申请/专利权人：广州博冠光电科技股份有限公司

申请日：2018-10-31

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109324389B

主分类号：G02B13/00

分类号：G02B13/00;G02B13/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.03.08#实质审查的生效;2019.02.12#公开

摘要：本发明公开一种广角摄影镜头，涉及镜头技术领域，该镜头从物面至像面依次设置有14枚10组不同折射率和或不同色散值的透镜，包括前组透镜群组、中组透镜群组及后组透镜群组，该镜头满足tanθ*f＞10，其中θ为半视场角，f为镜头焦距；该镜头像素达到8K，使用不同色散值的透镜，通过其厚度、透镜间隙、表面曲率的配合与优化，可以使镜头的轴外色差和轴上色差抑制到很小的范围，透镜的色散值的相互差异越大会使抑制效果越好；此外使用不同折射率的透镜，同样通过其厚度、透镜间隙、表面曲率的配合与优化，使镜头的球差慧差像散场区降低到很小值，通过不同光学结构的选择可以达到低畸变的效果；光学误差越低，对应镜头的分辨率和成像效果越好。

主权项：1.一种广角摄影镜头，其特征在于，该镜头从物面至像面依次设置有多个不同折射率和或不同色散值的透镜，包括前组透镜群组、中组透镜群组及后组透镜群组，该镜头满足，其中θ为半视场角，f为镜头焦距；所述的前组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第1枚透镜、具有负屈光度的第2枚透镜、具有正屈光度的第3枚透镜、具有负屈光度的第4枚透镜和具有正屈光度的第5枚透镜；在整体镜头等效焦距100mm的情况下，前组透镜群组的焦距F1满足-550mmF1-350mm，前组透镜群组的总厚度满足320mmT1450mm；所述第1枚透镜包括第一镜面S1和第二镜面S2，所述第一镜面S1的曲率半径为1056mm，所述第二镜面S2的曲率半径为205mm，所述第一镜面S1和所述第二镜面S2的表面间隔为30.1mm；所述第2枚透镜包括第三镜面S3和第四镜面S4，所述第三镜面S3的曲率半径为-2500mm，所述第四镜面S4的曲率半径为210mm，所述第三镜面S3和所述第四镜面S4的表面间隔为21.5mm；所述第3枚透镜包括第五镜面S5和第六镜面S6，所述第五镜面S5的曲率半径为-209mm，所述第六镜面S6的曲率半径为-195mm，所述第五镜面S5和所述第六镜面S6的表面间隔为67mm；所述第4枚透镜包括第七镜面S7和第八镜面S8，所述第七镜面S7的曲率半径为-200mm，所述第八镜面S8的曲率半径为-305mm，所述第七镜面S7和所述第八镜面S8的表面间隔为32mm；所述第5枚透镜包括第九镜面S9和第十镜面S10，所述第九镜面S9的曲率半径为865，所述第十镜面10的曲率半径为-1210，所述第九镜面S9和所述第十镜面S10的表面间隔为63；所述镜头设置包括14枚10组透镜；所述的中组透镜群组，设置有：具有负屈光度的第6枚透镜；所述的后组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第7枚透镜、具有正屈光度的第8枚透镜、具有正屈光度的第9枚透镜、具有负屈光度的第10枚透镜、具有正屈光度的第11枚透镜、具有负屈光度的第12枚透镜、具有正屈光度的第13枚透镜和具有负屈光度的第14枚透镜。

全文数据：一种广角摄影镜头技术领域本发明涉及镜头技术领域，尤其涉及一种广角摄影镜头。背景技术目前，市场上接触到智能摄像与监控系统的镜头主要是百万像素镜头，最高像素也只能达到4K，及1200M像素，超过4K分辨能力的智能摄像与监控系统镜头鲜有，同时大像面智能摄像与监控系统结构复杂价格昂贵，不适用于普通用户人群当中。发明内容本发明针对背景技术的问题提供一种广角摄影镜头，通过排列不同高低折射率的透镜，使光学像差如像散场曲畸变降低到很小的级别，同时使用不同种低色散玻璃来降低镜头的轴上和轴外色散，从而达到超高分辨率的效果。为了实现上述目的，本发明提出一种广角摄影镜头，该镜头从物面至像面依次设置有多个不同折射率和或不同色散值的透镜，包括前组透镜群组、中组透镜群组及后组透镜群组，该镜头满足tanθ*f10，其中θ为半视场角，f为镜头焦距。优选地，该镜头设置包括14枚10组透镜。优选地，所述的前组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第1枚透镜、具有负屈光度的第2枚透镜、具有正屈光度的第3枚透镜、具有负屈光度的第4枚透镜和具有正屈光度的第5枚透镜。优选地，所述的中组透镜群组，设置有：具有负屈光度的第6枚透镜。优选地，所述的后组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第7枚透镜、具有正屈光度的第8枚透镜、具有正屈光度的第9枚透镜、具有负屈光度的第10枚透镜、具有正屈光度的第11枚透镜、具有负屈光度的第12枚透镜、具有正屈光度的第13枚透镜和具有负屈光度的第14枚透镜。优选地，所述的前组透镜群组，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，焦距F1满足-550mmF1-350mm，总厚度满足320mmT1450mm。优选地，所述的中组透镜群组，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，焦距F2满足|F2|2000mm。优选地，所述的后组透镜群组，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，焦距F3满足200mmF3350mm，总厚度满足450mmT3700mm。优选地，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，该镜头的光阑位于中组透镜群组中，与靠近物面的透镜镜面距离T4满足150mmT4250mm。优选地，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，该镜头的总长度T满足1000mmT1400mm。本发明提出一种广角摄影镜头，像素达到8K，使用不同色散值的透镜，通过其厚度、透镜间隙、表面曲率的配合与优化，可以使镜头的轴外色差和轴上色差抑制到很小的范围，透镜的色散值的相互差异越大会使抑制效果越好；此外使用不同折射率的透镜，同样通过其厚度、透镜间隙、表面曲率的配合与优化，使镜头的球差慧差像散场区降低到很小值，通过不同光学结构的选择可以达到低畸变的效果；光学误差越低，对应镜头的分辨率和成像效果越好。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明第一实施例中广角摄影镜头结构示意图；图2为本发明第二实施例中广角摄影镜头镜面结构示意图；图3为本发明第三实施例中MTF调制传递函数与空间分辨率关系示意图；图4为本发明第三实施例中半视场与场曲范围及半视场与畸变数值关系示意图，其中，图a为半视场与场曲范围关系示意图，图b为半视场与畸变数值关系示意图；标号说明：1-前组透镜群组；2-中组透镜群组；3-后组透镜群组；S1-S24表示镜面；本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种广角摄影镜头，实现8K分辨率和大像面；本发明第一优选实施例中，如图1所示，该镜头从物面至像面依次设置有14枚10组不同折射率及不同色散值的透镜，包括前组透镜群组1、中组透镜群组2及后组透镜群组3，该镜头满足tanθ*f10，其中θ为半视场角，f为镜头焦距。本发明实施例中，如图1所示，所述的前组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第1枚透镜、具有负屈光度的第2枚透镜、具有正屈光度的第3枚透镜、具有负屈光度的第4枚透镜和具有正屈光度的第5枚透镜；所述的中组透镜群组，设置有：具有负屈光度的第6枚透镜；所述的后组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第7枚透镜、具有正屈光度的第8枚透镜、具有正屈光度的第9枚透镜、具有负屈光度的第10枚透镜、具有正屈光度的第11枚透镜、具有负屈光度的第12枚透镜、具有正屈光度的第13枚透镜和具有负屈光度的第14枚透镜，本发明实施例中可在镜片间插入其他任意数量镜片。本发明实施例中，通过不同高低折射率透镜、结构及排列，使光学像差如像散场曲畸变降低到很小的级别，同时使用不同种低色散玻璃来降低镜头的轴上和轴外色散，从而达到超高分辨率的效果；本发明第二优选实施例中，在第一优选实施例的基础上做进一步限定，如图2所示，整个系统归一化到100mm焦距的条件下即系统缩放至100mm焦距：所述的前组透镜群组即由镜面S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10组成的光学系统，焦距F1满足-550mmF1-350mm，总厚度满足320mmT1450mm；所述的中组透镜群组即由镜面S11S12组成的光学系统，焦距F2满足|F2|2000mm；所述的后组透镜群组即由镜面S13-S24组成的光学系统，焦距F3满足200mmF3350mm，，总厚度满足450mmT3700mm；该镜头的光阑位于中组透镜群组中，与S13镜面距离T4满足150mmT4250mm；该镜头的总长度T满足1000mmT1400mm；本发明第三优选实施例中，在第二优选实施例的基础上做进一步限定，如图2所示，光学系统参数归一化100mm焦距，如表1所示；表1表面序号曲率半径折射率阿贝数表面间隔圆锥系数S110561.80641.030.1S2205——S3-25001.67332.221.5S4210——S5-2091.83437.267S6-195——S7-2001.74028.332S8-305——S98651.74028.363S10-1210——S115801.61863.462S12550——S137301.85032.320S142001.67855.555S15-1540——S162001.69756.2100S17-500——S18-2801.76226.614S192001.75552.350S20-450——S212501.76226.615S221301.58961.680S23-1351.76226.615S24-500——IMG无穷——本发明实施例中，通过其厚度、透镜间隙、表面曲率的配合与优化，使系统的轴外色差和轴上色差抑制到很小的范围，且使系统的球差慧差像散场区降低到很小值。本发明实施例中，如图3所示，纵坐标为MTF调制传递函数，横坐标为空间分辨率，横坐标200对应8kcmos的物理分辨率，本发明实施例镜头在CMOS的物理分辨率上满足MTF调制传递函数大于0.3，即达到了该CMOS的分辨率要求。本发明实施例中，如图4中图a为场曲，纵坐标为半视场，横坐标为场曲范围，系统在全视场范围场曲在0-0.03mm以内；如图4中图b为畸变，纵坐标为半视场，横坐标为畸变数值，畸变随视场变化最大值小于30％。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种广角摄影镜头，其特征在于，该镜头从物面至像面依次设置有多个不同折射率和或不同色散值的透镜，包括前组透镜群组、中组透镜群组及后组透镜群组，该镜头满足tanθ*f＞10，其中θ为半视场角，f为镜头焦距。2.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，该镜头设置包括14枚10组透镜。3.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，所述的前组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第1枚透镜、具有负屈光度的第2枚透镜、具有正屈光度的第3枚透镜、具有负屈光度的第4枚透镜和具有正屈光度的第5枚透镜。4.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，所述的中组透镜群组，设置有：具有负屈光度的第6枚透镜。5.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，所述的后组透镜群组，从物面至像面依次设置有：具有负屈光度的第7枚透镜、具有正屈光度的第8枚透镜、具有正屈光度的第9枚透镜、具有负屈光度的第10枚透镜、具有正屈光度的第11枚透镜、具有负屈光度的第12枚透镜、具有正屈光度的第13枚透镜和具有负屈光度的第14枚透镜。6.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，所述的前组透镜群组，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，焦距F1满足-550mm＜F1＜-350mm，总厚度满足320mm＜T1＜450mm。7.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，所述的中组透镜群组，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，焦距F2满足|F2|＞2000mm。8.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，所述的后组透镜群组，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，焦距F3满足200mm＜F3＜350mm，总厚度满足450mm＜T3＜700mm。9.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，该镜头的光阑位于中组透镜群组中，与靠近物面的透镜镜面距离T4满足150mm＜T4＜250mm。10.根据权利要求1所述的广角摄影镜头，其特征在于，在整体镜头等效焦距100mm的情况下，该镜头的总长度T满足1000mm＜T＜1400mm。

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