專利名稱：高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，尤其涉及一種低成本、超廣角、F- Θ畸變小、寬松公差要求以及高成像質(zhì)量等優(yōu)點的透鏡成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于運用于戶外運動的魚眼攝像鏡頭。
背景技術(shù)：
目前一些戶外極限運動，如滑雪、沖浪、潛水，跳傘，賽車，潛水等，在劇烈震動，高壓強等環(huán)境下，都無法解決任一地點和任一方向隨意拍照，而且要求有良好的攝像效果，畸變足夠小，故研發(fā)一款一邊運動，一邊拍照的相機，市場前景非常廣闊，此鏡頭開發(fā)就基于此背景立項。
此款鏡頭市場前景極為廣闊，可廣泛應用在一些戶外極限運動，如滑雪、沖浪、潛水，跳傘，賽車，潛水等，一邊運動，一邊拍照，另可廣泛應用在監(jiān)控系統(tǒng)，車載系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的高成像質(zhì)量的廣角攝像鏡頭主要是由七片以上鏡片組成，同時為了消除色差，膠合鏡片是放在中間部位。這種系統(tǒng)存在以下缺點第一，膠合鏡片在中間部位，不能最大程度上提高光學成像性能；第二，膠合透鏡在中間部位不能達到170°超廣角。當然，現(xiàn)今也有使用六片玻璃透鏡的高成像質(zhì)量的光學系統(tǒng)，但一般在 F-Θ畸變O. 5%的時候視場角無法達到170°。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服了上述現(xiàn)有缺點而提供一種高像素超廣角攝像鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)。本實用新型提供一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)從物方到像方共由兩組透鏡組組成，分別為第一組和第二組。第一組是由第一片透鏡、第二片透鏡及第三片透鏡組成，第一片透鏡、第二片透鏡均為負透鏡，第三片透鏡為正透鏡，第一片透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第二片透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第三片透鏡的第一面和第二面均為凸面；第二組是由第四片透鏡、第五片透鏡及第六片透鏡組成，第四片透鏡、第五片透鏡均為正透鏡，第六片透鏡為負透鏡，第四片透鏡的第二面為凸面，第五片透鏡的第一面和第二面均為凸面，第六片透鏡的第一面和第二面依次為凹面和凸面，第五透鏡、第六片透鏡為粘合體；光闌位于兩組透鏡組之間。，其特征在于在第一組透鏡中，第一片透鏡的第一曲面為凸面，第二曲面為凹面，第二片透鏡的第一曲面為凸面，第二曲面為凹面，且和第五片透鏡、第六片透鏡粘合體組成的結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)魚眼鏡頭的F- Θ畸變僅為O. 5%。本實用新型所述高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)滿足關(guān)系式1.5 < Hl / 2Y <
2.5;其中Hl表示第一組透鏡中的第一片透鏡的第一曲面的有效半徑，2Y表示魚眼鏡頭組的像聞。本實用新型所述高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)滿足關(guān)系式0. 25 < Hl / Rl <O. 5;其中Hl表示第一組透鏡中的第一片透鏡的第一曲面的有效口徑，Rl表示第一組透鏡中的第一片透鏡的第一曲面的曲率半徑。本實用新型所述高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)滿足關(guān)系式(V1-V3) >15，(V2-V3) >15其中VpV2和V3分別為第一片透鏡、第二片透鏡和第三片透鏡的阿貝數(shù)。本實用新型所述高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)滿足關(guān)系式3.0 < Σ D / 2Y< 4. 0，其中Σ D表示魚眼鏡頭組的光學總長，2Y表示魚眼鏡頭組的像高。本實用新型所述高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)該系統(tǒng)滿足關(guān)系式4 < f2_7 /f < 5、2 < f9_13 / f < 3,0.8 < f9_n / f9_13 < I. 2,Nd3 < 35，其中 f 表示魚眼鏡頭系統(tǒng)的焦距，f2_7和f9_13表示第一透鏡群和第二透鏡群組的有效焦距，f9-n表示第四透鏡的有效焦距，Nd3表示第三透鏡的阿貝系數(shù)?！け緦嵱眯滦退龈呦袼佤~眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)滿足關(guān)系式O. I < f / TTL <O. 12，其中f表示廣角鏡頭系統(tǒng)的焦距，TTL表示魚眼鏡頭的總長。本實用新型所述高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)該系統(tǒng)滿足關(guān)系式2ω >170°其中ω表示廣角鏡頭的半視場角。本實用新型所述高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)滿足6G結(jié)構(gòu)。本實用新型可以減低光線到達感光器件上出現(xiàn)暗角的可能性，同時對于大視場角而言，可以很好的校正畸變。本實用新型光焦度和阿貝數(shù)的分配可以明顯地提高鏡頭的高像素成像效果。本實用新型的結(jié)構(gòu)組布局可以有效的降低鏡頭系統(tǒng)的公差敏感度，提高產(chǎn)品合格率；該結(jié)構(gòu)形式同樣增強鏡頭組的穩(wěn)定性，保證在劇烈地極限運動中鏡頭成像的可靠性和持久性。

圖I為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例的截面示意圖。圖2為本實用新型的高像素廣角鏡頭鏡頭成像系統(tǒng)實施例I的截面示意圖。圖2-1為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例I的場曲和畸變曲線示意圖。圖2-2為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例I的軸上點球差色差曲線示意圖。圖2-3為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例I的橫向色差曲線示意圖。圖3為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例2的截面示意圖。圖3-1為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例2的場曲和畸變曲線示意圖。圖3-2為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例2的軸上點球差色差曲線示意圖。圖3-3為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例2的橫向色差曲線示意圖。[0028]圖4為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例3的截面示意圖。圖4-1為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例3的場曲和畸變曲線示意圖。圖4-2為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例3的軸上點球差色差曲線示意圖。圖4-3為本實用新型的高像素廣角鏡頭成像系統(tǒng)實施例3的橫向色差曲線示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，對本實用新型作進一步說明?！㈤唸D1，本實用新型提供一種高像素廣角鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)從物方到像方共由兩組透鏡組組成，分別為第一組和第二組。第一組是由第一片透鏡、第二片透鏡及第三片透鏡組成，第一片透鏡、第二片透鏡均為負透鏡，第三片透鏡為正透鏡。第一片透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第二片透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第三片透鏡的第一面和第二面均為凸面。第二組是由第四片透鏡、第五片透鏡及第六片透鏡組成，第四片透鏡、第五片透鏡均為正透鏡，第六片透鏡為負透鏡。第四片透鏡的第二面為凸面，第五片透鏡的第一面和第二面均為凸面，第六片透鏡的第一面和第二面依次為凹面和凸面，第五、六透鏡兩片為粘合體。光闌位于第三片正透鏡和第四片正透鏡之間。為了校正色差，同時提高系統(tǒng)成像質(zhì)量，該系統(tǒng)滿足關(guān)系式(V1-V3) >15(V2-V3) >15其中％、V2和V3分別為第一片透鏡、第二片透鏡和第三片透鏡的阿貝數(shù)為了校正F-Θ畸變，同時提高系統(tǒng)成像質(zhì)量，該系統(tǒng)滿足關(guān)系式4 < f2_7 / f < 52 < f9_13 / f < 3O. 8 < f9_n / f9_13 < INd3 < 35其中f表示廣角鏡頭系統(tǒng)的焦距，f2_7和f9_13表示第一透鏡群和第二透鏡群組的有效焦距，f9_n表示第四透鏡的有效焦距，Nd3表示第三透鏡的阿貝系數(shù)。在以下的實施例中，f表示系統(tǒng)的焦距，F(xiàn)to表示光圈數(shù)，r表示曲面頂點的曲率半徑，d表示當前面到下一面的距離，nd表示材料的d線的折射率，Vi (i=l，2，3…)表示阿貝數(shù)，TOTR表示系統(tǒng)的總長。實施例I本實施例中，該鏡頭系統(tǒng)滿足表I，表2的條件表I
表面序號|rId卜，[V
1_^_—_5___
2I透鏡 11 |l3. 536193 |θ. 65 | · 66 !50.9
權(quán)利要求1.本實用新型提供一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)從物方到像方共由兩組透鏡組組成，分別為第一組和第二組； 第一組是由第一片透鏡、第二片透鏡及第三片透鏡組成，第一片透鏡、第二片透鏡均為負透鏡，第三片透鏡為正透鏡，第一片透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第二片透鏡的第一面和第二面依次為凸面和凹面，第三片透鏡的第一面和第二面均為凸面； 第二組是由第四片透鏡、第五片透鏡及第六片透鏡組成，第四片透鏡、第五片透鏡均為正透鏡，第六片透鏡為負透鏡，第四片透鏡的第二面為凸面，第五片透鏡的第一面和第二面均為凸面，第六片透鏡的第一面和第二面依次為凹面和凸面，第五透鏡、第六片透鏡為粘合體； 光闌位于兩組透鏡組之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于在第一組透鏡中，第一片透鏡的第一曲面為凸面，第二曲面為凹面，第二片透鏡的第一曲面為凸面，第二曲面為凹面，且和第五片透鏡、第六片透鏡粘合體組成的結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)魚眼鏡頭的F- Θ畸變僅為0.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足關(guān)系式1.5 < Hl / 2Y < 2. 5;其中Hl表不第一組透鏡中的第一片透鏡的第一曲面的有效半徑，2Y表示魚眼鏡頭組的像高。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足關(guān)系式0.25 < Hl / Rl < 0.5;其中Hl表不第一組透鏡中的第一片透鏡的第一曲面的有效口徑，Rl表示第一組透鏡中的第一片透鏡的第一曲面的曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足關(guān)系式(V1-V3) >15，(V2-V3) >15其中V^V2和V3分別為第一片透鏡、第二片透鏡和第三片透鏡的阿貝數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足關(guān)系式3.0 < Σ D / 2Y < 4.0，其中Σ D表示魚眼鏡頭組的光學總長，2Y表示魚眼鏡頭組的像聞。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足關(guān)系式4 < f2_7 / f < 5、2 < f9_13 / f < 3、0· 8 < f9_n / f9_13 < 1.2、Nd3 < 35,其中f表示魚眼鏡頭系統(tǒng)的焦距，f2_7和f9_13表示第一透鏡群和第二透鏡群組的有效焦距，f9-n表示第四透鏡的有效焦距，Nd3表示第三透鏡的阿貝系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足關(guān)系式O. I < f / TTL < O. 12，其中f表示廣角鏡頭系統(tǒng)的焦距，TTL表示魚眼鏡頭的總長。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足關(guān)系式2ω > 170°其中ω表示廣角鏡頭的半視場角。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)滿足6G結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種高像素魚眼鏡頭的透鏡成像系統(tǒng)，分為第一組和第二組。第一組由第一片透鏡、第二片透鏡及第三片透鏡組成，第一、第二片透鏡均為負透鏡，第三片透鏡為正透鏡。第一片透鏡的第一、第二面依次為凸面和凹面，第二片透鏡的第一、第二面依次為凸面和凹面，第三片正透鏡的第一、第二面均為凸面。第二組由第四片透鏡、第五片透鏡及第六片透鏡組成，第四、第五片透鏡均為正透鏡。第四片透鏡的第二面為凸面，第五片透鏡的第一、第二面均為凸面，第六片透鏡的第一、第二面依次為凹面和凸面，第五、六透鏡為粘合體。光闌位于兩組透鏡組之間。本實用新型可以減低光線到達感光器件上出現(xiàn)暗角的可能性，同時對于大視場角而言，可以很好的校正畸變。
文檔編號G02B13/06GK202693897SQ20122038421
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者劉緒明, 曾吉勇 申請人:江西聯(lián)創(chuàng)電子有限公司