一種高像素智能攝像光學系統(tǒng)及其應用的鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實用新型涉及一種高像素智能攝像光學系統(tǒng)及其應用的鏡頭，尤其是一種應用 于智能家居安防系統(tǒng)（如可視門鈴或者IPCamera相機等）中的高像素智能攝像光學系統(tǒng) 及鏡頭。
【背景技術(shù)】：
[0002] 目前的應用于智能家居安防系統(tǒng)中的智能攝像光學系統(tǒng)或鏡頭，為降低成本，存 在無法保證高性能成像質(zhì)量、以及日夜共焦的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中無法保證高性能成像質(zhì)量、以及日夜共焦的問題，本實用新型 實施例一方面提供了一種高像素智能攝像光學系統(tǒng)。
[0004] 一種高像素智能攝像光學系統(tǒng)，沿光軸從物面到像面依次至少包括：第一透鏡、第 二透鏡、第三透鏡、以及第四透鏡，所述第一透鏡為雙凹負透鏡；所述第二透鏡為非球面雙 凸正透鏡；所述第三透鏡和第四透鏡相互粘合形成膠合透鏡，且具有正光焦度；光學系統(tǒng) 滿足如下條件：
[0005]DKf/fX-O. 9,其中，匕表示第一透鏡的焦距，f為整個光學系統(tǒng)的有效焦距；
[0006] 2) 1. 2〈&/^〈3，其中，&表示第二透鏡的焦距3為整個光學系統(tǒng)的有效焦距；
[0007] 3)2. 5〈&4/^〈5，其中，匕表示第三透鏡和第四透鏡相互粘合形成膠合透鏡后的組 合焦距，f?為整個光學系統(tǒng)的有效焦距。
[0008] 另一方面，本實用新型實施例還提供了一種鏡頭。
[0009] -種鏡頭，鏡頭內(nèi)安裝有上述所述的高像素智能攝像光學系統(tǒng)。
[0010] 本實用新型實施例，第一透鏡滿足條件：-3〈匕/^〈-0.9,對光線有發(fā)散作用，用于 接收較大角度范圍入射的光線；第二透鏡滿足條件：1. 2〈&/代3，用于將經(jīng)過第一透鏡的光 線會聚，同時具有校正光學系統(tǒng)或鏡頭像差的作用；第三、四透鏡滿足條件：2. 5〈f34/f〈5， 對光線具有較好的會聚作用，同時具有平衡該光學系統(tǒng)或鏡頭像差的作用；從而保證整個 光學系統(tǒng)或鏡頭具有高性能成像質(zhì)量、以及日夜共焦的性能，無論是在白天還是黑夜，均能 共焦并形成高像素影像，適用于智能家居安防系統(tǒng)。
【附圖說明】：
[0011] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0012] 圖1為本實用新型的光學系統(tǒng)或鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的光學系統(tǒng)或鏡頭的場曲和畸變曲線圖；
[0014] 圖3為本實用新型的光學系統(tǒng)或鏡頭的可見光下的MTF圖；
[0015] 圖4為本實用新型的光學系統(tǒng)或鏡頭的紅外光下的MTF圖；
[0016] 圖5為本實用新型的光學系統(tǒng)或鏡頭的相對照度圖；
[0017] 圖6為本實用新型的光學系統(tǒng)或鏡頭的可見光下的離焦圖；
[0018]圖7為本實用新型的光學系統(tǒng)或鏡頭的紅外光下的離焦圖。
【具體實施方式】：
[0019] 為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020] 如圖1所示，一種高像素智能攝像光學系統(tǒng)，沿光軸從物面到像面8依次至少包 括：第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、以及第四透鏡4,所述第一透鏡1為雙凹負透鏡；所 述第二透鏡2為非球面雙凸正透鏡；所述第三透鏡3和第四透鏡4相互粘合形成膠合透鏡， 且具有正光焦度；光學系統(tǒng)滿足如下條件：
[0021] 1)-3〈匕/^〈-0.9，其中，匕表示第一透鏡1的焦距3為整個光學系統(tǒng)的有效焦距；
[0022] 2) 1. 2〈f2/f〈3,其中，f2表示第二透鏡2的焦距，f為整個光學系統(tǒng)的有效焦距；
[0023] 3)2. 5〈f34/f〈5,其中，f34表示第三透鏡3和第四透鏡4相互粘合形成膠合透鏡后 的組合焦距，f?為整個光學系統(tǒng)的有效焦距。
[0024] 對于上述條件1)，其限制了第一透鏡1具有負光焦度，對光線有發(fā)散作用，主要用 于接收較大角度范圍入射的光線。當fl/f大于上限_〇. 9時，第一透鏡1需要具有相對較小 的曲率半徑，增大了鏡片的面張角，不利于生產(chǎn)加工，同時會使成像周邊的影像畸變增大， 致使像變形；而當fl/f?小于-3時，則降低了系統(tǒng)的視場角，必須通過增大鏡片的有效徑來 保證視場角，從而加大了鏡頭的尺寸。
[0025]對于上述條件2)，其限制了第二透鏡2具有正光焦度，主要用于將經(jīng)過第一透鏡1 的光線會聚，同時具有校正光學系統(tǒng)或鏡頭像差的作用。
[0026] 對于上述條件3)，其限制了第三透鏡3和第四透鏡4相互粘合形成膠合透鏡后的 組合焦距必須具有正光焦度，對光線具有較好的會聚作用，同時具有平衡該光學系統(tǒng)或鏡 頭像差的作用。
[0027] 進一步地，所述第二透鏡2的表面為擴展奇次非球面形狀，其滿足如下方程 式：
aioyW+auy^+a^y12;其中，參數(shù)c= 1/R，即為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標，其單位 和透鏡長度單位相同，k為圓錐二次曲線系數(shù)，&2至a12分別為各徑向坐標所對應的系數(shù)。
[0028] 再進一步地，所述第四透鏡4的色散系數(shù)Vd值小于24。使光學系統(tǒng)或鏡頭在對可 見光成像清晰的前提下同時滿足紅外光下成像清晰。
[0029] 更進一步地，光學系統(tǒng)的光闌5位于第二透鏡2和第三透鏡3之間，并靠近第三透 鏡3 -側(cè)。
[0030] 又進一步地，所述第四透鏡4至像面8之間還依次設(shè)有日夜兩用型濾光片6和保 護玻璃7,可以濾掉設(shè)計波段外的雜光，同時，可以對濾光片6和保護玻璃7的襯底材料引入 的色差加以校正，實現(xiàn)最佳的成像效果。
[0031] 再進一步地，所述第二透鏡2為塑膠透鏡，采用玻塑混合4片式透鏡，結(jié)構(gòu)緊湊，既 可降低光學系統(tǒng)或鏡頭的成本，又可保證高性能成像質(zhì)量，同時，有利于本光學系統(tǒng)或鏡頭 的小型化。
[0032] 具體地，在本實施例中，本光學系統(tǒng)的有效焦距f為2. 76mm，光闌指數(shù)FNo.為 2. 2,視場角2? = 114°，光學總長ttl= 12mm。本光學系統(tǒng)的各項基本參數(shù)如下表所示：
[0033]
[0034] 上表中，沿光軸從物面到像面，SI、S2對應為第一透鏡1的兩個表面；S3_Asp、 S4-Asp對應為第二透鏡2的兩個表面；S6是光闌所在位置；S7、S9對應為第三透鏡3和第 四透鏡4相互粘合形成膠合透鏡后的兩個表面；而S8為第三透鏡3和第四透鏡4相互粘合 的膠合面；S10、S11對應為日夜兩用型濾光片6的兩個表面；S12、S13對應為保護玻璃7的 兩個表面；S14為像面8的表面。
[0035] 更具體地，所述第二透鏡2的S3_Asp和S4_Asp的非球面相關(guān)數(shù)值如下表所示：
[0036]
[0037]
[0038] 從圖2至圖71中可k看出，本光學系統(tǒng)ic有良好的光學性能\無論是在白天還是黑 夜，都能共焦并形成清晰的高分辨率影像。
[0039] -種鏡頭，鏡頭內(nèi)安裝有上述所述的高像素智能攝像光學系統(tǒng)。
[0040] 如上所述是結(jié)合具體內(nèi)容提供的一種或多種實施方式，并不認定本實用新型的具 體實施只局限于這些說明。凡與本實用新型的方法、結(jié)構(gòu)等近似、雷同，或是對于本實用新 型構(gòu)思前提下做出若干技術(shù)推演或替換，都應當視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高像素智能攝像光學系統(tǒng)，沿光軸從物面到像面依次至少包括：第一透鏡、第 二透鏡、第=透鏡、W及第四透鏡，其特征在于，所述第一透鏡為雙凹負透鏡；所述第二透鏡 為非球面雙凸正透鏡；所述第=透鏡和第四透鏡相互粘合形成膠合透鏡，且具有正光焦度； 光學系統(tǒng)滿足如下條件： 1) -3<fVf<-0. 9,其中，表示第一透鏡的焦距，f為整個光學系統(tǒng)的有效焦距； 2) 1. 2鐘2處<3,其中，f2表示第二透鏡的焦距，f為整個光學系統(tǒng)的有效焦距； 3) 2. 5<f34/f<5,其中，f34表示第=透鏡和第四透鏡相互粘合形成膠合透鏡后的組合焦 距，f為整個光學系統(tǒng)的有效焦距。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高像素智能攝像光學系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡的表 面為擴展奇次非球面形狀，其滿足如下方程式：+auyii+ai巧12;其中，參數(shù)C= 1/R，即為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標，其單位和 透鏡長度單位相同，k為圓錐二次曲線系數(shù)，曰2至a12分別為各徑向坐標所對應的系數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高像素智能攝像光學系統(tǒng)，其特征在于，所述第四透鏡的色 散系數(shù)Vd值小于24。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高像素智能攝像光學系統(tǒng)，其特征在于，光學系統(tǒng)的光闊位 于第二透鏡和第=透鏡之間，并靠近第=透鏡一側(cè)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高像素智能攝像光學系統(tǒng)，其特征在于，所述第四透鏡至像 面之間還依次設(shè)有日夜兩用型濾光片和保護玻璃。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高像素智能攝像光學系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡為塑 膠透鏡。7. -種鏡頭，其特征在于，鏡頭內(nèi)安裝有權(quán)利要求1-6任一項所述的高像素智能攝像 光學系統(tǒng)D
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種高像素智能攝像光學系統(tǒng)，沿光軸從物面到像面依次至少包括：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、以及第四透鏡，所述第一透鏡為雙凹負透鏡；所述第二透鏡為非球面雙凸正透鏡；所述第三透鏡和第四透鏡相互粘合形成膠合透鏡，且具有正光焦度；光學系統(tǒng)滿足如下條件：1)-3<f1/f<-0.9、2)1.2<f2/f<3、3)2.5<f34/f<5，其中，f1表示第一透鏡的焦距，f2表示第二透鏡的焦距，f34表示第三透鏡和第四透鏡相互粘合形成膠合透鏡后的組合焦距，f為整個光學系統(tǒng)的有效焦距。本實用新型實施例還公開了一種鏡頭。本實用新型可以保證整個光學系統(tǒng)或鏡頭具有高性能成像質(zhì)量、以及日夜共焦的性能，適用于智能家居安防系統(tǒng)。
【IPC分類】G02B13/00, G02B13/18
【公開號】CN204731477
【申請?zhí)枴緾N201520389139
【發(fā)明人】汪鴻飛, 松岡和雄, 趙治平, 陳波, 劉佳俊, 席愛萍, 曾偉, 周東, 楊林松, 李飛武
【申請人】中山市弘景光電科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月6日