CN208297811U - 一种视频会议光学成像系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种视频会议光学成像系统，其由物面至像面依次包含：第一透镜1为负焦距透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜2为正焦距透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜3为正焦距透镜，物侧面像侧面皆为凸面；第四透镜4；第五透镜5；第六透镜6为正焦距透镜，为弯月形透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第七透镜7为负焦距透镜，物方表面及像方表面都是非球面，像方表面至少有一个反曲点。本实用新型采用了7片镜片，非球面加球面及胶合镜片组合，所述感光片的高度为IMC,光学镜头总的焦距为f，IMC与f之间满足：0.4<f/IMC<0.5，其中IMC>17MM。满足大画幅成像，实现2100万高像素成像，成像清晰。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种视频会议光学成像系统。
【背景技术】
现有的市面上的视频会议镜头，传感器像面尺寸大部分是 1/2.5inch左右，像素大小在220万像素附近，画面成像质量受限，无法呈现出完美高清晰成像质量。
由于存在上述问题，有必要对其提出解决方案，本实用新型正是在这样的背景下提出的。
【发明内容】
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种视频会议光学成像系统。该视频会议光学成像系统实现了满足1英寸传感器大画幅成像，实现2100万高像素成像，成像清晰。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种视频会议光学成像系统，由物面至像面依次包含：
第一透镜1为负焦距透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第二透镜2为正焦距透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第三透镜3为正焦距透镜，物侧面像侧面皆为凸面；
第四透镜4；
第五透镜5；
第六透镜6为正焦距透镜，为弯月形透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
第七透镜7为负焦距透镜，物方表面及像方表面都是非球面，像方表面至少有一个反曲点；
及滤光片(8)和感光片(9)；
其中第一透镜1的口径大小为D1，D1<17MM，第一透镜1与感光片9的间距为TL，光学镜头总的焦距为f，所述感光片9的高度为 IMC；D1、TL、f之间满足：0.15<f/TL<0.35,0.55<D1/TL<0.85，IMC 与f之间满足：0.4<f/IMC<0.5，其中IMC>17MM。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第四透镜4 为正焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面，朝向像面的一侧是凹面，为玻璃球面。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第五透镜5 为负焦距透镜，其朝向物面的一侧为凸面，朝向像面的一侧为凹面，为玻璃球面。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于所述第七透镜7为负焦距透镜，可为M型透镜或弯月形透镜，其朝向物面的一面为凸面，朝向像面的另一面为凹面。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第一透镜1 为球面透镜或非球面透镜。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第二透镜2 和第三透镜3为非球面透镜。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第四透镜4 和第五透镜5为胶合透镜。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第一透镜1、第二透镜2、第六透镜6、第七透镜7为玻璃非球面或塑胶非球面镜片。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于光学系统工作条件为-20°～70°。
如上所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于：第一透镜 1、第二透镜2、第六透镜6和第七透镜7的非球面表面形状满足方程： 在公式中，参数c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；当k 系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用了7片镜片，非球面加球面及胶合镜片组合，所述感光片的高度为IMC,光学镜头总的焦距为f，IMC与f之间满足：0.4<f/IMC<0.5，其中IMC>17MM。满足大画幅成像，实现2100 万高像素成像，成像清晰。
2、本实用新型所述第一透镜为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面，有效将大角度光线收拢，实现水平视场角大于83°，R2面有效中和了其他镜片产生的正畸变量，满足视屏会议光学系统小畸变成像要求，光学畸变<-5％,TV 畸变控制在-2.1％～3.5％范围内。
3、本实用新型可全部采用玻璃镜片，或使用塑胶非球面镜片，可在高低温高温高湿工作环境中使用，实现-20～70°环境下对焦清晰成像，实现高清晰成像要求。
4、本实用新型的FNO<2.0的大光圈,可实现高亮度成像。
4、本实用新型的画面均匀的成像效果,周边相对照度满足>40％。
5、本实用新型第一片镜片的镜片成像有效径D1，其中D1满足 D1<17MM，第一透镜与感光片的间距为TL,TL<30mm,有效节省装载空间。
6、本实用新型整个光学结构可采用非球面镜片，有效控制了光学色差及光学总长，实现小空间装载，并使系统的几何传递函数得到很大提高,实现高清晰成像要求，若使用塑胶非球面，还可以大大节约加工成本，实现低价大批量生产，提升性价比。
【附图说明】
图1为本实用新型的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，一种视频会议光学成像系统，由物面至像面依次设有第一透镜1、第二透镜2、光阑孔径A，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、滤光片8和感光片9；所述第一透镜1为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面，朝向像面的另一面为凹面；所述第二透镜2为正焦距透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜3为正焦距透镜，为双凸面，为玻璃非球面；第四透镜4为正焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面，朝向像面的一侧是凹面，为玻璃球面；第五透镜5为负焦距透镜，其朝向物面的一侧为凸面，朝向像面的一侧为凹面，为玻璃球面；所述第六透镜6为正焦距透镜，为弯月形透镜，其朝向物面的一面为凹面，朝向像面的另一面为凸面；所述第七透镜7为负焦距透镜；其中第一透镜1的成像面有效口径大小为D1，第一透镜1与感光片9的间距为TL,光学镜头总的焦距为f，D1、TL、f之间满足：0.15<f/TL<0.35,0.55<D1/TL<0.85， D1<17MM；所述感光片9的高度为IMC,光学镜头总的焦距为f，IMC 与f之间满足：0.4<f/IMC<0.5，其中IMC>17MM。用了7片镜片，非球面加球面及胶合镜片组合，所述感光片9的高度为IMC,光学镜头总的焦距为f，IMC与f之间满足：0.4<f/IMC<0.5，其中IMC>15MM。实现大画面及高像素清晰成像要求。其中D1满足D1<17MM，第一透镜1与感光片6的间距为TL,TL<30mm,有效节省装载空间。
如图1所示，所述第一透镜1为负焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面非球面，朝向像面的另一面为凹面非球面，有效将大角度光线收拢，实现水平视场角大于83°，R2面有效中和了其他镜片产生的正畸变量，满足视屏会议光学系统小畸变成像要求，光学畸变<-5％,TV畸变控制在-2.1％～3.5％范围内。
第五透镜可为负透镜，为双凹面透镜，在满足相同性能情况，第五透镜也可使用正透镜，呈弯月形透镜，其朝向物面的一面为凸面透镜，朝向像面的另一面为凹面透镜，或者为双凸透镜。
所述第七透镜7为负焦距透镜，可为M型透镜，也可为弯月形透镜，其朝向物面的一面为凸面，朝向像面的另一面为凹面。
第一透镜1可以是球面透镜，也可以是非球面透镜，第二透镜2 可为非球面透镜，第三透镜3为非球面透镜，第四透镜4和第五透镜 5可以是胶合镜片，第六透镜6和第七透镜7可以是非球面透镜。
另外，此光学系统设计过程中，7枚镜片可全部使用玻璃材料，去除第五透镜与第六透镜使用的球面胶合镜片外，其他几枚镜片：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第六透镜6、第七透镜7都可采用塑胶非球面镜片，优化光学系统的性能。
此光学系统能在低温-20°及高温70°状况下有较好的成像性能，满足高低温、高温高湿工作条件。
第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第六透镜6和第七透镜7 的非球面表面形状满足方程： 在公式中，参数c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；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
实施例数据如下：表一
表二:
Claims (10)
1.一种视频会议光学成像系统，其特征在于由物面至像面依次包含：
第一透镜(1)为负焦距透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第二透镜(2)为正焦距透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第三透镜(3)为正焦距透镜，物侧面像侧面皆为凸面；
第四透镜(4)；
第五透镜(5)；
第六透镜(6)为正焦距透镜，为弯月形透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
第七透镜(7)为负焦距透镜，物方表面及像方表面都是非球面，像方表面至少有一个反曲点；
及滤光片(8)和感光片(9)；
其中第一透镜(1)的口径大小为D1，D1<17MM，第一透镜(1)与感光片(9)的间距为TL，光学镜头总的焦距为f，所述感光片(9)的高度为IMC；D1、TL、f之间满足：0.15<f/TL<0.35,0.55<D1/TL<0.85，IMC与f之间满足：0.4<f/IMC<0.5，其中IMC>17MM。
2.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第四透镜(4)为正焦距透镜，其朝向物面的一面为凸面，朝向像面的一侧是凹面，为玻璃球面。
3.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第五透镜(5)为负焦距透镜，其朝向物面的一侧为凸面，朝向像面的一侧为凹面，为玻璃球面。
4.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于所述第七透镜(7)为负焦距透镜，可为M型透镜或弯月形透镜，其朝向物面的一面为凸面，朝向像面的另一面为凹面。
5.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第一透镜(1)为球面透镜或非球面透镜。
6.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第二透镜(2)和第三透镜(3)为非球面透镜。
7.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第四透镜(4)和第五透镜(5)为胶合透镜。
8.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于第一透镜(1)、第二透镜(2)、第六透镜(6)、第七透镜(7)为玻璃非球面或塑胶非球面镜片。
9.根据权利要求1所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于光学系统工作条件为-20°～70°。
10.根据权利要求8所述的一种视频会议光学成像系统，其特征在于：第一透镜(1)、第二透镜(2)、第六透镜(6)和第七透镜(7)的非球面表面形状满足方程： 在公式中，参数c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；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
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2018
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