CN112034597B - 一种定焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定焦镜头,包括沿光轴从物面到像面依次排列的光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜,第一透镜为正光焦度透镜,第二透镜为负光焦度透镜,第三透镜为正光焦度透镜,第四透镜为正光焦度透镜,或者,第四透镜为负光焦度透镜,第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶非球面透镜,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,定焦镜头的焦距为f,其中:0.7<|f1/f|<1.4,0.6<|f2/f|<1.2,0.6<|f3/f|<1.5,1.5<|f4/f|<4.0。本发明提供的定焦镜头,满足镜头解像力要求的同时,降低了镜头成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光学器件技术领域,尤其涉及一种定焦镜头。
背景技术
定焦镜头是光学镜头中及其重要的一部分,目前大多数镜头都是由4枚以上的镜片构成且至少有一枚玻璃镜片,成本相对较高,因此需要开发一种低成本的镜头来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种定焦镜头,满足镜头解像力要求的同时,降低镜头成本。
第一方面,本发明实施例提供了一种定焦镜头,包括沿光轴从物面到像面依次排列的光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜;
所述第一透镜为正光焦度透镜,所述第二透镜为负光焦度透镜,所述第三透镜为正光焦度透镜;
所述第四透镜为正光焦度透镜,或者,所述第四透镜为负光焦度透镜;
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为塑胶非球面透镜;
所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,所述第三透镜的焦距为f3,所述第四透镜的焦距为f4,所述定焦镜头的焦距为f,其中:
0.7<|f1/f|<1.4;0.6<|f2/f|<1.2;0.6<|f3/f|<1.5;1.5<|f4/f|<4.0。
可选的,所述第一透镜的物侧面为凸面,或者,所述第一透镜的物侧面为凹面;
所述第一透镜的像侧面为凸面;
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;
所述第三透镜的物侧面为凸面,或者,所述第三透镜的物侧面为凹面;
所述第三透镜的像侧面为凸面;
所述第四透镜的物侧面为凸面,所述第四透镜的像侧面为凹面。
可选的,所述第一透镜的像侧面的矢高为SAG12,所述第一透镜的中心厚度为CT1,其中,0.5<|SAG12/CT1|<0.8。
可选的,所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12,其中,|f12/f|>5.0。
可选的,所述第三透镜的中心厚度为CT3,所述第三透镜的边缘厚度为ET3,其中,2.4<CT3/ET3<3.0。
可选的,所述第四透镜的物侧面包括至少一个反曲点;所述第四透镜的像侧面包括至少一个反曲点。
可选的,所述第四透镜的像侧面的光轴中心至像面的距离为BFL,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,0.27<BFL/TTL<0.4。
可选的,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,所述第一透镜至所述第四透镜中任意两透镜之间在所述光轴上的间隔的总和为∑AT,其中,TTL/∑AT>5.0。
可选的,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,TTL/f<1.9。
可选的,所述定焦镜头的有效像面直径为IC,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,IC/TTL>0.85。
本发明实施例提供的定焦镜头,采用4枚塑胶非球面透镜结构,大大降低了镜头成本,且通过合理设置定焦镜头中的光阑位置、各透镜的光焦度以及各个透镜焦距之间的相对关系,满足解像力要求,可用于门禁等应用场所。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种定焦镜头的结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的定焦镜头的畸变曲线图;
图3为本发明实施例一提供的定焦镜头的垂轴色差图;
图4为本发明实施例二提供的定焦镜头的结构示意图;
图5为本发明实施例二提供的定焦镜头的畸变曲线图;
图6为本发明实施例二提供的定焦镜头的垂轴色差图;
图7为本发明实施例三提供的定焦镜头的结构示意图;
图8为本发明实施例三提供的定焦镜头的畸变曲线图;
图9为本发明实施例三提供的定焦镜头的垂轴色差图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种定焦镜头的结构示意图,如图1所示,本发明实施例提供给定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的光阑100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140;第一透镜110为正光焦度透镜,第二透镜120为负光焦度透镜,第三透镜130为正光焦度透镜;第四透镜140为正光焦度透镜,或者,第四透镜140为负光焦度透镜;第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140均为塑胶非球面透镜;第一透镜110的焦距为f1,第二透镜120的焦距为f2,第三透镜130的焦距为f3,第四透镜140的焦距为f4,定焦镜头的焦距为f,其中:0.7<|f1/f|<1.4;0.6<|f2/f|<1.2;0.6<|f3/f|<1.5;1.5<|f4/f|<4.0。
其中,通过将光阑100设置在第一透镜110和物面之间的光路中,可以调节光束的传播方向,调整光线入射角,有利于提高成像质量。
示例性的,光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差,它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大,对光线的弯折能力越强,光焦度的绝对值越小,对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时,光线的屈折是汇聚性的;光焦度为负数时,光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面),可以适用于表征某一个透镜,也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例提供的定焦镜头中,可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内,设置第二透镜120为负光焦度透镜;第一透镜110和第三透镜130为正光焦度透镜;第四透镜140为正光焦度透镜,或者,第四透镜140为负光焦度透镜,使得整个定焦镜头的光焦度按照一定比例分配,保证镜片的入射角大小的均衡性,以降低镜头的敏感性,提高生产的可能性。
可选的,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140均为塑胶非球面透镜。其中,非球面透镜起到矫正所有高级像差的作用。由于塑胶材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本,本发明实施例提供的定焦镜头中,通过设置4片塑胶非球面镜片,像质好,成本低。
进一步的,设置第一透镜110的焦距f1,第二透镜120的焦距f2,第三透镜130的焦距f3,第四透镜140的焦距f4以及定焦镜头的焦距f满足:0.7<|f1/f|<1.4;0.6<|f2/f|<1.2;0.6<|f3/f|<1.5;1.5<|f4/f|<4.0。通过合理分配各镜片焦距,有利于像差的矫正,保证该镜头具有较高的解像力。
本发明实施例提供的定焦镜头,采用4枚塑胶非球面透镜结构,大大降低了镜头成本,且通过合理设置定焦镜头中的光阑位置、各透镜的光焦度以及各个透镜焦距之间的相对关系,满足解像力要求,可用于门禁等应用场所。
作为一种可行的实施方式,可选的,第一透镜110的物侧面为凸面,或者,第一透镜110的物侧面为凹面;第一透镜110的像侧面为凸面;第二透镜120的物侧面为凹面,第二透镜120的像侧面为凸面;第三透镜130的物侧面为凸面,或者,第三透镜130的物侧面为凹面;第三透镜130的像侧面为凸面;第四透镜140的物侧面为凸面,第四透镜140的像侧面为凹面。
示例性的,如图1所示,通过合理设置各个透镜的面型,保证各个透镜的光焦度和焦距满足上述实施例中光焦度和焦距要求的同时,还可以保证整个定焦镜头结构紧凑,定焦镜头集成度高。
可选的,第一透镜110的像侧面的矢高为SAG12,第一透镜110的中心厚度为CT1,其中,0.5<|SAG12/CT1|<0.8。
其中,矢高表示透镜面上最高点到最低点的垂直距离,通过设置第一透镜110的像侧面的矢高SAG12和第一透镜110的中心厚度CT1满足0.5<|SAG12/CT1|<0.8,在达到成像要求的同时,降低加工难度,有利于批量生产。
可选的,第一透镜110和第二透镜120的组合焦距为f12,其中,|f12/f|>5.0。
其中,通过设置第一透镜110和第二透镜120的组合焦距f12满足|f12/f|>5.0,由第三透镜130和第四透镜140决定定焦镜头的焦距,有助于矫正定焦镜头的像差。
可选的,第三透镜130的中心厚度为CT3,第三透镜130的边缘厚度为ET3,其中,2.4<CT3/ET3<3.0。
其中,通过设置第三透镜130的中心厚度CT3和第三透镜130的边缘厚度ET3满足2.4<CT3/ET3<3.0,在保证定焦镜头成像质量的同时,降低加工难度,有利于批量生产。
可选的,第四透镜140的物侧面包括至少一个反曲点;第四透镜140的像侧面包括至少一个反曲点。
其中,通过设置第四透镜140的物侧面包括至少一个反曲点,像侧面包括至少一个反曲点,利于修正镜头周边像差,同时压缩镜头总长,可在成像品质与镜头体积间取得良好平衡。
可选的,第四透镜140的像侧面的光轴中心至像面的距离为BFL,第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,0.27<BFL/TTL<0.4。
其中,第四透镜140的像侧面的光轴中心至像面的距离BFL可以理解为定焦镜头的后焦,第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离TTL可以理解为定焦镜头的总长,通过合理设置定焦镜头的后焦与定焦镜头的总长之间的关系,可以保证整个定焦镜头结构紧凑,定焦镜头集成度高,从而满足镜头在装配时的后焦要求。
可选的,第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,第一透镜110至第四透镜140中任意两透镜之间在光轴上的间隔的总和为∑AT,其中,TTL/∑AT>5.0。
其中,通过合理控制第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离TTL以及第一透镜110至第四透镜140中任意两透镜之间在光轴上的间隔的总和∑AT满足TTL/∑AT>5.0,有利于保证镜头的小型化及良好的加工特性。
可选的,第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,TTL/f<1.9。
其中,通过合理控制第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离TTL和定焦镜头的焦距f之间的比值为TTL/f<1.9,保证定焦镜头结构小型化。
可选的,定焦镜头的有效像面直径为IC(Image circle),第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,IC/TTL>0.85。
其中,通过合理控制定焦镜头的有效像面直径IC以及第一透镜110的物侧面的光轴中心至像面的距离TTL满足IC/TTL>0.85,保证定焦镜头具有长度短、像面大的特点,从而满足门禁系统的小型化及大像面要求。
本发明实施例提供的定焦镜头,采用4枚塑胶非球面透镜结构,大大降低了镜头成本。且该定焦镜头具有系统长度短、有效像面大畸变小的特点,满足门禁系统的小型化及大像面要求,从而适用于门禁系统。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的定焦镜头的具体实施例。
实施例一
继续参考图1,本发明实施例一提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次设置的光阑100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和保护玻璃平板150。
作为一种可行的实施方式,表1示出了实施例一提供的定焦镜头中各透镜的面型、曲率半径、厚度、K值、折射率和阿贝数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表1定焦镜头的设计值
其中,面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号,其中“S2”代表第一透镜110的物侧面,“S3”代表第一透镜110的像侧面,依次类推;“S10”、“S11”为定焦镜头的保护玻璃平板150的物侧面和像侧面;曲率半径代表镜片表面的弯曲程度,正值代表该表面弯向像面一侧,负值代表该表面弯向物面一侧,其中“PL”代表该表面为平面,曲率半径为无穷大;厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离,折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力,空格代表当前位置为空气,折射率为1;阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性,空格代表当前位置为空气;K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小,空格表示当前位置K值为0。
非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定,但不仅限于以下表示方法:
其中,r为非球面的高度;z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为拟合球面的曲率,数值上为曲率半径的倒数;k为拟合圆锥系数;A-I为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶、18阶、20阶项系数,z和r的单位均为mm。
示例性的,表2以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。
表2定焦镜头中非球面系数的设计值
面序号 | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
S2 | -5.10E-002 | 9.10E-002 | -2.69E-001 | 3.89E-001 | -2.74E-001 | -2.27E-002 | 1.74E-001 | -1.09E-001 | 2.24E-002 |
S3 | -2.22E-002 | -3.24E-002 | 5.02E-002 | -5.16E-002 | 2.65E-002 | -3.16E-003 | -3.11E-003 | 1.23E-003 | -9.89E-005 |
S4 | -2.65E-002 | 5.34E-002 | 4.24E-004 | -8.99E-003 | 6.40E-003 | -2.13E-003 | 3.17E-004 | -1.09E-005 | 2.12E-006 |
S5 | -1.35E-002 | -8.40E-003 | 1.51E-002 | -7.91E-003 | 2.89E-003 | -6.67E-004 | 6.30E-005 | 5.93E-006 | -1.30E-006 |
S6 | 6.28E-002 | -5.51E-002 | 2.49E-002 | -7.04E-003 | 8.80E-004 | 5.53E-005 | -2.03E-005 | 1.08E-006 | -4.33E-008 |
S7 | -3.38E-002 | 2.84E-002 | -1.37E-002 | 2.50E-003 | 1.30E-004 | -8.60E-005 | -7.18E-006 | 5.02E-006 | -4.50E-007 |
S8 | 2.32E-003 | -6.84E-003 | 5.71E-004 | 1.21E-004 | -2.09E-005 | -1.11E-006 | 4.96E-007 | -4.56E-008 | 1.52E-009 |
S9 | 5.88E-003 | -8.62E-003 | 1.76E-003 | -1.59E-004 | 3.81E-007 | 8.89E-007 | -1.49E-008 | -5.40E-009 | 2.72E-010 |
其中,-5.10E-002表示面序号为S2的系数A为-5.10*10-2,依此类推。
表3给出了实施例一提供的定焦镜头中各透镜的焦距f1到f4、定焦镜头的焦距f、光学总长TTL、相对孔径的倒数F#、视场角FOV和像高ImgH。
表3定焦镜头中的相关参数
f1=4.56mm | f2=-4.25mm | f3=3.28mm |
f4=-8.37mm | f=4.46mm | TTL=7.65mm |
F#=2.0 | FOV=75° | ImgH=7.00mm |
进一步的,图2为本发明实施例一提供的定焦镜头的畸变曲线图,如图2所示,水平坐标表示畸变的大小,单位为%;垂直坐标表示归一化像高,没有单位;由图2可以看出,本实施例提供的定焦镜头在全视场下光学畸变小于2%,畸变得到了较好地矫正,满足低畸变的要求。
图3为本发明实施例一提供的定焦镜头的垂轴色差图,如图3所示,垂直方向表示视场角的归一化,0表示在光轴上,垂直方向顶点表示最大的视场半径;水平方向为以0.587μm为基准子午范围的偏移量,单位μm。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长,单位μm,由图3可以看出,垂轴色差可控制在(-5μm,3μm)范围内。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的定焦镜头的结构示意图,如图4所示,本发明实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次设置的光阑100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和保护玻璃平板150。
作为一种可行的实施方式,表4示出了实施例二提供的定焦镜头中各透镜的面型、曲率半径、厚度、K值、折射率和阿贝数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表4定焦镜头的设计值
其中,面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号,其中“S2”代表第一透镜110的物侧面,“S3”代表第一透镜110的像侧面,依次类推;“S10”、“S11”为定焦镜头的保护玻璃平板150的物侧面和像侧面;曲率半径代表镜片表面的弯曲程度,正值代表该表面弯向像面一侧,负值代表该表面弯向物面一侧,其中“PL”代表该表面为平面,曲率半径为无穷大;厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离,折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力,空格代表当前位置为空气,折射率为1;阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性,空格代表当前位置为空气;K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小,空格表示当前位置K值为0。
非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定,但不仅限于以下表示方法:
其中,r为非球面的高度;z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为拟合球面的曲率,数值上为曲率半径的倒数;k为拟合圆锥系数;A-I为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶、18阶、20阶项系数,z和r的单位均为mm。
示例性的,表5以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。
表5定焦镜头中非球面系数的设计值
面序号 | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
S2 | -4.92E-002 | 9.04E-002 | -2.69E-001 | 3.90E-001 | -2.73E-001 | -2.24E-002 | 1.74E-001 | -1.09E-001 | 2.27E-002 |
S3 | -2.26E-002 | -3.37E-002 | 5.00E-002 | -5.14E-002 | 2.67E-002 | -3.09E-003 | -3.12E-003 | 1.21E-003 | -1.03E-004 |
S4 | -1.66E-002 | 5.33E-002 | 6.75E-004 | -8.50E-003 | 6.67E-003 | -2.06E-003 | 3.05E-004 | -3.14E-005 | -3.33E-006 |
S5 | -1.80E-002 | -8.16E-003 | 1.52E-002 | -7.82E-003 | 2.93E-003 | -6.57E-004 | 6.44E-005 | 5.22E-006 | -2.13E-006 |
S6 | 5.88E-002 | -5.46E-002 | 2.50E-002 | -7.07E-003 | 8.70E-004 | 5.31E-005 | -2.06E-005 | 1.10E-006 | -6.43E-009 |
S7 | -3.06E-002 | 2.80E-002 | -1.38E-002 | 2.50E-003 | 1.29E-004 | -8.61E-005 | -7.19E-006 | 5.02E-006 | -4.50E-007 |
S8 | 4.41E-003 | -7.52E-003 | 5.74E-004 | 1.27E-004 | -2.04E-005 | -1.08E-006 | 4.96E-007 | -4.58E-008 | 1.49E-009 |
S9 | -4.61E-003 | -7.44E-003 | 1.75E-003 | -1.62E-004 | 3.16E-007 | 8.99E-007 | -1.38E-008 | -5.37E-009 | 2.65E-010 |
其中,-4.92E-002表示面序号为S2的系数A为-4.92*10-2,依此类推。
表6给出了实施例二提供的定焦镜头中各透镜的焦距f1到f4、定焦镜头的焦距f、光学总长TTL、相对孔径的倒数F#、视场角FOV和像高ImgH。
表6定焦镜头中的相关参数
f1=4.66mm | f2=-3.75mm | f3=6.14mm |
f4=10.73mm | f=4.47mm | TTL=7.58mm |
F#=2.0 | FOV=75° | ImgH=6.90mm |
进一步的,图5为本发明实施例二提供的定焦镜头的畸变曲线图,如图5所示,水平坐标表示畸变的大小,单位为%;垂直坐标表示归一化像高,没有单位;由图5可以看出,本实施例提供的定焦镜头在全视场下光学畸变小于2%,畸变得到了较好地矫正,满足低畸变的要求。
图6为本发明实施例二提供的定焦镜头的垂轴色差图,如图6所示,垂直方向表示视场角的归一化,0表示在光轴上,垂直方向顶点表示最大的视场半径;水平方向为以0.587μm为基准子午范围的偏移量,单位μm。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长,单位μm,由图6可以看出,垂轴色差可控制在(-5μm,3μm)范围内。
实施例三
图7为本发明实施例三提供的定焦镜头的结构示意图,如图7所示,本发明实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次设置的光阑100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和保护玻璃平板150。
作为一种可行的实施方式,表7示出了实施例二提供的定焦镜头中各透镜的面型、曲率半径、厚度、K值、折射率和阿贝数,其中,曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表7定焦镜头的设计值
其中,面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号,其中“S2”代表第一透镜110的物侧面,“S3”代表第一透镜110的像侧面,依次类推;“S10”、“S11”为镜头的保护玻璃平板150的物侧面和像侧面;曲率半径代表镜片表面的弯曲程度,正值代表该表面弯向像面一侧,负值代表该表面弯向物面一侧,其中“PL”代表该表面为平面,曲率半径为无穷大;厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离,折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力,空格代表当前位置为空气,折射率为1;阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性,空格代表当前位置为空气;K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小,空格表示当前位置K值为0。
非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定,但不仅限于以下表示方法:
其中,r为非球面的高度;z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为拟合球面的曲率,数值上为曲率半径的倒数;k为拟合圆锥系数;A-I为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶、18阶、20阶项系数,z和r的单位均为mm。
示例性的,表5以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。
表8定焦镜头中非球面系数的设计值
其中,-6.94E-002表示面序号为S2的系数A为-6.94*10-2,依此类推。
表9给出了实施例二提供的定焦镜头中各透镜的焦距f1到f4、定焦镜头的焦距f、光学总长TTL、相对孔径的倒数F#、视场角FOV和像高ImgH。
表9定焦镜头中的相关参数
f1=4.38mm | f2=-3.69mm | f3=3.418mm |
f4=-16.26mm | f=4.38mm | TTL=8.16mm |
F#=2.0 | FOV=75° | ImgH=6.80mm |
进一步的,图8为本发明实施例三提供的定焦镜头的畸变曲线图,如图8所示,水平坐标表示畸变的大小,单位为%;垂直坐标表示归一化像高,没有单位;由图8可以看出,本实施例提供的定焦镜头在全视场下光学畸变小于2%,畸变得到了较好地矫正,满足低畸变的要求。
图9为本发明实施例三提供的定焦镜头的垂轴色差图,如图9所示,垂直方向表示视场角的归一化,0表示在光轴上,垂直方向顶点表示最大的视场半径;水平方向为以0.587μm为基准子午范围的偏移量,单位μm。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长,单位μm,由图9可以看出,垂轴色差可控制在(-4μm,3μm)范围内。
综上所述,本发明实施例提供的定焦镜头,采用4枚塑胶非球面透镜结构,大大降低了镜头成本。定焦镜头满足TTL/f<1.9的同时,IC/TTL>0.85,满足门禁系统小型化及大像面的要求,且全视场下光学畸变小于2%,在-20~60℃环境下使用满足成像要求。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种定焦镜头,其特征在于,包括沿光轴从物面到像面依次排列的光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜;
所述第一透镜为正光焦度透镜,所述第二透镜为负光焦度透镜,所述第三透镜为正光焦度透镜;
所述第四透镜为正光焦度透镜,或者,所述第四透镜为负光焦度透镜;
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为塑胶非球面透镜;
所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,所述第三透镜的焦距为f3,所述第四透镜的焦距为f4,所述定焦镜头的焦距为f,其中:
0.7<|f1/f|<1.4;0.6<|f2/f|<1.2;0.6<|f3/f|<1.5;1.5<|f4/f|<4.0;
所述第一透镜的像侧面的矢高为SAG12,所述第一透镜的中心厚度为CT1,其中,0.5<|SAG12/CT1|<0.8;
所述定焦镜头的有效像面直径为IC,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,IC/TTL>0.85。
2.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面为凸面,或者,所述第一透镜的物侧面为凹面;
所述第一透镜的像侧面为凸面;
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;
所述第三透镜的物侧面为凸面,或者,所述第三透镜的物侧面为凹面;
所述第三透镜的像侧面为凸面;
所述第四透镜的物侧面为凸面,所述第四透镜的像侧面为凹面。
3.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12,其中,|f12/f|>5.0。
4.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第三透镜的中心厚度为CT3,所述第三透镜的边缘厚度为ET3,其中,2.4<CT3/ET3<3.0。
5.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第四透镜的物侧面包括至少一个反曲点;所述第四透镜的像侧面包括至少一个反曲点。
6.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第四透镜的像侧面的光轴中心至像面的距离为BFL,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,0.27<BFL/TTL<0.4。
7.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,所述第一透镜至所述第四透镜中任意两透镜之间在所述光轴上的间隔的总和为∑AT,其中,TTL/∑AT>5.0。
8.根据权利要求1所述的定焦镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为TTL,其中,TTL/f<1.9。
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