低成本高清光学系统及其应用的镜头技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种低成本高清光学系统，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、以及第四透镜；第一透镜的物面侧为平面或凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；第三透镜的物面侧为平面或凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；第四透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负。另一方面，本实用新型专利技术实施例还提供了一种镜头。本实用新型专利技术实施例，应用于智能家居等需日夜监控的场合，其主要由4枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，较同规格产品，大大降低了成本；具有大广角、大光圈、日夜共焦等良好光学性能，且具有良好的高温成像效果，2M像素分辨率的优良性能。

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及一种光学系统及其应用的镜头，尤其是一种应用于智能家居等需日夜监控场合的低成本1080P高清光学系统及其应用的镜头。
技术介绍
：现有光学系统或镜头，尤其是应用于智能家居等需日夜监控场合的光学系统或镜头，存在结构复杂，对角视场角小，成本较高的缺陷。
技术实现思路
：为克服现有光学系统或镜头结构复杂、对角视场角小、成本较高的问题，本技术实施例一方面提供了一种低成本高清光学系统。低成本高清光学系统，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、以及第四透镜；所述第一透镜的物面侧为平面或凹面，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，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第三透镜的物面侧为平面或凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第四透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负。本技术可通过如下方案进行改进：第三透镜和第四透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f34满足：15.52mm<f34<45.75mm。第一透镜采用重镧火石或镧火石玻璃材料制成，其焦距f1、材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足如下条件：-4.179mm<f1<-2.53mm，1.77<Nd1<1.92，30<Vd1<50。第二透镜采用重镧火石玻璃材料或者重火石玻璃材料制成，其焦距f2、材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足如下条件：3.396mm<f2<6.392mm，1.90<Nd2<2.05，16<Vd2<40。第三透镜采用镧冕火石玻璃材料制成，第四透镜采用采用重镧火石或重火石玻璃材料制成，第三透镜的材料阿贝常数Vd3和第四透镜的材料阿贝常数Vd4满足：30<|Vd3-Vd4|<45。第一透镜的材料阿贝常数Vd1和第四透镜的材料阿贝常数Vd4满足：20<|Vd1-Vd4|。光学系统的光阑位于第一透镜与第二透镜之间，靠近第二透镜侧。光学系统的光学总长TTL满足：14mm<TTL<22mm。本光学系统的各透镜满足如下条件：(1)-1.29<f/f1<-0.78；(2)0.51<f/f2<0.96；(3)0.07<f/f34<0.21；其中，f为整个光学系统的焦距，f1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。另一方面，本技术实施例还提供了一种镜头。一种镜头，镜头内安装有上述所述的低成本高清光学系统。本技术实施例，应用于智能家居等需日夜监控的场合，其主要由4枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，较同规格产品，大大降低了成本；采用4枚不同透镜相互组合，具有150°大广角、大光圈、850nm波长红外光补偿日夜共焦等良好光学性能，且具有良好的高温成像效果，2M像素分辨率的优良性能。附图说明：为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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为本技术的光学系统或镜头的结构示意图；图2为本技术的光学系统或镜头在可见光条件下120lp/mm的传递函数曲线图；图3为本技术的光学系统或镜头在850nm红外条件下120lp/mm的传递函数曲线图；图4为本技术的光学系统或镜头在可见光条件下场曲与畸变图；图5为本技术的光学系统或镜头在60℃条件下120lp/mm的传递函数曲线图。具体实施方式：为了使本技术所解决的技术问题、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，对本技术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技术，并不用于限定本技术。如图1所示，低成本高清光学系统，沿光轴从物面到像面6依次至少包括：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、以及第四透镜4。所述第一透镜1的物面侧为平面或凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；所述第二透镜2的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第三透镜3的物面侧为平面或凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第四透镜4的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负。本技术实施例，应用于智能家居等需日夜监控的场合，其主要由4枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，较同规格产品，大大降低了成本；采用4枚不同透镜相互组合，具有对角方向150°大广角、大光圈、850nm波长红外光补偿日夜共焦等良好光学性能，且具有良好的高温成像效果，2M像素分辨率的优良性能。进一步地，第三透镜3和第四透镜4相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f34满足：15.52mm<f34<45.75mm。结构简单紧凑，体积小，可保证良好的光学性能。再进一步地，组合透镜还满足：其中，和Vd3分别为第三透镜3的光焦度和材料阿贝常数，和Vd4分别为第四透镜4的光焦度和材料阿贝常数，为组合透镜的光焦度。可保证良好的光学性能。更进一步地，第一透镜1采用重镧火石或镧火石玻璃材料制成，其焦距f1、材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足如下条件：-4.179mm<f1<-2.53mm，1.77<Nd1<1.92，30<Vd1<50。结构简单，可保证良好的光学性能。又进一步地，第二透镜2采用重镧火石玻璃材料或者重火石玻璃材料制成，其焦距f2、材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足如下条件：3.396mm<f2<6.392mm，1.90<Nd2<2.05，16<Vd2<40。结构简单，可保证良好的光学性能。再进一步地，第三透镜3采用镧冕火石玻璃材料制成，第四透镜4采用采用重镧火石或重火石玻璃材料制成，第三透镜3的材料阿贝常数Vd3和第四透镜4的材料阿贝常数Vd4满足：30<|Vd3-Vd4|<45。结构简单，可保证良好的光学性能。更进一步地，第一透镜1的材料阿贝常数Vd1和第四透镜4的材料阿贝常数Vd4满足：20<|Vd1-Vd4|。结构简单，可保证良好的光学性能。又进一步地，光学系统的光阑5位于第一透镜1与第二透镜2之间，靠近第二透镜2侧。再进一步地，光学系统的光学总长TTL满足：14mm<TTL<22mm。具体地，该光学系统的各透镜满足如下条件：(1)-1.29<f/f1<-0.78；(2)0.51<f/f2<0.96；(3)0.07<f/f34<0.21；其中，f为整个光学系统的焦距，f1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。结构简单，可保证良好的光学性能。进一步地，第一透镜1至第四透镜4均为玻璃透镜，透光性良好，可保证良好的光学性能。具体地，在本实施例中，本光学系统的焦距f为3.25mm，光阑指数FNo.为2.0，对角方向视场角2ω＝150°，光学总长TTL＝18.01mm。本光学系统的各项基本参数如下表所示：上表中，沿光轴从物面到像面6，OBJ本文档来自技高网...

【技术保护点】
低成本高清光学系统，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、以及第四透镜；其特征在于，所述第一透镜的物面侧为平面，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，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第三透镜的物面侧为平面，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第四透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负。

【技术特征摘要】
1.低成本高清光学系统，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、以及第四透镜；其特征在于，所述第一透镜的物面侧为平面，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，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第三透镜的物面侧为平面，像面侧为凸面，其光焦度为正；所述第四透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负。2.根据权利要求1所述的低成本高清光学系统，其特征在于，第三透镜和第四透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的焦距f34满足：15.52mm<f34<45.75mm。3.根据权利要求1所述的低成本高清光学系统，其特征在于，第一透镜的焦距f1、材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足如下条件：-4.179mm<f1<-2.53mm，1.77<Nd1<1.92，30<Vd1<50。4.根据权利要求1所述的低成本高清光学系统，其特征在于，第二透镜的焦距f2、材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足如下条件：3.396mm<f2<6.392mm，1.90<Nd2<2.05，16<Vd2<...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪鸿飞，陈波，席爱平，符致农，曾香梅，曾伟，曾蓉，宁博，刘佳俊，刘振庭，
申请(专利权)人：广东弘景光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44