一種智能家居用廣角高清鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及一種智能家居型廣角高清鏡頭的光學(xué)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能家居是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備連接到一起，提供家電控制、照 明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程 定時(shí)控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣?筑、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，提供全方位的信息交互功能，提升家居安全性、便利 性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
[0003] 智能家居實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)是圖像采集，而圖像采集最關(guān)鍵的元件在于成像鏡 頭的光學(xué)系統(tǒng)。目前市面上用于智能家居的鏡頭的視場(chǎng)角均偏小，分辨率低，成像尺寸亦不 夠大，導(dǎo)致拍攝時(shí)存在諸多死角，偏暗，偏糊等現(xiàn)象，從而造成拍攝不便。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種智能家居廣角高清 鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)。
[0005] 為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種智能家居廣角高清 鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，包括透鏡，透鏡沿同軸從物方向像方依次包括：
[0006] 第一透鏡，具有負(fù)光焦度且凸面朝向物方的彎月透鏡；
[0007] 第二透鏡，具有正光焦度的雙凸透鏡；
[0008] 第三透鏡，具有正光焦度的雙凸透鏡；
[0009] 第四透鏡，具有負(fù)光焦度的彎月透鏡；
[0010]第一透鏡與第二透鏡之間設(shè)置有光闌；第三透鏡與第四透鏡組合為膠合透鏡組， 第三透鏡在前，第四透鏡在后；
[0011]第一透鏡、第二透鏡、膠合透鏡組的焦距值分別為n、f2、f3;光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡頭 整體焦距值為f;第一透鏡、第二透鏡、膠合透鏡組的焦距范圍依次為:2.0〈 | f 11 /f〈2.2、4.3 〈| f2 | /f〈4.5、3.6〈 | f3 | /f〈3.8;光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡頭長(zhǎng)度TTL與光學(xué)鏡頭整組焦距值F滿足 TTL/F < 9.8，第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡均為玻璃球面鏡片。
[0012] 第一透鏡朝向物方的前表面的曲率半徑大于92mm且小于95mm、朝向像方的后表面 的曲率半徑大于2mm且小于5mm;
[0013]第二透鏡朝向物方的前表面的曲率半徑大于9mm且小于12mm、朝向像方的后表面 的曲率半徑大于-12mm且小于_9mm;
[0014]第三透鏡朝向物方的前表面的曲率半徑大于5mm且小于7mm、朝向像方的后表面的 曲率半徑大于_3mm且小于-1mm;
[0015]第四透鏡朝向物方的前表面的曲率半徑大于-3mm且小于-1mm、朝向像方的后表面 的曲率半徑大于-32mm且小于-30mm。
[0016] 光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)TTL小于或者等于23.5mm。
[0017]第一透鏡的中心厚度為0.62mm，第二透鏡的中心厚度為4mm，第三透鏡的中心厚度 為4.06mm，第四透鏡的中心厚度為0.6mm。
[0018] 第一透鏡的中心與第二透鏡的中心之間的間距為9.19mm;第二透鏡的中心與第三 透鏡的中心之間的間距為0.72mm;第三透鏡的中心與第四透鏡的中心之間的間距為0mm。 [0019]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)置有四片球面鏡片，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)角拍照的最大角度為150°， 鏡頭的視場(chǎng)角度大，成像質(zhì)量好，具有良好的像差特性;此外本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊， 透鏡數(shù)量少，有利于降低生產(chǎn)的加工難度和生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型各個(gè)透鏡的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為光線從本實(shí)用新型裝配好后鏡頭進(jìn)入的路徑圖。
[0023]圖中，1、第一透鏡；2、第二透鏡；3、第三透鏡;4、第四透鏡；5、光闌；6、物方;7、像 方。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型包括透鏡，透鏡沿同軸從物方6向像方7依次包括:第一透 鏡1、光闌5、第二透鏡2、第三透鏡3和第四透鏡4;其中，第一透鏡1為具有負(fù)光焦度且凸面朝 向物方6的彎月透鏡;第二透鏡2為具有正光焦度的雙凸透鏡;第三透鏡3為具有正光焦度的 雙凸透鏡;第四透鏡4為具有負(fù)光焦度的彎月透鏡;第三透鏡3與第四透鏡4組合為膠合透鏡 組，第三透鏡3在前，第四透鏡4在后。
[0025] 從圖1可以看出，本實(shí)用新型只有3片透鏡，按照第一透鏡1、光闌5、第二透鏡和2膠 合透鏡組的順序組合，透鏡數(shù)量少，因此結(jié)構(gòu)緊湊、具有良好的像差特性，視場(chǎng)能夠達(dá)到142 度。
[0026]其中，第一透鏡1、第二透鏡2、膠合透鏡組的焦距值分別為fl、f 2、f 3;光學(xué)系統(tǒng)的 光學(xué)鏡頭整體焦距值為f;
[0027]第一透鏡1、第二透鏡2、膠合透鏡組的焦距范圍依次為2.0〈 | f 1 | /f〈2.2、4.3〈 | f2 /f〈4.5、3.6〈 | f3 | /f〈3.8;光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡頭長(zhǎng)度ITL(TOTALLENGTH)與光學(xué)鏡頭整組焦 距值F滿足TTL/F < 9.8。光學(xué)鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)TTL小于或者等于23.5mm。
[0028] 本實(shí)用新型第一透鏡1朝向物方的前表面的曲率半徑大于92mm且小于95mm、朝向 像方的后表面的曲率半徑大于2mm且小于5mm;第二透鏡2朝向物方的前表面的曲率半徑大 于9mm且小于12mm、朝向像方的后表面的曲率半徑大于-12mm且小于-9mm;第三透鏡3朝向物 方的前表面的曲率半徑大于5mm且小于7mm、朝向像方的后表面的曲率半徑大于-3mm且小 于-1mm;第四透鏡4朝向物方的前表面的曲率半徑大于-3mm且小于-1mm、朝向像方的后表面 的曲率半徑大于-32mm且小于_30mm。
[0029] 第一透鏡1的中心厚度為0.62mm，第二透鏡2的中心厚度為4mm，第三透鏡3的中心 厚度為4.06mm，第四透鏡4的中心厚度為0.6_。
[0030] 第一透鏡1的中心與第二透鏡2的中心之間的間距為9.19mm;第二透鏡2的中心與 第三透鏡3的中心之間的間距為0.72mm;第三透鏡3的中心與第四透鏡4的中心之間的間距 為 0mm〇
[0031]第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4均為玻璃球面鏡片，由于本實(shí)用新 型的透鏡均采用球面設(shè)計(jì)以及都采用玻璃材質(zhì)，因此本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)具有良好的像 差特性，成像質(zhì)量好，同時(shí)在生產(chǎn)時(shí)能夠降低加工難度和生產(chǎn)成本。
[0032]本實(shí)用新型第一透鏡1采用高折射率低色散材料，折射率Nd為1.7〈制〈1.8，色散率 Vd為52〈Vd〈55;第二透鏡2的折射率Nd為1.5〈Nd〈l. 6，色散率Vd為47〈Vd〈49;第三透鏡3采用 高折射率低色散材料，折射率Nd為1.7〈Nd〈l. 8，色散率Vd為51〈Vd〈53;第三透鏡3采用高折 射率高色散材料，折射率Nd為1.8〈Nd〈l. 9，色散率Vd為22〈Vd〈24。
[0033]本實(shí)施例從物方6開(kāi)始，依次對(duì)各個(gè)元件的面進(jìn)行編號(hào)，第一透鏡1包括鏡面S1和 鏡面S2，光闌5的光纜面為ST，第二透鏡2包括鏡面S3和鏡面S4，第三透鏡3包括鏡面S5和鏡 面S6，第四透鏡4包括鏡面S6和鏡面S7，其中鏡面S6為第三透鏡4和第四透鏡5的膠合面。 [00 34]光學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表一：
[0035]表一
[0037] 本實(shí)施例在0-75度像場(chǎng)子午方向（T)和弧矢方向（S)這兩個(gè)方向的成像性能具有 良好的一致性，代表了本實(shí)用新型光學(xué)鏡頭的綜合解像水平;本實(shí)用新型的全球面設(shè)計(jì)在 全視場(chǎng)時(shí)，最大畸變?yōu)?74%。由本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭在像面上所成的像點(diǎn)水平可得 出本實(shí)用新型具有較好的光學(xué)性能。
[0038] 上述實(shí)施方式并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換， 也均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能家居廣角高清鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，包括透鏡，其特征在于:所述透鏡沿同軸從 物方(6)向像方(7)依次包括： 第一透鏡（1 )，具有負(fù)光焦度且凸面朝向物方(6)的彎月透鏡； 第二透鏡(2)，具有正光焦度的雙凸透鏡； 第三透鏡(3)，具有正光焦度的雙凸透鏡； 第四透鏡(4)，具有負(fù)光焦度的彎月透鏡； 所述第一透鏡（1)與第二透鏡（2)之間設(shè)置有光闌（5);所述第三透鏡（3)與第四透鏡 (4)組合為膠合透鏡組，第三透鏡(3)在前，第四透鏡(4)在后； 所述第一透鏡（1)、第二透鏡(2)、膠合透鏡組的焦距值分別為f!、f2、f3;所述光學(xué)系統(tǒng) 的光學(xué)鏡頭整體焦距值為f; 所述第一透鏡（1)、第二透鏡(2)、膠合透鏡組的焦距范圍依次為2.0〈 | Π | /f〈2.2、4.3〈 f2 | /f〈4.5、3.6〈 | f3 | /f〈3.8;所述光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡頭長(zhǎng)度TTL與光學(xué)鏡頭整組焦距值F 滿足 TTL/FS9.8。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居型廣角高清鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 透鏡（1)朝向物方的前表面的曲率半徑大于92mm且小于95mm、朝向像方的后表面的曲率半 徑大于2mm且小于5mm; 所述第二透鏡(2)朝向物方的前表面的曲率半徑大于9mm且小于12mm、朝向像方的后表 面的曲率半徑大于-12mm且小于_9mm; 所述第三透鏡（3)朝向物方的前表面的曲率半徑大于5mm且小于7mm、朝向像方的后表 面的曲率半徑大于-3mm且小于-1mm; 所述第四透鏡(4)朝向物方的前表面的曲率半徑大于-3mm且小于-1mm、朝向像方的后 表面的曲率半徑大于-32mm且小于_30mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居型廣角高清鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述光學(xué) 鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)TTL小于或者等于23.5mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居型廣角高清鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 透鏡（1)的中心厚度為〇 . 62mm，第二透鏡(2)的中心厚度為4mm，第三透鏡(3)的中心厚度為 4.06mm，第四透鏡(4)的中心厚度為0.6mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居型廣角高清鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 透鏡（1)的中心與第二透鏡(2)的中心之間的間距為9.19mm;所述第二透鏡(2)的中心與第 三透鏡（3)的中心之間的間距為0.72mm;所述第三透鏡（3)的中心與第四透鏡(4)的中心之 間的間距為〇mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居用廣角高清鏡頭，其特征在于:所述第一透鏡（1)、第 二透鏡(2)、第三透鏡(3)、第四透鏡(4)均為玻璃球面鏡片。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能家居廣角高清鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，包括沿同軸從物方向像方的具有負(fù)光焦度且凸面朝向物方的彎月第一透鏡；具有正光焦度的雙凸第二透鏡和第三透鏡；具有負(fù)光焦度的彎月第四透鏡；第一透鏡與第二透鏡之間設(shè)置有光闌；第三透鏡與第四透鏡組合為膠合透鏡組第一透鏡、第二透鏡、膠合透鏡組的焦距范圍依次為：2.0<|f1|/f<2.2、4.3<|f2|/f<4.5、3.6<|f3|/f<3.8；光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)鏡頭長(zhǎng)度TTL與光學(xué)鏡頭整組焦距值F滿足TTL/F≤9.8。本實(shí)用新型的視場(chǎng)角度大，成像質(zhì)量好，具有良好的像差特性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，有利于降低生產(chǎn)的加工難度和生產(chǎn)成本。
【IPC分類】G02B13/00, G02B13/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205353446
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620101634
【發(fā)明人】汪俊朋
【申請(qǐng)人】威海嘉瑞光電科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年1月31日