CN211293430U

CN211293430U - 一种光学成像镜头

Info

Publication number: CN211293430U
Application number: CN202020187657.4U
Authority: CN
Inventors: 刘青天; 李雪慧; 上官秋和
Original assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-20

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，包括十片透镜，第一透镜、第六透镜和第八透镜为具正屈光率的凸凸透镜；第二透镜、第三透镜和第九透镜为具负屈光率的凸凹透镜；第四透镜为具正屈光率的凸平或凸凸透镜；第五透镜为具负屈光率的凹凹透镜；第七透镜为具正屈光率的凸平或凸凸透镜；第十透镜为具正屈光率的凸平或凸凸透镜；第五透镜与第六透镜相互胶合；第九透镜与第十透镜相互胶合。本实用新型具有分辨率高，畸变小，像差和色差小，低照特性好的优点。

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，具体地涉及一种应用于安防监控的光学成像镜头。

背景技术

随着科学技术的不断进步以及社会的不断发展，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。但现有应用于安防监控领域的光学成像镜头，其分辨率低，对传函管控不好，中心至边缘的解像力差距悬殊，图像锐度差；光学畸变大于3％，图像边缘形变量大；边缘像差和色差大，色彩还原性不佳；低照度特性不好，在光线不好情形下，不可实现清晰的彩色图像，已无法满足日益提高的要求，有必要对其进行改进。

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十透镜；该第一透镜至第十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凸面；

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凸面，该第三透镜的像侧面为凹面；

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平面或凸面；

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；

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；

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平面或凸面；

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；

第九透镜具负屈光率，该第九透镜的物侧面为凸面，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平面或凸面；

该第五透镜与第六透镜相互胶合；该第九透镜与第十透镜相互胶合；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述十片。

进一步的，该光学成像镜头更满足：nd4≥1.85，其中，nd4为该第四透镜的折射率。

进一步的，该光学成像镜头更满足：vd5≤29，vd6≥68，且vd6-vd5＞39，其中，vd5和vd6分别为该第五透镜和第六透镜的色散系数。

进一步的，该光学成像镜头更满足：vd9≤54，vd10≥81，且vd10-vd9＞27，其中，vd9和vd10分别为该第九透镜和第十透镜的色散系数。

进一步的，该光学成像镜头更满足：nd7<1.5，vd7≥81，其中，nd7为该第七透镜的折射率，vd7为第七透镜的色散系数。

更进一步的，该第七透镜采用氟冕玻璃材料制成。

进一步的，该光学成像镜头更满足：T5>0.8mm，T7<4.6mm及T9>0.8mm，其中，T5为该第五透镜在光轴上的厚度，T7为该第七透镜在光轴上的厚度，T9为该第九透镜在光轴上的厚度。

进一步的，还包括光阑，该光阑设置在该第四透镜与第五透镜之间。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用十片透镜，通过对各个透镜进行相应设计，具有对传函管控好，高分辨率，高解析，图像锐度高，图像均匀；畸变小，且呈线性分布，图像几乎无形变；像差和色差小，保证色彩一致性；低照特性好，在光线不好情形下，也可实现清晰的彩色图像的优点。

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436-650nm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场曲和畸变示意图；

图5为本实用新型实施例一的横向色差图示意图；

图6为本实用新型实施例一的垂轴像差图示意图；

图7为本实用新型实施例一的0.555μm的相对照度图；

图8为本实用新型实施例二的结构示意图；

图9为本实用新型实施例二的可见光436-650nm的MTF图；

图10为本实用新型实施例二的红外850nm的MTF图；

图11为本实用新型实施例二的场曲和畸变示意图；

图12为本实用新型实施例二的横向色差图示意图；

图13为本实用新型实施例二的垂轴像差图示意图；

图14为本实用新型实施例二的0.555μm的相对照度图；

图15为本实用新型实施例三的结构示意图；

图16为本实用新型实施例三的可见光436-650nm的MTF图；

图17为本实用新型实施例三的红外850nm的MTF图；

图18为本实用新型实施例三的场曲和畸变示意图；

图19为本实用新型实施例三的横向色差图示意图；

图20为本实用新型实施例三的垂轴像差图示意图；

图21为本实用新型实施例三的0.555μm的相对照度图；

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至第十透镜；该第一透镜至第十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凸面。

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凸面，该第三透镜的像侧面为凹面，第二透镜与第三透镜为月牙型透镜，可实现系统较小畸变，优化像差，提高像质。

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平面或凸面。

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。

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。

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平面或凸面。

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。

第九透镜具负屈光率，该第九透镜的物侧面为凸面，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平面或凸面。

该第五透镜与第六透镜相互胶合；该第九透镜与第十透镜相互胶合；该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述十片。

优选的，第四透镜、第七透镜和第十透镜的像侧面均为平面，可以更好地与后一片透镜承靠，使整个结构更稳定，工艺性更好，提高生产良率。

优选的，该光学成像镜头更满足：nd4≥1.85，其中，nd4为该第四透镜的折射率，进一步优化像质，实现高分辨率，整体分辨率均匀分布。

优选的，该光学成像镜头更满足：vd5≤29，vd6≥68，且vd6-vd5＞39，其中，vd5和vd6分别为该第五透镜和第六透镜的色散系数，高低色散材料结合，有效控制色差，降低畸变，优化像质，提升系统性能。

优选的，该光学成像镜头更满足：vd9≤54，vd10≥81，且vd10-vd9＞27，其中，vd9和vd10分别为该第九透镜和第十透镜的色散系数，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，该光学成像镜头更满足：nd7<1.5，vd7≥81，其中，nd7为该第七透镜的折射率，vd7为第七透镜的色散系数，进一步校正像差，更好地提升系统性能。

更优选的，该第七透镜采用氟冕玻璃材料制成，此材料的折射率温度系数dn/dt为负值，即折射率随着温度的升高而降低，且该透镜光焦度为正，平衡温漂。

优选的，该光学成像镜头更满足：T5>0.8mm，T7<4.6mm及T9>0.8mm，其中，T5为该第五透镜在光轴上的厚度，T7为该第七透镜在光轴上的厚度，T9为该第九透镜在光轴上的厚度，控制该光学成像镜头的系统长度，实现小型化。

优选的，还包括光阑，该光阑设置在该第四透镜与第五透镜之间，进一步提高整体性能。

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、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、光阑、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和成像面110；该第一透镜1至第十透镜100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为凸面，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为平面，当然，在一些实施例中，该第四透镜4的像侧面42也可以为凸面。

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为平面，当然，在一些实施例中，该第七透镜7的像侧面72也可以为凸面。

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为凸面，该第九透镜9的像侧面92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为平面，当然，在一些实施例中，该第十透镜100的像侧面102也可以为凸面。

该第五透镜5与第六透镜6相互胶合；该第九透镜9与第十透镜100相互胶合。

当然，在一些实施例中，光阑也可以设置在其它合适的位置。

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

本具体实施例的解像力请参阅图2和3，可以看出解像力高，分辨率高，图像均匀；场曲及畸变图详见图4的(A)和(B)，可以看出畸变小，小于2％；横向色差图详见图5，垂轴像差图详见图6，可以看出像差和色差小，色差＜5.5μm，相对照度图如图7所示，相对照度>60％。

本具体实施例中，f＝7.1mm，FNO＝2.5，FOV＝60°，Φ＝8mm，TTL＝31.6mm，其中，f为该光学成像镜头的焦距，FNO为光学成像镜头的光圈值，FOV为该光学成像镜头的视场角，Φ为该光学成像镜头的像面直径，TTL为该第一透镜1的物侧面11到该成像面110在光轴I上的距离。

实施例二

如图8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

本具体实施例的解像力请参阅图9和10，可以看出解像力高，分辨率高，图像均匀；场曲及畸变图详见图11的(A)和(B)，可以看出畸变小，小于2％；横向色差图详见图12，垂轴像差图详见图13，可以看出像差和色差小，色差＜5.5μm，相对照度图如图14所示，相对照度>60％。

本具体实施例中，f＝7.1mm，FNO＝2.5，FOV＝60°，Φ＝8mm，TTL＝31.6mm。

实施例三

如图15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

本具体实施例的解像力请参阅图16和17，可以看出解像力高，分辨率高，图像均匀；场曲及畸变图详见图18的(A)和(B)，可以看出畸变小，小于2％；横向色差图详见图19，垂轴像差图详见图20，可以看出像差和色差小，色差＜5.5μm，相对照度图如图21所示，相对照度>60％。

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十透镜；该第一透镜至第十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十片。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：nd4≥1.85，其中，nd4为该第四透镜的折射率。

3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：vd5≤29，vd6≥68，且vd6-vd5＞39，其中，vd5和vd6分别为该第五透镜和第六透镜的色散系数。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：vd9≤54，vd10≥81，且vd10-vd9＞27，其中，vd9和vd10分别为该第九透镜和第十透镜的色散系数。

5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：nd7<1.5，vd7≥81，其中，nd7为该第七透镜的折射率，vd7为第七透镜的色散系数。

6.根据权利要求5所述的光学成像镜头，其特征在于：该第七透镜采用氟冕玻璃材料制成。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：T5>0.8mm，T7<4.6mm及T9>0.8mm，其中，T5为该第五透镜在光轴上的厚度，T7为该第七透镜在光轴上的厚度，T9为该第九透镜在光轴上的厚度。

8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：还包括光阑，该光阑设置在该第四透镜与第五透镜之间。