CN208421383U - 超广角高像素鱼眼光学系统及其应用的摄像模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种超广角高像素鱼眼光学系统，如图1所示，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、以及第八透镜。另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。本实用新型实施例，主要由8枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能，适用于专业级全景VR相机和微单相机。

Description

超广角高像素鱼眼光学系统及其应用的摄像模组

技术领域：

本实用新型涉及一种光学系统及其应用的摄像模组，尤其是一种超广角高像素鱼眼光学系统及其应用的摄像模组。

背景技术：

现有应用于专业级全景VR相机和微单相机中的光学系统或摄像模组，普遍存在镜片数量多，结构复杂的问题。

发明内容：

为克服现有应用于专业级全景VR相机和微单相机中的光学系统或摄像模组存在镜片数量多，结构复杂的问题，本实用新型实施例提供了一种超广角高像素鱼眼光学系统。

一种超广角高像素鱼眼光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、以及第八透镜；

第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；

第五透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第六透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第七透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第八透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种摄像模组。

一种摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的超广角高像素鱼眼光学系统。

本实用新型实施例之光学系统和摄像模组，主要由8枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能，适用于专业级全景VR相机和微单相机。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的光学系统或摄像模组的结构示意图；

图2为本实用新型的光学系统或摄像模组的场曲、畸变曲线图；

图3为本实用新型的光学系统或摄像模组的色差图；

图4为本实用新型的光学系统或摄像模组的MTF曲线图；

图5为本实用新型的光学系统或摄像模组的相对照度图。

具体实施方式：

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

当本实用新型实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种超广角高像素鱼眼光学系统，如图1所示，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、以及第八透镜8。

第一透镜1的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第二透镜2的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第三透镜3的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

第四透镜4的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；

第五透镜5的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第六透镜6的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第七透镜7的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第八透镜8的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正。

本实用新型实施例之光学系统，主要由8枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能，适用于专业级全景VR相机和微单相机。

进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第六透镜6和第七透镜7相互胶合形成组合透镜，组合透镜的光焦度为负。结构简单，采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能。

再进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，第六透镜6和第七透镜7的组合焦距f67与整个光学系统的焦距f之间满足如下条件：-7.25<f67/f<-6.17。结构简单，采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能。

又进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第六透镜6的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足：Nd6＜1.60，Vd6＞68；结构简单，可以保证良好的光学性能。

更进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第七透镜7的材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足：Nd7＞1.92，Vd7＜21。结构简单，可以保证良好的光学性能。

更进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-6.72<f1/f<-6.12；

(2)-3.84<f2/f<-3.25；

(3)-55.2<f3/f<-40.3；

(4)5.10<f4/f<5.83；

(5)4.33<f5/f<5.12；

(6)-7.25<f67/f<-6.17；

(7)2.31<f8/f<3.15；

其中，f为整个光学系统的焦距，f1为第一透镜1的焦距，f2为第二透镜2的焦距，f3为第三透镜3的焦距，f4为第四透镜4的焦距，f5为第五透镜5的焦距，f67为第六透镜6和第七透镜7的组合焦距，f8为第八透镜8的焦距。结构简单，采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能。

进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第一透镜1的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足：Nd1＞1.75，Vd1＜50；第一透镜1的焦距f1满足：-6.72<f1/f<-6.12，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可以保证良好的光学性能。

再进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第二透镜2的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：Nd2＜1.60，Vd2＞60；第二透镜2的焦距f2满足：-3.84<f2/f<-3.25，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可以保证良好的光学性能。

更进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第三透镜3的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：Nd3＞1.75，Vd3＜50；第三透镜3的焦距f3满足：-55.2<f3/f<-40.3，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可以保证良好的光学性能。

又进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第四透镜4的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：Nd4＞1.88，Vd4＜40；第四透镜4的焦距f4满足：5.10<f4/f<5.83，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可以保证良好的光学性能。

进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第五透镜5的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足：Nd5＜1.60，Vd5＞67；第五透镜5的焦距f5满足：4.33<f5/f<5.12，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可以保证良好的光学性能。

又再进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，第八透镜8的材料折射率Nd8、材料阿贝常数Vd8满足：Nd8＜1.78，Vd8＞49；第八透镜8的焦距f8满足：2.31<f8/f<3.15，f为整个光学系统的焦距。结构简单，可以保证良好的光学性能。

再进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，光学系统的孔径光阑位于第五透镜5与第六透镜6之间，靠近第六透镜6侧。用来调节光束的强度。

又进一步地，作为本方案的具体实施方式而非限定，光学系统的第一透镜1至第八透镜8均由玻璃材料制成，可提高光学镜头的解析力。

具体地，结合图1，在本实施例中，镜头焦距f＝5.94mm，光阑指数F/NO＝2.8，视场角2ω＝200°，芯片sensor：4/3英尺，2000万像素。本光学系统的各项基本参数如下表所示：

上表中，沿光轴从物面到像面，S1、S2对应为第一透镜1的两个表面；S3、S4对应为第二透镜2的两个表面；S5、S6对应为第三透镜3的两个表面；S7、S8对应为第四透镜4的两个表面；S9、S10对应为第五透镜5的两个表面；STO是光阑所在位置；S12、S13对应为第六透镜6的两个表面；S13、S14对应为第七透镜7的两个表面；S15、S16对应为第八透镜8的两个表面；S17、S18对应为第八透镜8与像面10之间的滤光片的两个表面。

更具体地，第五透镜5和第八透镜8为玻璃非球面镜片，其满足以下方程式：其中，参数c＝1/R，即为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数，a₁至a₅分别为各径向坐标所对应的系数。所述第五透镜5的S9表面和S10表面、第八透镜8的S15表面和S16表面的非球面相关数值如下表所示：

从图2至图5中可以看出，本实施例中的光学系统具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能。

一种摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的超广角高像素鱼眼光学系统。

本实用新型实施例之摄像模组，主要由8枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单；采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度，具有200°超广角、2000万以上高像素等良好光学性能，适用于专业级全景VR相机和微单相机。

如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同，或是对于本实用新型构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种超广角高像素鱼眼光学系统，沿光轴从物面到像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、以及第八透镜；其特征在于，

第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第三透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负；

第四透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面，其光焦度为正；

第五透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第六透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；

第七透镜的物面侧为凹面，像面侧为凹面，其光焦度为负；

第八透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正。

2.如权利要求1所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，第六透镜和第七透镜相互胶合形成组合透镜，组合透镜的光焦度为负。

3.如权利要求2所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，第六透镜和第七透镜的组合焦距f67与整个光学系统的焦距f之间满足如下条件：-7.25<f67/f<-6.17。

4.如权利要求1或2所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，光学系统的各透镜满足如下条件：

(1)-6.72<f1/f<-6.12；

(2)-3.84<f2/f<-3.25；

(3)-55.2<f3/f<-40.3；

(4)5.10<f4/f<5.83；

(5)4.33<f5/f<5.12；

(6)-7.25<f67/f<-6.17；

(7)2.31<f8/f<3.15；

其中，f为整个光学系统的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f67为第六透镜和第七透镜的组合焦距，f8为第八透镜的焦距。

5.如权利要求1或2所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，第一透镜的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足：Nd1＞1.75，Vd1＜50；第一透镜的焦距f1满足：-6.72<f1/f<-6.12，f为整个光学系统的焦距。

6.如权利要求1或2所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足：Nd2＜1.60，Vd2＞60；第二透镜的焦距f2满足：-3.84<f2/f<-3.25，f为整个光学系统的焦距。

7.如权利要求1或2所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足：Nd3＞1.75，Vd3＜50；第三透镜的焦距f3满足：-55.2<f3/f<-40.3，f为整个光学系统的焦距。

8.如权利要求1或2所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足：Nd4＞1.88，Vd4＜40；第四透镜的焦距f4满足：5.10<f4/f<5.83，f为整个光学系统的焦距。

9.如权利要求1或2所述的超广角高像素鱼眼光学系统，其特征在于，第五透镜的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足：Nd5＜1.60，Vd5＞67；第五透镜的焦距f5满足：4.33<f5/f<5.12，f为整个光学系统的焦距。

10.一种摄像模组，至少包括光学镜头，其特征在于，光学镜头内安装有权利要求1-9任一项所述的超广角高像素鱼眼光学系统。