日夜共焦鱼眼监控光学系统及其应用的摄像模组的制作方法

文档序号:15344016发布日期:2018-09-04 22:32阅读:345来源:国知局
本发明涉及一种光学系统及其应用的摄像模组,尤其是一种鱼眼监控光学系统及其应用的摄像模组。
背景技术
::高分辨率高清鱼眼镜头被广泛应用于安防监控、车载环视等设备。传统的高清鱼眼镜头存在结构复杂、体积大、重量重、价格高和温度特性不佳等问题。技术实现要素::为克服传统鱼眼镜头普遍存在结构复杂、体积大的问题,本发明实施例提供了一种日夜共焦鱼眼监控光学系统。一种日夜共焦鱼眼监控光学系统,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、以及第六透镜;第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;第二透镜的物面侧为凹面或者凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;第三透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面或者平面,其光焦度为正;第四透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;第五透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;第六透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;其中,第四透镜和第五透镜相互胶合形成组合透镜。另一方面,本发明实施例还提供了一种摄像模组。一种摄像模组,至少包括光学镜头,光学镜头内安装有上述所述的日夜共焦鱼眼监控光学系统。本发明实施例之光学系统和摄像模组,主要由6枚透镜构成,结构简单,体积小,重量轻,成本低;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有解析力高、相对照度好、温度特性优秀和日夜完全共焦等良好光学性能。附图说明: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。图1为本发明的光学系统或镜头的结构示意图;图2为本发明的光学系统或镜头的mtf曲线图;图3为本发明的光学系统或镜头的相对照度图。具体实施方式: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。当本发明实施例提及“第一”、“第二”等序数词时,除非根据上下文其确实表达顺序之意,应当理解为仅仅是起区分之用。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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;可以是机械连接,也可以是电连接;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发明中的具体含义。如图1所示,本发明实施例提供了一种日夜共焦鱼眼监控光学系统,沿光轴从物面到像面8依次包括:第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、以及第六透镜6。第一透镜1的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;第二透镜2的物面侧为凹面或者凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;第三透镜3的物面侧为凸面,像面侧为凹面或者平面,其光焦度为正;第四透镜4的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;第五透镜5的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;第六透镜6的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;其中,第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成组合透镜。本发明实施例之光学系统和摄像模组,主要由6枚透镜构成,结构简单,体积小,重量轻,成本低;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有解析力高、相对照度好、温度特性优秀(-40℃-+85℃,bfl:shift±0.005mm)和日夜完全共焦等良好光学性能。进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,组合透镜的焦距f45与整个光学系统的焦距f满足:2.12<∣f45/f∣<5.12。结构简单,采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有解析力高、相对照度好、温度特性优秀和日夜完全共焦等良好光学性能。再进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,第一透镜1的焦距f1与整个光学系统的焦距f满足:5.5<∣f1/f∣<8.5;其材料折射率nd1、材料阿贝常数vd1满足:1.75<nd1,20<vd1<50。结构简单,可以保证良好的光学性能。更进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,第二透镜2的焦距f2与第三透镜3的焦距f3满足:1.2<∣f3/f2∣<2.4。结构简单,可以保证良好的光学性能。又进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,第三透镜3的焦距f3与组合透镜的焦距f45满足:0.8<∣f3/f45∣<1.4;其材料阿贝常数vd3满足:vd3<40。结构简单,可以保证良好的光学性能。再进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,第六透镜6的焦距f6与第二透镜2的焦距f2满足:0.01<∣f2/f6∣<0.25。结构简单,可以保证良好的光学性能。更进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,光学系统的光学总长ttl满足:15mm<ttl<20mm。结构简单,可以保证良好的光学性能。又进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,光学系统的光阑7位于第三透镜3与第四透镜4之间,靠近第四透镜4物面侧。结构简单,用来调节光束的强度。再进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,第一透镜1和第三透镜3为玻璃透镜,第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6为塑胶非球面透镜。使用玻塑混合构成,在降低成本的同时优化了镜头性能。具体地,在本实施例中,本光学系统的焦距f为1.08mm,f/no=2.0,hfov=192°,ttl=17.0mm。本光学系统的各项基本参数如下表所示:表面曲率半径r(mm)间隔d(mm)折射率nd色散值vds112.910.981.8342.74s24.293.77s3-10.281.201.5455.78s41.221.44s53.23.291.9218.90s638.650.35stoinfinity0.05s83.381.281.5455.78s9-0.941.151.6423.26s10-2.800.44s117.520.451.5455.78s12-12.570.20s13infinity0.701.5264.21s14infinity1.70imainfinity0.00上表中,沿光轴从物面到像面,s1、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;sto为光阑;s8、s9对应为第四透镜4的两个表面;s9、s10对应为第五透镜5的两个表面;s11、s12对应为第六透镜6的两个表面;s13、s14对应为位于第六透镜6与像面8之间的带通滤光片的两个表面;ima为像面8。更具体地,所述第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6的表面为非球面形状,其满足以下方程式:其中,参数c=1/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,a1至a5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、第四透镜4的s8表面和s9表面、第五透镜5的s9表面和s10表面、以及第六透镜6的s11表面和s12表面的非球面相关数值如下表所示:从图2至图3中可以看出,本实施例中的光学系统具有解析力高、相对照度好、温度特性优秀(-40℃-+85℃,bfl:shift±0.005mm)和日夜完全共焦等良好光学性能。一种摄像模组,至少包括光学镜头,光学镜头内安装有上述所述的日夜共焦鱼眼监控光学系统。本发明实施例之光学系统和摄像模组,主要由6枚透镜构成,结构简单,体积小,重量轻,成本低;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有解析力高、相对照度好、温度特性优秀(-40℃-+85℃,bfl:shift±0.005mm)和日夜完全共焦等良好光学性能。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。当前第1页12
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