申请/专利权人：舜宇光学(中山)有限公司

申请日：2019-06-28

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN110275277B

主分类号：G02B13/00

分类号：G02B13/00;G02B13/06;G02B13/18;G02B1/04;G02B1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.10.22#实质审查的生效;2019.09.24#公开

摘要：本发明涉及一种玻塑混合镜头，由玻璃透镜和塑料透镜组成，包括：沿光轴从物侧至像侧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、光阑S、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9；所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第五透镜5和所述第九透镜9为负光焦度透镜；所述第三透镜3、所述第四透镜4、所述第六透镜6、所述第七透镜7和所述第八透镜8为正光焦度透镜。本发明的玻塑混合镜头具有光圈超大、像素高、体积小和成本低的特点。

主权项：1.一种玻塑混合镜头，由玻璃透镜和塑料透镜组成，包括：沿光轴从物侧至像侧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）、光阑（S）、第五透镜（5）、第六透镜（6）、第七透镜（7）、第八透镜（8）和第九透镜（9），共计九枚透镜；其特征在于，所述第一透镜（1）、所述第二透镜（2）、所述第五透镜（5）和所述第九透镜（9）为负光焦度透镜；所述第三透镜（3）、所述第四透镜（4）、所述第六透镜（6）、所述第七透镜（7）和所述第八透镜（8）为正光焦度透镜；沿着物侧至像侧的方向，所述第一透镜（1）为凸-凹透镜；所述第二透镜（2）为凹-凸透镜；所述第三透镜（3）、所述第四透镜（4）、所述第六透镜（6）、所述第七透镜（7）和所述第八透镜（8）为凸-凸透镜；所述第五透镜（5）和所述第九透镜（9）为凹-凹透镜；所述第五透镜（5）和所述第六透镜（6）构成胶合镜片组，所述第八透镜（8）和所述第九透镜（9）构成胶合镜片组；所述第五透镜（5）和所述第六透镜（6）的组合光焦度f56与所述第八透镜（8）和所述第九透镜（9）的组合光焦度f89满足关系式：1.1∣f56f89∣1.9。

全文数据：玻塑混合镜头技术领域本发明涉及光学成像领域，尤其涉及一种玻塑混合镜头。背景技术目前,在安放监控领域在夜间及微光条件下，通常采用红外补光的方式来达到成像目的，但红外补光其成像范围较小，且色彩失真严重。为了达到更好的夜间成像效果，微光相机的需求日益增加。目前，市场上常见的高像质大光圈镜头多为F1.4，较少镜头达到F1.2的大光圈。且体积都通常较左，价格成本昂贵，很少有达到F1.0的超大光圈的高像质镜头。基于以上市场现状有必要开发一款超大光圈，高像素，小体积，低成本光学镜头，以便在夜间具有更好的成像效果。发明内容本发明的目的在于解决上述问题，提供一种玻塑混合镜头。为实现上述目的，本发明提供一种玻塑混合镜头，由玻璃透镜和塑料透镜组成，包括：沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第五透镜和所述第九透镜为负光焦度透镜；所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜为正光焦度透镜。根据本发明的一个方面，沿着物侧至像侧的方向，所述第一透镜为凸-凹透镜；所述第二透镜为凹-凸透镜；所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜为凸-凸透镜；所述第五透镜和所述第九透镜为凹-凹透镜；所述第五透镜和所述第六透镜构成胶合镜片组，所述第八透镜和所述第九透镜构成胶合镜片组。根据本发明的一个方面，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第八透镜和所述第九透镜为塑料非球面透镜；所述第一透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜为玻璃球面透镜。根据本发明的一个方面，所述镜头的半像高h与所述镜头的有效焦距f满足关系式：hf＞0.6。根据本发明的一个方面，所述第一透镜的焦距f1与所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距f23满足关系式：0.2vd4根据本发明的一个方面，所述第五透镜的折射率nd5和阿贝数vd5的取值范围分别为：1.70vd5；所述第六透镜的折射率nd6和阿贝数vd6的取值范围分别为：nd660。根据本发明的一个方面，所述第五透镜和所述第六透镜的组合光焦度f56与所述第八透镜和所述第九透镜的组合光焦度f89满足关系式：1.1vd4。通过以上关系的光焦度的分配，有利于本发明的玻塑混合镜头达到F1.0的超大光圈，并有利于在超大光圈时像差的矫正，保证玻塑混合镜头具有较高的解像力。根据本发明的一个方案，第五透镜5的折射率nd5和阿贝数vd5的取值范围分别为：1.70vd5；第六透镜6的折射率nd6和阿贝数vd6的取值范围分别为：nd660。通过第五透镜5和第六透镜6按此折射率和阿贝数范围进行搭配，有利于镜头校正色差，实现高分辨率。根据本发明的一个方案，第五透镜5和第六透镜6的组合光焦度f56与第八透镜8和第九透镜9的组合光焦度f89满足关系式：1.1vd4。通过以上关系的光焦度的分配，有利于本发明的玻塑混合镜头达到F1.0的超大光圈，并有利于在超大光圈时像差的矫正，保证玻塑混合镜头具有较高的解像力。第五透镜5的折射率nd5和阿贝数vd5的取值范围分别为：1.70vd5；第六透镜6的折射率nd6和阿贝数vd6的取值范围分别为：nd660。通过第五透镜5和第六透镜6按此折射率和阿贝数范围进行搭配，有利于镜头校正色差，实现高分辨率。第五透镜5和第六透镜6的组合光焦度f56与第八透镜8和第九透镜9的组合光焦度f89满足关系式：1.10.60.8480.6060.8030.95FNO≥1.02.01.01.01.00.2vd4；25.4817.917.920.881.70vd5；25.4820.8820.8820.88nd66070.481.681.681.61.1∣f56f89∣1.91.8241.191.161.166.2TTLf8；7.976.47.47.824.5TTLBFL5.55.214.855.15.25表1实施方式一：基于图1所示的镜头结构进行说明本实施方式。实施方式一中的摄像镜头各参数如下所述：FNO＝2.0；TTLBFL＝5.21；hf＝0.848；FOV＝106°。以下表2列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率以及阿贝数和圆锥系数：表2在本实施方式中，非球面数据如下表3所示：表3图2至图5分别示意性表示本实施方式的玻塑混合镜头在常温20℃、可见光下的MTF图；在常温20℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在低温-40℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在高温85℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图。由图2可以看出，本实施方式的玻塑混合镜头的中心视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.55以上，外视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.3以上；由此可知，本实施方式的镜头实现了高分辨率的特性。由图4和图5可以看出，本实施方式的玻塑混合镜头在-40℃到85℃温度范围内，离焦量均不超过0.003mm.由此可知，本实施方式的玻塑混合镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内不虚焦的特性。实施方式二：图6示意性表示根据本发明的第二种实施方式的玻塑混合镜头的结构图。根据本实施方式的说明如下：实施方式二中的摄像镜头各参数如下所述：FNO＝1.0；TTLBFL＝4.85；hf＝0.606；FOV＝80°。以下表4列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率以及阿贝数和圆锥系数：表4在本实施方式中，非球面数据如下表5所示：表5图7至图10分别示意性表示本实施方式的玻塑混合镜头在常温20℃、可见光下的MTF图；在常温20℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在低温-40℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在高温85℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图。由图7可以看出，本实施方式的玻塑混合镜头的中心视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.55以上，外视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.3以上；由此可知，本实施方式的镜头实现了,超大光圈下高分辨率的特性。由图9和图10可以看出，本实施方式的玻塑混合镜头在-40℃到85℃温度范围内，离焦量均不超过0.003mm.由此可知，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内不虚焦的特性。实施方式三：图11示意性表示根据本发明的第三种实施方式的玻塑混合镜头的结构图。根据本实施方式的说明如下：实施方式三中的摄像镜头各参数如下所述：FNO＝1.0；TTLBFL＝5.1；hf＝0.803；FOV＝106°。以下表6列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率以及阿贝数和圆锥系数：表6在本实施方式中，非球面数据如下表7所示：表7图12至图15分别示意性表示本实施方式的玻塑混合镜头在常温20℃、可见光下的MTF图；在常温20℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在低温-40℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在高温85℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图。由图12可以看出，本实施方式的玻塑混合镜头的中心视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.55以上，外视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.3以上；由此可知，本实施方式的镜头实现了超大光圈下高分辨率的特性。由图14和图15可以看出，本实施方式的玻塑混合镜头在-40℃到85℃温度范围内，离焦量均不超过0.003mm.由此可知，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内不虚焦的特性。实施方式四：图16示意性表示根据本发明的第四种实施方式的玻塑混合镜头的结构图。根据本实施方式的说明如下：实施方式四中的摄像镜头各参数如下所述：FNO＝1.0；TTLBFL＝5.25；hf＝0.95；FOV＝130°。以下表8列出本实施方式的各透镜的相关参数，包括表面类型、曲率半径、厚度、材料的折射率以及阿贝数和圆锥系数：表8在本实施方式中，非球面数据如下表9所示：表9图17至图20分别示意性表示本实施方式的玻塑混合镜头在常温20℃、可见光下的MTF图；在常温20℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在低温-40℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图；在高温85℃、可见光下125lpmm的ThroughFocusMTF图。由图17可以看出，根据本发明的的玻塑混合镜头的中心视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.55以上，外视场200LPmm空间频率对应的MTF数值在0.3以上；由此可知，本实施方式的镜头实现了超大光圈下高分辨率的特性。由图19和图20可以看出，本发明的广角镜头在-40℃到85℃温度范围内，离焦量均不超过0.003mm。由此可知，本实施方式的镜头实现了在-40℃到85℃的温度范围内不虚焦的特性。根据本发明的上述实施方式，五个玻璃球面镜片和四个塑料非球面镜片相结合的5G4P的光学结构，使本发明的玻塑混合镜头可达到FOV≥80°的大视场角和具有FNO≥1.0的大光圈，保证玻塑混合镜头具有大视场、高分辨率的同时，具有相对较高的画面亮度。玻璃和塑料透镜的组合以及各透镜材质的匹配，有效解决了镜头解像力随温度漂移的问题，能够在-40℃～85℃的温度变化范围内不虚焦，实现温度补偿。使得本发明在保证性能的同时具有更低的成本；同时塑料非球面镜片的使用还有效的减小了玻塑混合镜头的长度，使得镜头体积小重量轻。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种玻塑混合镜头，由玻璃透镜和塑料透镜组成，包括：沿光轴从物侧至像侧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、光阑S、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9；其特征在于，所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第五透镜5和所述第九透镜9为负光焦度透镜；所述第三透镜3、所述第四透镜4、所述第六透镜6、所述第七透镜7和所述第八透镜8为正光焦度透镜。2.根据权利要求1所述的玻塑混合镜头，其特征在于，沿着物侧至像侧的方向，所述第一透镜1为凸-凹透镜；所述第二透镜2为凹-凸透镜；所述第三透镜3、所述第四透镜4、所述第六透镜6、所述第七透镜7和所述第八透镜8为凸-凸透镜；所述第五透镜5和所述第九透镜9为凹-凹透镜；所述第五透镜5和所述第六透镜6构成胶合镜片组，所述第八透镜8和所述第九透镜9构成胶合镜片组。3.根据权利要求1所述的玻塑混合镜头，其特征在于，所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第八透镜8和所述第九透镜9为塑料非球面透镜；所述第一透镜1、所述第四透镜4、所述第五透镜5、所述第六透镜6和所述第七透镜7为玻璃球面透镜。4.根据权利要求1至3之一所述的玻塑混合镜头，其特征在于，所述镜头的半像高h与所述镜头的有效焦距f满足关系式：hf＞0.6。5.根据权利要求1至3之一所述的玻塑混合镜头，其特征在于，所述第一透镜1的焦距f1与所述第二透镜2和所述第三透镜3的组合焦距f23满足关系式：0.2vd4。7.根据权利要求1至3之一所述的玻塑混合镜头，其特征在于，所述第五透镜5的折射率nd5和阿贝数vd5的取值范围分别为：1.70vd5；所述第六透镜6的折射率nd6和阿贝数vd6的取值范围分别为：nd660。8.根据权利要求1至3之一所述的玻塑混合镜头，其特征在于，所述第五透镜5和所述第六透镜6的组合光焦度f56与所述第八透镜8和所述第九透镜9的组合光焦度f89满足关系式：1.1∣f56f89∣1.9。9.根据权利要求1至3之一所述的玻塑混合镜头，其特征在于，所述镜头的光学后焦BFL与所述镜头的光学总长TTL满足关系式：4.5TTLBFL5.5；同时，所述镜头的光学总长TTL与所述镜头的有效焦距f满足关系式：6.2TTLf8。10.根据权利要求1至3之一所述的玻塑混合镜头，其特征在于，所述镜头的F数FNO为：FNO≥1.0。

百度查询： 舜宇光学(中山)有限公司 玻塑混合镜头

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD