光学镜头
文献发布时间:2024-04-18 19:58:26
【技术领域】
本发明涉及光学镜头领域,特别涉及一种适用于工业显微镜的光学镜头。
【背景技术】
显微物镜可以用一定的视场角、焦距、相对孔径完成其特定的成像功能,但是受光学成像原理的限制,这些光学特性参数之间是相互制约的。显微物镜需要具备大数值孔径带来高分辨率的特点,但是显微镜物镜的放大倍率越高,数值孔径越大,厚度及折射率变化对显微镜的成像质量影响越明显,通常很难同时兼顾较高成像质量和较高放大倍率。并且,随着技术的发展以及用户多样化需求的增多,系统对成像品质的要求不断提高的情况下,十二片式透镜结构逐渐出现在镜头设计当中。迫切需求具有良好的光学性能同时具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的光学镜头。
【发明内容】
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种光学镜头,能良好的光学性能同时满足较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的要求。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种光学镜头,所述光学镜头,自物侧至像侧依序包含: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,第八透镜,第九透镜,第十透镜,第十一透镜以及第十二透镜;
所述光学镜头的焦距为f,所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距为f56,所述第五透镜的轴上厚度为d9,所述第六透镜的轴上厚度为d11,所述第七透镜的焦距为f7,所述第十透镜和所述第十一透镜的组合焦距为f10_11,所述第十二透镜的焦距为f12,所述光学镜头的工作距离为WD,所述光学镜头的数值孔径为NA,满足下列关系式:
-0.80≤f12/f10_11≤-0.50;
0.80≤f7/f≤1.80;
-83.00≤f56/(d9+d11)≤-4.00;
0.40≤NA*f/WD≤0.60。
优选地,所述第四透镜的轴上厚度d7,所述第四透镜像侧面到所述第五透镜物侧面的轴上距离为d8,且满足下列关系式:
1.00≤d7/d8≤22.50。
优选地,所述第一透镜具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近轴处为凸面;
所述第一透镜的焦距为f1,所述第一透镜物侧面的中心曲率半径为R1,所述第一透镜像侧面的中心曲率半径为R2,所述第一透镜的轴上厚度为d1,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.98≤f1/f≤1.58;
-1.26≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.83;
0.02≤d1/TTL≤0.09。
优选地,所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近轴处为凹面,所述第二透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第二透镜的焦距为f2,所述第二透镜物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜像侧面的中心曲率半径为R4,所述第二透镜的轴上厚度为d3,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-1.10≤f2/f≤-0.80;
0.78≤(R3+R4)/(R3-R4)≤0.96;
0.00≤d3/TTL≤0.03。
优选地,所述第三透镜具有负屈折力,所述第三透镜的物侧面于近轴处为凹面,所述第三透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第三透镜的焦距为f3,所述第三透镜物侧面的中心曲率半径为R5,所述第三透镜像侧面的中心曲率半径为R6,所述第三透镜的轴上厚度为d5,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-0.75≤f3/f≤-0.56;
-0.85≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.30;
0.00≤d5/TTL≤0.03。
优选地,所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近轴处为凸面;
所述第四透镜的焦距为f4,所述第四透镜物侧面的中心曲率半径为R7,所述第四透镜像侧面的中心曲率半径为R8,所述第四透镜的轴上厚度为d7,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.62≤f4/f≤0.95;
0.16≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.00;
0.04≤d7/TTL≤0.10。
优选地,所述第五透镜具有负屈折力,所述第五透镜的物侧面于近轴处为凹面,所述第五透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第五透镜的焦距为f5,所述第五透镜物侧面的中心曲率半径为R9,所述第五透镜像侧面的中心曲率半径为R10,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-1.20≤f5/f≤-0.55;
-0.41≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.24;
0.00≤d9/TTL≤0.03。
优选地,所述第六透镜具有正屈折力,所述第六透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近轴处为凸面;
所述第六透镜的焦距为f6,所述第六透镜物侧面的中心曲率半径为R11,所述第六透镜像侧面的中心曲率半径为R12,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
1.11≤f6/f≤1.45;
-0.10≤(R11+R12)/(R11-R12)≤0.25;
0.05≤d11/TTL≤0.10。
优选地,所述第七透镜具有正屈折力,所述第七透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第七透镜的像侧面于近轴处为凸面;
所述第七透镜物侧面的中心曲率半径为R13,所述第七透镜像侧面的中心曲率半径为R14,所述第七透镜的轴上厚度为d13,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-0.60≤(R13+R14)/(R13-R14)≤0.15;
0.04≤d13/TTL≤0.07。
优选地,所述第八透镜具有负屈折力,所述第八透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第八透镜的焦距为f8,所述第八透镜物侧面的中心曲率半径为R15,所述第八透镜像侧面的中心曲率半径为R16,所述第八透镜的轴上厚度为d15,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-3.10≤f8/f≤-0.69;
0.14≤(R15+R16)/(R15-R16)≤3.00;
0.00≤d15/TTL≤0.04。
优选地,所述第九透镜具有正屈折力,所述第九透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第九透镜的像侧面于近轴处为凸面;
所述第九透镜的焦距为f9,所述第九透镜物侧面的中心曲率半径为R17,所述第九透镜像侧面的中心曲率半径为R18,所述第九透镜的轴上厚度为d17,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.84≤f9/f≤1.79;
-0.90≤(R17+R18)/(R17-R18)≤-0.14;
0.08≤d17/TTL≤0.14。
优选地,所述第十透镜具有正屈折力,所述第十透镜的物侧面于近轴处为凸面,所述第十透镜的像侧面于近轴处为凸面;
所述第十透镜的焦距为f10,所述第十透镜物侧面的中心曲率半径为R19,所述第十透镜像侧面的中心曲率半径为R20,所述第十透镜的轴上厚度为d19,所述第十透镜的轴上厚度为d19,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.90≤f10/f≤1.15;
-0.45≤(R19+R20)/(R19-R20)≤0.00;
0.06≤d19/TTL≤0.15。
优选地,所述第十一透镜具有负屈折力,所述第十一透镜的物侧面于近轴处为凹面,所述第十一透镜的像侧面于近轴处为凹面;
所述第十一透镜的焦距为f11,所述第十一透镜物侧面的中心曲率半径为R21,所述第十一透镜像侧面的中心曲率半径为R22,所述第十一透镜的轴上厚度为d21,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
-0.69≤f11/f≤-0.50;
0.35≤(R21+R22)/(R21-R22)≤0.60;
0.00≤d21/TTL≤0.03。
优选地,所述第十二透镜具有正屈折力,所述第十二透镜的物侧面于近轴处为凸面;
所述第十二透镜的焦距为f12,所述第十二透镜物侧面的中心曲率半径为R23,所述第十二透镜像侧面的中心曲率半径为R24,所述第十二透镜的轴上厚度为d23,所述光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:
0.93≤f12/f≤1.33;
-1.35≤(R23+R24)/(R23-R24)≤-0.65;
0.04≤d23/TTL≤0.15。
优选地,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜及所述第十二透镜均为玻璃材质。
本发明的有益效果在于:根据本发明的光学镜头具有良好光学性能,并且具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性。
【附图说明】
图1是本发明第一实施方式的光学镜头的结构示意图;
图2是图1所示光学镜头的轴向像差示意图;
图3是图1所示光学镜头的倍率色差示意图;
图4是图1所示光学镜头的场曲及畸变示意图;
图5是本发明第二实施方式的光学镜头的结构示意图;
图6是图5所示光学镜头的轴向像差示意图;
图7是图5所示光学镜头的倍率色差示意图;
图8是图5所示光学镜头的场曲及畸变示意图;
图9是本发明第三实施方式的光学镜头的结构示意图;
图10是图9所示光学镜头的轴向像差示意图;
图11是图9所示光学镜头的倍率色差示意图;
图12是图9所示光学镜头的场曲及畸变示意图;
图13是本发明第四实施方式的光学镜头的结构示意图;
图14是图13所示光学镜头的轴向像差示意图;
图15是图13所示光学镜头的倍率色差示意图;
图16是图13所示光学镜头的场曲及畸变示意图;
图17是本发明第五实施方式的光学镜头的结构示意图;
图18是图17所示光学镜头的轴向像差示意图;
图19是图17所示光学镜头的倍率色差示意图;
图20是图17所示光学镜头的场曲及畸变示意图;
图21是本发明第六实施方式的光学镜头的结构示意图;
图22是图21所示光学镜头的轴向像差示意图;
图23是图21所示光学镜头的倍率色差示意图;
图24是图21所示光学镜头的场曲及畸变示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
(第一实施方式)
参考附图,本发明提供了一种光学镜头10。图1所示为本发明第一实施方式的光学镜头10,该光学镜头10包括十二个透镜。具体的,所述光学镜头10,由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、光圈S1、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9、第十透镜L10、第十一透镜L11、第十二透镜L12。第十二透镜L12和像面Si之间可设置有光学过滤片(filter)等光学元件。
定义第十透镜L10和第十一透镜L11的组合焦距为f10_11,定义第十二透镜L12的焦距为f12,-0.80≤f12/f10_11≤-0.50,规定了物侧端透镜组和最靠近物体透镜焦距的比值的范围,可以确保像侧端的光线具备足够的汇聚能力。
定义第七透镜L7的焦距为f7,定义光学镜头10的焦距为f,0.80≤f7/f≤1.80,规定了第七透镜L7和系统总焦距f的比值,在修正像差以保证成像品质的同时,可以有效控制光学镜头10的总长度。
定义第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距为f56,定义第五透镜L5的轴上厚度为d9,定义第六透镜L6的轴上厚度为d11,-83.00≤f56/(d9+d11)≤-4.00,规定了第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距,和第五透镜L5的轴上厚度d9与第六透镜L6的轴上厚度d11之和的比值范围,可以确保有足够屈折力的同时保持一个合理的透镜厚度,有利于修正畸变,使畸变|Distortion|≤1%。
定义所述光学镜头的工作距离(即物面到第一透镜L1物侧面的轴上距离)WD,定义光学镜头10的数值孔径为NA,0.40≤NA*f/WD≤0.60,规定了光学镜头10数值孔径和分辨率所满足的条件,在关系式范围内,光学镜头10拥有相对更大的数值孔径和更强的分辨率。
当本发明所述光学镜头10的第一透镜L1物侧面到被观测物体的距离、光学总长、数值孔径、焦距、相关焦距和轴上厚度满足上述关系式时,可以使光学镜头10具有良好光学性能,并且具有低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性,其中,放大倍率可以达到5倍。
定义第四透镜L4的轴上厚度d7,第四透镜L4像侧面到第五透镜L5物侧面的轴上距离为d8,且满足下列关系式:1.00≤d7/d8≤22.50,规定了第四透镜L5的厚度d7和第四透镜L4与第五透镜L5的空气间隔的比值,在条件式范围内,有助于透镜的组装。
在本实施方式中,第一透镜L1为玻璃材质,第二透镜L2为玻璃材质,第三透镜L3为玻璃材质,第四透镜L4为玻璃材质,第五透镜L5为玻璃材质,第六透镜L6为玻璃材质,第七透镜L7为玻璃材质,第八透镜L8为玻璃材质,第九透镜L9为玻璃材质,第十透镜L10为玻璃材质,第十一透镜L11为玻璃材质,第十二透镜L12为玻璃材质。
在本实施方式中,第一透镜L1的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面,第一透镜L1具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第一透镜L1的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第一透镜L1也可以具有负屈折力。
第一透镜L1的焦距为f1,且满足下列关系式:0.98≤f1/f≤1.58,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。
第一透镜L1物侧面的中心曲率半径为R1,定义第一透镜L1像侧面的中心曲率半径为R2,且满足下列关系式:-1.26≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.83,合理控制第一透镜L1的形状,使得第一透镜能够有效地校正系统球差。
第一透镜L1的轴上厚度为d1,光学镜头10的光学总长为TTL,且满足下列关系式:0.02≤d1/TTL≤0.09,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第二透镜L2的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凹面,第二透镜L2具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第二透镜L2的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第二透镜L2也可以具有正屈折力。
第二透镜L2的焦距为f2,且满足下列关系式:-1.10≤f2/f≤-0.80,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。
第二透镜L2物侧面的中心曲率半径为R3,所述第二透镜L2像侧面的中心曲率半径为R4,且满足下列关系式:0.78≤(R3+R4)/(R3-R4)≤0.96,规定了第二透镜L2的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第二透镜L2的轴上厚度为d3,光学镜头10的光学总长为TTL,且满足下列关系式:0.00≤d3/TTL≤0.03,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第三透镜L3的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凹面,第三透镜L3具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第三透镜L3的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第三透镜L3也可以具有正屈折力。
第三透镜L3的焦距为f3,且满足下列关系式:-0.75≤f3/f≤-0.56,通过光焦度的合理分配,使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。
第三透镜L3物侧面的中心曲率半径为R5,第三透镜L3像侧面的中心曲率半径为R6,且满足下列关系式:-0.85≤(R5+R6)/(R5-R6)≤-0.30,规定了第三透镜L3的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第三透镜L3的轴上厚度为d5,光学镜头10的光学总长为TTL,且满足下列关系式:0.00≤d5/TTL≤0.03,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第四透镜L4的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面,第四透镜L4具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第四透镜L4的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第四透镜L4也可以具有负屈折力。
第四透镜L4的焦距为f4,且满足下列关系式:0.62≤f4/f≤0.95,规定了第四透镜L4的焦距f4与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第四透镜L4物侧面的中心曲率半径为R7,第四透镜L4像侧面的中心曲率半径为R8,且满足下列关系式:0.16≤(R7+R8)/(R7-R8)≤1.00,规定了第四透镜L4的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第四透镜L4的轴上厚度为d7,光学镜头的光学总长为TTL,且满足下列关系式:0.04≤d7/TTL≤0.10,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第五透镜L5的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凹面,第五透镜L5具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第五透镜L5的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第五透镜L5也可以具有负屈折力。
第五透镜L5的焦距为f5,且满足下列关系式:-1.20≤f5/f≤-0.55,规定了第五透镜L5焦距f5与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第五透镜L5物侧面的中心曲率半径为R9,第五透镜L5像侧面的中心曲率半径为R10,且满足下列关系式:-0.41≤(R9+R10)/(R9-R10)≤-0.24,规定的是第五透镜L5的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第五透镜L5的轴上厚度为d9,且满足下列关系式:0.00≤d9/TTL≤0.03,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第六透镜L6的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面,第六透镜L6具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第六透镜L6的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第六透镜L6也可以具有负屈折力。
第六透镜L6的焦距为f6,且满足下列关系式:1.11≤f6/f≤1.45,规定了第六透镜L6焦距f6与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第六透镜L6物侧面的中心曲率半径为R11,第六透镜L6像侧面的中心曲率半径为R12,且满足下列关系式:-0.10≤(R11+R12)/(R11-R12)≤0.25,规定了第六透镜L6的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第六透镜L6的轴上厚度为d11,且满足下列关系式:0.05≤d11/TTL≤0.10,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第七透镜L7的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面,第七透镜L7具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第七透镜L7的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第七透镜L7也可以具有负屈折力。
第七透镜L7物侧面的中心曲率半径为R13,第七透镜像侧面的中心曲率半径为R14,且满足下列关系式,-0.60≤(R13+R14)/(R13-R14)≤0.15。规定的是第七透镜L7的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第七透镜L7的轴上厚度为d13,且满足下列关系式:0.04≤d13/TTL≤0.07,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第八透镜L8的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面,第八透镜L8具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第八透镜L8的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第八透镜L8也可以具有正屈折力。
第八透镜L8的焦距为f8,且满足下列关系式:-3.10≤f8/f≤-0.69,规定了第八透镜L8焦距f8与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第八透镜L8物侧面的中心曲率半径为R15,第七透镜像侧面的中心曲率半径为R16,且满足下列关系式,0.14≤(R15+R16)/(R15-R16)≤3.00。规定的是第八透镜L8的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第八透镜L8的轴上厚度为d15,且满足下列关系式:0.00≤d15/TTL≤0.04,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第九透镜L9的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面,第九透镜L9具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第九透镜L9的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第九透镜L9也可以具有负屈折力。
第九透镜L9的焦距为f9,且满足下列关系式:0.84≤f9/f≤1.79,规定了第九透镜L9焦距f9与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第九透镜L9物侧面的中心曲率半径为R17,第九透镜l9像侧面的中心曲率半径为R18,且满足下列关系式:-0.90≤(R17+R18)/(R17-R18)≤-0.14,规定的是第九透镜L9的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第九透镜的轴上厚度为d17,且满足下列关系式:0.08≤d17/TTL≤0.14,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第十透镜L10的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凸面,第十透镜L10具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第十透镜L10的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第十透镜L10也可以具有负屈折力。
第十透镜L10的焦距为f10,且满足下列关系式:0.90≤f10/f≤1.15;规定了第十透镜L10焦距f10与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第十透镜L10物侧面的中心曲率半径为R19,第十透镜L10像侧面的中心曲率半径为R20,且满足下列关系式-0.45≤(R19+R20)/(R19-R20)≤0.00,规定的是第十透镜L10的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第十透镜L10的轴上厚度为d19,且满足下列关系式:0.06≤d19/TTL≤0.15,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第十一透镜L11的物侧面于近轴处为凹面,像侧面于近轴处为凹面,第十一透镜L11具有负屈折力。在其他可选的实施方式中,第十一透镜L11的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第十一透镜L11也可以具有正屈折力。
第十一透镜的焦距为f11,且满足下列关系式:-0.69≤f11/f≤-0.50,规定了第十一透镜L11焦距f11与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第十一透镜L11物侧面的中心曲率半径为R21,第十一透镜像侧面的中心曲率半径为R22,0.35≤(R21+R22)/(R21-R22)≤0.60,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第十一透镜L11的轴上厚度为d21,且满足下列关系式:0.00≤d21/TTL≤0.03,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施方式中,第十二透镜L12的物侧面于近轴处为凸面,像侧面于近轴处为凹面,第十二透镜L12具有正屈折力。在其他可选的实施方式中,第十二透镜L12的物侧面和像侧面也可设置为其他凹、凸分布情况,第十二透镜L12也可以具有负屈折力。
第十二透镜L12的焦距为f12,且满足下列关系式:0.93≤f12/f≤1.33,规定了第十二透镜L12焦距f12与系统焦距f的比值,在条件式范围内有助于提高光学系统性能。
第十二透镜L12物侧面的中心曲率半径为R23,第十二透镜L12像侧面的中心曲率半径为R24,且满足下列关系式:-1.35≤(R23+R24)/(R23-R24)≤-0.65,规定的是第十二透镜L12的形状,在条件式规定范围内,可以缓和光线经过镜片的偏折程度,有效减小像差。
第十二透镜L12的轴上厚度为d23,且满足下列关系式:0.04≤d23/TTL≤0.15,有助于透镜的组装,有效控制镜片厚度和镜头总长。
在本实施例中,第二透镜L2和第三透镜L3之间设置有光圈S1,第二透镜L2的像侧面到光圈S1的轴上距离为6.490mm,光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离为5.110mm。
下面将用实例进行说明本发明的光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、中心曲率半径、轴上厚度的单位为mm。
TTL:光学长度(第一透镜L1的物侧面到成像面的轴上距离),单位为mm;
优选的,所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点,以满足高品质的成像需求,具体的可实施方案,参下所述。
表1示出本发明第一实施方式的光学镜头10的设计数据。
【表1】
其中,INF为无穷大,各符号的含义如下。
OBJ:物面;
R:光学面的中心曲率半径;
R1:第一透镜L1的物侧面的中心曲率半径;
R2:第一透镜L1的像侧面的中心曲率半径;
R3:第二透镜L2的物侧面的中心曲率半径;
R4:第二透镜L2的像侧面的中心曲率半径;
R5:第三透镜L3的物侧面的中心曲率半径;
R6:第三透镜L3的像侧面的中心曲率半径;
R7:第四透镜L4的物侧面的中心曲率半径;
R8:第四透镜L4的像侧面的中心曲率半径;
R9:第五透镜L5的物侧面的中心曲率半径;
R10:第五透镜L5的像侧面的中心曲率半径;
R11:第六透镜L6的物侧面的中心曲率半径;
R12:第六透镜L6的像侧面的中心曲率半径;
R13:第七透镜L7的物侧面的中心曲率半径;
R14:第七透镜L7的像侧面的中心曲率半径;
R15:第八透镜L8的物侧面的中心曲率半径;
R16:第八透镜L8的像侧面的中心曲率半径;
R17:第九透镜L9的物侧面的中心曲率半径;
R18:第九透镜L9的像侧面的中心曲率半径;
R19:第十透镜L10的物侧面的中心曲率半径
R20:第十透镜L10的像侧面的中心曲率半径;
R21:第十一透镜L11的物侧面的中心曲率半径;
R22:第十一透镜L11的像侧面的中心曲率半径;
R23:第十二透镜L12的物侧面的中心曲率半径;
R24:第十二透镜L12的像侧面的中心曲率半径;
d:透镜的轴上厚度与透镜之间的轴上距离;
d1:第一透镜L1的轴上厚度;
d2:第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离;
d3:第二透镜L2的轴上厚度;
d4:第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离;
d5:第三透镜L3的轴上厚度;
d6:第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离;
d7:第四透镜L4的轴上厚度;
d8:第四透镜L4的像侧面到第五透镜L5的物侧面的轴上距离;
d9:第五透镜L5的轴上厚度;
d10:第五透镜L5的像侧面到第六透镜L6的物侧面的轴上距离;
d11:第六透镜L6的轴上厚度;
d12:第六透镜L6的像侧面到第七透镜L7的物侧面的轴上距离;
d13:第七透镜L7的轴上厚度;
d14:第七透镜L7的像侧面到第八透镜L8的物侧面的轴上距离;
d15:第八透镜L8的轴上厚度;
d16:第八透镜L8的像侧面到第九透镜L9的物侧面的轴上距离;
d17:第九透镜L9的轴上厚度;
d18:第九透镜L9的像侧面到第十透镜L10的物侧面的轴上距离;
d19:第十透镜L10的轴上厚度;
d20:第十透镜L10的像侧面到第十一透镜L11的物侧面的轴上距离;
d21:第十一透镜L11的轴上厚度;
d22:第十一透镜L11的像侧面到第十二透镜L12的物侧面的轴上距离;
d23:第十二透镜L12的轴上厚度;
d24:第十二透镜L12的像侧面到光学过滤片的物侧面的轴上距离;
nd:d线的折射率;
nd1:第一透镜L1的d线的折射率;
nd2:第二透镜L2的d线的折射率;
nd3:第三透镜L3的d线的折射率;
nd4:第四透镜L4的d线的折射率;
nd5:第五透镜L5的d线的折射率;
nd6:第六透镜L6的d线的折射率;
nd7:第七透镜L7的d线的折射率;
nd8:第八透镜L8的d线的折射率;
nd9:第九透镜L9的d线的折射率;
nd10:第十透镜L10的d线的折射率;
nd11:第十一透镜L11的d线的折射率;
nd12:第十二透镜L12的d线的折射率;
vd:阿贝数;
v1:第一透镜L1的阿贝数;
v2:第二透镜L2的阿贝数;
v3:第三透镜L3的阿贝数;
v4:第四透镜L4的阿贝数;
v5:第五透镜L5的阿贝数;
v6:第六透镜L6的阿贝数;
v7:第七透镜L7的阿贝数;
v8:第八透镜L8的阿贝数;
v9:第九透镜L9的阿贝数;
v10:第十透镜L10的阿贝数;
v11:第十一透镜L11的阿贝数;
v12:第十二透镜L12的阿贝数。
图2、图3分别示出了波长为632nm、546nm和486nm的光经过第一实施方式的光学镜头10后的轴向像差以及倍率色差示意图。图4则示出了波长为546nm的光经过第一实施方式的光学镜头10后的场曲及畸变示意图,图4的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表7示出各实例一、二、三、四、五、六中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。
如表7所示,第一实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述光学镜头的入瞳直径为24.765mm,数值孔径为0.35,全视场像高为4.0mm,具有良好的光学性能,并且具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性。
(第二实施方式)
第二实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
在本实施方式中,第二透镜L2和第三透镜L3之间设置有光圈S1,第二透镜L2的像侧面到光圈S1的轴上距离为3.710mm,光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离为3.740mm。
在本实施方式中,第一透镜L1的像侧面于近轴处为凸面,第八透镜L8的物侧面于近轴处为凹面。
表2示出本发明第二实施方式的光学镜头20的设计数据。
【表2】
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图6、图7分别示出了波长为632nm、546nm和486nm的光经过第二实施方式的光学镜头20后的轴向像差以及倍率色差示意图。图8则示出了波长为546nm的光经过第二实施方式的光学镜头20后的场曲及畸变示意图,图8的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表7示出各实例一、二、三、四、五、六中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。
如表7所示,第二实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述光学镜头的入瞳直径为25.250mm,数值孔径为0.35,全视场像高为4.0mm,具有良好的光学性能,并且具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性。
(第三实施方式)
第三实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
在本实施方式中,第二透镜L2和第三透镜L3之间设置有光圈S1,第二透镜L2的像侧面到光圈S1的轴上距离为2.961mm,光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离为2.749mm。
在本实施方式中,第一透镜L1的像侧面于近轴处为凸面,第八透镜L8的物侧面于近轴处为凹面,第十二透镜L12的像侧面于近轴处为凸面。
表3示出本发明第三实施方式的光学镜头30的设计数据。
【表3】
图10、图11分别示出了波长为632nm、546nm和486nm的光经过第三实施方式的光学镜头30后的轴向像差以及倍率色差示意图。图12则示出了,波长为546nm的光经过第三实施方式的光学镜头30后的场曲及畸变示意图,图12的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表7示出各实例一、二、三、四、五、六中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。
如表7所示,第三实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述光学镜头的入瞳直径为22.500mm,数值孔径为0.31,全视场像高为4.0mm,具有良好的光学性能,并且具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性。
(第四实施方式)
第四实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
在本实施方式中,第二透镜L2和第三透镜L3之间设置有光圈S1,第二透镜L2的像侧面到光圈S1的轴上距离为3.762mm,光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离为3.386mm。
在本实施方式中,第一透镜L1的像侧面于近轴处为凸面,第八透镜L8的物侧面于近轴处为凹面。
表4示出本发明第四实施方式的光学镜头40的设计数据。
【表4】
图14、图15分别示出了波长为632nm、546nm和486nm的光经过第四实施方式的光学镜头40后的轴向像差以及倍率色差示意图。图16则示出了,波长为546nm的光经过第四实施方式的光学镜头40后的场曲及畸变示意图,图16的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表7示出各实例一、二、三、四、五、六中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。
如表7所示,第四实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述光学镜头的入瞳直径为25.250mm,数值孔径为0.35,全视场像高为4.0mm,具有良好的光学性能,并且具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性。
(第五实施方式)
第五实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
在本实施方式中,第二透镜L2和第三透镜L3之间设置有光圈S1,第二透镜L2的像侧面到光圈S1的轴上距离为3.167mm,光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离为3.244mm。
在本实施方式中,第一透镜L1的像侧面于近轴处为凸面,第八透镜L8的物侧面于近轴处为凹面,第十二透镜L12的像侧面于近轴处为凸面。
表5示出本发明第五实施方式的光学镜头50的设计数据。
【表5】
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图18、图19分别示出了波长为632nm、546nm和486nm的光经过第五实施方式的光学镜头50后的轴向像差以及倍率色差示意图。图20则示出了,波长为546nm的光经过第五实施方式的光学镜头50后的场曲及畸变示意图,图20的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表7示出各实例一、二、三、四、五、六中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。
如表7所示,第五实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述光学镜头的入瞳直径为24.000mm,数值孔径为0.33,全视场像高为4.0mm,具有良好的光学性能,并且具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性。
(第六实施方式)
第六实施方式与第一实施方式基本相同,符号含义与第一实施方式相同,以下只列出不同点。
在本实施方式中,第二透镜L2和第三透镜L3之间设置有光圈S1,第二透镜L2的像侧面到光圈S1的轴上距离为6.944mm,光圈S1到第三透镜L3的物侧面的轴上距离为2.811mm。
在本实施方式中,第一透镜L1的像侧面于近轴处为凸面,第八透镜L8的物侧面于近轴处为凹面。
表6示出本发明第六实施方式的光学镜头60的设计数据。
【表6】
图22、图23分别示出了波长为632nm、546nm和486nm的光经过第六实施方式的光学镜头30后的轴向像差以及倍率色差示意图。图24则示出了,波长为546nm的光经过第六实施方式的光学镜头50后的场曲及畸变示意图,图24的场曲S是弧矢方向的场曲,T是子午方向的场曲。
后出现的表7示出各实例一、二、三、四、五、六中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。
如表7所示,第六实施方式满足各条件式。
在本实施方式中,所述光学镜头的入瞳直径为23.000mm,数值孔径为0.32,全视场像高为4.0mm,具有良好的光学性能,并且具有较低畸变、较大放大倍率和较长工作距离的特性。
【表7】
以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。
- 一种光学成像镜头及应用该光学成像镜头的摄像装置
- 一种光学成像镜头及应用该光学成像镜头的摄像装置
- 一种光学成像镜头及具有该光学成像镜头的潜望式镜头
- 光学镜头、应用该光学镜头的镜头模组及电子装置