CN209215725U - 一种光学成像镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头技术领域。本实用新型公开了一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第八透镜，第一透镜为具正屈光率的凸凹透镜；第二透镜为具负屈光率的凸凹透镜，第三透镜为具负屈光的平凹透镜；第四透镜为具正屈光率的凸凸透镜，第五透镜为具负屈光率的凹凹透镜；第六透镜为具正屈光率的凸凸透镜；第七透镜为具正屈光率的凹凸透镜，第八透镜为具正屈光率的凸凹透镜，且满足∣R71∣﹤43，∣R72∣＞20，∣R81∣＞10，∣R82∣＞25。本实用新型优化了杂散光，杂光鬼影能量比均在E‑7量级，全画面几乎无鬼影存在，成像质量好，且通光大，进光多，能量利用率高，低照夜视效果好。

Description

一种光学成像镜头

技术领域

本实用新型属于镜头技术领域，具体地涉及一种光学成像镜头。

背景技术

随着技术的不断进步，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，广泛应用在智能手机、平板电脑、视频会议、安防监控等各个领域，因此，对于光学成像镜头的要求也越来越高，除了要求小型化外，对光学性能和成像质量的改进也越来越注重。但现有的大部分光学成像镜头，其杂散光严重，影响成像效果，杂光鬼影容易造成图像误判，此外，现有的大部分光学成像镜头通光较小，低照差，在光线不好情形下，图像噪点多，不清晰。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种光学成像镜头用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、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；该第一透镜至第八透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；

该第一透镜具正屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；

该第二透镜具负屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凹面；

该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为平面，该第三透镜的像侧面为凹面；

该第四透镜具正屈光率，该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凸面；

该第五透镜具负屈光率，该第五透镜的物侧面为凹面，该第五透镜的像侧面为凹面；

该第六透镜具正屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面，该第六透镜的像侧面为凸面；

该第七透镜具正屈光率，该第七透镜的物侧面为凹面，该第七透镜的像侧面为凸面；

该第八透镜具正屈光率，该第八透镜的物侧面为凸面，该第八透镜的像侧面为凹面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述八片，且满足

∣R71∣﹤43，∣R72∣＞20，∣R81∣＞10，∣R82∣＞25，其中，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径，R72为第七透镜的像侧面的曲率半径，R81为第八透镜的物侧面的曲率半径，R82为第八透镜的像侧面的曲率半径。

进一步的，该第三透镜的像侧面与第四透镜的物侧面相互胶合，且满足：6<∣R34∣<10，∣R42∣＞40，其中，R34为该第三透镜和第四透镜的胶合面的曲率半径，R42为第四透镜的像侧面的曲率半径。

更进一步的，该第五透镜的像侧面与第六透镜的物侧面相互胶合，且满足：∣R56∣＞5，其中，R56为该第五透镜和第六透镜的胶合面的曲率半径。

进一步的，还包括光阑，所述光阑设置在第四透镜和第五透镜之间。

进一步的，该光学成像镜头还满足：1.75<nd1<2.00，其中，nd1为第一透镜在d线的折射率。

进一步的，该光学成像镜头还满足：1.75<nd1<2.0，40<vd1<50，1.75<nd2<1.85，40<vd2<50，1.5<nd3<1.7，50<vd3<70，1.85<nd4<2.05，20<vd4<30，1.85<nd5<2.05，17<vd5<25，1.6<nd6<1.8，50<vd6<70，1.65<nd7<1.85，50<vd7<70，1.65<nd8<1.85，30<vd8<50，其中，nd1、nd2、nd3、nd4、nd5、nd6、nd7、nd8分别表示该第一透镜至第八透镜在d线的折射率，vd1、vd2、vd3、vd4、vd5、vd6、vd7、vd8分别表示该第一透镜至第八透镜在d线的色散系数。

进一步的，该光学成像镜头还满足：1.5<T1<2.5，1.0<T2<2.0，6.0<T56<9.0，T7＞1.25，1.25＜T8<4.6，其中，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T56为该第五、第六透镜在该光轴上的厚度之和，T7为该第七透镜在该光轴上的厚度，T8为该第八透镜在该光轴上的厚度。

进一步的，该光学成像镜头还满足：2<ALG<5，其中，ALG为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的空气间隙总和。

进一步的，该光学成像镜头还满足：15<ALT<20，其中，ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度的总和。

进一步的，该光学成像镜头还满足：4<ALT/ALG<8，其中，ALG为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度的总和。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用8片透镜，并通过对各个透镜的凹凸曲面排列设计以及相关光学式限定，优化了杂散光，杂光鬼影能量比均在E-7量级，全画面几乎无鬼影存在；且光圈值FNO可达到1.4，相对照度RI>70％，通光大，进光多，能量利用率高，低照夜视效果好。

此外，本实用新型畸变小，且呈线性分布，图像几乎无形变，前端光学径<10mm，外形小巧。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的相对照度图；

图3为本实用新型实施例一的场曲和畸变示意图；

图4为本实用新型实施例一的0.495-0.635um的MTF图；

图5A为本实用新型实施例一的视场角度为0度的杂散光仿真图；

图5B为本实用新型实施例一的视场角度为20度的杂散光仿真图；

图5C为本实用新型实施例一的视场角度为40度的杂散光仿真图；

图5D为本实用新型实施例一的视场角度为60度的杂散光仿真图；

图6为本实用新型实施例二的结构示意图；

图7为本实用新型实施例二的相对照度图；

图8为本实用新型实施例二的场曲和畸变示意图；

图9为本实用新型实施例二的0.495-0.635umMTF图；

图10A为本实用新型实施例二的视场角度为0度的杂散光仿真图；

图10B为本实用新型实施例二的视场角度为20度的杂散光仿真图；

图10C为本实用新型实施例二的视场角度为40度的杂散光仿真图；

图10D为本实用新型实施例二的视场角度为60度的杂散光仿真图；

图11为本实用新型实施例三的结构示意图；

图12为本实用新型实施例三的相对照度图；

图13为本实用新型实施例三的场曲和畸变示意图；

图14为本实用新型实施例三的0.495-0.635umMTF图；

图15A为本实用新型实施例三的视场角度为0度的杂散光仿真图；

图15B为本实用新型实施例三的视场角度为20度的杂散光仿真图；

图15C为本实用新型实施例三的视场角度为40度的杂散光仿真图；

图15D为本实用新型实施例三的视场角度为60度的杂散光仿真图；

图16为本实用新型三个实施例的各个表达式的数值表。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

所说的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中，例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说，当R值为正时，判定为物侧面为凸面；当R值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当R值为正时，判定像侧面为凹面；当R值为负时，判定像侧面为凸面。

本实用新型公开了一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、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；该第一透镜至第八透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；

该第一透镜具正屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；

该第二透镜具负屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凹面；

该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为平面，易于加工，有助于减少镜片矢高管控,提升结构稳定性，该第三透镜的像侧面为凹面；

该第四透镜具正屈光率，该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凸面；

该第五透镜具负屈光率，该第五透镜的物侧面为凹面，该第五透镜的像侧面为凹面；

该第六透镜具正屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面，该第六透镜的像侧面为凸面；

该第七透镜具正屈光率，该第七透镜的物侧面为凹面，该第七透镜的像侧面为凸面；

该第八透镜具正屈光率，该第八透镜的物侧面为凸面，该第八透镜的像侧面为凹面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述八片，且满足

∣R71∣﹤43，∣R72∣＞20，∣R81∣＞10，∣R82∣＞25，其中，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径，R72为第七透镜的像侧面的曲率半径，R81为第八透镜的物侧面的曲率半径，R82为第八透镜的像侧面的曲率半径。采用八片透镜，并通过对各个透镜的凹凸曲面排列设计以及相关光学式限定，优化了杂散光，全画面几乎无鬼影存在；且通光大，进光多，能量利用率高，低照夜视效果好。

优选的，该第三透镜的像侧面与第四透镜的物侧面相互胶合，且满足：6<∣R34∣<10，∣R42∣＞40，其中，R34为该第三透镜和第四透镜的胶合面的曲率半径，R42为第四透镜的像侧面的曲率半径。进一步优化鬼影，控制鬼影出现。

优选的，该第五透镜的像侧面与第六透镜的物侧面相互胶合，且满足：∣R56∣＞5，其中，R56为该第五透镜和第六透镜的胶合面的曲率半径。结合第三透镜和第四透镜胶合，组成前后对称结构，可实现系统较小畸变，优化色差，实现较小前端口径及较短光学系统长度。

优选的，还包括光阑，所述光阑设置在第四透镜和第五透镜之间。可实现系统较低畸变，较短光学系统长度。

优选的，该光学成像镜头还满足：1.75<nd1<2.00，其中，nd1为第一透镜在d线的折射率，第一透镜优选采用玻璃材料制成。第一透镜采用高折射率玻璃材料，可实现该光学成像镜头具有较小前端口径(第一透镜通光口径D12＜10)，材料化学性质稳定，价格也相对低廉。

优选的，该光学成像镜头还满足：1.75<nd1<2.0，40<vd1<50，1.75<nd2<1.85，40<vd2<50，1.5<nd3<1.7，50<vd3<70，1.85<nd4<2.05，20<vd4<30，1.85<nd5<2.05，17<vd5<25，1.6<nd6<1.8，50<vd6<70，1.65<nd7<1.85，50<vd7<70，1.65<nd8<1.85，30<vd8<50，其中，nd2、nd3、nd4、nd5、nd6、nd7、nd8分别表示该第二透镜至第八透镜在d线的折射率，vd1、vd2、vd3、vd4、vd5、vd6、vd7、vd8分别表示该第一透镜至第八透镜在d线的色散系数。可实现在大通光下，优化到较好的色差，像质，整体光学结构搭配合理，加工性强，生产良率高，镜片材料化学稳定性高，易于加工。

优选的，该光学成像镜头还满足：1.5<T1<2.5，1.0<T2<2.0，6.0<T56<9.0，T7＞1.25，1.25＜T8<4.6，其中，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T56为该第五、第六透镜在该光轴上的厚度之和，T7为该第七透镜在该光轴上的厚度，T8为该第八透镜在该光轴上的厚度。有利于缩短光学成像镜头长度，且易于加工装配。

优选的，该光学成像镜头还满足：2<ALG<5，其中，ALG为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的空气间隙总和。有利于缩短光学成像镜头长度，且优化色差。

优选的，该光学成像镜头还满足：15<ALT<20，其中，ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度的总和。有利于缩短光学成像镜头长度，且易于加工装配。

优选的，该光学成像镜头还满足：4<ALT/ALG<8，其中，ALG为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度的总和。有利于缩短光学成像镜头长度，且优化光学性能。

优选的，第一透镜至第八透镜采用玻璃材料制成，但不限于此，在一些实施例中，也可以是塑胶等其它材料制成。

下面将以具体实施例对本实用新型的光学成像镜头进行详细说明。

实施一

如图1所示，本实施例的光学成像镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴I依次包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、光阑9、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和成像面10；该第一透镜1至第八透镜8各自包括一朝向物侧A1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧A2且使成像光线通过的像侧面；

该第一透镜1具正屈光率，该第一透镜1的物侧面11为凸面，该第一透镜1的像侧面12为凹面；

该第二透镜2具负屈光率，该第二透镜2的物侧面21为凸面，该第二透镜2的像侧面22为凹面；

该第三透镜3具负屈光率，该第三透镜3的物侧面31为平面，该第三透镜3的像侧面32为凹面；

该第四透镜4具正屈光率，该第四透镜4的物侧面41为凸面，该第四透镜4的像侧面42为凸面；

该第五透镜5具负屈光率，该第五透镜5的物侧面51为凹面，该第五透镜5的像侧面52为凹面；

该第六透镜6具正屈光率，该第六透镜6的物侧面61为凸面，该第六透镜6的像侧面62为凸面；

该第七透镜7具正屈光率，该第七透镜7的物侧面71为凹面，该第七透镜7的像侧面72为凸面；

该第八透镜8具正屈光率，该第八透镜8的物侧面81为凸面，该第八透镜8的像侧面82为凹面；

本具体实施例中，第三透镜3和第四透镜4为胶合透镜，第五透镜5和第六透镜6为胶合透镜。

本具体实施例的详细光学数据如表1-1所示。

表1-1实施例一的详细光学数据

本具体实施例的其它相关条件表达式的数值请参考图16，其中，T34为该第三、第五透镜在该光轴上的厚度之和，G12为该第一透镜1到该第二透镜2在光轴I上的空气间隙，G23为该第二透镜2到该第三透镜3在光轴I上的空气间隙，G67为该第六透镜6到该第七透镜7在光轴I上的空气间隙，G78为该第七透镜7到该第八透镜8在光轴I上的空气间隙，Gstop为该光阑9前后空气间隙总和。

本具体实施例的相对照度如图2所示，可以看出相对照度>70％，场曲及畸变图如图3(A)和图3(B)所示，可以看出畸变小，应用于传感器1/2.7英寸上的畸变DIS<2.5％；解像力请参阅图4，从图上可以看出解像力好，视场角度为0度、20度、40度和60度的杂散光仿真分别如图5A、5B、5C和5D，可以看出几乎不存在明显的杂光、鬼影。

本具体实施例中，f＝6.8mm；FNO＝1.4，TTL＝27.8mm，其中，f为该光学成像镜头的焦距，FNO为光圈值，TTL为该第一透镜1到该成像面10在光轴I上的距离。

实施例二

如图6所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。

本具体实施例的详细光学数据如表2-1所示。

表2-1实施例二的详细光学数据

本具体实施例的其它相关条件表达式的数值请参考图16。

本具体实施例的相对照度如图7所示，可以看出相对照度>70％，场曲及畸变图如图8(A)和图8(B)所示，可以看出畸变小，应用于传感器1/2.7英寸上的畸变DIS<2.5％；解像力请参阅图9，从图上可以看出解像力好，视场角度为0度、20度、40度和60度的杂散光仿真分别如图10A、10B、10C和10D，可以看出几乎不存在明显的杂光、鬼影。

本具体实施例中，f＝6.8mm；FNO＝1.4，TTL＝27.7mm。

实施例三

如图11所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。

本具体实施例的详细光学数据如表3-1所示。

表3-1实施例三的详细光学数据

表面		曲率半径	厚度	材质	折射率	色散系数	焦距
								OBJ	被摄物面	平面	infinity
11	第一透镜	13.2	2.03	玻璃	1.80	46.6	21.0
								12		49.5	0.12
21	第二透镜	11.5	1.2	玻璃	1.81	40.9	-7.5
								22		3.8	1.46
31	第三透镜	INF	0.65	玻璃	1.58	57.5	-11.4
								32		6.5	0
41	第四透镜	6.5	1.38	玻璃	2.00	25.4	6.1
								42		-86.2	0.05
9	光阑	INF	1.91
								51	第五透镜	-10	4.45	玻璃	1.92	20.9	-5.4
52		12	0
								61	第六透镜	12	2.44	玻璃	1.74	52.7	7.0
62		-8.4	0.1
								71	第七透镜	-42.1	1.89	玻璃	1.76	52.3	19.3
72		-17.1	0.1
								81	第八透镜	11.4	4.57	玻璃	1.79	44.2	22.3
82		26.4	5.92
								10	成像面	平面	-

本具体实施例的其它相关条件表达式的数值请参考图16。

本具体实施例的相对照度如图12所示，可以看出相对照度>70％，场曲及畸变图如图13(A)和图13(B)所示，可以看出畸变小，应用于传感器1/2.7英寸上的畸变DIS<2.5％；解像力请参阅图14，从图上可以看出解像力好，视场角度为0度、20度、40度和60度的杂散光仿真分别如图15A、15B、15C和15D，可以看出几乎不存在明显的杂光、鬼影。

本具体实施例中，f＝6.8mm；FNO＝1.4，TTL＝28.2mm。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光学成像镜头，其特征在于：从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、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；该第一透镜至第八透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；

该第一透镜具正屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；

该第二透镜具负屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凹面；

该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为平面，该第三透镜的像侧面为凹面；

该第四透镜具正屈光率，该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凸面；

该第五透镜具负屈光率，该第五透镜的物侧面为凹面，该第五透镜的像侧面为凹面；

该第六透镜具正屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面，该第六透镜的像侧面为凸面；

该第七透镜具正屈光率，该第七透镜的物侧面为凹面，该第七透镜的像侧面为凸面；

该第八透镜具正屈光率，该第八透镜的物侧面为凸面，该第八透镜的像侧面为凹面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述八片，且满足

∣R71∣﹤43，∣R72∣＞15，∣R81∣＞10，∣R82∣＞25，其中，R71为第七透镜的物侧面的曲率半径，R72为第七透镜的像侧面的曲率半径，R81为第八透镜的物侧面的曲率半径，R82为第八透镜的像侧面的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该第三透镜的像侧面与第四透镜的物侧面相互胶合，且满足：6<∣R34∣<10，∣R42∣＞40，其中，R34为该第三透镜和第四透镜的胶合面的曲率半径，R42为第四透镜的像侧面的曲率半径。

3.根据权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于，该第五透镜的像侧面与第六透镜的物侧面相互胶合，且满足：∣R56∣＞5，其中，R56为该第五透镜和第六透镜的胶合面的曲率半径。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：还包括光阑，所述光阑设置在第四透镜和第五透镜之间。

5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：1.75<nd1<2.00，其中，nd1为第一透镜在d线的折射率。

6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：1.75<nd1<2.0，40<vd1<50，1.75<nd2<1.85，40<vd2<50，1.5<nd3<1.7，50<vd3<70，1.85<nd4<2.05，20<vd4<30，1.85<nd5<2.05，17<vd5<25，1.6<nd6<1.8，50<vd6<70，1.65<nd7<1.85，50<vd7<70，1.65<nd8<1.85，30<vd8<50，其中，nd1、nd2、nd3、nd4、nd5、nd6、nd7、nd8分别表示该第一透镜至第八透镜在d线的折射率，vd1、vd2、vd3、vd4、vd5、vd6、vd7、vd8分别表示该第一透镜至第八透镜在d线的色散系数。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：1.5<T1<2.5，1.0<T2<2.0，6.0<T56<9.0，T7＞1.25，1.25＜T8<4.6，其中，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T56为该第五、第六透镜在该光轴上的厚度之和，T7为该第七透镜在该光轴上的厚度，T8为该第八透镜在该光轴上的厚度。

8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：2<ALG<5，其中，ALG为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的空气间隙总和。

9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：15<ALT<20，其中，ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度的总和。

10.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：4<ALT/ALG<8，其中，ALG为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度的总和。