CN211086775U

CN211086775U - 一种光学成像镜头

Info

Publication number: CN211086775U
Application number: CN202020024273.0U
Authority: CN
Inventors: 上官秋和; 李雪慧; 刘青天
Original assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2030-01-07

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六透镜以及光阑，光阑设置在第三和第四透镜之间；该第一透镜为具负屈光率的凸凹透镜；该第二透镜为具负屈光率的凸凹透镜；该第三透镜具正屈光率，且物侧面为凸面；该第四透镜为具正屈光率的凸凸透镜；该第五透镜为具负屈光率的凹凸透镜；该第六透镜为具正屈光率的凸凹透镜；该第四透镜和第五透镜相互胶合。本实用新型具有广角，小型化，分辨率高，解像力均匀度好，日夜共焦性好，透镜数量较少，结构简单的优点。

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RGBIR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，被广泛应用在智能手机、平板电脑、视频会议、车载监控、安防监控等各个领域，因此，对光学成像镜头的要求也越来越高。对于应用在安防监控等领域的光学成像镜头，不仅要求其具有广角，且由于其需要日夜共用，因此，对其红外共焦性也要求较高，但现有的广角镜头，其日夜共焦性差，无法满足夜晚使用需求；解像力较差，分辨率不高；外径较大，总长较长，满足不了小型化需求；为实现高品质，所用镜片数量多，结构复杂；无法满足日益提高的要求。

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于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、光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜；该第一透镜至第六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；

该第一透镜具负屈光率，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；

该第三透镜具正屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面；

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凸面；该第四透镜的像侧面和该第五透镜的物侧面相互胶合；

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凹面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。

进一步的，该第三透镜的像侧面为平面。

进一步的，该光学成像镜头还满足：nd1＞1.85，R11＜22mm，其中，nd1为该第一透镜的折射率，R11为该第一透镜的物侧面的曲率半径。

进一步的，该光学成像镜头还满足：vd2＞60，其中，vd2为该第二透镜的色散系数。

进一步的，该光学成像镜头还满足：3mm＜∣R31∣＜8mm，1<∣f2/f3∣<2，其中，R31为该第三透镜的物侧面的曲率半径，f2为该第二透镜的焦距，f3为该第三透镜的焦距。

进一步的，该光学成像镜头还满足：vd4≥50，vd5≤25，且vd4-vd5＞25，其中，vd4和vd5分别为该第四透镜和第五透镜的色散系数。

进一步的，该光学成像镜头还满足：nd1＞1.85，30＜vd1＜45；1.4＜nd2＜1.7，vd2＞60；1.7＜nd3＜1.9，20＜vd3＜40；1.7＜nd6＜1.9，20＜vd6＜50，其中，nd1为该第一透镜的折射率，nd2为该第二透镜的折射率，nd3为该第三透镜的折射率，nd6为该第六透镜的折射率，vd1为该第一透镜的色散系数，vd2为该第二透镜的色散系数，vd3为该第三透镜的色散系数，vd6为该第六透镜的色散系数。

进一步的，该光学成像镜头还满足：0.5mm＜T1＜1.0mm，0.5mm＜T2<1.0mm，T3<3mm，T4<3mm，0.5mm＜T5<1.5mm，T6<3mm，其中，T1-T6分别为该第一透镜至第六透镜在光轴上的厚度。

进一步的，该光学成像镜头还满足：ALT<10mm，ALG<12mm，ALT/ALG<1，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六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型只采用六片透镜，通过对各个透镜进行相应设计，具有广角；小外径、短总长，轻重量；日夜几乎完全共焦，白天和夜晚均可实现高清画质；中心视场到边缘视场，都可实现高分辨率；在保证品质的同时，透镜数量少，结构简单的优点。

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可见光435-656nm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可见光435-656nm离焦曲线图；

图5为本实用新型实施例一的红外850nm离焦曲线图；

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可见光435-656nm的MTF图；

图8为本实用新型实施例二的红外850nm的MTF图；

图9为本实用新型实施例二的可见光435-656nm离焦曲线图；

图10为本实用新型实施例二的红外850nm离焦曲线图；

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可见光435-656nm的MTF图；

图13为本实用新型实施例三的红外850nm的MTF图；

图14为本实用新型实施例三的可见光435-656nm离焦曲线图；

图15为本实用新型实施例三的红外850nm离焦曲线图；

图16为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。

这里所说的「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、光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜；该第一透镜至第六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。

该第一透镜具负屈光率，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；该第三透镜具正屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面；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凸面；该第四透镜的像侧面和该第五透镜的物侧面相互胶合；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凹面；该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。

优选的，该第三透镜的像侧面为平面，利于结构设计的稳定性，使结构设计简单化。

优选的，该光学成像镜头还满足：nd1＞1.85，R11＜22mm，其中，nd1为该第一透镜的折射率，R11为该第一透镜的物侧面的曲率半径，有利于缩小第一透镜的外径和减小该光学成像镜头的总长。

优选的，该光学成像镜头还满足：vd2＞60，其中，vd2为该第二透镜的色散系数，采用低色散材料，实现日夜共焦，保证红外下的高清画质。

优选的，该光学成像镜头还满足：3mm＜∣R31∣＜8mm，1<∣f2/f3∣<2，其中，R31为该第三透镜的物侧面的曲率半径，f2为该第二透镜的焦距，f3为该第三透镜的焦距，提升光学成像镜头的分辨率，也可控制温漂。

优选的，该光学成像镜头还满足：vd4≥50，vd5≤25，且vd4-vd5＞25，其中，vd4和vd5分别为该第四透镜和第五透镜的色散系数，高低色散材料结合，进一步实现日夜共焦，使可见和红外在同一焦平面上均实现高分辨率。

优选的，该光学成像镜头还满足：nd1＞1.85，30＜vd1＜45；1.4＜nd2＜1.7，vd2＞60；1.7＜nd3＜1.9，20＜vd3＜40；1.7＜nd6＜1.9，20＜vd6＜50，其中，nd1为该第一透镜的折射率，nd2为该第二透镜的折射率，nd3为该第三透镜的折射率，nd6为该第六透镜的折射率，vd1为该第一透镜的色散系数，vd2为该第二透镜的色散系数，vd3为该第三透镜的色散系数，vd6为该第六透镜的色散系数，进一步实现高像质，达到镜头的较好品质。

优选的，该光学成像镜头还满足：0.5mm＜T1＜1.0mm，0.5mm＜T2<1.0mm，T3<3mm，T4<3mm，0.5mm＜T5<1.5mm，T6<3mm，其中，T1-T6分别为该第一透镜至第六透镜在光轴上的厚度，进一步控制该光学成像镜头的系统长度，实现小型化。

优选的，该光学成像镜头还满足：ALT<10mm，ALG<12mm，ALT/ALG<1，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六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和，以进一步缩短该光学成像镜头的系统长度，且易于加工制造，优化系统配置。

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、光阑7、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和成像面8；该第一透镜1至第六透镜6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具负屈光率，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具正屈光率，该第三透镜3的物侧面31为凸面，该第三透镜3的像侧面32为平面，当然，在其它实施例中，该第三透镜3的像侧面32也可以是凹面或凸面。

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为凸面。

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为凹面。

本具体实施例中，该第四透镜4的像侧面42和该第五透镜5的物侧面51相互胶合。

本具体实施例中，第一透镜1至第六透镜6均采用玻璃材质制成，但并不限于此，在其它实施例中，也可以是塑料等材质制成。

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16。

本具体实施例的解像力请参阅图2和3，可见与红外850nm共焦性请参阅图4和5，可以看出日夜几乎完全共焦，白天和夜晚均可实现高清画质，中心视场到边缘视场，都可实现高分辨率。

本具体实施例中，f＝1.93mm，FNO＝2.0，FOV＝160°，IMH＝4.5mm，TTL＝18.8mm，D＝9.2mm，其中，f为该光学成像镜头的焦距，FNO为该光学成像镜头的光圈值，FOV为该光学成像镜头的视场角，IMH为该光学成像镜头的的像高，TTL为该第一透镜1的物侧面11到该成像面8在光轴I上的距离，D为该光学成像镜头的最大外径。

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

表面		曲率半径(mm)	厚度(mm)	材质	折射率	色散系数	焦距(mm)
								-	被摄物面	Infinity	Infinity
11	第一透镜	19.805	0.85	玻璃	1.88	40.8	-4.29
								12		3.136	2.05
21	第二透镜	15.892	0.66	玻璃	1.55	75.5	-8.14
								22		3.454	3.21
31	第三透镜	4.862	1.80	玻璃	1.78	25.7	6.14
								32		INF	0.025
7	光阑	INF	2.09
								41	第四透镜	9.603	1.56	玻璃	1.69	54.5	2.76
42		-2.240	0
								51	第五透镜	-2.240	0.74	玻璃	1.95	17.9	-3.79
52		-6.799	0.21
								61	第六透镜	8.670	1.86	玻璃	1.81	33.3	12.22
62		62.304	3.71
								8	成像面	Infinity	-

本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图16。

本具体实施例的解像力请参阅图7和8，可见与红外850nm共焦性请参阅图9和10，可以看出日夜几乎完全共焦，白天和夜晚均可实现高清画质，中心视场到边缘视场，都可实现高分辨率。

本具体实施例中，f＝1.94mm，FNO＝2.0，FOV＝160°，IMH＝4.5mm，TTL＝18.8mm，D＝9.2mm。

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(mm)	厚度(mm)	材质	折射率	色散系数	焦距(mm)
								-	被摄物面	Infinity	Infinity
11	第一透镜	21.430	0.92	玻璃	1.88	40.8	-4.07
								12		2.966	2.08
21	第二透镜	16.180	0.68	玻璃	1.55	75.5	-9.47
								22		3.854	2.89
31	第三透镜	4.731	1.89	玻璃	1.78	25.7	6.25
								32		INF	0.025
7	光阑	INF	1.97
								41	第四透镜	9.590	1.63	玻璃	1.69	54.5	2.80
42		-2.225	0
								51	第五透镜	-2.225	0.73	玻璃	1.95	17.9	-3.81
52		-7.177	0.38
								61	第六透镜	8.119	1.84	玻璃	1.82	29.7	11.87
62		50.511	3.72
								8	成像面	Infinity	-

本具体实施例的相关条件表达式的数值请参考图16。

本具体实施例的解像力请参阅图12和13，可见与红外850nm共焦性请参阅图14和15，可以看出日夜几乎完全共焦，白天和夜晚均可实现高清画质，中心视场到边缘视场，都可实现高分辨率。

本具体实施例中，f＝2.0mm，FNO＝2.0，FOV＝160°，IMH＝4.5mm，TTL＝18.8mm，D＝9.2mm。

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

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、光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜；该第一透镜至第六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；

该第三透镜具正屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜的像侧面为平面。

3.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＞1.85，R11＜22mm，其中，nd1为该第一透镜的折射率，R11为该第一透镜的物侧面的曲率半径。

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：vd2＞60，其中，vd2为该第二透镜的色散系数。

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：3mm＜∣R31∣＜8mm，1<∣f2/f3∣<2，其中，R31为该第三透镜的物侧面的曲率半径，f2为该第二透镜的焦距，f3为该第三透镜的焦距。

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：vd4≥50，vd5≤25，且vd4-vd5＞25，其中，vd4和vd5分别为该第四透镜和第五透镜的色散系数。

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：nd1＞1.85，30＜vd1＜45；1.4＜nd2＜1.7，vd2＞60；1.7＜nd3＜1.9，20＜vd3＜40；1.7＜nd6＜1.9，20＜vd6＜50，其中，nd1为该第一透镜的折射率，nd2为该第二透镜的折射率，nd3为该第三透镜的折射率，nd6为该第六透镜的折射率，vd1为该第一透镜的色散系数，vd2为该第二透镜的色散系数，vd3为该第三透镜的色散系数，vd6为该第六透镜的色散系数。

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：0.5mm＜T1＜1.0mm，0.5mm＜T2<1.0mm，T3<3mm，T4<3mm，0.5mm＜T5<1.5mm，T6<3mm，其中，T1-T6分别为该第一透镜至第六透镜在光轴上的厚度。

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：ALT<10mm，ALG<12mm，ALT/ALG<1，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六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和。