA0003745967680000111
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,a1至a8分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第六透镜6、第七透镜7的非球面相关数值可以如下表4所示:
表4:透镜表面的非球面相关数值
Figure BDA0003745967680000112
作为本实用新型另一种优选实施方式而非限定,在本实施例中,镜头焦距f=2.96mm,F/NO=1.6,HFOV=123.32°,TTL=22.20mm,第一透镜1的焦距f1=-15.80mm,第二透镜2的焦距f2=-6.68mm,第三透镜3的焦距f3=24.18mm,第四透镜4的焦距f4=29.81mm,第五透镜5的焦距f5=7.96mm,第六透镜6的焦距f6=-5.63mm,第七透镜7的焦距f7=5.28mm,本光学***的各项基本参数可以如下表5所示:
表5:光学***的各项基本参数
表面 曲率半径R(mm) 间隔D(mm) 折射率Nd 色散度Vd
S1 34.88 0.80 1.70 55.53
S2 8.32 0.29
S3 10.67 0.70 1.54 55.71
S4 2.63 2.63
S5 -16.24 3.37 1.66 20.37
S6 -8.77 -0.07
STO INFINITY 0.53
S8 -4.56 1.51 1.54 55.71
S9 -3.96 0.06
S10 6.43 3.40 1.44 94.52
S11 -6.43 0.08
S12 53.66 0.71 1.64 23.55
S13 3.39 0.19
S14 4.29 2.48 1.54 55.71
S15 -6.69 3.42
S16 INFINITY 0.72 1.52 64.20
S17 INFINITY 1.40
IMA INFINITY 0.00
上表5中,沿光轴从物面到像面8,S1、S2对应为第一透镜1的两个表面;S3、S4对应为第二透镜2的两个表面;S5、S6对应为第三透镜3的两个表面;STO是光阑9所在位置;S8、S9对应为第四透镜4的两个表面;S10、S11对应为第五透镜5的两个表面;S12、S13对应为第六透镜6的两个表面;S14、S15对应为第七透镜7的两个表面;S16、S17对应为位于第七透镜7和像面8之间的滤光片10的两个表面;IMA为像面8。
进一步地,第二透镜2,第三透镜3,第四透镜4,第六透镜6和第七透镜7的表面均为非球面形状,其满足以下方程式:
Figure BDA0003745967680000131
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,a1至a8分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第六透镜6、第七透镜7的非球面相关数值可以如下表6所示:
表6:透镜表面的非球面相关数值
Figure BDA0003745967680000132
从图2至图4中可以看出,本实施例之光学***具有视场角广、光圈大、像素高及优良的日夜两用性能的优点,能够保证充足的视野范围。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.高像素日夜两用型光学***,沿光轴从物面到像面依次包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜,其特征在于:
所述第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
所述第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
所述第三透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第四透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第五透镜的像面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
所述第六透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面;其光焦度为负;
所述第七透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面;其光焦度为正。
2.根据权利要求1所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:该光学***满足如下条件:
(1)-5.85<f1/f<-4.5;
(2)-2.5<f2/f<-2.0;
(3)7.0<f3/f<8.5;
(4)9.0<f4/f<10.2;
(5)2.5<f5/f<3.5;
(6)-2.15<f6/f<-1.55;
(7)1.55<f7/f<2.15;
其中,f为整个光学***的焦距,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距,f3为第三透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距,f5为第五透镜的焦距,f6第六透镜的焦距,f7为第七透镜的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:水平视场角满足:105°≤HFOV≤125°。
4.根据权利要求1或2所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:第一透镜的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:Nd1>1.65,Vd1<60。
5.根据权利要求1或2所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:Nd2<1.55,Vd2>55。
6.根据权利要求1或2所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:Nd3>1.65,Vd3<22。
7.根据权利要求1或2所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:Nd4<1.55,Vd4>55。
8.根据权利要求1或2所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:第五透镜的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:Nd5 <1.45,Vd5>92;
第六透镜的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足:Nd6<1.65,Vd6>22;
第七透镜的材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足:Nd7<1.55,Vd7>55。
9.根据权利要求1或2任一项所述的高像素日夜两用型光学***,其特征在于:孔径光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
10.摄像模组,至少包括光学镜头,其特征在于,光学镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的高像素日夜两用型光学***。
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CN115248494A (zh) * 2022-07-14 2022-10-28 广东弘景光电科技股份有限公司 一种高像素日夜两用型光学***及其应用的摄像模组
CN115248494B (zh) * 2022-07-14 2024-02-27 广东弘景光电科技股份有限公司 一种高像素日夜两用型光学***及其应用的摄像模组

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