一种用于镜头的新型光学系统及新型镜头的制作方法

[0001]
本实用新型涉及光学成像技术领域，具体而言，涉及一种用于镜头的新型光学系统及新型镜头。


背景技术：

[0002]
随着监控角度需求的不断拓宽，鱼眼全景镜头受到越来越多的关注，目前一般的鱼眼镜头只具有一个焦距，无法满足在成像过程中对物体进行光学放大的需求，虽然可以使用数码放大进行弥补，但是使用数码放大后图像清晰度会变差，效果不好。
[0003]
有鉴于此，特提出本申请。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的第一个目的在于提供一种新型光学系统，其结构简单、成本低廉，能够应用于鱼眼变焦镜头，生产更加简单、高效，具备全景变焦功能，能够提供更加全面的使用功能，并保障成像的清晰度，对于提升产品市场竞争力具有积极意义。
[0005]
本实用新型的第二个目的在于提供一种新型镜头，其结构简单、成本低廉，生产更加简单、高效，具备全景变焦功能，具有更加全面的使用功能，能保障成像的清晰度，具有更强的市场竞争力。
[0006]
本实用新型的实施例是这样实现的：
[0007]
一种用于镜头的新型光学系统，其由物侧至像侧依次包括：具有负屈光力的第一透镜，其具有凹向物侧的像侧表面；具有负屈光力的第二透镜，其具有凹向像侧的物侧表面；具有负屈光力的第三透镜，其具有凹向物侧的像侧表面；具有正屈光力的第四透镜，其具有凸向物侧的物侧表面；具有正屈光力的第五透镜，其具有凸向像侧的像侧表面；具有负屈光力的第六透镜，其具有凹向像侧的物侧表面；以及具有正屈光力的第七透镜，其具有凸向物侧的物侧表面。
[0008]
进一步地，第四透镜的像侧表面呈平面状。第五透镜的物侧表面也呈平面状。
[0009]
进一步地，第一透镜的物侧表面凸向物侧设置，第二透镜的像侧表面凹向物侧设置，第三透镜的物侧表面凸向物侧设置，第六透镜的像侧表面凸向像侧设置，第七透镜的像侧表面凸向像侧设置。
[0010]
进一步地，第五透镜的像侧表面的曲率半径同第六透镜的物侧表面的曲率半径相同，第五透镜的像侧表面与第六透镜的物侧表面贴合。
[0011]
进一步地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜七者的阿贝系数的比值为3～5：4～6：3～5：3～4：3～5：3～4：5～6。
[0012]
进一步地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜七者的光学折射率的比值为1.6～1.8：1.4～1.6：1.7～1.8：1.5～1.6：1.5～1.7：1.6～1.8：1.4～1.6。
[0013]
进一步地，第一透镜的物侧表面的曲率半径为150mm～200mm，第一透镜的像侧表
面的曲率半径为10mm～12mm，第一透镜的光学折射率为1.6～1.8，第一透镜的阿贝系数为30～50，第一透镜的透镜厚度为2mm～3mm。
[0014]
第二透镜的物侧表面的曲率半径为40mm～50mm，第二透镜的像侧表面的曲率半径为40mm～50mm，第二透镜的光学折射率为1.4～1.6，第二透镜的阿贝系数为40～60，第二透镜的透镜厚度为5mm～6mm。
[0015]
第三透镜的物侧表面的曲率半径为40mm～50mm，第三透镜的像侧表面的曲率半径为10mm～20mm，第三透镜的光学折射率为1.7～1.8，第三透镜的阿贝系数为30～50，第三透镜的透镜厚度为1.2mm～2mm。
[0016]
第四透镜的物侧表面的曲率半径为20mm～30mm，第四透镜的光学折射率为1.5～1.6，第四透镜的阿贝系数为30～40，第四透镜的透镜厚度为8mm～10mm。
[0017]
第五透镜的像侧表面的曲率半径为10mm～15mm，第五透镜的光学折射率为1.5～1.7，第五透镜的阿贝系数为30～50，第五透镜的透镜厚度为10mm～11mm。
[0018]
第六透镜的物侧表面的曲率半径为10mm～15mm，第六透镜的像侧表面的曲率半径为30mm～35mm，第六透镜的光学折射率为1.6～1.8，第六透镜的阿贝系数为30～40，第六透镜的透镜厚度为2mm～3mm。
[0019]
第七透镜的物侧表面的曲率半径为40mm～45mm，第七透镜的像侧表面的曲率半径为40mm～45mm，第七透镜的光学折射率为1.4～1.6，第七透镜的阿贝系数为50～60，第七透镜的透镜厚度为3mm～4mm。
[0020]
一种新型镜头，其包括上述的新型光学系统。
[0021]
进一步地，第一透镜与第二透镜之间的间距为4.02mm，第二透镜和第三透镜之间的间距为1.41mm，第三透镜与第四透镜之间的间距为3.82mm，第六透镜与第七透镜之间的间距为1.7mm。
[0022]
其中，当焦距为1.4mm时，第四透镜与第五透镜之间的间距为18.8mm。当焦距为4.3mm时，第四透镜与第五透镜之间的间距为2.83mm。
[0023]
进一步地，新型镜头的光栏设于第四透镜和第五透镜之间。第五透镜和第六透镜构成胶合件。
[0024]
本实用新型实施例的有益效果是：
[0025]
本实用新型实施例提供的新型光学系统的特殊结构设计，使其能够应用于鱼眼变焦的全景镜头，能够实现全景变焦，操作灵活性更高，使用更方便。
[0026]
总体而言，本实用新型实施例提供的新型光学系统结构简单、成本低廉，能够应用于鱼眼变焦镜头，生产更加简单、高效，具备全景变焦功能，能够提供更加全面的使用功能，并保障成像的清晰度，对于提升产品市场竞争力具有积极意义。本实用新型实施例提供的新型镜头结构简单、成本低廉，生产更加简单、高效，具备全景变焦功能，具有更加全面的使用功能，能保障成像的清晰度，具有更强的市场竞争力。
附图说明
[0027]
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要使用的附图作简单地介绍，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范围的限定，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相关的附图。
[0028]
图1为本实用新型实施例提供的新型光学系统的处于1.4mm焦距时的结构示意图；
[0029]
图2为图1中新型光学系统处于4.3mm焦距时的结构示意图；
[0030]
图3为本实用新型实施例提供的新型镜头的处于1.4mm焦距时的结构示意图；
[0031]
图4为图3中新型镜头处于4.3mm焦距时的结构示意图。
[0032]
图标：新型光学系统1000；第一透镜100；第二透镜200；第三透镜300；第四透镜400；第五透镜500；第六透镜600；第七透镜700；物侧表面110、210、310、410、510、610、710；像侧表面120、220、320、420、520、620、720；新型镜头2000；光栏2100。
具体实施方式
[0033]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
[0035]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036]
术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]
实施例
[0039]
请参照图1～2，本实施例提供一种用于镜头的新型光学系统1000。新型光学系统1000由物侧至像侧依次包括：具有负屈光力的第一透镜100，其具有凹向物侧的像侧表面120；具有负屈光力的第二透镜200，其具有凹向像侧的物侧表面210；具有负屈光力的第三透镜300，其具有凹向物侧的像侧表面320；具有正屈光力的第四透镜400，其具有凸向物侧的物侧表面410；具有正屈光力的第五透镜500，其具有凸向像侧的像侧表面520；具有负屈光力的第六透镜600，其具有凹向像侧的物侧表面610；以及具有正屈光力的第七透镜700，其具有凸向物侧的物侧表面710。
[0040]
新型光学系统1000的特殊结构设计，使其能够应用于鱼眼变焦的全景镜头，能够实现全景变焦，操作灵活性更高，使用更方便。
[0041]
总体而言，新型光学系统1000结构简单、成本低廉，能够应用于鱼眼变焦全景镜头，生产更加简单、高效，具备全景变焦功能，能够提供更加全面的使用功能，并保障成像的
清晰度，对于提升产品市场竞争力具有积极意义。
[0042]
进一步地，在本实施例中，第四透镜400的像侧表面420呈平面状。第五透镜500的物侧表面510也呈平面状。通过该设计，使得第一透镜100和第五透镜500的加工难度大大降低，加工的效率得到了提升，对于提升整体的加工效率具有积极作用。
[0043]
第一透镜100的物侧表面110凸向物侧设置，第二透镜200的像侧表面210凹向物侧设置，第三透镜300的物侧表面310凸向物侧设置，第六透镜600的像侧表面620凸向像侧设置，第七透镜700的像侧表面720凸向像侧设置。
[0044]
总体来说，第一透镜100为一面凸一面凹的形状，第二透镜200为双凹的形状，第三透镜300为一面凸一面凹的形状，第四透镜400为一面凸一面平的形状，第五透镜500为一面平一面凸的形状，第六透镜600为一面凹一面凸的形状，第七透镜700为双凸的形状。
[0045]
第五透镜500的像侧表面520的曲率半径同第六透镜600的物侧表面610的曲率半径相同，第五透镜500的像侧表面520与第六透镜600的物侧表面610贴合。
[0046]
进一步地，为了使其能够更好的进行成像，使调节更加方便、成像更加清晰，第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400、第五透镜500、第六透镜600和第七透镜700七者的阿贝系数的比值控制范围为3～5：4～6：3～5：3～4：3～5：3～4：5～6。第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400、第五透镜500、第六透镜600和第七透镜700七者的光学折射率的比值控制范围为1.6～1.8：1.4～1.6：1.7～1.8：1.5～1.6：1.5～1.7：1.6～1.8：1.4～1.6。
[0047]
具体的，第一透镜100的物侧表面110的曲率半径可以设置为150mm～200mm，第一透镜100的像侧表面120的曲率半径可以设置为10mm～12mm，第一透镜100的光学折射率可以设置为1.6～1.8，第一透镜100的阿贝系数可以设置为30～50，第一透镜100的透镜厚度可以设置为2mm～3mm。
[0048]
第二透镜200的物侧表面210的曲率半径可以设置为40mm～50mm，第二透镜200的像侧表面220的曲率半径可以设置为40mm～50mm，第二透镜200的光学折射率可以设置为1.4～1.6，第二透镜200的阿贝系数可以设置为40～60，第二透镜200的透镜厚度可以设置为5mm～6mm。
[0049]
第三透镜300的物侧表面310的曲率半径可以设置为40mm～50mm，第三透镜300的像侧表面320的曲率半径可以设置为10mm～20mm，第三透镜300的光学折射率可以设置为1.7～1.8，第三透镜300的阿贝系数可以设置为30～50，第三透镜300的透镜厚度可以设置为1.2mm～2mm。
[0050]
第四透镜400的物侧表面410的曲率半径可以设置为20mm～30mm，第四透镜400的光学折射率可以设置为1.5～1.6，第四透镜400的阿贝系数可以设置为30～40，第四透镜400的透镜厚度可以设置为8mm～10mm。
[0051]
第五透镜500的像侧表面520的曲率半径可以设置为10mm～15mm，第五透镜500的光学折射率可以设置为1.5～1.7，第五透镜500的阿贝系数可以设置为30～50，第五透镜500的透镜厚度可以设置为10mm～11mm。
[0052]
第六透镜600的物侧表面610的曲率半径可以设置为10mm～15mm，第六透镜600的像侧表面620的曲率半径可以设置为30mm～35mm，第六透镜600的光学折射率可以设置为1.6～1.8，第六透镜600的阿贝系数可以设置为30～40，第六透镜600的透镜厚度可以设置
为2mm～3mm。
[0053]
第七透镜700的物侧表面710的曲率半径可以设置为40mm～45mm，第七透镜700的像侧表面720的曲率半径可以设置为40mm～45mm，第七透镜700的光学折射率可以设置为1.4～1.6，第七透镜700的阿贝系数可以设置为50～60，第七透镜700的透镜厚度可以设置为3mm～4mm。
[0054]
通过以上设计，整个新型光学系统1000在确保全景成像的基础上，具备了焦距调节能力，通用性和实用匹配度更高。
[0055]
在本实施例中，对于新型光学系统1000而言，新型光学系统1000具备至少两个焦距状态。当焦距为1.4mm时，第四透镜400与第五透镜500之间的间距为18.8mm，第一透镜100与第二透镜200之间的间距为4.02mm，第二透镜200和第三透镜300之间的间距为1.41mm，第三透镜300与第四透镜400之间的间距为3.82mm，第六透镜600与第七透镜700之间的间距为1.7mm。
[0056]
当焦距为4.3mm时，第四透镜400与第五透镜500之间的间距为2.83mm，第一透镜100与第二透镜200之间的间距为4.02mm，第二透镜200和第三透镜300之间的间距为1.41mm，第三透镜300与第四透镜400之间的间距为3.82mm，第六透镜600与第七透镜700之间的间距为1.7mm。
[0057]
需要说明的是，在本实施例中，第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400、第五透镜500、第六透镜600和第七透镜700均由圆形镜片加工而成，第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400、第五透镜500、第六透镜600和第七透镜700七者的光轴与其几何中心轴线重合。
[0058]
请参照图3～4，本实施例还提供一种新型镜头2000，其包括上述的新型光学系统1000。新型镜头2000非常适合应用于鱼眼变焦全景镜头。
[0059]
具体的，第一透镜100与第二透镜200之间的间距为4.02mm，第二透镜200和第三透镜300之间的间距为1.41mm，第三透镜300与第四透镜400之间的间距为3.82mm，第六透镜600与第七透镜700之间的间距为1.7mm。
[0060]
其中，当焦距为1.4mm时，第四透镜400与第五透镜500之间的间距为18.8mm。当焦距为4.3mm时，第四透镜400与第五透镜500之间的间距为2.83mm。
[0061]
新型镜头2000的光栏2100设于第四透镜400和第五透镜500之间。第五透镜500和第六透镜600构成胶合件。
[0062]
与现有镜头相比，新型镜头2000的优点在于：使用第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300和第四透镜400形成变倍组，第五透镜500、第六透镜600和第七透镜700形成聚焦组，从而仅使用七片镜片建立一套变焦方案，实现鱼眼镜头的变焦功能。同时第一透镜100使用弯月形镜片，接收更多的光，第五透镜500与第六透镜600组成一组胶合件，利于像差的校正，从而组成变焦鱼眼全景镜头。
[0063]
综上所述，新型光学系统1000结构简单、成本低廉，能够应用于鱼眼变焦镜头，生产更加简单、高效，具备全景变焦功能，能够提供更加全面的使用功能，并保障成像的清晰度，对于提升产品市场竞争力具有积极意义。新型镜头2000结构简单、成本低廉，生产更加简单、高效，具备全景变焦功能，具有更加全面的使用功能，能保障成像的清晰度，具有更强的市场竞争力。
[0064]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。