鱼眼监控光学系统及其应用的镜头的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种鱼眼监控光学系统，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；所述第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；所述第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；所述第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；所述第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第五透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。另一方面，本发明实施例还公开了一种镜头。本发明实施例，可应用于汽车车载监控，其主要由5枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合，具有高性能、大光圈、大视场角、短总长、温度性能优良等良好性能。
【专利说明】
鱼眼监控光学系统及其应用的镜头
技术领域：
[0001] 本发明涉及一种光学系统及其应用的镜头，尤其是一种鱼眼监控光学系统及其应 用的镜头。
【背景技术】：
[0002] 现有光学系统或镜头，尤其是鱼眼监控光学系统或镜头，存在镜片枚数多、结构复 杂的缺陷。
【发明内容】
：
[0003] 为克服现有光学系统或镜头镜片枚数多、结构复杂的问题，本发明实施例一方面 提供了一种鱼眼监控光学系统。
[0004] 鱼眼监控光学系统，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；
[0005] 所述第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；
[0006] 所述第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；
[0007] 所述第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；
[0008] 所述第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；
[0009] 所述第五透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。
[0010] 另一方面，本发明实施例还提供了一种镜头。
[0011] -种镜头，镜头内安装有上述所述的鱼眼监控光学系统。
[0012] 本发明实施例，可应用于汽车车载监控，其主要由5枚透镜构成，透镜枚数少，结构 简单;采用不同透镜相互组合，具有高性能、大光圈、大视场角、短总长、温度性能优良等良 好性能。
【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离焦曲线；
[0016] 图3为本发明的光学系统或镜头的2f tan (Θ/2)畸变曲线图；
[0017]图4为本发明的光学系统或镜头的MTF曲线图；
[0018] 图5为本发明的光学系统或镜头的-40Γ离焦曲线；
[0019] 图6为本发明的光学系统或镜头的105Γ离焦曲线。
【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，鱼眼监控光学系统，沿光轴从物面到像面8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。
[0022] 所述第一透镜1的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；
[0023] 所述第二透镜2的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；
[0024]所述第三透镜3的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；
[0025]所述第四透镜4的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；
[0026]所述第五透镜5的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。
[0027]本发明实施例，可应用于汽车车载监控，其主要由5枚透镜构成，透镜枚数少，结构 简单;采用不同透镜相互组合，具有高性能、大光圈、大视场角、短总长、温度性能优良等良 好性能。
[0028]进一步地，所述第一透镜1采用镧火石玻璃或重镧火石玻璃材料制成，其焦距Π 、 材料折射率Ndl、材料阿贝常数Vdl满足:-9.8mm〈fl〈-6.53mm，1.75〈Ndl〈l. 83，40〈Vdl〈52。 结构简单紧凑，可保证良好的光学性能。
[0029]再进一步地，所述第二透镜2采用塑胶材料制成，其焦距f2、材料折射率Nd2、材料 阿贝常数Vd2 满足：-2.1511111^2〈-1.42111111，1.51〈恥2〈1.54,52〈￥(12〈60。结构简单紧凑，可保 证良好的光学性能。
[0030] 更进一步地，所述第三透镜3采用塑胶材料制成，其焦距f3、材料折射率Nd3、材料 阿贝常数Vd3满足:2.04mm〈f 3〈5.76mm，1.60〈Nd3〈 1.65，21〈Vd3〈28。结构简单紧凑，可保证 良好的光学性能。
[0031] 又进一步地，所述第四透镜4采用重冕玻璃材料制成，其焦距f4、材料折射率Nd4、 材料阿贝常数Vd4满足：1.66mm〈f4〈4.67mm，1.50〈Nd4〈l. 63，55〈Vd4〈65。结构简单紧凑，可 保证良好的光学性能。
[0032]再进一步地，所述第五透镜5采用塑胶材料制成，其焦距f5、材料折射率Nd5、材料 阿贝常数Vd5满足:9.8mm〈f5〈13.6mm，1.51〈Nd2〈l. 54，52〈Vd2〈60。结构简单紧凑，可保证良 好的光学性能。
[0033] 本发明之光学系统或镜头采用玻塑混合构成，在降低成本的同时，也改善了光学 系统或镜头的性能。
[0034] 又进一步地，光学系统的光阑位于第四透镜4的物面侧。结构简单，用来调节光束 的强度。
[0035] 更进一步地，所述第五透镜5与像面8之间依次设有滤光片6和保护玻璃7,结构简 单，可以滤掉杂光并保护透镜，实现最佳的成像效果。
[0036] 再进一步地，光学系统的光学总长TTL满足：10mm〈TTL〈15mm。结构简单，光学总长 短，有利于产品体积小型化。
[0037] 具体地，该光学系统的各透镜满足如下条件：
[0038] (1)-0.15<f/fl<-0.10；
[0039] (2)-0.46<f/f2<-0.31；
[0040] (3)0.17<f/f3<0.48；
[0041] (4)0.21<f/f4<0.59；
[0042] (5)0.072<f/f5<0.10；
[0043] 其中，f为整个光学系统的焦距，fl为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为 第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。通过不同透镜的相互组合及 其合理分配光焦度，使光学系统具有大光圈、大视场角、短总长、温度性能优良等良好性能。 [0044]具体地，在本实施例中，本光学系统的焦距f为0.96mm，光阑指数FNo.为2.0，视场 角2 ω =230°，最大视场角可达到255°，光学总长TTL= 12mm。本光学系统的各项基本参数如 下表所示：
[0045]
[0046]
[0047] 上表中，沿光轴从物面到像面8，0BJ为物面;SI、S2对应为第一透镜1的两个表面； S3、S4对应为第二透镜2的两个表面;S5、S6对应为第三透镜3的两个表面;ST0是光阑所在位 置;S8、S9对应为第四透镜4的两个表面;S10、S11对应为第五透镜5的两个表面;S12、S13对 应为滤光片6的两个表面;S14、S15对应为保护玻璃7的两个表面;IMA为像面8。
[0048] 更具体地，所述第二透镜2的S3表面为偶次非球面形状，其满足以下方程式：
?而第 二透镜2的S4表面为奇次非球面形状，其满足如下方程式：
钟，参 数c=l/R，即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，&1至&8分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜2的S3表面和S4表面的 非球面相关数值如下表所示：
[0049] _〇]~再具体地，&述第三透镜3的表面为偶次非球面??彡状，其满足以下方程式: '
实中，参数c=l/R，即为半牷所对应的曲率，y为牷冋坐标，其早位和透镜长度早位相问，k为圆锥 二次曲线系数，&1至&8分别为各径向坐标所对应的系数。所述第三透镜3的S5表面和S6表面 的非球面相关数值如下表所示：
[0051]
[0052]
[0053]又具体地，所述第五透镜5的表面为偶次非球面形状，其满足以下方程式：
;其中， 参数c=l/R，即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
[0054] 二次曲线系数，&1至&8分别为各径向坐标所对应的系数。所述第三透镜3的S5表面和S6表面 的非球面相关数值如下表所示：
[0055]
[0056] 从图2至图6中可以看出，本实施例中的光学系统具有大光圈、大视场角、短总长、 温度性能优良等良好光学性能。
[0057] 一种镜头，镜头内安装有上述所述的鱼眼监控光学系统。
[0058]如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本发明的具体实 施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下 做出若干技术推演或替换，都应当视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 鱼眼监控光学系统，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;其特征在于， 所述第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负； 所述第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负； 所述第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正； 所述第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正； 所述第五透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正。2. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，所述第一透镜的焦距Π 、材 料折射率Ndl、材料阿贝常数Vdl满足:-9·8mm〈f 1〈-6· 53mm，1 · 75〈Ndl〈l ·83，40〈Vdl〈52。3. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，所述第二透镜的焦距f2、材 料折射率M2、材料阿贝常数Vd2满足:-2.15mm〈f2〈-l .42mm，l .51〈Nd2〈l .54,52〈Vd2〈60。4. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，所述第三透镜的焦距f3、材 料折射率M3、材料阿贝常数Vd3满足：2 · 04mm〈f 3〈5 · 76mm，1 · 60〈Nd3〈l · 65，21〈Vd3〈28。5. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，所述第四透镜的焦距f4、材 料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：1.66mm〈f4〈4.67mm，1.50〈Nd4〈l.63，55〈Vd4〈65。6. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，所述第五透镜的焦距f5、材 料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:9.8mm〈f 5〈13.6mm，1.51〈Nd2〈l. 54，52〈Vd2〈60。7. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，光学系统的光阑位于第四透 镜的物面侧。8. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，光学系统的光学总长TTL满 足：1Omm<TTL<15mm。9. 根据权利要求1所述的鱼眼监控光学系统，其特征在于，该光学系统的各透镜满足如 下条件： (1) -0.15<f/fl<-0.10； (2) -0.46<f/f2<-0.31； (3) 0.17<f/f3<0.48； (4) 0.21<f/f4<0.59； (5) 0.072<f/f5<0.10； 其中，f为整个光学系统的焦距，Π 为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三 透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。10. -种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的鱼眼监控光学系 统。
【文档编号】G02B13/06GK105974562SQ201610574561
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】汪鸿飞, 陈波, 符致农, 席爱平, 刘佳俊, 刘振庭, 曾香梅, 曾伟, 曾蓉, 宁博
【申请人】广东弘景光电科技股份有限公司