一種高清廣角低畸變運(yùn)動dv鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭。該鏡頭包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元件、第二透鏡元件、光闌元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件、第五透鏡元件和第六透鏡元件；第一透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；第二透鏡元件為具有正的光焦度的平凸型鏡片；第三透鏡元件為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片；第四透鏡元件為具有正的光焦度的雙凸型鏡片；第五透鏡元件為具有負(fù)的光焦度的雙凸型鏡片；第六透鏡元件為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片。采用6片鏡片，實(shí)現(xiàn)超廣角對角170度，達(dá)到良好的光學(xué)特性和較大的總視場角，TV畸變僅12%，同時TTL接近17mm，可滿足DV的特殊應(yīng)用要求。
【專利說明】一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種DV鏡頭，尤其涉及一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鏡頭和電子技術(shù)的發(fā)展，鏡頭已經(jīng)不僅僅再局限于相機(jī)系統(tǒng)中。除了傳統(tǒng)的DV拍攝，鏡頭也開始用于其他的各種視頻采集環(huán)境下。例如監(jiān)控系統(tǒng)對周圍環(huán)境的拍攝，各種車輛裝置包括汽車中的客車、貨車、摩托車等，為了確保駕駛員在進(jìn)行倒車動作時的安全性，避免與車、人或其它物體碰撞而造成損失，因此在車輛后部安裝上本來只用于照相機(jī)的廣角鏡頭，通過該鏡頭攝取外界物體的畫面，通過線路傳輸讓坐在駕駛室的駕駛員觀看判斷，確保車輛與其它物體之間的安全。但目前車載相機(jī)用的廣角鏡頭，一般采用6片或6片以上的玻璃鏡片組成，這種廣角鏡頭不僅重量較重，成本較高，且當(dāng)視場角超過90°后，失真將會非常嚴(yán)重，為此，很多光學(xué)企業(yè)開發(fā)的廣角鏡頭采用非球面技術(shù)，以減輕重量、成本和減小變形量，但該鏡頭的通光性能較弱，特別是隨著鏡片數(shù)量的減少，鏡頭長度比較短，不適合于一般對鏡頭長度有特定要求的DV系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提出了一種超廣角、低畸變、大光圈的運(yùn)動DV鏡頭。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述涉及，本實(shí)用新型采用以下述技術(shù)方案:
[0005]一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元件、第二透鏡元件、光闌元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件、第五透鏡元件和第六透鏡元件；
[0006]所述第一透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；
[0007]所述第二透鏡元件為具有正的光焦度的平凸型鏡片；
[0008]所述第三透鏡元件為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片；
[0009]所述第四透鏡元件為具有正的光焦度的雙凸型鏡片；
[0010]所述第五透鏡元件為具有負(fù)的光焦度的雙凸型鏡片；
[0011]所述第六透鏡元件為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片。
[0012]其中，所述第一透鏡元件滿足下面的條件公式:
[0013]Nd ^ 1.76, Vd ^ 41.58,
[0014]其中Nd表示第一透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第一透鏡元件材料的d光阿貝常數(shù)。
[0015]其中，所述第二透鏡元件滿足下面的條件公式:
[0016]Nd ^ 1.85, Vd ^ 30.12,
[0017]其中Nd表示第二透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第二透鏡元件材料的d光阿貝常數(shù)。
[0018]其中，所述第一透鏡元件和第二透鏡元件滿足下面的條件公式:
[0019]2.16 彡 F2/F1 彡 1.56，
[0020]其中Fl表示第一透鏡元件的焦距值，F(xiàn)2表示第二透鏡元件的焦距值。
[0021]其中，所述第三透鏡元件和第四透鏡元件滿足下面的條件公式:
[0022]5.4 彡 F4/F3 彡 4.6，
[0023]其中F3表示第三透鏡元件的焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件的焦距值。
[0024]其中，所述第四透鏡元件滿足下面的條件公式:
[0025]10.5 彡 F4/F 彡 9.3，
[0026]其中F4表示第四透鏡元件的焦距值，F(xiàn)表示所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的整體焦距值。
[0027]其中，所述第五透鏡元件和第六透鏡元件滿足下面的條件公式:
[0028]2.6 彡 F5/F6 彡 2.2，
[0029]其中F5表示第五透鏡元件的焦距值，F(xiàn)6表示第六透鏡元件的焦距值。
[0030]其中，所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭總視場角ω滿足下述公式:2ω=12(Γ?75°。
[0031]其中，所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的第一透鏡元件物方側(cè)最外點(diǎn)至成像面的距離要滿足下述公式:TTL彡17.2mm。
[0032]其中，所述第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件、第五透鏡元件和第六透鏡元件為玻璃透鏡元件；所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的外殼為全金屬夕卜殼。
[0033]本實(shí)用新型的有益效果在于:采用6片鏡片，實(shí)現(xiàn)超廣角對角170度，可有效校正光學(xué)系統(tǒng)中的像差，達(dá)到令人滿意的光學(xué)特性和較寬的總視場角，大相對孔徑和小畸變，TV畸變僅12%，同時具有較長的鏡頭總長即TTL接近17mm，且具耐120度高溫，能夠?qū)崿F(xiàn)500W像素級別的鏡頭要求，以滿足DV的特殊應(yīng)用要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對本實(shí)用新型實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)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)本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(物方處于最左側(cè)位置，像方處于最右側(cè)位置)。
[0036]圖2為本實(shí)用新型的成像過程示意圖。
[0037]圖3為本實(shí)用新型的色差曲線圖。
[0038]圖4為本實(shí)用新型的像散曲線圖。
[0039]圖5為本實(shí)用新型的畸變曲線圖。
[0040]圖6為本實(shí)用新型的MTF曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0042]請參考圖1，其是本實(shí)用新型一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，其特別應(yīng)用于DV等視頻采集設(shè)備。鏡頭包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元件L1、第二透鏡元件L22、光闌元件R5、第三透鏡元件L3、第四透鏡元件L4、第五透鏡元件L5和第六透鏡元件L6 ；
[0043]所述第一透鏡元件LI為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片；
[0044]所述第二透鏡元件L2為具有正的光焦度的平凸型鏡片；
[0045]所述第三透鏡元件L3為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片；
[0046]所述第四透鏡元件L4為具有正的光焦度的雙凸型鏡片；
[0047]所述第五透鏡元件L5為具有負(fù)的光焦度的雙凸型鏡片；
[0048]所述第六透鏡元件L6為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片。
[0049]優(yōu)選地，所述第一透鏡元件LI滿足下面的條件公式:
[0050]Nd 彡 1.76，Vd 彡 41.58，
[0051]其中Nd表示第一透鏡元件LI材料的d光折射率，Vd表示第一透鏡元件LI材料的d光阿貝常數(shù)。
[0052]本實(shí)用新型第一透鏡元件LI采用折射率Nd彡1.76，阿貝常數(shù)Vd彡41.58的高折射率低色散材料，能有效導(dǎo)入140°視場角以上的光線并減小第一個鏡片的口徑，以避免體積過大。
[0053]其中，所述第二透鏡元件L2滿足下面的條件公式:
[0054]Nd 彡 1.85，Vd 彡 30.12，
[0055]其中Nd表示第二透鏡元件L2材料的d光折射率，Vd表示第二透鏡元件L2材料的d光阿貝常數(shù)。
[0056]第二透鏡元件L2采用折射率Nd ^ 1.85,阿貝常數(shù)Vd彡30.12的高折射率高色散材料。
[0057]優(yōu)選地，所述第一透鏡元件LI和第二透鏡元件L2滿足下面的條件公式:
[0058]2.16 彡 F2/F1 彡 1.56
[0059]其中Fl表示第一透鏡元件LI的焦距值，F(xiàn)2表示第二透鏡元件L2的焦距值。
[0060]第一透鏡元件LI和第二透鏡元件L2的焦距值要滿足公式2.16彡F2/F1彡1.56。
[0061]優(yōu)選地，所述第三透鏡元件L3和第四透鏡元件L4滿足下面的條件公式:
[0062]5.4 彡 F4/F3 彡 4.6，
[0063]其中F3表示第三透鏡元件L3的焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件L4的焦距值。
[0064]第三透鏡元件L3和第四透鏡元件L4的焦距值要滿足公式5.4 > F4/F3 ^ 4.6。
[0065]其中，所述第四透鏡元件L4滿足下面的條件公式:
[0066]10.5 彡 F4/F 彡 9.3，
[0067]其中F4表示第四透鏡元件L4的焦距值，F(xiàn)表示所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的整體焦距值。
[0068]當(dāng)DV鏡頭的整體焦距值為F，第四透鏡元件L4焦距為F4時，須滿足條件10.5彡F4/F彡9.3，此條件主要控制鏡頭的TTL長度。
[0069]其中，所述第五透鏡元件L5和第六透鏡元件L6滿足下面的條件公式:
[0070]2.6 彡 F5/F6 彡 2.2，
[0071]其中F5表示第五透鏡元件的焦距值，F(xiàn)6表示第六透鏡元件的焦距值。
[0072]第五透鏡元件L5和第六透鏡元件L6的焦距值要滿足公式:
[0073]2.6 彡 F5/F6 彡 2.2。
[0074]其中，所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭總視場角ω滿足下述公式:2ω=12(Γ?75°。
[0075]其中，所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的第一透鏡元件LI物方側(cè)最外點(diǎn)至成像面的距離要滿足下述公式:TTL彡17.2mm。
[0076]其中，所述第一透鏡元件L1、第二透鏡元件L2、第三透鏡元件L3、第四透鏡元件L4、第五透鏡元件L5、第六透鏡元件L6為玻璃透鏡元件；所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的外殼為全金屬外殼。
[0077]DV鏡頭的第一透鏡元件LI采用玻璃鏡片，能有效保護(hù)DV鏡頭在使用過程中防刮擦及抵抗惡劣的環(huán)境變化影響，第三透鏡元件L3采用高色散玻璃鏡片，能有效補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)的色差，可有效校正光學(xué)系統(tǒng)中的像差，用最小的鏡片數(shù)量達(dá)到令人滿意的光學(xué)特性和較寬的總視場角，能夠?qū)崿F(xiàn)500W像素級別的鏡頭要求，本方案中采用全金屬外殼能夠?qū)︾R頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)效果。
[0078]在本實(shí)施案例中，該DV鏡頭的整體焦距值為F，光圈值為F/N0，視場角為2ω=170°，鏡頭總長TTL接近17.5_，并由物方側(cè)開始，將各個鏡面依次編號，第一透鏡元件LI的鏡面曲率半徑為Rl、R2，第二透鏡元件L2的鏡面曲率半徑為R3、R4，光闌面為R5，第三透鏡元件L3的鏡面曲率半徑為R6、R7，第四透鏡元件L4的鏡面曲率半徑為R8、R9，第五透鏡元件L5的鏡面曲率半徑為1?10、1?11，第六透鏡元件1^6的鏡面曲率半徑為R12、R13，濾色片IR的鏡面曲率半徑為R14、R15。
[0079]本實(shí)用新型F=2.9mm，F(xiàn)/N0=2.0, 2ω=170°，TTL=17.5mm±0.3mm。
[0080]本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)表見表1:
[0081]表I面序號*ι<曲率半徑r-中心厚度折射率NW 阿Λ常數(shù)Vd夂
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[0083]圖2為相應(yīng)于本實(shí)施例的成像過程示意圖，圖3至圖6為相應(yīng)于本實(shí)施例的光學(xué)性能曲線圖，其中圖3為色差曲線圖(也可叫球差曲線圖)，由常用的F，d.C三色光的波長來表示，單位為mm。圖4為像散曲線圖，由常用的F，d.C三色光的波長來表示，單位為nm。圖5為畸變曲線圖，表示不同視場角情況下的畸變大小值，單位為％。圖6為MTF曲線圖，代表了一個光學(xué)系統(tǒng)的綜合解像水平。由圖可知，該DV鏡頭已將各種像差補(bǔ)正到足以實(shí)用的水平。
[0084]在實(shí)際的光學(xué)性能測試過程中，光學(xué)規(guī)格為:
[0085]1.Sensor Size:1/3" For AR0330(3135)&0V5653
[0086]2.Focal Length (EFL): f=2.9mm
[0087]3.F/NO (Infinite):F/N0=2.0
[0088]4.Back Focal Length: BFL=5.6mm
[0089]5.Flange Back Length: FB=4.27mm
[0090]6.TTL:TTL=17.5mm±0.3mm
[0091]7.Field of View:170° (MAX)
[0092]8.TV Distort1n:12%
[0093]9.Thread Size:M12*P0.5
[0094]10.Element:6G+IR
[0095]11.1R Spec:T=50% i 650±10nm。
[0096]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，包括從物方開始依次設(shè)置的第一透鏡元件、第二透鏡元件、光闌元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件、第五透鏡元件和第六透鏡元件； 所述第一透鏡元件為具有正的光焦度并凸向物方的彎月型鏡片； 所述第二透鏡元件為具有正的光焦度的平凸型鏡片； 所述第三透鏡元件為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片； 所述第四透鏡元件為具有正的光焦度的雙凸型鏡片； 所述第五透鏡元件為具有負(fù)的光焦度的雙凸型鏡片； 所述第六透鏡元件為具有負(fù)的光焦度并凸向像方的彎月型鏡片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡元件滿足下面的條件公式:
Nd 彡 1.76，Vd 彡 41.58， 其中Nd表示第一透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第一透鏡元件材料的d光阿貝常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡元件滿足下面的條件公式:
Nd 彡 1.85，Vd 彡 30.12， 其中Nd表示第二透鏡元件材料的d光折射率，Vd表示第二透鏡元件材料的d光阿貝常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡元件和第二透鏡元件滿足下面的條件公式:
2.16 彡 F2/F1 彡 1.56， 其中Fl表示第一透鏡元件的焦距值，F(xiàn)2表示第二透鏡元件的焦距值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡元件和第四透鏡元件滿足下面的條件公式:
5.4 彡 F4/F3 彡 4.6， 其中F3表示第三透鏡元件的焦距值，F(xiàn)4表示第四透鏡元件的焦距值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡元件滿足下面的條件公式:
10.5 彡 F4/F 彡 9.3， 其中F4表示第四透鏡元件的焦距值，F(xiàn)表示所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的整體焦距值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述第五透鏡元件和第六透鏡元件滿足下面的條件公式:
2.6 彡 F5/F6 彡 2.2， 其中F5表示第五透鏡元件的焦距值，F(xiàn)6表示第六透鏡元件的焦距值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭總視場角ω滿足下述公式:2ω=12(Γ?75°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的第一透鏡元件物方側(cè)最外點(diǎn)至成像面的距離要滿足下述公式:TTL ^ 17.2mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、任一項所述的一種高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡元件、第二透鏡元件、第三透鏡元件、第四透鏡元件、第五透鏡元件和第六透鏡元件為玻璃透鏡元件；所述高清廣角低畸變運(yùn)動DV鏡頭的外殼為全金屬外殼。
【文檔編號】G02B13/00GK203930184SQ201420192891
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】楊文輝 申請人:深圳市彰駿光電科技有限公司