CN217467322U - 一种定焦镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种定焦镜头，该定焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有负光焦度，所述第六透镜具有正光焦度；所述第一透镜的光焦度为

所述第二透镜的光焦度为

所述第三透镜的光焦度为

所述第四透镜的光焦度为

所述第五透镜的光焦度为

其中：

本实用新型实施例提供的定焦镜头，具有大视场角、低畸变的特点，镜头成像的边缘压缩量明显小于传统镜头，成像质量较好。

Description

一种定焦镜头

技术领域

本实用新型实施例涉及镜头技术领域，尤其涉及一种定焦镜头。

背景技术

随着智能家居的进步，越来越多的成像镜头开始使用在人们的日常生活中，鱼眼镜头角度明显大于传统镜头，可以拍摄到更广的视场范围，越来越多的用户也开始选择鱼眼镜头。

限于拍摄角度要求，现有的超广角鱼眼镜头的角度较大，边缘畸变通常也很大，边缘图像压缩的非常严重，很大程度上影响人们对图像的感官和判断。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种定焦镜头，以解决传统鱼眼镜头畸变大且边缘图像压缩严重的问题。

本实用新型实施例提供了一种定焦镜头，该定焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；

所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有负光焦度，所述第六透镜具有正光焦度；

所述第一透镜的光焦度为

所述第二透镜的光焦度为

所述第三透镜的光焦度为

所述第四透镜的光焦度为

所述第五透镜的光焦度为

其中：

可选地，所述第一透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑胶非球面透镜，所述第三透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。

可选地，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面或者凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为凸面或者凹面；所述第四透镜的物侧面为凸面，所述第四透镜的像测面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凸面或者凹面；所述第六透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的像侧面为凸面。

可选地，所述第一透镜的折射率为Nd1，所述第二透镜的折射率为Nd2，所述第三透镜的折射率为Nd3，所述第六透镜的折射率为Nd6；其中：

Nd1>1.7；1.4≤Nd2≤1.7；Nd3≥1.6；Nd6≤1.8；

所述第四透镜的色散系数为Vd4，所述第五透镜的色散系数为Vd5，其中，15≤|Vd4-Vd5|。

可选地，所述第六透镜的厚度H6与所述第六透镜的折射率Nd6满足：0.4≤H6/Nd6。

可选地，所述第一透镜的厚度H1与所述定焦镜头的光学总长TTL满足：10≤|TTL/H1|。

可选地，所述第四透镜和所述第五透镜组成双胶合透镜。

可选地，所述定焦镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜和所述第四透镜之间的光路中。

可选地，所述定焦镜头的F-Theta畸变为正畸变，且F-Theta畸变大于40％。

可选地，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑胶非球面透镜，非球面表面形状方程Z满足：

其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；A、B、C、D、E、F为高次非球面系数。

本实用新型实施例提供的定焦镜头，通过合理设置透镜的数量、各透镜的光焦度以及光焦度比例关系，使得该镜头具有大视场角、低畸变的特点，镜头成像的边缘压缩量明显小于传统镜头，成像质量较好，且定焦镜头最大可以匹配1/2.7″的芯片，可以满足-40℃～90℃的使用条件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本实用新型的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本实用新型的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本实用新型的权利要求范围之内。

图1为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的轴向像差曲线图；

图3为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的畸变曲线图；

图4为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的光线像差图；

图5为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的轴向像差曲线图；

图7为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的畸变曲线图；

图8为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的光线像差图；

图9为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的结构示意图；

图10为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的轴向像差曲线图；

图11为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的畸变曲线图；

图12为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的光线像差图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本实用新型实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本实用新型的技术方案，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的定焦镜头，包括沿光轴AA’从物方到像方依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6；第一透镜1具有负光焦度，第二透镜2具有负光焦度，第三透镜3具有正光焦度，第四透镜4具有正光焦度，第五透镜5具有负光焦度，第六透镜6具有正光焦度；第一透镜1的光焦度为

第二透镜2的光焦度为

第三透镜3的光焦度为

第四透镜4的光焦度为

第五透镜5的光焦度为

其中：

示例性地，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例提供的定焦镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，设置第一透镜1为负光焦度透镜，用于收敛光线进入光学系统的入射角；第二透镜2为负光焦度透镜，用于矫正轴外像差；第三透镜3为正光焦度透镜，用于矫正球差；第四透镜4为正光焦度透镜，第五透镜5为负光焦度透镜，第四透镜4和第五透镜5用于平衡高低温和色差；第六透镜6为正光焦度透镜，用于矫正镜头边缘像差。通过合理分配各透镜的光焦度，使定焦镜头在可见光和红外光的波长范围内实现日夜共焦功能，有利于实现该定焦镜头在不同环境下的应用。

进一步，通过设置第一透镜1的光焦度

与第二透镜2的光焦度

满足：

第三透镜3的光焦度

满足：

第四透镜4的光焦度

与第五透镜5的光焦度

满足：

即合理设置各透镜之间光焦度比例关系，使其相互配合，有利于较好地校准像差，保证图像清晰，实现一种超广角(DFOV≥175)、低畸变的定焦镜头。

本实用新型实施例提供的定焦镜头，通过合理设置透镜的数量、各透镜的光焦度以及光焦度比例关系，使得该镜头具有大视场角、低畸变的特点，镜头成像的边缘压缩量明显小于传统镜头，成像质量较好，且定焦镜头最大可以匹配1/2.7″的芯片，可以满足-40℃～90℃的使用条件。

参考图1，在上述实施例的基础上，可选地，第一透镜1为玻璃球面透镜，第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑胶非球面透镜，第三透镜3为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。

具体地，球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率，保证透镜的设置方式简单。进一步地，由于玻璃材质的镜片热膨胀系数较小，稳定性良好，因此设置第一透镜1为玻璃透镜，可以平衡高低温，当定焦镜头所使用的环境温度变化较大时，有利于保持定焦镜头的焦距稳定。同时设置第一透镜1为球面透镜，还可以减小镜头总长，有利于实现小型化的镜头设计。

非球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边，曲率是连续变化的。与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升镜头的成像质量。例如，第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均采用非球面透镜，可以矫正系统的轴外点像差，优化畸变、CRA等光学性能，提升成像质量。进一步地，第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑胶非球面透镜，有利于降低非球面透镜的加工工艺，并且非球面透镜的成本较低以及镜头的重量较轻。可以理解的是，第三透镜3可以为玻璃球面透镜，也可以为塑胶非球面透镜，本领域技术人员可以根据实际需求设置。

其中，玻璃球面透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，塑胶非球面透镜的材质可为本领域技术人员可知的各种塑胶，本实用新型实施例对此不赘述也不作限定。

本实施例将定焦镜头中部分透镜设置为球面透镜，部分透镜设置为非球面透镜，球面透镜与非球面透镜相互配合，可提高定焦镜头的成像质量，同时简化定焦镜头的设置方式。此外，由于塑胶材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，本实用新型实施例提供的定焦镜头中，采用了玻璃透镜与塑胶透镜混合搭配的方式，可使得在确保定焦镜头的光学性能的同时能够有效地控制定焦镜头的成本；同时各透镜材质具有互相补偿作用，可保证在高低温环境下仍可正常使用。

参考图1，可选地，第一透镜1的物侧面为凸面，第一透镜1的像侧面为凹面；第二透镜2的物侧面为凹面或者凸面，第二透镜2的像侧面为凹面；第三透镜3的物侧面为凸面，第三透镜3的像侧面为凸面或者凹面；第四透镜4的物侧面为凸面，第四透镜4的像测面为凸面；第五透镜5的物侧面为凹面，第五透镜5的像侧面为凸面或者凹面；第六透镜6的物侧面为凸面，第六透镜6的像侧面为凸面。

具体地，第一透镜1的物侧面为凸面，第一透镜1的像侧面为凹面，即第一透镜1的物侧面朝向物面凸起，第一透镜1的像侧面朝向物面凸起；第二透镜2的物侧面为凹面或者凸面，第二透镜2的像侧面为凹面，即第二透镜2的物侧面朝向像面8凸起或朝向物面凸起，第二透镜2的像侧面朝向物面凸起；第三透镜3的物侧面为凸面，第三透镜3的像侧面为凸面或者凹面，即第三透镜3的物侧面朝向物面凸起，第三透镜3的像侧面朝向像面8凸起或者朝向物面凸起；第四透镜4的物侧面为凸面，第四透镜4的像测面为凸面，即第四透镜4的物侧面朝向物面凸起，第四透镜4的像测面朝向像面8凸起；第五透镜5的物侧面为凹面，第五透镜5的像侧面为凸面或者凹面，即第五透镜5的物侧面朝向像面8凸起，第五透镜5的像侧面朝向像面8凸起或朝向物面凸起；第六透镜6的物侧面为凸面，第六透镜6的像侧面为凸面，即第六透镜6的物侧面朝向物面凸起，第六透镜6的像侧面朝向像面8凸起。如此在满足上述定焦镜头的光学性能的同时，有利于提高定焦镜头中透镜搭配的灵活性，为定焦镜头的设计提供多种可选结构。

参考图1，可选地，第一透镜1的折射率为Nd1，第二透镜2的折射率为Nd2，第三透镜3的折射率为Nd3，第六透镜6的折射率为Nd6；其中：Nd1>1.7；1.4≤Nd2≤1.7；Nd3≥1.6；Nd6≤1.8；第四透镜4的色散系数为Vd4，第五透镜5的色散系数为Vd5，其中，15≤|Vd4-Vd5|。

具体地，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。色散系数(阿贝数)是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，色散系数越小；反之，介质的色散越轻微，色散系数越大。本实用新型实施例通过搭配设置定焦镜头中各透镜的折射率和色散系数，有利于实现定焦镜头的小型化设计；同时，还有利于实现较高的像素分辨率与较大的光圈。

需要说明的是，第三透镜3的折射率Nd3与第三透镜3的光焦度

相关，示例性地，第三透镜3的折射率Nd3与第三透镜3的光焦度

满足：

本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。

参考图1，可选地，第六透镜6的厚度H6与第六透镜6的折射率Nd6满足：0.4≤H6/Nd6，如此可较好地矫正定焦镜头的边缘像差，提高成像质量。

参考图1，可选地，第一透镜1的厚度H1与定焦镜头的光学总长TTL满足：10≤|TTL/H1|。

可以理解的是，定焦镜头的光学总长TTL为从第一透镜1的物侧面的光轴中心至像面7的距离。由于第一透镜1的厚度H1稳定，可以利用第一透镜1的厚度H1限定定焦镜头的光学总长TTL，设置第一透镜1的厚度H1与定焦镜头的光学总长TTL满足10≤|TTL/H1|，有利于实现定焦镜头的小型化设计。

参考图1，可选地，第四透镜4和第五透镜5组成双胶合透镜。

胶合透镜可用于最大限度地减少色差或者消除色差。在光学镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可以简化镜头制造过程中的装配程序，提升装备效率。示例性地，可以将第四透镜4的像侧面与第五透镜5的物侧表面胶合，即第四透镜4和第五透镜5胶合设置。通过引入有第四透镜4和第五透镜5组成的双胶合透镜，有助于消除色差影响，减小公差敏感度；同时，胶合透镜还可以平衡光学系统的整体色差。透镜的胶合省略了两透镜之间的空气间隔，使得光学系统整体紧凑，满足系统小型化需求。并且，透镜的胶合会降低透镜单元在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。进一步地，第四透镜4和第五透镜5可以通过垫片承靠，或者可以通过胶水粘接实现胶合，本实用新型对胶合透镜的具体设置方式不进行限定。

参考图1，可选地，定焦镜头还包括光阑(图1中未示出)，光阑设置在第三透镜3和第四透镜4之间的光路中。光阑可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。

参考图1，可选地，定焦镜头还包括平板滤光片7，平板滤光片7位于第六透镜6远离第五透镜5的一侧。示例性地，平板滤光片7可以包括第一滤光片和第二滤光片，第一滤光片和第二滤光片可以通过特定的机械结构进行切换。在白天时，通过第一滤光片滤除掉红外光并通过可见光，以实现日间的画面拍摄；在夜晚时，第二滤光片通过可见光和红外光，以实现夜间的画面拍摄。

可选地，定焦镜头的F-Theta畸变为正畸变，且F-Theta畸变大于40％，可以获得较好的像质。

可选地，第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6均为塑胶非球面透镜，非球面表面形状方程Z满足：

其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；A、B、C、D、E、F为高次非球面系数，其中，Z、R和y的单位均为mm。如此可简化非球面的设置方式。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种超广角定焦镜头，该定焦镜头具有大视场角、低畸变的特点，镜头成像的边缘压缩量明显小于传统镜头；定焦镜头采用玻璃和塑胶混合的透镜搭配，可实现低成本、高性能的特点；定焦镜头最大可以匹配1/2.7″的芯片，可以满足-40℃～90℃的使用条件。

示例性地，表1以一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例一提供的定焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表1中的定焦镜头对应图1所示的定焦镜头。

表1第一透镜至第六透镜的光学物理参数

表1中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“S1”代表第一透镜1的物侧面，“S2”代表第一透镜1的像侧面，依次类推；其中，“S9”为第四透镜4和第五透镜5的胶合面。曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小；“STO”代表光阑。

非球面表面形状方程z满足：

其中，Z表示非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；A、B、C、D、E、F表示高次非球面系数。

表2为本实用新型实施例一提供的定焦镜头中各透镜的非球面系数：

表2定焦镜头中各透镜非球面系数的设计值

Surf

A

B

C

D

E

F

G

S3

3.20379E-02

-1.40047E-02

3.57270E-03

-5.62370E-04

5.16429E-05

-2.38640E-06

3.59130E-08

S4

1.07366E-01

-4.31258E-02

-6.34416E-03

1.89728E-02

-1.06365E-02

2.77929E-03

-2.86006E-04

S8

-1.34776E-01

1.55449E+00

-1.21545E+01

5.03238E+01

-1.18448E+02

1.47098E+02

-7.48871E+01

S9

-6.47365E-01

4.51822E-02

4.14324E+00

-1.57635E+01

2.81978E+01

-2.39255E+01

5.73959E+00

S10

-3.55289E-01

6.47237E-01

-8.55930E-01

7.29758E-01

-3.73112E-01

1.05332E-01

-1.29985E-02

S11

-1.21117E-01

1.66021E-01

-1.66983E-01

1.02050E-01

-3.42724E-02

5.99365E-03

-4.39144E-04

S12

4.02613E-02

-2.45381E-02

2.94787E-02

-1.97643E-02

7.79629E-03

-1.61679E-03

1.49227E-04

其中，3.20379E-02表示面序号为S3的系数A为3.20379*10^-2，以此类推。

图2为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的轴向像差曲线图，如图2所示，该定焦镜头在不同波长下的球差均在0.07mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向像差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头能够较好地校正像差。

图3为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的畸变曲线图，如图3所示，本实用新型实施例提供的定焦镜头的F-Theta畸变为正畸变，且F-Theta畸变大于40％，说明本实用新型实施例提供的定焦镜头具有良好的成像效果。

图4为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的光线像差图，如图4所示，不同波长光线在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均在50μm以内且曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差。

实施例二

图5为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的结构示意图，如图5所示，本实用新型实施例二提供的定焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6；第一透镜1具有负光焦度，第二透镜2具有负光焦度，第三透镜3具有正光焦度，第四透镜4具有正光焦度，第五透镜5具有负光焦度，第六透镜6具有正光焦度；第一透镜1的光焦度为

第二透镜2的光焦度为

第三透镜3的光焦度为

第四透镜4的光焦度为

第五透镜5的光焦度为

其中：

其中，第四透镜4和第五透镜5组成双胶合透镜。光阑(图5中未示出)设置在第三透镜3和第四透镜4之间的光路中。

示例性地，表3以一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例二提供的定焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表3中的定焦镜头对应图5所示的定焦镜头。

表3第一透镜至第六透镜的光学物理参数

Surf	曲率半径	厚度	材料折射率	K值
					S1	9.66	0.61	1.8
S2	3.18	2.00
					S3	-22.05	0.60	1.54	-6862.49
S4	1.23	0.83		-0.69
					S5	2.12	1.33	1.85
S6	14.60	0.50
					STO	PL	0.00
S8	6.34	1.05	1.54	64.09
					S9	-1.33	0.53	1.64	1.33
S10	11.62	0.21		-709.81
					S11	1.92	1.62	1.54	-15.70
S12	-2.01	0.71		0.03
					S13	无限	0.70	1.52
S14	无限	0.85
					S15	无限	0.00

表1中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“S1”代表第一透镜1的物侧面，“S2”代表第一透镜1的像侧面，依次类推；其中，“S9”为第四透镜4和第五透镜5的胶合面。曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小；“STO”代表光阑。

非球面表面形状方程z满足：

其中，Z表示非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；A、B、C、D、E、F表示高次非球面系数。

表4为本实用新型实施例二提供的定焦镜头中各透镜的非球面系数：

表4定焦镜头中各透镜非球面系数的设计值

Surf

A

B

C

D

E

F

G

S4

3.22512E-02

-1.40745E-02

3.57738E-03

-5.61962E-04

5.16886E-05

-2.41314E-06

3.80608E-08

S5

8.32508E-02

-3.90059E-02

-6.16732E-03

1.88034E-02

-1.06900E-02

2.77474E-03

-2.82236E-04

S9

-1.33151E-01

1.57541E+00

-1.21114E+01

5.03822E+01

-1.18399E+02

1.47073E+02

-7.51724E+01

S10

-6.45749E-01

1.35682E-01

4.02651E+00

-1.60564E+01

2.79639E+01

-2.35555E+01

7.83967E+00

S11

-3.71059E-01

6.46354E-01

-8.54398E-01

7.31056E-01

-3.72364E-01

1.05547E-01

-1.32692E-02

S12

-1.19150E-01

1.65705E-01

-1.67211E-01

1.01970E-01

-3.42865E-02

5.99998E-03

-4.29469E-04

S13

3.39580E-02

-2.42335E-02

2.95623E-02

-1.97619E-02

7.79381E-03

-1.61786E-03

1.48785E-04

其中，3.22512E-02表示面序号为S4的系数A为3.22512*10^-2，以此类推。

图6为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的轴向像差曲线图，如图6所示，该定焦镜头在不同波长下的球差均在0.03mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向像差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头能够较好地校正像差。

图7为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的畸变曲线图，如图7所示，本实用新型实施例提供的定焦镜头的F-Theta畸变为正畸变，且F-Theta畸变大于40％，说明本实用新型实施例提供的定焦镜头具有良好的成像效果。

图8为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的光线像差图，如图8所示，不同波长光线在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均在50μm以内且曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差。

实施例三

图9为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的结构示意图，如图9所示，本实用新型实施例三提供的定焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6；第一透镜1具有负光焦度，第二透镜2具有负光焦度，第三透镜3具有正光焦度，第四透镜4具有正光焦度，第五透镜5具有负光焦度，第六透镜6具有正光焦度；第一透镜1的光焦度为

第二透镜2的光焦度为

第三透镜3的光焦度为

第四透镜4的光焦度为

第五透镜5的光焦度为

其中：

其中，第四透镜4和第五透镜5组成双胶合透镜。光阑(图9中未示出)设置在第三透镜3和第四透镜4之间的光路中。

示例性地，表5以一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例三提供的定焦镜头中各个透镜的具体光学物理参数，表5中的定焦镜头对应图9所示的定焦镜头。

表5第一透镜至第六透镜的光学物理参数

Surf	曲率半径	厚度	材料折射率	K系数
					S1	9.20	0.61	1.8
S2	2.93	2.00
					S3	6.00	0.50	1.54	-100.00
S4	0.99	0.96		-0.71
					S5	2.02	1.34	1.85
S6	14.92	0.40
					STO	PL	0.00
S8	5.81	0.88	1.54	75.63
					S9	-1.45	0.45	1.64	2.04
S10	-23.13	0.31		-100.00
					S11	2.54	0.98	1.54	-14.22
S12	-2.4	1.01		0.33
					S13	无限	0.70	1.52
S14	无限	0.47
					S15	无限	0.00

表5中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“S1”代表第一透镜1的物侧面，“S2”代表第一透镜1的像侧面，依次类推；其中，“S9”为第四透镜4和第五透镜5的胶合面。曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小；“STO”代表光阑。

非球面表面形状方程z满足：

其中，Z表示非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；A、B、C、D、E、F表示高次非球面系数。

表6为本实用新型实施例三提供的定焦镜头中各透镜的非球面系数：

表6定焦镜头中各透镜非球面系数的设计值

Surf

A

B

C

D

E

F

G

S3

3.39661E-02

-1.40929E-02

3.55264E-03

-5.65252E-04

5.20051E-05

-2.28277E-06

2.67713E-08

S4

1.74377E-02

-5.80616E-03

-1.12980E-02

1.59803E-02

-1.07582E-02

3.03628E-03

-2.62698E-04

S8

-1.62738E-01

1.59444E+00

-1.20814E+01

5.02858E+01

-1.18915E+02

1.45956E+02

-7.65987E+01

S9

-1.22936E+00

6.97182E-01

4.08966E+00

-1.66471E+01

2.73748E+01

-2.36578E+01

7.80703E+00

S10

-3.87120E-01

6.53308E-01

-8.50927E-01

7.33245E-01

-3.69063E-01

1.07102E-01

-1.69452E-02

S11

-1.36771E-01

1.67560E-01

-1.65362E-01

1.02464E-01

-3.42734E-02

5.95264E-03

-4.31409E-04

S12

2.32815E-02

-2.49723E-02

2.91164E-02

-1.96116E-02

7.94036E-03

-1.56763E-03

1.53289E-04

其中，3.39661E-02表示面序号为S3的系数A为3.39661*10^-2，以此类推。

图10为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的轴向像差曲线图，如图10所示，该定焦镜头在不同波长下的球差均在0.08mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向像差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头能够较好地校正像差。

图11为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的畸变曲线图，如图11所示，本实用新型实施例提供的定焦镜头的F-Theta畸变为正畸变，且F-Theta畸变大于40％，说明本实用新型实施例提供的定焦镜头具有良好的成像效果。

图12为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的光线像差图，如图12所示，不同波长光线在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均在50μm以内且曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互组合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种定焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；

所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有负光焦度，所述第六透镜具有正光焦度；

所述第一透镜的光焦度为

所述第二透镜的光焦度为

所述第三透镜的光焦度为

所述第四透镜的光焦度为

所述第五透镜的光焦度为

其中：

2.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑胶非球面透镜，所述第三透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。

3.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面或者凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为凸面或者凹面；所述第四透镜的物侧面为凸面，所述第四透镜的像测面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凸面或者凹面；所述第六透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的像侧面为凸面。

4.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为Nd1，所述第二透镜的折射率为Nd2，所述第三透镜的折射率为Nd3，所述第六透镜的折射率为Nd6；其中：

Nd1>1.7；1.4≤Nd2≤1.7；Nd3≥1.6；Nd6≤1.8；

所述第四透镜的色散系数为Vd4，所述第五透镜的色散系数为Vd5，其中，15≤|Vd4-Vd5|。

5.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第六透镜的厚度H6与所述第六透镜的折射率Nd6满足：0.4≤H6/Nd6。

6.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的厚度H1与所述定焦镜头的光学总长TTL满足：10≤|TTL/H1|。

7.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第四透镜和所述第五透镜组成双胶合透镜。

8.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜和所述第四透镜之间的光路中。

9.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的F-Theta畸变为正畸变，且F-Theta畸变大于40％。

10.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑胶非球面透镜，非球面表面形状方程Z满足：

其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c＝1/R，R表示镜面的近轴曲率半径；k为圆锥系数；A、B、C、D、E、F为高次非球面系数。

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