超广角镜头及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种超广角镜头，包括沿光线自左向右入射方向依次设置的前组A、后组B、平行平板、IMA像面，所述前组A包括依次设置的第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第三弯月负透镜，后组B包括依次设置的第一双凸正透镜、第二双凸正透镜、第四弯月负透镜,所述第二双凸正透镜和第四弯月负透镜密接构成的胶合件；本发明专利技术还涉及一种超广角镜头的工作方法。本发明专利技术结构简合理，体积小，同时视场角为170°、低畸变、昼夜共焦，分辨率高。

Super wide angle lens and its working method

【技术实现步骤摘要】
超广角镜头及其工作方法
本专利技术涉及一种超广角镜头及其工作方法。
技术介绍
近几年来，随着摄像镜头的应用范围越来越广泛，人们对镜头的像素和视场角要求越来越高。但是现有的镜头普遍存在这样的缺点：视场角不够大，往往小于140°，需要多装一个甚至几个镜头才能拍摄到需要的范围；不满足夜间成像或者昼夜成像不共焦，夜间成像时需要重新调焦；大视场下畸变大，外形尺寸较大，占用空间较多。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超广角镜头及其工作方法，结构简合理，体积小，同时视场角为170°、低畸变、昼夜共焦，分辨率高。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种超广角镜头，包括沿光线自左向右入射方向依次设置的前组A、后组B、平行平板、IMA像面，所述前组A包括依次设置的第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第三弯月负透镜，后组B包括依次设置的第一双凸正透镜、第二双凸正透镜、第四弯月负透镜,所述第二双凸正透镜和第四弯月负透镜密接构成的胶合件。进一步的，第一双凸正透镜物方的凸面为光阑。进一步的，所述第一弯月负透镜和第二弯月负透镜之间的空气间隔为1.61mm-1.63mm，第二弯月负透镜和第三弯月负透镜之间的空气间隔为2.54mm-2.56mm，第三弯月负透镜与第一双凸正透镜之间的空气间隔为0.60mm-0.61mm，第一双凸正透镜与胶合件之间的空气间隔为1.37mm-1.38mm。进一步的，将光学系统的总焦距设定为f，沿光线入射方向将第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第三弯月负透镜、第一双凸正透镜、第二双凸正透镜、第四弯月负透镜的镜片焦距依次设置为f1、f2、f3、f4、f5、f6，各镜片焦距关系如下：-3.2<f1/f<-2.3、-3.2<f2/f<-2.3、9<f3/f<10、-2.2<f4/f<-1.5、2<f5/f<3、3<f6/f<3.6。本专利技术提供的另一种技术方案是，一种超广角镜头的工作方法，包括所述的超广角镜头：当光线入射时，光路顺序进入前组A、后组B、平行平板，最后在IMA像面进行成像，当光线经过前组A时，前组A的三片镜片能对光线的入射角进行收敛，当光线经过后组B时，后组B的三片镜片能进行像差平衡；胶合组中玻璃球面的第二双凸正透镜采用低折射率和高阿贝数的玻璃，胶合组中玻璃球面的第四弯月负透镜采用高折射率和低阿贝数的玻璃，当光线经过胶合组时，能校正二级光谱和球差，使得镜头系统通过玻璃材料的合理搭配，色差得到良好的校正。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：镜头结构简单，体积小，视场角为170°、低畸变、昼夜共焦，分辨率高，可拍摄较大范围的景物，可搭配500万像素CCD或CMOS芯片使用。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本专利技术实施例光学系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例可见光MTF值示意图；图3为本专利技术实施例850nm红外MTF值示意图；图4为本专利技术实施例可见光MTF离焦示意图；图5为本专利技术实施例850nm红外MTF离焦示意图；图6为本专利技术实施例场曲和F-Theta畸变示意图；图中：100-前组A；110-第一弯月负透镜；120-第二弯月负透镜；130-第三弯月负透镜；200-后组B；210-第一双凸正透镜；220-第二双凸正透镜；230-第四弯月负透镜；300-平行平板；400-IMA像面。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1-6所示，一种超广角镜头，包括沿光线自左向右入射方向依次设置的前组A100、后组B200、平行平板300、IMA像面400，所述前组A100包括依次设置的第一弯月负透镜110、第二弯月负透镜120、第三弯月负透镜130，后组B200包括依次设置的第一双凸正透镜210、第二双凸正透镜220、第四弯月负透镜230,所述第二双凸正透镜220和第四弯月负透镜230密接构成的胶合件。进一步的，第一双凸正透镜210物方的凸面为光阑。进一步的，所述第一弯月负透镜110和第二弯月负透镜120之间的空气间隔为1.61mm-1.63mm，第二弯月负透镜120和第三弯月负透镜130之间的空气间隔为2.54mm-2.56mm，第三弯月负透镜130与第一双凸正透镜210之间的空气间隔为0.60mm-0.61mm，第一双凸正透镜210与胶合件之间的空气间隔为1.37mm-1.38mm。进一步的，将光学系统的总焦距设定为f，沿光线入射方向将第一弯月负透镜110、第二弯月负透镜120、第三弯月负透镜130、第一双凸正透镜210、第二双凸正透镜220、第四弯月负透镜230的镜片焦距依次设置为f1、f2、f3、f4、f5、f6，各镜片焦距关系如下：-3.2<f1/f<-2.3、-3.2<f2/f<-2.3、9<f3/f<10、-2.2<f4/f<-1.5、2<f5/f<3、3<f6/f<3.6。表1、具体镜片参数如下表本实施例中，此光学系统实现的技术指标如下：（1）焦距：EFFL=2.35mm；（2）F数=2.35；（3）视场角：2w≥170°；（4）成像圆直径大于Ф6.6；（5）工作光谱范围：430nm～850nm；（6）光学总长TTL≤20mm，光学后截距≥4.7mm；（7）主光线入射角CRA≤12.8°；（8）F-Theta畸变=-5.3%；（9）该镜头适用于500万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机。一种超广角镜头的工作方法，包括所述的超广角镜头：当光线入射时，光路顺序进入前组A100、后组B200、平行平板300，最后在IMA像面400进行成像，当光线经过前组A100时，前组A100的三片镜片能对光线的入射角进行收敛，当光线经过后组B200时，后组B200的三片镜片能进行像差平衡；胶合组中玻璃球面的第二双凸正透镜220采用低折射率和高阿贝数的玻璃，胶合组中玻璃球面的第四弯月负透镜230采用高折射率和低阿贝数的玻璃，当光线经过胶合组时，能校正二级光谱和球差，使得镜头系统通过玻璃材料的合理搭配，色差得到良好的校正。在镜头设计时，将更长的波长加入到考虑范围内，采用435nm～850nm的宽光谱，且可见光与红外光实现了共焦，同时可以应用夜视场景。通过合理分配6片镜片的光焦度，在保持小畸变同时压缩了镜头的光学总长，使光学系统结构紧凑，有利于节省使用成本。本镜头采用六片式结构，合理分配了光焦度，前三片镜片收敛了光线的入射角，后三片镜片进行像差平衡。玻璃球面的第二双凸正透镜220采用低折射率和高阿贝数的玻璃，玻璃球面的第四弯月负透镜230采用高折射率和低阿贝数的玻璃，很好的校正了二级光谱和球差，使得镜头系统通过玻璃材料的合理搭配，色差得到良好的校正。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超广角镜头，其特征在于：包括沿光线自左向右入射方向依次设置的前组A、后组B、平行平板、IMA 像面，所述前组A包括依次设置的第一弯月负透镜 、第二弯月负透镜、第三弯月负透镜，后组B包括依次设置的第一双凸正透镜、第二双凸正透镜、第四弯月负透镜,所述第二双凸正透镜和第四弯月负透镜密接构成的胶合件。/n

【技术特征摘要】
1.一种超广角镜头，其特征在于：包括沿光线自左向右入射方向依次设置的前组A、后组B、平行平板、IMA像面，所述前组A包括依次设置的第一弯月负透镜、第二弯月负透镜、第三弯月负透镜，后组B包括依次设置的第一双凸正透镜、第二双凸正透镜、第四弯月负透镜,所述第二双凸正透镜和第四弯月负透镜密接构成的胶合件。


2.根据权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于：第一双凸正透镜物方的凸面为光阑。


3.根据权利要求2所述的超广角镜头，其特征在于：所述第一弯月负透镜和第二弯月负透镜之间的空气间隔为1.61mm-1.63mm，第二弯月负透镜和第三弯月负透镜之间的空气间隔为2.54mm-2.56mm，第三弯月负透镜与第一双凸正透镜之间的空气间隔为0.60mm-0.61mm，第一双凸正透镜与胶合件之间的空气间隔为1.37mm-1.38mm。


4.根据权利要求3所述的超广角镜头，其特征在于：将光学系统的总焦距设定为f，沿光线入射方向将第一弯月负透...

【专利技术属性】
技术研发人员：范智宇，张世忠，张荣曜，戴敏林，
申请(专利权)人：福建福光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35