广角无畸变镜头及包含该镜头的摄像设备.pdf

《广角无畸变镜头及包含该镜头的摄像设备.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广角无畸变镜头及包含该镜头的摄像设备.pdf（13页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010842240.1 (22)申请日 2020.08.20 (71)申请人 江西特莱斯光学有限公司 地址 341700 江西省赣州市龙南县龙南经 济技术开发区赣州电子信息产业园一 期7栋 (72)发明人 吴强华张福美汪晓旭 (74)专利代理机构 徐州创荣知识产权代理事务 所(普通合伙) 32353 代理人 于浩 (51)Int.Cl. G02B 13/06(2006.01) G02B 13/18(2006.01) G02B 1/04(2006.01) G02B 1/00(。

2、2006.01) (54)发明名称 一种广角无畸变镜头及包含该镜头的摄像 设备 (57)摘要 本发明公开了一种广角无畸变镜头及包含 该镜头的摄像设备， 一种广角无畸变镜头， 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、 第五透镜和滤光片， 本发明 通的镜头， 结构紧凑、 外形尺寸小， 且大大减小镜 头重量， 降低了成本且加快研发周期， 并且通过 合理光焦度分配的具有特定结构形状的透镜组 成的光学镜头， 可以在紧凑架构下达到高解像 力； 采用本发明提供的广角无畸变镜头， 透镜材 质的阿贝系数等参数与成像条件匹配较佳， 使得 透镜系统的球差、 慧差、 象散、 场曲。

3、、 倍率色差、 位 置色差得到很好的校正， 保证在整个像面都能均 匀成像， TV畸变小(0.3)， 满足高像素的使用 要求。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 111856728 A 2020.10.30 CN 111856728 A 1.一种广角无畸变镜头， 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、 第五透镜和滤光片， 其特征在于： 所述第一透镜为光焦度为负的塑胶非球面 镜片， 且第一透镜的物面侧为凸面、 像面侧为凹面， 所述第二透镜为光焦度为正的玻璃球面 镜片， 且第二透镜的物面侧为凸面、 像面侧为凹面； 所述第三透镜为光焦度为正的塑胶非球 。

4、面镜片， 且第三透镜的物面侧为凹面、 像面侧为凸面； 所述第四透镜为光焦度为负的塑胶非 球面镜片， 且第四透镜的物面侧为凹面、 像面侧为凹面； 所述第五透镜为光焦度为正的塑胶 非球面镜片， 且第五透镜的物面侧为凸面、 像面侧为凸面； 滤光片设置于第五透镜的像面 侧； 所述第二透镜和第三透镜之间设有光阑； 所述大孔径超广角高清镜头的有效总焦距为f， 所述第一透镜的有效焦距为f1， 所述第 二透镜的有效焦距为f2， 所述第三透镜的有效焦距为f3， 第四透镜的有效焦距为f4， 所述第 五透镜的有效焦距为f5， 且满足以下关系： -1.76f4/f5-0.56； 0.5f1/f41.3； 11.7 f。

5、3/f216.7； 1.2f5/f2.1。 2.根据权利要求1所述的广角无畸变镜头， 其特征在于： 所述广角无畸变镜头的的总长 度TTL1.85。 5.根据权利要求1所述的广角无畸变镜头， 其特征在于： 所述第三透镜的折射率大于 1.65。 6.根据权利要求1所述的广角无畸变镜头， 其特征在于： 所述第四透镜的折射率大于 1.55。 7.一种摄像设备， 其特征在于： 包含如权利要求1-6任一所述的广角无畸变镜头。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111856728 A 2 一种广角无畸变镜头及包含该镜头的摄像设备 技术领域 0001 本发明涉及光学成像技术领域， 特别是一种广角无畸变镜头及包。

6、含该镜头的摄像 设备。 背景技术 0002 广角镜头在安防监控、 网络摄像和汽车辅助驾驶领域的应用越来越广， 镜头性能 直接影响成像质量及成像视野， 随着广角镜头的技术指标需求不断提高， 开始对镜头提出 了无畸变、 轻量化、 总长短、 便于携带和高解像力的要求； 尤其是对TV畸变， 因为TV畸变参数 是反映一个镜头的真实畸变最佳参数， TV畸变越小， 镜头的真实感越强， TV畸变小于1接 近无畸变。 0003 中国专利申请号CN200910099705.2公开了一种新型百万像素广角镜头， 包括5个 镜片和光阑组成， 其中： 从物方开始依次设有： 第一透镜元件具有负的光焦度并凸向物方的 弯月型镜。

7、片； 第二透镜元件具有正的光焦度的非球面镜片； 第三透镜元件具有正的光焦度 的双凸镜片； 第四透镜元件具有负的光焦度的双凹非球面镜片； 第五透镜元件具有正的光 焦度的镜片； 光阑位于第二和第三透镜之间。 使用本发明， 可实现大相对孔径、 小畸变和高 解像能力的广角镜头， 并能确保在-40+85的宽温度范围内保持镜头成像良好， 特别 适合于对镜头变形要求较高的如网络摄像机、 视频会议系统的应用。 0004 但是上述广角镜头还存在以下缺点： 0005 1.总长偏长， 达19.63mm， 小型化要求不够好； 0006 2.结构采用用3G2P结构(3片玻璃镜片， 2片塑胶镜片)， 重量偏重， 足轻量化。

8、要求不 够好， 无法大幅度降低成本； 0007 3.畸变较大。 发明内容 0008 本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足， 提供一种广角无畸变镜头及包含 该镜头的摄像设备。 0009 为达到上述目的， 本发明是按照以下技术方案实施的： 0010 一种广角无畸变镜头， 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、 第五透镜和滤光片， 所述第一透镜为光焦度为负的塑胶非球面镜片， 且第 一透镜的物面侧为凸面、 像面侧为凹面， 所述第二透镜为光焦度为正的玻璃球面镜片， 且第 二透镜的物面侧为凸面、 像面侧为凹面； 所述第三透镜为光焦度为正的塑胶非球面镜片， 且 第。

9、三透镜的物面侧为凹面、 像面侧为凸面； 所述第四透镜为光焦度为负的塑胶非球面镜片， 且第四透镜的物面侧为凹面、 像面侧为凹面； 所述第五透镜为光焦度为正的塑胶非球面镜 片， 且第五透镜的物面侧为凸面、 像面侧为凸面； 滤光片设置于第五透镜的像面侧； 所述第 二透镜和第三透镜之间设有光阑； 0011 所述大孔径超广角高清镜头的有效总焦距为f， 所述第一透镜的有效焦距为f1， 所 说明书 1/7 页 3 CN 111856728 A 3 述第二透镜的有效焦距为f2， 所述第三透镜的有效焦距为f3， 第四透镜的有效焦距为f4， 所 述第五透镜的有效焦距为f5， 且满足以下关系： -1.76f4/f5。

10、-0.56； 0.5f1/f41.3； 11.7f3/f216.7； 1.2f5/f2.1。 0012 作为本发明的一种优选方案， 所述广角无畸变镜头的的总长度TTL1.85。 0015 作为本发明的一种优选方案， 所述第三透镜的折射率大于1.65。 0016 作为本发明的一种优选方案， 所述第四透镜的折射率大于1.55。 0017 另外， 本发明还提供了一种摄像设备， 其包含上述的广角无畸变镜头。 0018 与现有技术相比， 本发明通过采用1片玻璃球面镜片和4片塑胶非球面镜片获得总 长小于16mm的光学镜头， 结构紧凑、 外形尺寸小， 且大大减小镜头重量， 降低了成本且加快 研发周期， 并且。

11、通过合理光焦度分配的具有特定结构形状的透镜组成的光学镜头， 可以在 紧凑架构下达到高解像力； 采用本发明提供的广角无畸变镜头， 透镜材质的阿贝系数等参 数与成像条件匹配较佳， 使得透镜系统的球差、 慧差、 象散、 场曲、 倍率色差、 位置色差得到 很好的校正， 保证在整个像面都能均匀成像， TV畸变小(0.3)， 满足高像素的使用要求。 附图说明 0019 图1为本发明实施例的透镜示意图。 0020 图2为本发明实施例的25 时的MTF解析图。 0021 图3为本发明实施例的80 时的MTF解析图。 0022 图4为本发明实施例的-30 时的MTF解析图。 0023 图5为本发明实施例的场曲图。

12、。 0024 图6为本发明实施例的网格畸变图。 具体实施方式 0025 为使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合实施例， 对本发明进 行进一步的详细说明。 此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明， 并不用于限定发明。 0026 实施例1 0027 如图1所示， 本实施例提供了一种广角无畸变镜头， 沿光轴从物面到像面依次包 括： 第一透镜E1、 第二透镜E2、 第三透镜E3、 第四透镜E4、 第五透镜E5和滤光片E6， 所述第一 透镜E1为光焦度为负的塑胶非球面镜片， 且第一透镜E1的物面侧为凸面、 像面侧为凹面， 所 述第二透镜E2为光焦度为正的玻璃球面镜片， 且第二透镜E2。

13、的物面侧为凸面、 像面侧为凹 面； 所述第三透镜E3为光焦度为正的塑胶非球面镜片， 且第三透镜E3的物面侧为凹面、 像面 侧为凸面； 所述第四透镜E4为光焦度为负的塑胶非球面镜片， 且第四透镜E4的物面侧为凹 面、 像面侧为凹面； 所述第五透镜E5为光焦度为正的塑胶非球面镜片， 且第五透镜E5的物面 侧为凸面、 像面侧为凸面； 滤光片E6设置于第五透镜E5的像面侧； 所述第二透镜E2和第三透 镜E3之间设有光阑ST； 0028 其中： 如图1所示， 第一透镜E1的物面侧为S1、 像面侧为S2， 第二透镜E2的物面侧为 说明书 2/7 页 4 CN 111856728 A 4 S3、 像面侧为S。

14、4， 第三透镜E3的物面侧为S5、 像面侧为S6， 第四透镜E4的物面侧为S7、 像面侧 为S8， 第五透镜E5的物面侧为S9、 像面侧为S10。 0029 所述大孔径超广角高清镜头的有效总焦距为f， 所述第一透镜的有效焦距为f1， 所 述第二透镜的有效焦距为f2， 所述第三透镜的有效焦距为f3， 第四透镜的有效焦距为f4， 所 述第五透镜的有效焦距为f5， 且满足以下关系： -1.76f4/f5-0.56； 0.5f1/f41.3； 11.7f3/f216.7； 1.2f5/f2.1。 0030 本实施例中， 所述广角无畸变镜头的的总长度TTL1.85。 0033 本实施例中， 所述第三透镜。

15、的折射率大于1.65。 0034 本实施例中， 所述第四透镜的折射率大于1.55。 0035 为了验证本实施例的广角无畸变镜头的光学性能， 在一个实施例中， 光学系统有 效焦距为2.9mm， 光圈值为2.4， 光学系统总长为15.894mm， 全视场角为98 ； 各透镜的各项参 数依次列于表1和表2中。 0036 表1 0037 0038 说明书 3/7 页 5 CN 111856728 A 5 0039 表2 0040 说明书 4/7 页 6 CN 111856728 A 6 0041 说明书 5/7 页 7 CN 111856728 A 7 0042 0043 表1中： Surf为表面编号。

16、， Radius为曲率半径， Thickness为球面透镜厚度， Index为 折射率， ABB为色散系数， EFL-E为焦距。 0044 在表1中， 镜面序号1、 2依次代表透镜1的沿光线入射方向的两个镜面， 镜面序号3、 4代表透镜2的沿光线入射方向的两个镜面， 镜面序号7、 8代表透镜3的沿光线入射方向的两 个镜面， 镜面序号9、 10代表透镜4的沿光线入射方向的两个镜面， 镜面序号11、 12代表透镜5 的沿光线入射方向的两个镜面,镜面序号13、 14代表滤波片的沿光线入射方向的两个镜面。 0045 由表1可得： f4/f5-0.874， 其满足上述的-1.76f4/f50.7,成像质。

17、量非常好， 本具体实现方式提供的光学镜头对各种像差， 如 球差、 慧差、 象散、 场曲、 倍率色差、 位置色差等进行了校正， 从而提高了分辨率； 从图3和图4 可看出再高温和低温时的MTF都满足高解析度， 高低温解析良好； 图5和图6分别表示场曲图 和网格畸变图， 由图5可知场曲值控制在-0.05mm到0.05mm之间， 场曲值越小对镜头的成像 质量越好； 由图6可知TV畸变控制在0.3之内， 畸变值越小对镜头的成像效果越好。 0054 实施例2 0055 本实施例提供了一种摄像设备， 其包含上述的广角无畸变镜头。 0056 本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制， 凡是根据本发明的技术方案做 出的技术变形， 均落入本发明的保护范围之内。 说明书 7/7 页 9 CN 111856728 A 9 图1 说明书附图 1/4 页 10 CN 111856728 A 10 图2 图3 说明书附图 2/4 页 11 CN 111856728 A 11 图4 说明书附图 3/4 页 12 CN 111856728 A 12 图5 图6 说明书附图 4/4 页 13 CN 111856728 A 13 。