CN209707794U - 一种光学成像镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头技术领域，特别地涉及一种光学成像镜头，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七透镜、光阑、第八透镜和第九透镜；第一透镜具正屈光率，其物侧面为凸面；第二透镜和第三透镜相互胶合形成第一胶合透镜，第一胶合透镜具负屈光率；第四透镜和第五透镜相互胶合形成第二胶合透镜，第二胶合透镜具正屈光率；第六透镜和第七透镜相互胶合形成第三胶合透镜，第三胶合透镜具正屈光率；第八透镜和第九透镜相互胶合形成第四胶合透镜，第四胶合透镜具负屈光率；第八透镜的物侧面为凸面，第九透镜的像侧面为凹面。本实用新型具有长焦距摄远、分辨率和解像力高、色差小、色彩还原度高的优点。

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日益增高。

作为光学成像镜头中的一种，长焦镜头的焦距长，视角小，在底片上成像大，所以在同一距离上能拍出比标准镜头更大的影象，适合于拍摄远处的对象。但一般的长焦镜头画质差，容易失焦，造成画面模糊；且很难将各色光聚焦在同一点，色差较大，影响成像质量，已无法满足消费者日益增长的要求。

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、光阑、第八透镜和第九透镜；该第一透镜至第九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；

该第二透镜和第三透镜相互胶合形成第一胶合透镜，该第一胶合透镜具负屈光率；

该第四透镜和第五透镜相互胶合形成第二胶合透镜，该第二胶合透镜具正屈光率；

该第六透镜和第七透镜相互胶合形成第三胶合透镜，该第三胶合透镜具正屈光率；

该第八透镜和第九透镜相互胶合形成第四胶合透镜，该第四胶合透镜具负屈光率；

该第八透镜的物侧面为凸面，该第九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九片。

进一步的，该第一透镜的像侧面为凸面。

进一步的，该第二透镜具正屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凸面；

该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为凹面，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；

该第七透镜具负屈光率，该第七透镜的物侧面为凹面，该第七透镜的像侧面为凸面；

该第八透镜具负屈光率，该第八透镜的像侧面为凹面；

该第九透镜具正屈光率，该第九透镜的物侧面为凸面。

进一步的，还包括补偿片，所述补偿片设置在第九透镜和成像面之间的光轴上，所述补偿片包括相互切换的可见光补偿片和红外补偿片，所述可见光补偿片的厚度为0.3mm，红外补偿片的厚度为0.21mm。

进一步的，该光学成像镜头还满足：-2<f1/f<2，其中，f1为该第一透镜的焦距，f为该光学成像镜头的焦距。

进一步的，该光学成像镜头还满足：vd2≥50，vd3≤30，且vd2-vd3＞30，其中，vd2和vd3分别表示该第二透镜和第三透镜在d线的色散系数。

更进一步的，该光学成像镜头还满足：vd6≤30，vd7≥50，且vd7-vd6＞30，其中，vd6和vd7分别表示该第六透镜和第七透镜在d线的色散系数。

更进一步的，该光学成像镜头还满足：vd8≤40，vd9≥80，且vd9-vd8＞30，其中，vd8和vd9分别表示该第八透镜和第九透镜在d线的色散系数。

进一步的，该光学成像镜头还满足：1＜ALT/ALG＜5，其中，ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第九透镜在该光轴上的九个透镜厚度的总和。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用九片透镜，并通过对各个透镜的屈光率以及面型排列设计，具有长焦距，分辨率达200lp/mm＞0.3，4K画质，高解析，色差矫正较好(色差＜3μm)，远摄时，保证色彩还原度高的优点。

此外，本实用新型采用0.3mm可见光补偿片和0.21mm红外补偿片，实现可见和红外在同一焦平面上，达到日夜共焦的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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0.435-0.656μm的MTF图；

图3为本实用新型实施例一的红外850nm的MTF图；

图4为本实用新型实施例一的0.435-0.656μm的离焦曲线图；

图5为本实用新型实施例一的红外850nm的离焦曲线图；

图6为本实用新型实施例一的垂轴色差曲线图；

图7为本实用新型实施例二的结构示意图；

图8为本实用新型实施例二的0.435-0.656μm的MTF图；

图9为本实用新型实施例二的红外850nm的MTF图；

图10为本实用新型实施例二的0.435-0.656μm的离焦曲线图；

图11为本实用新型实施例二的红外850nm的离焦曲线图；

图12为本实用新型实施例二的垂轴色差曲线图；

图13为本实用新型实施例三的结构示意图；

图14为本实用新型实施例三的0.435-0.656μm的MTF图；

图15为本实用新型实施例三的红外850nm的MTF图；

图16为本实用新型实施例三的0.435-0.656μm的离焦曲线图；

图17为本实用新型实施例三的红外850nm的离焦曲线图；

图18为本实用新型实施例三的垂轴色差曲线图；

图19本实用新型三个实施例的各个重要参数的数值表。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

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。

本实用新型提供一种光学成像镜头，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、光阑、第八透镜和第九透镜；该第一透镜至第九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；

该第二透镜和第三透镜相互胶合形成第一胶合透镜，该第一胶合透镜具负屈光率；

该第四透镜和第五透镜相互胶合形成第二胶合透镜，该第二胶合透镜具正屈光率；

该第六透镜和第七透镜相互胶合形成第三胶合透镜，该第三胶合透镜具正屈光率；

该第八透镜和第九透镜相互胶合形成第四胶合透镜，该第四胶合透镜具负屈光率；

该第八透镜的物侧面为凸面，该第九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九片。本实用新型采用九片透镜，并通过对各个透镜的屈光率以及面型排列设计，具有长焦距，分辨率达200lp/mm＞0.3，4K画质，高解析，色差矫正较好(色差＜3μm)，远摄时，保证色彩还原度高的优点。

本实用新型将光阑设置在第七透镜和第八透镜之间，可以大大缩短系统长度，也使得整体光线相对平缓，容差性和可制造性强。

优选的，该第一透镜的像侧面为凸面，进一步提高成像质量，并优化系统配置，但并不限于此，在一些实施例中，第一透镜的像侧面也可以采用其它面型。

优选的，该第二透镜具正屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凸面；该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为凹面，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；该第七透镜具负屈光率，该第七透镜的物侧面为凹面，该第七透镜的像侧面为凸面；该第八透镜具负屈光率，该第八透镜的像侧面为凹面；该第九透镜具正屈光率，该第九透镜的物侧面为凸面。进一步提高成像质量，并优化系统配置，但并不限于此，在一些实施例中，第二透镜至第七透镜、第八透镜的像侧面以及第九透镜的物侧面也可以采用其它面型。

优选的，还包括补偿片，所述补偿片设置在第九透镜和成像面之间的光轴上，所述补偿片包括相互切换的可见光补偿片和红外补偿片，所述可见光补偿片的厚度为0.3mm，红外补偿片的厚度为0.21mm。实现可见和红外在同一焦平面上，达到日夜共焦的效果。

优选的，该光学成像镜头还满足：-2<f1/f<2，其中，f1为该第一透镜的焦距，f为该光学成像镜头的焦距。有利于高像质的优化和结构的协调性。

优选的，该光学成像镜头还满足：vd2≥50，vd3≤30，且vd2-vd3＞30，其中，vd2和vd3分别表示该第二透镜和第三透镜在d线的色散系数，高低色散材料结合，有效控制色差，优化像质，提升系统性能。

优选的，该光学成像镜头还满足：vd6≤30，vd7≥50，且vd7-vd6＞30，其中，vd6和vd7分别表示该第六透镜和第七透镜在d线的色散系数，高低色散材料结合，保证长焦距下，进一步控制色差，提升像质，协调系统其它指标。

更优选的，该光学成像镜头还满足：vd8≤40，vd9≥80，且vd9-vd8＞30，其中，vd8和vd9分别表示该第八透镜和第九透镜在d线的色散系数，与第一胶合透镜和第三胶合透镜相配合，让系统的色差矫正到最佳状态，同时矫正其它像差，提升像质。

优选的，该光学成像镜头还满足：1＜ALT/ALG＜5，其中，ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第九透镜在该光轴上的九个透镜厚度的总和，控制系统长度及协调性，平衡像差。

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，一种光学成像镜头，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、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、光阑100、第八透镜8、第九透镜9、补偿片110和成像面120；该第一透镜1至第九透镜9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为凸面。

该第二透镜2具正屈光率，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为凸面。

该第三透镜3具负屈光率，该第三透镜3的物侧面31为凹面，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具负屈光率，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具负屈光率，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。

该第九透镜9具正屈光率，该第九透镜9的物侧面91为凸面，该第九透镜9的像侧面92为凹面。

第二透镜2和第三透镜3相互胶合形成第一胶合透镜，该第一胶合透镜具负屈光率；第四透镜4和第五透镜5相互胶合形成第二胶合透镜，该第二胶合透镜具正屈光率；该第六透镜6和第七透镜7相互胶合形成第三胶合透镜，该第三胶合透镜具正屈光率；该第八透镜8和第九透镜9相互胶合形成第四胶合透镜，该第四胶合透镜具负屈光率。

补偿片110包括相互切换的可见光补偿片和红外补偿片，所述可见光补偿片的厚度为0.3mm，红外补偿片的厚度为0.21mm。

本具体实施例中，第一透镜1至第九透镜9优选采用玻璃材料制成，当然，在其它实施例中，也可以采用塑胶等材料制成。

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

本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图19。

本具体实施例的MTF曲线请参阅图2和3，从图上可以看出对传函管控好，分辨率达200lp/mm＞0.3，4K画质，高解析；可见与红外850nm共焦性请参阅图4和5，可以看出可见光与红外共焦性好，实现可见和红外在同一焦平面上，达到日夜共焦的效果，垂轴色差曲线图请参阅图7，可出看出色差小，小于3μm。

本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝99.7mm，光圈值FNO＝2.4，视场角FOV＝5.2°，第一透镜1的物侧面11到成像面120在光轴I上的距离TTL＝105mm。

实施二

如图7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

本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图19。

本具体实施例的MTF曲线请参阅图8和9，从图上可以看出对传函管控好，分辨率达200lp/mm＞0.3，4K画质，高解析；可见与红外850nm共焦性请参阅图10和11，可以看出可见光与红外共焦性好，实现可见和红外在同一焦平面上，达到日夜共焦的效果，垂轴色差曲线图请参阅图12，可出看出色差小，小于3μm。

本具体实施例中，f＝99.8mm，FNO＝2.4，FOV＝5.2°，TTL＝105.14mm。

实施三

如图13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大致相同，仅第一透镜1的像侧面12为凹面，且各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数也不同。

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

本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图19。

本具体实施例的MTF曲线请参阅图14和15，从图上可以看出对传函管控好，分辨率达200lp/mm＞0.3，4K画质，高解析；可见与红外850nm共焦性请参阅图16和17，可以看出可见光与红外共焦性好，实现可见和红外在同一焦平面上，达到日夜共焦的效果，垂轴色差曲线图请参阅图18，可出看出色差小，小于3μm。

本具体实施例中，f＝99.7mm，FNO＝2.4，FOV＝5.2°，TTL＝105.03mm。

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 (9)

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、光阑、第八透镜和第九透镜；该第一透镜至第九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；

该第二透镜和第三透镜相互胶合形成第一胶合透镜，该第一胶合透镜具负屈光率；

该第四透镜和第五透镜相互胶合形成第二胶合透镜，该第二胶合透镜具正屈光率；

该第六透镜和第七透镜相互胶合形成第三胶合透镜，该第三胶合透镜具正屈光率；

该第八透镜和第九透镜相互胶合形成第四胶合透镜，该第四胶合透镜具负屈光率；

该第八透镜的物侧面为凸面，该第九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九片。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜的像侧面为凸面。

3.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜具正屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凸面；

该第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为凹面，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；

该第七透镜具负屈光率，该第七透镜的物侧面为凹面，该第七透镜的像侧面为凸面；

该第八透镜具负屈光率，该第八透镜的像侧面为凹面；

该第九透镜具正屈光率，该第九透镜的物侧面为凸面。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：还包括补偿片，所述补偿片设置在第九透镜和成像面之间的光轴上，所述补偿片包括相互切换的可见光补偿片和红外补偿片，所述可见光补偿片的厚度为0.3mm，红外补偿片的厚度为0.21mm。

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：-2<f1/f<2，其中，f1为该第一透镜的焦距，f为该光学成像镜头的焦距。

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：vd2≥50，vd3≤30，且vd2-vd3＞30，其中，vd2和vd3分别表示该第二透镜和第三透镜在d线的色散系数。

7.根据权利要求6所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：vd6≤30，vd7≥50，且vd7-vd6＞30，其中，vd6和vd7分别表示该第六透镜和第七透镜在d线的色散系数。

8.根据权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：vd8≤40，vd9≥80，且vd9-vd8＞30，其中，vd8和vd9分别表示该第八透镜和第九透镜在d线的色散系数。

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：1＜ALT/ALG＜5，其中，ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第九透镜在该光轴上的九个透镜厚度的总和。