CN113917668A - 定焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种定焦镜头,包括:沿光轴从物侧至像侧的方向,依次排列的光焦度均为负的第一透镜(L1)和第二透镜(L2);光焦度均为正的第三透镜(L3)、第四透镜(L4)和第五透镜(L5);光焦度为负的第六透镜(L6);光焦度为正的第七透镜(L7);第八透镜(L8);以及光焦度为正的第九透镜(L9),还包括:位于所述第三透镜(L3)和所述第四透镜(L4)之间或所述第四透镜(L4)的物侧面上的光阑(STO),所述第八透镜(L8)的光焦度为正。上述定焦镜头无需红外即可日夜两用,实现微光成像并具有F1.0超大光圈、更高解像力和更大像高。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像系统技术领域,尤其涉及一种定焦镜头。
背景技术
在数字信息时代的推动下,安防、公共安全和监控设施领域的定焦镜头需求日益上升。定焦镜头凭借成像清晰、监控视场范围广、所需照度要求低的优势被广泛应用于各个领域。但是,在夜间或光照条件不充足的环境下,保证镜头清晰成像仍是安防领域需要攻克的技术难题。
市场上的高像质夜间成像镜头多采用F1.4大光圈搭配红外补光的成像方式,但是由于红外成像范围较小,无法还原色彩信息,使得微光镜头的研究势在必行。
现有技术CN211293429U公开的一种定焦镜头,包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜至第九透镜。其中,第一、第二、第六和第八透镜均具有负光焦度,第三、第四、第五、第七和第九透镜均具有正光焦度,且第一透镜至第九透镜均为玻璃球面镜。通过上述结构的设计,使该镜头的性能达到12百万像素以上,实现光圈FNo2.0、日夜共焦,成像靶面达到1/2.5英寸,F-Theta畸变小于10%。但是,该定焦镜头不具有微光成像的特性。
发明内容
为克服上述现有技术中的缺陷,本发明的目的在于提供一种定焦镜头,无需红外即可日夜两用,实现微光成像并具有F1.0超大光圈、更高解像力和更大像高。
为实现上述发明目的,本发明提供一种定焦镜头,包括:沿光轴从物侧至像侧的方向,依次排列的光焦度均为负的第一透镜和第二透镜;光焦度均为正的第三透镜、第四透镜和第五透镜;光焦度为负的第六透镜;光焦度均为正的第七透镜、第八透镜和第九透镜,以及还包括:位于所述第三透镜和所述第四透镜之间或所述第四透镜的物侧面上的光阑。
根据本发明的一个方面,沿光轴从物侧至像侧的方向,
所述第一透镜和所述第九透镜均为凸凹型透镜;
所述第二透镜为凹凸型透镜;
所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第七透镜均为凸凸型透镜;
所述第六透镜为凹凹型透镜;
所述第八透镜在近轴区处的形状为凹凸型。
根据本发明的一个方面,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜、所述第八透镜和所述第九透镜均为非球面透镜;
所述第三透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜均为球面透镜。
根据本发明的一个方面,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜、所述第八透镜和所述第九透镜均为塑胶透镜;
所述第三透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜均为玻璃透镜。
根据本发明的一个方面,所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜胶合组成胶合透镜。
根据本发明的一个方面,所述胶合透镜的焦距F567与所述定焦镜头的焦距F满足关系式:5.2≤F567/F≤7.6。
根据本发明的一个方面,所述胶合透镜的焦距F567与所述胶合透镜的中心厚度db1满足关系式:0.2≤db1/F567≤0.3。
根据本发明的一个方面,所述定焦镜头的光学总长TTL与所述定焦镜头的焦距F满足关系式:6.5≤TTL/F≤7.3。
根据本发明的一个方面,所述定焦镜头的光学后焦BFL与所述定焦镜头的焦距F满足关系式:0.9≤BFL/F≤1.1。
根据本发明的一个方面,所述第一透镜的焦距F1与所述第四透镜的焦距F4满足关系式:-2.4≤F4/F1≤-2。
根据本发明的一个方面,所述第八透镜的焦距F8与所述定焦镜头的焦距F满足关系式:8.6≤F8/F≤12.2。
根据本发明的一个方面,所述第九透镜的焦距F9与所述定焦镜头的焦距F满足关系式:14.6≤F9/F≤24.4。
根据本发明的一个方面,所述第八透镜和所述第九透镜的组合焦距F89与所述定焦镜头的焦距F满足关系式:5.3≤F89/F≤6.9。
根据本发明的一个方面,所述第二透镜的像侧面距离所述第三透镜的物侧面的中心长度d23、所述第三透镜的像侧面距离所述第四透镜的物侧面的中心长度d34与所述第八透镜和所述第九透镜的组合焦距F89满足关系式:0.1≤(d23+d34)/F89≤0.2。
根据本发明的方案,提供一种总共包含9枚透镜和一个光阑的定焦镜头,并且采用第一透镜至第九透镜的光焦度依次为“负-负-正-正-正-负-正-正-正”,光阑设置在第三透镜和第四透镜之间或在第四透镜的物侧面上的光学架构,实现F1.0超大光圈,大靶面、微光成像,且无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。
根据本发明的一个方案,分别对上述9枚透镜的物侧面和像侧面设计凹凸不同形状,采用由第五透镜至第七透镜组成的胶合透镜,有效地矫正成像的色差和像差。在此基础上,整个光学系统的组装公差敏感度低,实现500万像素的高解像力。此外,通过玻塑混合透镜的合理搭配,对特定透镜的相关参数与定焦镜头的光学总长、光学后焦等参数进行合理设置,实现定焦镜头的低成本、小型化和重量轻。
附图说明
图1示意性表示本发明实施例1的定焦镜头的光学结构示意图;
图2示意性表示本发明实施例2的定焦镜头的光学结构示意图;
图3示意性表示本发明实施例3的定焦镜头的光学结构示意图;
图4示意性表示本发明实施例4的定焦镜头的光学结构示意图;
图5示意性表示本发明实施例5的定焦镜头的光学结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员而言,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。
在针对本发明的实施方式进行描述时,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述,实施方式不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
图1示意性表示本发明的一个实施例的定焦镜头的光学结构示意图。如图1所示,沿着光轴从物侧至像侧的方向,本发明的定焦镜头依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8和第九透镜L9。其中,第一透镜L1、第二透镜L2和第六透镜L6都具有负光焦度,而其余的第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第七透镜L7、第八透镜L8和第九透镜L9都具有正光焦度。除此以外,该定焦镜头还包括一个光阑STO。该光阑STO可以设置在第三透镜L3和第四透镜L4之间,也可以设置在第四透镜L4的物侧面上。
在上述九枚透镜中,第一透镜L1和第九透镜L9的物侧面均为凸,像侧面均为凹。第二透镜L2的物侧面为凹,像侧面为凸。第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第七透镜L7的物侧面和像侧面均为凸。第六透镜L6的物侧面和像侧面均为凹。第八透镜L8在靠近镜头光轴区处的物侧面为凹,像侧面为凸。
由此可见,该定焦镜头采用9枚透镜的光学架构,并在第三透镜L3和第四透镜L4之间或第四透镜L4的物侧面上设置一个光阑STO。如图1所示,还在像侧设有一定厚度的平行平板CG。由此构成整个定焦镜头,可以避免定焦镜头在高低温下解像劣化和跑焦,实现F1.0超大光圈设计。同时,通过对上述9枚透镜的正负光焦度以及物侧面和像侧面的不同形状进行特定组合设计,可以矫正像差和色差,降低光学成像系统的公差敏感度,组装公差敏感度低,实现高像素的微光成像,成像时具有更大像高。并且,使得该定焦镜头无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦的性能。
在透镜的面型设计和材料选择方面,优选地,定焦镜头中的第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4、第八透镜L8和第九透镜L9都采用非球面透镜,而且上述透镜的材料都采用塑胶材料。此外,定焦镜头中的第三透镜L3、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7都采用球面透镜,而且上述透镜的材料都采用玻璃材料。定焦镜头中在上述位置中设置球面透镜,通过上述的排列方式与球面透镜之间距离的设计,可以在一定程度上补偿像差。再结合上述非球面透镜,由于非球面透镜可以对球面像差、彗星像差、歪曲像差等多种像差进行补偿,通过调节非球面透镜表面的曲率半径R值,控制入射光线的方向,从而将像差抑制在较低水平。通过对球面透镜和非球面透镜进行合理组合,可以提高本发明的大光圈定焦镜头的成像性能。另外,通过4枚玻璃透镜和5枚塑胶透镜的光学架构,可平衡定焦镜头的高低温性能,使得该镜头实现低成本和轻量化。
此外,可以将第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7胶合组成一个胶合透镜。通过采用胶合透镜,可以矫正定焦镜头整个光学成像系统的像差和色差,有效降低光学成像系统的公差敏感度,可实现定焦镜头500万像素的高解像力,且在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。
上述胶合透镜的焦距F567与定焦镜头的焦距F满足关系式:5.2≤F567/F≤7.6。胶合透镜的焦距F567与其中心厚度db1满足关系式:0.2≤db1/F567≤0.3。通过对胶合透镜的焦距与定焦镜头的焦距之间的关系以及胶合透镜的焦距与中心厚度之间的关系进行限定,并设置一个合理的范围,可以有效矫正经光阑STO和第四透镜L4进入的光线引起的色差和像差。
在本发明中,定焦镜头的光学总长TTL与其焦距F满足关系式:6.5≤TTL/F≤7.3。上述光学总长TTL为定焦镜头的第一透镜L1的物侧面中心至像侧面中心的距离。定焦镜头的光学后焦BFL与其焦距F满足关系式:0.9≤BFL/F≤1.1。上述光学后焦BFL为定焦镜头的最后一枚透镜,即第九透镜L9的像侧面中心到成像面中心的距离。通过上述范围的限定,可以使定焦镜头小型化,具有小体积、高性能的特点。
在本发明中,第一透镜L1的焦距F1与第四透镜L4的焦距F4满足关系式:-2.4≤F4/F1≤-2。这样可以控制整个光学成像系统的光线走势,减小由于经光阑STO进入的大角度光线引起的像差。
在本发明中,第八透镜L8的焦距F8与定焦镜头的焦距F满足关系式:8.6≤F8/F≤12.2。第九透镜L9的焦距F9与定焦镜头的焦距F满足关系式:14.6≤F9/F≤24.4。同时,第八透镜L8和第九透镜L9的组合焦距F89与定焦镜头的焦距F满足关系式:5.3≤F89/F≤6.9。这样可以控制畸变,降低畸变,有利于大靶面设计。
在本发明中,第二透镜L2的像侧面距离第三透镜L3的物侧面的中心长度d23、第三透镜L3的像侧面距离第四透镜L4的物侧面的中心长度d34与第八透镜L8和第九透镜L9的组合焦距F89满足关系式:0.1≤(d23+d34)/F89≤0.2。有利于降低第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4这三枚透镜对定焦镜头的调制传递函数(MTF)的敏感度,同时使定焦镜头结构紧凑,更有利于实现小型化。
综上所述,本发明的定焦镜头具有F1.0超大光圈,实现大靶面、微光成像,且无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。胶合透镜的使用可以有效地矫正成像的色差和像差。并且,整个光学系统的组装公差敏感度低。在此基础上,实现500万像素的高解像力。同时,该定焦镜头实现低成本、小型化和重量轻。
以下以五个实施例来具体说明本发明的定焦镜头。在下列各个实施例中,本发明的定焦镜头包含九枚透镜、光阑STO、一个平行平板CG和像侧面IMA。其中,将光阑STO记为一面STO,将像侧面IMA记为一面IMA,将由第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7组成的三胶合透镜的胶合面记为两面。上述九枚透镜和平行平板CG均各有两面。
具体符合上述关系式的各个实施例的参数如下表1所示:
表1
在本发明中,定焦镜头的非球面透镜满足以下公式:
在上述公式中,z为沿光轴方向,垂直于光轴的高度为h的位置处曲面到顶点的轴向距离;c表示非球面曲面顶点处的曲率;k为该表面的二次曲面常数;A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16···分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶···非球面系数。
实施例1
参见图1,在本实施例中,光阑STO设置在第三透镜L3和第四透镜L4之间。
本实施例的定焦镜头的各透镜的参数包括曲率半径R值、厚度d、材料的折射率Nd和阿贝数Vd,S1至S19表示定焦镜头中各枚透镜、胶合透镜、光阑STO和平行平板CG的每一个表面,如下表2所示。
面序号 | 曲率半径R值 | 厚度d | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 13.842 | 2.600 | 1.54 | 55.7 |
2 | 5.018 | 4.899 | ||
3 | -7.320 | 3.340 | 1.64 | 23.4 |
4 | -15.427 | 2.976 | ||
5 | 28.845 | 4.720 | 1.85 | 23.8 |
6 | -28.845 | 4.500 | ||
7(STO) | Infinity | -0.527 | ||
8 | 80.000 | 3.730 | 1.54 | 55.7 |
9 | -27.223 | 0.120 | ||
10 | 31.023 | 4.430 | 1.62 | 63.4 |
11 | -11.850 | 1.000 | 1.85 | 23.8 |
12 | 15.834 | 5.795 | 1.59 | 68.6 |
13 | -15.834 | 0.118 | ||
14 | -24.344 | 3.375 | 1.64 | 23.4 |
15 | -18.176 | 0.120 | ||
16 | 9.165 | 3.300 | 1.54 | 55.7 |
17 | 9.274 | 6.336 | ||
18 | Infinity | 0.800 | 1.52 | 64.2 |
19 | Infinity | 0.200 | ||
像面 | Infinity | - |
表2
本实施例的定焦镜头各非球面透镜的非球面系数,包括该表面的四阶非球面系数A4、六阶非球面系数A6、八阶非球面系数A8、十阶非球面系数A10、十二阶非球面系数A12和二次曲面常数K值,如下表3所示。
Surf | A<sub>4</sub> | A<sub>6</sub> | A<sub>8</sub> | A<sub>10</sub> | A<sub>12</sub> | K值 |
1 | -7.125E-04 | 1.202E-05 | -1.167E-07 | 6.636E-10 | -1.604E-12 | -3.371 |
2 | -1.619E-03 | 1.935E-05 | -7.879E-07 | 1.915E-08 | -3.400E-10 | -0.426 |
3 | 2.301E-04 | -3.375E-06 | 1.029E-07 | -3.251E-09 | 4.672E-11 | -1.110 |
4 | 3.366E-04 | 1.666E-07 | -2.602E-08 | 1.324E-09 | -1.797E-11 | -1.484 |
8 | 1.333E-04 | -4.277E-07 | -1.482E-08 | 2.053E-10 | -1.686E-12 | 38.493 |
9 | 2.203E-04 | -8.110E-07 | -1.948E-08 | 2.728E-10 | -2.255E-12 | -6.517 |
14 | 3.360E-04 | -9.030E-06 | 8.476E-08 | -8.762E-10 | 1.993E-12 | -70.822 |
15 | 7.568E-05 | -5.854E-06 | 4.884E-08 | -2.797E-10 | 3.559E-13 | -12.081 |
16 | -4.228E-04 | 2.194E-07 | 5.091E-08 | -3.567E-11 | -9.472E-13 | -5.033 |
17 | -5.333E-04 | 5.867E-06 | -1.246E-08 | -4.244E-10 | 6.334E-12 | -5.208 |
表3
由图1,并结合上述表1、表2和表3中的相关参数和数据,可知,本实施例的定焦镜头具有超大光圈1.0,实现大靶面、微光成像,且无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。胶合透镜的使用可以有效地矫正成像的色差和像差。并且,整个光学系统的组装公差敏感度低。在此基础上,实现500万像素的高解像力。同时,该定焦镜头实现低成本、小型化和重量轻。
实施例2
参见图2,在本实施例中,光阑STO设置在第四透镜L4的物侧面上。
本实施例的定焦镜头的各透镜的参数包括曲率半径R值、厚度d、材料的折射率Nd和阿贝数Vd,S1至S18表示定焦镜头中各枚透镜、胶合透镜、光阑STO和平行平板CG的每一个表面,如下表4所示。
面序号 | 曲率半径R值 | 厚度d | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 17.331 | 2.600 | 1.54 | 55.7 |
2 | 5.256 | 4.899 | ||
3 | -7.567 | 3.340 | 1.64 | 23.4 |
4 | -17.688 | 2.976 | ||
5 | 27.739 | 4.720 | 1.85 | 23.8 |
6 | -27.739 | 4.500 | ||
7(STO) | 80.000 | 3.730 | 1.54 | 55.7 |
8 | -21.316 | 0.120 | ||
9 | 52.693 | 4.430 | 1.62 | 63.4 |
10 | -12.128 | 1.000 | 1.85 | 23.8 |
11 | 14.744 | 5.795 | 1.59 | 68.6 |
12 | -14.744 | 0.118 | ||
13 | -18.693 | 3.375 | 1.64 | 23.4 |
14 | -14.022 | 0.120 | ||
15 | 10.044 | 3.300 | 1.54 | 55.7 |
16 | 10.341 | 7.017 | ||
17 | Infinity | 0.800 | 1.52 | 64.2 |
18 | Infinity | 0.200 | ||
像面 | Infinity | - |
表4
本实施例的定焦镜头各非球面透镜的非球面系数,包括该表面的四阶非球面系数A4、六阶非球面系数A6、八阶非球面系数A8、十阶非球面系数A10、十二阶非球面系数A12和二次曲面常数K值,如下表5所示。
表5
由图2,并结合上述表1、表4和表5中的相关参数和数据,可知,本实施例的定焦镜头具有F1.0超大光圈,实现大靶面、微光成像,且无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。胶合透镜的使用可以有效地矫正成像的色差和像差。并且,整个光学系统的组装公差敏感度低。在此基础上,实现500万像素的高解像力。同时,该定焦镜头实现低成本、小型化和重量轻。
实施例3
参见图3,在本实施例中,光阑STO设置在第三透镜L3和第四透镜L4之间。
本实施例的定焦镜头的各透镜的参数包括曲率半径R值、厚度d、材料的折射率Nd和阿贝数Vd,S1至S19表示定焦镜头中各枚透镜、胶合透镜、光阑STO和平行平板CG的每一个表面,如下表6所示。
面序号 | 曲率半径R值 | 厚度d | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 14.841 | 2.600 | 1.54 | 55.7 |
2 | 5.094 | 4.899 | ||
3 | -7.308 | 3.340 | 1.64 | 23.4 |
4 | -15.382 | 2.976 | ||
5 | 28.781 | 4.720 | 1.85 | 23.8 |
6 | -28.781 | 4.500 | ||
7(STO) | Infinity | -0.527 | ||
8 | 80.000 | 3.730 | 1.54 | 55.7 |
9 | -25.443 | 0.120 | ||
10 | 31.933 | 4.430 | 1.62 | 63.4 |
11 | -11.935 | 1.000 | 1.85 | 23.8 |
12 | 15.665 | 5.795 | 1.59 | 68.6 |
13 | -15.665 | 0.118 | ||
14 | -23.251 | 3.375 | 1.64 | 23.4 |
15 | -17.266 | 0.120 | ||
16 | 9.693 | 3.300 | 1.54 | 55.7 |
17 | 9.667 | 6.318 | ||
18 | Infinity | 0.800 | 1.52 | 64.2 |
19 | Infinity | 0.200 | ||
像面 | Infinity | - |
表6
本实施例的定焦镜头各非球面透镜的非球面系数,包括该表面的四阶非球面系数A4、六阶非球面系数A6、八阶非球面系数A8、十阶非球面系数A10、十二阶非球面系数A12、十四阶非球面系数A14和二次曲面常数K值,如下表7所示。
表7
由图3,并结合上述表1、表6和表7中的相关参数和数据,可知,本实施例的定焦镜头具有超大光圈1.0,实现大靶面、微光成像,且无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。胶合透镜的使用可以有效地矫正成像的色差和像差。并且,整个光学系统的组装公差敏感度低。在此基础上,实现500万像素的高解像力。同时,该定焦镜头实现低成本、小型化和重量轻。
实施例4
参见图4,在本实施例中,光阑STO设置在第三透镜L3和第四透镜L4之间。
本实施例的定焦镜头的各透镜的参数包括曲率半径R值、厚度d、材料的折射率Nd和阿贝数Vd,S1至S19表示定焦镜头中各枚透镜、胶合透镜、光阑STO和平行平板CG的每一个表面,如下表8所示。
面序号 | 曲率半径R值 | 厚度d | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 14.206 | 2.600 | 1.54 | 55.7 |
2 | 5.035 | 4.899 | ||
3 | -7.248 | 3.340 | 1.64 | 23.4 |
4 | -15.333 | 2.976 | ||
5 | 28.661 | 4.720 | 1.85 | 23.8 |
6 | -28.661 | 4.500 | ||
7(STO) | Infinity | -0.527 | ||
8 | 80.000 | 3.730 | 1.54 | 55.7 |
9 | -25.858 | 0.120 | ||
10 | 31.501 | 4.430 | 1.62 | 63.4 |
11 | -11.816 | 1.000 | 1.85 | 23.8 |
12 | 15.707 | 5.795 | 1.59 | 68.6 |
13 | -15.707 | 0.118 | ||
14 | -23.403 | 3.375 | 1.64 | 23.4 |
15 | -17.000 | 0.120 | ||
16 | 9.786 | 3.300 | 1.54 | 55.7 |
17 | 9.663 | 6.301 | ||
18 | Infinity | 0.800 | 1.52 | 64.2 |
19 | Infinity | 0.200 | ||
像面 | Infinity | - |
表8
本实施例的定焦镜头各非球面透镜的非球面系数,包括该表面的四阶非球面系数A4、六阶非球面系数A6、八阶非球面系数A8、十阶非球面系数A10、十二阶非球面系数A12、十四阶非球面系数A14和二次曲面常数K值,如下表9所示。
表9
由图4,并结合上述表1、表8和表9中的相关参数和数据,可知,本实施例的定焦镜头具有F1.0超大光圈,实现大靶面、微光成像,且无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。胶合透镜的使用可以有效地矫正成像的色差和像差。并且,整个光学系统的组装公差敏感度低。在此基础上,实现500万像素的高解像力。同时,该定焦镜头实现低成本、小型化和重量轻。
实施例5
参见图5,在本实施例中,光阑STO设置在第三透镜L3和第四透镜L4之间。
本实施例的定焦镜头的各透镜的参数包括曲率半径R值、厚度d、材料的折射率Nd和阿贝数Vd,S1至S19表示定焦镜头中各枚透镜、胶合透镜、光阑STO和平行平板CG的每一个表面,如下表10所示。
面序号 | 曲率半径R值 | 厚度d | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
1 | 15.102 | 2.600 | 1.54 | 55.7 |
2 | 5.096 | 4.899 | ||
3 | -7.319 | 3.340 | 1.64 | 23.4 |
4 | -15.369 | 2.976 | ||
5 | 28.756 | 4.720 | 1.85 | 23.8 |
6 | -28.756 | 4.500 | ||
7(STO) | Infinity | -0.527 | ||
8 | 80.000 | 3.730 | 1.54 | 55.7 |
9 | -24.668 | 0.120 | ||
10 | 32.433 | 4.430 | 1.62 | 63.4 |
11 | -11.989 | 1.000 | 1.85 | 23.8 |
12 | 15.426 | 5.795 | 1.59 | 68.6 |
13 | -15.426 | 0.118 | ||
14 | -23.214 | 3.375 | 1.64 | 23.4 |
15 | -17.034 | 0.120 | ||
16 | 9.840 | 3.300 | 1.54 | 55.7 |
17 | 9.695 | 6.229 | ||
18 | Infinity | 0.800 | 1.52 | 64.2 |
19 | Infinity | 0.200 | ||
像面 | Infinity | - |
表10
本实施例的定焦镜头各非球面透镜的非球面系数,包括该表面的四阶非球面系数A4、六阶非球面系数A6、八阶非球面系数A8、十阶非球面系数A10、十二阶非球面系数A12、十四阶非球面系数A14和二次曲面常数K值,如下表11所示。
表11
由图5,并结合上述表1、表10和表11中的相关参数和数据,可知,本实施例的定焦镜头具有F1.0超大光圈,实现大靶面、微光成像,且无需红外即可实现日夜两用,在-40℃~80℃的温度范围内不虚焦。胶合透镜的使用可以有效地矫正成像的色差和像差。并且,整个光学系统的组装公差敏感度低。在此基础上,实现500万像素的高解像力。同时,该定焦镜头实现低成本、小型化和重量轻。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种定焦镜头,包括:沿光轴从物侧至像侧的方向,依次排列的光焦度均为负的第一透镜(L1)和第二透镜(L2);光焦度均为正的第三透镜(L3)、第四透镜(L4)和第五透镜(L5);光焦度为负的第六透镜(L6);光焦度为正的第七透镜(L7);第八透镜(L8);以及光焦度为正的第九透镜(L9),其特征在于,还包括:位于所述第三透镜(L3)和所述第四透镜(L4)之间或所述第四透镜(L4)的物侧面上的光阑(STO),
所述第八透镜(L8)的光焦度为正。
2.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,沿光轴从物侧至像侧的方向,
所述第一透镜(L1)和所述第九透镜(L9)均为凸凹型透镜;
所述第二透镜(L2)为凹凸型透镜;
所述第三透镜(L3)、所述第四透镜(L4)、所述第五透镜(L5)和所述第七透镜(L7)均为凸凸型透镜;
所述第六透镜为凹凹型透镜;
所述第八透镜在近轴区处的形状为凹凸型。
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(L1)、所述第二透镜(L2)、所述第四透镜(L4)、所述第八透镜(L8)和所述第九透镜(L9)均为非球面透镜;
所述第三透镜(L3)、所述第五透镜(L5)、所述第六透镜(L6)和所述第七透镜(L7)均为球面透镜。
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(L1)、所述第二透镜(L2)、所述第四透镜(L4)、所述第八透镜(L8)和所述第九透镜(L9)均为塑胶透镜;
所述第三透镜(L3)、所述第五透镜(L5)、所述第六透镜(L6)和所述第七透镜(L7)均为玻璃透镜。
5.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第五透镜(L5)、所述第六透镜(L6)和所述第七透镜(L7)胶合组成胶合透镜。
6.根据权利要求5所述的定焦镜头,其特征在于,所述胶合透镜的焦距(F567)与所述定焦镜头的焦距(F)满足关系式:5.2≤F567/F≤7.6。
7.根据权利要求5所述的定焦镜头,其特征在于,所述胶合透镜的焦距(F567)与所述胶合透镜的中心厚度(db1)满足关系式:0.2≤db1/F567≤0.3。
8.根据权利要求1-7任一项所述的定焦镜头,其特征在于,所述定焦镜头的光学总长(TTL)与所述定焦镜头的焦距(F)满足关系式:6.5≤TTL/F≤7.3。
9.根据权利要求1-7任一项所述的定焦镜头,其特征在于,所述定焦镜头的光学后焦(BFL)与所述定焦镜头的焦距(F)满足关系式:0.9≤BFL/F≤1.1。
10.根据权利要求1-7任一项所述的定焦镜头,其特征在于,所述第一透镜(L1)的焦距(F1)与所述第四透镜(L4)的焦距(F4)满足关系式:-2.4≤F4/F1≤-2。
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WO2023160277A1 (zh) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 定焦镜头 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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