一种超大像面广角镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种超大像面广角镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有负光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜，具有正光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜、具有正光焦度的第七透镜、可见光滤光片、保护玻璃平板片和探测像面；孔径光阑位于第三透镜和第四透镜之间，且更靠近第四透镜。本发明专利技术在全视场范围内，在截止频率100线对每毫米处的调制传递函数值均优于0.2，各个视场的像点弥散斑半径均方根值均优于5微米，兼容了超大像面与广角视场特征，能够获得高清晰高质量的图像信息，可广泛应用于安防监控与机器视觉等领域；包括七片球面透镜，结构紧凑，加工和检测成本低。测成本低。测成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种超大像面广角镜头


[0001]本专利技术涉及光学成像领域，特别涉及一种超大像面广角镜头。

技术介绍

[0002]随着工业智能制造技术的不断发展，超高像素的图像传感器在安防监控与机器视觉等方面的应用非常广泛，用以获得高清晰高质量的图像信息，由于图像传感器的靶面越来越大，对与之相匹配的光学成像镜头要求也非常高，否则难以实现高质量的图像信息，因而超大像面的广角镜头是其关键组成部分。
[0003]中国专利CN112612131A公开了一种大靶面宽工作距高清工业镜头，尽管能够实现不同工作距内高清成像，但是视场角偏小。
[0004]中国专利CN112612124A公开了一种高像素大靶面工业镜头，适用于超大像面探测器，但同样视场角较小。
[0005]中国专利CN112731639A公开了一种大靶面大视场机器视觉镜头，最大视场角接近100
°
，但透镜数量较多。
[0006]现有大部分镜头普遍存在以下问题：一方面与超大像面图像传感器的匹配度不高，成像面偏小；另一方面难以兼容超大像面与广角视场，因而随着图像传感器的靶面增大，对于结构紧凑、高性能、大视场成像镜头的需求非常迫切。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：针对以上问题，本专利技术目的是提供一种结构紧凑的超大像面广角镜头。
[0008]技术方案：本专利技术的一种超大像面广角镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有负光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜，具有正光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜、具有正光焦度的第七透镜、可见光滤光片、保护玻璃平板片和探测像面；孔径光阑位于第三透镜和第四透镜之间，且更靠近第四透镜。
[0009]进一步，所述第一透镜为凸凹透镜，第二透镜为双凹透镜，第三透镜为凸透镜，第四透镜为弯月型凸透镜，第五透镜为双凸透镜，第六透镜为凹凸透镜，第七透镜为双凸透镜。
[0010]进一步，所述第五透镜和第六透镜构成胶合透镜。
[0011]进一步，所述超大像面广角镜头F数范围为4.6～5.2，有效焦距范围为17.5mm～20.3mm，全视场角为130
°
。
[0012]进一步，所述探测像面的对角线尺寸范围为40mm～42mm。
[0013]进一步，所述超大像面广角镜头的工作波段为可见光波段，中心波长为580nm。
[0014]进一步，从所述第一透镜的前表面到探测像面的轴向距离范围为115mm～120mm。
[0015]进一步，所述第一透镜的口径为系统的最大口径，不超过60mm。
[0016]有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：本专利技术在全视场范围内，在截
止频率100线对每毫米处的调制传递函数值均优于0.2，各个视场的像点弥散斑半径均方根值均优于5微米，兼容了超大像面与广角视场特征，能够获得高清晰高质量的图像信息，可广泛应用于安防监控与机器视觉等领域；包括七片球面透镜，结构紧凑，加工和检测成本低。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例一的超大像面广角镜头的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例一的超大像面广角镜头的点列图；
[0019]图3是本专利技术实施例一的超大像面广角镜头的调制传递函数曲线图；
[0020]图4是本专利技术实施例二的超大像面广角镜头的结构示意图；
[0021]图5是本专利技术实施例二的超大像面广角镜头的点列图；
[0022]图6是本专利技术实施例二的超大像面广角镜头的调制传递函数曲线图。
具体实施方式
[0023]如图1结构示意图所示，本实施例所述的一种超大像面广角镜头，包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有负光焦度的第一透镜1、具有负光焦度的第二透镜2，具有正光焦度的第三透镜3、具有正光焦度的第四透镜4、具有正光焦度的第五透镜5、具有负光焦度的第六透镜6、具有正光焦度的第七透镜7、可见光滤光片9、保护玻璃平板片10和探测像面11；孔径光阑8位于第三透镜3和第四透镜4之间，且更靠近第四透镜4，本实施例广角镜头采用光焦度为负、负、正、正、正、负和正的结构形式。
[0024]第一透镜1为凸凹透镜，第二透镜2为双凹透镜，第三透镜3为凸透镜，第四透镜4为弯月型凸透镜，第五透镜5为双凸透镜，第六透镜6为凹凸透镜，第七透镜7为双凸透镜。第五透镜5和第六透镜6组成胶合透镜。
[0025]本实施例所述的超大像面广角镜头由七片球面透镜、一片滤光片和一片图像传感器靶面保护玻璃平板片构成，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和第七透镜7为球面透镜。
[0026]实施例1
[0027]本实施例所述的超大像面广角镜头结构如图1所示。本超大像面广角镜头共有7片透镜，每个透镜有2个光学表面，再加上孔径光阑8、可见光滤光片9的两个光学表面、保护玻璃平板片10的两个光学表面以及探测像面11，最多有20个光学面，将各个面按照从物侧到像侧的方向依次进行编号为S1
‑
S20，其中S7为孔径光阑8面，S20为探测像面11，以下表1列出本实施例中各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、折射率和色散系数，其中曲率半径和厚度的单位均为mm。
[0028]表1
[0029]面序号表面类型曲率半径厚度折射率色散系数S1球面65.597.201.9135.24S2球面21.4212.65
ꢀꢀ
S3球面
‑
168.414.001.4495.12S4球面19.3016.03
ꢀꢀ
S5球面27.926.001.9135.24S6球面347.4215.11
ꢀꢀ
S7(STO)
ꢀꢀ
1.10
ꢀꢀ
S8球面
‑
26.232.001.9135.24S9球面
‑
21.710.35
ꢀꢀ
S10球面72.652.501.4495.12S11球面
‑
13.040
ꢀꢀ
S12球面
‑
13.042.501.7626.62S13球面
‑
46.397.38
ꢀꢀ
S14球面75.075.501.4495.12S15球面
‑
43.3522.72
ꢀꢀ
S16球面Infinity1.801.5264.20S17球面Infinity7.76
ꢀꢀ
S18球面Infinity1.801.5264.20S19球面Infinity1.50
ꢀꢀ
S20(像面)球面Infinity—
ꢀꢀ
[0030]本实施例中光学系统的工作波段为可见光波段，中心波长为580nm。系统的F数为4.83，有效焦距为18.82mm，全视场角为130
°
。图像传感器的靶面非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大像面广角镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有负光焦度的第一透镜(1)、具有负光焦度的第二透镜(2)，具有正光焦度的第三透镜(3)、具有正光焦度的第四透镜(4)、具有正光焦度的第五透镜(5)、具有负光焦度的第六透镜(6)、具有正光焦度的第七透镜(7)、可见光滤光片(9)、保护玻璃平板片(10)和探测像面(11)；孔径光阑(8)位于第三透镜(3)和第四透镜(4)之间，且更靠近第四透镜(4)。2.根据权利要求1所述的超大像面广角镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)为凸凹透镜，第二透镜(2)为双凹透镜，第三透镜(3)为凸透镜，第四透镜(4)为弯月型凸透镜，第五透镜(5)为双凸透镜，第六透镜(6)为凹凸透镜，第七透镜(7)为双凸透镜。3.根据权利要求2所述的超大像面广角镜头，其特征在于，所述第五透...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶井飞，杨砚超，陈柯宇，孙梦然，魏建民，宋真真，曹兆楼，郑改革，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：