低畸变光学系统及镜头技术方案

本发明专利技术公开了一种低畸变光学系统，包括自物侧至相侧依次设置的：第一透镜，具有负光焦度；第二透镜，具有正光焦度且与所述第一透镜间隔设置；第三透镜，具有正光焦度且与所述第二透镜间隔设置；光阑，与所述第三透镜间隔设置并用于限制光束口径；第四透镜，具有负光焦度且与所述光阑间隔设置；第五透镜，具有正光焦度且与所述第四透镜间隔设置；第六透镜，具有负光焦度且与所述第五透镜间隔设置；第七透镜，具有正光焦度且与所述第六透镜组成粘合透镜；感光芯片，与第所述七透镜间隔设置，用于捕捉成像信号并形成图像。通过设置不同结构的镜片组合，并合理分配各个镜片的光焦度，获得高清分辨率的同时，实现了光学系统的低畸变和高相对照度。相对照度。相对照度。

【技术实现步骤摘要】
低畸变光学系统及镜头


[0001]本专利技术涉及光学镜头
，特别涉及一种低畸变光学系统及镜头。

技术介绍

[0002]定焦镜头兼具低成本和高分辨率的特点，在监控安防及视讯领域市场上占有极大的份额。当前市场对定焦监控镜头的规格和性能要求非常高，比如要求满足高清解像能力，解像力达到4K及以上；低畸变，甚至无畸变；高相对照度；为了实现高清分辨率、较小的画面失真度、较高的相对照度，市场上现有的大部分产品都采用了含塑胶非球面镜片的镜头结构，然而，与玻璃镜片相比，塑胶非球面镜片本身具有易老化，稳定性差的劣势。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种低畸变光学系统及镜头，可解决现有镜头的分辨率低、高畸变和相对照度低的问题。
[0004]根据本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统，包括自物侧至相侧依次设置的：第一透镜，其具有负光焦度；第二透镜，其具有正光焦度且与所述第一透镜间隔设置；第三透镜，其具有正光焦度且与所述第二透镜间隔设置；光阑STO，其与所述第三透镜间隔设置并用于限制光束口径；第四透镜，其具有负光焦度且与所述光阑STO间隔设置；第五透镜，其具有正光焦度且与所述第四透镜间隔设置；第六透镜，其具有负光焦度且与所述第五透镜间隔设置；第七透镜，其具有正光焦度且与所述第六透镜组成粘合透镜；感光芯片，其与第所述七透镜间隔设置，用于捕捉成像信号并形成图像。
[0005]根据本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统，至少具有如下有益效果：通过设置不同结构的镜片组合，并合理分配各个镜片的光焦度，获得高清分辨率的同时，实现了光学系统的低畸变和高相对照度，镜头结构形式简单，镜片加工性好，具备较好的量产性，成本低。
[0006]根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述第一透镜朝向物侧的一面为凸面，朝向像侧的一面为凹面；所述第二透镜的两个面均为凸面；所述第三透镜朝向物侧的一面为凸面，朝向像侧的一面为凹面；所述第四透镜的两个面均为凹面；所述第五透镜朝向物侧的一面为凹面，朝向像侧的一面为凸面；所述第六透镜朝向物侧的一面为凸面，朝向像侧的一面为凹面；所述第七透镜的两个面均为凸面。
[0007]根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述低畸变光学系统满足以下关系式
[0008]‑
2.5<f1/f<
‑
1；
[0009]1<f2/f<2.5；
[0010]1<f3/f<3；
[0011]‑
1<f4/f<
‑
0.5；
[0012]1<f5/f<3；
[0013]4<f6‑7/f<7；
[0014]2.5<TL/f<4；
[0015]其中，f为该光学系统的焦距，f1为第一透镜1的焦距，f2为第二透镜2的焦距，f3为第三透镜3的焦距，f4为第四透镜4的焦距，f5为第五透镜5的焦距，f6‑7为第六透镜6和第七透镜7的组合焦距，TL为该镜头光学系统的总体长度。
[0016]根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述低畸变光学系统满足以下关系式
[0017]Nd1≤1.6；
[0018]Nd2≤1.6；
[0019]Nd3≥1.6；
[0020]Nd4≥1.5；
[0021]Nd5≥1.7；
[0022]Nd6≥1.7；
[0023]Nd7≤1.6；
[0024]其中，Nd1为第一透镜的折射率，Nd2为第二透镜的折射率，Nd3为第三透镜的折射率，Nd4为第四透镜的折射率，Nd5为第五透镜的折射率，Nd6为第六透镜的折射率，Nd7为第七透镜的折射率。
[0025]根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述低畸变光学系统满足以下关系式
[0026]Vd1≥50；
[0027]Vd2≥60；
[0028]Vd3≤50；
[0029]Vd4≤50；
[0030]Vd5≤55；
[0031]Vd6≤50；
[0032]Vd7≥60；
[0033]其中，Vd1为第一透镜的色散系数，Vd2为第二透镜的色散系数，Vd3为第三透镜的色散系数，Vd4为第四透镜的色散系数，Vd5为第五透镜的色散系数，Vd6为第六透镜的色散系数，Vd7为第七透镜的色散系数。
[0034]根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜均采用玻璃材质透镜。
[0035]根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述第七透镜和所述感光芯片之间依次设置有滤光片。
[0036]根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述滤光片和所述感光芯片之间依次设置有保护玻璃。
[0037]根据本专利技术第二方面实施例的一种低畸变光学镜头，包括镜筒，以及设置在镜筒内的所述低畸变光学系统。
[0038]根据本专利技术第二方面实施例的低畸变光学系统，至少具有如下有益效果：通过设置不同结构的镜片组合，并合理分配各个镜片的光焦度，获得高清分辨率的同时，实现了视讯镜头的低畸变和高相对照度。
[0039]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0040]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0041]图1为本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统示意图；
[0042]图2为本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统MTF曲线图；
[0043]图3为本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统离焦曲线图；
[0044]图4为本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统各视场在指定频率下的MTF曲线图；
[0045]图5为本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统畸变曲线图；
[0046]图6为本专利技术第一方面实施例的低畸变光学系统相对照度曲线图。
[0047]附图标记：
[0048]第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑STO、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、感光芯片8、滤光片9、保护玻璃10。
具体实施方式
[0049]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0050]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低畸变光学系统，其特征在于：包括自物侧至相侧依次设置的第一透镜(1)，其具有负光焦度；第二透镜(2)，其具有正光焦度且与所述第一透镜(1)间隔设置；第三透镜(3)，其具有正光焦度且与所述第二透镜(2)间隔设置；光阑(STO)，其与所述第三透镜(3)间隔设置并用于限制光束口径；第四透镜(4)，其具有负光焦度且与所述光阑(STO)间隔设置；第五透镜(5)，其具有正光焦度且与所述第四透镜(4)间隔设置；第六透镜(6)，其具有负光焦度且与所述第五透镜(5)间隔设置；第七透镜(7)，其具有正光焦度且与所述第六透镜(6)组成粘合透镜；感光芯片(8)，其与第所述七透镜(7)间隔设置，用于捕捉成像信号并形成图像。2.根据权利要求1所述的低畸变光学系统，其特征在于：所述第一透镜(1)朝向物侧的一面为凸面，朝向像侧的一面为凹面；所述第二透镜(2)的两个面均为凸面；所述第三透镜(3)朝向物侧的一面为凸面，朝向像侧的一面为凹面；所述第四透镜(4)的两个面均为凹面；所述第五透镜(5)朝向物侧的一面为凹面，朝向像侧的一面为凸面；所述第六透镜(6)朝向物侧的一面为凸面，朝向像侧的一面为凹面；所述第七透镜(7)的两个面均为凸面。3.根据权利要求1或2所述的低畸变光学系统，其特征在于：所述低畸变光学系统满足以下关系式
‑
2.5<f1/f<
‑
1；1<f2/f<2.5；1<f3/f<3；
‑
1<f4/f<
‑
0.5；1<f5/f<3；4<f6‑7/f<7；2.5<TL/f<4；其中，f为该光学系统的焦距，f1为第一透镜(1)的焦距...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉祥，韦义壮，宗刚群，
申请(专利权)人：湖南长步道光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：