CN206400179U - 一种镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种镜头，用以实现不同波长的两束光的共焦，以及实现高解析力的要求。镜头包括：靠近物方的前镜组、远离物方的后镜组、位于所述前镜组和所述后镜组之间的光阑；后镜组包括按照从物方到像方的顺序设置的第一胶合透镜、第一正透镜和第二正透镜，所述第一胶合透镜包括靠近物方的第一负透镜和远离物方的第三正透镜；其中：第三正透镜的阿贝数大于75，所述第一正透镜的阿贝数大于65，第二正透镜的阿贝数大于65；前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于‑7且小于‑3.4。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种镜头。
背景技术
安防领域的镜头通常用于单一通道成像的安防摄像机，即其仅使用一块电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)成像传感器进行成像。由于红外光与可见光同时在一块成像传感器上成像时，红外光对可见光成像造成不利的影响，故而在白天时使用，会利用红外光截止滤光片去除红外光，只保留了可见光范围的光线，而红外光因波长较长具有透雾能力，这样就舍弃了有用的红外光。
若要同时获得这两种光线的信息，就需要采用双通道成像传感器来实现，即一个通道接收可见光，另一个通道接收红外光；目前通过切换镜头与成像传感器之间的组合棱镜块实现宽动态图像的高分辨率，以及获得的快速运动物体视频不易出现拖尾现象，例如：使用具有反射约20％可见光及透射约80％可见光的分光镀膜的棱镜，得到相同曝光时间不同曝光量的两种图像，通过图像匹配以及融合处理，最终得到宽动态图像。
切换镜头与成像传感器之间的组合棱镜块实现的宽动态图像的分辨率不但比成像传感器自带算法获得的宽动态图像的分辨率高，而且获得的快速运动物体视频也不易出现拖尾现象，但采用这种方式需要双通道成像传感器的两个通道的光学路径不变，这就要求可见光与红外光共焦，且需要较高的解析力，一般要求解析力达到两百万像素以上，但现有技术不能很好的实现可见光与红外光共焦，且解析力较低。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种镜头，用以实现不同波长的两束光的共焦，以及实现高解析力的要求。
本实用新型实施例提供的一种镜头，其中，包括靠近物方的前镜组、远离物方的后镜组、位于所述前镜组和所述后镜组之间的光阑；
所述后镜组包括按照从物方到像方的顺序设置的第一胶合透镜、第一正透镜和第二正透镜，所述第一胶合透镜包括靠近物方的第一负透镜和远离物方的第三正透镜；其中：
所述第三正透镜的阿贝数大于75，所述第一正透镜的阿贝数大于65，所述第二正透镜的阿贝数大于65；
所述前镜组的焦距与所述后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4。
由本实用新型实施例提供的镜头，通过设置合适的前镜组与后镜组的焦距比值，即前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4，以及采用超低色散的透镜，即第三正透镜的阿贝数大于75，第一正透镜的阿贝数大于65，第二正透镜的阿贝数大于65，能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
较佳地，所述前镜组包括按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜和第二胶合透镜，所述第二胶合透镜包括靠近物方的第五正透镜和远离物方的第二负透镜。
较佳地，所述后镜组包括胶合棱镜组，所述胶合棱镜组包括第一棱镜、第二棱镜、设置于所述第一棱镜和所述第二棱镜胶合面上的光学薄膜，所述光学薄膜用于反射和/或透过照射到该光学薄膜上的光。
较佳地，所述第一棱镜的截面形状为等腰直角三角形，所述第二棱镜的截面形状为等腰直角三角形。
较佳地，所述光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光。
较佳地，所述光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的红外光，以及反射照射到该光学薄膜上的可见光。
较佳地，所述光学薄膜包括叠层设置的第一光学薄膜和第二光学薄膜；
所述第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的第一预设比例的可见光，反射照射到该光学薄膜上的第二预设比例的可见光以及反射照射到该光学薄膜上的红外光；所述第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光。
较佳地，所述光学薄膜包括叠层设置的第一光学薄膜和第二光学薄膜；
所述第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的第一预设比例的红外光，反射照射到该光学薄膜上的第二预设比例的红外光以及反射照射到该光学薄膜上的可见光；所述第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的红外光，以及反射照射到该光学薄膜上的可见光。
较佳地，还包括波长为850纳米的窄带滤光膜，所述窄带滤光膜设置在与所述后镜组包括的透镜的光轴方向平行的所述第一棱镜或所述第二棱镜的表面。
较佳地，还包括波长为850纳米的窄带滤光膜，所述窄带滤光膜设置在与所述后镜组包括的透镜的光轴方向垂直的所述第一棱镜或所述第二棱镜的表面。
附图说明
图1为本实用新型实施例一提供的一种镜头的光学系统示意图；
图2为本实用新型实施例一提供的镜头的球差、像散、畸变曲线图；
图3为本实用新型实施例棱镜组透可见光，反射红外光的镀膜曲线图；
图4为本实用新型实施例棱镜组透过850nm红外光的镀膜曲线图；
图5为本实用新型实施例棱镜组透过80％可见光，反射20％可见光，不透红外光的镀膜曲线图；
图6为本实用新型实施例二提供的一种镜头的光学系统示意图；
图7为本实用新型实施例二提供的镜头的球差、像散、畸变曲线图；
图8为本实用新型实施例三提供的一种镜头的光学系统示意图；
图9为本实用新型实施例三提供的镜头的球差、像散、畸变曲线图；
图10为本实用新型实施例四提供的一种镜头的光学系统示意图；
图11为本实用新型实施例四提供的镜头的球差、像散、畸变曲线图；
图12为本实用新型实施例五提供的一种镜头的光学系统示意图；
图13为本实用新型实施例五提供的镜头的球差、像散、畸变曲线图；
图14为本实用新型实施例五提供的防抖位置的像差曲线图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种镜头，用以实现不同波长的两束光的共焦，以及实现高解析力的要求。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型具体实施例提供了一种镜头，包括靠近物方的前镜组11、远离物方的后镜组12、位于前镜组11和后镜组12之间的光阑10；
后镜组12包括按照从物方到像方的顺序设置的第一胶合透镜G3、第一正透镜G4和第二正透镜G5，第一胶合透镜G3包括靠近物方的第一负透镜G31和远离物方的第三正透镜G32；其中：
第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65；
前镜组11的焦距与后镜组12的焦距比值大于-7且小于-3.4。
本实用新型具体实施例通过设置合适的前镜组与后镜组的焦距比值，即前镜组11的焦距与后镜组12的焦距比值大于-7且小于-3.4，以及采用超低色散的透镜，即第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65，能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
具体地，如图1所示，本实用新型具体实施例前镜组11包括按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜G1和第二胶合透镜G2，第二胶合透镜G2包括靠近物方的第五正透镜G21和远离物方的第二负透镜G22。本实用新型具体实施例中第四正透镜G1为朝向物方的弯月形结构。
具体地，如图1所示，本实用新型具体实施例后镜组12包括胶合棱镜组，胶合棱镜组包括第一棱镜121、第二棱镜122、设置于第一棱镜121和第二棱镜122胶合面上的光学薄膜(图中未示出)，光学薄膜用于反射和/或透过照射到该光学薄膜上的光。通过本实用新型具体实施例提供的胶合棱镜组能够实现双通道光路成像，通过切换不同种光学薄膜能够达到红外光与可见光分别同时成像，不同比例可见光分别同时成像。
优选地，本实用新型具体实施例中的第一棱镜121的截面形状为等腰直角三角形，第二棱镜122的截面形状为等腰直角三角形，具体实施时，本实用新型具体实施例中的第一棱镜121和第二棱镜122的大小相等。当然，在实际生产过程中，第一棱镜121和第二棱镜122还可以选择其它形状的分光棱镜，只要能保证将入射光分为两个通道的光即可，如图1所示，本实用新型具体实施例中的第一棱镜121和第二棱镜122将入射光分成了两个通道的光，其中一个通道的光照射到第一屏幕13，另一个通道的光照射到第二屏幕14。
本实用新型具体实施例前镜组11的焦距与后镜组12的焦距比值大于-7且小于-3.4，满足该关系使得此焦距下的镜头光学总长小型化，这种镜头因体积小可以实现较佳的抗振性能，可以较好地采集高解析力图像。
但实际应用时，镜头光学总长小型化后容易导致光线通过前镜组11中的第二胶合透镜G2时高度快速降低而产生大量的色差，这时就需要使用超低色散玻璃或衍射元件来降低色差。本实用新型具体实施例通过在后镜组中采用超低色散玻璃来实现低色差、较小的紫边效应，以及实现可见光与红外光共焦等技术要求，即本实用新型具体实施例通过设置第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65来实现低色差、较小的紫边效应。
另外，本实用新型具体实施例的镜头因仅有第四正透镜G1、第二胶合透镜G2、第一胶合透镜G3、第一正透镜G4和第二正透镜G5五个镜片单元和一个胶合棱镜组组成，因而镜头装配简单、合格率高，从而大幅降低了生产成本，具有良好的经济效益。
下面结合附图详细介绍本实用新型具体实施例提供的镜头。
实施例一：
如图1所示，本实用新型具体实施例提供的镜头包括：按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜G1、第二胶合透镜G2、第一胶合透镜G3、第一正透镜G4、第二正透镜G5和胶合棱镜组，以及位于第二胶合透镜G2和第一胶合透镜G3之间的光阑10；其中：第二胶合透镜G2包括靠近物方的第五正透镜G21和远离物方的第二负透镜G22，第一胶合透镜G3包括靠近物方的第一负透镜G31和远离物方的第三正透镜G32，胶合棱镜组包括第一棱镜121、第二棱镜122、设置于第一棱镜121和第二棱镜122胶合面上的光学薄膜。
本实用新型具体实施例镜头的光学数据如表1所示，表1中各种数值一般使用毫米(mm)作为长度单位，然而，由于按比例放大或者缩小尺寸的光学系统能够获得相似的光学性能，所以表1中的单位不局限于mm，其它任何合适的单位都能够使用。
表1
图1中，为了看清镜片部分，仅在胶合棱镜组及后续部分示出了光线走向，本实用新型具体实施提供的图1所示的镜头的球差曲线、像散曲线和畸变曲线如图2所示，图中S表示弧矢方向的场曲，T表示子午方向的场曲。
表1中面号的编号按照从物方到像方的顺序进行编号，如：第四正透镜G1靠近物方的一面的面号为1，远离物方的一面的面号为2；第五正透镜G21靠近物方的一面的面号为3，第二负透镜G22远离物方的一面的面号为5，第五正透镜G21和第二负透镜G22的胶合面的面号为4，以此类推，这里不再赘述。其中，表1中的折射率指d光折射率nd减1的数值，阿贝数指d光阿贝数vd乘以10000后得到的数值，折射率与阿贝数的数据由“.”符号分隔。
最后一片平板玻璃代表了对应的胶合棱镜组，对于1/2.7”尺寸的成像传感器来说，胶合棱镜组厚度合适范围为7.0-11.0。使用其它尺寸成像传感器的摄像机，其数值可以进行相应的缩放，镜头及相关数据缩放后，效果基本不变，本实用新型具体实施例中并不对胶合棱镜组厚度数值做具体限定。
根据表1中的数据可以得到：
f前＝-33.40，f后＝8.39。则：f前/f后＝-3.98；
v5＝95.1，v6＝68.6，v7＝68.6；
F数＝1.51，FOV＝33.9°。
其中：f前表示第四正透镜G1和第二胶合透镜G2组成的透镜组的焦距，f后表示第一胶合透镜G3、第一正透镜G4和第二正透镜G5组成的透镜组的焦距；v5表示第三正透镜G32的阿贝数，v6表示第一正透镜G4的阿贝数，v7表示第二正透镜G5的阿贝数；F数表示镜头的相对孔径，FOV表示镜头的全视场角。
本实用新型具体实施例一提供的镜头满足前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4，第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65，因此，本实用新型具体实施例一提供的镜头能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
具体地，本实用新型具体实施例中胶合棱镜组包括设置于第一棱镜121和第二棱镜122胶合面上的光学薄膜，当本实用新型具体实施例提供的镜头同时接收红外光与可见光时，本实用新型具体实施例中的光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光，透过率曲线如图3所示。
具体实施时，如图1和图3所示，此时沿光轴(即透镜的旋转对称轴)通道的第二屏幕14接收可见光，垂直光轴通道的第一屏幕13接收红外光，之后通过摄像机的现场可编程门阵列功能模块(Field-Programmable Gate Array，FPGA)将两个通道轻微失匹配的图像，应用特定的算法把图像匹配对准后，再经过图像融合算法的处理，最终得到含有红外光图像与可见光图像叠加的增强型图像，本实用新型具体实施例摄像机的现场可编程门阵列功能模块的具体处理方法与现有技术类似，这里不再赘述。
优选地，为了提高红外通道的像质，本实用新型具体实施例中的镜头中还设置有波长为850纳米的窄带滤光膜，如图4所示，该窄带滤光膜设置在与后镜组包括的透镜的光轴方向平行，即与第一屏幕13平行的第一棱镜121的表面。
具体地，当本实用新型具体实施例提供的镜头同时接收红外光与可见光时，本实用新型具体实施例中的光学薄膜还可以用于透过照射到该光学薄膜上的红外光，以及反射照射到该光学薄膜上的可见光，实现分别同时接收红外光与可见光的功能，这种实施方式与上面描述的光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光的实施方式类似，这里不再赘述。
优选地，为了提高红外通道的像质，本实用新型具体实施例中的镜头中还设置有波长为850纳米的窄带滤光膜，如图4所示，该窄带滤光膜设置在与后镜组包括的透镜的光轴方向垂直，即与第二屏幕14平行的第二棱镜122的表面。
具体地，本实用新型具体实施例提供的光学薄膜还可以包括叠层设置的第一光学薄膜和第二光学薄膜；第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的第一预设比例的可见光，反射照射到该光学薄膜上的第二预设比例的可见光以及反射照射到该光学薄膜上的红外光；第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光。
优选地，为了提高红外通道的像质，本实用新型具体实施例中的镜头中还设置有波长为850纳米的窄带滤光膜，如图4所示，该窄带滤光膜设置在与后镜组包括的透镜的光轴方向平行，即与第一屏幕13平行的第一棱镜121的表面。
具体地，本实用新型具体实施例提供的光学薄膜还可以包括叠层设置的第一光学薄膜和第二光学薄膜；第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的第一预设比例的红外光，反射照射到该光学薄膜上的第二预设比例的红外光以及反射照射到该光学薄膜上的可见光；第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的红外光，以及反射照射到该光学薄膜上的可见光。
优选地，为了提高红外通道的像质，本实用新型具体实施例中的镜头中还设置有波长为850纳米的窄带滤光膜，如图4所示，该窄带滤光膜设置在与后镜组包括的透镜的光轴方向垂直，即与第二屏幕14平行的第二棱镜122的表面。
具体实施时，以第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的第一预设比例的可见光，反射照射到该光学薄膜上的第二预设比例的可见光以及反射照射到该光学薄膜上的红外光；第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光为例，如图1、图3和图5所示。
例如：本实用新型具体实施例中的第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的80％的可见光，反射照射到该光学薄膜上的20％的可见光以及反射照射到该光学薄膜上的红外光，如图5所示；第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光，如图3所示。如图1所示，仅采用第一光学薄膜后红外反射光会有少量进入平行于光轴的通道，这时可以使用第二光学薄膜截止红外光，此时两个通道得到可见光能量比例为4：1，通过这种方式，可以在相同曝光时间内，得到4：1的曝光量，再经过图像的匹配、融合处理，得到宽动态的图像，当然，可以使用其它比例的第一光学薄膜得到其它动态比例的图像。
当然，在实际应用中，本实用新型具体实施例还可以在胶合棱镜组包括设置的第一棱镜121和第二棱镜122的胶合面上设置更多功能薄膜，当对几个胶合棱镜组施以不同功能的光学薄膜后，对几个棱镜组进行切换，能在两通道摄像机上获得多种功能。
实施例二：
如图6所示，本实用新型具体实施例提供的镜头包括：按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜G1、第二胶合透镜G2、第一胶合透镜G3、第一正透镜G4、第二正透镜G5和胶合棱镜组，以及位于第二胶合透镜G2和第一胶合透镜G3之间的光阑10；其中：第二胶合透镜G2包括靠近物方的第五正透镜G21和远离物方的第二负透镜G22，第一胶合透镜G3包括靠近物方的第一负透镜G31和远离物方的第三正透镜G32，胶合棱镜组包括第一棱镜121、第二棱镜122、设置于第一棱镜121和第二棱镜122胶合面上的光学薄膜。
本实用新型具体实施例二镜头的光学数据如表2所示，表2中各种数值的单位采用与表1中的各种数值的单位相同的单位。
表2
| 面号 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率.阿贝数 |
| 1 | 21.586 | 2.871 | 917613.215111 |
| 2 | 74.095 | 0.100 | |
| 3 | 12.798 | 4.736 | 650469.338951 |
| 4 | -85.368 | 3.240 | 846670.237912 |
| 5 | 4.422 | 6.500 | |
| 光阑 | 平面 | 0.312 | |
| 7 | -17.114 | 2.984 | 605916.361769 |
| 8 | 15.943 | 4.126 | 437001.951004 |
| 9 | -7.040 | 0.100 | |
| 10 | 28.862 | 1.785 | 496997.816084 |
| 11 | -25.697 | 0.100 | |
| 12 | 10.902 | 1.795 | 592824.686244 |
| 13 | 51.816 | 3.276 | |
| 14 | 平面 | 9.000 | 516798.641983 |
| 15 | 平面 | 2.074 |
本实用新型具体实施提供的图6所示的镜头的球差曲线、像散曲线和畸变曲线如图7所示，表2中面号的编号方式与表1相同，这里不再赘述。
根据表2中的数据可以得到：
f前＝-30.17，f后＝8.28。则：f前/f后＝-3.64；
v5＝95.1，v6＝81.6，v7＝68.6；
F数＝1.62，FOV＝33.8°
本实用新型具体实施例二提供的镜头满足前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4，第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65，因此，本实用新型具体实施例二提供的镜头能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
另外，本实用新型具体实施例二中也可以在胶合棱镜组包括的第一棱镜121和第二棱镜122的胶合面上设置与实施例一相同功能的光学薄膜，这里不再赘述。
实施例三：
如图8所示，本实用新型具体实施例提供的镜头包括：按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜G1、第二胶合透镜G2、第一胶合透镜G3、第一正透镜G4、第二正透镜G5和胶合棱镜组，以及位于第二胶合透镜G2和第一胶合透镜G3之间的光阑10；其中：第二胶合透镜G2包括靠近物方的第五正透镜G21和远离物方的第二负透镜G22，第一胶合透镜G3包括靠近物方的第一负透镜G31和远离物方的第三正透镜G32，胶合棱镜组包括第一棱镜121、第二棱镜122、设置于第一棱镜121和第二棱镜122胶合面上的光学薄膜。
本实用新型具体实施例三镜头的光学数据如表3所示，表3中各种数值的单位采用与表1中的各种数值的单位相同的单位。
表3
本实用新型具体实施提供的图8所示的镜头的球差曲线、像散曲线和畸变曲线如图9所示，表3中面号的编号方式与表1相同，这里不再赘述。
根据表3中的数据可以得到：
f前＝-44.74，f后＝8.01。则：f前/f后＝-5.58；
v5＝81.6，v6＝68.6，v7＝75.5；
F数＝1.65，FOV＝33.9°
本实用新型具体实施例三提供的镜头满足前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4，第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65，因此，本实用新型具体实施例三提供的镜头能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
另外，本实用新型具体实施例三中也可以在胶合棱镜组包括的第一棱镜121和第二棱镜122的胶合面上设置与实施例一相同功能的光学薄膜，这里不再赘述。
实施例四：
如图10所示，本实用新型具体实施例提供的镜头包括：按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜G1、第二胶合透镜G2、第一胶合透镜G3、第一正透镜G4、第二正透镜G5和胶合棱镜组，以及位于第二胶合透镜G2和第一胶合透镜G3之间的光阑10；其中：第二胶合透镜G2包括靠近物方的第五正透镜G21和远离物方的第二负透镜G22，第一胶合透镜G3包括靠近物方的第一负透镜G31和远离物方的第三正透镜G32，胶合棱镜组包括第一棱镜121、第二棱镜122、设置于第一棱镜121和第二棱镜122胶合面上的光学薄膜。
本实用新型具体实施例四镜头的光学数据如表4所示，表4中各种数值的单位采用与表1中的各种数值的单位相同的单位。
表4
| 面号 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率.阿贝数 |
| 1 | 18.755 | 2.869 | 917613.215111 |
| 2 | 50.385 | 0.100 | |
| 3 | 11.769 | 3.955 | 835350.271875 |
| 4 | -120.871 | 2.710 | 922866.208821 |
| 5 | 4.399 | 6.500 | |
| 光阑 | 平面 | 0.312 | |
| 7 | -14.411 | 5.090 | 809733.410555 |
| 8 | 13.154 | 2.706 | 496997.816084 |
| 9 | -9.485 | 0.100 | |
| 10 | 32.269 | 2.382 | 496997.816084 |
| 11 | -9.769 | 0.100 | |
| 12 | 10.336 | 1.827 | 550323.754963 |
| 13 | 38.735 | 3.284 | |
| 14 | 平面 | 9.000 | 516798.641983 |
| 15 | 平面 | 2.074 |
本实用新型具体实施提供的图10所示的镜头的球差曲线、像散曲线和畸变曲线如图11所示，表4中面号的编号方式与表1相同，这里不再赘述。
根据表4中的数据可以得到：
f前＝-41.93，f后＝8.04。则：f前/f后＝-5.21；
v5＝81.6，v6＝81.6，v7＝75.5；
F数＝1.48，FOV＝33.7°
本实用新型具体实施例四提供的镜头满足前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4，第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65，因此，本实用新型具体实施例四提供的镜头能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
另外，本实用新型具体实施例四中也可以在胶合棱镜组包括的第一棱镜121和第二棱镜122的胶合面上设置与实施例一相同功能的光学薄膜，这里不再赘述。
实施例五：
如图12所示，本实用新型具体实施例提供的镜头包括：按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜G1、第二胶合透镜G2、第一胶合透镜G3、第一正透镜G4、第二正透镜G5和胶合棱镜组，以及位于第二胶合透镜G2和第一胶合透镜G3之间的光阑10；其中：第二胶合透镜G2包括靠近物方的第五正透镜G21和远离物方的第二负透镜G22，第一胶合透镜G3包括靠近物方的第一负透镜G31和远离物方的第三正透镜G32，胶合棱镜组包括第一棱镜121、第二棱镜122、设置于第一棱镜121和第二棱镜122胶合面上的光学薄膜。
本实用新型具体实施例五镜头的光学数据如表5所示，表5中各种数值的单位采用与表1中的各种数值的单位相同的单位。
表5
| 面号 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率.阿贝数 |
| 1 | 16.227 | 4.075 | 945958.179439 |
| 2 | 41.898 | 0.100 | |
| 3 | 13.028 | 4.005 | 804011.465684 |
| 4 | -179.241 | 2.416 | 922860.208804 |
| 5 | 4.617 | 6.500 | |
| 光阑 | 平面 | 0.312 | |
| 7 | -9.984 | 5.341 | 659524.465955 |
| 8 | 6.860 | 3.137 | 437001.951004 |
| 9 | -7.155 | 0.500 | |
| 10 | 13.720 | 2.366 | 553319.716846 |
| 11 | -14.882 | 1.065 | |
| 12 | -17.854 | 1.834 | 592824.686244 |
| 13 | -9.335 | 3.285 | |
| 14 | 平面 | 9.000 | 516798.641983 |
| 15 | 平面 | 2.065 |
本实用新型具体实施提供的图12所示的镜头的球差曲线、像散曲线和畸变曲线如图13所示，表5中面号的编号方式与表1相同，这里不再赘述。
根据表5中的数据可以得到：
f前＝-53.67，f后＝7.80。则：f前/f后＝-6.88；
v5＝95.1，v6＝71.7，v7＝68.6；
F数＝1.78，FOV＝33.3°
本实用新型具体实施例五提供的镜头满足前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4，第三正透镜G32的阿贝数大于75，第一正透镜G4的阿贝数大于65，第二正透镜G5的阿贝数大于65，因此，本实用新型具体实施例五提供的镜头能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
另外，本实用新型具体实施例五中也可以在胶合棱镜组包括的第一棱镜121和第二棱镜122的胶合面上设置与实施例一相同功能的光学薄膜，这里不再赘述。
为了减小减振(即防抖)时的偏心像差，本实用新型具体实施例中的第一正透镜G4，即面10和面11使用非球面的表面，使用的非球面方程为：
其中，小写字母c表示曲率半径的倒数，而曲率半径数值已经罗列于表5中，r为孔径值，Z为矢高值。
其中，k,A,B,C,D数值见表6：
表6
| 面10 | 面11 | |
| k | 0.000000E+00 | -3.499450E+00 |
| A | -2.832666E-04 | -1.629490E-04 |
| B | -5.830402E-06 | -4.445643E-06 |
| C | 1.920398E-07 | 6.171577E-08 |
| D | -1.959768E-09 | -3.499450E+00 |
本实用新型具体实施例通过仅将第一正透镜G4垂直于光轴移动，移动方向如图12中的黑色双向箭头方向所示，即该方向为图中的上下方向，可以减小由相机抖动引起的像面上的图像模糊。为了减小减振(即防抖)时所产生的偏心像差，第一正透镜G4使用了非球面表面类型。
图像的移动量等于镜头的系统焦距乘以镜头旋转角度θ的正切值，即f·tanθ。当进行减振时，图像的移动量与减振透镜单元的移动量的比例，称之为减振系数Q。
在本实施例中，减振系数Q为0.9673，系统焦距为11.5，能够通过将G4透镜单元垂直移动数值(f·tanθ)/Q＝0.083来校正0.40°的图像旋转模糊。图14是针对0.40°的旋转进行减振时的子午横向像差曲线图，图中d表示可见光主波长587nm、850表示波长850nm。
综上所述，本实用新型具体实施例提供了一种镜头，包括靠近物方的前镜组、远离物方的后镜组、位于前镜组和后镜组之间的光阑；后镜组包括按照从物方到像方的顺序设置的第一胶合透镜、第一正透镜和第二正透镜，第一胶合透镜包括靠近物方的第一负透镜和远离物方的第三正透镜；其中：第三正透镜的阿贝数大于75，第一正透镜的阿贝数大于65，第二正透镜的阿贝数大于65；前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4。本实用新型具体实施例通过设置合适的前镜组与后镜组的焦距比值，即前镜组的焦距与后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4，以及采用超低色散的透镜，即第三正透镜的阿贝数大于75，第一正透镜的阿贝数大于65，第二正透镜的阿贝数大于65，能够实现红外光与可见光的共焦，以及能够满足高解析力的要求。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种镜头，其特征在于，包括靠近物方的前镜组、远离物方的后镜组、位于所述前镜组和所述后镜组之间的光阑；
所述后镜组包括按照从物方到像方的顺序设置的第一胶合透镜、第一正透镜和第二正透镜，所述第一胶合透镜包括靠近物方的第一负透镜和远离物方的第三正透镜；其中：
所述第三正透镜的阿贝数大于75，所述第一正透镜的阿贝数大于65，所述第二正透镜的阿贝数大于65；
所述前镜组的焦距与所述后镜组的焦距比值大于-7且小于-3.4。
2.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述前镜组包括按照从物方到像方的顺序设置的第四正透镜和第二胶合透镜，所述第二胶合透镜包括靠近物方的第五正透镜和远离物方的第二负透镜。
3.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述后镜组包括胶合棱镜组，所述胶合棱镜组包括第一棱镜、第二棱镜、设置于所述第一棱镜和所述第二棱镜胶合面上的光学薄膜，所述光学薄膜用于反射和/或透过照射到该光学薄膜上的光。
4.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述第一棱镜的截面形状为等腰直角三角形，所述第二棱镜的截面形状为等腰直角三角形。
5.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光。
6.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的红外光，以及反射照射到该光学薄膜上的可见光。
7.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述光学薄膜包括叠层设置的第一光学薄膜和第二光学薄膜；
所述第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的第一预设比例的可见光，反射照射到该光学薄膜上的第二预设比例的可见光以及反射照射到该光学薄膜上的红外光；所述第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的可见光，以及反射照射到该光学薄膜上的红外光。
8.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述光学薄膜包括叠层设置的第一光学薄膜和第二光学薄膜；
所述第一光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的第一预设比例的红外光，反射照射到该光学薄膜上的第二预设比例的红外光以及反射照射到该光学薄膜上的可见光；所述第二光学薄膜用于透过照射到该光学薄膜上的红外光，以及反射照射到该光学薄膜上的可见光。
9.根据权利要求5或7所述的镜头，其特征在于，还包括波长为850纳米的窄带滤光膜，所述窄带滤光膜设置在与所述后镜组包括的透镜的光轴方向平行的所述第一棱镜或所述第二棱镜的表面。
10.根据权利要求6或8所述的镜头，其特征在于，还包括波长为850纳米的窄带滤光膜，所述窄带滤光膜设置在与所述后镜组包括的透镜的光轴方向垂直的所述第一棱镜或所述第二棱镜的表面。
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