光学镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学系统设计技术领域，尤其涉及一种光学镜头。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，安防监控产品和应用市场也在逐渐变化，很多监控条件差、光线很暗的地方也需要实现全天24小时进行监控，因此也就要求光学镜头在各种环境的复杂光线环境下都要有优秀的成像质量，但是现有的大部分镜头无法满足足够的画面亮度，在夜晚或光线较暗的环境下使用时效果很差。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种光学镜头，旨在解决大部分镜头画面亮度不足的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种光学镜头，所述光学镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述光学镜头包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及第八透镜；
5.其中，所述第一透镜具有负光焦度，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；
6.所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜的物侧面为凹面，所述第二透镜的像侧面为凸面；
7.所述第三透镜具有正光焦度；
8.所述第四透镜具有负光焦度；
9.所述第五透镜具有正光焦度，所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
10.所述第六透镜具有正光焦度，所述第六透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
11.所述第七透镜具有负光焦度，所述第七透镜的物侧面和像侧面均为凹面；
12.所述第八透镜具有正光焦度，所述第八透镜的物侧面为凸面，所述第八透镜的像侧面为凹面；
13.其中，所述光学镜头满足以下条件：0.9<f/enpd<1.0；
14.其中，f为所述光学镜头的有效焦距，enpd为所述光学镜头的入瞳直径。
15.可选地，所述光学镜头还包括光阑，所述光阑位于所述第三透镜和所述第四透镜之间。
16.可选地，所述光学镜头满足以下条件：
‑
2.5<f1/f<
‑
1.8；
17.‑
11<f2/f<
‑
9；
18.2.9<f3/f<3.6；
19.‑
3<f4/f<
‑
4；
20.1.5<f5/f<2.2；
21.1.8<f6/f<2.3；
22.‑
1.5<f7/f<
‑
0.9；
23.1.2<f8/f<1.7；
24.其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距，f7为所述第七透镜的有效焦距，f8为所述第八透镜的有效焦距。
25.可选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的材质均为塑胶材料，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的材质均为玻璃材料。
26.可选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜均为非球面镜片，所述第三透镜为球面镜片。
27.可选地，所述光学镜头满足以下条件：0.72<nd
9,10
/nd
6,7
<0.78；
28.0.85<nd
13,14
/nd
11,12
<0.9；
29.其中，nd
6,7
为所述第三透镜的折射率，nd
9,10
为所述第四透镜的折射率，nd
11,12
为所述第五透镜的折射率，nd
13,14
为所述第六透镜的折射率。
30.可选地，所述光学镜头满足以下条件：
‑
1.7<cur3/cur4<
‑
1.5；
31.其中，cur3为所述第一透镜的像侧面的中心曲率，cur4为所述第二透镜的物侧面的中心曲率。
32.可选地，所述光学镜头满足以下条件：0.61<sag
15
/t
15,16
<0.65；
33.其中，sag
15
为所述第七透镜的物侧面镜片中心至最大有效直径平行于光轴的距离，t
15,16
为所述第七透镜的物侧面与所述第七透镜的像侧面在光轴上的距离。
34.可选地，所述光学镜头满足以下条件：1.5<th/f<2.0；
35.其中，th为所述光学镜头的像面直径。
36.可选地，所述光学镜头满足以下条件：0.9<d7/th<1；
37.其中，d7为所述第七透镜的光学有效径，th为所述光学镜头的像面直径。
38.本实用新型的技术方案中，通过将所述第一透镜设置为负光焦度，再将所述第一透镜的物侧面设置为凸面、像侧面设置为凹面，将所述第二透镜设置为负光焦度，再将所述第二透镜的物侧面设置为凹面、像侧面设置为凸面，将所述第三透镜设置为正光焦度，将所述第四透镜设置为负光焦度，将所述第五透镜设置为正光焦度，再将所述第五透镜的物侧面、像侧面均设置为凸面，将所述第六透镜设置为正光焦度，再将所述第六透镜的物侧面、像侧面均设置为凸面，将所述第七透镜设置为负光焦度，再将所述第七透镜的物侧面、像侧面均设置为凹面，将所述第八透镜设置为正光焦度，再将所述第八透镜的物侧面设置为凸面、像侧面设置为凹面，使得所述光学镜头满足0.9<f/enpd<1.0，从而使得f数达1.0，进而满足充足的画面亮度。
附图说明
39.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
40.图1为本实用新型提供的光学镜头的一实施例的结构示意图；
41.图2为图1中光学镜头的成像点的弥散斑示意图；
42.图3为图1中光学镜头的mtf曲线示意图；
43.图4为图1中光学镜头的像散曲线示意图。
44.附图标号说明：
45.标号名称标号名称100光学镜头5第五透镜1第一透镜6第六透镜2第二透镜7第七透镜3第三透镜8第八透镜4第四透镜
ꢀꢀ
46.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
47.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
48.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
49.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
50.随着科学技术的发展，安防监控产品和应用市场也在逐渐变化，很多监控条件差、光线很暗的地方也需要实现全天24小时进行监控，因此也就要求光学镜头在各种环境的复杂光线环境下都要有优秀的成像质量，但是现有的大部分镜头无法满足足够的画面亮度，在夜晚或光线较暗的环境下使用时效果很差。
51.鉴于此，本实用新型提供一种光学镜头，通过改变多个透镜的光焦度和表面形状，实现镜头的f数达1.0，从而解决画面亮度不足的问题。图1至图4为本实用新型提供的光学镜头一实施例。
52.请参照图1，光学镜头100具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述光学镜头100包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第一透镜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以及第八透镜8，所述第一透镜1具有负光焦度，所述第
一透镜1的物侧面为凸面，所述第一透镜1的像侧面为凹面，所述第二透镜2具有负光焦度，所述第二透镜2的物侧面为凹面，所述第二透镜2的像侧面为凸面，所述第三透镜3具有正光焦度，所述第四透镜4具有负光焦度，所述第五透镜5具有正光焦度，所述第五透镜5的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六透镜6具有正光焦度，所述第六透镜6的物侧面和像侧面均为凸面，所述第七透镜7具有负光焦度，所述第七透镜7的物侧面和像侧面均为凹面，所述第八透镜8具有正光焦度，所述第八透镜8的物侧面为凸面，所述第八透镜8的像侧面为凹面，所述光学镜头100满足以下条件：0.9<f/enpd<1.0，f为所述光学镜头100的有效焦距，enpd为所述光学镜头100的入瞳直径。
53.本实用新型的技术方案中，通过将所述第一透镜1设置为负光焦度，再将所述第一透镜1的物侧面设置为凸面、像侧面设置为凹面，将所述第二透镜2设置为负光焦度，再将所述第二透镜2的物侧面设置为凹面、像侧面设置为凸面，将所述第三透镜3设置为正光焦度，将所述第四透镜4设置为负光焦度，将所述第五透镜5设置为正光焦度，再将所述第五透镜5的物侧面、像侧面均设置为凸面，将所述第六透镜6设置为正光焦度，再将所述第六透镜6的物侧面、像侧面均设置为凸面，将所述第七透镜7设置为负光焦度，再将所述第七透镜7的物侧面、像侧面均设置为凹面，将所述第八透镜8设置为正光焦度，再将所述第八透镜8的物侧面设置为凸面、像侧面设置为凹面，使得所述光学镜头100满足0.9<f/enpd<1.0，从而使得f数达1.0，进而满足充足的画面亮度。
54.此外，所述光学镜头100还包括光阑，所述光阑位于所述第三透镜3和所述第四透镜4之间，如此设置，有效地缩短了镜头总长，同时合理使用渐晕实现了大光圈高分辨率。
55.在上述实施例中，所述光学镜头100满足以下条件：
‑
2.5<f1/f<
‑
1.8，
‑
11<f2/f<
‑
9，2.9<f3/f<3.6，
‑
3<f4/f<
‑
4，1.5<f5/f<2.2，1.8<f6/f<2.3，
‑
1.5<f7/f<
‑
0.9，1.2<f8/f<1.7，f1为所述第一透镜1的有效焦距，f2为所述第二透镜2的有效焦距，f3为所述第三透镜3的有效焦距，f4为所述第四透镜4的有效焦距，f5为所述第五透镜5的有效焦距，f6为所述第六透镜6的有效焦距，f7为所述第七透镜7的有效焦距，f8为所述第八透镜8的有效焦距，合理地分配了整个镜头的光焦度，透镜间色差相互补偿，在入瞳直径增大的情况下，还可以保证色彩还原度高，即使在光照较弱的环境下也能得到较好的成像效果。
56.在上述实施例中，所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第六透镜6、所述第七透镜7和所述第八透镜8的材质均为塑胶材料，所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5的材质均为玻璃材料，玻璃透镜和塑料透镜相搭配，实现了低成本，提高了镜头的解像能力。
57.进一步地，所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第四透镜4、所述第五透镜5、所述第六透镜6、所述第七透镜7和所述第八透镜8均为非球面镜片，所述第三透镜3为球面镜片，非球面镜片的使用，大大缩短了镜头的总长。
58.在上述实施例中，所述光学镜头100满足以下条件：0.72<nd
9,10
/nd
6,7
<0.78，0.85<nd
13,14
/nd
11,12
<0.9，nd
6,7
为所述第三透镜3的折射率，nd
9,10
为所述第四透镜4的折射率，nd
11,12
为所述第五透镜5的折射率，nd
13,14
为所述第六透镜6的折射率，在入瞳直径增大的情况下，有效控制光线高度，保证入射角度在一定范围内，并有利于实现了镜头的小型化。
59.在上述实施例中，所述光学镜头100满足以下条件：
‑
1.7<cur3/cur4<
‑
1.5，cur3为所述第一透镜1的像侧面的中心曲率，cur4为所述第二透镜2的物侧面的中心曲率，如此设
置，控制了镜片形状在一定范围内，避免严重鬼像的出现，并避免光线发生大角度转折，有助于降低公差敏感性，降低加工难度，提高生产良率。
60.不仅如此，所述光学镜头100满足以下条件：0.61<sag
15
/t
15,16
<0.65，sag
15
为所述第七透镜7的物侧面镜片中心至最大有效直径平行于光轴的距离，t
15,16
为所述第七透镜7的物侧面与所述第七透镜7的像侧面在光轴上的距离，如此设置，控制了所述第七透镜7表面的形状在合理范围内，避免了光线发生大角度转折，有助于降低公差敏感性，降低加工难度，提高生产良率，并能避免严重鬼像出现。
61.为了保证镜头有较大的视野，进而监测到更大的范围，所述光学镜头100满足以下条件：1.5<th/f<2.0，th为所述光学镜头100的像面直径。
62.在上述实施例中，所述光学镜头100满足以下条件：0.9<d7/th<1，d7为所述第七透镜7的光学有效径，th为所述光学镜头100的像面直径，保证像面光线入射角度在一定范围内，确保像面色彩还原性效果，不易出现色偏问题。
63.需要说明的是，所述光学镜头100还包括红外滤光片，所述红外滤光片设于所述第八透镜8靠近像侧一侧，所述红外滤光片具有过滤红外光的特点，有助于防止红外光到达图像传感器而对正常的可见光成像造成干扰，从而提高成像质量。
64.需要说明的是，在本实施例中，所述光学镜头100的参数如下表1所示，各非球面的系数如下表2、表3所示。
65.表1各个透镜的参数
66.[0067][0068]
表2各非球面透镜的圆锥系数、二至八阶非球面系数
[0069]
表面ka2a4a6a82
‑
4.63e 000.00e 00
‑
3.18e
‑
031.41e
‑
04
‑
4.11e
‑
063
‑
4.35e
‑
010.00e 00
‑
4.99e
‑
035.37e
‑
05
‑
1.86e
‑
054
‑
1.48e 000.00e 001.94e
‑
03
‑
2.27e
‑
04
‑
1.64e
‑
055
‑
5.39e
‑
010.00e 002.86e
‑
03
‑
2.01e
‑
044.33e
‑
079
‑
2.74e 020.00e 00
‑
1.16e
‑
032.14e
‑
05
‑
1.20e
‑
0510
‑
5.54e 000.00e 00
‑
1.43e
‑
033.09e
‑
05
‑
2.07e
‑
0511
‑
6.40e 010.00e 001.68e
‑
03
‑
2.94e
‑
041.04e
‑
0512
‑
1.44e 010.00e 00
‑
3.04e
‑
031.93e
‑
04
‑
1.02e
‑
0513
‑
1.38e 000.00e 001.59e
‑
04
‑
4.52e
‑
051.06e
‑
0514
‑
4.34e 010.00e 00
‑
2.71e
‑
03
‑
2.71e
‑
043.51e
‑
0515
‑
9.16e 000.00e 001.55e
‑
03
‑
4.26e
‑
042.20e
‑
0516
‑
1.32e 020.00e 004.26e
‑
037.87e
‑
05
‑
1.41e
‑
0517
‑
8.99e 000.00e 002.03e
‑
03
‑
6.30e
‑
052.01e
‑
0518
‑
9.95e 390.00e 001.27e
‑
03
‑
1.50e
‑
042.98e
‑
05
[0070]
表3各非球面透镜的十至十六阶非球面系数
[0071]
表面a10a12a14a1629.35e
‑
08
‑
1.06e
‑
090.00e 000.00e 0037.77e
‑
07
‑
5.76e
‑
080.00e 000.00e 0042.28e
‑
06
‑
5.79e
‑
080.00e 000.00e 0057.92e
‑
07
‑
2.54e
‑
080.00e 000.00e 0091.56e
‑
06
‑
6.52e
‑
080.00e 000.00e 00
102.09e
‑
06
‑
4.86e
‑
080.00e 000.00e 00118.11e
‑
080.00e 000.00e 000.00e 00121.90e
‑
070.00e 000.00e 000.00e 0013
‑
2.30e
‑
07
‑
6.76e
‑
084.68e
‑
09
‑
8.56e
‑
1114
‑
1.03e
‑
062.44e
‑
10
‑
2.51e
‑
116.12e
‑
13154.97e
‑
07
‑
7.22e
‑
082.78e
‑
09
‑
7.39e
‑
11161.15e
‑
06
‑
8.12e
‑
081.04e
‑
092.04e
‑
1117
‑
9.60e
‑
08
‑
4.56e
‑
08
‑
2.82e
‑
101.72e
‑
1018
‑
7.48e
‑
07
‑
3.41e
‑
11
‑
8.49e
‑
104.29e
‑
10
[0072]
其中，各个透镜和红外滤光片的两个表面依序为物侧面和像侧面，例如所述第一透镜1的表面2为物侧面，表面3为像侧面，e
‑
01表示的是10的
‑
1次方，e
‑
02表示的是10的
‑
2次方，依此类推，e
‑
n表示的是10的
‑
n次方，e 01表示的是10的 1次方，e 02表示的是10的 2次方，依此类推，e n表示的是10的 n次方，k为圆锥系数，a2、a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16分别为二阶、四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶非球面系数。
[0073]
需要说明的是，请参照图2，在本实施例中，图2为所述光学镜头100的成像点的弥散斑示意图，图中，中心rms spot点在3um以下，geo 7um以下，0.8f以内的rms spot点都可以控制在4um以下，rms在16um，最大像面的rms spot点在10um以下，geo 47um以下，保证整体像面比较清晰，不会发蒙拖影的现象。
[0074]
需要说明的是，请参照图3，在本实施例中，图3为所述光学镜头100的mtf曲线示意图，图中，中心mtf 100lp/mm大于0.6，08f以内mtf 100lp/mm大于0.4，保证像面整体分辨率较好。
[0075]
需要说明的是，请参照图4，在本实施例中，图4为所述光学镜头100的像散曲线示意图，图中，轴向色差，波段435
‑
656光瞳中心差值0.015mm以内，1.0pupil差异在0.035mm以内。
[0076]
本实施例采用了八片透镜作为示例，通过合理分配各个透镜的光焦度与面型、材质以及光阑9的位置，保证所述光学镜头100具有大光圈、充足画面亮度、小型化、高分辨率、低成本、高解像、大视野、高生产良率的特点。
[0077]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。