一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头的制作方法
【专利摘要】一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，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、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、以及第十透镜。另一方面，本实用新型实施例还提供了一种镜头。本实用新型实施例提供一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片自身结构的特点，使得光线经过十枚透镜汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波段在最后汇聚到单个像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点，这样很好的控制紫边的问题。
【专利说明】
一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头
技术领域：
[0001] 本实用新型涉及一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头。
【背景技术】：
[0002] 紫边现象出现的条件是在光比很强烈的情况下，亮部与暗部如果没有过渡而突然 交界，交界处就容易出现色散，紫边现象是所有数码相机的通病，紫边出现额原因与相机镜 头的色散、CCD成像面积过小，相机内部的信号处理算法等有关。
【发明内容】
：
[0003] 为更好的减少紫边现象，本实用新型实施例提供了一种鱼眼镜头消紫边光学系 统。
[0004] -种鱼眼镜头消紫边光学系统，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、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、以及第十透 镜;所述第一透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面;所述第二透镜物面侧为凸面，像面侧为凹 面;所述第三透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面;所述第四透镜物面侧为平面，像面侧为凹 面;所述第五透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面;所述第六透镜物面侧为凸面，像面侧为凸 面;所述第七透镜物面侧为凹面，像面侧为凸面;所述第八透镜物面侧为凸面，像面侧为凹 面;所述第九透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面;所述第十透镜物面侧为凸面，像面侧为平 面。
[0005] 另一方面，本实用新型实施例还提供了一种镜头。
[0006] -种镜头，镜头内安装有上述所述的鱼眼镜头消紫边光学系统。
[0007] 本实用新型实施例，通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片 自身结构的特点，使得光线经过十枚透镜汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波 段在最后汇聚到单个像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点，这样很好的控制紫边的问 题。
【附图说明】：
[0008] 为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实 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。
[0009] 图1为本实用新型一种鱼眼镜头消紫边光学系统示意图；
[0010] 图2为光线经本光学系统的成像示意图；
[0011] 图3为图2的A部放大图；
[0012] 图4为本光学系统或镜头的MTF传递函数曲线图；
[0013] 图5为本光学系统或镜头的色差控制图。
【具体实施方式】：
[0014] 为了使本实用新型所解决的技术问题、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，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0015] 如图1所示，一种鱼眼镜头消紫边光学系统及其应用的镜头，沿光轴从物面到像面 11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、第六透6镜、第七透 镜7、第八透镜8、第九透镜9、以及第十透镜10;
[0016] 所述第一透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；
[0017] 所述第二透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；
[0018] 所述第三透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面；
[0019] 所述第四透镜物面侧为平面，像面侧为凹面；
[0020] 所述第五透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；
[0021] 所述第六透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；
[0022] 所述第七透镜物面侧为凹面，像面侧为凸面；
[0023] 所述第八透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面；
[0024] 所述第九透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面；
[0025] 所述第十透镜物面侧为凸面，像面侧为平面。
[0026]通过将第一透镜至第十透镜进行合理的搭配，利用各个镜片自身结构的特点，使 得光线经过十枚透镜汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波段在最后汇聚到单个 像素点上面内并无光线汇聚至其余像素点，这样很好的控制紫边的问题。
[0027] 进一步地，该光学系统还满足如下条件：
[0028] (1)1.78<Ndl<l.95；20<Vdl<30；
[0029] (2)1.75<Nd2<l.90；40<Vd2<50 ；
[0030] (3)1.40<Nd3<l.55；70<Vd3<80；
[0031 ] (4)1.78<Nd4<l.95；20<Vd4<30 ；
[0032] (5)1.78<Nd5<l.95；20<Vd5<30；
[0033] (6)1.40<Nd6<l.55；70<Vd6<80；
[0034] (7)1.78<Nd7<l.95；20<Vd7<30；
[0035] (8)1.78<Nd8<l.95；20<Vd8<30 ；
[0036] (9)1.70<Nd9<l.80；50<Vd9<60；
[0037] (10)1·40〈Ndl0〈l·55;70〈Vdl0〈80;
[0038] 其中，Ndl为第一透镜1的折射率，Vdl为第一透镜1的色散系数;Nd2为第二透镜2的 折射率，Vd2为第二透镜2的色散系数;M3为第三透镜3的折射率，Vd3为第三透镜3的色散系 数;Nd4为第四透镜4的折射率，Vd4为第四透镜4的色散系数;M5为第五透镜5的折射率，Vd5 为第五透镜5的色散系数;Nd6为第六透镜6的折射率，Vd6为第六透镜6的色散系数;Nd7为第 七透镜7的折射率，Vd7为第七透镜7的色散系数;Nd8为第八透镜8的折射率，Vd8为第八透镜 8的色散系数;Nd9为第九透镜9的折射率，Vd9为第九透镜9的色散系数;NdlO为第十透镜10 的折射率，VdlO为第十透镜10的色散系数。不同的折射率材料的镜片色散系数也不同，折射 率越高色散系数越低，利用各个镜片属性的不同进行合理搭配后，光线到像面后的色散范 围较小。
[0039] 再进一步地，所述第一透镜1其光焦度为负，其焦距-17mm〈fl〈-13mm，其优选为-15mm。所述第一透镜的折射率Ndl优选1.88,色散系数Vdl优选25,有利于使光学系统或镜头 形成清晰影像。
[0040] 又进一步地，所述第二透镜其光焦度为负，其焦距-10_〈￡2〈-6_，其优选为-8_。 所述第二透镜的折射率Nd2优选1.80,色散系数Vd2优选45,有利于使光学系统或镜头形成 清晰影像。
[0041 ] 更进一步地，所述第三透镜其光焦度为负，其焦距-1〇1111]1〈￡3〈-41111]1，其优选为-71111]1。 所述第三透镜的折射率Nd3优选1.50，色散系数Vd3优选75，有利于使光学系统或镜头形成 清晰影像。
[0042]又再进一步地，所述第四透镜其光焦度为负，其焦距_12!11111〈€4〈-8111 111，其优选为-10mm。所述第四透镜的折射率M4优选1.86,色散系数Vd4优选25,有利于使光学系统或镜头 形成清晰影像。
[0043] 进一步地，所述第五透镜其光焦度为正，其焦距2111111〈作〈6111111，其优选为4 111111。所述第 五透镜的折射率Nd5优选1.90，色散系数Vd5优选25，有利于使光学系统或镜头形成清晰影 像。
[0044] 更进一步地，所述第六透镜其光焦度为正，其焦距2mm〈f6〈8mm，其优选为5mm。所述 第六透镜的折射率Nd6优选1.50，色散系数Vd6优选75，有利于使光学系统或镜头形成清晰 影像。
[0045] 再进一步地，所述第七透镜其光焦度为负，其焦距-10mm〈f7〈-6mm，其优选为-8mm。 所述第七透镜的折射率Nd7优选1.80,色散系数Vd7优选25,有利于使光学系统或镜头形成 清晰影像。
[0046] 具体地，所述第八透镜其光焦度为负，其焦距-131111]1〈￡8〈-71111]1，其优选为-1()1111]1。所 述第八透镜的折射率Nd8优选1.88,色散系数Vd8优选25,有利于使光学系统或镜头形成清 晰影像。
[0047]更具体地，所述第九透镜其光焦度为正，其焦距5111111〈仰〈9111111，其优选为7 111111。所述第 九透镜的折射率Nd9优选1.75，色散系数Vd9优选55，有利于使光学系统或镜头形成清晰影 像。
[0048] 具体地，所述第十透镜其光焦度为正，其焦距51111]1〈￡10〈1〇1111]1，其优选为81111]1。所述第 十透镜的折射率NdlO优选1.55,色散系数VdlO优选75,有利于使光学系统或镜头形成清晰 影像。
[0049] 更具体地，所述第四透镜的像面侧与第五透镜的物面侧粘合成为组合透镜，其焦 距f45为10mm。有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
[0050] 更具体地，所述第六透镜的像面侧与第七透镜的物面侧粘合成为组合透镜，其焦 距f67为15mm。有利于使光学系统或镜头形成清晰影像。
[0051] 更进一步地，光学系统的光阑位于第五透镜5与第六透镜6之间，靠近第六透镜6的 一侧。
[0052]再进一步地，所述第十透镜10与像面11之间还设有过滤镜片12。该过滤镜片能过 滤掉不需要的波段，只通过波段在430-650nm的光线，其余波段的光线全部将其截止掉。 [0053]又进一步地，所述过滤镜片12与像面11之间还设有保护玻璃13。结构简单，可对各 透镜起保护作用。
[0054] 具体地，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜 6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、遗迹第十透镜10均为玻璃透镜。可保证高性能成像质 量。
[0055] 具体地，在本实施例中，本光学系统的各项基本参数如下表所示：
[0056]
[0057]
[0058] 上表中，沿光轴从物面到像面11，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;S7、S8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;ST0是光阑所在位置;S11、S12对应为第六透 镜6的两个表面;S13、S14对应为第七透镜7的两个表面;S15、S16对应为第八透镜8的两个表 面;S17、S18对应为第九透镜9的两个表面;S19、S20对第十透镜10的两个表面。
[0059] 再进一步地，整个光学系统的色差控制在0.0045mm范围内。
[0060] 从图2、图3、图4、图5中可以看出，本光学系统具有良好的光学性能，光线经过本光 学系统汇聚后，在像面的CCD上的成像范围很小，各个波段在最后汇聚到单个像素点上面内 并无光线汇聚至其余像素点。
[0061] -种镜头，镜头内安装有上述所述的鱼眼镜头消紫边光学系统。
[0062] 如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本实用新型的具 体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同，或是对于本实用新 型构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种鱼眼镜头消紫边光学系统，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、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、以及第十透 镜;其特征在于： 所述第一透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面； 所述第二透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面； 所述第三透镜物面侧为凹面，像面侧为凹面； 所述第四透镜物面侧为平面，像面侧为凹面； 所述第五透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面； 所述第六透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面； 所述第七透镜物面侧为凹面，像面侧为凸面； 所述第八透镜物面侧为凸面，像面侧为凹面； 所述第九透镜物面侧为凸面，像面侧为凸面； 所述第十透镜物面侧为凸面，像面侧为平面。2. 根据权利要求1所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:该光学系统还满 足如下条件： (1) 1.78<Ndl<1.95；20<Vdl<30； (2) 1.75<Nd2<l.90；40<Vd2<50； (3) 1.40<Nd3<l.55；70<Vd3<80； (4) 1.78<Nd4<l.95；20<Vd4<30； (5) 1.78<Nd5<l.95；20<Vd5<30； (6) 1.40<Nd6<l.55；70<Vd6<80； (7) 1.78<Nd7<l.95；20<Vd7<30； (8) 1.78<Nd8<l.95；20<Vd8<30； (9) 1.70<Nd9<l.80；50<Vd9<60； (10) 1.40<Ndl0<l.55；70<Vdl0<80； 其中，Nd 1为第一透镜的折射率，Vd 1为第一透镜的色散系数;Nd2为第二透镜的折射率， Vd2为第二透镜的色散系数;Nd3为第三透镜的折射率，Vd3为第三透镜的色散系数;M4为第 四透镜的折射率，Vd4为第四透镜的色散系数;Nd5为第五透镜的折射率，Vd5为第五透镜的 色散系数;Nd6为第六透镜的折射率，Vd6为第六透镜的色散系数;Nd7为第七透镜的折射率， Vd7为第七透镜的色散系数;Nd8为第八透镜的折射率，Vd8为第八透镜的色散系数;Nd9为第 九透镜的折射率，Vd9为第九透镜的色散系数;Nd 10为第十透镜的折射率，Vdl 0为第十透镜 的色散系数。3. 根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:所述第一透 镜其光焦度为负，其焦距Π 为-15mm。4. 根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:所述第二透 镜其光焦度为负，其焦距f2为-8mm。5. 根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:所述第三透 镜其光焦度为负，其焦距f3为-7mm。6. 根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:所述第四透 镜其光焦度为负，其焦距f4为-10mm。7. 根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:所述第五透 镜其光焦度为正，其焦距f5为4mm。8. 根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:所述第六透 镜其光焦度为正，其焦距f6为5mm。9. 根据权利要求1或2所述的一种鱼眼镜头消紫边光学系统，其特征在于:所述第七透 镜其光焦度为负，其焦距f7为-8mm。10. -种镜头，其特征在于，镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的鱼眼镜头消紫边 光学系统。
【文档编号】G02B13/06GK205643827SQ201620244249
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】谭少沛, 邓英韬, 王瑶, 李琼, 李沙, 叶晓辉, 张晓锋, 叶敏
【申请人】中山依瓦塔光学有限公司