CN210181287U

CN210181287U - 一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头

Info

Publication number: CN210181287U
Application number: CN201920988585.0U
Authority: CN
Inventors: Shuang Shi; 时爽; Zhihui Wang; 王志辉; Jinglin Deng; 邓静林; Ning Li; 李宁
Original assignee: Hunan Dayoptronics Co Ltd
Current assignee: Hunan Dayoptronics Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-03-24
Anticipated expiration: 2029-06-28

Abstract

本实用新型公开了一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，包括沿物侧到像侧依次设置的负焦距的第一透镜、正焦距的第二透镜、正焦距的第三透镜、正焦距的第四透镜、负焦距的第五透镜、正焦距的第六透镜；所述第一透镜为塑料非球面透镜且朝向像侧的面为凹面，所述第二透镜、第四透镜和第五透镜均为弯月透镜且朝向像侧的面均为凸面，所述第三透镜为双凸透镜，所述第六透镜为塑料非球面的双凸透镜。本实用新型采用玻塑混合结构，减少了玻璃镜片数，降低了镜片的成本；采用的非球面镜片结构又可以很好的校正镜头的畸变和像差等要素，再通过将玻璃镜片和塑料非球面镜片合理配置组合，有效减小了镜头的畸变，提升了镜头的图像解析力，提高了成像质量。

Description

一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头。

背景技术

现有无畸变光学镜头，大多是全玻璃球面镜片结构，对于广角镜头而言，随着视场的加大，畸变也会迅速增加，由于玻璃球面镜片结构校正像差的变量数量有限，要减小畸变，往往需要更多的镜片组合才能达到较好的成像质量，但也因此会产生加工和装调困难，体积庞大、生产成本高等问题，所以，镜头的畸变越小，镜头的设计难度就越大，镜头生产成本自然就越高，以致于市面上的无畸变镜头卖价很高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本实用新型提出一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头。既减小光学镜头畸变，同时还降低生产成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，包括沿物侧到像侧依次设置的负焦距的第一透镜、正焦距的第二透镜、正焦距的第三透镜、正焦距的第四透镜、负焦距的第五透镜、正焦距的第六透镜；所述第一透镜为塑料非球面透镜且朝向像侧的面为凹面，所述第二透镜、第四透镜和第五透镜均为弯月透镜且朝向像侧的面均为凸面，所述第三透镜为双凸透镜，所述第六透镜为塑料非球面的双凸透镜。

进一步，所述第一透镜的焦距是f1，所述第六透镜的焦距是f6，其中-8<f1<-3.5，5<f6<9。

进一步，所述第四透镜的焦距是f4，第五透镜的焦距是f5，其中7<f4<10，-8<f5<-3。

进一步，所述第四透镜和第五透镜为一组胶合透镜。

进一步，所述第一透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的折射率分别为Nd1、Nd4、Nd5和Nd6，其中1.5<Nd1<1.55，1.5<Nd4<1.6，1.7<Nd5>1.85，1.5<Nd6<1.55。

进一步，所述第一透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的阿倍数分别为Vd1，Vd4，Vd5，Vd6，其中50<Vd1<60，60<Vd4<70，25<Vd5<30，50<Vd6<60。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用(4G+2P)即4片玻璃镜片+2片塑料非球面镜片混合式结构，最大化的减少了玻璃镜片数，降低了镜片的成本；而采用的非球面镜片结构又可以很好的校正镜头的畸变和像差等要素，再通过将4片玻璃镜片和2片塑料非球面镜片合理配置组合，有效的减小了镜头的畸变，还提升了图像解析力，提高了成像质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的透镜示意图；

图2为实用新型实施例MTF值的第一解析图；

图3为实用新型实施例MTF值的第二解析图；

图4为实用新型实施例的点列图；

图5为实用新型实施例的畸变图；

图6为实用新型实施例的场曲图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参照图1，本实用新型的一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，包括沿物侧到像侧依次设置的负焦距的第一透镜101、正焦距的第二透镜102、正焦距的第三透镜103、正焦距的第四透镜104、负焦距的第五透镜105、正焦距的第六透镜106；所述第一透镜101为塑料非球面透镜且朝向像侧的面为凹面，所述第二透镜102、第四透镜104和第五透镜105均为弯月透镜且朝向像侧的面均为凸面，所述第三透镜103为双凸透镜，所述第六透镜106为塑料非球面的双凸透镜。

具体地，第一透镜101的焦距为负，第二透镜102的焦距为正，第三透镜103的焦距为正，第四透镜104的焦距为正，第五透镜105的焦距为负，第六透镜106的焦距为正；其中，第一透镜101为塑料非球面透镜，也是弯月透镜，且朝向镜头成像的一侧为凹面，朝向实物的一侧为凸面，第二透镜102、第四透镜104和第五透镜105均为弯月透镜，且朝向镜头成像的一侧为凸面，朝向实物的一侧为凹面，第三透镜103和第六透镜106为双凸透镜，而且第六透镜106也是塑料非球面透镜。

所述第一透镜101的焦距是f1，所述第六透镜106的焦距是f6，其中-8<f1<-3.5，5<f6<9。具体地，第一透镜101和第六透镜106为塑料非球面的透镜，且第一透镜101的焦距f1满足条件：-8<f1<-3.5；第六透镜106的焦距f6满足条件：5<f6<9。

所述第四透镜104和第五透镜105为一组胶合透镜，所述第四透镜104的焦距是f4，第五透镜105的焦距是f5，其中7<f4<10,-8<f5<-3。具体地，第四透镜104和第五透镜105是胶合连接在一起的，且胶合后第五透镜105的弯月面朝向实物面，第四透镜104的弯月面也朝向实物面。且第四透镜104的焦距f4和第五透镜105焦距f5满足条件：7<f4<10，-8<f5<-3。

所述第一透镜101、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106的折射率分别为Nd1、Nd4、Nd5和Nd6，其中1.5<Nd1<1.55，1.5<Nd4<1.6，1.7<Nd5>1.85，1.5<Nd6<1.55。所述第一透镜101、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106的阿倍数分别为Vd1，Vd4，Vd5，Vd6，其中50<Vd1<60，60<Vd4<70，25<Vd5<30，50<Vd6<60。

具体地，第一透镜101折射率Nd1、第四透镜104的折射率Nd4、第五透镜105的折射率Nd5、第六透镜106的折射率Nd6满足如下条件：1.5<Nd1<1.55，1.5<Nd4<1.6，1.7<Nd5<1.85，1.5<Nd6<1.55；第一透镜101的阿倍数Vd1、第四透镜104的阿倍数Vd4、第五透镜105的阿倍数Vd5、第六透镜106的阿倍数Vd5满足如下条件：50<Vd1<60，60<Vd4<70，25<Vd5<30，50<Vd6<60。

在本实施例中，取视场角FOV＝83.6°，水平视场68.3°，镜头垂直视场54°，TV畸变＝1％，获得相关数据如下表(1)所示：

透镜	折射率(Nd)	阿倍数(Vd)	F值(f1-f6)
				透镜1	1.53	55.80	-4.91
透镜2	1.51	64.21	18.74
				透镜3	1.60	60.63	7.66
透镜4	1.57	62.95	8.07
				透镜5	1.80	25.47	-4.88
透镜6	1.53	55.80	7.62

表(1)

在上述表格(1)中，Nd为折射率，Vd为阿贝数，第一透镜101～第六透镜106的焦距依次为f1～f6。那么，由表(1)可得：-8<fi＝-4.91<-3.5，5<f6＝7.62<9；7<f4＝8.07<10，-8<f5＝-4.88<-3，均满足要求。

在本实施例中，第一透镜101的表面S1和S2、第六透镜组106的表面S11和S12为非球面，其非球面的相关数值依次列于表(2)：

K

A4

A6

A8

A10

A12

S1

-3.877

-3.135e-003

1.2682e-005

7.0462e-006

-4.322e-007

8.7224e-009

S2

-0.5802

-5.125e-003

-2.476e-004

-1.033e-004

1.5313e-005

-1.030e-006

S11

9.5087

-1.447e-004

3.691e-004

-1.863e-005

1.9959e-006

-3.837e-009

S12

-7.0703

-3.153e-004

4.7845e-004

9.8623e-006

-2.101e-006

3.317e-007

表(2)

在上述表格(2)中，K表示二次曲线常数，A4、A6……表示非球面修正系数。

如图2和图3所示，图2和图3为实施例MTF(Modulation TransferFunction，调制传递函数)值图。在本技术领域中，MTF值越接近1，说明镜头的性能越优异，其横坐标为空间频率，空间频率即以一个mm的范围内能呈现出多少条线来度量，其单位以lp/mm来表示，纵坐标是MTF值。横坐标可以设像场中心到测量点的距离，像场中某点与像场中心的距离越远，其MTF值可能下降的越多，因此以像场中心到像场边缘的距离为横坐标，可以反映镜头边缘的成像素质。另外，在偏离像场中心的位置，由沿切线方向的线条与沿径向方向的线条的正弦光栅所测得的MTF值是不同的。将平行于直径的线条产生的MTF曲线称为弧矢曲线，标为S(Sagittal)，而将平行于切线的线条产生的MTF曲线称为子午曲线，标为T(Meridional)。所以，MTF曲线一般有两条，即S曲线和T曲线，在图2、图3中，有多组以像场中心到像场边缘的距离为横坐标时MTF变化曲线，反映出本透镜有较好的解像能力。

图4为光学镜头对应的点列图，其质心半径及几何半径如图4所示，可实现较好的成像品质。图5为光学透镜系统可见光部分对应的畸变图，图中曲线越接近y轴，畸变率越小，其中光学畸变率可控制在0～6％范围以内。

透镜系统可见光部分对应的场曲图由五条曲线T和五条曲线S构成；其中，五条曲线T分别表示五个空间频率(20lp、40lp、60lp、80lp和120lp)下对应的子午光束的像差，五条曲线S分别表示五个空间频率(20lp、40lp、60lp、80lp和120lp)下对应的弧矢光束的像差，子午场曲值和弧矢场曲值越小，说明成像品质越好。如图6所示，子午场曲值控制在-0.05～0.05mm范围内，弧矢场曲值控制在-0.05～0.05mm范围以内。

在本实施例中，第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和滤光片107均在同一轴线上。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，其特征在于：包括沿物侧到像侧依次设置的负焦距的第一透镜(101)、正焦距的第二透镜(102)、正焦距的第三透镜(103)、正焦距的第四透镜(104)、负焦距的第五透镜(105)、正焦距的第六透镜(106)；所述第一透镜(101)为塑料非球面透镜且朝向像侧的面为凹面，所述第二透镜(102)、第四透镜(104)和第五透镜(105)均为弯月透镜且朝向像侧的面均为凸面，所述第三透镜(103)为双凸透镜，所述第六透镜(106)为塑料非球面的双凸透镜。

2.根据权利要求1所述的玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，其特征在于：所述第一透镜(101)的焦距是f1，所述第六透镜(106)的焦距是f6，其中-8<f1<-3.5，5<f6<9。

3.根据权利要求1所述的玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，其特征在于：所述第四透镜(104)的焦距是f4，第五透镜(105)的焦距是f5，其中7<f4<10，-8<f5<-3。

4.根据权利要求1所述的玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，其特征在于：所述第四透镜(104)和第五透镜(105)为一组胶合透镜。

5.根据权利要求1所述的玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，其特征在于：所述第一透镜(101)、第四透镜(104)、第五透镜(105)和第六透镜(106)的折射率分别为Nd1、Nd4、Nd5和Nd6，其中1.5<Nd1<1.55，1.5<Nd4<1.6，1.7<Nd5<1.85，1.5<Nd6<1.55。

6.根据权利要求1所述的玻塑混合的经济型无畸变光学镜头，其特征在于：所述第一透镜(101)、第四透镜(104)、第五透镜(105)和第六透镜(106)的阿倍数分别为Vd1，Vd4，Vd5，Vd6，其中50<Vd1<60，60<Vd4<70，25<Vd5<30，50<Vd6<60。