沙姆镜头及电子设备的制作方法

本公开涉及光学，尤其涉及一种沙姆镜头及电子设备。

背景技术：

1、沙姆镜头是一种利用沙姆定律成像的镜头，根据沙姆定律，当目标平面、镜头主面以及探测器平面三者延长线相交与一线，此时可以对整个倾斜目标视野范围清晰成像。

2、在一些实际应用场景中，拍摄的区域的面积较大，需要沙姆镜头具有较大的视野，并适配大靶面的相机芯片。但是，直接将沙姆镜头应用于相机时，由于沙姆镜头的光轴与相机芯片表面不再垂直，而使得芯片表面的盖板玻璃偏离镜头光轴，导致图像的清晰度下降。如何在大视野范围内清晰成像成为沙姆镜头的重要研究方面。

技术实现思路

1、本公开提供一种沙姆镜头及电子设备，以适配大靶面相机，具有大视野成像能力和高受光能力。

2、为了解决上述技术问题，本公开采用如下技术方案：

3、本公开的第一方面提供一种沙姆镜头，包括由物侧至像侧依次同轴排布多个透镜，最靠近物侧的透镜的外直径小于最靠近像侧的透镜的外直径；最靠近物侧的透镜的入射面为凹面；最靠近像侧的透镜的射出面为凹面。

4、与现有技术相比，本公开的第一方面提供的沙姆镜头具有如下优点：

5、本公开提供的沙姆镜头，包括由物侧至像侧依次同轴排布多个透镜，通过将最靠近物侧的透镜的外直径小于最靠近像侧的透镜的外直径，形成前小后大的镜头光路架构，有效增大镜头的受光能力，为应用于高速测量提供了可能性；通过将最靠近物侧的透镜的入射面以及最靠近像侧的透镜的射出面均设置为凹面，使得在保证镜头整体外形尺寸的限制下，满足大视野和大靶面的成像。另外，通过对各片透镜的性能参数进行合理设置，使得该沙姆镜头光圈数优化到f1.2～f2.0，提高受光能力，视野fov为200mm～550mm。

6、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，最靠近物侧的透镜的外直径d1与最靠近像侧的透镜的外直径d9之间满足0.3＜d1/d9＜0.8。

7、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述沙姆镜头包括由物侧至像侧依次同轴排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜；其中，所述第一透镜为最靠近物侧的透镜；所述第九透镜为最靠近像侧的透镜。

8、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜为双凹透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为凸凹透镜，所述第四透镜为凸凹透镜，所述第五透镜为双凹透镜，所述第六透镜为双凸透镜，所述第七透镜为平凸透镜，所述第八透镜为凹凸透镜，所述第九透镜为凸凹透镜。

9、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述沙姆镜头还包括设置于所述第四透镜和所述第五透镜之间的孔径光阑，所述第五透镜和所述第六透镜为胶合镜片。

10、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第四透镜的外直径d4与所述孔径光阑的直径dfno之间满足1.1＜d4/dfno＜1.7，所述的孔径光阑直径dfno与所述第五透镜的外直径d5之间满足0.4＜dfno/d5＜0.7。

11、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜和所述第二透镜沿轴向的空气间隔d1为5mm～7mm；所述第二透镜和所述第三透镜沿轴向的空气间隔d2为0mm～2mm；所述第三透镜和所述第四透镜沿轴向的空气间隔d3为0mm～2mm；所述第四透镜和所述孔径光阑沿轴向的间隔d4为1mm～3mm；所述孔径光阑和所述第五透镜沿轴向的间隔d5为9mm～11mm；所述第六透镜和所述第七透镜沿轴向的空气间隔d6为0mm～2mm；所述第七透镜和所述第八透镜沿轴向的空气间隔d7为0mm～2mm；所述第八透镜和所述第九透镜沿轴向的空气间隔d8为0mm～2mm。

12、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜入射面的曲率半径r11为-30mm～-40mm，射出面的曲率半径r12为30mm～40mm；所述第二透镜入射面的曲率半径r21为80mm～90mm，射出面的曲率半径r22为-30mm～-40mm；所述第三透镜入射面的曲率半径r31为10mm～20mm，射出面的曲率半径r32为55mm～65mm；所述第四透镜入射面的曲率半径r41为10mm～20mm，射出面的曲率半径r42为5mm～15mm；所述第五透镜入射面的曲率半径r51为-5mm～-15mm，射出面的曲率半径r52为40mm～50mm；所述第六透镜入射面的曲率半径r61为40mm～50mm，射出面的曲率半径r62为-15mm～-25mm；所述第七透镜入射面的曲率半径r71为无穷大，射出面的曲率半径r72为-35mm～-45mm；所述第八透镜入射面的曲率半径r81为-405mm～-415mm，射出面的曲率半径r82为-40mm～-50mm；所述第九透镜入射面的曲率半径r91为20mm～30mm，射出面的曲率半径r92为70mm～80mm。

13、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜的中心厚度ct1为1mm～4mm；所述第二透镜的中心厚度ct2为2mm～5mm；所述第三透镜的中心厚度ct3为2mm～5mm；所述第四透镜的中心厚度ct4为1mm～4mm；所述第五透镜的中心厚度ct5为1mm～4mm；所述第六透镜的中心厚度ct6为6mm～9mm；所述第七透镜的中心厚度ct7为4mm～7mm；所述第八透镜的中心厚度ct8为4mm～7mm；所述第九透镜的中心厚度ct9为4mm～7mm。

14、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜的焦距f1为-20mm～-30mm；所述第二透镜的焦距f2为30mm～40mm；所述第三透镜的焦距f3为25mm～35mm；所述第四透镜的焦距f4为-50mm～-60mm；所述第五透镜的焦距f5为-10mm～-20mm；所述第六透镜的焦距f6为20mm～30mm；所述第七透镜的焦距f7为50mm～60mm；所述第八透镜的焦距f8为60mm～70mm；所述第九透镜的焦距f9为40mm～50mm。

15、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜的折射率n1为1.6～1.7，阿贝数v1为30～35；所述第二透镜的折射率n2为1.7～1.8，阿贝数v2为45～50；所述第三透镜的折射率n3为1.7～1.8，阿贝数v3为35～40；所述第四透镜的折射率n4为1.8～1.9，阿贝数v4为45～50；所述第五透镜的折射率n5为1.8～1.9，阿贝数v5为25～30；所述第六透镜的折射率n6为1.6～1.7，阿贝数v6为55～60；所述第七透镜的折射率n7为1.7～1.8，阿贝数v7为50～55；所述第八透镜的折射率n8为1.7～1.8，阿贝数v8为50～55；所述第九透镜的折射率n9为1.8～1.9，阿贝数v9为45～50。

16、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜的外直径d1为20mm～24mm，所述第二透镜的外直径d2为20mm～24mm；所述第三透镜的外直径d3为18mm～22mm；所述第四透镜的外直径d4为14mm～18mm；所述第五透镜的外直径d5为20mm～24mm；所述第六透镜的外直径d6为23mm～27mm；所述第七透镜的外直径d7为30mm～34mm；所述第八透镜的外直径d8为33mm～37mm；所述第九透镜的外直径d9为33mm～37mm。

17、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述沙姆镜头的焦距f为17mm～50mm；所述沙姆镜头的光圈数为f1.2～f2.0；所述沙姆镜头的视野fov为200mm～550mm；所述沙姆镜头的工作距离wd为230mm～580mm；所述沙姆镜头的工作波段wl为390nm～480nm；所述沙姆镜头各视场mtf@60lp/mm大于0.48。

18、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述沙姆镜头的视野fov与所述沙姆镜头的工作距离wd之间满足0.3＜fov/wd＜2.5。

19、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述沙姆镜头的光圈数为f1.7～f1.9。

20、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜组的焦距f10与所述沙姆镜头的焦距f之间满足0.3＜f10/f＜2.4；所述第二透镜组的焦距f20与所述沙姆镜头的焦距f之间满足0.2＜|f20/f|＜2.1；所述第三透镜组的焦距f30与所述沙姆镜头的焦距f之间满足0.1＜f30/f＜1.8。

21、作为本公开上述沙姆镜头的一种改进，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜形成第一透镜组，所述第一透镜组的焦距f10为20mm～40mm；所述第五透镜和所述第六透镜形成第二透镜组，所述第二透镜组的焦距f20为-15mm～-35mm；所述第七透镜、所述第八透镜以及所述第九透镜形成第三透镜组，所述第三透镜组的焦距f30为10mm～30mm；所述第一透镜组与所述第二透镜组的轴向间距d12为9mm～15m；所述第二透镜组与所述第三透镜组的轴向间距d23为0mm～3mm。

22、本公开的第二方面提供一种电子设备，包括图像传感器以及第一方面所述的沙姆镜头，所述沙姆镜头用于将目标成像在所述图像传感器上；所述图像传感器的靶面尺寸img为16mm～25mm。

23、作为本公开上述电子设备的一种改进，所述图像传感器的靶面尺寸img为20mm～25mm。

24、作为本公开上述电子设备的一种改进，所述图像传感器的靶面尺寸img与所述沙姆镜头的视野fov之间满足0.02＜img/fov＜0.15。

25、作为本公开上述电子设备的一种改进，所述电子设备为相机。

26、本公开的第二方面提供的电子设备，由于其包括第一方面所述的沙姆镜头，因此本公开的第二方面提供的电子设备也具有与第一方面所述的沙姆镜头的相同的优点。

27、除了上面所描述的本公开解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本公开提供的沙姆镜头及打印机所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。