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CN105353499B - 一种光学镜头 - Google Patents

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CN105353499B CN201510737516.9A CN201510737516A CN105353499B CN 105353499 B CN105353499 B CN 105353499B CN 201510737516 A CN201510737516 A CN 201510737516A CN 105353499 B CN105353499 B CN 105353499B
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Abstract

本发明公开了一种光学镜头。该光学镜头从物方到像方依次包括具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜、凸面朝向物方的弯月形的第二透镜、双凹形状的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、第五透镜和第六透镜。本发明提供的光学镜头在实现高解像、小畸变、大孔径、小型化的同时,其焦距相对较长,视场范围减小,有利于相同像面大小情况下,更好观察物方细节,满足针对小视场观察的需求。

Description

一种光学镜头
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头。
背景技术
随着汽车工业主动安全的发展,对车载前视镜头的要求不断提高。一方面前视相机用于路面监控,驾驶辅助系统,不仅需要有较高解像,保证观察画面的清晰度的同时,还需要满足小畸变要求,减小画面失真形变程度。另一方面,部分需求如行车记录仪等,主要针对前方物体、路况细节,对观察视场有所要求,同时,需要避免因过大的视场,画面中出现路况以外的车内装置等物体。现有的中国专利文献CN204229034U采用了5个透镜的光学系统,虽各方面性能较好,但镜头焦距较短,整体视场较大,对于分辨路面情况细节方面的需求有所欠缺,同时在畸变、高频率区域的解像方面仍存在进一步提升改善的空间。
发明内容
本发明提出一种光学镜头,在实现高解像、小畸变、大孔径、小型化的同时,具有长焦距,能够减小视场范围,有利于相同像面大小情况下,更好地观察物方细节,满足针对小视场观察的需求。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种光学镜头,从物方到像方依次包括具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜、凸面朝向物方的弯月形的第二透镜、双凹形状的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、第五透镜和第六透镜。
其中,所述第一透镜为凸面朝向物方的弯月形透镜或双凸透镜。
其中,所述第五透镜为具有正光焦度的双凸透镜,所述第六透镜为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜和第六透镜组成胶合透镜;或
所述第五透镜为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第六透镜为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜和第六透镜不胶合;或
所述第五透镜为具有负光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第六透镜为具有正光焦度且凹面朝向像方的透镜,所述第五透镜和第六透镜组成胶合透镜;或
所述第五透镜为具有负光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第六透镜为具有正光焦度且为凹面朝向像方的透镜,所述第五透镜和第六透镜不胶合。
其中,所述光学镜头还包括一个光阑,所述光阑位于任意相邻的两个透镜之间。
其中,所述第一透镜满足0.5≤F1/F≤8.0,F1为第一透镜的焦距值,F为所述光学镜头的整组焦距值。
其中,所述第二透镜满足0.7<r3/r4<1.4,r3是第二透镜物侧方向的半径值,r4是第二透镜像侧方向的半径值。
其中,所述第二透镜满足Nd≥1.7,Nd是第二透镜的材料的折射率。
其中,所述第二透镜满足|F2/F|≥4.0,F2是第二透镜的焦距值,F表示所述光学镜头的整组焦距值。
其中,所述光学镜头的光学长度满足TTL/F≤4.5,TTL表示所述光学镜头的光学长度,F表示所述光学镜头的整组焦距值。
其中,所述光学镜头的全部透镜均为玻璃球面透镜或所述光学镜头的至少一个透镜为玻璃非球面透镜。
本发明提供的一种光学镜头,从物方到像方依次包括具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜、凸面朝向物方的弯月形的第二透镜,双凹形状的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、第五透镜和第六透镜。本发明提供的光学镜头在实现高解像、小畸变、大孔径、小型化的同时,其焦距能够更长,物方视场范围较小,有利于满足相同像面大小情况下,更好观察物方细节,满足针对小视场观察的需求。
附图说明
图1a是本发明的实施例二的一种光学镜头的结构示意图。
图1b是图1a的光学镜头的MTF解像曲线。
图1c是图1a的学镜头的象散曲线图。
图1d是图1a的光学镜头的畸变曲线图。
图2a是本发明的实施例三的一种光学镜头的结构示意图。
图2b是图2a的光学镜头的MTF解像曲线。
图2c是图2a的光学镜头的象散曲线图。
图2d是图2a的光学镜头的畸变曲线图。
图3a是本发明的实施例四的一种光学镜头的结构示意图。
图3b是图3a的光学镜头的MTF解像曲线。
图3c是图3a的光学镜头的象散曲线图。
图3d是图3a的光学镜头的畸变曲线图。
图4a是本发明的实施例五的一种光学镜头的结构示意图。
图4b是图4a的光学镜头的MTF解像曲线。
图4c是图4a的光学镜头的象散曲线图。
图4d是图4a的光学镜头的畸变曲线图。
图5a是本发明的实施例六的一种光学镜头的结构示意图。
图5b是图5a中光学镜头的MTF解像曲线。
图5c是图5a的光学镜头的象散曲线图。
图5d是图5a的光学镜头的畸变曲线图。
图6a是本发明的实施例七的一种光学镜头的结构示意图。
图6b是图6a的光学镜头的MTF解像曲线。
图6c是图6a的光学镜头的象散曲线图。
图6d是图6a的光学镜头的畸变曲线图。
图7a是本发明的实施例八的一种光学镜头的结构示意图。
图7b是图7a的光学镜头的MTF解像曲线。
图7c是图7a的光学镜头的象散曲线图。
图7d是图7a的光学镜头的畸变曲线图。
具体实施方式
以下结合附图,通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
一种光学镜头,从物方到像方依次包括具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜L1、凸面朝向物方的弯月形的第二透镜L2、双凹形状的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。
第五透镜L5和第六透镜L6不必须要求具有正光焦度。
第一透镜L1满足以下公式:
0.5≤F1/F≤8.0
其中,F1是第一透镜L1的焦距值,F表示光学镜头的整组焦距值。
第一透镜L1具有正光焦度,能够汇聚物方光线,可以有效地校正整个光学系统的像差,实现光学镜头的高像素和小畸变,且一定程度上拉长了镜头的整体焦距,减小视场范围,有利于相同像面大小情况下,更好地观察物方细节,同时可以有效地校正整个光学系统的像差,实现光学镜头的高像素和小畸变,不仅有利于高频空间的解像上升,还有利于缩短经镜头整体的长度,实现小型化的要求,使得整个系统的像差和尺寸达到一个较好的平衡。
第二透镜L2满足以下公式:
0.7<r3/r4<1.4
Nd≥1.7
|F2/F|≥4.0
其中,r3是第二透镜L2物侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F2是第二透镜L2的焦距值。
第二透镜L2使用高折射率的材料,同时对其进行这样的形状、曲率的限制及低光焦度的配置,使得尽可能大角度的收集光线并且将光线汇聚,从而减小了第三透镜的口径,并保证所述光学镜头的大孔径性能,有利于光线平稳过渡。
所述光学镜头的光学长度满足TTL/F≤4.5,TTL表示所述光学镜头的光学长度,所述光学镜头的第一透镜L1的物方侧最外点至所述光学镜头的成像焦平面的距离为光学镜头的光学长度。
光学镜头的光学长度与整组焦距值比例的限定,能够实现光学镜头小型化的要求。
所述光学镜头的全部透镜均为玻璃球面透镜或者光学镜头的至少一个透镜为玻璃非球面透镜。所有镜片均采用玻璃球面镜片,能实现高解像的要求,以降低光学镜头成本;同时玻璃材质的稳定性有利于在不同温度变化范围内仍保持解像清晰,能够保证在-40℃~+85℃的温度范围内仍保持较完美的成像清晰度,特别适用于兼顾日夜或者照明条件较差的监控和车载相机系统。但若为达到更高解像等品质要求,可采用非球面镜片或部分采用非球面镜片实现解像等光学性能进一步提升;工作温度要求不高情况下,也可采用塑料材质代替,降低非球面镜片的成本,对此,本发明不做限定。
本发明实施例提供的光学镜头,从物方到像方依次包括具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜L1、凸面朝向物方的弯月形的第二透镜L2,、双凹形状的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。本发明提供的光学镜头在实现高解像、小畸变、大孔径、小型化的同时,其焦距更长,视场范围较小,有利于相同像面大小情况下,更好地观察物方细节,满足针对小视场观察的需求。
以下实施例二至实施例八均为本实施例的优选的实施方式,实施例二至实施例八尚未详尽的内容请参考本实施例。
实施例二
图1a是本发明实施方式提供的一种光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑元件L7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤色片IR、玻璃片CG及成像面IMA。其中,所述第一透镜L1为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的凸面朝向物方的弯月形透镜,所述第三透镜L3为双凹透镜,所述第四透镜L4具有正光焦度,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜,所述第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜L5和第六透镜L6组成一个胶合透镜。
第一透镜L1具有正光焦度,能够汇聚物方光线,可以有效地校正整个光学系统的像差,实现光学镜头的高像素和小畸变,且一定程度上拉长了镜头整体焦距,减小视场范围,有利于相同像面大小情况下,更好观察物方细节,同时可以有效地校正整个光学系统的像差,实现光学镜头的高像素和小畸变,这不仅有利于高频空间的解像上升,还有利于缩短镜头整体的长度,实现小型化的要求,使得整个系统的像差和尺寸达到一个较好的平衡。
从物方开始,依次对各个元件的面进行编号,第一透镜L1包括镜面S1和镜面S2,第二透镜L2包括镜面S3和镜面S4,光阑L7的面S5,第三透镜L3包括镜面S6和镜面S7,第四透镜L4包括镜面S8和镜面S9,第五透镜L5包括镜面S10和镜面S11,第六透镜L6包括镜面S11和镜面S12,滤色片IR包括面S13和面S14,玻璃片的两面S15和S16。除S5外,所述S1-S15与下表中的面序号一一对应,下表中STO表示光阑的面。
作为本实施例的一种优选方式,光阑L7可以放在任意相邻的两个透镜之间,本发明对光阑L7的位置不做限定。
下表为本实施例的光学镜头的系统的参数:
根据上述数据,计算本实施例的光学镜头的参数数值如下:
F1/F r3/r4 F2/F TTL/F
1.85 1.08 73.18 1.89
r3是第二透镜物L2侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F是光学镜头的整组焦距值,F1是第一透镜L1的焦距值,F2是第二透镜L2的焦距值,TTL表示光学镜头的光学长度。
第二透镜L2具有低光焦度,有利于光线从第二透镜L2平稳过渡。
第二透镜L2使用高折射率的材料,同时对其进行这样的形状、曲率限制使得尽可能大角度的收集光线并且将光线汇聚,从而减小了第三透镜的口径,有利于小型化要求,保证所述光学镜头的大孔径性能。
图1b-d为本实施例的光学性能曲线图。其中图1b是图1a的光学镜头的MTF解像曲线;图1c是图1a的光学镜头的象散曲线图,由常用的三色光的波长来表示,单位为mm;图1d是图1a的光学镜头的畸变曲线图,表示不同视场角情况下归一化后的畸变大小值,单位为%。由图1b可知,解像频率在60lp/mm下,中心MTF仍可接近0.8,曲线较集中,解像较高,图1d中三条曲线基本重合,由图1d可知,镜头整体畸变较小,小于5%。图1b-d体现出了该光学镜头具有较佳的光学性能。
光学镜头的光圈值为FNO,视场角为FOV,FOV=37°,FNO=1.6,F=11.06mm,TTL=20.91mm。本实施例视场范围较小,焦距相对较长,满足前视镜头小视场范围观察物体细节的要求。
实施例三
本实施例与实施例二的主要区别在于,本实施例中镜片材料选择不同,第二透镜的光焦度不同。
如图2a所示,一种光学镜头,从物方到像方依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑元件L7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤色片IR、玻璃片CG及成像面IMA。其中,所述第一透镜L1为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第二透镜L2为具有负光焦度的凸面朝向物方的弯月形透镜,所述第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,所述第四透镜L4具有正光焦度,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸形透镜,所述第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜L5和第六透镜L6组成一个胶合透镜。
从物方开始,依次对各个元件的面进行编号,第一透镜L1包括镜面S1和镜面S2,第二透镜L2包括镜面S3和镜面S4,光阑L7的面S5,第三透镜L3包括镜面S6和镜面S7,第四透镜L4包括镜面S8和镜面S9,第五透镜L5包括镜面S10和镜面S11,第六透镜L6包括镜面S11和镜面S12,滤色片IR包括面S13和面S14,玻璃片的两面S15和S16。除S5外,所述S1-S15与下表中的面序号一一对应,下表中STO表示光阑的面。
光阑L7可以放在任意相邻的两个透镜之间,本发明对其位置不做限定。
下表为本实施例的光学镜头的系统的参数:
根据上述数据,计算本实施例的光学镜头的参数数值如下:
F1/F r3/r4 F2/F TTL/F
2.00 1.16 -19.5 1.82
r3是第二透镜L2物侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F是光学镜头的整组焦距值,F1是第一透镜L1的焦距值,F2是第二透镜L2的焦距值,TTL表示光学镜头的光学长度。
图2b-d为本实施例的光学性能曲线图。其中图2b是图2a的光学镜头的MTF解像曲线;图2c是图2a的光学镜头的象散曲线图,由常用的三色光的波长来表示,单位为mm;图2d是图2a的光学镜头的畸变曲线图,表示不同视场角情况下归一化后的畸变大小值,单位为%。由图2b可知,本实施例解像频率在60lp/mm下,中心MTF仍可接近0.85,曲线较集中,解像较高;图2d中三条曲线基本重合,由图2d可知,镜头整体畸变较小,小于5%。图2b-d体现出了该光学镜头具有较佳的光学性能。
光学镜头的光圈值为FNO,视场角为FOV,FOV=37°,FNO=1.8,F=11.09mm,TTL=20.22mm。本实施例视场范围较小,焦距相对较长,满足前视镜头小视场范围观察物体细节的要求。
实施例四
本实施例与实施例二的主要区别在于,镜片材料选择不同,本实施例中的胶合透镜组合情况不同。
图3a是本发明实施方式提供的一种光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑元件L7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤色片IR、玻璃片CG及成像面IMA。其中,所述第一透镜L1为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的凸面朝向物方的弯月形透镜,所述第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,所述第四透镜L4具有正光焦度,所述第五透镜L5为具有负光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第六透镜L6为具有正光焦度且凹面朝向像方的透镜,所述第五透镜L5和第六透镜L6组成一个胶合透镜。
从物方开始,依次对各个元件的面进行编号,第一透镜L1包括镜面S1和镜面S2,第二透镜L2包括镜面S3和镜面S4,光阑L7的面S5,第三透镜L3包括镜面S6和镜面S7,第四透镜L4包括镜面S8和镜面S9,第五透镜L5包括镜面S10和镜面S11,第六透镜L6包括镜面S11和镜面S12,滤色片IR包括面S13和面S14,玻璃片的两面S15和S16。除S5外,所述S1-S15与下表中的面序号一一对应,下表中STO表示光阑的面。
作为本实施例的一种优选方式,光阑L7可以放在任意相邻的两个透镜之间,本发明对光阑L7的位置不做限定。
下表为本实施例的光学镜头的系统的参数:
根据上述数据,计算本实施例中所涉及到的公式的数值如下:
F1/F r3/r4 F2/F TTL/F
1.46 0.97 11.34 1.58
r3是第二透镜L2物侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F是光学镜头的整组焦距值,F1是第一透镜L1的焦距值,F2是第二透镜L2的焦距值,TTL表示光学镜头的光学长度。
图3b-d为本实施例的光学性能曲线图。其中图3b是图3a的光学镜头的MTF解像曲线;图3c是图3a的光学镜头的象散曲线图,由常用的三色光的波长来表示,单位为mm;图3d是图3a的光学镜头的畸变曲线图,表示不同视场角情况下归一化后的畸变大小值,单位为%。由图3b可知,本实施例解像频率在60lp/mm下,中心MTF仍可接近0.75,曲线较集中,解像较高;图3d中三条曲线基本重合,由图3d可知,镜头整体畸变较小,小于5%。图3b-d体现出了该光学镜头具有较佳的光学性能。
光学镜头的光圈值为FNO,视场角为FOV,FOV=37°,FNO=1.7,F=10.91mm,TTL=17.19mm。本实施例视场范围较小,焦距相对较长,满足前视镜头小视场范围观察物体细节的要求。
实施例五
本实施例与实施例二的主要区别在于,本实施例中的镜片材料选择不同,光学系统中的第五透镜、第六透镜不胶合。
如图4a所示,本发明所述的一种光学镜头,从物方到像方依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑元件L7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤色片IR、玻璃片CG及成像面IMA。其中,所述第一透镜L1为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的凸面朝向物方的弯月形透镜,所述第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,所述第四透镜L4具有正光焦度,所述第五透镜L5为具有正光焦度且凸面朝向物方,所述第六透镜L6为具有负光焦度且为双凹透镜,所述第五透镜L5和第六透镜L6不胶合。
从物方开始,依次对各个元件的面进行编号,第一透镜L1包括镜面S1和镜面S2,第二透镜L2包括镜面S3和镜面S4,光阑L7的面S5,第三透镜L3包括镜面S6和镜面S7,第四透镜L4包括镜面S8和镜面S9,第五透镜L5包括镜面S10和镜面S11,第六透镜L6包括镜面S12和镜面S13,滤色片IR包括面S14和面S15,玻璃片包括面S16和S17。除S5外,所述S1-S15与下表中的面序号一一对应,下表中STO表示光阑的面。
作为本实施例的一种优选方式,光阑L7可以放在任意相邻的两个透镜之间,本发明对光阑L7的位置不做限定。
下表为本实施例的光学镜头的系统的参数:
根据上述数据,计算本实施例中所涉及到的公式的数值如下:
F1/F r3/r4 F2/F TTL/F
1.22 0.93 13.4 1.57
r3是第二透镜L2物侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F是光学镜头的整组焦距值,F1是第一透镜L1的焦距值,F2是第二透镜L2的焦距值,TTL表示光学镜头的光学长度。
图4b-d为本实施例的光学性能曲线图。其中图4b是图4a的光学镜头的MTF解像曲线;图4c是图4a的光学镜头的象散曲线图,由常用的三色光的波长来表示,单位为mm;图4d是图4a的光学镜头的畸变曲线图,表示不同视场角情况下归一化后的畸变大小值,单位为%。由图4b可知,解像频率在60lp/mm下,中心MTF仍可接近0.9,曲线较集中,解像较高;图4d中三条曲线基本重合,由图4d可知,镜头整体畸变较小,小于5%。图4b-d体现出了该光学镜头具有较佳的光学性能。
光学镜头的光圈值为FNO,视场角为FOV,FOV=39°,FNO=1.8,F=11.51mm,TTL=18.01mm。本实施例视场范围较小,焦距相对较长,满足前视镜头小视场范围观察物体细节的要求。
实施例六
本实施例与实施例二的主要区别在于,本实施例中的镜片材料选择不同,光学系统中的第五透镜、第六透镜不胶合。
图5a是本发明具体实施方式提供的一种光学镜头的结构示意图。所述光学镜头,从物方到像方依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑元件L7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤色片IR、玻璃片CG及成像面IMA。其中,所述第一透镜L1为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的凸面朝向物方的弯月形透镜,所述第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,所述第四透镜L4具有正光焦度,所述第五透镜L5为具有负光焦度且凸面朝向物方,所述第六透镜L6为具有正光焦度且为凹面朝向像方,所述第五透镜L5和第六透镜L6不胶合。
从物方开始,依次对各个元件的面进行编号,第一透镜L1包括镜面S1和镜面S2,第二透镜L2包括镜面S3和镜面S4,光阑L7的面S5,第三透镜L3包括镜面S6和镜面S7,第四透镜L4包括镜面S8和镜面S9,第五透镜L5包括镜面S10和镜面S11,第六透镜L6包括镜面S12和镜面S13,滤色片IR包括面S14和面S15,玻璃片的两面S15和S16。除S5外,所述S1-S15与下表中的面序号一一对应,下表中STO表示光阑的面。
作为本实施例的一种优选方式,光阑L7可以放在任意相邻的两个透镜之间,本发明对光阑L7的位置不做限定。
下表为本实施例的光学镜头的系统的参数:
根据上述数据,计算本实施例中所涉及到的公式的数值如下:
F1/F r3/r4 F2/F TTL/F
1.70 0.96 5.94 1.47
r3是第二透镜L2物侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F是光学镜头的整组焦距值,F1是第一透镜L1的焦距值,F2是第二透镜L2的焦距值,TTL表示光学镜头的光学长度。
图5b-d为本实施例的光学性能曲线图。其中图5b是图5a的光学镜头的MTF解像曲线;图5c是图5a的光学镜头的象散曲线图,由常用的三色光的波长来表示,单位为mm;图5d是图5a的光学镜头的畸变曲线图,表示不同视场角情况下归一化后的畸变大小值,单位为%。由图5b可知,解像频率在60lp/mm下,中心MTF仍可接近0.8,曲线较集中,解像较高,图5d中三条曲线基本重合,由图5d可知,镜头整体畸变较小,小于10%。图5b-d体现出了该光学镜头具有较佳的光学性能。
光学镜头的光圈值为FNO,视场角为FOV,FOV=32°,FNO=1.8,F=10.40mm,TTL=15.27mm。本实施例的光学镜头视场范围较小,焦距相对较长,满足前视镜头小视场范围观察物体细节的要求。
实施例七
本实施例与实施例二的主要区别在于,本实施例中的镜片材料选择不同。且该实施例镜头整体较小,配合小芯片使用。
如图6a所示,本发明所述的一种光学镜头,从物方到像方依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑元件L7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤色片IR、玻璃片CG及成像面IMA。其中,所述第一透镜L1为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的凸面朝向物方的弯月形透镜,所述第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,所述第四透镜L4具有正光焦度,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸镜片,所述第六透镜L6为具有负光焦度的双凹镜片,所述第五透镜L5和第六透镜组成一个胶合透镜。
从物方开始,依次对各个元件的面进行编号,第一透镜L1包括镜面S1和镜面S2,第二透镜L2包括镜面S3和镜面S4,光阑L7的面S5,第三透镜L3包括镜面S6和镜面S7,第四透镜L4包括镜面S8和镜面S9,第五透镜L5包括镜面S10和镜面S11,第六透镜L6包括镜面S11和镜面S12,滤色片IR包括面S13和面S14,玻璃片的两面S15和S16。除S5外,所述S1-S15与下表中的面序号一一对应,下表中STO表示光阑的面。
作为本实施例的一种优选方式,光阑L7可以放在任意相邻的两个透镜之间,本发明对光阑L7的位置不做限定。
下表为本实施例的光学镜头的系统的参数:
根据上述数据,计算本实施例中所涉及到的公式的数值如下:
F1/F r3/r4 F2/F TTL/F
7.17 1.01 15.77 3.03
r3是第二透镜L2物侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F是光学镜头的整组焦距值,F1是第一透镜L1的焦距值,F2是第二透镜L2的焦距值,TTL表示光学镜头的光学长度。
图6b-d为本实施例的光学性能曲线图。其中图6b是图6a的光学镜头的MTF解像曲线;图6c是图6a的光学镜头的象散曲线图,由常用的三色光的波长来表示,单位为mm;图6d是图6a的光学镜头的畸变曲线图,表示不同视场角情况下归一化后的畸变大小值,单位为%,图6d中三条曲线基本重合。图6b-d体现出了该光学镜头具有较佳的光学性能。
光学镜头的光圈值为FNO,FNO=1.6,F=3.95mm,TTL=11.98mm。本实施例的光学镜头焦距虽短,但配合小芯片使用,其整组焦距值整体上还是较长,从图6b可以看出,该光学镜头的视场范围较小,能够满足前视镜头小视场范围观察物体细节的要求。
实施例八
本实施例与实施例二的主要区别在于,本实施例中的镜片材料选择不同,第一透镜形状不同,且该实施例镜头整体较小,配合小芯片使用。
如图7a所示,本发明所述的一种光学镜头,从物方到像方依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光阑元件L7、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、滤色片IR、玻璃片CG及成像面IMA。其中,所述第一透镜L1为双凸的透镜,所述第二透镜L2为具有正光焦度的凸面朝向物方的弯月形透镜,所述第三透镜L3为具有负光焦度的双凹透镜,所述第四透镜L4为双凸镜片,所述第五透镜L5为具有正光焦度的双凸镜片,所述第六透镜L6为具有负光焦度的双凹镜片,所述第五透镜L5和第六透镜组成一个胶合透镜。
从物方开始,依次对各个元件的面进行编号,第一透镜L1包括镜面S1和镜面S2,第二透镜L2包括镜面S3和镜面S4,光阑L7的面S5,第三透镜L3包括镜面S6和镜面S7,第四透镜L4包括镜面S8和镜面S9,第五透镜L5包括镜面S10和镜面S11,第六透镜L6包括镜面S11和镜面S12,滤色片IR包括面S13和面S14,玻璃片的两面S15和S16。除S5外,所述S1-S15与下表中的面序号一一对应,下表中STO表示光阑的面。
作为本实施例的一种优选方式,光阑L7可以放在任意相邻的两个透镜之间,本发明对光阑L7的位置不做限定。
下表为本实施例的光学镜头的系统的参数:
根据上述数据,计算本实施例中所涉及到的公式的数值如下:
F1/F r3/r4 F2/F TTL/F
1.80 0.99 14.92 2.68
r3是第二透镜L2物侧方向的半径值,r4是第二透镜L2像侧方向的半径值,Nd是第二透镜L2的材料的折射率,F是光学镜头的整组焦距值,F1是第一透镜L1的焦距值,F2是第二透镜L2的焦距值,TTL表示光学镜头的光学长度。
图7b-d为本实施例的光学性能曲线图。其中图7b是图7a的光学镜头的MTF解像曲线;图7c是图7a的光学镜头的象散曲线图,由常用的三色光的波长来表示,单位为mm;图7d是图7a的光学镜头的畸变曲线图,表示不同视场角情况下归一化后的畸变大小值,单位为%,图7d中三条曲线基本重合。图7b-d体现出了该光学镜头具有较佳的光学性能。
光学镜头的光圈值为FNO,FNO=1.7,F=3.93mm,TTL=10.56mm。本实施例的光学镜头焦距虽短,但配合小芯片使用,其整组焦距值整体上还是较长,从图7b可以看出,该光学镜头的视场范围较小,能够满足前视镜头小视场范围观察物体细节的要求。
本发明提供的光学镜头在实现高解像、小畸变、大孔径、小型化的同时,其焦距更长,能够减小视场范围,有利于相同像面大小情况下,更好地观察物方细节。
以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理,这些描述只是为了解释本发明实施例的原理,而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光学镜头,其特征在于,从物方到像方依次包括具有正光焦度且凸面朝向物方的第一透镜、凸面朝向物方的弯月形的第二透镜、双凹形状的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、第五透镜和第六透镜,
以及其中,
所述第五透镜为具有正光焦度的双凸透镜,所述第六透镜为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜和第六透镜组成胶合透镜;或
所述第五透镜为具有正光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第六透镜为具有负光焦度的双凹透镜,所述第五透镜和第六透镜不胶合;或
所述第五透镜为具有负光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第六透镜为具有正光焦度且凹面朝向像方的透镜,所述第五透镜和第六透镜组成胶合透镜;或
所述第五透镜为具有负光焦度且凸面朝向物方的透镜,所述第六透镜为具有正光焦度且为凹面朝向像方的透镜,所述第五透镜和第六透镜不胶合。
2.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜为凸面朝向物方的弯月形透镜或双凸透镜。
3.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,还包括一个光阑,所述光阑位于任意相邻的两个透镜之间。
4.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第一透镜满足0.5≤F1/F≤8.0,F1为第一透镜的焦距值,F为所述光学镜头的整组焦距值。
5.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜满足0.7<r3/r4<1.4,r3是第二透镜物侧方向的半径值,r4是第二透镜像侧方向的半径值。
6.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜满足Nd≥1.7,Nd是第二透镜的材料的折射率。
7.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述第二透镜满足|F2/F|≥4.0,F2是第二透镜的焦距值,F表示所述光学镜头的整组焦距值。
8.如权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的光学长度满足TTL/F≤4.5,TTL表示所述光学镜头的光学长度,F表示所述光学镜头的整组焦距值。
9.如权利要求1至8中任一项所述的光学镜头,其特征在于,所述光学镜头的全部透镜均为玻璃球面透镜或所述光学镜头的至少一个透镜为玻璃非球面透镜。
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