CN216083248U - 一种低成本玻塑镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本玻塑镜头，其包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜及第五透镜，第一透镜至第五透镜各自包括一物侧面以及一像侧面；第一透镜具负屈光率，第二透镜具负屈光率，第三透镜具正屈光率，第四透镜具负屈光率，第五透镜具正屈光率，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，且第一透镜为玻璃镜片，第二透镜至第五透镜均为塑胶镜片。本实用新型具有屈光率的透镜只有五片，且采用一片玻璃镜片和四片塑料镜片的组合，大大地降低了广角镜头的成本，提高了广角镜头的市场竞争力；同时，镜头中心视场至边缘视场的均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小。

Description

一种低成本玻塑镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头技术领域，具体涉及一种低成本玻塑镜头。

背景技术

随着科学技术的不断进步和社会的不断发展，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，光学成像镜头被广泛地应用在智能手机、平板电脑、视频会议、车载监控、安防监控、机器视觉系统等各个领域。

但目前市场上的广角镜头至少存在以下不足，如目前市面上的广角镜头多数为全玻璃结构，成本偏高，市场竞争力不强；一些采用玻塑结构的广角镜头，镜头的分辨率不高，色差较大，色彩还原性差；一些采用玻塑结构的广角镜头，镜头的光学敏感度较高，对镜片加工精度要求严格。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低成本玻塑镜头，以至少解决上述问题的其一。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种低成本玻塑镜头，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、第四透镜及第五透镜，所述第一透镜至第五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；

所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第四透镜具负屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第五透镜具正屈光率，所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，且所述第一透镜为玻璃镜片，所述第二透镜至第五透镜均为塑胶镜片。

优选地，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合。

优选地，所述第一透镜为玻璃球面镜片，所述第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜均为塑胶非球面镜片。

优选地，所述第四透镜的物侧面和所述第五透镜的像侧面均为非球面，所述四透镜的像侧面和所述第五透镜的物侧面均为球面。

优选地，该镜头满足下列条件式：|vd4-vd5|＞25，其中，vd4为第四透镜的色散系数，vd5为第五透镜的色散系数。

优选地，该镜头满足下列条件式：

-12＜f1＜-6，-10＜f2＜-7，4.5＜f3＜10，

-5＜f4＜-2，2＜f5＜4，

其中，f1、f2、f3、f4、f5、分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距值。

优选地，该镜头满足下列条件式：nd1＞1.7，其中，nd1为所述第一透镜的折射率。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型具有屈光率的透镜只有五片，且采用一片玻璃镜片和四片塑料镜片的组合，大大地降低了广角镜头的成本，提高了广角镜头的市场竞争力。

2、本实用新型沿物侧至像侧方向采用五片透镜，并通过对各个透镜进行相应设计，使得镜头中心视场至边缘视场的均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小。

3、本实用新型中第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面相互胶合，镜片胶合不仅可以降低组立过程中产生的倾斜/偏芯，而且第四透镜和第五透镜的胶合面设定为球面，方便控制胶合精度，可以大大降低公差敏感度和对镜片加工精度的要求。

附图说明

图1为实施例一的光路图；

图2为实施例一中镜头的MTF曲线图；

图3为实施例一中镜头的横向色差曲线图；

图4为实施例二的光路图；

图5为实施例二中镜头的MTF曲线图；

图6为实施例二中镜头的横向色差曲线图；

图7为实施例三的光路图；

图8为实施例三中镜头的MTF曲线图；

图9为实施例三中镜头的横向色差曲线图。

附图标记说明：

第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、光阑6、保护片7。

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。

在本说明书中所说的「透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指该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。

本实用新型公开了一种低成本玻塑镜头，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、第四透镜及第五透镜，所述第一透镜至第五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；

所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第四透镜具负屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第五透镜具正屈光率，所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，且所述第一透镜为玻璃镜片，所述第二透镜至第五透镜均为塑胶镜片。

优选地，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合，镜片胶合不仅可以使得镜头整体紧凑，而且可以降低组立过程中产生的倾斜/偏芯，以矫正色差，提高分辨率。

优选地，所述第一透镜为玻璃球面镜片，所述第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜均为塑胶非球面镜片，采用一片玻璃镜片和四片塑胶镜片的组合，相较于玻璃镜头，可以大大地降低镜头的成本，同时，透镜的非球面设计，利于矫正二级光谱及高级像差，提高镜头的分辨率。

优选地，所述第四透镜的物侧面和所述第五透镜的像侧面均为非球面，所述四透镜的像侧面和所述第五透镜的物侧面均为球面，在满足其他指标的基础上，将所述第四透镜和第五透镜的胶合面设定为球面，方便控制胶合精度，可以大大降低公差敏感度。

非球面透镜的物侧面和像侧面曲线的方程式表示如下：

其中：

z：非球面之深度(非球面上距离光轴为y的点，与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；

c：非球面顶点之曲率(the vertex curvature)；

K：锥面系数(Conic Constant)；

径向距离(radial distance)；

r_n：归一化半径(normalization radius(NRADIUS))；

u：r/r_n；

a_m：第m阶Q^con系数(is the m^th Q^con coefficient)；

Q_m ^con：第m阶Q^con多项式(the m^th Q^con polynomial)。

优选地，该镜头满足下列条件式：|vd4-vd5|＞25，其中，vd4为第四透镜的色散系数，vd5为第五透镜的色散系数。

优选地，该镜头满足下列条件式：

-12＜f1＜-6，-10＜f2＜-7，4.5＜f3＜10，

-5＜f4＜-2，2＜f5＜4，

其中，f1、f2、f3、f4、f5、分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距值。

优选地，该镜头满足下列条件式：nd1＞1.7，其中，nd1为所述第一透镜的折射率，第一透镜使用高折射率的玻璃透镜，可以保证镜头稳定性。

下面将以具体实施例对本实用新型的玻塑镜头进行详细说明。

实施例一

参考图1所示，本实施例公开了一种低成本玻塑镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴依次包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、光阑6、第四透镜4及第五透镜5，所述第一透镜1至第五透镜5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；

所述第一透镜1具负屈光率，所述第一透镜1的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第二透镜2具负屈光率，所述第二透镜2的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第三透镜3具正屈光率，所述第三透镜3的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第四透镜4具负屈光率，所述第四透镜4的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第五透镜5具正屈光率，所述第五透镜5的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，且所述第一透镜1为玻璃球面镜片，所述第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5组成的胶合透镜均为塑胶非球面镜片，所述第四透镜4的像侧面与所述第五透镜5的物侧面相互胶合。

本具体实施例的详细光学数据如表1所示。

表1实施例一的详细光学数据

序号	表面类型	半径	厚度	材质	折射率	阿贝数	焦距
								1	第一透镜	33.565	0.80	玻璃	1.835	42.7	-7.33
2		5.125	2.61
								3	第二透镜	30.000	0.50	塑胶	1.535	57	-9.56
4		4.345	6.04
								5	第三透镜	-26.442	3.50	塑胶	1.63	23.9	9.72
6		-5.228	3.92
								7	光阑	无穷	1.08
8	第四透镜	20.006	0.35	塑胶	1.63	23.9	-3.87
								9	第五透镜	2.160	2.25	塑胶	1.535	57	2.52
10		-2.314	0.32
								11	保护片	无穷	0.70	玻璃	1.52	64
12		无穷	3.09
								13		无穷

所述第二透镜2至第五透镜5非球面的参数详细数据请参考下表：

非球面系数

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

4阶系数A

1.74E-03

-2.11E-03

-7.55E-04

1.92E-03

-9.19E-03

8.60E-03

6阶系数B

-1.97E-04

-2.68E-04

5.17E-05

-4.95E-06

-6.73E-04

8阶系数C

6.22E-06

8.12E-06

2.45E-06

-1.92E-07

10阶系数D

1.75E-07

本具体实施例中，镜头的焦距f＝1.2mm，视场角FOV＝160°，视野范围大，实用性强；镜头的光路图请参阅图1；镜头的MTF曲线图请参阅图2，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达125lp/mm时，中心视场传递函数图像大于0.5，边缘视场大于0.3，中心至边缘均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高；镜头的横向色差曲线图请参阅图3，从图中可以看出，全视场色差值均在6um内，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小，蓝紫边现象不明显。

实施例二

配合图4至图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大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。

本具体实施例的详细光学数据如表2所示。

表2实施例二的详细光学数据

序号	表面类型	半径	厚度	材质	折射率	阿贝数	焦距
								1	第一透镜	14.173	1.13	玻璃	1.784	45.6	-10.53
2		5.035	2.50
								3	第二透镜	100.000	0.50	塑胶	1.62	60	-8.98
4		3.052	3.77
								5	第三透镜	-15.847	3.50	塑胶	1.63	23.9	5.07
6		-4.720	3.09
								7	光阑	无穷	0.94
8	第四透镜	14.801	0.35	塑胶	1.63	23.9	-3.93
								9	第五透镜	2.101	2.39	塑胶	1.535	57	2.51
10		-2.250	0.32
								11	保护片	无穷	0.70	保护玻璃	1.52	64
12		无穷	3.27
								13		无穷

所述第二透镜2至第五透镜5非球面的参数详细数据请参考下表：

本具体实施例中，镜头的焦距f＝1.2mm，视场角FOV＝160°，视野范围大，实用性强；镜头的光路图请参阅图4；镜头的MTF曲线图请参阅图5，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达125lp/mm时，中心视场传递函数图像大于0.5，边缘视场大于0.3，中心至边缘均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高；镜头的横向色差曲线图请参阅图6，从图中可以看出，全视场色差值均在6um内，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小，蓝紫边现象不明显。

实施例三

配合图7至图9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大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。

本具体实施例的详细光学数据如表3所示。

表3实施例三的详细光学数据

序号	表面类型	半径	厚度	材质	折射率	阿贝数	焦距
								1	第一透镜	30.43	0.42	玻璃	1.852	42.1	-7.72
2		5.372	2.73
								3	第二透镜	30	0.50	塑胶	1.535	57	-10
4		4.518	6.6
								5	第三透镜	-25	3.50	塑胶	1.63	23.9	10.27
6		-5.381	4.21
								7	光阑	无穷	1.1
8	第四透镜	22.707	0.35	塑胶	1.63	23.9	-3.83
								9	第五透镜	2.178	2.29	塑胶	1.535	57	2.55
10		-2.319	0.32
								11	保护片	无穷	0.70	保护玻璃	1.52	64
12		无穷	3.17
								13		无穷

所述第二透镜2至第五透镜5非球面的参数详细数据请参考下表：

非球面系数	S3	S4	S5	S6	S7	S8	S9
								4阶系数A	0.0015	-0.00144	-0.0002	0.0019	-0.009	0	0.008
6阶系数B	-0.0002	-0.00022	6.14E-06	-3.05E-05	-0.001	0	0
								8阶系数C	4.32E-06	5.85E-06	2.90E-06	1.55E-006	0	0	0

本具体实施例中，镜头的焦距f＝1.2mm，视场角FOV＝160°，视野范围大，实用性强；镜头的光路图请参阅图7；镜头的MTF曲线图请参阅图8，从图中可以看出，该款镜头的空间频率达125lp/mm时，中心视场传递函数图像大于0.5，边缘视场大于0.3，中心至边缘均匀度高，成像质量优良，镜头的分辨率高；镜头的横向色差曲线图请参阅图9，从图中可以看出，全视场色差值均在6um内，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小，蓝紫边现象不明显。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种低成本玻塑镜头，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、第四透镜及第五透镜，所述第一透镜至第五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；

所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；

所述第四透镜具负屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；

所述第五透镜具正屈光率，所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述五片，且所述第一透镜为玻璃镜片，所述第二透镜至第五透镜均为塑胶镜片。

2.如权利要求1所述的一种低成本玻塑镜头，其特征在于，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面相互胶合。

3.如权利要求2所述的一种低成本玻塑镜头，其特征在于，所述第一透镜为玻璃球面镜片，所述第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜均为塑胶非球面镜片。

4.如权利要求3所述的一种低成本玻塑镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧面和所述第五透镜的像侧面均为非球面，所述四透镜的像侧面和所述第五透镜的物侧面均为球面。

5.如权利要求2所述的一种低成本玻塑镜头，其特征在于，满足下列条件式：|vd4-vd5|＞25，其中，vd4为第四透镜的色散系数，vd5为第五透镜的色散系数。

6.如权利要求1所述的一种低成本玻塑镜头，其特征在于，满足下列条件式：

-12＜f1＜-6，-10＜f2＜-7，4.5＜f3＜10，

-5＜f4＜-2，2＜f5＜4，

其中，f1、f2、f3、f4、f5、分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距值。

7.如权利要求1所述的一种低成本玻塑镜头，其特征在于，满足下列条件式：nd1＞1.7，其中，nd1为所述第一透镜的折射率。

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