[發(fā)明專利]一種大像面高分辨率低畸變光學(xué)鏡頭

無效

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• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104007533A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳連平;江東明;陳藝敏
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州萊能士光電科技有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B7/02
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 王涵江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)成像系統(tǒng)，尤其涉及一種大像面高分辨率低畸變光學(xué)鏡頭。此鏡頭可廣泛運用于智能交通、工業(yè)檢測、動作捕捉、光學(xué)成像等光機電一體化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在工業(yè)檢測、智能交通等領(lǐng)域內(nèi)，攝像機廠家為了得到更大的成像范圍以及更高的成像分辨率，光學(xué)成像的芯片尺寸越做越大，常見的大尺寸成像元件有1/1.8″、2/3″、3/4″等。近年來，市面上更是出現(xiàn)了1/1″、4/3″。但如果光學(xué)鏡頭的設(shè)計成像面沒有達到大芯片的尺寸，那么就會造成一定程度的暗角出現(xiàn)。當(dāng)前市面上焦距f＝12mm的光學(xué)鏡頭，成像面一般是2/3″和3/4″，能達到1/1″的產(chǎn)品較少，且價格也相對昂貴。

另一方面，在智能交通及工業(yè)檢測方面所使用的光學(xué)鏡頭畸變要求都比較高，一般畸變要求都要求在3％以下。但目前市面上焦距為12mm，像面達到1/1″的光學(xué)鏡頭畸變都超過3％，難以符合這些場景的使用。

與此同時，用于工業(yè)檢測、智能交通的光學(xué)鏡頭，現(xiàn)有的鏡頭像素一般都不高，只能達到200萬、300萬以及500萬三種規(guī)格，能夠達到再更高像素級別的鏡頭寥寥無幾，而光學(xué)成像的發(fā)展方向之一恰恰就是更高像素、更加細微、更加清晰。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中用于工業(yè)檢測、智能交通的光學(xué)鏡頭像素不高、不夠清晰的技術(shù)問題，提供一種高分辨率大像面低畸變光學(xué)鏡頭。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種大像面高分辨率低畸變光學(xué)鏡頭，沿光線入射方向從左至右，光學(xué)系統(tǒng)由四個部分組成：第一透鏡組、光闌、第二透鏡組以及成像面，其中第一透鏡組的光焦度為正，第二透鏡組的光焦度為正。

第一透鏡組沿光線入射方向從左至右依次包括六片透鏡：雙凸型透鏡一、凸凹型透鏡二、雙凹型透鏡三、凹凸型透鏡四、雙凸型透鏡五和凸凹型透鏡六；第二透鏡組沿光線入射方向從左至右依次包括四片透鏡：雙凸型透鏡七、雙凸型透鏡八、雙凹型透鏡九以及雙凸型透鏡十。

所述的雙凸型透鏡八和雙凹型透鏡九膠合成一組膠合件透鏡。

雙凸型透鏡一的光焦度為正，凸凹型透鏡二的光焦度為負，雙凹型透鏡三的光焦度為負，凹凸型透鏡四的光焦度為正，雙凸型透鏡五的光焦度為正，凸凹型透鏡六的光焦度為正，雙凸型透鏡七的光焦度為正，雙凸型透鏡八和雙凹型透鏡九組成膠合件透鏡的光焦度為負以及雙凸型透鏡十的光焦度為負。

第一透鏡組和第二透鏡組的10片透鏡，其曲率半徑R1和R2、光學(xué)折射率N、阿貝系數(shù)Vd以及透鏡厚度D沿光線入射方向依次滿足：

透鏡一與透鏡二之間的間距為0.2mm，透鏡二與透鏡三之間的間距為8.2mm，透鏡三與透鏡四之間的間距為2.7mm，透鏡四與透鏡五之間的間距為2.92mm，透鏡五與透鏡六之間的間距為3.56mm，透鏡六與光闌之間的間距為14mm，光闌與透鏡七之間的間距為2.2mm，透鏡七與膠合件透鏡之間的間距為0.12mm，膠合件透鏡與透鏡十之間的間距為0.36mm。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的光學(xué)透鏡采用球面設(shè)計，工藝性能好，材質(zhì)成本低。本發(fā)明在色差優(yōu)化方面的設(shè)計方式是利用鏡片的正負光焦度配合減少色差，同時使用一片厚鏡片減少匹茲伐彎曲，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于工業(yè)測量檢測、智能交通等領(lǐng)域。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)示意圖；

圖2是本發(fā)明機械結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明畸變曲線示意圖；

圖4為本發(fā)明的光學(xué)傳遞函數(shù)曲線示意圖。

圖中：1.第一透鏡組，11.透鏡一，12.透鏡二，13.透鏡三，14.透鏡四，15.透鏡五，16.透鏡六，2.光闌，3.第二透鏡組，31.透鏡七，32.透鏡八，33.透鏡九，34.透鏡十，4.成像面。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1和2所示，本發(fā)明的一種大像面高分辨率低畸變光學(xué)鏡頭，沿光線入射方向從左至右，光學(xué)系統(tǒng)由四個部分組成：第一透鏡組1、光闌2、第二透鏡組3以及成像面4，其中第一透鏡組1的光焦度為正，第二透鏡組3的光焦度為正。