本實用新型涉及光學(xué)鏡頭技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無畸變廣角鏡頭。

背景技術(shù)：

近年來用于監(jiān)控用途、無人機航拍領(lǐng)域或車載用途攝像系統(tǒng)向廣角、高分辨率、小畸變趨勢發(fā)展，而目前主流產(chǎn)品的廣角鏡頭雖然能夠滿足高清晰度的要求，但圖像變形嚴重，周邊畫面信息量差，需要后期作進一步的圖像處理；或者需要復(fù)雜的多鏡片組合校正系統(tǒng)畸變，不滿足監(jiān)控或車載領(lǐng)域小型化、輕量化要求。本實用新型提出了一種新的光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，在滿足客戶大角度的同時，實拍畫面沒有變形，且滿足在監(jiān)控或車載領(lǐng)域環(huán)境溫度變化要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種無畸變廣角鏡頭，適用于高清廣角監(jiān)控、無人機及車載攝像等領(lǐng)域。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種無畸變廣角鏡頭，包括：從物方到像方依次排列的具有負光焦度的第一透鏡、具有正光焦度的第二透鏡、透鏡組件與第三透鏡及具有負光焦度的第四透鏡，所述第二透鏡與所述透鏡組件之間設(shè)有光闌，所述透鏡組件由一個負光焦度的透鏡與一個正光焦度的透鏡構(gòu)成；

所述第一透鏡為彎月型的玻璃非球面透鏡，所述第二透鏡、所述透鏡組件、所述第三透鏡及所述第四透鏡均為玻璃球面透鏡。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方案，所述第一透鏡為凸向物方的彎月型非球面透鏡。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方案，所述第一透鏡的兩個面均為非球面，且滿足以下條件公式：Nd>1.75，Vd>45，Nd表示第一透鏡d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方案，所述第二透鏡為雙凸型球面透鏡，且滿足以下條件公式：1.5<f2/f'<2.0，其中，f2為第一透鏡元件有效焦距，f'為整個鏡頭的焦距。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方案，所述透鏡組件由一個雙凸透鏡與一個彎月型透鏡膠合而成。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方案，所述第三透鏡為雙凸球面透鏡，且滿足以下條件公式：Nd≥1.75，Vd≥40，Nd表示第三透鏡d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)。

作為本實用新型一種優(yōu)選的方案，所述第四透鏡為彎月型球面透鏡，且滿足以下條件公式：Nd≥1.85，Vd≤25，Nd表示第四透鏡d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

本實用新型的第一透鏡與第二透鏡均采用高折射率材料，承擔(dān)了整個光學(xué)鏡頭系統(tǒng)較大光焦度，使軸外光束經(jīng)過前組鏡片后，光線與光軸的夾角快速減小。同時第一透鏡采用非球面面型，與后組鏡片第三透鏡及第四透鏡共同校正軸外像差，從而實現(xiàn)光學(xué)鏡頭系統(tǒng)的全視場范圍內(nèi)都有優(yōu)良的分辨率，光學(xué)畸變小，且像面照度均勻。使得本實用新型可以實現(xiàn)小體積、成本低、無畸變的高清廣角光學(xué)鏡頭，同時由于采用了合理的鏡片材質(zhì)，能夠滿足系統(tǒng)在-40℃～+85℃的溫度范圍內(nèi)鏡頭清晰成像，特別適用于監(jiān)控、無人機和車載相機系統(tǒng)。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的無畸變廣角鏡頭的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型的無畸變廣角鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)MTF解像性能曲線圖；

圖3為本實用新型的無畸變廣角鏡頭的系統(tǒng)光學(xué)畸變及場曲曲線圖；

圖4為本實用新型的無畸變廣角鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)TV畸變圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施方式。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，為本實用新型一實施例的無畸變廣角鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。

一種無畸變廣角鏡頭10，包括：從物方到像方依次排列的具有負光焦度的第一透鏡100、具有正光焦度的第二透鏡200、透鏡組件300與第三透鏡400及具有負光焦度的第四透鏡500，第二透鏡200與透鏡組件300之間設(shè)有光闌600，透鏡組件300由一個負光焦度的透鏡310與一個正光焦度的透鏡320構(gòu)成。

進一步的，第一透鏡100為彎月型的玻璃非球面透鏡，第二透鏡200、透鏡組件300、第三透鏡400及第四透鏡500均為玻璃球面透鏡。

在本實施例中，無畸變廣角鏡頭10的系統(tǒng)焦距f'與系統(tǒng)總長L滿足以下條件公式：0.18<f'/L<0.25；無畸變廣角鏡頭10的系統(tǒng)總視場角FOV滿足以下條件公式：70°<FOV<100°。無畸變廣角鏡頭10的系統(tǒng)最大像高Y和無畸變廣角鏡頭10的光學(xué)總長之間滿足以下條件公式：0.16<H/L>0.25，其中，H為半像高,L為鏡頭光學(xué)總長。

在本實用新型一實施例中，第一透鏡100為凸向物方的彎月型非球面透鏡，其兩個面均為非球面，且滿足以下條件公式：Nd>1.75，Vd>45，Nd表示第一透鏡d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)。第一透鏡100采用高折射率低色散玻璃材質(zhì)，加上兩個面均為非球面，有利于降低系統(tǒng)口徑及矯正系統(tǒng)軸外像差。

進一步的，第二透鏡200為雙凸型球面透鏡且采用高折射率材料，滿足以下條件公式：1.5<f2/f'<2.0，其中，f2為第一透鏡元件有效焦距，f'為整個鏡頭的焦距。

透鏡組件300由一個雙凸透鏡與一個彎月型透鏡膠合而成，其中具有負光焦度的透鏡310為雙凸透鏡，且滿足以下條件公式：Nd≥1.75，Vd≥40，Nd表示透鏡310的d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)。具有正光焦度的透鏡320為彎月型透鏡，且滿足以下條件公式：Nd≥1.85，Vd≤25，Nd表示透鏡320的d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)。

進一步的，第三透鏡400為雙凸球面透鏡，且滿足以下條件公式：Nd≥1.75，Vd≥40，Nd表示第三透鏡d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)。

第四透鏡500為彎月型球面透鏡，且滿足以下條件公式：Nd≥1.85，Vd≤25，Nd表示第四透鏡d線的折射率，Vd表示阿貝常數(shù)，這樣有利于校正軸外色差，從而提高系統(tǒng)分辨率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

本實用新型的第一透鏡100與第二透鏡200均采用高折射率材料，承擔(dān)了整個光學(xué)鏡頭系統(tǒng)較大光焦度，使軸外光束經(jīng)過前組鏡片后，光線與光軸的夾角快速減小。同時第一透鏡100采用非球面面型，與后組鏡片第三透鏡400及第四透鏡500共同校正軸外像差，從而實現(xiàn)光學(xué)鏡頭系統(tǒng)的全視場范圍內(nèi)都有優(yōu)良的分辨率，光學(xué)畸變小，且像面照度均勻。使得本實用新型可以實現(xiàn)小體積、成本低、無畸變的高清廣角光學(xué)鏡頭，同時由于采用了合理的鏡片材質(zhì)，能夠滿足系統(tǒng)在-40℃～+85℃的溫度范圍內(nèi)鏡頭清晰成像，特別適用于監(jiān)控、無人機和車載相機系統(tǒng)。

圖2-圖4為相對于實施例的光學(xué)性能曲線圖，其中圖2為本實用新型的無畸變廣角鏡頭10的光學(xué)系統(tǒng)MTF解像性能曲線圖；圖3為本實用新型的無畸變廣角鏡頭10的系統(tǒng)光學(xué)畸變及場曲曲線圖；圖4為本實用新型的無畸變廣角鏡頭10的光學(xué)系統(tǒng)TV畸變圖。

結(jié)合圖1-圖4，以下為本實用新型的無畸變廣角鏡頭10一實施：

當本實用新型的無畸變廣角鏡頭10中的第一透鏡100與第二透鏡200的空氣間隔為3.26mm，透鏡組件300的焦距為10.08mm，第二透鏡200與透鏡組件300的空氣間隔為2.24mm。

根據(jù)圖2-圖4的光學(xué)性能曲線圖，本實用新型所達到以下光學(xué)指標：

無畸變廣角鏡頭10的系統(tǒng)焦距為3.86mm，相對孔徑為2.8，視場角為2ω＝96°(像方視場2η'≥ф8.4mm)，光學(xué)總長Σ≤25mm，分辨率：可搭配500萬高分辨率CCD或COMS攝像機系統(tǒng)等。

因此，本實用新型的光學(xué)系統(tǒng)的各種評價指標都較高，滿足在監(jiān)控或車載領(lǐng)域環(huán)境溫度變化要求，適用于高清廣角監(jiān)控、無人機及車載攝像等領(lǐng)域。

以上所述實施方式僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。