一种小型化高像素摄像光学系统及其应用的镜头的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种摄像光学系统及其应用的镜头，尤其是一种可应用于穿戴式设 备、运动摄像机等器材上的小型化摄像光学系统及镜头。
【背景技术】：
[0002] 现有的摄像光学系统或镜头，为提高性能，存在光学系统的光学总长过长、或者 镜片枚数过多、或者视场范围偏窄的问题。
【发明内容】
：
[0003] 为克服现有技术中光学总长过长、或者镜片枚数过多、或者视场范围偏窄的问题， 本发明实施例一方面提供了一种小型化高像素摄像光学系统。
[0004] 一种小型化高像素摄像光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：第一透镜、 第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及第五透镜，所述第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶 合透镜，所述第五透镜为双凸非球面透镜；光学系统的口径比为f/2. 4,且光学系统满足如 下条件：
[0005] (1)-1. 2<f/fl<-0. 6 ；
[0006] (2)0. 45<f/f2<0. 95 ；
[0007] (3)-0. 7<f/f34<-0. 35 ；
[0008] (4)0. 7<f/f5<l. 25 ；
[0009] 其中，f?为整个光学系统的有效焦距，n为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦 距，f34为第三透镜和第四透镜的组合焦距，f5为第五透镜的焦距。
[0010] 另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。
[0011] 一种镜头，镜头内安装有上述所述的小型化高像素摄像光学系统。
[0012] 本发明实施例，将光学系统或镜头的口径比提高至f/2. 4,具有超广视场角；同 时，第五透镜为双凸非球面透镜，可以良好地校正慧差、象散、场曲和横向色差等像差，缩短 了光学系统或镜头的光学总长，提高了镜头的成像效果，并使光学系统或镜头实现小型化； 另外，本光学系统或镜头满足的光学条件，使其具有提供四百万像素以上的全界面清晰图 像的优良性能；再者，本发明采用五片透镜，结构简单，镜片枚数合理。
【附图说明】：
[0013] 为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0014]图1为本发明的光学系统或镜头的结构示意图；
[0015]图2为本发明的光学系统或镜头的20摄氏度条件下的离焦图；
[0016]图3为本发明的光学系统或镜头的85摄氏度条件下的离焦图；
[0017]图4为本发明的光学系统或镜头的场曲和畸变曲线图；
[0018]图5为本发明的光学系统或镜头在1751p/mm的MTF图；
[0019]图6为本发明的光学系统或镜头的横向色差图。
【具体实施方式】：
[0020] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021] 如图1所示，一种小型化高像素摄像光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包 括：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、以及第五透镜5,所述第三透镜3和第 四透镜4相互粘合形成胶合透镜，所述第五透镜5为双凸非球面透镜；光学系统的口径比为 f/2. 4,且光学系统满足如下条件：
[0022] (l)-l. 2<f/fl<-0. 6 ；
[0023] (2)0. 45<f/f2<0. 95 ；
[0024] (3)-0. 7<f/f34<-0. 35；
[0025] (4)0. 7<f/f5<l. 25；
[0026] 其中，f为整个光学系统的有效焦距，fl为第一透镜1的焦距，f2为第二透镜2的 焦距，f34为第三透镜3和第四透镜4的组合焦距，f5为第五透镜5的焦距。
[0027] 进一步地，所述第一透镜1为双凹透镜，光焦度为负，采用轻冕玻璃制成，其焦 距n、材料折射率Ndl、材料阿贝常数Vdl满足：-5. 08mm〈fl〈-2. 54mm，1. 47〈Ndl〈l. 49， 60〈Vd〈75。
[0028] 再进一步地，所述第二透镜2为双凸透镜，光焦度为正，采用重火石玻璃制成，其 焦距f2、材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：3. 21mm〈f2〈6. 78mm，1. 80〈Nd2〈l. 93， 20<Vd2<28〇
[0029] 又进一步地，所述第三透镜3和第四透镜4相互粘合形成的胶合透镜，光焦度为 负，其中，第三透镜采用重镧火石玻璃制成，第四透镜采用重火石玻璃制成，其组合焦距f34 满足：_8. 71mm<f34<-4. 35mm〇
[0030] 更进一步地，所述第三透镜3的物面侧为凹面，像面侧为凸面，具有正的光焦度； 所述第四透镜4为双凹透镜，具有负的光焦度。
[0031] 再进一步地，所述第五透镜5采用低熔点玻璃材料制成，光焦度为正，其焦距f5、 材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5 满足：2. 44mm〈f5〈4. 35mm，1. 62〈Nd5〈l. 74,46〈Vd〈60。
[0032] 又进一步地，所述第五透镜5,其非球面的表面形状满足以下方程式：
【主权项】
1. 一种小型化高像素摄像光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括；第一透镜、 第二透镜、第=透镜、第四透镜、W及第五透镜，其特征在于，所述第=透镜和第四透镜相互 粘合形成胶合透镜，所述第五透镜为双凸非球面透镜；光学系统的口径比为f/2. 4,且光学 系统满足如下条件： (D-1. 2<f/fl<-0. 6 ； (2) 0. 45<f/f2<0. 95 ； (3) -0. 7<f/f34<-0. 35 ; (4) 0. 7<f/f5<l. 25 ; 其中，f为整个光学系统的有效焦距，n为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f34 为第=透镜和第四透镜的组合焦距，巧为第五透镜的焦距。
2. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，所述第一透镜 为双凹透镜，其焦距fl、材料折射率Ndl、材料阿贝常数Vdl满足；-5. 08mm<fl<-2. 54mm， 1. 47<Ndl<l. 49,60<Vd<75。
3. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，所述第二透镜 为双凸透镜，其焦距f2、材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足；3. 21mm<f2<6. 78mm， 1. 80<Nd2<l. 93,20<Vd2<28。
4. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，所述第=透镜和 第四透镜相互粘合形成的胶合透镜，其组合焦距f34满足；-8. 71mm<f34<-4. 35mm。
5. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，所述第=透镜的 物面侧为凹面，像面侧为凸面，具有正的光焦度；所述第四透镜为双凹透镜，具有负的光焦 度。
6. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，所述第五透镜 的焦距巧、材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足；2. 44臟<巧<4. 35mm，1. 62<Nd5<l. 74， 46<Vd<60。
7. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，所述第五透镜，其 非球面的表面形状满足W下方程式：
式中，参数C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，当系数k小于-1时，面型曲线为双曲线，等于-1时为抛物线，介于-1到0之 间时为楠圆，等于0时为圆形，ai至a8分别表示各径向坐标所对应的系数。
8. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，光学系统的光阔 位于第=透镜的物面侧。
9. 根据权利要求1所述的小型化高像素摄像光学系统，其特征在于，光学系统的光学 总长 1TL满足；9. 8mm<ITL<12mm。
10. -种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的小型化高像素摄 像光学系统。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种小型化高像素摄像光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及第五透镜，所述第三透镜和第四透镜相互粘合形成胶合透镜，所述第五透镜为双凸非球面透镜；光学系统的口径比为f/2.4，且光学系统满足如下条件：(1)-1.2<f/f1<-0.6；(2)0.45<f/f2<0.95；(3)-0.7<f/f34<-0.35；(4)0.7<f/f5<1.25。另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。本发明实施例，具有超广视场角；同时，缩短了光学系统或镜头的光学总长，并使光学系统或镜头实现小型化；另外，具有提供四百万像素以上的全界面清晰图像的优良性能。
【IPC分类】G02B13-06, G02B13-18, G02B13-00
【公开号】CN104849840
【申请号】CN201510309341
【发明人】松冈和雄, 陈波, 赵治平, 汪鸿飞, 刘佳俊, 席爱萍, 王朵久, 高国成, 周东, 杨林松
【申请人】中山市弘景光电科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月6日