CN209928119U

CN209928119U - 一种光学成像镜头

Info

Publication number: CN209928119U
Application number: CN201920912094.8U
Authority: CN
Inventors: 李雪慧; 上官秋和; 刘青天
Original assignee: Xiamen Li Ding Au Optronics Co
Current assignee: Xiamen Li Ding Au Optronics Co; Xiamen Leading Optics Co Ltd
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2029-06-18

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四透镜、光阑以及第五透镜至第九透镜；该第一透镜为具正屈光率的凸凹透镜；该第二透镜为具负屈光率的凸凹透镜；该第三透镜为具负屈光率的凹凹或平凹透镜；该第四透镜为具正屈光率的凸凹透镜；该第五透镜为具负屈光率的凸凹透镜；该第六透镜为具正屈光率的凸凹透镜；该第七透镜为正屈光率的凹凸透镜；该第八透镜为正屈光率的凸凸透镜；该第九透镜为具负屈光率的凹凹透镜。本实用新型具有长焦距、近工作物距、大像面、低畸变、高解像力、且兼顾不同物距的优点。

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越来越高，但现有的长焦距的近摄镜头，其像素不高，解像力差，图像不均匀；无法兼顾不同的物距使用，或其它物距解像力差；对畸变管控不好，画面失真严重，还原性差；且像面较小，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至第四透镜、光阑以及第五透镜至第九透镜；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，该第一透镜的像侧面为凹面；

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；

第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为凹面或平面，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凹面；

该第五透镜具负屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凹面；

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凹面；

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；

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，该光学成像镜头还满足：nd1＞1.8，其中，nd1为该第一透镜在d线的折射率。

更进一步的，该第八透镜的像侧面与该第九透镜的物侧面相互胶合，且6mm<R89<9mm，其中，R89为该第八透镜和第九透镜的胶合面的曲率半径。

进一步的，-2<f2/f<-1，其中，f2为第二透镜的焦距，f为该光学成像镜头的焦距。

进一步的，R32<5mm，R42>6.5mm，∣R32-R42∣>1.5mm，其中，R32为该第三透镜的像侧面的曲率半径，R42为该第四透镜的像侧面的曲率半径。

进一步的，R51-R52-T5>1mm，其中，R51为该第五透镜的物侧面的曲率半径，R52为该第五透镜的像侧面的曲率半径，T5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度。

进一步的，该第五透镜的像侧面与该第六透镜的物侧面相互胶合。

更进一步的，nd5＞1.9，其中，nd5为该第五透镜在d线的折射率。

进一步的，T1＜4mm，T2<1.3mm，T3<1.5mm，T4<5mm，T56<3.2mm，T7＜2.5mm，T89<4.2mm，T1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度，T2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度，T3为第三透镜在该光轴上的中心厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的中心厚度，T56为该第五透镜和第六透镜在该光轴上的中心厚度之和，T7为该第七透镜在该光轴上的中心厚度，T89为该第八透镜和第九透镜在该光轴上的中心厚度之和。

进一步的，ALT<21mm，ALG<13mm，ALT/ALG<1.7，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凹凸曲面排列设计，具有长焦距、近工作物距、大像面(像面>11.1mm)、高分辨率(全视场分辨率可达150lp/mm>0.3)、整体像质均匀、低畸变(畸变<0.51％)、物像形变小、还原性高、且兼顾不同物距(可兼顾75-500mm之间的任何物距，且全视场分辨率100lp/mm>0.1)的优点。

此外，本实用新型还具有视场色差小，紫边管控较好，色彩还原性好的优点。

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物距为150mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图3为本实用新型实施例一的物距为75mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图4为本实用新型实施例一的物距为500mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图5为本实用新型实施例一的场曲和畸变示意图；

图6为本实用新型实施例一的垂轴像差曲线图；

图7为本实用新型实施例二的物距为150mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图8为本实用新型实施例二的物距为75mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图9为本实用新型实施例二的物距为500mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图10为本实用新型实施例二的场曲和畸变示意图；

图11为本实用新型实施例二的垂轴像差曲线图；

图12为本实用新型实施例三的物距为150mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图13为本实用新型实施例三的物距为75mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图14为本实用新型实施例三的物距为500mm的0.435-0.656μm的MTF图；

图15为本实用新型实施例三的场曲和畸变示意图；

图16为本实用新型实施例三的垂轴像差曲线图；

图17本实用新型三个实施例的一些重要参数的数值表。

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四透镜、光阑以及第五透镜至第九透镜；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，该第一透镜的像侧面为凹面；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；第三透镜具负屈光率，该第三透镜的物侧面为凹面或平面，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凹面；该第五透镜具负屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凹面；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凹面；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；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凹凸曲面排列设计，具有长焦距、近工作物距、大像面、高分辨率、整体像质均匀、低畸变、物像形变小、还原性高、且兼顾不同物距的优点。

优选的，该光学成像镜头还满足：nd1＞1.8，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，有利于兼顾其它物距的设计,同时，材料的价格相对低廉。

更优选的，该第八透镜的像侧面与该第九透镜的物侧面相互胶合，且6mm<R89<9mm，其中，R89为该第八透镜和第九透镜的胶合面的曲率半径。结合第一透镜的高折射，可实现该光学成像镜头具有较大像面前提下具有较短光学系统长度，并优化像质。

优选的，-2<f2/f<-1，其中，f2为第二透镜的焦距，f为该光学成像镜头的焦距。进一步兼顾70-500mm物距设计，同时优化像质。

优选的，R32<5mm，R42>6.5mm，∣R32-R42∣>1.5mm，其中，R32为该第三透镜的像侧面的曲率半径，R42为该第四透镜的像侧面的曲率半径。可有效的管控第三透镜和第四透镜的轴偏敏感。

优选的，R51-R52-T5>1mm，其中，R51为该第五透镜的物侧面的曲率半径，R52为该第五透镜的像侧面的曲率半径，T5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度。避免第五透镜同心圆，便于加工。

优选的，该第五透镜的像侧面与该第六透镜的物侧面相互胶合。优化像质，提升系统性能。

更优选的，nd5＞1.9，其中，nd5为该第五透镜在d线的折射率。进一步优化像质，提升系统性能。

优选的，T1＜4mm，T2<1.3mm，T3<1.5mm，T4<5mm，T56<3.2mm，T7＜2.5mm，T89<4.2mm，T1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度，T2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度，T3为第三透镜在该光轴上的中心厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的中心厚度，T56为该第五透镜和第六透镜在该光轴上的中心厚度之和，T7为该第七透镜在该光轴上的中心厚度，T89为该第八透镜和第九透镜在该光轴上的中心厚度之和。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，ALT<21mm，ALG<13mm，ALT/ALG<1.7，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。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。

第一透镜至第九透镜可以采用玻璃或塑胶等材料制成。

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。

实施例一

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至第四透镜4、光阑100、第五透镜5至第九透镜9、保护片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为凹面。

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。

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；当然，在其它实施例中，该第三透镜3的物侧面31也可以是平面。

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为凹面。

该第五透镜5具负屈光率，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为凹面。

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为凹面。

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。

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92为凹面。

本具体实施例中，该第五透镜5的像侧面52与该第六透镜6的物侧面61相互胶合，该第八透镜8的像侧面82与该第九透镜9的物侧面91相互胶合。

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17。

本具体实施例的MTF曲线请参阅图2-4，从图上可以看出解像力好，分辨率高，全视场分辨率可达150lp/mm>0.3，保证图像的清晰度，整体像质均匀；可兼顾75-500mm之间的任何物距，且全视场分辨率100lp/mm>0.1；场曲及畸变图详见图5的(A)和(B)，可以看出畸变小，畸变<0.51％，垂轴像差曲线图请参阅图6，垂轴像差小。

本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝11.98mm，像面大小Φ＝11.3mm，工作物距为150mm，第一透镜1的物侧面11至成像面120在光轴I上的距离TTL＝33.03mm。

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17。

本具体实施例的MTF曲线请参阅图7-9，从图上可以看出解像力好，分辨率高，全视场分辨率可达150lp/mm>0.3，保证图像的清晰度，整体像质均匀，可兼顾75-500mm之间的任何物距，且全视场分辨率100lp/mm>0.1；场曲及畸变图详见图10的(A)和(B)，可以看出畸变小，畸变<0.50％，垂轴像差曲线图请参阅图11，垂轴像差小。

本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝11.97mm，像面大小Φ＝11.34mm，工作物距为150mm，第一透镜1的物侧面11至成像面120在光轴I上的距离TTL＝33.00mm。

实施例三

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17。

本具体实施例的MTF曲线请参阅图12-14，从图上可以看出解像力好，分辨率高，全视场分辨率可达150lp/mm>0.3，保证图像的清晰度，整体像质均匀，可兼顾75-500mm之间的任何物距，且全视场分辨率100lp/mm>0.1；场曲及畸变图详见图15的(A)和(B)，可以看出畸变小，畸变<0.50％，垂轴像差曲线图请参阅图16，垂轴像差小。

本具体实施例中，光学成像镜头的焦距f＝11.97mm，像面大小Φ＝11.30mm，工作物距为150mm，第一透镜1的物侧面11至成像面120在光轴I上的距离TTL＝33.05mm。

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

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至第四透镜、光阑以及第五透镜至第九透镜；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，该光学成像镜头还满足：nd1＞1.8，其中，nd1为该第一透镜在d线的折射率。

3.根据权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第八透镜的像侧面与该第九透镜的物侧面相互胶合，且6mm<R89<9mm，其中，R89为该第八透镜和第九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，该光学成像镜头还满足：-2<f2/f<-1，其中，f2为第二透镜的焦距，f为该光学成像镜头的焦距。

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：R32<5mm，R42>6.5mm，∣R32-R42∣>1.5mm，其中，R32为该第三透镜的像侧面的曲率半径，R42为该第四透镜的像侧面的曲率半径。

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：R51-R52-T5>1mm，其中，R51为该第五透镜的物侧面的曲率半径，R52为该第五透镜的像侧面的曲率半径，T5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜的像侧面与该第六透镜的物侧面相互胶合。

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：nd5＞1.9，其中，nd5为该第五透镜在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：T1＜4mm，T2<1.3mm，T3<1.5mm，T4<5mm，T56<3.2mm，T7＜2.5mm，T89<4.2mm，T1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度，T2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度，T3为第三透镜在该光轴上的中心厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的中心厚度，T56为该第五透镜和第六透镜在该光轴上的中心厚度之和，T7为该第七透镜在该光轴上的中心厚度，T89为该第八透镜和第九透镜在该光轴上的中心厚度之和。

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：ALT<21mm，ALG<13mm，ALT/ALG<1.7，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。