成像镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学系统技术领域，尤其涉及一种成像镜头。


背景技术：

2.市面上现有的瞄准镜头大多是中短红外波段成像，图像对比度低，使得镜头的分辨细节能力变差，而且不能同时在白天和夜晚使用，同时存在体积较大、可靠性较低等问题，难以满足用户需求和市场对此类镜头更高性能的要求。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种成像镜头，实现日夜共焦的同时，还满足实现小体积、高分辨率、fno数≤1.24的大光圈、畸变绝对值小于2％的低畸变和相对照度大于60％的高照度的性能特征，且随着物距变化可以进行整组对焦。
4.为实现上述发明目的，本实用新型提供一种成像镜头，沿光轴从物侧至像侧的方向，依次包括：具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、具有负光焦度的第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，所述第四透镜具有负光焦度。
5.根据本实用新型的一个方面，所述第三透镜和所述第七透镜均具有负光焦度；
6.所述第五透镜、所述第八透镜和所述第九透镜具有正光焦度。
7.根据本实用新型的一个方面，沿光轴从物侧至像侧的方向，
8.所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第九透镜均为凸凹型透镜；
9.所述第四透镜为凸凹型透镜、凹凹型透镜或平凹型透镜；
10.所述第五透镜和所述第八透镜均为凸凸型透镜；
11.所述第六透镜为凹凸型透镜；
12.所述第七透镜为凹凹型透镜。
13.根据本实用新型的一个方面，所述第二透镜和所述第三透镜胶合组成第一胶合透镜组。
14.根据本实用新型的一个方面，所述第一胶合透镜组的焦距f1与所述成像镜头的总焦距f满足关系式：-0.99≤f1/f≤-0.89。
15.根据本实用新型的一个方面，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜胶合组成第二胶合透镜组。
16.根据本实用新型的一个方面，所述第二胶合透镜组的焦距f2与所述成像镜头的总焦距f满足关系式：-1.17≤f2/f≤-1.12。
17.根据本实用新型的一个方面，所述第七透镜和所述第八透镜胶合组成第三胶合透镜组。
18.根据本实用新型的一个方面，所述第三胶合透镜组的焦距f3与所述成像镜头的总
焦距f满足关系式：0.87≤f3/f≤0.94。
19.根据本实用新型的一个方面，所述第九透镜的焦距f9与所述成像镜头的总焦距f满足关系式：1.07≤f9/f≤1.09。
20.根据本实用新型的一个方面，所述第一透镜的最大光学有效径处的镜片边厚d与所述第一透镜在光轴上的中心厚度d满足关系式：0.32≤d/d≤0.37。
21.根据本实用新型的一个方面，所述成像镜头的光学总长ttl与所述成像镜头的总焦距f满足关系式：1.6≤ttl/f≤1.7。
22.根据本实用新型的一个方案，通过采用九枚透镜并对第一至第九透镜的光焦度依次设置为“正、正、负、负、正、负、负、正、正”，以及对透镜的不同形状进行合理搭配，使得该成像镜头实现小型化、小体积，且随着物距的变化可进行整组对焦。红外波段成像性能良好，红外波段波长可达940nm，可实现日夜共焦的特征，同时保证成像镜头实现fno≤1.24的大光圈特征。该成像镜头还具有畸变绝对值小于2％的低畸变和相对照度大于60％的高照度的性能特征，并实现可见光与红外光波段均可达400万像素以上的高分辨率成像质量。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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。
24.图1示意性表示本实用新型实施例1的成像镜头的结构示意图；
25.图2示意性表示本实用新型实施例1的成像镜头的相对照度图；
26.图3示意性表示本实用新型实施例1的成像镜头的畸变图；
27.图4示意性表示本实用新型实施例2的成像镜头的结构示意图；
28.图5示意性表示本实用新型实施例2的成像镜头的相对照度图；
29.图6示意性表示本实用新型实施例2的成像镜头的畸变图；
30.图7示意性表示本实用新型实施例3的成像镜头的结构示意图；
31.图8示意性表示本实用新型实施例3的成像镜头的相对照度图；
32.图9示意性表示本实用新型实施例3的成像镜头的畸变图。
具体实施方式
33.此说明书实施例的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。
34.此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本实用新型保护范围的任何限制。以下对于优选实施例的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本实用新型并不特别地限定于优选的实施例。本实用新型的范围由权利要求书所界定。
35.参见图1，本实用新型实施例提供一种成像镜头，沿光轴从物侧至像侧的方向，依
次包括：具有正光焦度的第一透镜l1、具有正光焦度的第二透镜l2、具有负光焦度的第三透镜l3、光阑s、具有负光焦度的第四透镜l4、具有正光焦度的第五透镜l5、具有负光焦度的第六透镜l6、具有负光焦度的第七透镜l7、具有正光焦度的第八透镜l8、具有正光焦度的第九透镜l9和平行平板cg。
36.本实用新型实施例中，第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3和第九透镜l9的物侧面均为凸面，其像侧面均为凹面。第四透镜l4的物侧面为凸面、凹面或平面，无论第四透镜l4的物侧面为凸面或凹面，还是平面，其像侧面都为凹面。第五透镜l5和第八透镜l8的物侧面和像侧面均为凸面。第六透镜l6的物侧面为凹面，其像侧面为凸面。第七透镜l7的物侧面和像侧面均为凹面。
37.可见，通过对上述九枚透镜的光焦度依次设置为“正、正、负、负、正、负、负、正、正”，以及对透镜形状进行上述的合理搭配，使得该成像镜头实现小型化、小体积，且随着物距的变化可进行整组对焦。红外波段成像性能良好，红外波段波长可达940nm，可实现日夜共焦的特征，同时保证成像镜头实现fno≤1.24的大光圈特征。
38.本实用新型实施例中，第二透镜l2和第三透镜l3胶合组成第一胶合透镜组。第四透镜l4、第五透镜l5和第六透镜l6胶合组成第二胶合透镜组。第七透镜l7和第八透镜l8胶合组成第三胶合透镜组。通过设置三枚胶合透镜组，其中，第一胶合透镜组和第三胶合透镜组又可称为双胶合透镜，第二胶合透镜组又可称为三胶合透镜，可以校正系统像差，避免该光学系统中镜片之间的公差敏感度，使得成像镜头可实现可见光与红外光波段均可达400万像素以上的高成像性能特征。
39.本实用新型实施例中，第一胶合透镜组的焦距f1、第二胶合透镜组的焦距f2和第三胶合透镜组的焦距f3分别与成像镜头的总焦距f满足如下关系式：-0.99≤f1/f≤-0.89；-1.17≤f2/f≤-1.12；以及0.87≤f3/f≤0.94。在此关系式下，实现成像镜头的畸变绝对值小于3％，即保证镜头成像的低畸变，同时降低该成像镜头的整体公差敏感度，使其具备更高的成像质量和性能。
40.本实用新型实施例中，第九透镜l9的焦距f9与成像镜头的总焦距f满足关系式：1.07≤f9/f≤1.09。在此关系式下，实现成像镜头的相对照度大于60％，即保证成像镜头具有高照度的性能。
41.本实用新型实施例中，第一透镜l1的最大光学有效径处的镜片边厚d与第一透镜l1在光轴上的中心厚度d满足关系式：0.32≤d/d≤0.37。在此关系式下，可降低镜片因碰撞而易碎的可能性。
42.本实用新型实施例中，成像镜头的光学总长ttl与成像镜头的总焦距f满足关系式：1.6≤ttl/f≤1.7，进一步使得该成像镜头的体积更小，实现小型化。
43.下面以3个实施例结合附图和表格来具体说明本实用新型的成像镜头。在下列各个实施例中，本实用新型将光阑s记为一面，将像面ima记为一面，将平行平板cg记为两面。
44.具体符合上述条件式的各个实施例的参数如下表1所示：
45.条件式实施例1实施例2实施例3-0.99≤f1/f≤-0.89-0.955-0.970-0.913-1.17≤f2/f≤-1.12-1.137-1.131-1.1560.87≤f3/f≤0.940.9250.9260.891
1.07≤f9/f≤1.091.0841.0771.0850.32≤d/d≤0.370.3350.3600.3561.6≤ttl/f≤1.71.6231.6231.623
46.表1
47.实施例1
48.参见图1，本实施例的成像镜头各参数如下所述：
49.fno：1.24；光学总长ttl：49.998mm；焦距f：30.8mm。
50.第四透镜l4是形状为凹凹型的透镜(物侧面和像侧面均为凹)。
51.表2列出本实施例的成像镜头中各透镜的相关参数，包括：表面类型、曲率半径r值、厚度、材料的折射率和阿贝数。
52.面序号表面类型r值厚度折射率阿贝数s1球面22.1774.61.9220.9s2球面79.0880.102
ꢀꢀ
s3球面13.085.381.5968.6s4球面92.931.731.8122.7s5球面8.0293.743
ꢀꢀ
s6(s)球面infinity0.298
ꢀꢀ
s7球面-607.470.81.6335.7s8球面8.0276.61.5968.6s9球面-8.0270.81.8122.7s10球面-165.9061.584
ꢀꢀ
s11球面-13.360.81.5348.9s12球面44.3374.011.8337.2s13球面-13.4761.819
ꢀꢀ
s14球面22.2696.371.9617.5s15球面60.9755.522
ꢀꢀ
s16球面infinity1.51.5264.2s17球面infinity4.34
ꢀꢀ
s18(ima)球面infinity
‑‑‑
53.表2
54.结合图1至图3及上述表1至表2所示，本实施例的成像镜头具有以下高性能特征：满足小体积、高分辨率、fno数为1.24的大光圈、畸变绝对值小于2％的低畸变和相对照度大于60％的高照度的性能特征，且随着物距的变化可以进行整组对焦。红外波段性能良好，红外波段波长可达940nm，可实现日夜共焦。该成像镜头还实现可见光与红外光波段均可达400万像素以上的高质量成像。其中，图2和图3分别体现了本实施例中成像镜头的高照度和低畸变的成像性能。
55.实施例2
56.参见图4，本实施例的成像镜头各参数如下所述：
57.fno：1.23；光学总长ttl：50.11mm；焦距f：30.88mm。
58.第四透镜l4是形状为平凹型的透镜(物侧面为平面，像侧面为凹)。
59.表3列出本实施例的成像镜头中各透镜的相关参数，包括：表面类型、曲率半径r值、厚度、材料的折射率和阿贝数。
60.面序号表面类型r值厚度折射率阿贝数s1球面22.164.571.9220.9s2球面76.3250.101
ꢀꢀ
s3球面13.0535.351.5968.6s4球面81.2871.721.8122.7s5球面8.0553.913
ꢀꢀ
s6(s)球面infinity0.3
ꢀꢀ
s7球面infinity0.81.6335.7s8球面8.066.561.5968.6s9球面-8.060.81.8122.7s10球面-227.1541.624
ꢀꢀ
s11球面-13.1970.81.5348.9s12球面45.7464.011.8337.2s13球面-13.3841.784
ꢀꢀ
s14球面22.0496.31.9617.5s15球面59.6075.378
ꢀꢀ
s16球面infinity1.51.5264.2s17球面infinity4.600
ꢀꢀ
s18(ima)球面infinity
‑‑‑
61.表3
62.结合图4至图6及上述表1和表3所示，本实施例的成像镜头具有以下高性能特征：满足小体积、高分辨率、fno数为1.23的大光圈、畸变绝对值小于2％的低畸变和相对照度大于60％的高照度的性能特征，且随着物距的变化可以进行整组对焦。红外波段性能良好，红外波段波长可达940nm，可实现日夜共焦。该成像镜头还实现可见光与红外光波段均可达400万像素以上的高质量成像。其中，图5和图6分别体现了本实施例中成像镜头的高照度和低畸变的成像性能。
63.实施例3
64.参见图7，本实施例的成像镜头各参数如下所述：
65.fno：1.23；光学总长ttl：49.999mm；焦距f：30.8mm。
66.第四透镜l4是形状为凸凹型的透镜(物侧面为凸，像侧面为凹)。
67.表4列出本实施例的成像镜头中各透镜的相关参数，包括：表面类型、曲率半径r值、厚度、材料的折射率和阿贝数。
[0068][0069][0070]
表4
[0071]
结合图7至图9及上述表1和表4所示，本实施例的成像镜头具有以下高性能特征：满足小体积、高分辨率、fno数为1.23的大光圈、畸变绝对值小于2％的低畸变和相对照度大于60％的高照度的性能特征，且随着物距的变化可以进行整组对焦。红外波段性能良好，红外波段波长可达940nm，可实现日夜共焦。该成像镜头还实现可见光与红外光波段均可达400万像素以上的高质量成像。其中，图8和图9分别体现了本实施例中成像镜头的高照度和低畸变的成像性能。
[0072]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。