CN115327742A - 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方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组、正光焦度或负光焦度的第四透镜组、正光焦度的第五透镜组、正光焦度的第六透镜组、负光焦度的第七透镜组以及正光焦度的第八透镜组；第一透镜组、第四透镜组、第五透镜组及第六透镜组均包括玻璃球面透镜，第四透镜组和第五透镜组构成胶合透镜；第二透镜组、第三透镜组、第七透镜组以及第八透镜组均包括塑料非球面透镜。本发明实施例提供的定焦镜头具有广角、高清、超大靶面的特点，可适用1/1.2英寸、800万像素超大靶面感光芯片，采用玻塑混合的结构可以满足‑40℃‑80℃的使用条件。

Description

一种定焦镜头
技术领域
本发明实施例涉及镜头技术，尤其涉及一种定焦镜头。
背景技术
近年来，监控镜头技术随着安防大潮的发展，为摄像机实现网络化带来了新的变革，而镜头变革最明显的体现在两个方面：高清化和大靶面化。在网络化、数字化的时代，监控对高清的追求使得摄像机对靶面的尺寸要求越来越高。一般来说，感光器件的面积越大，感光性能越好，信噪比越高，成像效果越好。而为了提升画面质量，高清网络摄像机产品往往采用大靶面的感光芯片。
目前图像传感器厂家已经推出了1/1.2英寸的大像面低照度图像传感器，拥有更好的受光能力。然而，能满足该需求的现有技术的镜头存在着光圈虚标、视场角小、清晰度低、体积大、靶面小等问题，因此广角、高清、大光圈范围的1/1.2英寸黑光镜头就显得很有必要。
发明内容
本发明实施例提供一种定焦镜头，该定焦镜头具有广角、高清、超大靶面的特点，可适用1/1.2英寸、800万像素超大靶面感光芯片，采用玻塑混合的结构可以满足-40℃-80℃的使用条件。
本发明实施例提供一种定焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组、正光焦度或负光焦度的第四透镜组、正光焦度的第五透镜组、正光焦度的第六透镜组、负光焦度的第七透镜组以及正光焦度的第八透镜组；
其中，所述第一透镜组、所述第四透镜组、所述第五透镜组以及所述第六透镜组均包括玻璃球面透镜，所述第四透镜组和所述第五透镜组构成胶合透镜；所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第七透镜组以及所述第八透镜组均包括塑料非球面透镜。
可选的，所述第一透镜组包括负光焦度的第一透镜、所述第二透镜组包括负光焦度的第二透镜，所述第三透镜组包括正光焦度的第三透镜，所述第四透镜组包括正光焦度的第四透镜，所述第五透镜组包括正光焦度的第五透镜，所述第六透镜组包括正光焦度第六透镜和负光焦度的第七透镜，所述第七透镜组包括负光焦度的第八透镜，所述第八透镜组包括正光焦度的第九透镜，所述第二透镜和所述第三透镜之间设置有光阑。
可选的，所述第一透镜至所述第九透镜的焦距与所述定焦镜头的焦距满足：
1.0≤|f1/f|≤6.0；
1.8≤|f2/f|≤5.5；
1.2≤|f3/f|≤6.8；
4.5≤|f4/f|≤15.2；
6.0≤|f5/f|≤17.8；
1.3≤|f6/f|≤8.7；
1.2≤|f7/f|≤26.5；
1.0≤|f8/f|≤16.3；
1.1≤|f9/f|≤6.2；
0.08≤|(f1+f2+f3)/f|≤5.7；
0.1≤|(f4+f5)/f|≤35.1；
0.1≤|(f6+f7)/f|≤28.5；
1.4≤|(f8+f9)/f|≤10.5；
其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8和f9分别表示所述第一透镜、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、所述第八透镜和所述第九透镜的焦距，f表示所述定焦镜头的焦距。
可选的，所述定焦镜头各透镜的折射率满足：
1.53≤n1；
n4≤1.95；
1.40≤n5；
1.53≤n7≤2.0；
n8≤1.77；
其中，n1、n4、n5、n7、n8分别表示所述第一透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的折射率。
可选的，所述第一透镜组包括负光焦度的第一透镜、所述第二透镜组包括负光焦度的第二透镜，所述第三透镜组包括正光焦度的第三透镜，所述第四透镜组包括负光焦度的第四透镜，所述第五透镜组包括正光焦度的第五透镜，所述第六透镜组包括正光焦度第六透镜，所述第七透镜组包括负光焦度的第七透镜，所述第八透镜组包括正光焦度的第八透镜，所述第三透镜和所述第四透镜之间设置有光阑。
可选的，所述第一透镜至所述第八透镜的焦距与所述定焦镜头的焦距满足：
1.0≤|f1/f|≤6.0；
1.8≤|f2/f|≤5.5；
1.2≤|f3/f|≤6.8；
4.5≤|f4/f|≤15.2；
6.0≤|f5/f|≤17.8；
1.3≤|f6/f|≤8.7；
1.0≤|f7/f|≤16.3；
1.1≤|f8/f|≤6.2；
0.08≤|(f1+f2+f3)/f|≤5.7；
0.1≤|(f4+f5)/f|≤35.1；
1.4≤|(f7+f8)/f|≤10.5；
其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7和f8分别表示所述第一透镜、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的焦距，f表示所述定焦镜头的焦距。
可选的，所述定焦镜头各透镜的折射率满足：
1.53≤n1；
n4≤1.95；
1.40≤n5；
1.53≤n7≤2.0；
n8≤1.77；
其中，n1、n4、n5、n7、n8分别表示所述第一透镜、所述第四透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的折射率。
可选的，所述定焦镜头的光圈F满足：
1.0≤F≤1.2。
可选的，所述定焦镜头的视场角FOV满足：
120°≤FOV≤150°。
可选的，定焦镜头的像面直径IH与入瞳直径N的比值满足：
1.4≤IH/N≤3.2；
所述定焦镜头的光学总长TTL和光学后焦距BFL满足：
TTL/BFL<12。
本发明实施例提供的定焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组、正光焦度或负光焦度的第四透镜组、正光焦度的第五透镜组、正光焦度的第六透镜组、负光焦度的第七透镜组以及正光焦度的第八透镜组；其中，第一透镜组、第四透镜组、第五透镜组以及第六透镜组均包括玻璃球面透镜，第四透镜组和第五透镜组构成胶合透镜；第二透镜组、第三透镜组、第七透镜组以及第八透镜组均包括塑料非球面透镜。通过设置负光焦度的第一透镜组，用于控制光学系统入射角并且矫正场曲；通过设置负光焦度的第二透镜组，用于矫正轴外像差；通过设置正光焦度的第三透镜组，用于聚焦前面的光束；第四透镜组和第五透镜组设置为胶合的形式，用于矫正轴外色差且具有高低温不跑焦的关键作用，保证镜头在高低温为-40℃至80℃下正常使用不虚焦；第七透镜组、第八透镜组用于矫正场曲、慧差、像散等轴外像差；整个镜头保证该光学系统光焦度近似比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感度，提高生产的可能性；通过玻璃球面透镜和塑料非球面透镜的搭配，从而实现一种广角、高清、超大靶面的定焦镜头，可适用1/1.2英寸、800万像素超大靶面感光芯片，采用玻塑混合的结构可以满足-40℃-80℃的使用条件。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种定焦镜头的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种定焦镜头的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种定焦镜头的球差示意图；
图4为本发明实施例提供的一种定焦镜头的光线光扇示意图；
图5为本发明实施例提供的一种定焦镜头的点列图；
图6为本发明实施例提供的一种定焦镜头的场曲畸变示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种定焦镜头的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种定焦镜头的球差示意图；
图9为本发明实施例提供的一种定焦镜头的光线光扇示意图；
图10为本发明实施例提供的一种定焦镜头的点列图；
图11为本发明实施例提供的一种定焦镜头的场曲畸变示意图；
图12为本发明实施例提供的一种定焦镜头的球差示意图；
图13为本发明实施例提供的一种定焦镜头的光线光扇示意图；
图14为本发明实施例提供的一种定焦镜头的点列图；
图15为本发明实施例提供的一种定焦镜头的场曲畸变示意图。
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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为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，本发明实施例提供的定焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜组1、负光焦度的第二透镜组2、正光焦度的第三透镜组3、正光焦度或负光焦度的第四透镜组4、正光焦度的第五透镜组5、正光焦度的第六透镜组6、负光焦度的第七透镜组7以及正光焦度的第八透镜组8；其中，第一透镜组1、第四透镜组4、第五透镜组5以及第六透镜组5均包括玻璃球面透镜，第四透镜组4和5第五透镜组5构成胶合透镜；第二透镜组2、第三透镜组3、第七透镜组7以及第八透镜组8均包括塑料非球面透镜。
其中，可以理解的是，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)。其中每个透镜组包括至少一片透镜，图1中示意性示出第六透镜组6包括两个透镜。在本实施例中，可以将各个透镜组固定于一个镜筒(图1中未示出)内，通过合理分配透镜的光焦度，可以使镜头具有大通光量，可选的，本实施例提供的定焦镜头的光学总长TTL和光学后焦距BFL满足TTL/BFL<12，光圈F可以达到1.0～1.2，支持1/1.2英寸的像面，视场角FOV范围可以达到120°～150°，像面直径IH与入瞳直径N的比值满足1.4≤IH/N≤3.2。
本实施例的技术方案，通过设置负光焦度的第一透镜组，用于控制光学系统入射角并且矫正场曲；通过设置负光焦度的第二透镜组，用于矫正轴外像差；通过设置正光焦度的第三透镜组，用于聚焦前面的光束；第四透镜组和第五透镜组设置为胶合的形式，用于矫正轴外色差且具有高低温不跑焦的关键作用，保证镜头在高低温为-40℃至80℃下正常使用不虚焦；第七透镜组、第八透镜组用于矫正场曲、慧差、像散等轴外像差；整个镜头保证该光学系统光焦度近似比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感度，提高生产的可能性；通过玻璃球面透镜和塑料非球面透镜的搭配，从而实现一种广角、高清、超大靶面的定焦镜头，可适用1/1.2英寸、800万像素超大靶面感光芯片，采用玻塑混合的结构可以满足-40℃-80℃的使用条件。
在上述技术方案的基础上，继续参考图1，可选的，第一透镜组1包括负光焦度的第一透镜10、第二透镜组2包括负光焦度的第二透镜20，第三透镜组3包括正光焦度的第三透镜30，第四透镜组4包括正光焦度的第四透镜40，第五透镜组5包括正光焦度的第五透镜50，第六透镜组6包括正光焦度第六透镜60和负光焦度的第七透镜61，第七透镜组7包括负光焦度的第八透镜70，第八透镜组8包括正光焦度的第九透镜80，第二透镜2和第三透镜3之间设置有光阑9。
可选的，第一透镜10至第九透镜80的焦距与定焦镜头的焦距满足：
1.0≤|f1/f|≤6.0；
1.8≤|f2/f|≤5.5；
1.2≤|f3/f|≤6.8；
4.5≤|f4/f|≤15.2；
6.0≤|f5/f|≤17.8；
1.3≤|f6/f|≤8.7；
1.2≤|f7/f|≤26.5；
1.0≤|f8/f|≤16.3；
1.1≤|f9/f|≤6.2；
0.08≤|(f1+f2+f3)/f|≤5.7；
0.1≤|(f4+f5)/f|≤35.1；
0.1≤|(f6+f7)/f|≤28.5；
1.4≤|(f8+f9)/f|≤10.5；
其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8和f9分别表示第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、第七透镜61、第八透镜70和第九透镜80的焦距，f表示定焦镜头的焦距。
通过设置第一透镜10至第九透镜80的焦距关系，以使定焦镜头在满足大通光量的同时，清晰度达到性能要求。其中第六透镜组6中的第六透镜60和第七透镜61也设置为胶合的形式，与第四透镜40和第五透镜50共同起到矫正轴外色差且具有高低温不跑焦的作用，提升镜头的性能。
可选的，定焦镜头各透镜的折射率满足：
1.53≤n1；
n4≤1.95；
1.40≤n5；
1.53≤n7≤2.0；
n8≤1.77；
其中，n1、n4、n5、n7、n8分别表示第一透镜10、第四透镜40、第五透镜50、第七透镜61和第八透镜70的折射率。
本实施例提供的定焦镜头，采用五片玻璃球面透镜、四片塑料非球面的玻塑混合结构设计，通过合理的材料、焦距及折射率搭配，其中玻璃球面透镜容易加工，塑料非球面透镜具有了良好的像差校正能力，确保光学系统性能的同时有效地控制了成本。最大支持靶面达到1/1.2英寸、800万分辨率，最大支持光圈至F1.0，视场角最大可达150°，满足多种应用场景下的成像需求。
图2为本发明实施例提供的另一种定焦镜头的结构示意图，参考图2，可选的，第一透镜组1包括负光焦度的第一透镜10、第二透镜组2包括负光焦度的第二透镜20，第三透镜组3包括正光焦度的第三透镜30，第四透镜组4包括负光焦度的第四透镜40，第五透镜组5包括正光焦度的第五透镜50，第六透镜组6包括正光焦度第六透镜60，第七透镜组7包括负光焦度的第七透镜70，第八透镜组8包括正光焦度的第八透镜80，第三透镜30和第四透镜40之间设置有光阑9。
可选的，第一透镜10至第八透镜80的焦距与定焦镜头的焦距满足：
1.0≤|f1/f|≤6.0；
1.8≤|f2/f|≤5.5；
1.2≤|f3/f|≤6.8；
4.5≤|f4/f|≤15.2；
6.0≤|f5/f|≤17.8；
1.3≤|f6/f|≤8.7；
1.0≤|f7/f|≤16.3；
1.1≤|f8/f|≤6.2；
0.08≤|(f1+f2+f3)/f|≤5.7；
0.1≤|(f4+f5)/f|≤35.1；
1.4≤|(f7+f8)/f|≤10.5；
其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7和f8分别表示第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、第七透镜70和第八透镜80的焦距，f表示定焦镜头的焦距。
通过设置第一透镜10至第八透镜80的焦距关系，以使定焦镜头在满足大通光量的同时，清晰度达到性能要求。
可选的，定焦镜头各透镜的折射率满足：
1.53≤n1；
n4≤1.95；
1.40≤n5；
1.53≤n7≤2.0；
n8≤1.77；
其中，n1、n4、n5、n7、n8分别表示第一透镜10、第四透镜40、第七透镜70和第八透镜80的折射率。
本实施例提供的定焦镜头，采用四片玻璃球面透镜、四片塑料非球面的玻塑混合结构设计，通过合理的材料、焦距及折射率搭配，其中玻璃球面透镜容易加工，塑料非球面透镜具有了良好的像差校正能力，确保光学系统性能的同时有效地控制了成本。最大支持靶面达到1/1.2英寸、800万分辨率，最大支持光圈至F1.0，视场角最大可达150°，满足多种应用场景下的成像需求。
可选的，非球面透镜的面型满足公式：
Figure BDA0003057907050000091
其中，z表示非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高，
Figure BDA0003057907050000092
r表示面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，A、B、C、D、E、F分别表示高次非球面系数。
示例性的，表1为图1对应的定焦镜头的具体参数设计值：
表1定焦镜头的具体参数
实施例一 下限 上限
|f1/f| 2.0 1.0 6.0
|f2/f| 3.2 1.8 5.5
|f3/f| 5.6 1.2 6.8
|f4/f| 7.5 4.5 15.2
|f5/f| 9.7 6.0 17.8
|f6/f| 5.7 1.3 8.7
|f7/f| 7.0 1.2 26.5
|f8/f| 10.5 1.0 16.3
|f9/f| 3.1 1.1 6.2
|(f1+f2+f3)/f| 0.35 0.08 5.7
|(f4+f5)/f| 17.1 0.1 35.1
|(f6+f7)/f| 1.3 0.1 28.5
|(f8+f9)/f| 7.4 1.4 10.5
n1 1.59 1.53
n4 1.80 1.95
n5 1.49 1.40
n7 1.80 1.53 2.0
n8 1.63 1.77
TTL/BFL 8.0 12.0
|IH/N| 2.3 1.4 3.2
本实施例的定焦镜头达到了如下的技术指标：
像面直径/焦距：IH/f＝2.07；
光圈值：F＝1.1；
视场角：2w≥136°；
分辨率：可与800万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配。
表2为表1提供的定焦镜头的一种设计值：
表2定焦镜头的一种设计值
Figure BDA0003057907050000093
Figure BDA0003057907050000101
表2中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“1”表示第一透镜10的前表面(靠近物方一侧的表面)，“2”代表第一透镜10的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，其中，“9”为第四透镜40与第五透镜50的胶合面，“12”为第六透镜60与第七透镜61的胶合面。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，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；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；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
其中，表3为本实施例中非球面面型参数：
表3定焦镜头中非球面系数的一种设计值
Figure BDA0003057907050000102
Figure BDA0003057907050000111
其中，-1.12E-03表示面序号为表面3的系数A为-1.12×10-3。
图3为本发明实施例提供的一种定焦镜头的球差示意图，图4为本发明实施例提供的一种定焦镜头的光线光扇示意图，图5为本发明实施例提供的一种定焦镜头的点列图，图6为本发明实施例提供的一种定焦镜头的场曲畸变示意图，其中由图3～6可知，本实施例提供的定焦镜头具有良好的成像能力。
图7为本发明实施例提供的又一种定焦镜头的结构示意图，与上述实施例类似，表4为图7对应的定焦镜头的具体参数设计值：
表4定焦镜头的具体参数
实施例二 下限 上限
|f1/f| 2.1 1.0 6.0
|f2/f| 4.1 1.8 5.5
|f3/f| 5.4 1.2 6.8
|f4/f| 9.5 4.5 15.2
|f5/f| 10.1 6.0 17.8
|f6/f| 6.4 1.3 8.7
|f7/f| 22.7 1.2 26.5
|f8/f| 4.6 1.0 16.3
|f9/f| 2.8 1.1 6.2
|(f1+f2+f3)/f| 0.7 0.08 5.7
|(f4+f5)/f| 19.6 0.1 35.1
|(f6+f7)/f| 16.3 0.1 28.5
|(f8+f9)/f| 1.7 1.4 10.5
n1 1.59 1.53
n4 1.80 1.95
n5 1.49 1.40
n7 1.80 1.53 2.0
n8 1.63 1.77
TTL/BFL 7.8 12.0
|IH/N| 2.2 1.4 3.2
本实施例的定焦镜头达到了如下的技术指标：
像面直径/焦距：IH/f＝2.02；
光圈值：F＝1.1；
视场角：2w≥132°；
分辨率：可与800万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配。
表5为表4提供的定焦镜头的一种设计值：
表5定焦镜头的一种设计值
Figure BDA0003057907050000121
表5中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“1”表示第一透镜10的前表面(靠近物方一侧的表面)，“2”代表第一透镜10的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，其中，“9”为第四透镜40与第五透镜50的胶合面，“12”为第六透镜60与第七透镜61的胶合面。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，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；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；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
其中，表6为本实施例中非球面面型参数：
表6定焦镜头中非球面系数的一种设计值
面序号 A B C D E F
3 -1.24E-03 1.11E-05 -5.81E-08 -2.09E-10 8.48E-12 -9.69E-14
4 -5.27E-04 4.84E-06 5.50E-08 -1.48E-09 1.66E-11 -9.99E-14
6 5.90E-05 -9.52E-07 2.60E-09 -3.24E-11 1.52E-12 -1.40E-14
7 1.08E-04 5.17E-07 7.03E-10 -1.35E-10 2.17E-12 -9.26E-15
14 -1.14E-04 2.99E-06 -6.25E-08 1.43E-09 -1.97E-11 1.11E-13
15 -9.06E-05 3.37E-06 7.95E-09 -9.80E-10 2.12E-11 -1.82E-13
16 8.15E-05 2.30E-06 1.22E-08 2.85E-10 -3.40E-12 2.36E-14
17 8.44E-05 6.85E-07 1.59E-07 -1.36E-09 -1.87E-11 1.13E-12
其中，-1.24E-03表示面序号为表面3的系数A为-1.24×10-3。
图8为本发明实施例提供的一种定焦镜头的球差示意图，图9为本发明实施例提供的一种定焦镜头的光线光扇示意图，图10为本发明实施例提供的一种定焦镜头的点列图，图11为本发明实施例提供的一种定焦镜头的场曲畸变示意图，其中由图8～11可知，本实施例提供的定焦镜头具有良好的成像能力。
表7为图2对应的定焦镜头的具体参数设计值：
表7定焦镜头的具体参数
实施例三 下限 上限
|f1/f| 1.9 1.0 6.0
|f2/f| 3.0 1.8 5.5
|f3/f| 2.4 1.2 6.8
|f4/f| 10.0 4.5 15.2
|f5/f| 10.7 6.0 17.8
|f6/f| 2.9 1.3 8.7
|f7/f| 2.4 1.0 16.3
|f8/f| 2.3 1.1 6.2
|(f1+f2+f3)/f| 2.5 0.08 5.7
|(f4+f5)/f| 0.7 0.1 35.1
|(f7+f8)/f| 2.3 1.4 10.5
n1 1.62 1.53
n4 1.73 1.95
n5 1.43 1.40
n7 1.63 1.53 2.0
n8 1.53 1.77
TTL/BFL 9.0 12.0
|IH/N| 2.3 1.4 3.2
本实施例的定焦镜头达到了如下的技术指标：
像面直径/焦距：IH/f＝2.1；
光圈值：F＝1.1；
视场角：2w≥140°；
分辨率：可与800万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配。
表8为表7提供的定焦镜头的一种设计值：
表8定焦镜头的一种设计值
Figure BDA0003057907050000141
表8中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“1”表示第一透镜10的前表面(靠近物方一侧的表面)，“2”代表第一透镜10的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，其中，“9”为第四透镜40与第五透镜50的胶合面。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，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；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；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
其中，表9为本实施例中非球面面型参数：
表9定焦镜头中非球面系数的一种设计值
面序号 A B C D E F
3 -1.18E-03 1.52E-05 -9.59E-08 -1.21E-09 3.81E-11 -2.84E-13
4 -7.01E-04 1.75E-05 -2.34E-07 9.70E-10 2.61E-11 -3.01E-13
5 -7.82E-05 -1.22E-06 5.85E-08 -1.52E-09 1.70E-11 -7.06E-14
6 -9.14E-05 2.20E-06 -6.79E-08 2.15E-09 -3.69E-11 2.57E-13
13 -6.43E-04 1.03E-05 -9.52E-08 1.36E-09 -3.11E-11 2.63E-13
14 -3.07E-04 5.25E-06 4.09E-08 7.71E-10 -6.67E-11 7.68E-13
15 2.69E-04 -1.09E-05 1.13E-07 1.48E-09 -4.53E-11 1.56E-13
16 -1.20E-04 -3.39E-06 1.10E-07 -3.15E-09 5.00E-11 -4.33E-13
其中，-1.18E-03表示面序号为表面3的系数A为-1.18×10-3。
图12为本发明实施例提供的一种定焦镜头的球差示意图，图13为本发明实施例提供的一种定焦镜头的光线光扇示意图，图14为本发明实施例提供的一种定焦镜头的点列图，图15为本发明实施例提供的一种定焦镜头的场曲畸变示意图，其中由图12～15可知，本实施例提供的定焦镜头具有良好的成像能力。
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 (10)

1.一种定焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜组、负光焦度的第二透镜组、正光焦度的第三透镜组、正光焦度或负光焦度的第四透镜组、正光焦度的第五透镜组、正光焦度的第六透镜组、负光焦度的第七透镜组以及正光焦度的第八透镜组；
其中，所述第一透镜组、所述第四透镜组、所述第五透镜组以及所述第六透镜组均包括玻璃球面透镜，所述第四透镜组和所述第五透镜组构成胶合透镜；所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第七透镜组以及所述第八透镜组均包括塑料非球面透镜。
2.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括负光焦度的第一透镜、所述第二透镜组包括负光焦度的第二透镜，所述第三透镜组包括正光焦度的第三透镜，所述第四透镜组包括正光焦度的第四透镜，所述第五透镜组包括正光焦度的第五透镜，所述第六透镜组包括正光焦度第六透镜和负光焦度的第七透镜，所述第七透镜组包括负光焦度的第八透镜，所述第八透镜组包括正光焦度的第九透镜，所述第二透镜和所述第三透镜之间设置有光阑。
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九透镜的焦距与所述定焦镜头的焦距满足：
1.0≤|f1/f|≤6.0；
1.8≤|f2/f|≤5.5；
1.2≤|f3/f|≤6.8；
4.5≤|f4/f|≤15.2；
6.0≤|f5/f|≤17.8；
1.3≤|f6/f|≤8.7；
1.2≤|f7/f|≤26.5；
1.0≤|f8/f|≤16.3；
1.1≤|f9/f|≤6.2；
0.08≤|(f1+f2+f3)/f|≤5.7；
0.1≤|(f4+f5)/f|≤35.1；
0.1≤|(f6+f7)/f|≤28.5；
1.4≤|(f8+f9)/f|≤10.5；
其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8和f9分别表示所述第一透镜、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、所述第八透镜和所述第九透镜的焦距，f表示所述定焦镜头的焦距。
4.根据权利要求2所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头各透镜的折射率满足：
1.53≤n1；
n4≤1.95；
1.40≤n5；
1.53≤n7≤2.0；
n8≤1.77；
其中，n1、n4、n5、n7、n8分别表示所述第一透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的折射率。
5.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括负光焦度的第一透镜、所述第二透镜组包括负光焦度的第二透镜，所述第三透镜组包括正光焦度的第三透镜，所述第四透镜组包括负光焦度的第四透镜，所述第五透镜组包括正光焦度的第五透镜，所述第六透镜组包括正光焦度第六透镜，所述第七透镜组包括负光焦度的第七透镜，所述第八透镜组包括正光焦度的第八透镜，所述第三透镜和所述第四透镜之间设置有光阑。
6.根据权利要求5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的焦距与所述定焦镜头的焦距满足：
1.0≤|f1/f|≤6.0；
1.8≤|f2/f|≤5.5；
1.2≤|f3/f|≤6.8；
4.5≤|f4/f|≤15.2；
6.0≤|f5/f|≤17.8；
1.3≤|f6/f|≤8.7；
1.0≤|f7/f|≤16.3；
1.1≤|f8/f|≤6.2；
0.08≤|(f1+f2+f3)/f|≤5.7；
0.1≤|(f4+f5)/f|≤35.1；
1.4≤|(f7+f8)/f|≤10.5；
其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7和f8分别表示所述第一透镜、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的焦距，f表示所述定焦镜头的焦距。
7.根据权利要求5所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头各透镜的折射率满足：
1.53≤n1；
n4≤1.95；
1.40≤n5；
1.53≤n7≤2.0；
n8≤1.77；
其中，n1、n4、n5、n7、n8分别表示所述第一透镜、所述第四透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的折射率。
8.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的光圈F满足：
1.0≤F≤1.2。
9.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的视场角FOV满足：
120°≤FOV≤150°。
10.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，定焦镜头的像面直径IH与入瞳直径N的比值满足：
1.4≤IH/N≤3.2；
所述定焦镜头的光学总长TTL和光学后焦距BFL满足：
TTL/BFL<12。
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