CN114994875B - 一种长焦镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有负光焦度的第四透镜、具有光焦度的第五透镜、具有光焦度的第六透镜、具有光焦度的第七透镜和具有光焦度的第八透镜；第一透镜与第二透镜胶合，第三透镜和第四透镜胶合，第五透镜和第六透镜胶合。本发明实施例提供的长焦镜头，通过合理搭配8枚透镜的光焦度，实现了大靶面、超大光圈的长焦镜头，该长焦镜头的像面≥9.2mm，光圈F≤1.2，焦距≥31mm，可以满足远距离定点监控的需求，同时，还有利于色差、球差、场曲等像差的矫正，使得长焦镜头具有低色差和高像素的优点。

Description

一种长焦镜头

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种长焦镜头。

背景技术

随着社会的发展，安防监控视频技术应用范围和场景也在逐步拓展，安防监控在高清化、智能化、网络化、等方面的要求日益加强。随着安防监控系统的日益发展，对于安防镜头的要求越来越高，主要体现在更高的像质、更大的通光口径、更大的视场、以及更大的像面。目前现有超大光圈镜头（F≤1.2）往往像面较小（≤8.8mm），焦距≤6mm，无法满足远距离定点监控的需求。因此，针对现有现象，开发出一款超大光圈、大像面的长焦光学镜头是有必要的。

发明内容

本发明提供了一种长焦镜头，以实现超大光圈、大像面的长焦镜头。

本发明提供了一种长焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、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；

所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有负光焦度，所述第五透镜具有正光焦度或负光焦度，所述第六透镜具有正光焦度或负光焦度，所述第七透镜具有正光焦度或负光焦度，所述第八透镜具有正光焦度或负光焦度；

所述第一透镜与所述第二透镜组成第一胶合透镜组，所述第三透镜和所述第四透镜组成第二胶合透镜组，所述第五透镜和所述第六透镜组成第三胶合透镜组。

可选的，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；

所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凸面；或者，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面；

所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为凸面；

所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面为凹面；

所述第五透镜的物侧面为凸面，所述第五透镜的像侧面为凸面；或者，所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凹面；

所述第六透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的像侧面为凸面；或者，所述第六透镜的物侧面为凹面，所述第六透镜的像侧面为凹面；

所述第七透镜的物侧面为凸面，所述第七透镜的像侧面为凸面；或者，所述第七透镜的物侧面为凸面，所述第七透镜的像侧面为凹面；

所述第八透镜的物侧面为凹面，所述第八透镜的像侧面为凹面；或者，所述第八透镜的物侧面为凸面，所述第八透镜的像侧面为凹面。

可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、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均为玻璃球面透镜。

可选的，所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第五透镜的光焦度为φ5，所述第六透镜的光焦度为φ6，所述第七透镜的光焦度为φ7，所述第八透镜的光焦度为φ8，所述长焦镜头的光焦度为φ，其中：

1.32≤φ3/φ≤1.71；-2.14≤φ5/φ≤2.72；

-2.84≤φ6/φ≤2.35；-1.20≤φ7/φ≤2.95；

-1.58≤φ8/φ≤0.69。

可选的，所述第三透镜的折射率为n3；所述第四透镜的阿贝数为v4；所述第五透镜的折射率为n5，阿贝数为v5；所述第六透镜的折射率为n6；所述第七透镜的折射率为n7，阿贝数为v7；所述第八透镜的折射率为n8，阿贝数为v8；其中：

1.47≤n3≤1.62；

34.4≤v4≤41.2；

1.42≤n5≤1.66；50.0≤v5≤70.0；

1.44≤n6≤1.76；

1.76≤n7≤1.99；30.0≤v7≤50.0；

1.64≤n8≤1.96；20.0≤v8≤55.0。

可选的，所述第一胶合透镜组的光焦度为φA，所述第二胶合透镜组的光焦度为φB，所述第三胶合透镜组的光焦度为φC，所述第一透镜的光焦度为φ1，所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第五透镜的光焦度为φ5，其中：

-1.50≤φA/φ1≤-1.09；

-1.07≤φB/φ3≤-0.55；

-0.34≤φC/φ5≤-0.06。

可选的，所述长焦镜头的入瞳直径为EPD，所述长焦镜头的像面直径为IC，其中，0.340≤IC/EPD≤0.361。

可选的，所述长焦镜头的光学总长为TTL，所述长焦镜头的后焦为BFL，其中，BFL/TTL≥0.17。

可选的，所述长焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第二透镜和所述第三透镜之间的光路中。

可选的，所述长焦镜头还包括滤光片；

所述滤光片位于所述第八透镜的像侧面一侧。

本发明实施例提供的长焦镜头，采用8枚透镜，通过合理搭配8枚透镜的光焦度，实现了大靶面、超大光圈的长焦镜头，该长焦镜头的像面≥9.2mm，光圈F≤1.2，焦距≥31mm，可以满足远距离定点监控的需求。同时，通过设置三个胶合透镜组，还有利于色差、球差、场曲等像差的矫正，使得长焦镜头具有低色差和高像素的优点。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种长焦镜头的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的长焦镜头的球差曲线图；

图3-图7为本发明实施例一提供的长焦镜头在不同视场角下的光线光扇图；

图8为本发明实施例一提供的长焦镜头的场曲畸变图；

图9为本发明实施例二提供的长焦镜头的结构示意图；

图10为本发明实施例二提供的长焦镜头的球差曲线图；

图11-图15为本发明实施例二提供的长焦镜头在不同视场角下的光线光扇图；

图16为本发明实施例二提供的长焦镜头的场曲畸变图；

图17为本发明实施例三提供的长焦镜头的结构示意图；

图18为本发明实施例三提供的长焦镜头的球差曲线图；

图19-图23为本发明实施例三提供的长焦镜头在不同视场角下的光线光扇图；

图24为本发明实施例三提供的长焦镜头的场曲畸变图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明实施例提供的一种长焦镜头的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的长焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180，第一透镜110具有负光焦度，第二透镜120具有正光焦度，第三透镜130具有正光焦度，第四透镜140具有负光焦度，第五透镜150具有正光焦度或负光焦度，第六透镜160具有正光焦度或负光焦度，第七透镜170具有正光焦度或负光焦度，第八透镜180具有正光焦度或负光焦度。第一透镜110与第二透镜120组成第一胶合透镜组210，第三透镜130和第四透镜140组成第二胶合透镜组220，第五透镜150和第六透镜160组成第三胶合透镜组230。

具体的，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。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面（即透镜的一个表面），可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统（即透镜组）。

在本实施例提供的长焦镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒（图1中未示出）内，其中，采用八枚透镜，通过合理设置各个透镜的光焦度，有利于实现大靶面、超大光圈及长焦距的定焦镜头，本实施例提供的长焦镜头的像面≥9.2mm，光圈F≤1.2，焦距≥31mm，可以满足远距离定点监控的需求。

同时，通过设置第一透镜110与第二透镜120组成第一胶合透镜组210，第三透镜130和第四透镜140组成第二胶合透镜组220，第五透镜150和第六透镜160组成第三胶合透镜组230，可有效减小第一透镜110与第二透镜120之间的空气间隔、第三透镜130和第四透镜140之间的空气间隔、第五透镜150和第六透镜160之间的空气间隔，从而有助于减小镜头总长。此外，胶合透镜组可最大限度地减少色差或消除色差，使得长焦镜头的各种像差可得到充分校正，在结构紧凑的前提下，可提高分辨率，优化畸变等光学性能，并可减少镜片间反射引起光量损失，提升照度，从而改善像质、提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜组的使用还可减少两个镜片之间的组立部件，简化镜头制造过程中的装配程序，降低成本，并降低镜片单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。

综上所述，本发明实施例提供的长焦镜头，采用8枚透镜，通过合理搭配8枚透镜的光焦度，实现了大靶面、超大光圈的长焦镜头，该长焦镜头的像面≥9.2mm，光圈F≤1.2，焦距≥31mm，可以满足远距离定点监控的需求。同时，通过设置三个胶合透镜组，还有利于色差、球差、场曲等像差的矫正，使得长焦镜头具有低色差和高像素的优点。

作为一种可行的实施方式，如图1所示，第一透镜110的物侧面为凸面，第一透镜110的像侧面为凹面；第二透镜120的物侧面为凸面，第二透镜120的像侧面为凸面；或者，第二透镜120的物侧面为凸面，第二透镜120的像侧面为凹面；第三透镜130的物侧面为凸面，第三透镜130的像侧面为凸面；第四透镜140的物侧面为凹面，第四透镜140的像侧面为凹面；第五透镜150的物侧面为凸面，第五透镜150的像侧面为凸面；或者，第五透镜150的物侧面为凹面，第五透镜150的像侧面为凹面；第六透镜160的物侧面为凸面，第六透镜160的像侧面为凸面；或者，第六透镜160的物侧面为凹面，第六透镜160的像侧面为凹面；第七透镜170的物侧面为凸面，第七透镜170的像侧面为凸面；或者，第七透镜170的物侧面为凸面，第七透镜170的像侧面为凹面；第八透镜180的物侧面为凹面，第八透镜180的像侧面为凹面；或者，第八透镜180的物侧面为凸面，第八透镜180的像侧面为凹面。

其中，通过合理设置各个透镜表面的弯曲方向，可以保证各个透镜的光焦度满足上述实施例中光焦度要求，从而实现大靶面、超大光圈的长焦镜头。同时，还有助于提高长焦镜头的集成度，保证整个长焦镜头结构紧凑，减小长焦镜头的总长。

作为一种可行的实施方式，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180均为玻璃球面透镜。

其中，通过设置8枚透镜均为玻璃球面透镜，可以有效降低系统轴向像差和垂轴色差。并且，8枚透镜均采用玻璃透镜有利于高低温下温漂的校正。8枚透镜均采用球面透镜，工艺简单，有助于降低镜头成本。

需要注意的是，玻璃球面透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，本实施例对此不赘述也不作限定。

作为一种可行的实施方式，第三透镜130的光焦度为φ3，第五透镜150的光焦度为φ5，第六透镜160的光焦度为φ6，第七透镜170的光焦度为φ7，第八透镜180的光焦度为φ8，长焦镜头的光焦度为φ，其中，1.32≤φ3/φ≤1.71；-2.14≤φ5/φ≤2.72；-2.84≤φ6/φ≤2.35；-1.20≤φ7/φ≤2.95；-1.58≤φ8/φ≤0.69。

其中，通过合理设置第三透镜130、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180与长焦镜头的光焦度之间的比值关系，保证各个透镜的光焦度满足上述实施例中光焦度要求的同时，有助于进一步改善长焦镜头的大靶面、大光圈及长焦距性能。

作为一种可行的实施方式，第三透镜130的折射率为n3；第四透镜140的阿贝数为v4；第五透镜150的折射率为n5，阿贝数为v5；第六透镜160的折射率为n6；第七透镜170的折射率为n7，阿贝数为v7；第八透镜180的折射率为n8，阿贝数为v8；其中，1.47≤n3≤1.62；34.4≤v4≤41.2；1.42≤n5≤1.66；50.0≤v5≤70.0；1.44≤n6≤1.76；1.76≤n7≤1.99；30.0≤v7≤50.0；1.64≤n8≤1.96；20.0≤v8≤55.0。

其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同，且材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。阿贝数是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的色散越轻微，阿贝数越大。

在本实施例中，通过搭配设置透镜的折射率和阿贝数，有利于轴向色差及垂轴色差的矫正，从而获得更高的分辨率。

作为一种可行的实施方式，第一胶合透镜组210的光焦度为φA，第二胶合透镜组220的光焦度为φB，第三胶合透镜组230的光焦度为φC，第一透镜110的光焦度为φ1，第三透镜130的光焦度为φ3，第五透镜150的光焦度为φ5，其中，-1.50≤φA/φ1≤-1.09；-1.07≤φB/φ3≤-0.55；-0.34≤φC/φ5≤-0.06。

其中，通过合理搭配胶合透镜组中的两枚透镜的光焦度，有利于球差、慧差等像差的相互矫正，同时也有利于色差的矫正，从而获得更高的分辨率。

作为一种可行的实施方式，长焦镜头的入瞳直径为EPD，长焦镜头的像面直径为IC，其中，0.340≤IC/EPD≤0.361。

其中，通过合理设置长焦镜头的入瞳直径EPD和像面直径IC的关系，能在长焦镜头在满足大像面、高品质成像的同时，控制长焦镜头的入瞳直径，保证大像面成像系统边缘视场光线充足，提升像面亮度。

作为一种可行的实施方式，长焦镜头的光学总长为TTL，长焦镜头的后焦为BFL，其中，BFL/TTL≥0.17。

其中，第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离为光学总长TTL，第八透镜180的像侧面的光轴中心至像面的距离BFL可以理解为长焦镜头的后焦，在本实施例中，通过合理设置长焦镜头的后焦与长焦镜头的光学总长之间的关系，能够保证成像传感器和平板滤光片具有足够的安装空间。

作为一种可行的实施方式，如图1所示，长焦镜头还包括光阑310，光阑310位于第二透镜120和第三透镜130之间的光路中。

其中，通过增设光阑310可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。同时，在本实施例中，通过将光阑310设置于第二透镜120和第三透镜130之间的光路中，有助于进一步改善长焦镜头的大靶面、大光圈及长焦距性能。

作为一种可行的实施方式，如图1所示，长焦镜头还包括滤光片320，滤光片320位于第八透镜180的像侧面一侧。

其中，通过在第八透镜180的像侧面一侧设置滤光片320，可以滤除不需要的杂散光，从而提高长焦镜头的像质，例如，通过滤光片320在白天滤除红外光来提高长焦镜头的成像质量。同时，滤光片320还能够对成像传感器起到保护作用。

下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的长焦镜头的具体实施例。

实施例一

继续参考图1，本发明实施例一提供的长焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180，其中，第一透镜110与第二透镜120组成第一胶合透镜组210，第三透镜130和第四透镜140组成第二胶合透镜组220，第五透镜150和第六透镜160组成第三胶合透镜组230。光阑310位于第二透镜120和第三透镜130之间的光路中，滤光片320位于第八透镜180的像侧面一侧，其中，该长焦镜头的总轴长度为48.01mm。

表1以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例一提供的长焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表1中的长焦镜头对应图1所示的长焦镜头。

表1 长焦镜头的光学物理参数的设计值

其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号“1”代表第一透镜110的物侧面，面序号“2”代表第一透镜110的像侧面，依次类推；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，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；其中，曲率半径和厚度的单位为毫米（mm）；材料（nd）代表折射率，即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；材料（vd）代表阿贝数，即当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；半直径表示每个表面上对应的光线半高度。

本实施例一的长焦镜头达到了如下的技术指标：

表2 长焦镜头的技术指标

进一步地，图2为本发明实施例一提供的长焦镜头的球差曲线图，如图2所示，图中纵轴为无量纲量，表示的是归一化入瞳半径，横坐标表示从像面到光线与光轴交点的距离，其中，光瞳半径为13.3毫米，该长焦镜头在不同波长（0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm）下的球差均在±0.1mm范围内，表明该长焦镜头的轴向色差矫正良好。

图3-图7为本发明实施例一提供的长焦镜头在不同视场角下的光线光扇图，其中，光线光扇图表示光线与像面交点坐标和主光线与像面交点坐标之间的差值，光线光扇图的横轴比例尺是归一化的入瞳坐标，最大缩放比例为±30μm。如图3-图7所示，图中不同波长光线（0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm）在该长焦镜头的不同视场角下的差值均在±30um的范围内，表明该长焦镜头对色差具有很有效的矫正，从而有利于实现高像素性能。

图8为本发明实施例一提供的长焦镜头的场曲畸变图，如图8所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变（F-Tan（Theta））的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；最大视场是8.5度。由图8可以看出，本实施例提供的长焦镜头从波长为0.436μm的光到0.656μm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；长焦镜头的畸变在0.3％以内，得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。

实施例二

图9为本发明实施例二提供的长焦镜头的结构示意图，如图9所示，本发明实施例二提供的长焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180，其中，第一透镜110与第二透镜120组成第一胶合透镜组210，第三透镜130和第四透镜140组成第二胶合透镜组220，第五透镜150和第六透镜160组成第三胶合透镜组230。光阑310位于第二透镜120和第三透镜130之间的光路中，滤光片320位于第八透镜180的像侧面一侧，其中，该长焦镜头的总轴长度为45.709mm。

表3以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例二提供的长焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数。

表3 长焦镜头的光学物理参数的设计值

其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号“1”代表第一透镜110的物侧面，面序号“2”代表第一透镜110的像侧面，依次类推；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，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；其中，曲率半径和厚度的单位为毫米（mm）；材料（nd）代表折射率，即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；材料（vd）代表阿贝数，即当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；半直径表示每个表面上对应的光线半高度。

本实施例二的长焦镜头达到了如下的技术指标：

表4 长焦镜头的技术指标

进一步地，图10为本发明实施例二提供的长焦镜头的球差曲线图，如图10所示，图中纵轴为无量纲量，表示的是归一化入瞳半径，横坐标表示从像面到光线与光轴交点的距离，其中，光瞳半径为13.0688毫米，该长焦镜头在不同波长（0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm）下的球差均在±0.1mm范围内，表明该长焦镜头的轴向色差矫正良好。

图11-图15为本发明实施例二提供的长焦镜头在不同视场角下的光线光扇图，其中，光线光扇图表示光线与像面交点坐标和主光线与像面交点坐标之间的差值，光线光扇图的横轴比例尺是归一化的入瞳坐标，最大缩放比例为±30μm。如图11-图15所示，图中不同波长光线（0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm）在该长焦镜头的不同视场角下的差值均在±30um的范围内，表明该长焦镜头对色差具有很有效的矫正，从而有利于实现高像素性能。

图16为本发明实施例二提供的长焦镜头的场曲畸变图，如图16所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变（F-Tan（Theta））的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；最大视场是8.5度。由图16可以看出，本实施例提供的长焦镜头从波长为0.436μm的光到0.656μm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；长焦镜头的畸变在0.3％以内，得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。

实施例三

图17为本发明实施例三提供的长焦镜头的结构示意图，如图17所示，本发明实施例三提供的长焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180，其中，第一透镜110与第二透镜120组成第一胶合透镜组210，第三透镜130和第四透镜140组成第二胶合透镜组220，第五透镜150和第六透镜160组成第三胶合透镜组230。光阑310位于第二透镜120和第三透镜130之间的光路中，滤光片320位于第八透镜180的像侧面一侧。表5以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例三提供的长焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，其中，该长焦镜头的总轴长度为47.714mm。

表5 长焦镜头的光学物理参数的设计值

其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，面序号“1”代表第一透镜110的物侧面，面序号“2”代表第一透镜110的像侧面，依次类推；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，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；其中，曲率半径和厚度的单位为毫米（mm）；材料（nd）代表折射率，即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；材料（vd）代表阿贝数，即当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；半直径表示每个表面上对应的光线半高度。

本实施例三的长焦镜头达到了如下的技术指标：

表6 长焦镜头的技术指标

进一步地，图18为本发明实施例三提供的长焦镜头的球差曲线图，如图18所示，图中纵轴为无量纲量，表示的是归一化入瞳半径，横坐标表示从像面到光线与光轴交点的距离，其中，光瞳半径为13.057毫米，该长焦镜头在不同波长（0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm）下的球差均在±0.1mm范围内，表明该长焦镜头的轴向色差矫正良好。

图19-图23为本发明实施例三提供的长焦镜头在不同视场角下的光线光扇图，其中，光线光扇图表示光线与像面交点坐标和主光线与像面交点坐标之间的差值，光线光扇图的横轴比例尺是归一化的入瞳坐标，最大缩放比例为±30μm。如图19-图23所示，图中不同波长光线（0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm）在该长焦镜头的不同视场角下的差值均在±30um的范围内，表明该长焦镜头对色差具有很有效的矫正，从而有利于实现高像素性能。

图24为本发明实施例三提供的长焦镜头的场曲畸变图，如图24所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变（F-Tan（Theta））的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；最大视场是8.5度。由图24可以看出，本实施例提供的长焦镜头从波长为0.436μm的光到0.656μm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；长焦镜头的畸变在0.2％以内，得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种长焦镜头，其特征在于，所述长焦镜头中具有光焦度的透镜数量为八片；

所述长焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、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；

所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有负光焦度，所述第五透镜具有正光焦度或负光焦度，所述第六透镜具有正光焦度或负光焦度，所述第七透镜具有正光焦度或负光焦度，所述第八透镜具有正光焦度或负光焦度；

所述第一透镜与所述第二透镜组成第一胶合透镜组，所述第三透镜和所述第四透镜组成第二胶合透镜组，所述第五透镜和所述第六透镜组成第三胶合透镜组；

所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第五透镜的光焦度为φ5，所述第六透镜的光焦度为φ6，所述第七透镜的光焦度为φ7，所述第八透镜的光焦度为φ8，所述长焦镜头的光焦度为φ，其中：

1.32≤φ3/φ≤1.71；-2.14≤φ5/φ≤2.72；

-2.84≤φ6/φ≤2.35；-1.20≤φ7/φ≤2.95；

-1.58≤φ8/φ≤0.69。

2.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；

所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凸面；或者，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面；

所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为凸面；

所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面为凹面；

所述第五透镜的物侧面为凸面，所述第五透镜的像侧面为凸面；或者，所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凹面；

所述第六透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的像侧面为凸面；或者，所述第六透镜的物侧面为凹面，所述第六透镜的像侧面为凹面；

所述第七透镜的物侧面为凸面，所述第七透镜的像侧面为凸面；或者，所述第七透镜的物侧面为凸面，所述第七透镜的像侧面为凹面；

所述第八透镜的物侧面为凹面，所述第八透镜的像侧面为凹面；或者，所述第八透镜的物侧面为凸面，所述第八透镜的像侧面为凹面。

3.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、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均为玻璃球面透镜。

4.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述第三透镜的折射率为n3；所述第四透镜的阿贝数为v4；所述第五透镜的折射率为n5，阿贝数为v5；所述第六透镜的折射率为n6；所述第七透镜的折射率为n7，阿贝数为v7；所述第八透镜的折射率为n8，阿贝数为v8；其中：

1.47≤n3≤1.62；

34.4≤v4≤41.2；

1.42≤n5≤1.66；50.0≤v5≤70.0；

1.44≤n6≤1.76；

1.76≤n7≤1.99；30.0≤v7≤50.0；

1.64≤n8≤1.96；20.0≤v8≤55.0。

5.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述第一胶合透镜组的光焦度为φA，所述第二胶合透镜组的光焦度为φB，所述第三胶合透镜组的光焦度为φC，所述第一透镜的光焦度为φ1，所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第五透镜的光焦度为φ5，其中：

-1.50≤φA/φ1≤-1.09；

-1.07≤φB/φ3≤-0.55；

-0.34≤φC/φ5≤-0.06。

6.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述长焦镜头的入瞳直径为EPD，所述长焦镜头的像面直径为IC，其中，0.340≤IC/EPD≤0.361。

7.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述长焦镜头的光学总长为TTL，所述长焦镜头的后焦为BFL，其中，BFL/TTL≥0.17。

8.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述长焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第二透镜和所述第三透镜之间的光路中。

9.根据权利要求1所述的长焦镜头，其特征在于，

所述长焦镜头还包括滤光片；

所述滤光片位于所述第八透镜的像侧面一侧。

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