一种智能家居用广角镜头系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能家居用广角镜头系统，包括第一透镜组、第二透镜组；第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑；第一透镜组由第一透镜和第二透镜组成；第二透镜组由第三透镜、第四透镜和第五透镜组成；其中，第四透镜和第五透镜相互粘合形成胶合透镜；第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜依序同轴设置于物面与像面之间；第一透镜为具有负光焦度且凸面朝向物面的弯月透镜；第二透镜为具有正光焦度的双凸透镜；第三透镜为具有正光焦度且凸面朝向像面的弯月透镜；第四透镜和第五透镜均具有正光焦度。本实用新型专利技术为五片球面玻璃镜片设计，可实现至对角拍照最大角度150度，具有视场角较大、拍摄范围广的优点，有利于减少拍摄死角。

A wide angle lens system for smart home

The utility model discloses a wide-angle lens for intelligent Home Furnishing system comprises a first lens group, a second lens group; an aperture is arranged between the first and second lens groups; the first group consists of the first lens and the second lens; the second lens group consists of third lens, the fourth lens and the fifth lens; the fourth lens and the fifth lens forming lens adhered to each other; the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens and the fifth lens are sequentially arranged on the coaxial object plane and image plane; first lens has a negative refractive power and a meniscus lens convex toward the object surface; the second lens is biconvex lens with positive focal power; the third lens has a positive refractive power and a convex surface facing the image surface meniscus lens; the fourth lens and the fifth lens has a positive refractive power. The utility model is designed for five pieces of spherical glass lenses, which can realize the maximum angle of 150 degrees to the diagonal photograph, and has the advantages of wide field of view angle and wide shooting range, which is beneficial to reduce the shooting dead angle.

【技术实现步骤摘要】
一种智能家居用广角镜头系统
本技术涉及一种镜头，尤其涉及一种智能家居用广角镜头系统，属于光学成像

技术介绍
智能家居是指通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，还兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，可提供全方位的信息交互功能，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。实现智能家居的一个技术重点是图像采集，而图像采集最关键的元件在于成像镜头。目前市面上用于智能家居的镜头视场角均偏小，分辨率较低，成像尺寸亦不够大，导致拍摄时存在诸多死角，影像偏暗、偏糊等现象，从而造成拍摄不便。
技术实现思路
为了解决上述技术所存在的不足之处，本技术提供了一种智能家居用广角镜头系统。为了解决以上技术问题，本技术采用的技术方案是：一种智能家居用广角镜头系统，包括第一透镜组、第二透镜组；第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑；第一透镜组由第一透镜和第二透镜组成；第二透镜组由第三透镜、第四透镜和第五透镜组成；其中，第四透镜和第五透镜相互粘合形成胶合透镜；第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜依序同轴设置于物面与像面之间；第一透镜为具有负光焦度且凸面朝向物面的弯月透镜；第二透镜为具有正光焦度的双凸透镜；第三透镜为具有正光焦度且凸面朝向像面的弯月透镜；第四透镜和第五透镜均具有正光焦度；广角镜头的整个光学系统焦距为f，第一透镜组的组合焦距为f1-2，第二透镜组的组合焦距为f3-5；第一透镜、第二透镜、第三透镜的焦距分别为f1、f2、f3；第四透镜和第五透镜形成的胶合透镜的整体焦距为f4-5；第一透镜组、第二透镜组、第一透镜、第二透镜、第三透镜、胶合透镜的焦距范围依次为：4<|f1-2|/f<6；1<|f3-5|/f<2.5；1<|f1|/f<2；2<|f2|/f<3；3<|f3|/f<4.5；2.5<|f4-5|/f<3.5。第五透镜与像面之间设置有滤光片；滤光片与像面之间设置有保护玻璃。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜均为玻璃球面镜片。广角镜头系统的长度TTL与整个光学系统焦距值f满足TTL/f≤6。广角镜头系统的长度TTL≤17mm。第一透镜的折射率Nd为1.6<Nd<1.8，色散率Vd为48<Vd<50；第二透镜的折射率Nd为1.7<Nd<2.0，色散率Vd为22<Vd<24；第三透镜的折射率Nd为1.7<Nd<2.0，色散率Vd为39<Vd<41；第四透镜的折射率Nd为1.6<Nd<1.8，色散率Vd为48<Vd<50；第五透镜的折射率Nd为1.8<Nd<2.0，色散率Vd为19<Vd<21。本技术与现有技术相比，存在以下优势：五片球面玻璃镜片设计，可以实现至对角拍照最大角度150度，具有视场角较大、拍摄范围广的优点，有利于减少拍摄时存在的死角；结构简单紧凑、透镜数量少，适应于智能家居用广角镜头的小型化设计，有利于降低镜头的生产成本。附图说明图1为本技术的系统组成结构图。图2为光线从实施例一进入的路径图。图3为实施例一在0.1至0.4视场的MTF解像曲线图。图4为实施例一在0.5至0.9视场的MTF解像曲线图。图5为实施例一在1.0视场的MTF解像曲线图。图6为实施例一的球差图。图7为实施例一的像散曲线图。图8为实施例一的光学畸变图。图中：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、光阑；7、滤光片；8、保护玻璃；9、像面；10、物面。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，本技术包括第一透镜组、第二透镜组；第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑6，以限制在经过第一镜头组进入第二镜头组时光学的光通量；第五透镜5与像面9之间设置有滤光片7，可滤掉设计波段外的杂光，以实现最佳的成像效果；滤光片7与像面9之间设置有保护玻璃8。第一透镜组由第一透镜1和第二透镜2组成，第一透镜组具有负光焦度，可以最大视场角接收外界光线，并修正部分像差；第二透镜组由第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5组成，第二透镜组具有正光焦度，用于接收第一透镜组的光线，并将光线汇聚到像平面上；其中，第四透镜4和第五透镜5相互粘合形成胶合透镜；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依序同轴设置于物面10与像面9之间；将广角镜头的整个光学系统焦距表示为f，第一透镜组的组合焦距表示为f1-2，第二透镜组的组合焦距表示为f3-5；则本光学系统满足下述条件：1)4<|f1-2|/f<6；2)1<|f3-5|/f<2.5。对于上述条件1)，可限制第一透镜组具有负光焦度，对光线起发散作用，主要用于接收较大角度范围的光线。当|f1-2|/f小于下限4时，第一透镜需要具有相对较小的曲率半径，会增大镜片的面张角，不利于加工生产，而且会使周边成像时的影像畸变增大；而当|f1-2|/f大于上限6时，会降低系统的视场角，这样必须通过增大镜片的有效径来保证视场角，从而会加大镜头的尺寸，不利于镜头的小型化设计初衷。对于上述条件2)，第二透镜组为具有正光焦度的双凸透镜，主要用于将经过第一透镜组的光线汇聚到像面上平衡像差。当|f3-5|/f大于上限2.5时，会增大系统的高级像差，影响成像质量；当|f3-5|/f小于下限1时，系统畸变将很难校正，并导致成像周边影像的光亮度下降。第一透镜1为具有负光焦度且凸面朝向物面10的弯月透镜；第二透镜2为具有正光焦度的双凸透镜；第三透镜3为具有正光焦度且凸面朝向像面9的弯月透镜；第四透镜4和第五透镜5均具有正光焦度；将第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3的焦距分别表示为f1、f2、f3；将第四透镜4和第五透镜5形成的胶合透镜的整体焦距表示为f4-5；则本光学系统还需满足以下条件：3)1<|f1|/f<2；4)2<|f2|/f<3；5)3<|f3|/f<4.5；6)2.5<|f4-5|/f<3.5。本技术采用五片全玻璃材质镜片，具有良好的像差特性，视场角最高可达150度。同时所有透镜都采用球面设计，具有成像质量好，加工难度低、生产成本较低的优点。广角镜头系统的长度TTL与整个光学系统焦距值f满足TTL/f≤6。广角镜头系统的长度TTL≤17mm。第一透镜1采用高折射率低色散材料，能有效导入大视角的光线，减小第一透镜1的口径，在保证广角镜头小型化的同时改善广角镜头的色差，使其折射率Nd满足1.6<Nd<1.8，色散率Vd满足48<Vd<50；第二透镜2采用高折射率高色散材料，能快速汇聚经过第一透镜1的光线，并补偿色像差，折射率Nd为1.7<Nd<2.0，色散率Vd为22<Vd<24；第三透镜3采用高折射率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能家居用广角镜头系统，其特征在于：它包括第一透镜组、第二透镜组；所述第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑(6)；所述第一透镜组由第一透镜(1)和第二透镜(2)组成；所述第二透镜组由第三透镜(3)、第四透镜(4)和第五透镜(5)组成；其中，第四透镜(4)和第五透镜(5)相互粘合形成胶合透镜；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)依序同轴设置于物面(10)与像面(9)之间；所述第一透镜(1)为具有负光焦度且凸面朝向物面(10)的弯月透镜；所述第二透镜(2)为具有正光焦度的双凸透镜；所述第三透镜(3)为具有正光焦度且凸面朝向像面(9)的弯月透镜；所述第四透镜(4)和第五透镜(5)均具有正光焦度；所述广角镜头的整个光学系统焦距为f，第一透镜组的组合焦距为f1‑2，第二透镜组的组合焦距为f3‑5；所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)的焦距分别为f1、f2、f3；所述第四透镜(4)和第五透镜(5)形成的胶合透镜的整体焦距为f4‑5；所述第一透镜组、第二透镜组、第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、胶合透镜的焦距范围依次为：4<|f1‑2|/f<6；1<|f3‑5|/f<2.5；1<|f1|/f<2；2<|f2|/f<3；3<|f3|/f<4.5；2.5<|f4‑5|/f<3.5。...

【技术特征摘要】
1.一种智能家居用广角镜头系统，其特征在于：它包括第一透镜组、第二透镜组；所述第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑(6)；所述第一透镜组由第一透镜(1)和第二透镜(2)组成；所述第二透镜组由第三透镜(3)、第四透镜(4)和第五透镜(5)组成；其中，第四透镜(4)和第五透镜(5)相互粘合形成胶合透镜；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)依序同轴设置于物面(10)与像面(9)之间；所述第一透镜(1)为具有负光焦度且凸面朝向物面(10)的弯月透镜；所述第二透镜(2)为具有正光焦度的双凸透镜；所述第三透镜(3)为具有正光焦度且凸面朝向像面(9)的弯月透镜；所述第四透镜(4)和第五透镜(5)均具有正光焦度；所述广角镜头的整个光学系统焦距为f，第一透镜组的组合焦距为f1-2，第二透镜组的组合焦距为f3-5；所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)的焦距分别为f1、f2、f3；所述第四透镜(4)和第五透镜(5)形成的胶合透镜的整体焦距为f4-5；所述第一透镜组、第二透镜组、第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、胶合透镜的焦距范围依次为：4<|f1-2|/f<6；1<|f3-5|/f<2.5；1<|f1|/f<2；2<|f2|/f<3；3<|f3|/f<4...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪俊朋，
申请(专利权)人：威海嘉瑞光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37