光 的阿貝系數，表一中的其它參數可依次類推其含義，在此不再寶述。
[0084] 本發明實施例中，限定所采用的九個透鏡的鏡面的曲率半徑R、光學玻璃材質相對 于d光的折射率Nd、光學玻璃材質相對于d光的阿貝系數VdW及中屯、厚度Tc，使得透鏡系統的 結構形狀，阿貝系數等參數與成像條件匹配，進而使透鏡系統的球差、慧差、象散、場曲、倍 率色差、位置色差得到很好的校正，達到更高的分辨率。
[0085] 在滿足W上條件時，保證了整個透鏡系統的像差得到很好的校正，各項性能滿足 使用要求。
[0086] 在具體實施過程中，所述透鏡系統中各個透鏡的鏡面的曲率半徑R、中屯、厚度Tc、 折射率Nd、和阿貝常數Vd滿足表2所列的條件：
[0087] 表 2
[008引
[0089]
[0090] 值得一提的是，本發明實施例的鏡頭具有如下光學技術指標：
[0091] 光學總長 TTL<25.2mm;
[0092] 鏡頭焦距f :3mm;
[0093] 鏡頭的視場角:90%
[0094] 鏡頭的崎變:-2% ;
[00M]鏡頭系統的光圈F/#: 1.8;
[0096] 鏡頭像面尺寸:1/2.7"。
[0097] 下面通過對本發明實施例進行詳細的光學系統分析，進一步介紹本發明實施例所 提供的透鏡系統和鏡頭。
[0098] 光學傳遞函數是用來評價一個光學系統的成像質量較準確、直觀和常見的方式， 其曲線越高、越平滑，表明系統的成像質量越好，對各種像差(如:球差、慧差、象散、場曲、軸 向色差、垂軸色差等)進行了很好的校正。
[0099] 如圖2、圖3所示，其中，圖2為可見光部分的光學傳遞函數(MTF)曲線圖；圖3為紅外 光部分的光學傳遞函數(MTF)曲線圖。從圖2中可知，該透鏡系統可見光部分的光學傳遞函 數(MTF)曲線圖較平滑、集中，而且全視場MTF平均值達到0.6W上，可見本實施例提供的透 鏡系統和鏡頭，可W達到很高的分辨率，滿足400萬像素攝像機的成像要求。從圖3中可知， 該透鏡系統和鏡頭在紅外共焦方面也具有不錯的成像質量，遠優于市面上現有的透鏡系統 和鏡頭。
[0100] 透鏡系統可見光部分對應的場曲圖由Ξ條曲線T和Ξ條曲線S構成；其中，Ξ條曲 線T分別表示Ξ種波長(486皿、587皿和656皿)對應的子午光束(Tangential Rays)的像差， Ξ條曲線S分別表示Ξ種波長(486皿、587皿和656皿)對應的弧矢光束(Sagittial Rays)的 像差，子午場曲值和弧矢場曲值越小，說明成像品質越好。如圖4所示，子午場曲值控制在0 ~0.04mm范圍內，弧矢場曲值控制在0~0.04mm范圍W內。
[0101 ]透鏡系統可見光部分對應的崎變圖，圖中曲線越接近y軸，崎變率越小。如圖5所 示，其中光學崎變率控制在-2%~0范圍W內。
[0102] 透鏡系統可見光部分對應的軸向色差圖，圖中曲線在y軸附近變化，越靠近y軸，說 明透鏡系統成像品質越好。當入瞳半徑為0.7286毫米時，如圖6所示，其軸向色差控制在- 0.02 ~+0.04mm 之間。
[0103] 透鏡系統可見光部分對應的垂軸色差圖，圖中AIRY為艾利斑的衍射極限，曲線越 接近y軸，說明透鏡系統成像品質越好。當最大視場為3.2毫米時，如圖7所示，其垂軸色差控 制在-0.001~+0.002mm之間。
[0104] 綜上所述，本發明實施例提供了一種透鏡系統和鏡頭，采用九個特定結構形狀的 光學透鏡，并按照從物側至像側依次排列，W及通過各個光學透鏡的光焦度的分配，同時采 用相適應光學玻璃材質，使得透鏡系統的結構形狀，透鏡的光焦度分配，透鏡的折射率、阿 貝系數等參數與成像條件匹配，進而使透鏡系統的球差、慧差、象散、場曲、倍率色差、位置 色差得到很好的校正，從而達到更大的視場、更低的崎變、更大的光圈、更高的分辨率(最高 支持400萬像素攝像機)和更佳的紅外共焦性能;并且結構緊湊，外形尺寸小，所有的光學透 鏡均采用球面設計，冷加工工藝性能良好，生產成本低;可廣泛應用到安防監控領域，實現 全天候的超高清畫面顯示。
[0105] 盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造 性概念，則可對運些實施例做出另外的變更和修改。所W，所附權利要求意欲解釋為包括優 選實施例W及落入本發明范圍的所有變更和修改。
[0106] 顯然，本領域的技術人員可W對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和范圍。運樣，倘若本發明的運些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍 之內，則本發明也意圖包含運些改動和變型在內。
【主權項】
1. 一種透鏡系統，其特征在于，沿光軸線從物側到像側依次包括:光焦度為負的第一透 鏡組、光焦度為正的第二透鏡組、孔徑光闌和光焦度為正的第三透鏡組； 其中，所述第一透鏡組，沿光軸線從物側到像側依次包括:至少一個光焦度為正的第一 彎月透鏡、光焦度為負的第一子透鏡組以及光焦度為正的第二子透鏡組;其中，所述第一彎 月透鏡凸面朝向物側。2. 如權利要求1所述的透鏡系統，其特征在于，所述第一子透鏡組沿光軸線從物側到像 側依次包括： 光焦度為負的第二彎月透鏡和光焦度為負的第一平凹透鏡，其中，所述第一平凹透鏡 朝向物側的表面為平面;或 光焦度為負的第二彎月透鏡和光焦度為負的第一雙凹透鏡;或 光焦度為負的第二彎月透鏡和光焦度為負的第三彎月透鏡； 其中，任一所述彎月透鏡凸面朝向物側。3. 如權利要求1所述的透鏡系統，其特征在于，所述第二子透鏡組至少包括光焦度為正 的第一雙凸透鏡。4. 如權利要求1所述的透鏡系統，其特征在于，所述第二透鏡組至少包括光焦度為正的 第二雙凸透鏡。5. 如權利要求1所述的透鏡系統，其特征在于，所述第三透鏡組，沿光軸線從物側到像 側依次包括:光焦度為正的第三雙凸透鏡、光焦度為負的第二雙凹透鏡以及光焦度為正的 第三子透鏡組； 其中，所述第三雙凸透鏡和所述第二雙凹透鏡膠合在一起。6. 如權利要求5所述的透鏡系統，其特征在于，所述第三子透鏡組沿光軸線從物側到像 側依次包括： 光焦度為正的第四雙凸透鏡和光焦度為正的第五雙凸透鏡;或 光焦度為正的第一平凸透鏡和光焦度為正的第五雙凸透鏡，其中，所述第一平凸透鏡 朝向物側的表面為平面。7. 如權利要求5所述的透鏡系統，其特征在于，所述第三雙凸透鏡滿足條件:Ν/〈1.65， 且 V/>55; 其中，Nd〃表示所述第三雙凸透鏡的光學玻璃材質相對于d光的折射率;Vd〃表示所述第 三雙凸透鏡的光學玻璃材質相對于d光的阿貝系數。8. 如權利要求5所述的透鏡系統，其特征在于，所述第二雙凹透鏡滿足條件:N/>1.7，且 Vd7 < 30 ； 其中，N/表示所述第二雙凹透鏡的光學玻璃材質相對于d光的折射率;V/表示所述第 二雙凹透鏡的光學玻璃材質相對于d光的阿貝系數。9. 如權利要求1所述的透鏡系統，其特征在于，所述第一透鏡組滿足條件:-1.68 < fVf <-1.28； 其中，心表示所述第一透鏡組的焦距;f表示所述透鏡系統的焦距。10. 如權利要求1所述的透鏡系統，其特征在于，所述第三透鏡組滿足條件:2.98 < f3/f <3.38； 其中，f3表示所述第三透鏡組的焦距;f表示所述透鏡系統的焦距。11. 如權利要求1所述的透鏡系統，其特征在于，所述第一透鏡組和第三透鏡組滿足條 件：-0.57 <fi/f3<-0.37; 其中，心表示所述第一透鏡組的焦距;f 3表示所述第三透鏡組的焦距。12. -種鏡頭，其特征在于，包括權利要求1~11任一項所述的透鏡系統。
【專利摘要】本發明提供了一種透鏡系統和鏡頭，用以在滿足大視場、低畸變的條件下，實現更高分辨率成像，本發明提供的一種透鏡系統，沿光軸線從物側到像側依次包括：光焦度為負的第一透鏡組、光焦度為正的第二透鏡組、孔徑光闌和光焦度為正的第三透鏡組；其中，所述第一透鏡組，沿光軸線從物側到像側依次包括：至少一個光焦度為正的第一彎月透鏡、光焦度為負的第一子透鏡組以及光焦度為正的第二子透鏡組。
【IPC分類】G02B13/06, G02B13/18, G02B13/00
【公開號】CN105629443
【申請號】CN201610194389
【發明人】劉凱
【申請人】浙江大華技術股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月30日