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    • 专利摘要:
    本实用新型公开了一种广角无畸变变焦镜头，其从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第九透镜；第一透镜至第九透镜各自包括一物侧面以及一像侧面；第一透镜具负屈光率；第二透镜具负屈光率；第三透镜具正屈光率；第四透镜具正屈光率；第五透镜具负屈光率；第六透镜具负屈光率；第七透镜具负屈光率；第八透镜具正屈光率；第九透镜具正屈光率；该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。本实用新型具有超高清的成像效果，不同焦段的成像画面清晰均匀；采用新型光学结构玻塑混合设计，在保证成像质量的前提下，降低镜头复杂度及镜头成本；画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性；严格管控广角畸变，保证画面不会出现明显变形。
    公开号:CN214335348U
    申请号:CN202120752273.7U
    申请日:2021-04-13
    公开日:2021-10-01
    发明作者:张军光；黄波；潘锐乔
    申请人:Xiamen Leading Optics Co Ltd；
    IPC主号:G02B13-06
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及镜头技术领域，具体涉及一种广角无畸变变焦镜头。
    [n0002] 随着科技的进步，视讯传输设备在教育、医疗、视频会议、直播等领域中发挥的作用也越来越重要，其中，视讯直播镜头广泛地应用于各种直播设备，具有较好的使用效果，但目前应用于视讯直播的镜头至少还存在以下缺陷：
    [n0003] 1、现有的视讯直播镜头，多为定焦镜头，难以同时适用多种物距及不同视场画幅的视讯直播使用需求。
    [n0004] 2、现有的视讯直播镜头，由于成本限制，分辨率普遍不高、视场角FOV较小。
    [n0005] 3、现有的视讯直播镜头，多蓝紫边色差矫正不足，补光灯或太阳光直照时，会出现蓝紫边色差，影响画面成像质量。
    [n0006] 本实用新型的目的在于提供一种广角无畸变变焦镜头，以至少解决上述技术问题的其一。
    [n0007] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
    [n0008] 一种广角无畸变变焦镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第九透镜；所述第一透镜至第九透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
    [n0009] 所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0010] 所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0011] 所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0012] 所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    [n0013] 所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
    [n0014] 所述第六透镜具负屈光率，所述第六透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
    [n0015] 所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0016] 所述第八透镜具正屈光率，所述第八透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0017] 所述第九透镜具正屈光率，所述第九透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    [n0018] 该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
    [n0019] 优选地，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜均为玻璃球面透镜。
    [n0020] 优选地，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的焦距与镜头焦距的比值满足以下关系：
    [n0021] -4.5＜(f1/fw)＜-3，4＜(f3/fw)＜6，1＜(f4/fw)＜2，
    [n0022] -2＜(f7/fw)＜-1，1＜(f8/fw)＜2.5，2＜(f9/fw)＜3；
    [n0023] -2＜(f1/ft)＜-1，1＜(f3/ft)＜3，0.5＜(f4/ft)＜1.5，
    [n0024] -0.2＜(f7/ft)＜1.5，0.5＜(f8/ft)＜1.5，1＜(f9/ft)＜2，
    [n0025] 其中，fw为该镜头的最短焦距，ft为该镜头的最长焦距，f1、f3、f4、f7、f8、f9分别为第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的焦距值。
    [n0026] 优选地，所述第二透镜、第五透镜、第六透镜均为塑料高阶偶次非球面透镜。
    [n0027] 优选地，还包括光阑，所述光阑在第三透镜与第四透镜之间。
    [n0028] 优选地，所述第七透镜的像侧面与所述第八透镜的物侧面相互胶合。
    [n0029] 优选地，符合下列条件式：∣vd7-vd8∣＞30，其中，vd7为第七透镜的色散系数，vd8为第八透镜的色散系数。
    [n0030] 优选地，符合下列条件式：TTL＜35.2mm，其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离。
    [n0031] 采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
    [n0032] 1、本实用新型采用500万像素变焦设计，焦距段涵盖3.5mm～7.8mm焦距，使用1/2.8”CMOS图像传感器，HFOV在30°～80°之间，长焦端和短焦端的分辨率均达到4K，具有超高清的成像效果，不同焦段的成像画面清晰均匀，可以同时适用多种物距及不同视场画幅的视讯直播使用需求。
    [n0033] 2、本实用新型采用新型光学结构玻塑混合设计，在保证成像质量的前提下，降低镜头复杂度及镜头成本，提升产品在市场上的竞争力。
    [n0034] 3、本实用新型采用435nm-650nm可见光设计，短焦端的轴上focal shift控制在16um以内，later color控制在6um以内，长焦端的轴上focal shift控制在29um以内，latercolor控制在5um以内，确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性。
    [n0035] 4、本实用新型严格管控广角畸变，广角短焦端光学畸变控制在-7％以内，长焦端光学畸变控制在-1.0％以内，保证画面不会出现明显变形。
    [n0036] 5、本实用新型设计通光为F/2.2，短焦端边缘相对照度大于35％，确保广角情况下的成像边缘分辨率要求，满足室外运动直播等需求，长焦端边缘相对照度大于80％，确保长焦大景深情况下的画面亮度，满足室内视讯直播要求。
    [n0037] 图1为实施例一处于最短焦距时镜头的光路图；
    [n0038] 图2为实施例一中镜头处于最短焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0039] 图3为实施例一中镜头处于最短焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0040] 图4为实施例一中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0041] 图5为实施例一中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0042] 图6为实施例一中镜头处于最短焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0043] 图7为实施例一中镜头处于最短焦距时在可见光下的相对照度曲线图；
    [n0044] 图8为实施例一处于最长焦距时的光路图；
    [n0045] 图9为实施例一中镜头处于最长焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0046] 图10为实施例一中镜头处于最长焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0047] 图11为实施例一中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0048] 图12为实施例一中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0049] 图13为实施例一中镜头处于最长焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0050] 图14为实施例一中镜头处于最长焦距时在可见光下的相对照度曲线图；
    [n0051] 图15为实施例二处于最短焦距时镜头的光路图；
    [n0052] 图16为实施例二中镜头处于最短焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0053] 图17为实施例二中镜头处于最短焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0054] 图18为实施例二中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0055] 图19为实施例二中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0056] 图20为实施例二中镜头处于最短焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0057] 图21为实施例二中镜头处于最短焦距时在可见光下的相对照度曲线图；
    [n0058] 图22为实施例二处于最长焦距时的光路图；
    [n0059] 图23为实施例二中镜头处于最长焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0060] 图24为实施例二中镜头处于最长焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0061] 图25为实施例二中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0062] 图26为实施例二中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0063] 图27为实施例二中镜头处于最长焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0064] 图28为实施例二中镜头处于最长焦距时在可见光下的相对照度曲线图；
    [n0065] 图29为实施例三处于最短焦距时镜头的光路图；
    [n0066] 图30为实施例三中镜头处于最短焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0067] 图31为实施例三中镜头处于最短焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0068] 图32为实施例三中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0069] 图33为实施例三中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0070] 图34为实施例三中镜头处于最短焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0071] 图35为实施例三中镜头处于最短焦距时在可见光下的相对照度曲线图；
    [n0072] 图36为实施例三处于最长焦距时的光路图；
    [n0073] 图37为实施例三中镜头处于最长焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0074] 图38为实施例三中镜头处于最长焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0075] 图39为实施例三中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0076] 图40为实施例三中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0077] 图41为实施例三中镜头处于最长焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0078] 图42为实施例三中镜头处于最长焦距时在可见光下的相对照度曲线图；
    [n0079] 图43为实施例四处于最短焦距时镜头的光路图；
    [n0080] 图44为实施例四中镜头处于最短焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0081] 图45为实施例四中镜头处于最短焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0082] 图46为实施例四中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0083] 图47为实施例四中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0084] 图48为实施例四中镜头处于最短焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0085] 图49为实施例四中镜头处于最短焦距时在可见光下的相对照度曲线图；
    [n0086] 图50为实施例四处于最长焦距时的光路图；
    [n0087] 图51为实施例四中镜头处于最长焦距时在可见光下的MTF图；
    [n0088] 图52为实施例四中镜头处于最长焦距时在可见光下的离焦曲线图；
    [n0089] 图53为实施例四中镜头处于最短焦距时的垂轴色差曲线图；
    [n0090] 图54为实施例四中镜头处于最短焦距时的轴上色差曲线图；
    [n0091] 图55为实施例四中镜头处于最长焦距时的场曲和畸变曲线图；
    [n0092] 图56为实施例四中镜头处于最长焦距时在可见光下的相对照度曲线图。
    [n0093] 附图标记说明：
    [n0094] 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、第八透镜8、第九透镜9、光阑11、保护玻璃12。
    [n0095] 为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
    [n0096] 现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
    [n0097] 在本说明书中所说的「透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指该透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中，例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lensdatasheet)中。以物侧面来说，当R值为正时，判定为物侧面为凸面；当R值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当R值为正时，判定像侧面为凹面；当R值为负时，判定像侧面为凸面。
    [n0098] 本实用新型公开了一种广角无畸变变焦镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第九透镜；所述第一透镜至第九透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
    [n0099] 所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0100] 所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0101] 所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0102] 所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    [n0103] 所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
    [n0104] 所述第六透镜具负屈光率，所述第六透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
    [n0105] 所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0106] 所述第八透镜具正屈光率，所述第八透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0107] 所述第九透镜具正屈光率，所述第九透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    [n0108] 该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
    [n0109] 优选地，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜均为玻璃球面透镜。
    [n0110] 优选地，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的焦距与镜头焦距的比值满足以下关系：
    [n0111] -4.5＜(f1/fw)＜-3，4＜(f3/fw)＜6，1＜(f4/fw)＜2，
    [n0112] -2＜(f7/fw)＜-1，1＜(f8/fw)＜2.5，2＜(f9/fw)＜3；
    [n0113] -2＜(f1/ft)＜-1，1＜(f3/ft)＜3，0.5＜(f4/ft)＜1.5，
    [n0114] -0.2＜(f7/ft)＜1.5，0.5＜(f8/ft)＜1.5，1＜(f9/ft)＜2，
    [n0115] 其中，fw为该镜头的最短焦距，ft为该镜头的最长焦距，f1、f3、f4、f7、f8、f9分别为第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的焦距值。
    [n0116] 优选地，所述第二透镜、第五透镜、第六透镜均为塑料高阶偶次非球面透镜，用以矫正轴外像差、优化高阶像差等，大幅提升图像质量，同时得益于塑料非球面透镜成熟的精细加工工艺，可以降低镜头量产成本，提升镜头整体光装良率，增加镜头的产品实用性及竞争力。
    [n0117] 优选地，还包括光阑，所述光阑在第三透镜与第四透镜之间。
    [n0118] 优选地，所述第七透镜的像侧面与所述第八透镜的物侧面相互胶合。
    [n0119] 优选地，符合下列条件式：∣vd7-vd8∣＞30，其中，vd7为第七透镜的色散系数，vd8为第八透镜的色散系数，本实用新型在第七透镜、第八透镜的位置使用一对色散系数差值大于30的光焦度相反的胶合透镜，很好的矫正了镜头轴向色差和轴外大视场的轴上色差，很好的提升了图像质量。
    [n0120] 优选地，符合下列条件式：TTL＜35.2mm，其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离。
    [n0121] 本实用新型设计适用于1/2.8”sensor，HFOV在30°～80°之间、TTL均小于35.2mm，F/2.2,使整体方案的镜头具有高分辨率、图像色彩还原性好、通光大、结构紧凑、实用性强、低成本等优点。
    [n0122] 下面将以具体实施例对本实用新型的广角无畸变变焦镜头进行详细说明。
    [n0123] 实施例一
    [n0124] 参考图1所示，本实施例公开了一种一种广角无畸变变焦镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴依次包括第一透镜1至第九透镜9；第一透镜1至第九透镜9各自包括一朝向物侧A1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧A2且使成像光线通过的像侧面；
    [n0125] 第一透镜1具负屈光率，第一透镜1的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0126] 第二透镜2具负屈光率，第二透镜2的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0127] 第三透镜3具正屈光率，第三透镜3的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0128] 第四透镜4具正屈光率，第四透镜4的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    [n0129] 第五透镜5具负屈光率，第五透镜5的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
    [n0130] 第六透镜6具负屈光率，第六透镜6的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
    [n0131] 第七透镜7具负屈光率，第七透镜7的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0132] 第八透镜8具正屈光率，第八透镜8的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    [n0133] 第九透镜9具正屈光率，第九透镜9的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    [n0134] 该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
    [n0135] 在本实施例中，光阑10在第三透镜3与第四透镜4之间，第七透镜7的像侧面与第八透镜8的物侧面相互胶合。
    [n0136] 本具体实施例最短焦距(短焦)时的详细光学数据如表1-1所示。
    [n0137] 表1-1实施例一最短焦距时的详细光学数据
    [n0138] 表面 口径大小(直径) 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数 焦距 0 被摄物面 Infinity Infinity 1 第一透镜 13.600 11.390 1.585 H-ZLAF75A 1.903664 31.3183 -12.04 2 9.472 5.210 3.009 3 第二透镜 9.393 62.425 0.759 ZEONEX_T62R 1.536497 55.9807 -11.36 4 8.608 5.546 2.393 5 第三透镜 8.533 11.994 1.344 FD225 1.808089 22.7643 19.25 6 8.270 48.453 8.757 7 光阑面 3.897 Infinity 3.897 8 第四透镜 5.200 4.526 2.027 FCD515 1.592824 68.6244 5.69 9 5.200 -11.140 0.100 10 第五透镜 4.400 33.570 0.689 ZEONEX_F52R 1.534611 56.0721 -371.86 11 4.408 28.528 1.017 12 第六透镜 4.112 -14.293 0.927 EP6000 1.639729 23.5288 -15.69 13 4.100 35.460 0.100 14 第七透镜 5.000 13.649 0.440 NBFD15-W 1.806099 33.2694 -4.56 15 第八透镜 4.800 2.868 1.779 FCD515 1.592824 68.6244 7.24 16 4.410 6.617 0.829 17 第九透镜 5.400 7.809 1.916 FCD1 1.496997 81.6084 10.09 18 5.676 -12.9554 1.052712 19 保护玻璃 6.042 Infinity 0.7 H-K9L 1.516797 64.212351 Infinity 20 6.164 Infinity 1.510596 21 成像面 6.603 Infinity
    [n0139] 本具体实施例最长焦距(长焦)时的详细光学数据如表1-2所示。
    [n0140] 表1-2实施例一最长焦距时的详细光学数据
    [n0141]
    [n0142]
    [n0143] 在本具体实施例中，第二透镜2、第五透镜5、第六透镜6采用非球面透镜，非球面透镜的物侧面和像侧面曲线的方程式表示如下：
    [n0144]
    [n0145] 其中：
    [n0146] z：非球面之深度(非球面上距离光轴为y的点，与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
    [n0147] c：非球面顶点之曲率(the vertex curvature)；
    [n0148] K：锥面系数(Conic Constant)；
    [n0149] 径向距离(radial distance)；
    [n0150] rn：归一化半径(normalization radius(NRADIUS))；
    [n0151] u：r/rn；
    [n0152] am：第m阶Qcon系数(is the mthQcon coefficient)；
    [n0153] Qm con：第m阶Qcon多项式(the mthQcon polynomial)。
    [n0154] 第二透镜、第五透镜、第六透镜非球面的参数详细数据请参考下表：
    [n0155] 面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 3 0.00 -4.444E-04 8.580E-05 -6.301E-06 2.135E-07 -2.774E-094 0.00 -1.542E-03 1.083E-04 -1.232E-05 4.945E-07 -8.719E-0910 -534.54 -5.366E-03 -2.487E-04 5.988E-05 -1.172E-05 7.709E-07 -6.926E-08 11 -106.13 -2.970E-03 6.197E-05 -2.067E-05 -1.715E-05 3.688E-07 5.880E-08 12 -48.72 1.051E-02 -1.464E-03 5.500E-05 -2.569E-05 -6.117E-07 -2.343E-07 13 228.84 1.222E-02 -9.087E-04 -4.625E-05 -1.322E-05 -1.084E-06 -1.325E-08
    [n0156] 本具体实施例中，变焦镜头短焦时的焦距fw＝3.50625mm、短焦时的焦距ft＝7.81031；光圈值FNO＝2.2；适用于1/2.8”sensor；HFOV在30°～80°之间；TTL均小于35.2mm。
    [n0157] 本具体实施例的解像力请参阅图2和图9，可以看出，对应中心视场MTF在200lp/mm＞0.4，边缘视场MTF在180lp/mm＞0.2，对传函管控好，解析度高，满足画面清晰度的需求。离焦量请参阅图3和图10，可以看出，该镜头在可见光下的离焦量小。垂轴色差请参阅图4和图11，轴上色差请参阅图5和图12，可以看出，短焦端的later color控制在6um以内，轴上focal shift控制在12um以内，长焦端的later color控制在5um以内，轴上focal shift控制在25um以内，确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性。场曲和畸变图请参阅图6和图13，可以看出，广角短焦端光学畸变控制在-7％以内，长焦端光学畸变控制在-1.0％以内，场曲和畸变较小，保证画面不会出现明显变形。相对照度曲线图请参阅图7和14，可以看出，短焦端边缘相对照度大于35％，确保广角情况下的成像边缘分辨率要求，满足室外运动直播等需求；长焦端边缘相对照度大于80％，确保长焦大景深情况下的画面亮度，满足室内视讯直播要求。
    [n0158] 实施例二
    [n0159] 配合图15至图28所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
    [n0160] 本具体实施例最短焦距(短焦)时的详细光学数据如表2-1所示。
    [n0161] 表2-1实施例二最短焦距时的详细光学数据
    [n0162] 本具体实施例最长焦距(长焦)时的详细光学数据如表2-2所示。
    [n0163] 表2-2实施例二最长焦距时的详细光学数据
    [n0164]
    [n0165]
    [n0166] 第二透镜、第五透镜、第六透镜非球面的参数详细数据请参考下表：
    [n0167] 面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 3 0.00 -4.428E-04 8.713E-05 -6.282E-06 2.132E-07 -2.811E-094 0.00 -1.569E-03 1.082E-04 -1.226E-05 4.943E-07 -9.035E-0910 -487.80 -5.353E-03 -2.507E-04 6.003E-05 -1.144E-05 8.407E-07 -7.534E-08 11 -110.47 -2.987E-03 5.749E-05 -2.103E-05 -1.707E-05 4.215E-07 8.173E-08 12 -45.52 1.049E-02 -1.458E-03 4.911E-05 -2.821E-05 -8.834E-07 -3.502E-08 13 231.36 1.220E-02 -9.462E-04 -5.194E-05 -1.387E-05 -1.214E-06 5.762E-08
    [n0168] 本具体实施例中，变焦镜头短焦时的焦距fw＝m3.48498m、短焦时的焦距ft＝7.73617；光圈值FNO＝2.2；适用于1/2.8”sensor；HFOV在30°～80°之间；TTL均小于35.2mm。
    [n0169] 本具体实施例的解像力请参阅图16和图23，可以看出，对应中心视场MTF在200lp/mm＞0.4，边缘视场MTF在180lp/mm＞0.2，对传函管控好，解析度高，满足画面清晰度的需求。离焦量请参阅图17和图24，可以看出，该镜头在可见光下的离焦量小。垂轴色差请参阅图18和图25，轴上色差请参阅图19和图26，可以看出，短焦端的later color控制在6um以内，轴上focal shift控制在16um以内，长焦端的later color控制在5um以内，轴上focalshift控制在20um以内，确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性。场曲和畸变图请参阅图20和图27，可以看出，广角短焦端光学畸变控制在-6％以内，长焦端光学畸变控制在-1.0％以内，场曲和畸变较小，保证画面不会出现明显变形。相对照度曲线图请参阅图21和28，可以看出，短焦端边缘相对照度大于40％，确保广角情况下的成像边缘分辨率要求，满足室外运动直播等需求；长焦端边缘相对照度大于80％，确保长焦大景深情况下的画面亮度，满足室内视讯直播要求。
    [n0170] 实施例三
    [n0171] 配合图29至图42所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
    [n0172] 本具体实施例最短焦距(短焦)时的详细光学数据如表3-1所示。
    [n0173] 表3-1实施例三最短焦距时的详细光学数据
    [n0174]
    [n0175]
    [n0176] 本具体实施例最长焦距(长焦)时的详细光学数据如表3-2所示。
    [n0177] 表3-2实施例三最长焦距时的详细光学数据
    [n0178]
    [n0179] 第二透镜、第五透镜、第六透镜非球面的参数详细数据请参考下表：
    [n0180] 面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 3 -8.08 -4.534E-04 8.829E-05 -6.237E-06 2.141E-07 -2.849E-094 0.00 -1.557E-03 1.064E-04 -1.200E-05 4.946E-07 -9.459E-0910 -379.60 -5.246E-03 -2.548E-04 5.842E-05 -1.158E-05 8.506E-07 -5.568E-08 11 -117.88 -3.022E-03 3.407E-05 -2.294E-05 -1.685E-05 5.508E-07 9.860E-08 12 -39.32 1.045E-02 -1.436E-03 4.678E-05 -3.088E-05 -1.291E-06 2.221E-07 13 222.50 1.224E-02 -9.549E-04 -5.028E-05 -1.374E-05 -1.417E-06 9.144E-08
    [n0181] 本具体实施例中，变焦镜头短焦时的焦距fw＝3.50116mm、短焦时的焦距ft＝7.99936；光圈值FNO＝2.2；适用于1/2.8”sensor；HFOV在30°～80°之间；TTL均小于35.2mm。
    [n0182] 本具体实施例的解像力请参阅图30和图37，可以看出，对应中心视场MTF在200lp/mm＞0.4，边缘视场MTF在180lp/mm＞0.2，对传函管控好，解析度高，满足画面清晰度的需求。离焦量请参阅图31和图38，可以看出，该镜头在可见光下的离焦量小。垂轴色差请参阅图32和图39，轴上色差请参阅图33和图40，可以看出，短焦端的later color控制在6um以内，轴上focal shift控制在16um以内，长焦端的later color控制在5um以内，轴上focalshift控制在20um以内，确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性。场曲和畸变图请参阅图34和图41，可以看出，广角短焦端光学畸变控制在-6％以内，长焦端光学畸变控制在-1.0％以内，场曲和畸变较小，保证画面不会出现明显变形。相对照度曲线图请参阅图35和42，可以看出，短焦端边缘相对照度大于40％，确保广角情况下的成像边缘分辨率要求，满足室外运动直播等需求；长焦端边缘相对照度大于80％，确保长焦大景深情况下的画面亮度，满足室内视讯直播要求。
    [n0183] 实施例四
    [n0184] 配合图43至图56所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
    [n0185] 本具体实施例最短焦距(短焦)时的详细光学数据如表4-1所示。
    [n0186] 表4-1实施例四最短焦距时的详细光学数据
    [n0187] 表面 口径大小(直径) 曲率半径 厚度 材质 折射率 色散系数 焦距 0 被摄物面 Infinity Infinity 1 第一透镜 13.361 11.390 0.863 H-ZLAF75A 1.672702 32.1789 -14.40 2 9.857 5.210 3.416 3 第二透镜 9.663 62.425 0.687 ZEONEX_T62R 1.535037 55.7107 -9.48 4 8.722 5.546 2.028 5 第三透镜 8.849 11.994 1.583 FD225 1.761823 26.6132 16.04 6 8.606 48.453 9.599 7 光阑面 3.984 Infinity 3.926 8 第四透镜 5.400 4.526 2.248 FCD515 1.592824 68.6244 5.67 9 5.400 -11.140 0.100 10 第五透镜 4.700 33.570 0.704 ZEONEX_F52R 1.534611 56.0721 -216.61 11 4.672 28.528 0.992 12 第六透镜 4.187 -14.293 0.684 EP6000 1.639729 23.5288 -15.77 13 4.196 35.460 0.100 14 第七透镜 5.000 13.649 0.500 NBFD15-W 1.806099 33.2694 -4.47 15 第八透镜 4.800 2.868 1.729 FCD515 1.592824 68.6244 6.91 16 4.404 6.617 1.320 17 第九透镜 5.700 7.809 2.031 FCD1 1.496997 81.6084 10.47 18 6.048 -12.9554 0.4124232 19 保护玻璃 6.200 Infinity 0.7 H-K9L 1.516797 64.212351 Infinity 20 6.286 Infinity 1.572179 21 成像面 6.581 Infinity
    [n0188] 本具体实施例最长焦距(长焦)时的详细光学数据如表4-2所示。
    [n0189] 表4-2实施例四最长焦距时的详细光学数据
    [n0190]
    [n0191]
    [n0192] 第二透镜、第五透镜、第六透镜非球面的参数详细数据请参考下表：
    [n0193] 面序号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16 3 -701.73 -8.023E-04 9.551E-05 -6.063E-06 2.166E-07 -3.245E-094 -0.18 -2.525E-03 1.207E-04 -1.130E-05 4.937E-07 -1.170E-0810 -352.31 -5.299E-03 -2.914E-04 5.162E-05 -1.054E-05 1.169E-06 -1.130E-07 11 -154.15 -3.228E-03 4.400E-06 -3.043E-05 -1.793E-05 7.897E-07 8.981E-08 12 -33.12 1.020E-02 -1.568E-03 -1.535E-05 -3.937E-05 -1.045E-06 4.526E-07 13 155.98 1.247E-02 -1.186E-03 -1.035E-04 -2.091E-05 -1.177E-06 6.562E-07
    [n0194] 本具体实施例中，变焦镜头短焦时的焦距fw＝3.56906mm、短焦时的焦距ft＝7.99892；光圈值FNO＝2.2；适用于1/2.8”sensor；HFOV在30°～80°之间；TTL均小于35.2mm。
    [n0195] 本具体实施例的解像力请参阅图44和图51，可以看出，对应中心视场MTF在200lp/mm＞0.4，边缘视场MTF在180lp/mm＞0.2，对传函管控好，解析度高，满足画面清晰度的需求。离焦量请参阅图45和图52，可以看出，该镜头在可见光下的离焦量小。垂轴色差请参阅图46和图53，轴上色差请参阅图47和图54，可以看出，短焦端的later color控制在5um以内，轴上focal shift控制在16um以内，长焦端的later color控制在5um以内，轴上focalshift控制在30um以内，确保画面不会出现蓝紫边色差，具有较高的图像色彩还原性。场曲和畸变图请参阅图48和图55，可以看出，广角短焦端光学畸变控制在-6％以内，长焦端光学畸变控制在-1.0％以内，场曲和畸变较小，保证画面不会出现明显变形。相对照度曲线图请参阅图49和56，可以看出，短焦端边缘相对照度大于40％，确保广角情况下的成像边缘分辨率要求，满足室外运动直播等需求；长焦端边缘相对照度大于80％，确保长焦大景深情况下的画面亮度，满足室内视讯直播要求。
    [n0196] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
    权利要求:
    Claims (8)
    [0001] 1.一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第九透镜；所述第一透镜至第九透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
    所述第一透镜具负屈光率，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    所述第二透镜具负屈光率，所述第二透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    所述第三透镜具正屈光率，所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    所述第四透镜具正屈光率，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    所述第五透镜具负屈光率，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；
    所述第六透镜具负屈光率，所述第六透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
    所述第七透镜具负屈光率，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    所述第八透镜具正屈光率，所述第八透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
    所述第九透镜具正屈光率，所述第九透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
    该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述九片。
    [0002] 2.如权利要求1所述的一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜均为玻璃球面透镜。
    [0003] 3.如权利要求2所述的一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的焦距与镜头焦距的比值满足以下关系：
    -4.5＜(f1/fw)＜-3，4＜(f3/fw)＜6，1＜(f4/fw)＜2，
    -2＜(f7/fw)＜-1，1＜(f8/fw)＜2.5，2＜(f9/fw)＜3；
    -2＜(f1/ft)＜-1，1＜(f3/ft)＜3，0.5＜(f4/ft)＜1.5，
    -0.2＜(f7/ft)＜1.5，0.5＜(f8/ft)＜1.5，1＜(f9/ft)＜2，
    其中，fw为该镜头的最短焦距，ft为该镜头的最长焦距，f1、f3、f4、f7、f8、f9分别为第一透镜、第三透镜、第四透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的焦距值。
    [0004] 4.如权利要求1所述的一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜、第五透镜、第六透镜均为塑料高阶偶次非球面透镜。
    [0005] 5.如权利要求1所述的一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，还包括光阑，所述光阑在第三透镜与第四透镜之间。
    [0006] 6.如权利要求1所述的一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，所述第七透镜的像侧面与所述第八透镜的物侧面相互胶合。
    [0007] 7.如权利要求6所述的一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，符合下列条件式：∣vd7-vd8∣＞30，其中，vd7为第七透镜的色散系数，vd8为第八透镜的色散系数。
    [0008] 8.如权利要求1所述的一种广角无畸变变焦镜头，其特征在于，符合下列条件式：TTL＜35.2mm，其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离。
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    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    2021-10-01| GR01| Patent grant|
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