一种4K八百万像素大靶面的光学成像系统的制作方法

本申请涉及一种光学成像系统，特别是涉及一种4K八百万像素大靶面的光学成像系统。

背景技术：

随着目前安防、数码、车载、人脸、物流等行业不断发展，其技术要求日新月异，对功能、外观、性价比、特异点、创新点都有了较大的变化；其上游的前端摄像机成像部分，对像素、靶面、光圈、长度等都提出了变革性的要求；

而目前市面上已经4K八百万，甚至一千两百万像素的产品出现，当然，随着像素的提高、其成像芯片的尺寸也相应增大，这就要求上游所搭配的光学镜头也要符合相应的需求；而目前市面上能满足上述要求的镜头却寥寥无几。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种4K八百万像素大靶面的光学成像系统，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种4K八百万像素大靶面的光学成像系统，沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有前镜组、光阑、后镜组和像面，其特征在于：所述光学成像满足下列条件式：

【条件式1】

‐19≤f前组≤‐17

【条件式2】

10≤f后组≤11

【条件式3】

‐1.8≤f前组/f后组≤‐1.7

其中：f前组为前镜组的光学焦距，f后组为后镜组组额的光学焦距。

优选的，所述前镜组沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述后镜组沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜。

优选的，所述第一透镜为弯月型负透镜，所述第二透镜为双凹型负透镜，所述第三透镜为双凸型正透镜，所述第四透镜为双凸型正透镜，所述第五透镜为双凸型正透镜，所述第六透镜为双凹型负透镜，所述第七透镜为双凸型正透镜，所述第八透镜为双凸型正透镜。

优选的，所述光学成像满足下列条件式：

【条件式4】

‐13＜f弯月型＜‐12

【条件式5】

‐10＜f双凹型＜‐6

【条件式6】

14＜f双凸型＜21

其中：f弯月型为弯月型透镜的焦距，f双凹型为双凹型透镜的焦距，f双凸型为双凸型透镜的焦距。

优选的，所述第三透镜和第八透镜为低色散材质的光学玻璃，其阿贝系数大于80。

优选的，所述第一透镜的材质为H-K9L。

优选的，所述第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜之间的光学间隔不超过0.23mm。

优选的，所述第一透镜与第二透镜的光学间隔为5.1mm，第二透镜与第三透镜的光学间隔为3.22mm，第三透镜与光阑的光学间隔为4.21mm，光阑与第四透镜的光学间隔为0.83mm，第四透镜与第五透镜的光学间隔为0.11mm，第五透镜与第六透镜的光学间隔为0.10mm，第六透镜与第七透镜的光学间隔为0.20mm，第七透镜与第八透镜的光学间隔为0.13mm。

优选的，所述光学成像系统满足：

第一透镜：22≤R2≤24 5.8≤R2≤6.2 0.7≤D≤0.9；

第二透镜：-13≤R1≤-12 7.5≤R2≤8.0 0.6≤D≤0.8；

第三透镜：23≤R1≤24 -18≤R2≤-17 2.8≤D≤2.9；

第四透镜：23≤R1≤25 -12≤R2≤-11 1.8≤D≤2.1；

第五透镜：7.5≤R1≤8.0 -27≤R2≤-28 2.3≤D≤2.5；

第六透镜：-14≤R1≤-15 8≤R2≤9 1.9≤D≤2.0；

第七透镜：22≤R1≤23 -15≤R2≤-14 2.2≤D≤2.4；

第八透镜：14≤R1≤15 -45≤R2≤-50 2.2≤D≤2.4；

其中：R1为透镜靠近物面一侧的曲率半径值，R2透镜靠近相面一侧的曲率半径值，D为透镜的中心厚度值。

优选的，所述光阑为孔径光阑STO，所述像面为CCD像面。

与现有技术相比，本申请的光学成像系统通过八片光学透镜的组合优化可以实现f＝4.2mm；光圈F#＝1.6角度DFOV＝128°；芯片1/1.8”；MTF＝0.3@240lp/mm。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型具体实施例中4K八百万像素大靶面的光学成像系统示意图；

图2为本实用新型具体实施例中4K八百万像素大靶面的光学成像系统的光学像差示意图；

图3为本实用新型具体实施例中4K八百万像素大靶面的光学成像系统的场曲及畸变示意图；

图4为本实用新型具体实施例中4K八百万像素大靶面的光学成像系统的点列示意图。

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详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示一种4K八百万像素大靶面的光学成像系统，沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有前镜组、光阑、后镜组和像面，其特征在于：光学成像满足下列条件式：

【条件式1】

‐19≤f前组≤‐17

【条件式2】

10≤f后组≤11

【条件式3】

‐1.8≤f前组/f后组≤‐1.7

其中：f前组为前镜组的光学焦距，f后组为后镜组组额的光学焦距。

优选的，前镜组沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有第一透镜、第二透镜和第三透镜；后镜组沿光轴方向从物面一侧至像面一侧依次设置有第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜。

优选的，第一透镜1为弯月型负透镜，第二透镜2为双凹型负透镜，第三透镜3为双凸型正透镜，第四透镜4为双凸型正透镜，第五透镜5为双凸型正透镜，第六透镜6为双凹型负透镜，第七透镜7为双凸型正透镜，第八透镜8为双凸型正透镜。

在该技术方案中，第一透镜1与第二透镜2通过各自其中的一面平台面进行面面相靠的方式进行叠加定位。

优选的，光学成像满足下列条件式：

【条件式4】

‐13＜f弯月型＜‐12

【条件式5】

‐10＜f双凹型＜‐6

【条件式6】

14＜f双凸型＜21

其中：f弯月型为弯月型透镜的焦距，f双凹型为双凹型透镜的焦距，f双凸型为双凸型透镜的焦距。

优选的，第三透镜3和第八透镜8为低色散材质的光学玻璃，其阿贝系数大于80。

在该技术方案中，通过设置低色散材质的光学玻璃降低系统色差，提升色彩还原性。

优选的，第一透镜1的材质为H-K9L。

在该技术方案中，前组口径较大的第一透镜1材质采用单价相对较低的H-K9L，该材质性能稳定，单价低，且易于加工定型；适合大批量生产。

优选的，第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8之间的光学间隔不超过0.23mm。

在该技术方案中，本系统后组包含的五片透镜都互相紧靠在一起，使得系统的光学总长尽可能的降低。

优选的，第一透镜1与第二透镜2的光学间隔为5.1mm，第二透镜2与第三透镜3的光学间隔为3.22mm，第三透镜3与光阑的光学间隔为4.21mm，光阑与第四透镜4的光学间隔为0.83mm，第四透镜4与第五透镜5的光学间隔为0.11mm，第五透镜5与第六透镜6的光学间隔为0.10mm，第六透镜6与第七透镜7的光学间隔为0.20mm，第七透镜7与第八透镜8的光学间隔为0.13mm。

优选的，光学成像系统满足：

第一透镜1：22≤R2≤24 5.8≤R2≤6.2 0.7≤D≤0.9；

第二透镜2：-13≤R1≤-12 7.5≤R2≤8.0 0.6≤D≤0.8；

第三透镜3：23≤R1≤24 -18≤R2≤-17 2.8≤D≤2.9；

第四透镜4：23≤R1≤25 -12≤R2≤-11 1.8≤D≤2.1；

第五透镜5：7.5≤R1≤8.0 -27≤R2≤-28 2.3≤D≤2.5；

第六透镜6：-14≤R1≤-15 8≤R2≤9 1.9≤D≤2.0；

第七透镜7：22≤R1≤23 -15≤R2≤-14 2.2≤D≤2.4；

第八透镜8：14≤R1≤15 -45≤R2≤-50 2.2≤D≤2.4；

其中：R1为透镜靠近物面一侧的曲率半径值，R2透镜靠近相面一侧的曲率半径值，D为透镜的中心厚度值。

优选的，光阑为孔径光阑STO，像面为CCD像面。

优选的，为了使得系统在夜间画质也能够清晰如昼，本申请具体实施例的光学系统工作波长包含了红外线波段，并对该波段进行优化，搭配拍摄系统上的红外线补光灯，使得红外焦段最佳焦面的位置与可见光波段的最佳焦面位置完全一致。

图2、图3和图4所示为本实用新型具体实施例中4K八百万像素大靶面的光学成像系统的光学像差示意图、场曲及畸变示意图和点列示意图。

综上所述，与现有技术相比，本申请的光学成像系统通过八片光学透镜的组合优化可以实现f＝4.2mm；光圈F#＝1.6角度DFOV＝128°；芯片1/1.8”；MTF＝0.3@240lp/mm。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。