一种大靶面广角镜头光学系统论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种大靶面广角镜头光学系统，其特征在于：光学系统是由具有负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜，正光焦度的第七透镜和红外截止滤光片组成，沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列，不同距离被摄物体可通过镜头整体移动实现在像面处清晰成像。本光学系统全部采用玻璃球面透镜，视场角大，分辨率高，可匹配1\/2”CCD或CMOS大靶面芯片使用。

主设计要求

1.一种大靶面广角镜头光学系统，其特征在于：光学系统是由具有负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜，正光焦度的第七透镜和红外截止滤光片组成，沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列；所述第五透镜与第六透镜粘接成胶合透镜，光焦度为正。

设计方案

2.如权利要求1所述的大靶面广角镜头光学系统，其特征在于：所述第一透镜是凸向物方的凸凹球面透镜，光焦度为负，采用轻冕玻璃；所述第二透镜是双凹球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃；所述第三透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用重火石玻璃；所述第四透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用镧火石玻璃；所述第五透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用镧冕玻璃；所述第六透镜是凹凸球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃；所述第七透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用重镧火石玻璃。

3.如权利要求1所述的大靶面广角镜头光学系统，其特征在于：镜头焦距f、第一透镜焦距f1，第二透镜焦距f2，第三透镜焦距f3，第四透镜焦距f4，胶合透镜焦距fjh，第七透镜焦距f7满足：

1.5<|f1\/f|<2.5；1<|f2\/f|<1.5；|f3\/f|<2；1.5<|f4\/f|<2.5；5<|fjh\/f|；3<|f7\/f|。

4.如权利要求1所述的大靶面广角镜头光学系统，其特征在于：镜头系统光阑位于第四透镜和第五透镜之间。

5.如权利要求1所述的大靶面广角镜头光学系统，其特征在于：镜头光学系统总长TOTR满足：17mm<TOTR<25mm。

设计说明书

技术领域

本发明属于数码显示技术领域，具体涉及一种大靶面广角镜头光学系统。

背景技术

近年来，车载记录仪、流媒体后视镜等车载电子产品迅速普及，消费者对于此类电子产品的夜间图像质量提出了更多要求，希望获取更多视觉盲区暗部信息。数码行业有一种“底大一级压死人”通俗说法，也就是说增大感光芯片面积是提升夜间效果最直接有效的办法。目前市面上的广角镜头，普遍仅能适配到1\/2.7”的感光芯片，鲜有能够适配到1\/2”感光芯片的镜头。

发明内容

本发明的目的是提供一种大靶面广角镜头光学系统，可以匹配1\/2”大靶面感光芯片。

为达到这样的目的，本发明所提供的技术方案是：光学系统是由具有负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜，正光焦度的第七透镜和红外截止滤光片组成，沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列。

所述第一透镜是凸向物方的凸凹球面透镜，光焦度为负，采用轻冕玻璃；

所述第二透镜是双凹球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃；

所述第三透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用重火石玻璃；

所述第四透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用镧火石玻璃；

所述第五透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用镧冕玻璃；

所述第六透镜是凹凸球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃；

所述第七透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用重镧火石玻璃。

所述第五透镜与第六透镜粘接成胶合透镜，光焦度为正。

镜头焦距f、第一透镜焦距f1，第二透镜焦距f2，第三透镜焦距f3，第四透镜焦距f4，胶合透镜焦距f_{jh<\/sub>，第七透镜焦距f7满足：}

1.5<|f1\/f|<2.5；1<|f2\/f|<1.5；|f3\/f|<2；1.5<|f4\/f|<2.5；5<|f_{jh<\/sub>\/f|；3<|f7\/f|。}

镜头系统光阑位于第四透镜和第五透镜之间。

镜头光学系统总长TOTR满足：17mm<TOTR<25mm。

较现有技术，本发明有如下有点：

1.本发明采用七片玻璃球面透镜，通过优化设计，合理分配光焦度，既保证系统的足够大的视场角，又可以匹配1\/2”大靶面感光芯片。

2.本发明清晰度高，可实现全视场1080P高清显示。

3.本发明结构简单，体积小巧，可满足电子设备小型化需求，有效避免采用大靶面感光芯片后带来的体积肥大问题。

4.本发明全部采用球面透镜，结构简单，加工灵活，无需像塑料非球面一样投入高昂模具费用，性价比高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。

图1是本发明光学系统图。

具体实施方式

结合图1，该大光圈耐高温广角镜头光学系统沿光轴方向从物方到像方依次是：具有负光焦度的第一透镜L1、负光焦度的第二透镜L2、正光焦度的第三透镜L3、正光焦度的第四透镜L4、正光焦度的第五透镜L5、负光焦度的第六透镜L6，正光焦度的第七透镜L7和红外截止滤光片L8。

所述第一透镜L1是凸向物方的凸凹球面透镜，光焦度为负，采用轻冕玻璃，主要用于获取大角度视场入射光线进入光学系统。

所述第二透镜L2是双凹球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃，主要用于快速修正入射光线角度，减小进入后续透镜光线入射角度，矫正系统倍率色差和场曲。

所述第三透镜L3是双凸球面透镜，光焦度为正，采用重火石玻璃，主要用于降低系统倍率色差。

第四透镜L4是双凸球面透镜，光焦度为正，采用镧火石玻璃。主要用于矫正大靶面带来场曲和球差。

所述第五透镜L5是双凸球面透镜，光焦度为正，采用镧冕玻璃；所述第六透镜L6是凹凸球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃。两者粘接成胶合透镜，重点用于平衡系统慧差，减少倍率色差和高阶像差。

所述第七透镜L7是双凸球面透镜，光焦度为正，采用重镧火石玻璃。重点用于矫正场曲，减少高阶球差。

镜头焦距f、第一透镜焦距f1，第二透镜焦距f2，第三透镜焦距f3，第四透镜焦距f4，胶合透镜焦距f_{jh<\/sub>，第七透镜焦距f7满足：1.5<|f1\/f|<2.5；1<|f2\/f|<1.5；|f3\/f|<2；1.5<|f4\/f|<2.5；5<|f_{jh<\/sub>\/f|；3<|f7\/f|。通过合理分配光焦度，保证镜片入射角的均衡性，降低系统公差敏感度，降低轴上和轴外视场像差，实现全视场1080P高清显示。}}

镜头系统光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。

镜头光学系统总长TOTR满足：17mm<TOTR<25mm。

具体地，在本实施例中，本鱼眼镜头光学系统的焦距f为4.2mm，光圈为F2.0，视场角2ω＝150°，光学总长TOTR＝23.8mm，详细参数如下表：

设计图

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设计方案

设计说明书

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