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1. (WO2019000860) SYSTÈME OPTIQUE À ULTRA-GRAND ANGLE ET À PIXÉLISATION ÉLEVÉE ET MODULE DE CAMÉRA APPLIQUÉ À CE DERNIER
Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

附图

1 (R26)   2 (R26)   3 (R26)   4 (R26)   5 (R26)   6 (R26)  

说明书

发明名称 : 高像素超广角光学系统及其应用的摄像模组

技术领域

[0001]
在此处键入技术领域描述段落本发明涉及一种光学系统及其应用的镜头,尤其是一种高像素超广角光学系统及其应用的摄像模组。

背景技术

[0002]
随着全景镜头摄像技术的应用、以及全景泊车系统的开发利用,市场上出现了一系列超广角镜头产品:如公开号CN106019540A的专利申请提到一种鱼眼光学镜头,但该镜头采用了6枚镜片,存在镜片数量多,成本高的缺陷。
[0003]
发明概述

技术问题

[0004]
为克服现有光学系统或镜头存在镜片数量多,成本高的问题,本发明实施例一方面提供了一种高像素超广角光学系统。
[0005]
问题的解决方案

技术解决方案

[0006]
高像素超广角光学系统,沿光轴从物面到像面依次设有:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及第五透镜;
[0007]
第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
[0008]
第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
[0009]
第三透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
[0010]
第四透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
[0011]
第五透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;
[0012]
其中,第四透镜和第五透镜相互胶合形成组合透镜,组合透镜的焦距f45满足如下条件:2<f45<10,且满足TTL/EFL≤16.5,其中TTL为光学系统的第一透镜物面侧顶点至成像面之间的距离,EFL为光学系统的有效焦距。
[0013]
另一方面,本发明实施例还提供了一种摄像模组。
[0014]
摄像模组,至少包括光学镜头,光学镜头内安装有上述所述的高像素超广角光 学系统。
[0015]
发明的有益效果

有益效果

[0016]
本发明实施例,主要由5枚透镜构成,透镜枚数少,结构简单;光学总长短,体积小;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。
[0017]
对附图的简要说明

附图说明

[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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获得其他的附图。
[0019]
图1为本发明的光学系统或镜头的结构示意图;
[0020]
图2为本发明的光学系统或镜头的+25℃下的畸变曲线图;
[0021]
图3为本发明的光学系统或镜头的+25℃下的MTF曲线图;
[0022]
图4为本发明的光学系统或镜头的+25℃下的相对照度图;
[0023]
图5为本发明的光学系统或镜头的-40℃下的MTF曲线图;
[0024]
图6为本发明的光学系统或镜头的+85℃下的MTF曲线图。
[0025]
实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0026]
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0027]
如图1所示,本实施例之高像素超广角光学系统,沿光轴从物面到像面7依次设有:第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、以及第五透镜5。
[0028]
第一透镜1的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
[0029]
第二透镜2的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
[0030]
第三透镜3的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
[0031]
第四透镜4的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
[0032]
第五透镜5的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;
[0033]
其中,第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成组合透镜,组合透镜的焦距f45满足如下条件:2<f45<10,且满足TTL/EFL≤16.5,其中TTL为光学系统的第一透镜1物面侧顶点至成像面7之间的距离,EFL为光学系统的有效焦距。
[0034]
本发明实施例,主要由5枚透镜构成,透镜枚数少,结构简单;光学总长短,体积小;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。
[0035]
进一步地,该光学系统的各透镜满足如下条件:
[0036]
(1)-8.5<f1/f<-3.5;
[0037]
(2)-5.5<f2/f<-1.5;
[0038]
(3)3.0<f3/f<10.0;
[0039]
(4)0.8<f4/f<3.0;
[0040]
(5)-5.5<f5/f<-1.5;
[0041]
其中,f为整个光学系统的焦距,其取光学系统的有效焦距EFL值,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距,f3为第三透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距,f5为第五透镜的焦距。通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,使光学系统具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。
[0042]
再进一步地,该光学系统的各透镜满足如下条件:
[0043]
(1)-10<f1<-3;
[0044]
(2)-5<f2<-1;
[0045]
(3)2<f3<10;
[0046]
(4)0.8<f4<4.5;
[0047]
(5)-8<f5<-1;
[0048]
其中,
[0049]
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。通过不同透镜的相互组合及其合理分配光 焦度,使光学系统具有大孔径、大视角、高像素、以及非常好的消热差等良好性能。
[0050]
更进一步地,所述第二透镜2、第四透镜4、以及第五透镜5均为塑料非球面透镜。可以有效地消除球面像差对镜头性能的影响,提高光学镜头的解析力,可以有效地实现消热差,同时降低镜头的加工难度和生产成本。
[0051]
具体地,第一透镜1的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:1.72<Nd1<1.95,40<Vd1<60。结构简单,可以保证良好的光学性能。
[0052]
更具体地,第二透镜2的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:1.45<Nd2<1.65,40<Vd2<60。结构简单,可以保证良好的光学性能。
[0053]
再具体地,第三透镜3的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:1.75<Nd3<1.95,15<Vd3<35。结构简单,可以保证良好的光学性能。
[0054]
进一步地,第四透镜4的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:1.45<Nd4<1.65,40<Vd4<60。结构简单,可以保证良好的光学性能。
[0055]
又进一步地,第五透镜5的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:1.55<Nd5<1.65,20<Vd5<40。结构简单,可以保证良好的光学性能。
[0056]
再进一步地,光学系统的光阑6位于第三透镜3与第四透镜4之间。用来调节光束的强度。优选地,光阑6设置在第四透镜4靠近像方侧,在本实施例中,各透镜及光阑6的位置是固定的。
[0057]
更进一步地,所述第五透镜5与像面7之间设有带通滤光片。可过滤环境中的红外光,以避免图像产生红曝现象。
[0058]
具体地,在本实施例中,本光学系统的焦距f为0.817mm,光阑指数F No.为2.0,视场角2ω=203°,第一透镜1的焦距f1=-5.125mm,第二透镜2的焦距f2=-2.151mm,第三透镜3的焦距f3=33.781mm,第四透镜4的焦距f4=1.361mm,第五透镜5的焦距f5=-3.096mm。本光学系统的各项基本参数如下表所示:
[0059]
[Table 1]
[0060]
[0061]
上表中,沿光轴从物面到像面,S1、S2对应为第一透镜1的两个表面;S3、S4对应为第二透镜2的两个表面;S5、S6对应为第三透镜3的两个表面;STO是光阑6所在位置;S8、S9对应为第四透镜4的两个表面;S9、S10对应为第五透镜5的两个表面;S11、S12对应为位于第五透镜5与像面7之间的带通滤光片的两个表面;IMA为像面7。
[0062]
更具体地,所述第二透镜L2、第四透镜L4、以及第五透镜L5的表面为非球面形状,其满足以下方程式: 其中,参数c=1/R,即为半径所对应的曲率,y为径向坐标,其单位和透镜长度单位相同,k为圆锥二次曲线系数,a 1至a 5分别为各径向坐标所对应的系数。所述第二透镜L2的S3表面和S4表面、第四透镜L4的S8表面和S9表面、以及第五透镜L5的S9表面和S10表面的非球面相关数值如下表所示:
[0063]
[Table 2]
[0064]
[0065]
从图2至图6中可以看出,本实施例中的光学系统具有高分辨率和非常好的消热差性能。
[0066]
摄像模组,至少包括光学镜头,光学镜头内安装有上述所述的高像素超广角光学系统。
[0067]
本光学系统及其应用的摄像模组,采用不同镜片组合以及合理分配光焦度实现了大孔径、大视角、高像素等良好性能。
[0068]
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式,并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同,或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演或替换,都应当视为本发明的保护范围。

权利要求书

[权利要求 1]
高像素超广角光学系统,沿光轴从物面到像面依次设有:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、以及第五透镜;其特征在于, 第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负; 第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负; 第三透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正; 第四透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正; 第五透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负; 其中,第四透镜和第五透镜相互胶合形成组合透镜,组合透镜的焦距f45满足如下条件:2<f45<10,且满足TTL/EFL≤16.5,其中TTL为光学系统的第一透镜物面侧顶点至成像面之间的距离,EFL为光学系统的有效焦距。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,该光学系统的各透镜满足如下条件: (1)-8.5<f1/f<-3.5; (2)-5.5<f2/f<-1.5; (3)3.0<f3/f<10.0; (4)0.8<f4/f<3.0; (5)-5.5<f5/f<-1.5; 其中,f为整个光学系统的焦距,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距,f3为第三透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距,f5为第五透镜的焦距。
[权利要求 3]
根据权利要求1所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,该光学系统的各透镜满足如下条件: (1)-10<f1<-3; (2)-5<f2<-1; (3)2<f3<10; (4)0.8<f4<4.5; (5)-8<f5<-1; 其中,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距,f3为第三透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距,f5为第五透镜的焦距。
[权利要求 4]
根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,所述第二透镜、第四透镜、以及第五透镜均为非球面透镜。
[权利要求 5]
根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,第一透镜的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:1.72<Nd1<1.95,40<Vd1<60。
[权利要求 6]
根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:1.45<Nd2<1.65,40<Vd2<60。
[权利要求 7]
根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:1.75<Nd3<1.95,15<Vd3<35。
[权利要求 8]
根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:1.45<Nd4<1.65,40<Vd4<60。
[权利要求 9]
根据权利要求1、2或3所述的高像素超广角光学系统,其特征在于,第五透镜的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:1.55<Nd5<1.65,20<Vd5<40。
[权利要求 10]
摄像模组,至少包括光学镜头,其特征在于,光学镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的高像素超广角光学系统。

附图

[ 图 1]   [根据细则26改正 05.01.2018] 
[ 图 2]   [根据细则26改正 05.01.2018] 
[ 图 3]   [根据细则26改正 05.01.2018] 
[ 图 4]   [根据细则26改正 05.01.2018] 
[ 图 5]   [根据细则26改正 05.01.2018] 
[ 图 6]   [根据细则26改正 05.01.2018]