CN209765145U - 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十一透镜，光阑设置在第四和第五透镜之间，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凹凹透镜；第四透镜为具正屈光率的凹凸透镜，第五透镜为具正屈光率的凸凸透镜；第六透镜为具负屈光率的凸凹透镜；第七透镜为具正屈光率的凸凸透镜，第八透镜为具正屈光率的凸凸透镜，第九透镜为具负屈光的凹凹透镜，第十透镜为具正屈光率的凸凸透镜，第十一透镜为具正屈光率的凸凹透镜。本实用新型具有大通光、低畸变、成像质量好、高解析度、大像面的优点。

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、智能机器人等各个领域，因此，对于光学成像镜头的要求也越来越高。但现有的大部分近摄机器视觉镜头的低照特性不好，在光线不好情形下，不可实现清晰的彩色图像；对畸管控不好，画面失真严重，还原性差；对传函管控不好，分辨率低，低解析，图像不均匀；像面较小。

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、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜；该第一透镜至第十一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凹面，该第四透镜的像侧面为凸面；

该第五透镜具正屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凸面；

该第六透镜具负屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面，该第六透镜的像侧面为凹面；

该第七透镜具正屈光率，该第七透镜的物侧面为凸面，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凸面；

该第九透镜具负屈光率，该第九透镜的物侧面为凹面，该第九透镜的像侧面为凹面；

该第十透镜具正屈光率，该第十透镜的物侧面为凸面，该第十透镜的像侧面为凸面；

该第十一透镜具正屈光率，该第十一透镜的物侧面为凸面，该第十一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十一片。

进一步的，该第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合。

更进一步的，该光学成像镜头还满足：Vd7≥53，Vd6≤26，Vd7-Vd6＞27，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。

进一步的，该第八透镜的像侧面与第九透镜的物侧面相互胶合。

更进一步的，该光学成像镜头还满足：Vd8≥53，Vd9≤26，Vd8-Vd9＞27，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：1.8<Nd1，其中，nd1为该第一透镜在d线的折射率。

进一步的，该光学成像镜头还满足：2.0<Nd3，其中，nd3为该第三透镜在d线的折射率。

进一步的，该光学成像镜头还满足：1.9<Nd4，1.9<Nd5，其中，Nd4和Nd5分别为该第四透镜和第五透镜在d线的折射率。

进一步的，该光学成像镜头还满足：D22/R22<1.75，其中，D22为该第二透镜的像侧面的通光口径，R22为该第二透镜的像侧面的曲率半径。

进一步的，该光学成像镜头还满足：ALT<30mm，ALG<28mm，ALT/ALG<1.2，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十一透镜在该光轴上的十一个透镜厚度的总和。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用十一片透镜，并通过对各个透镜进行相应设计，具有通光大，进光量多，在光线不好情形下，可较好的实现清晰的彩色图像；全视场分辨率高(可达180lp/mm)，保证图像的清晰度，整体像质均匀；对畸变进行严格的管控，画面失真被较大程度的抑制，还原性高；像面大(可大于8.95mm)，可支撑1/1.8＂像面的sensor的优点。

此外，本实用新型的视场色差小，紫边管控较好，色彩还原性好。

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0.435-0.656um的MTF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垂轴像差曲线图；

图5为本实用新型实施例二的0.435-0.656um的MTF图；

图6为本实用新型实施例二的场曲和畸变示意图；

图7为本实用新型实施例二的垂轴像差曲线图；

图8为本实用新型实施例三的0.435-0.656um的MTF图；

图9为本实用新型实施例三的场曲和畸变示意图；

图10为本实用新型实施例三的垂轴像差曲线图；

图11为本实用新型三个实施例的相关重要参数的数值表。

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(lensdatasheet)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、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜；该第一透镜至第十一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凹面，该第四透镜的像侧面为凸面；

该第五透镜具正屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凸面；

该第六透镜具负屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面，该第六透镜的像侧面为凹面；

该第七透镜具正屈光率，该第七透镜的物侧面为凸面，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凸面；

该第九透镜具负屈光率，该第九透镜的物侧面为凹面，该第九透镜的像侧面为凹面；

该第十透镜具正屈光率，该第十透镜的物侧面为凸面，该第十透镜的像侧面为凸面；

该第十一透镜具正屈光率，该第十一透镜的物侧面为凸面，该第十一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十一片，采用十一片透镜，并通过对各个透镜进行相应设计，具有通光大，进光量多，在光线不好情形下，可较好的实现清晰的彩色图像；全视场分辨率高(可达180lp/mm)，保证图像的清晰度，整体像质均匀；对畸变进行严格的管控，画面失真被较大程度的抑制，还原性高；像面大(可大于8.95mm)，可支撑1/1.8＂像面的sensor的优点。

优选的，该第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合，有效控制色差，优化像质，提升系统性能。

更优选的，该光学成像镜头还满足：Vd7≥53，Vd6≤26，Vd7-Vd6＞27，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，进一步有效控制色差，优化像质，提升系统性能。

优选的，该第八透镜的像侧面与第九透镜的物侧面相互胶合，有效控制色差，优化像质，提升系统性能。

更优选的，该光学成像镜头还满足：Vd8≥53，Vd9≤26，Vd8-Vd9＞27，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，更好地矫正色差。

优选的，该光学成像镜头还满足：1.8<Nd1，其中，nd1为该第一透镜在d线的折射率，在保证大像面、低畸变的前提下，便于近物距设计,同时材料为高折射率材料中价格相对低廉的材料。

优选的，该光学成像镜头还满足：2.0<Nd3，其中，nd3为该第三透镜在d线的折射率，有效平衡系统场曲与像散。

优选的，该光学成像镜头还满足：1.9<Nd4，1.9<Nd5，其中，Nd4和Nd5分别为该第四透镜和第五透镜在d线的折射率，提高MTF解析度。

优选的，该光学成像镜头还满足：D22/R22<1.75，其中，D22为该第二透镜的像侧面的通光口径，R22为该第二透镜的像侧面的曲率半径，在低畸变功能前提下，便于工艺加工。

优选的，该光学成像镜头还满足：ALT<30mm，ALG<28mm，ALT/ALG<1.2，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十一透镜在该光轴上的十一个透镜厚度的总和，以进一步缩短光学成像镜头的系统长度，且易于加工制造，优化系统配置。

优选的，第一透镜至第十一透镜采用玻璃材料制成，但并不限于此，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，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、光阑120、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜100、第十一透镜110、保护片130和成像面140；该第一透镜1至第十一透镜110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为凹面，该第四透镜4的像侧面42为凸面。

该第五透镜5具正屈光率，该第五透镜5的物侧面51为凸面，该第五透镜5的像侧面52为凸面。

该第六透镜6具负屈光率，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为凹面。

该第七透镜7具正屈光率，该第七透镜7的物侧面71为凸面，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为凸面。

该第九透镜9具负屈光率，该第九透镜9的物侧面91为凹面，该第九透镜9的像侧面95为凹面。

该第十透镜100具正屈光率，该第十透镜100的物侧面101为凸面，该第十透镜100的像侧面102为凸面。

该第十一透镜110具正屈光率，该第十一透镜110的物侧面111为凸面，该第十一透镜110的像侧面112为凹面。

本具体实施例中，第六透镜6和第七透镜7为胶合透镜，第八透镜8和第九透镜9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

本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图11。

本具体实施例的解像力请参阅图2，从图上可以看出解像力好，分辨率高，可达180lp/mm，保证图像的清晰度，整体像质均匀，场曲及畸变图如图3的(A)和(B)所示，可以看出畸变小，小于2.1％；垂轴像差曲线图请参阅图4，垂轴像差小。

本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝6.36mm；光圈值FNO＝1.5；像面Φ＝8.97mm；视场角FOV＝71°；工作物距为450mm。

实施例二

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11。

本具体实施例的解像力请参阅图5，从图上可以看出解像力好，分辨率高，可达180lp/mm，保证图像的清晰度，整体像质均匀，场曲及畸变图如图6的(A)和(B)所示，可以看出畸变小，小于2.0％；垂轴像差曲线图请参阅图7，垂轴像差小。

本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝6.36mm；光圈值FNO＝1.5；像面Φ＝8.98mm；视场角FOV＝71°；工作物距为450mm。

实施例三

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

本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图11。

本具体实施例的解像力请参阅图8，从图上可以看出解像力好，分辨率高，可达180lp/mm，保证图像的清晰度，整体像质均匀，场曲及畸变图如图9的(A)和(B)所示，可以看出畸变小，小于2.0％；垂轴像差曲线图请参阅图10，垂轴像差小。

本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝6.38mm；光圈值FNO＝1.5；像面Φ＝10.0mm；视场角FOV＝71°；工作物距为450mm。

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、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜；该第一透镜至第十一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凹面，该第四透镜的像侧面为凸面；

该第五透镜具正屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凸面；

该第六透镜具负屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面，该第六透镜的像侧面为凹面；

该第七透镜具正屈光率，该第七透镜的物侧面为凸面，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凸面；

该第九透镜具负屈光率，该第九透镜的物侧面为凹面，该第九透镜的像侧面为凹面；

该第十透镜具正屈光率，该第十透镜的物侧面为凸面，该第十透镜的像侧面为凸面；

该第十一透镜具正屈光率，该第十一透镜的物侧面为凸面，该第十一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十一片。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面相互胶合。

3.根据权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头还满足：Vd7≥53，Vd6≤26，Vd7-Vd6＞27，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。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第八透镜的像侧面与第九透镜的物侧面相互胶合。

5.根据权利要求4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≥53，Vd9≤26，Vd8-Vd9＞27，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。

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：1.8<Nd1，其中，nd1为该第一透镜在d线的折射率。

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：2.0<Nd3，其中，nd3为该第三透镜在d线的折射率。

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：1.9<Nd4，1.9<Nd5，其中，Nd4和Nd5分别为该第四透镜和第五透镜在d线的折射率。

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：D22/R22<1.75，其中，D22为该第二透镜的像侧面的通光口径，R22为该第二透镜的像侧面的曲率半径。

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：ALT<30mm，ALG<28mm，ALT/ALG<1.2，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十一透镜在该光轴上的十一个透镜厚度的总和。