CN111796402A - 一种定焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种定焦镜头,该定焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;第一透镜、第二透镜、第七透镜具有负的光焦度,第四透镜、第六透镜和第八透镜具有正的光焦度,第三透镜和第五透镜具有正或负的光焦度;第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜为塑胶非球面透镜,第一透镜为塑胶透镜或玻璃透镜,第四透镜为玻璃球面透镜或玻璃非球面透镜。本发明实施例设计采用八枚镜片,在成本较低的情况下,实现F1.0的超大光圈,提供了一种低成本、大靶面、超大光圈、超高清的定焦镜头。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光学镜头技术,尤其涉及一种定焦镜头。
背景技术
随着安防监控设施的日益普及,监控设备对监控环境及画面要求越来越高,监控设备需要提供更高像素、更大通光量的监控画面。
对于夜间及微光条件下,安防监控领域通常采用红外补光的方式来达到成像目的。但是红外补光的成像范围较小,色彩失真严重。为了达到更好的夜间成像效果,微光相机的需求日益增加。目前,市场上常见的高像质大光圈镜头多为F1.4,较少镜头能达到F1.2的大光圈,更少有能达到F1.0的超大光圈镜头。而且,现有的镜头通常搭配1/2.7′的sensor,其靶面较小,镜头中多采用玻璃球面或玻璃非球面透镜,制造难度较大,生产成本较高。
发明内容
本发明提供一种定焦镜头,以实现超大光圈的同时,保证定焦镜头的大靶面和超高清成像质量,同时降低成本。
第一方面,本发明实施例提供了一种定焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;所述第一透镜、所述第二透镜和所述第七透镜具有负的光焦度,所述第四透镜、所述第六透镜和所述第八透镜具有正的光焦度,所述第三透镜和所述第五透镜具有正或负的光焦度;
所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜为塑胶非球面透镜,所述第一透镜为塑胶透镜或玻璃透镜,所述第四透镜为玻璃球面透镜或玻璃非球面透镜。
可选地,所述第一透镜的焦距f1与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1.1<|f1/f|<8;
所述第二透镜的焦距f2与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:|f2/f|>1.5;
所述第三透镜的焦距f3与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:|f3/f|>2.5;
所述第四透镜的焦距f4与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1.1<|f4/f|<9;
所述第五透镜的焦距f5与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:|f5/f|>2.4;
所述第六透镜的焦距f6与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1.1<|f6/f|<10;
所述第七透镜的焦距f7与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1<|f7/f|<5;
所述第八透镜的焦距f8与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1<|f8/f|<5。
可选地,所述第一透镜至所述第七透镜满足如下条件:
1.50<n1<1.78,43<v1<75;
1.50<n2<1.60,50<v2<60;
1.55<n3<1.70,20<v3<38;
1.58<n4<1.94,35<v4<60;
1.50<n5<1.70,20<v5<60;
1.50<n6<1.60,50<v6<60;
1.55<n7<1.70,20<v7<38;
1.50<n8<1.60,50<v8<60;
其中,n1-n8依次为所述第一透镜至所述第八透镜的折射率,v1-v8依次为所述第一透镜至所述第八透镜的阿贝数。
可选地,所述定焦镜头还包括光阑,所述光阑位于所述第三透镜和所述第四透镜之间,或所述第四透镜与所述第五透镜之间,或所述第五透镜与所述第六透镜之间。
可选地,所述第二透镜和所述第三透镜相互胶合组成胶合透镜组,所述第六透镜和所述第七透镜相互胶合组成胶合透镜组。
可选地,所述第一透镜为凸凹透镜,所述第三透镜为凸凹透镜,所述第四透镜为双凸透镜,所述第五透镜为凹凸透镜,所述第六透镜为双凸透镜,所述第八透镜为双凸透镜。
可选地,所述定焦镜头的光学后焦BFL与所述定焦镜头的光学总长TTL满足关系式:4.5<TTL/BFL<9。
本发明实施例提供的定焦镜头,通过沿光轴从物侧至像侧依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;并设置第一透镜、第二透镜和第七透镜具有负的光焦度,第四透镜、第六透镜和第八透镜具有正的光焦度,第三透镜和第五透镜具有正或负的光焦度;第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜为塑胶非球面透镜,第一透镜为塑胶透镜或玻璃透镜,第四透镜为玻璃球面透镜或玻璃非球面透镜,可以利用各透镜的光焦度配合,实现超大光圈大靶面的定焦镜头,同时利用塑胶透镜和玻璃透镜的相互补偿,能够对像差进行校正,保证成像的解析度。本发明实施例提供的定焦镜头,可以保证前后组镜片的入射角大小的均衡性,降低镜头的敏感性,提高生产的可能性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种定焦镜头的结构示意图;
图2是图1所示定焦镜头的轴向像差曲线图;
图3是图1所示定焦镜头的光线光扇图;
图4是图1所示定焦镜头的点列图;
图5是本发明实施例二提供的一种定焦镜头的结构示意图;
图6是图5所示定焦镜头的轴向像差曲线图;
图7是图5所示定焦镜头的光线光扇图;
图8是图5所示定焦镜头的点列图;
图9是本发明实施例三提供的一种定焦镜头的结构示意图;
图10是图9所示定焦镜头的轴向像差曲线图;
图11是图9所示定焦镜头的光线光扇图;
图12是图9所示定焦镜头的点列图;
图13是本发明实施例四提供的一种定焦镜头的结构示意图;
图14是图13所示定焦镜头的轴向像差曲线图;
图15是图13所示定焦镜头的光线光扇图;
图16是图13所示定焦镜头的点列图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种定焦镜头的结构示意图,参考图1,该定焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18;第一透镜11、第二透镜12和第七透镜17具有负的光焦度,第四透镜14、第六透镜16和第八透镜18具有正的光焦度,第三透镜13和第五透镜15具有正或负的光焦度;
第二透镜12、第三透镜13、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18为塑胶非球面透镜,第一透镜11为塑胶透镜或玻璃透镜,第四透镜14为玻璃球面透镜或玻璃非球面透镜。
其中,可以理解的是,透镜的光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差,它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大,对光线的弯折能力越强,光焦度的绝对值越小,对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时,光线的屈折是汇聚性的;光焦度为负数时,光线的屈折是发散性的。在如图1所示的定焦镜头中,设置第一透镜11、第二透镜12和第七透镜17具有负的光焦度,而第四透镜14、第六透镜16和第八透镜18具有正的光焦度,第三透镜13和第五透镜15设置采用正或负的光焦度,可以利用各透镜对光线进行汇聚或发散,即通过各透镜之间的光焦度配合,能够实现超大光圈和大靶面的定焦镜头。示例性地,第一透镜11可设置为凸凹透镜,第三透镜13可设置为凸凹透镜,第四透镜14可设置为双凸透镜,第五透镜15可设置为凹凸透镜,第六透镜16可设置为双凸透镜,第八透镜18可设置为双凸透镜。具体地,设置第一透镜11和第二透镜12为负的光焦度,可以配合起到控制光学系统入射角的作用,保证大的视场角;在此基础上,通过其他透镜的光焦度配合,可对该超大光圈和大靶面的定焦镜头的像差进行校正,保证该定焦镜头具有较高的解像力。设置第二透镜12、第三透镜13、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18为塑胶透镜,可以减少玻璃透镜的数量,降低成本;而设置该些透镜为非球面透镜,可以校正场曲,同时起到校正高级像差的作用。
在上述的基础上,第一透镜11可根据实际情况选择采用塑胶透镜或者玻璃透镜,第四透镜14可根据实际情况选择采用玻璃球面透镜或玻璃非球面透镜,利用玻璃材质特性,降低成像对温度的敏感度,保证在高低温度环境下仍可清晰成像。本发明实施例设置采用6至7片塑胶透镜和1至2片玻璃透镜,可以利用玻璃透镜和塑胶透镜互相补偿,一方面可对像差进行校正,优化成像质量;另一方面,相比于玻璃透镜,塑胶透镜的制备难度和制备成本均较低,有利于制备非球面透镜,通过非球面透镜校正像差,也有利于降低制造成本和量产化。
本发明实施例提供的定焦镜头,通过沿光轴从物侧至像侧依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;并设置第一透镜、第二透镜和第七透镜具有负的光焦度,第四透镜、第六透镜和第八透镜具有正的光焦度,第三透镜和第五透镜具有正或负的光焦度;第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜为塑胶非球面透镜,第一透镜为塑胶透镜或玻璃透镜,第四透镜为玻璃球面透镜或玻璃非球面透镜,可以利用各透镜的光焦度配合,实现超大光圈大靶面的定焦镜头,同时利用塑胶透镜和玻璃透镜的相互补偿,能够对像差进行校正,保证成像的解析度。本发明实施例提供的定焦镜头,可以保证前后组镜片的入射角大小的均衡性,降低镜头的敏感性,提高生产的可能性。
在上述实施例提供的的基础上,参考图1,可设置第二透镜12的焦距f2与定焦镜头的焦距f满足关系式:|f2/f|>1.5;第三透镜的焦距f3与定焦镜头的焦距f满足关系式:|f3/f|>2.5;第五透镜的焦距f5与定焦镜头的焦距f满足关系式:|f5/f|>2.4。
其中,通过合理设置第二透镜12、第三透镜13和第五透镜15的焦距与定焦镜头焦距f的比例关系,能够起到收束光线降低光线轴外高度的作用,同时能够校正高级球差,平衡各类像差,保证各波段光线的成像质量,实现超大光圈和大靶面。
为进一步优化像质,在满足以上参数要求的基础上,其他透镜的焦距参数需要配合进行调整设置。因此,可设置第一透镜的焦距f1满足关系式:1.1<|f1/f|<8;第四透镜的焦距f4满足关系式:1.1<|f4/f|<9;第六透镜的焦距f6满足关系式:1.1<|f6/f|<10;第七透镜的焦距f7满足关系式:|1<|f7/f|<5,第八透镜的焦距f8满足关系式:1<|f8/f|<5。
需要说明的是,光学镜头的成像质量不仅与其中各透镜的焦距配合、表面形状相关,还与各透镜的材质相关。上述的定焦镜头中,设置采用塑胶透镜和玻璃透镜相结合,一方面是利用塑胶透镜的制备难度和制备成本均较低,有利于降低制造成本和量产化,另一方面也是利用非球面的透镜可以满足各透镜对于光焦度的要求的同时,还能进行适当的像差校正。因此,在此基础上,为了使各透镜能够更加合理地进行像差和色差的校正,平衡整个镜头的像差,优化成像质量,可设置第一透镜至第八透镜满足如下条件:
1.50<n1<1.78,43<v1<75;
1.50<n2<1.60,50<v2<60;
1.55<n3<1.70,20<v3<38;
1.58<n4<1.94,35<v4<60;
1.50<n5<1.70,20<v5<60;
1.50<n6<1.60,50<v6<60;
1.55<n7<1.70,20<v7<38;
1.50<n8<1.60,50<v8<60;
其中,n1-n8依次为第一透镜至第八透镜的折射率,v1-v8依次为第一透镜至第八透镜的阿贝数。
此外,本发明实施例的定焦镜头中还包括光阑,可设置光阑位于第三透镜13和第四透镜14之间,或第四透镜14与第五透镜15之间,或第五透镜15与第六透镜16之间。
其中,光阑在光学系统中用于限制光束尺寸,决定着通过镜头进入感光元件的光线的多少,即用于控制镜头的通光量,也即光阑直接决定了该定焦镜头的光圈的大小。本发明实施例提供的定焦镜头中,光阑可设置在中间位置的两个透镜之间,利用整个光学系统腰部位置进行通光量的控制,可以在有效限制光学系统光圈大小的基础上,保证透过该光阑的光线量,确保成像亮度;此外,光阑可以阻挡远轴的光线,有效减少轴外像差,保证成像的清晰度。
在一较佳的实施例中,可选将第二透镜12和第三透镜13相互胶合组成胶合透镜组,将第六透镜16和第七透镜17相互胶合组成胶合透镜组。其中,胶合透镜组可以减少透镜间的间距,能够适当校正色差,还能改善场曲和彗差,从而对成像质量进行进一步优化。
可选地,该定焦镜头在设计时,可以根据实际镜头尺寸的需求来调节各透镜的相关参数,从而满足实际装配时的尺寸要求。在上述实施例提供的定焦镜头的基础上,可选设置定焦镜头的光学后焦BFL与定焦镜头的光学总长TTL满足关系式:4.5<TTL/BFL<9。其中光学后焦BFL是指第八透镜18到像面的距离,光学总长则为第一透镜11到像面的距离,通过设置定焦镜头的光学后焦BFL与光学总长的比值满足4.5-9的数值范围,可以限定该定焦镜头的整体比例和整体尺寸,保证该定焦镜头符合实际装配时的尺寸要求。
下面以四个具体实施例对上述的定焦镜头进行说明和示例。在实施例1中,如图1所示,该定焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18;第一透镜11、第二透镜12和第七透镜17具有负的光焦度,第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16和第八透镜18具有正的光焦度;
第二透镜12、第三透镜13、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18为塑胶非球面透镜,第一透镜11为玻璃球面透镜,第四透镜14为玻璃非球面透镜。
其中,在该实施例中,第一透镜11至第八透镜18的各个设计值如下表1所示。
表1为所述定焦镜头的一种设计值(f=4mm;光圈F1.08):
表1中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号,其中“S1”代表第一透镜的前表面,“S2”代表第一透镜的后表面,依次类推;曲率半径代表镜片表面的弯曲程度,正值代表该表面弯向像面一侧,负值代表该表面弯向物面一侧;厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离,折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力,空格代表当前位置为空气,折射率为1。需要说明的是,STO表示光阑,光阑设置在第三透镜和第四透镜之间,具体可设置在第四透镜的前表面S7上。
非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定,但不仅限于以下表示方法:
其中,z为非球面Z向的轴向矢高;r为非球面的高度;c为拟合球面的曲率,数值上为曲率半径的倒数;k为拟合圆锥系数;A-G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。
本实施例中非球面面型参数见表2:
表2为所述定焦镜头中非球面系数的一种设计值
本实施例的光学系统达到了如下的技术指标:焦距:f=4mm;光圈:F=1.08;TTL/BFL=6.229;视场角:2w≥138°(像方2η≥Φ9.2mm);畸变:<-56.7%;分辨率:可与800万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配。
图2是图1所示定焦镜头的轴向像差曲线图;图3是图1所示定焦镜头的光线光扇图;图4是图1所示定焦镜头的点列图;参考图2,不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm和0.656μm)在该定焦镜头中的轴向色差均不大于0.03mm,从而可知,本发明实施例提供的另一种定焦镜头也能够较好地校正色差,保证紫光和可见光的成像色差存在较小的区别。同时,由光扇图和点列图可知,不同视场角下不同波长的成像范围均在±20μm以内,保证了不同视场区域的像差相差较小,也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差,成像质量较优。
图5是本发明实施例二提供的一种定焦镜头的结构示意图,参考图5,该定焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18;第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第五透镜15和第七透镜17具有负的光焦度,第四透镜14、第六透镜16和第八透镜18具有正的光焦度;
第二透镜12、第三透镜13、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18为塑胶非球面透镜,第一透镜11和第四透镜14为玻璃球面透镜。
其中,在该实施例中,第一透镜11至第八透镜18的各个设计值如下表3所示。
表3为所述定焦镜头的一种设计值(f=4.14mm;光圈F1.1):
如表3中所示,其中第二透镜12的后表面与第三透镜13的前表面胶合形成非球面S4,第六透镜16的后表面和第七透镜17的前表面胶合形成非球面S11。其中,光阑STO设置在第五透镜15和第六透镜16之间,具体可设置在第六透镜的前表面S10上。
本实施例中非球面面型参数见表4:
表4为所述定焦镜头中非球面系数的一种设计值
面序号 | K | A | B | C | D | E | F |
S3 | -20.5079 | 2.19E-04 | 7.84E-06 | -4.75E-06 | 3.19E-07 | -9.28E-09 | 2.03E-11 |
S4 | -1.2013 | 2.10E-04 | -8.48E-05 | 1.33E-05 | -1.11E-06 | 4.49E-08 | -1.06E-09 |
S5 | 7.5891 | 6.54E-04 | -5.60E-05 | 1.52E-06 | -1.35E-07 | 1.68E-09 | 4.19E-12 |
S8 | -5.1634 | 6.59E-04 | 8.39E-07 | -1.71E-06 | -1.53E-08 | 3.74E-09 | -2.58E-10 |
S9 | -2.8768 | 1.75E-03 | -1.05E-04 | 4.86E-06 | -9.43E-08 | -4.12E-09 | 1.27E-10 |
S10 | -4.7883 | 1.13E-03 | -3.24E-05 | 1.46E-06 | 1.07E-08 | -2.95E-09 | 7.15E-11 |
S11 | 6.6536 | -1.11E-03 | 3.16E-05 | 2.42E-06 | -2.84E-07 | 1.95E-08 | -4.80E-10 |
S12 | -10.6139 | 8.46E-04 | 2.73E-05 | -2.03E-06 | -7.43E-08 | 1.19E-08 | -2.61E-10 |
S13 | -12.6956 | 1.40E-03 | 2.18E-05 | -3.30E-06 | 4.96E-08 | 3.53E-09 | -1.08E-10 |
S14 | -2.2981 | 5.18E-04 | 2.82E-05 | -1.93E-06 | 1.58E-07 | -7.69E-09 | 1.10E-10 |
本实施例的光学系统达到了如下的技术指标:焦距:f=4.14mm;光圈:F=1.1;TTL/BFL=5.328;视场角:2w≥136°(像方2η≥Φ9.2mm);畸变:<-57%;分辨率:可与800万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配。
图6是图5所示定焦镜头的轴向像差曲线图;图7是图5所示定焦镜头的光线光扇图;图8是图5所示定焦镜头的点列图;参考图6,不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm和0.656μm)在该定焦镜头中的轴向色差均不大于0.03mm,从而可知,本发明实施例提供的另一种定焦镜头也能够较好地校正色差,保证紫光和可见光的成像色差存在较小的区别。同时,由光扇图和点列图可知,不同视场角下不同波长的成像范围均在±10μm以内,保证了不同视场区域的像差相差较小,也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差,成像质量较优。
图9是本发明实施例三提供的一种定焦镜头的结构示意图,参考图9,该定焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18;第一透镜11、第二透镜12、第五透镜15和第七透镜17具有负的光焦度,第三透镜13、第四透镜14、第六透镜16和第八透镜18具有正的光焦度;
第二透镜12、第三透镜13、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18为塑胶非球面透镜,第一透镜11和第四透镜14为玻璃球面透镜。
其中,在该实施例中,第一透镜11至第八透镜18的各个设计值如下表5所示。
表5为所述定焦镜头的一种设计值(f=4.07mm;光圈F1.08):
如表5中所示,其中,光阑STO设置在第四透镜14和第五透镜15之间,具体可设置在第四透镜的后表面S8上。
本实施例中非球面面型参数见表6:
表6为所述定焦镜头中非球面系数的一种设计值
面序号 | K | A | B | C | D | E | F |
S3 | -19.9997 | -2.92E-03 | 2.07E-04 | -7.25E-06 | -2.14E-07 | 2.48E-08 | -5.81E-10 |
S4 | -8.4024 | 7.84E-04 | -5.59E-05 | 3.27E-06 | -3.20E-07 | 2.15E-08 | -2.43E-10 |
S5 | -1.1198 | 1.39E-03 | -9.03E-05 | 1.38E-06 | 1.84E-08 | 1.23E-09 | 9.11E-11 |
S6 | 16.7070 | 1.50E-03 | -3.84E-05 | -3.83E-07 | -2.64E-08 | -2.41E-10 | 4.09E-11 |
S9 | -7.9686 | 7.07E-04 | -4.97E-05 | 1.47E-06 | 3.27E-08 | -8.09E-10 | -6.82E-11 |
S10 | -0.8754 | 1.22E-03 | -6.31E-05 | 3.08E-06 | -3.02E-08 | -1.72E-11 | -1.67E-11 |
S11 | -5.4068 | 7.22E-04 | -7.00E-05 | 2.05E-06 | 6.79E-08 | -5.16E-09 | 4.84E-11 |
S12 | -11.9603 | -2.06E-03 | 4.65E-05 | 2.39E-07 | -3.10E-08 | -6.72E-10 | 2.19E-11 |
S13 | -7.0416 | 1.07E-03 | -7.59E-05 | 2.03E-06 | -1.73E-09 | -1.18E-09 | 4.23E-11 |
S14 | 20.0680 | 2.46E-03 | -2.20E-05 | -5.00E-06 | 2.65E-07 | -2.60E-09 | -5.98E-11 |
S15 | -12.2727 | -4.04E-04 | 6.12E-05 | -5.98E-07 | -7.70E-09 | 1.06E-10 | 7.77E-12 |
S16 | -5.7221 | -8.92E-04 | 3.89E-05 | -6.72E-07 | 6.92E-08 | -3.13E-09 | 6.55E-11 |
本实施例的光学系统达到了如下的技术指标:焦距:f=4.07mm;光圈:F=1.08;TTL/BFL=5.66;视场角:2w≥138°(像方2η≥Φ9.2mm);畸变:<-56.7%;分辨率:可与800万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配;
图10是图9所示定焦镜头的轴向像差曲线图;图11是图9所示定焦镜头的光线光扇图;图12是图9所示定焦镜头的点列图;参考图10,不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm和0.656μm)在该定焦镜头中的轴向色差均不大于0.03mm,从而可知,本发明实施例提供的另一种定焦镜头也能够较好地校正色差,保证紫光和可见光的成像色差存在较小的区别。同时,由光扇图和点列图可知,不同视场角下不同波长的成像范围均在±20μm以内,保证了不同视场区域的像差相差较小,也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差,成像质量较优。
图13是本发明实施例四提供的一种定焦镜头的结构示意图,参考图13,该定焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18;第一透镜11、第二透镜12和第七透镜17具有负的光焦度,第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16和第八透镜18具有正的光焦度;
第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第五透镜15、第六透镜16、第七透镜17和第八透镜18为塑胶非球面透镜,第四透镜14为玻璃球面透镜。
其中,在该实施例中,第一透镜11至第八透镜18的各个设计值如下表7所示。
表7为所述定焦镜头的一种设计值(f=4.32mm;光圈F1.08):
如表7中所示,其中,光阑STO设置在第四透镜14和第五透镜15之间,具体可设置在第四透镜的后表面S8上。
本实施例中非球面面型参数见表8:
表8为所述定焦镜头中非球面系数的一种设计值
本实施例的光学系统达到了如下的技术指标:焦距:f=4.32mm;光圈:F=1.08;TTL/BFL=5.53;视场角:2w≥139°(像方2η≥Φ9.2mm);畸变:<-60.1%;分辨率:可与800万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配。
图14是图13所示定焦镜头的轴向像差曲线图;图15是图13所示定焦镜头的光线光扇图;图16是图13所示定焦镜头的点列图;参考图14,不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm和0.656μm)在该定焦镜头中的轴向色差均不大于0.03mm,从而可知,本发明实施例提供的另一种定焦镜头也能够较好地校正色差,保证紫光和可见光的成像色差存在较小的区别。同时,由光扇图和点列图可知,不同视场角下不同波长的成像范围均在±10μm以内,保证了不同视场区域的像差相差较小,也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差,成像质量较优。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种定焦镜头,其特征在于,包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜;所述第一透镜、所述第二透镜和所述第七透镜具有负的光焦度,所述第四透镜、所述第六透镜和所述第八透镜具有正的光焦度,所述第三透镜和所述第五透镜具有正或负的光焦度;
所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜为塑胶非球面透镜,所述第一透镜为塑胶透镜或玻璃透镜,所述第四透镜为玻璃球面透镜或玻璃非球面透镜。
2.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于:
所述第一透镜的焦距f1与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1.1<|f1/f|<8;
所述第二透镜的焦距f2与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:|f2/f|>1.5;
所述第三透镜的焦距f3与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:|f3/f|>2.5;
所述第四透镜的焦距f4与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1.1<|f4/f|<9;
所述第五透镜的焦距f5与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:|f5/f|>2.4;
所述第六透镜的焦距f6与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1.1<|f6/f|<10;
所述第七透镜的焦距f7与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1<|f7/f|<5;
所述第八透镜的焦距f8与所述定焦镜头的焦距f满足关系式:1<|f8/f|<5。
3.根据权利要求2所述的定焦镜头,其特征在于,所述第一透镜至所述第八透镜满足如下条件:
1.50<n1<1.78,43<v1<75;
1.50<n2<1.60,50<v2<60;
1.55<n3<1.70,20<v3<38;
1.58<n4<1.94,35<v4<60;
1.50<n5<1.70,20<v5<60;
1.50<n6<1.60,50<v6<60;
1.55<n7<1.70,20<v7<38;
1.50<n8<1.60,50<v8<60;
其中,n1-n8依次为所述第一透镜至所述第八透镜的折射率,v1-v8依次为所述第一透镜至所述第八透镜的阿贝数。
4.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述定焦镜头还包括光阑,所述光阑位于所述第三透镜和所述第四透镜之间,或所述第四透镜与所述第五透镜之间,或所述第五透镜与所述第六透镜之间。
5.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第二透镜和所述第三透镜相互胶合组成胶合透镜组,所述第六透镜和所述第七透镜相互胶合组成胶合透镜组。
6.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第一透镜为凸凹透镜,所述第三透镜为凸凹透镜,所述第四透镜为双凸透镜,所述第五透镜为凹凸透镜,所述第六透镜为双凸透镜,所述第八透镜为双凸透镜。
7.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述定焦镜头的光学后焦BFL与所述定焦镜头的光学总长TTL满足关系式:4.5<TTL/BFL<9。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010797725.3A CN111796402A (zh) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | 一种定焦镜头 |
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Publication Number | Publication Date |
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CN111796402A true CN111796402A (zh) | 2020-10-20 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI774408B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-08-11 | 大陸商信泰光學(深圳)有限公司 | 廣角鏡頭(三十三) |
TWI814436B (zh) * | 2022-06-10 | 2023-09-01 | 今國光學工業股份有限公司 | 八片式廣角鏡頭模組 |
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2020
- 2020-08-10 CN CN202010797725.3A patent/CN111796402A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI774408B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-08-11 | 大陸商信泰光學(深圳)有限公司 | 廣角鏡頭(三十三) |
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