一种高清广角低畸变视频会议光学系统技术方案

本实用新型专利技术涉及光学成像技术领域，且公开了一种高清广角低畸变视频会议光学系统，所述该光学系统共设有八枚透镜，其中包含六枚光学透镜外加两枚采用光学自由曲面的非球面塑料镜片。该高清广角低畸变视频会议光学系统，通过两枚非球面透镜及六片玻璃球面光焦度的合理分配，可以实现广角大视野低畸变之成像效果：配合1/2.5”CCD&CMOS光电耦合器，对角角度可以达到100

【技术实现步骤摘要】
一种高清广角低畸变视频会议光学系统


[0001]本技术涉及光学成像
，具体为一种高清广角低畸变视频会议光学系统。

技术介绍

[0002]本技术其最大特点是视场角大，光学畸变低。在实现可视范围广的前提下又可使得影像不会出现变型。本系统运用两片光学自由曲面镜片，附加六片高透过率光学玻璃镜片。系统结构紧凑，长度短且口径小，实现产品迷你化。本产品广泛运用于视频会议，智能家居，移动安防，人脸识别，虚拟现实等领域，因此本技术提供了一种高清广角低畸变视频会议光学系统。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本技术提供了一种高清广角低畸变视频会议光学系统，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现以上目的，本技术提供如下技术方案：一种高清广角低畸变视频会议光学系统，所述该光学系统共设有八枚透镜，其中包含六枚光学透镜外加两枚采用光学自由曲面的非球面塑料镜片。
[0007]优选的，所述在常规情况下，光学视场角超过100
°
的广角视野镜头会带来严重的光学畸变(分桶型畸变与枕型畸变两种)，使得画面会出现明显的变型失真，不利于真实场景的还原，所述其中附带的两枚非球面镜片，就是用来平衡光学畸变，降低系统的光学变型。
[0008]优选的，所述的两枚非球面透镜分别是透镜一与透镜二；通过该两枚透镜可以有效地降低系统的光学畸变；其数学方程式满足以下关系条件：其中，K为圆锥系数，C为光学曲率R倒数，即尤其地，为了便于加工生产，目前技术条件下，α1设为0。
[0009]优选的，所述透镜五与透镜六组成一组胶合透镜组。
[0010]优选的，所述系统光阑分布在透镜四与胶合透镜组之间，其作用是限制系统的光束孔径，其中与透镜四的光学间隔为0.56mm，与胶合透镜组的光学间隔为0.52mm。
[0011]优选的，所述自然界存在人眼感受不到的850nm以上光线波长；但设备后端的光电耦合器CCD&CMOS可以捕捉到，与可见光波长混合成像会使得画面偏红，所述系统附加一片滤光片，光线波长435nm～650nm范围通过，650nm以上截止；这样可以过滤掉650nm以上光波长，使得成像画面保持与原有场景一致的色彩。
[0012]优选的，所述六枚光学透镜包含两枚高折射率材质，分别为透镜三以及透镜五；两枚低色散材质，分别为透镜四以及透镜八；高折射率材质着重用来弥补系统的光学像差，低色散材质着重用来弥补系统的倍率色差；其折射率和阿贝系数满足以下条件：
[0013]1.93≤N
d3
≤1.99
[0014]1.96≤N
d5
≤2.02
[0015]80≤V
d4
≤95
[0016]80≤V
d8
≤95。
[0017]优选的，所述胶合透镜组与透镜七直接通过面靠面方式堆叠在一起，省去一个结构零部件，降低成本，所述透镜三、透镜四、透镜七各有一个面为平面，所述透镜八两面的曲率半径一样，组装时左右不分面，所述透镜一、透镜二以及透镜六光学光焦度为负，透镜三，透镜四、透镜五、透镜七以及透镜八光学光焦度为正；且满足以下光系：
[0018][0019][0020]2.优选的，其六枚光学球面透镜的曲率满足以下条件：
[0021]透镜3：20≤R1≤25R2＝0
[0022]透镜4：R1＝030≤R2≤35
[0023]透镜5：8≤R1≤106≤R2≤8
[0024]透镜6：6≤R1≤87≤R2≤9
[0025]透镜7：R1＝025≤R2≤28
[0026]透镜8：50≤R1＝R2≤52。
[0027](三)有益效果
[0028]与现有技术相比，本技术提供了一种高清广角低畸变视频会议光学系统，具备以下有益效果：
[0029]该高清广角低畸变视频会议光学系统，通过两枚非球面透镜及六片玻璃球面光焦度的合理分配，可以实现广角大视野低畸变之成像效果：配合1/2.5”CCD&CMOS光电耦合器，对角角度可以达到100
°
，畸变低于2.0％，像素满足5MP，光学总长小于25mm。结构可以做成多种形式和尺寸，C接口，CS接口，M12接口等均可实现，可以适配多种类型接口的后端摄像机，产品广泛运用于视频会议，智能家居，移动安防，人脸识别，虚拟现实等领域。
附图说明
[0030]图1为本技术提出的光学畸变示意图；
[0031]图2为本技术提出的光学系统示意图；
[0032]图3为本技术提出的光学像差示意图；
[0033]图4为本技术提出的光学系统场曲及畸变示意图；
[0034]图5为本技术提出的光学系统光学倍率色差示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]请参阅图1
‑
5，本技术提供一种技术方案：所述该光学系统共设有八枚透镜，其中包含六枚光学透镜外加两枚采用光学自由曲面的非球面塑料镜片，所述在常规情况下，光学视场角超过100
°
的广角视野镜头会带来严重的光学畸变(分桶型畸变与枕型畸变两种)，使得画面会出现明显的变型失真，不利于真实场景的还原，所述其中附带的两枚非球面镜片，就是用来平衡光学畸变，降低系统的光学变型，所述的两枚非球面透镜分别是透镜一与透镜二；通过该两枚透镜可以有效地降低系统的光学畸变；其数学方程式满足以下关系条件：其中，K为圆锥系数，C为光学曲率R倒数，即尤其地，为了便于加工生产，目前技术条件下，α1设为0，所述透镜五与透镜六组成一组胶合透镜组，所述系统光阑分布在透镜四与胶合透镜组之间，其作用是限制系统的光束孔径，其中与透镜四的光学间隔为0.56mm，与胶合透镜组的光学间隔为0.52mm，所述自然界存在人眼感受不到的850nm以上光线波长；但设备后端的光电耦合器CCD&CMOS可以捕捉到，与可见光波长混合成像会使得画面偏红，所述系统附加一片滤光片，光线波长435nm～650nm范围通过，650nm以上截止；这样可以过滤掉650nm以上光波长，使得成像画面保持与原有场景一致的色彩，所述六枚光学透镜包含两枚高折射率材质，分别为透镜三以及透镜五；两枚低色散材质，分别为透镜四以及透镜八；高折射率材质着重用来弥补系统的光学像差，低色散材质着重用来弥补系统的倍率色差；其折射率和阿贝系数满足以下条件：1.93≤N
d3
≤1.99、1.96≤N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高清广角低畸变视频会议光学系统，其特征在于：所述该光学系统共设有八枚透镜，其中包含六枚光学透镜外加两枚采用光学自由曲面的非球面塑料镜片,所述六枚光学透镜包含两枚高折射率材质，分别为透镜三以及透镜五；两枚低色散材质，分别为透镜四以及透镜八；高折射率材质着重用来弥补系统的光学像差，低色散材质着重用来弥补系统的倍率色差；其折射率和阿贝系数满足以下条件：1.93≤N
d3
≤1.991.96≤N
d5
≤2.0280≤V
d4
≤9580≤V
d8
≤95。2.根据权利要求1所述的一种高清广角低畸变视频会议光学系统，其特征在于：光学视场角超过100
°
的广角视野镜头会带来严重的光学畸变，光学畸变包括分桶型畸变和枕型畸变，使得画面会出现明显的变型失真，不利于真实场景的还原，其中附带的两枚非球面镜片，就是用来平衡光学畸变，降低系统的光学变型。3.根据权利要求1所述的一种高清广角低畸变视频会议光学系统，其特征在于：两枚非球面透镜分别是透镜一与透镜二；通过该两枚透镜可以有效地降低系统的光学畸变；其数学方程式满足以下关系条件：程式满足以下关系条件：其中，K为圆锥系数，C为光学曲率R倒数，即尤其地，为了便于加工生产，目前技术条件下，α1设为0。4.根据权利要求1所述的一种高清广角低畸变视频会议光学系统，其特征在于：所述透镜五与透镜六组成一组胶合透镜组。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓斌，林丹，杨少军，
申请(专利权)人：福州创恒光电有限公司，
类型：新型
国别省市：