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、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程 定時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，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
[0003] 智能家居實現(xiàn)的一個重點環(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角均偏小，分辨率低，成像尺寸亦不 夠大，導(dǎo)致拍攝時存在諸多死角，偏暗，偏糊等現(xiàn)象，從而造成拍攝不便。 【實用新型內(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)問題，本實用新型采用的技術(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]本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)置有四片球面鏡片，可以實現(xiàn)對角拍照的最大角度為150°， 鏡頭的視場角度大，成像質(zhì)量好，具有良好的像差特性;此外本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單緊湊， 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。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0021 ]圖1為本實用新型各個透鏡的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為光線從本實用新型裝配好后鏡頭進入的路徑圖。
[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。
【具體實施方式】
[0024] 如圖1所示，本實用新型包括透鏡，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，視場能夠達到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TTL小于或者等于23.5mm。
[0028] 本實用新型第一透鏡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，由于本實用新 型的透鏡均采用球面設(shè)計以及都采用玻璃材質(zhì)，因此本實用新型的光學(xué)系統(tǒng)具有良好的像 差特性，成像質(zhì)量好，同時在生產(chǎn)時能夠降低加工難度和生產(chǎn)成本。
[0032]本實用新型第一透鏡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]本實施例從物方6開始，依次對各個元件的面進行編號，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)見表一：
[0035]表一
[0037] 本實施例在0-75度像場子午方向（T)和弧矢方向（S)這兩個方向的成像性能具有 良好的一致性，代表了本實用新型光學(xué)鏡頭的綜合解像水平;本實用新型的全球面設(shè)計在 全視場時，最大畸變?yōu)?74%。由本實用新型光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭在像面上所成的像點水平可得 出本實用新型具有較好的光學(xué)性能。
[0038] 上述實施方式并非是對本實用新型的限制，本實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， 也均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
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】本實用新型公開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)鏡頭長度TTL與光學(xué)鏡頭整組焦距值F滿足TTL/F≤9.8。本實用新型的視場角度大，成像質(zhì)量好，具有良好的像差特性；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，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
【公開號】CN205353446
【申請?zhí)枴緾N201620101634
【發(fā)明人】汪俊朋
【申請人】威海嘉瑞光電科技有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月31日