本發(fā)明涉及透鏡顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光學(xué)鏡頭。

背景技術(shù)：

隨著安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展，1080P高清視頻已經(jīng)成為主流，但安防監(jiān)控鏡頭追求的目標(biāo)永遠(yuǎn)都是提升圖像清晰度，改善圖像畫質(zhì)，4K技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生；伴隨近年來，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及高清電視顯示技術(shù)的技術(shù)創(chuàng)新與突破，使得實現(xiàn)4K分辨率的超高清視頻監(jiān)控已成為可能，并且必將成為今后的發(fā)展趨勢，這就要求鏡頭(透鏡系統(tǒng))要有更高的分辨率，以滿足4K攝像機(jī)的成像要求。

目前，現(xiàn)有的鏡頭在可見光模式下分辨率水平僅能滿足500萬像素以下(大多數(shù)都在200萬像素以下)的攝像機(jī)需求，并且夜晚切換到紅外模式下，共焦性能很差，實際成像清晰度比可見光效果更差。

綜上所述，現(xiàn)有鏡頭無法滿足當(dāng)前以及未來超高清安防監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種光學(xué)鏡頭，用以解決現(xiàn)有鏡頭架構(gòu)復(fù)雜、解像力較低、光學(xué)性能較差，無法滿足更高攝像要求的攝像設(shè)備需求的問題。

本發(fā)明實施例提供的具體技術(shù)方案如下：

一種光學(xué)鏡頭，包括：

沿物側(cè)到像側(cè)方向依次設(shè)有第一透鏡組和第二透鏡組，所述第一透鏡組的光焦度為負(fù)，所述第二透鏡組的光焦度為正；

所述第一透鏡組沿物側(cè)到像側(cè)方向依次包括：光焦度為負(fù)的第一透鏡、光焦度為負(fù)的第二透鏡以及光焦度為正的第三透鏡；

所述第二透鏡組沿物側(cè)到像側(cè)方向依次包括：光焦度為負(fù)的第四透鏡、光焦度為正的第五透鏡、光焦度為正的第六透鏡、光焦度為正的第七透鏡、光焦度為正的第八透鏡、以及光焦度為負(fù)的第九透鏡。

在上述技術(shù)方案中，通過采用九個特定結(jié)構(gòu)形狀的透鏡，以及通過合理的光焦度分配，本發(fā)明的光學(xué)鏡頭可以在較為緊湊架構(gòu)下達(dá)到千萬像素級解像力，此外，由于整體架構(gòu)簡便，各透鏡均采用球面涉及，玻璃材質(zhì)成本低，加工性能良好，本發(fā)明的光學(xué)鏡頭亦具有較低的成本。

較佳地，所述光學(xué)鏡頭的有效焦距與所述第一透鏡的有效焦距滿足第一設(shè)定關(guān)系，所述光學(xué)鏡頭的有效焦距與所述第二透鏡組的有效焦距滿足第二設(shè)定關(guān)系，

其中，所述第一設(shè)定關(guān)系為：0.7<|F_eff/F₁|<1.7，所述第二設(shè)定關(guān)系為：0.3<|F_eff/F_c|<1.2，F(xiàn)_eff為所述光學(xué)鏡頭的有效焦距，F(xiàn)₁為所述第一透鏡的有效焦距，F(xiàn)_c為所述第二透鏡組的有效焦距。

較佳地，所述第一透鏡為凹面朝向像側(cè)的平凹型透鏡，所述第二透鏡為凸面朝向物側(cè)的凸凹型透鏡，所述第三透鏡為凸面朝向物側(cè)的凸凹型透鏡，所述第四透鏡為雙凹型透鏡，所述第五透鏡為雙凸型透鏡，所述第六透鏡為凸面朝向像側(cè)的凹凸型透鏡，所述第七透鏡為雙凸型透鏡，所述第八透鏡為雙凸型透鏡，所述第九透鏡為雙凹型透鏡。

較佳地，在所述第一透鏡組中，所述第二透鏡和所述第三透鏡膠合構(gòu)成第一膠合鏡組；

在所述第二透鏡組中，所述第四透鏡和所述第五透鏡膠合構(gòu)成第二膠合鏡組，所述第八透鏡和所述第九透鏡膠合構(gòu)成第三膠合鏡組。

較佳地，在所述第一膠合鏡組中，所述第二透鏡的凹面與所述第三透鏡的凸面膠合，所述第一膠合鏡組的光焦度為正。

較佳地，在所述第二膠合鏡組中，所述第四透鏡朝向像方的凹面與所述第五透鏡朝向物方的凸面膠合，所述第二膠合鏡組的光焦度為負(fù)。

較佳地，在所述第三膠合鏡組中，所述第八透鏡朝向像方的凸面和所述第九透鏡朝向物方的凹面膠合，所述第三膠合鏡組的光焦度為正。

較佳地，所述光學(xué)鏡頭還包括光闌，所述光闌位于所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中的光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中可見光部分的軸向像差曲線圖；

圖3為本發(fā)明實施例中可見光部分垂軸色差曲線圖；

圖4a為本發(fā)明實施例中可見光場曲圖；

圖4b為本發(fā)明實施例中可見光像散和畸變曲線圖；

圖5為本發(fā)明實施例中可見光部分的MTF曲線圖；

圖6為本發(fā)明實施例中紅外光部分的MTF曲線圖。

具體實施方式

本發(fā)明采用第一透鏡組和第二透鏡組組成一種光學(xué)鏡頭，第一透鏡組包括3個透鏡(透鏡1、透鏡2、透鏡3)，第二透鏡組包括6個透鏡(透鏡4～透鏡9)。通過采用九個特定結(jié)構(gòu)形狀的透鏡，以及通過合理的光焦度分配，本發(fā)明實施例的光學(xué)鏡頭可以在較為緊湊架構(gòu)下達(dá)到千萬像素級解像力，此外，由于整體架構(gòu)簡便，各透鏡均采用球面涉及，玻璃材質(zhì)成本低，加工性能良好，本發(fā)明的光學(xué)鏡頭亦具有較低的成本。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明實施例中，光學(xué)鏡頭沿物側(cè)到像側(cè)的方向依次設(shè)有：

第一透鏡組A、光闌B、第二透鏡組C和像面。

第一透鏡組A包括三枚鏡片：光焦度為負(fù)的透鏡1、光焦度為負(fù)的透鏡2、光焦度為正的透鏡3。

透鏡1為凹面朝向像側(cè)的平凹型透鏡，透鏡2為凸面朝向物側(cè)的凸凹型透鏡，透鏡3為凸面朝向物側(cè)的凸凹型透鏡。

透鏡2朝向像方的凹面和透鏡3朝向物方的凸面膠合組成有正光焦度的膠合鏡組。

第二透鏡組C包括六枚鏡片：光焦度為負(fù)的透鏡4、光焦度為正的透鏡5、光焦度為正的透鏡6、光焦度為正的透鏡7、光焦度為正的透鏡8和光焦度為負(fù)的透鏡9。

透鏡4為雙凹型透鏡，透鏡5為雙凸型透鏡，透鏡6為凸面朝向像側(cè)的凹凸形透鏡，透鏡7為雙凸型透鏡，透鏡8為雙凸型透鏡，透鏡9為雙凹型透鏡。

透鏡4朝向像方的凹面和透鏡5朝向物方的凸面膠合組成有負(fù)光焦度的膠合鏡組，透鏡8朝向像方的凸面和透鏡9朝向物方的凹面膠合組成有正光焦度的膠合鏡組。

在本發(fā)明實施例中，光學(xué)鏡頭的有效焦距與透鏡1的有效焦距滿足第一設(shè)定關(guān)系，第一設(shè)定關(guān)系為：0.7<|F_eff/F₁|<1.7，其中F_eff為光學(xué)鏡頭的有效焦距，且F₁為透鏡1的有效焦距。

當(dāng)|F_eff/F₁|的值超過上限1.7時，F(xiàn)₁相對變小，即光焦度相對變大，如此會造成高級像差增大；

當(dāng)|F_eff/F₁|的值低于下限0.7時，F(xiàn)₁相對變大，即光焦度相對變小，使得光學(xué)后焦不足，結(jié)構(gòu)空間難以排布紅濾光片自動切換裝置等零件。

因此，本發(fā)明實施例中的光學(xué)鏡頭在滿足條件0.7<|F_eff/F₁|<1.7時，能夠?qū)崿F(xiàn)較佳的成像質(zhì)量，以及合理的結(jié)構(gòu)空間形式。

在本發(fā)明實施例中，光學(xué)鏡頭的有效焦距與第二透鏡組C的有效焦距滿足第二設(shè)定關(guān)系，第二設(shè)定關(guān)系為：0.3<|F_eff/F_c|<1.2，其中F_eff為光學(xué)鏡頭的有效 焦距，F(xiàn)_c為第二透鏡組C的有效焦距。

當(dāng)|F_eff/F_c|的值超過上限1.2時，F(xiàn)_c相對變小，即光焦度相對變大，如此會造成高級像差增大，從而需要大量的透鏡，而使由較少的透鏡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)成像性能良好的光學(xué)系統(tǒng)變得困難；

當(dāng)|F_eff/F_c|的值低于下限0.3時，F(xiàn)_c相對變大，即光焦度相對變小，使得光學(xué)系統(tǒng)總長過長，破壞了鏡頭的小型化。

因此，本發(fā)明實施例中的光學(xué)鏡頭在滿足條件0.3<|F_eff/F_c|<1.2時，在實現(xiàn)合理的結(jié)構(gòu)空間形式的同時具有較佳的成像質(zhì)量。

另外，在本發(fā)明實施例中，曲率半徑R₁和R₂、光學(xué)折射率N、阿貝系數(shù)V_d以及鏡片中心厚度D沿光線入射方向依次滿足：

透鏡1：R₁＝∞ 5<R₂<10 1.5<N<1.7 50<V_d<70 0.8<D<1.5

透鏡2：10<R₁<15 4<R₂<8 1.5<N<1.7 50<V_d<70 0.8<D<1.5

透鏡3：4<R₁<8 400<R₂<600 1.7<N<1.9 30<V_d<50 1.3<D<1.8

透鏡4：5<R₁<10 5<R₂<10 1.7<N<1.9 20<V_d<40 0.8<D<1.5

透鏡5：5<R₁<10 5<R₂<10 1.5<N<1.7 50<V_d<70 1.2<D<1.9

透鏡6：90<R₁<150 5<R₂<10 1.5<N<1.7 50<V_d<70 1.2<D<1.9

透鏡7：20<R₁<30 20<R₂<30 1.5<N<1.7 50<V_d<70 1.1<D<1.8

透鏡8：5<R₁<10 40<R₂<60 1.5<N<1.7 50<V_d<70 1.5<D<2.2

透鏡9：40<R₁<60 5<R₂<10 1.5<N<1.7 50<V_d<70 0.8<D<1.5。

其中，R1表示透鏡朝向物方的鏡面的曲率半徑，R2表示透鏡朝向像方的鏡面的曲率半徑，鏡片的兩面曲率半徑R₁、R₂以及中心厚度D的單位均為mm。

本發(fā)明實施例的光學(xué)鏡頭光闌B位于第一透鏡組A與第二透鏡組C之間，合理地攔截光束，提升像質(zhì)；光闌位置靠近物方，有效減小鏡頭整體長度。

為了方便對本實施例提供的光學(xué)鏡頭的理解，下面結(jié)合附圖對本實施例提供的光學(xué)鏡頭作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

以下內(nèi)容將舉出本發(fā)明實施例光學(xué)鏡頭的一實施例。需要注意的是，下述 的表一與所列的數(shù)據(jù)為本發(fā)明的優(yōu)選數(shù)據(jù)，并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在參照本發(fā)明之后，當(dāng)可對其參數(shù)或設(shè)定作適當(dāng)?shù)淖儎樱淙詰?yīng)屬于本發(fā)明的范疇內(nèi)。

表一

其中，表一提供的光學(xué)系統(tǒng)有效焦距為8mm，通光口徑為F/2.0，光學(xué)系統(tǒng)總長為23.5mm。在表1中，鏡面序號1、2依次代表透鏡1的沿光線入射方向的兩個鏡面，鏡面序號3代表透鏡2朝向物方的鏡面，鏡面序號4代表透鏡2和透鏡3的膠合面，鏡面序號5代表透鏡3朝向像方的鏡面，鏡面序號6代表透鏡4朝向物方的鏡面，鏡面序號7代表透鏡4和透鏡5的膠合面，鏡面序號8代表透鏡5朝向像方的鏡面，鏡面序號9、10依次代表透鏡6沿光線入射方向的兩個鏡面，鏡面序號11、12依次代表透鏡7沿光線入射方向的兩個鏡面，鏡面序號13代表透鏡8朝向物方的鏡面，鏡面序號14代表透鏡8和透鏡9的膠合面，鏡面序號15代表透鏡9朝向像方的鏡面。

圖2至圖6為本發(fā)明實施例表一提供的光學(xué)鏡頭應(yīng)用于實施案例的光學(xué)性能表現(xiàn)圖。

圖2為可見光軸向像差曲線圖，一般采用可見光F，d，C三種色光來表示，其中，可見光F的波長為486nm，可見光d的波長為588nm，可見光C的波長為656nm，其中縱坐標(biāo)軸代表光束口徑，橫坐標(biāo)表示了球差及軸向色差大小，曲線圖單位為mm。

圖3為可見光垂軸色差曲線圖，通常也會采用F、d、C三色光來表示，其中縱坐標(biāo)軸代表光束口徑，橫坐標(biāo)表示了像面上垂軸色差大小。曲線圖單位為um。

圖4a為可見光場曲圖，圖4b為可見光像散和畸變曲線圖，一般也會采用F、d、C三色光來表示，其中縱坐標(biāo)均代表視場大小，場曲圖的橫坐標(biāo)以毫米為量綱表示鏡頭的場曲值，畸變圖的橫坐標(biāo)以百分比為量綱表示鏡頭的畸變大小。

圖5為可見光MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))曲線圖。

圖6為紅外光MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))曲線圖，代表了光學(xué)系統(tǒng)的綜合解像能力，特別指出，光學(xué)傳遞函數(shù)是用來評價一個光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量較準(zhǔn)確、直觀和常見的方式，其曲線越高、越平滑，表明系統(tǒng)的成像質(zhì)量越好。

由圖5和圖6可知，本發(fā)明實施例的光學(xué)鏡頭已經(jīng)將各種像差校正及平衡到一個較好的水平。

圖2至圖6所顯示的圖形均在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，由此可以驗證本實施例的光學(xué)鏡頭確實具有良好的光學(xué)性能。

綜上所述，本發(fā)明公開了一種光學(xué)鏡頭，該光學(xué)鏡頭沿物側(cè)到像側(cè)方向依次設(shè)有第一透鏡組、第二透鏡組和像面，第一透鏡組沿物側(cè)到像側(cè)方向依次包括：光焦度為負(fù)的第一透鏡、光焦度為負(fù)的第二透鏡以及光焦度為正的第三透鏡，第二透鏡組沿物側(cè)到像側(cè)方向依次包括：光焦度為負(fù)的第四透鏡、光焦度為正的第五透鏡、光焦度為正的第六透鏡、光焦度為正的第七透鏡、光焦度為正的第八透鏡、以及光焦度為負(fù)的第九透鏡。這樣，通過采用合理光焦度分配的九個特定結(jié)構(gòu)形狀的透鏡組成的光學(xué)鏡頭，可以在較為緊湊架構(gòu)下達(dá)到千萬 級像素級解像力。此外，由于架構(gòu)簡單，本發(fā)明實施例的光學(xué)鏡頭亦具有較低的成本。采用本發(fā)明提供的光學(xué)透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形狀，光學(xué)玻璃材質(zhì)的阿貝系數(shù)等參數(shù)與成像條件匹配較佳，使得透鏡系統(tǒng)的球差、慧差、象散、場曲、倍率色差、位置色差得到很好的校正，保證在整個像面都能均勻成像的同時，也可以實現(xiàn)日夜兩用功能；滿足4K攝像機(jī)的使用要求且結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小。另外，所有的光學(xué)透鏡均采用球面設(shè)計，鏡片冷加工工藝性能良好，玻璃材質(zhì)成本低且成品鏡頭價格也較低，量產(chǎn)良率高；可廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控領(lǐng)域。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。