本發(fā)明涉及光學(xué)，尤其涉及8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、因8k是迄今最接近人眼真實(shí)視覺的超高清視頻技術(shù)，是現(xiàn)行超高清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)中的最頂級規(guī)格。它的核心指標(biāo)首先就是超高清分辨率，8k視頻具有更加細(xì)膩清晰的畫面、豐富逼真的細(xì)節(jié)，除了分辨率以外，8k還有著色位寬度廣、畫面幀率高等指標(biāo)特點(diǎn)。

2、目前，現(xiàn)有的具有相似大小視場角的鏡頭無法達(dá)到8k的超高分辨率，且畸變較大、而多數(shù)8k高分辨率的鏡頭的光圈數(shù)在2.8以上，在暗環(huán)境中表現(xiàn)不佳，故目前的8k高分辨率的鏡頭要么光圈偏小，要么畸變更大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用，旨在矯正多數(shù)8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的大視角引起的畸變大、光圈小等像差問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)具有沿光軸方向呈相對設(shè)置的物側(cè)和像側(cè)，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)包括自物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的具有正光焦度的第一透鏡，負(fù)光焦度的第二透鏡，負(fù)光焦度的第三透鏡，負(fù)光焦度的第四透鏡，負(fù)光焦度的第五透鏡，負(fù)光焦度的第六透鏡，正光焦度的第七透鏡，正光焦度的第八透鏡，正光焦度的第九透鏡，正光焦度的第十透鏡，負(fù)光焦度的第十一透鏡，正光焦度的第十二透鏡，負(fù)光焦度的第十三透鏡，正光焦度的第十四透鏡，以及正光焦度的第十五透鏡；

3、所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的視場角為fov，且fov≥72°，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的光圈數(shù)可達(dá)到1.3、所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的全視場畸變不超過6％。

4、可選地，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)還滿足以下條件：

5、3<|f1/f|<7；且10<|f2/f|<20；且3<|f3/f|<7；且5<|f4/f|<8；且3<|f5/f|<7；且3<|f6/f|<8；且3<|f7/f|<7；且4<|f8/f|<8；且2<|f9/f|<5；且3<|f10/f|<7；且0.8<|f11/f|<2；且1.2<|f12/f|<3.6；且1<|f13/f|<4；且3<|f14/f|<7；且3.5<|f15/f|<8；

6、其中，所述第一透鏡的焦距為f1，所述第二透鏡的焦距為f2，所述第三透鏡的焦距為f3，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第五透鏡的焦距為f5，所述第六透鏡的焦距為f6，所述第七透鏡的焦距為f7，所述第八透鏡的焦距為f8，所述第九透鏡的焦距為f9，所述第十透鏡的焦距為f10，所述第十一透鏡的焦距為f11，所述第十二透鏡的焦距為f12，所述第十三透鏡的焦距為f13，所述第十四透鏡的焦距為f14，所述第十五透鏡的焦距為f15，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f。

7、可選地，所述第六透鏡和所述第七透鏡膠合連接形成第一膠合件；

8、所述第十透鏡和所述第十一透鏡膠合連接形成第二膠合件；

9、所述第十二透鏡和所述第十三透鏡膠合連接形成第三膠合件。

10、可選地，所述第一透鏡為凹凸透鏡，所述第一透鏡朝向物側(cè)的表面設(shè)置為凸面，朝向像側(cè)的表面設(shè)置為凹面；

11、所述第二透鏡為凹凸透鏡，所述第二透鏡朝向物側(cè)的表面設(shè)置為凸面，朝向像側(cè)的表面設(shè)置為凹面；

12、所述第三透鏡為凹凸透鏡，所述第三透鏡朝向物側(cè)的表面設(shè)置為凸面，朝向像側(cè)的表面設(shè)置為凹面；

13、所述第四透鏡為凹凸透鏡，所述第三透鏡朝向物側(cè)的表面設(shè)置為凸面，朝向像側(cè)的表面設(shè)置為凹面；

14、所述第五透鏡為雙凹透鏡；

15、所述第六透鏡為雙凹透鏡；

16、所述第七透鏡為雙凸透鏡；

17、所述第八透鏡為雙凸透鏡；

18、所述第九透鏡為雙凸透鏡；

19、所述第十透鏡為雙凸透鏡；

20、所述第十一透鏡為雙凹透鏡；

21、所述第十二透鏡為雙凸透鏡；

22、所述第十三透鏡為凹凸透鏡、所述第十三透鏡朝向物側(cè)的表面設(shè)置為凹面，朝向像側(cè)的表面設(shè)置為凸面；

23、所述第十四透鏡為雙凸透鏡；

24、所述第十五透鏡為平凸透鏡，所述第十五透鏡朝向物測的表面設(shè)置為凸面，朝向像側(cè)的表面設(shè)置為平面。

25、可選地，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長為ttl，其中：

26、8<ttl/f<15；

27、150mm<ttl<250mm。

28、可選地，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡、所述第七透鏡、所述第八透鏡、所述第九透鏡、所述第十透鏡、所述第十一透鏡、所述第十二透鏡、所述第十三透鏡、所述第十四透鏡、所述第十五透鏡均為球面透鏡。

29、可選地，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長ttl≤179.5mm。

30、可選地，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)中的最大透鏡的有效口徑小于等于77mm。

31、本發(fā)明還提供一種光學(xué)鏡頭，包括如上所述中任意一項(xiàng)所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)。

32、此外，本發(fā)明還提供一種攝像設(shè)備，包括如上所述的光學(xué)鏡頭。

33、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)具有沿光軸方向呈相對設(shè)置的物側(cè)和像側(cè)，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)包括自物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的具有正光焦度的第一透鏡，負(fù)光焦度的第二透鏡，負(fù)光焦度的第三透鏡，負(fù)光焦度的第四透鏡，負(fù)光焦度的第五透鏡，負(fù)光焦度的第六透鏡，正光焦度的第七透鏡，正光焦度的第八透鏡，正光焦度的第九透鏡，正光焦度的第十透鏡，負(fù)光焦度的第十一透鏡，正光焦度的第十二透鏡，負(fù)光焦度的第十三透鏡，正光焦度的第十四透鏡，以及正光焦度的第十五透鏡；通過設(shè)置第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡對于大視場光學(xué)系統(tǒng)起到收集光線的作用同時(shí)矯正系統(tǒng)畸變的作用，通過設(shè)置第四透鏡和第五透鏡能夠矯正軸外像差；通過設(shè)置第六透鏡和第七透鏡能夠矯正色差；且設(shè)置第八透鏡能夠優(yōu)化系統(tǒng)球差同時(shí)矯正系統(tǒng)畸變；第九透鏡能夠矯正系統(tǒng)球差及軸外像差；第十透鏡和第十一透鏡能矯正色差，第十二透鏡和第十三透鏡能矯正色差及球差；第十四透鏡和第十五透鏡能夠矯正系統(tǒng)色差和球差以及像面彎曲，提高成像質(zhì)量，通過這十五個(gè)透鏡的合理設(shè)置，調(diào)整光線的折射路徑，使得所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)能夠匹配8k的鏡頭，該鏡頭具有大視角、大光圈、小畸變的特點(diǎn)，其中，所述鏡頭的視場角為fov，且fov≥72°，視場角更大，所述8k高分辨率的光學(xué)鏡頭的光圈數(shù)可達(dá)到1.3，具有更大的光圈，在暗環(huán)境中表現(xiàn)更佳，且全視場畸變小于6％，畸變更低，從而獲得在實(shí)現(xiàn)8k超高清成像的基礎(chǔ)上擴(kuò)大視場角、且降低畸變。

技術(shù)特征：

1.一種8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)具有沿光軸方向呈相對設(shè)置的物側(cè)和像側(cè)，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)包括自物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的具有正光焦度的第一透鏡，負(fù)光焦度的第二透鏡，負(fù)光焦度的第三透鏡，負(fù)光焦度的第四透鏡，負(fù)光焦度的第五透鏡，負(fù)光焦度的第六透鏡，正光焦度的第七透鏡，正光焦度的第八透鏡，正光焦度的第九透鏡，正光焦度的第十透鏡，負(fù)光焦度的第十一透鏡，正光焦度的第十二透鏡，負(fù)光焦度的第十三透鏡，正光焦度的第十四透鏡，以及正光焦度的第十五透鏡；

2.如權(quán)利要求1所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)還滿足以下條件：

3.如權(quán)利要求1所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第六透鏡和所述第七透鏡膠合連接形成第一膠合件；

4.如權(quán)利要求1所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡為凹凸透鏡，所述第一透鏡朝向物側(cè)的表面設(shè)置為凸面，朝向像側(cè)的表面設(shè)置為凹面；

5.如權(quán)利要求1所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長為ttl，其中：

6.如權(quán)利要求1所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡、所述第七透鏡、所述第八透鏡、所述第九透鏡、所述第十透鏡、所述第十一透鏡、所述第十二透鏡、所述第十三透鏡、所述第十四透鏡、所述第十五透鏡均為球面透鏡。

7.如權(quán)利要求1所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長ttl≤179.5mm。

8.如權(quán)利要求1所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)中的最大透鏡的有效口徑小于等于77mm。

9.一種光學(xué)鏡頭，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的8k高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)。

10.一種攝像設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的光學(xué)鏡頭。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種8K高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)及其應(yīng)用，所述8K高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)具有沿光軸方向呈相對設(shè)置的物側(cè)和像側(cè)，包括自物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的具有正光焦度的第一透鏡，負(fù)光焦度的第二透鏡，負(fù)光焦度的第三透鏡，負(fù)光焦度的第四透鏡，負(fù)光焦度的第五透鏡，負(fù)光焦度的第六透鏡，正光焦度的第七透鏡，正光焦度的第八透鏡，正光焦度的第九透鏡，正光焦度的第十透鏡，負(fù)光焦度的第十一透鏡，正光焦度的第十二透鏡，負(fù)光焦度的第十三透鏡，正光焦度的第十四透鏡，正光焦度的第十五透鏡；所述8K高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)的視場角為FOV，且FOV≥72°，光圈數(shù)可達(dá)到1.3、全視場畸變不超過6％，獲得在實(shí)現(xiàn)8k超高清成像的基礎(chǔ)上擴(kuò)大視場角、且降低畸變的光學(xué)系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：江寶林,朱紅偉,邱盛平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都聯(lián)江科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/12