CN211375167U

CN211375167U - 一种大通光高分辨率的光学成像镜头

Info

Publication number: CN211375167U
Application number: CN202020272904.0U
Authority: CN
Inventors: 李雪慧; 刘青天; 上官秋和
Original assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Leading Optics Co Ltd
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2020-08-28
Anticipated expiration: 2030-03-09

Abstract

本实用新型涉及镜头技术领域。本实用新型公开了一种大通光高分辨率的光学成像镜头，包括六片透镜，第一透镜为具正屈光率的凸平透镜；第二透镜为具正屈光率的凸凹透镜；第三透镜具负屈光率且像侧面为凹；第四透镜为具负屈光率的凹凹透镜，第五透镜为具正屈光率的凸凸透镜；第六透镜具正屈光率且物侧面为凸，该第四透镜与第五透镜相互胶合。本实用新型具有长焦距；高分辨率，图像均匀；大像面；大通光，低照特性好；低畸变的优点。

Description

一种大通光高分辨率的光学成像镜头

技术领域

本实用新型属于镜头技术领域，具体地涉及一种大通光高分辨率的光学成像镜头。

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。但现有的焦距较长(如16mm焦距段)的光学成像镜头，其还存在着一些不足，如对传函管控不好，分辨率低，低解析，图像不均匀；像面较小；通光普遍比较小，低照环境下，进光亮较低，拍摄图面较暗；对畸变管控不好，容易像与物产生形变，识别不准确等，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大通光高分辨率的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：一种大通光高分辨率的光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第六透镜；该第一透镜至第六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平面；

第二透镜具正屈光率，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，该第三透镜的像侧面为凹面；

第四透镜具负屈光率，该第四透镜的物侧面为凹面，该第四透镜的像侧面为凹面；

第五透镜具正屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凸面；

该第六透镜具正屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面；

该第四透镜与第五透镜相互胶合；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。

进一步的，该光学成像镜头更满足：vd4≤42，vd5≥54，其中，vd4为该第四透镜的色散系数，vd5为该第五透镜的色散系数。

更进一步的，该第五透镜的折射率温度系数dn/dt为负值。

进一步的，该光学成像镜头更满足：nd6≥1.85，其中，nd6为该第六透镜的折射率。

进一步的，还包括光阑，该光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。

更进一步的，该光学成像镜头更满足：0.6<TTL1/TTL2<1.5，其中，TTL1为该第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面在光轴上的距离，TTL2为该第四透镜的物侧面至第六透镜的像侧面在光轴上的距离。

进一步的，该光学成像镜头更满足：2.5<TTL/BFL<3.4，其中，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离，BFL为光学后焦距。

进一步的，该光学成像镜头更满足：ALT<15mm，ALG<12mm，1.1<ALT/ALG<1.8，其中，ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和。

进一步的，该第二透镜直接承靠在第三透镜上。

进一步的，该第三透镜直接承靠在第四透镜上。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型采用六片透镜，通过对各个透镜进行相应设计，具有焦距较长；分辨率高，图像均匀；像面较大，可支撑1/2＂的sensor(传感器)；通光大，可获得较多进光亮，拍摄图面画面较亮，相对照度较高；畸变小，图像变形小，对图像的还原比较准确的优点。此外，本实用新型的结构紧凑。

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486-656nm的MTF图；

图3为本实用新型实施例一的场曲和畸变示意图；

图4为本实用新型实施例一的垂轴像差图示意图；

图5为本实用新型实施例一的0.656μm的相对照度图；

图6为本实用新型实施例二的可见光486-656nm的MTF图；

图7为本实用新型实施例二的场曲和畸变示意图；

图8为本实用新型实施例二的垂轴像差图示意图；

图9为本实用新型实施例二的0.656μm的相对照度图；

图10为本实用新型实施例三的可见光486-656nm的MTF图；

图11为本实用新型实施例三的场曲和畸变示意图；

图12为本实用新型实施例三的垂轴像差图示意图；

图13为本实用新型实施例三的0.656μm的相对照度图；

图14为本实用新型三个实施例的各个重要参数的数值表。

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大通光高分辨率的光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第六透镜；该第一透镜至第六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平面。

第二透镜具正屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凹面；第二透镜采用弯月形透镜，对矫正畸变取到较大作用。

第三透镜具负屈光率，该第三透镜的像侧面为凹面。

第四透镜具负屈光率，该第四透镜的物侧面为凹面，该第四透镜的像侧面为凹面。

第五透镜具正屈光率，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凸面。

该第六透镜具正屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面。

该第四透镜与第五透镜相互胶合；该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。

本实用新型采用六片透镜，通过对各个透镜进行相应设计，具有焦距较长；分辨率高，图像均匀；像面较大，可支撑1/2＂的sensor；通光大，可获得较多进光亮，拍摄图面画面较亮，相对照度较高；畸变小，图像变形小，对图像的还原比较准确的优点。

优选的，该光学成像镜头更满足：vd4≤42，vd5≥54，其中，vd4为该第四透镜的色散系数，vd5为该第五透镜的色散系数，高低色散材料结合，有利于校正色差，优化像质，提升***性能。

更优选的，该第五透镜的折射率温度系数dn/dt为负值，即折射率随着温度的升高而降低，该透镜的屈光率为正，随着温度的升高，此透镜因温度升高对后焦变化是增大，有效地管控温漂。

优选的，该光学成像镜头更满足：nd6≥1.85，其中，nd6为该第六透镜的折射率，采用高折射率材质，进一步提高像质。

优选的，还包括光阑，该光阑设置在第三透镜与第四透镜之间，使得结构更紧凑，进一步提升***性能。

更优选的，该光学成像镜头更满足：0.6<TTL1/TTL2<1.5，其中，TTL1为该第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面在光轴上的距离，TTL2为该第四透镜的物侧面至第六透镜的像侧面在光轴上的距离，使该光学成像镜头的结构更紧凑。

优选的，该光学成像镜头更满足：2.5<TTL/BFL<3.4，其中，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离，BFL为光学后焦距，使该光学成像镜头的结构更紧凑。

优选的，该光学成像镜头更满足：ALT<15mm，ALG<12mm，1.1<ALT/ALG<1.8，其中，ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和，以进一步缩短该光学成像镜头的***长度，且易于加工制造，优化***配置。

优选的，该第二透镜直接承靠在第三透镜上，提供结构设计很好的公差支持，并使该光学成像镜头的结构更紧凑。

优选的，该第三透镜直接承靠在第四透镜上，提供结构设计很好的公差支持，并使该光学成像镜头的结构更紧凑。

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，一种大通光高分辨率的光学成像镜头，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、光阑7、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、保护片8和成像面9；该第一透镜1至第六透镜6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为平面。

该第二透镜2具正屈光率，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，当然，在其它实施例中，该第三透镜3的物侧面31也可以是凹面或平面。

该第四透镜4具负屈光率，该第四透镜4的物侧面41为凹面，该第四透镜4的像侧面42为凹面。

该第五透镜5具正屈光率，该第五透镜5的物侧面51为凸面，该第五透镜5的像侧面52为凸面，该第四透镜4与第五透镜5相互胶合。

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为平面，当然，在其它实施例中，该第六透镜6的像侧面62也可以是凸面或凹面。

本具体实施例中，该第五透镜5的折射率温度系数dn/dt为负值。

本具体实施例中，该第二透镜2直接承靠在第三透镜3上，当然，在一些实施例中，该第三透镜3也直接承靠在第四透镜4上，以进一步提供结构设计很好的公差支持，并使该光学成像镜头的结构更紧凑。

当然，在一些实施例中，光阑7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

本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图14。

本具体实施例的解像力请参阅图2，可以看出解像力高，分辨率高，全视场分辨率可达200lp/mm>0.2，图像均匀；场曲及畸变图详见图3的(A)和(B)，可以看出畸变小，小于-1％；垂轴像差图详见图4，可以看出像差小；相对照度图如图5所示，从图中可以看出，相对照度>68％。

本具体实施例中，f＝16.3mm，FNO＝1.83，FOV＝29°，Φ＝8.36mm，TTL＝24.00mm，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9在光轴I上的距离。

实施例二

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，仅第三透镜3的物侧面31为凹面，第六透镜6的像侧面62为凸面，此外，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数也所有不同。

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

本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图14。

本具体实施例的解像力请参阅图6，可以看出解像力高，分辨率高，全视场分辨率可达200lp/mm>0.2，图像均匀；场曲及畸变图详见图7的(A)和(B)，可以看出畸变小，小于-1％；垂轴像差图详见图8，可以看出像差小；相对照度图如图9所示，从图中可以看出，相对照度>68％。

本具体实施例中，f＝16.3mm，FNO＝1.83，FOV＝29°，Φ＝8.36mm，TTL＝23.99mm。

实施例三

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，仅第三透镜3的物侧面31为凹面，第六透镜6的像侧面62为凹面，此外，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数也所有不同。

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

本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图14。

本具体实施例的解像力请参阅图10，可以看出解像力高，分辨率高，全视场分辨率可达200lp/mm>0.2，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-1％；垂轴像差图详见图12，可以看出像差小；相对照度图如图13所示，从图中可以看出，相对照度>70％。

本具体实施例中，f＝16.3mm，FNO＝1.83，FOV＝29°，Φ＝8.33mm，TTL＝24.06mm。

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

1.一种大通光高分辨率的光学成像镜头，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六透镜；该第一透镜至第六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；

第三透镜具负屈光率，该第三透镜的像侧面为凹面；

该第六透镜具正屈光率，该第六透镜的物侧面为凸面；

该第四透镜与第五透镜相互胶合；

该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述六片。

2.根据权利要求1所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：vd4≤42，vd5≥54，其中，vd4为该第四透镜的色散系数，vd5为该第五透镜的色散系数。

3.根据权利要求2所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜的折射率温度系数dn/dt为负值。

4.根据权利要求1所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：nd6≥1.85，其中，nd6为该第六透镜的折射率。

5.根据权利要求1所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于：还包括光阑，该光阑设置在第三透镜与第四透镜之间。

6.根据权利要求5所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：0.6<TTL1/TTL2<1.5，其中，TTL1为该第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面在光轴上的距离，TTL2为该第四透镜的物侧面至第六透镜的像侧面在光轴上的距离。

7.根据权利要求5所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：2.5<TTL/BFL<3.4，其中，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离，BFL为光学后焦距。

8.根据权利要求1所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于，该光学成像镜头更满足：ALT<15mm，ALG<12mm，1.1<ALT/ALG<1.8，其中，ALG为该第一透镜到成像面在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的六个透镜厚度的总和。

9.根据权利要求1所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜直接承靠在第三透镜上。

10.根据权利要求1所述的大通光高分辨率的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜直接承靠在第四透镜上。