CN109407281A - 一种单片内对焦光学镜头 - Google Patents

一种单片内对焦光学镜头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单片内对焦光学镜头，其由物面至像面依次设有:具有负光焦度的第一透镜1；具有正光焦度的第二透镜2；具有负光焦度的第三透镜3；具有正光焦度的第四透镜4；具有正光焦度的第五透镜5；具有正光焦度的第六透镜6；具有负光焦度的第七透镜7；具有负光焦度的第八透镜8；具有正光焦度的第九透镜9；滤波片10、补偿片11以及像面12。本发明采用的是第九透镜前后移动来实现不同物距情况下的场曲补偿以及对焦功能，保证镜头在像面不变的情况下不同物距都能清晰成像。

Description

一种单片内对焦光学镜头
【技术领域】
本发明专利涉及一种单片内对焦光学镜头。
【背景技术】
现有的长焦定焦镜头，景深范围较窄，通常在应用中无法兼顾远景与近景同时高清晰成像，可解决这种问题的变焦镜头，一般的变焦群片数较多，需要驱动力大的马达才可实现变焦功能，尺寸大，且产品较重，无法实现小巧轻便。
由于存在上述问题，有必要对其提出解决方案，本发明正是在这样的背景下作出的。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种单片内对焦光学镜头，该单片内对焦光学镜头除了可实现兼顾远景与近景同时高清晰成像，且实现100°的广角实拍功能，光学上校正畸变，实现小畸变清晰成像。
为实现上述目的，发明采用了下述技术方案：
一种单片内对焦光学镜头，其特征在于其由物面至像面依次设有:
具有负光焦度的第一透镜1，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有正光焦度的第二透镜2，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第三透镜3，物侧面为及像侧面皆为凹面；
具有正光焦度的第四透镜4，物侧面为及像侧面皆为凸面；
具有正光焦度的第五透镜5，物侧面为及像侧面皆为凸面；
具有正光焦度的第六透镜6，物侧面为及像侧面皆为凹面；
具有负光焦度的第七透镜7，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第八透镜8，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第九透镜9，物侧面为及像侧面皆为凸面；
滤波片10、补偿片11以及像面12；
其中D1为视场角满足100°下第一透镜1的有效口径大小，TTL为第一透镜1与感光片12的光轴方向的距离,f为光学镜头的***焦距，D1、 TL、f之间满足：0.2<f/TTL<0.3,D1/f<1.2。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第八透镜8与第九透镜9之间的空气间隔AC89是变化的，在无穷远对焦情况下，AC89满足： AC89>0.57，其中f为光学镜头的焦距。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第三透镜3与第四透镜4为胶合镜片，第三透镜3的焦距为f3,第四透镜4的焦距为f4胶合镜片组的焦距为f34,其中f3、f4、f34满足:
-1.45<f34/f3<-1.3
2.5<f34/f4<3。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7为三胶合镜片组2，第五透镜5的焦距为f5,第六透镜6 及第七透镜7的组合焦距为f67，三胶合镜片组2的焦距为f567,其中f5、f67、 f567满足:
1<f567/f5<1.5
-8<f67/f567<-7。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第九透镜9的焦距 f9满足：5<f9/f<8，其中，f光学镜头的焦距。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9的折射率分别为N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7,N8,N9满足： N1>1.6,N2>1.6,N3>1.5,N4>1.6,N5>1.6,N6>1.6,N7>1.6,N8>1.7,N9>1.6。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述第六透镜6的色散系数VD6满足：20<VD6<40。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述第一透镜1、第二透镜2及第九透镜9为非球面镜片。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述滤光片10为 0.3mm红外滤光片，补偿片11可为0.4-0.5mm白玻璃。
如上所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第一透镜1、第二透镜2及第九透镜9两面皆为非球面，非球面表面形状满足方程： 在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
本发明的有益效果是：
1、本发明焦距大于7mm,可满足0.3m到10m以上的清晰成像。
2、本发明采用的是第九透镜前后移动来实现不同物距情况下的场曲补偿以及对焦功能，保证镜头在像面不变的情况下不同物距都能清晰成像。
3、本发明的像面高度可达Φ7.85mm，整体均匀、高亮度(光圈数达到F2.0)，视场角可达100°
4、本发明的光学畸变<-5％,TV畸变<-3％,有效的解决图像周边形变压缩问题。
5、本发明满足低温-30°到高温70°环境下可清晰成像，适用于不同地区环境下的使用要求。
6、本发明可满足像素2.4μm、16M的图像输出要求。
【附图说明】
图1为本发现的示意图；
图2为图1的A部放大视图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
一种单片内对焦光学镜头，其由物面至像面依次设有：具有负光焦度的第一透镜1，物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜2，物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有负光焦度的第三透镜3，物侧面为及像侧面皆为凹面；具有正光焦度的第四透镜4，物侧面为及像侧面皆为凸面；具有正光焦度的第五透镜5，物侧面为及像侧面皆为凸面；具有正光焦度的第六透镜6，物侧面为及像侧面皆为凹面；具有负光焦度的第七透镜7，物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有负光焦度的第八透镜8，物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有正光焦度的第九透镜9，物侧面为及像侧面皆为凸面；滤波片10、补偿片11以及像面12。
本发明光学***包含九枚透镜，其中D1为视场角满足100°下第一透镜1的有效口径大小，TTL为第一透镜1与感光片12的光轴方向的距离,f 为光学镜头的***焦距，D1、TL、f之间满足：0.2<f/TTL<0.3,D1/f<1.2。其中单片内对焦采用的是第九透镜9前后移动来实现不同物距情况下的场曲补偿以及对焦功能，所以第八透镜8与第九透镜9之间的空气间隔AC89是变化的，在无穷远对焦情况下，AC89满足：AC89>0.57,可满足装配要求且预留对焦空间，其中，f光学镜头的焦距。
本发明的第三透镜3与第四透镜4为胶合镜片，第三透镜3的焦距为f3,第四透镜4的焦距为f4胶合镜片组的焦距为f34,其中f3、f4、f34满足:
-1.45<f34/f3<-1.3
2.5<f34/f4<3。
本发明的第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7为三胶合镜片组2，第五透镜5的焦距为f5,第六透镜6及第七透镜7的组合焦距为f67，三胶合镜片组2的焦距为f567,其中f5、f67、f567满足:
1<f567/f5<1.5
-8<f67/f567<-7。
本发明的第九透镜9的焦距f9满足：5<f9/f<8，其中，f光学镜头的焦距。
本发明的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9的折射率分别为 N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7,N8,N9满足：N1>1.6,N2>1.6,N3>1.5,N4>1.6,N5>1.6,N6>1.6,N7>1.6,N8>1.7,N9>1.6。所述第六透镜6的色散系数VD6满足：20<VD6<40。
本发明的第一透镜1、第二透镜2及第九透镜9为非球面镜片，实现光学畸变<-5％,TV畸变<-3％,有效的解决图像周边形变压缩问题。
本发明的滤光片10为0.3mm红外滤光片，补偿片11可为0.4-0.5mm 白玻璃。整个光学***满足低温-30°到高温70°环境下可清晰成像，适用于不同地区环境下的使用要求。
本发明的第一透镜1、第二透镜2及第九透镜9两面皆为非球面，非球面表面形状满足方程： 在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
第一实施例数据如下：
以上为实施例详细的结构数据,最大像面大小可达到7.85mm,其中曲率半径、厚度及焦距数据的单位为mm,表面1-17面依序表示物侧至像侧的表面,表面1到表面4及表面16到表面17为非球面系数，A2-A12为各表面的2-12阶非球面系数。

Claims (10)

1.一种单片内对焦光学镜头，其特征在于其由物面至像面依次设有:
具有负光焦度的第一透镜(1)，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有正光焦度的第二透镜(2)，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第三透镜(3)，物侧面为及像侧面皆为凹面；
具有正光焦度的第四透镜(4)，物侧面为及像侧面皆为凸面；
具有正光焦度的第五透镜(5)，物侧面为及像侧面皆为凸面；
具有正光焦度的第六透镜(6)，物侧面为及像侧面皆为凹面；
具有负光焦度的第七透镜(7)，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有负光焦度的第八透镜(8)，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第九透镜(9)，物侧面为及像侧面皆为凸面；
滤波片(10)、补偿片(11)以及像面(12)；
其中D1为视场角满足100°下第一透镜(1)的有效口径大小，TTL为第一透镜(1)与感光片(12)的光轴方向的距离,f为光学镜头的***焦距，D1、TL、f之间满足：0.2<f/TTL<0.3,D1/f<1.2。
2.根据权利要求1所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第八透镜(8)与第九透镜(9)之间的空气间隔AC89是变化的，在无穷远对焦情况下，AC89满足：AC89>0.57，其中f为光学镜头的焦距。
3.根据权利要求1所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第三透镜(3)与第四透镜(4)为胶合镜片，第三透镜(3)的焦距为f3,第四透镜(4)的焦距为f4胶合镜片组的焦距为f34,其中f3、f4、f34满足:
-1.45<f34/f3<-1.3
2.5<f34/f4<3。
4.根据权利要求2所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)为三胶合镜片组2，第五透镜(5)的焦距为f5,第六透镜(6)及第七透镜(7)的组合焦距为f67，三胶合镜片组2的焦距为f567,其中f5、f67、f567满足:
1<f567/f5<1.5
-8<f67/f567<-7。
5.根据权利要求2所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第九透镜(9)的焦距f9满足：5<f9/f<8，其中，f光学镜头的焦距。
6.根据权利要求1所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)、第八透镜(8)、第九透镜(9)的折射率分别为N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7,N8,N9满足：N1>1.6,N2>1.6,N3>1.5,N4>1.6,N5>1.6,N6>1.6,N7>1.6,N8>1.7,N9>1.6。
7.根据权利要求1所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述第六透镜(6)的色散系数VD6满足：20<VD6<40。
8.根据权利要求1所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述第一透镜(1)、第二透镜(2)及第九透镜(9)为非球面镜片。
9.根据权利要求1所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于所述滤光片(10)为0.3mm红外滤光片，补偿片(11)可为0.4-0.5mm白玻璃。
10.根据权利要求8所述的一种单片内对焦光学镜头，其特征在于第一透镜(1)、第二透镜(2)及第九透镜(9)两面皆为非球面，非球面表面形状满足方程： 在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
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