红外广角镜头以及红外广角镜头模组

摘要

本发明公开了一种红外广角镜头以及红外广角镜头模组，属于光学成像技术领域，包括沿着光轴由物侧至像侧依序排列的：具有负光焦度的第一透镜；具有正光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；以及具有负光焦度的第四透镜；红外广角镜头满足以下条件式：280<(tanSemi‑Fov×TTL)/(SAG12‑SAG11)<310，可以在广角和小型化的前提下，将第一透镜物侧矢高和像侧矢高的差值控制在合理范围内，有利于改善红外广角镜头的畸变，提高红外广角镜头的成像质量，满足红外广角镜头的在广角特性、小型化的同时，具有高成像质量的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种红外广角镜头以及红外广角镜头模组。

背景技术

面对航拍、监控、车载、扫地机器人等领域的镜头，往往要求镜头具有较大的拍摄范围，也能够在夜晚进行拍摄，同时在拍摄过程中需要更精准地捕捉到拍摄物的细节，也就对镜头的成像质量有了更高的要求。此外，随着镜头技术的进步，人们对上述领域中的镜头也要求往轻薄的方向发展，以适应更多的拍摄环境和更好地搭载于设备上。因此，设计一种大广角，成像质量高，且小型的红外镜头成为本领域所需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种红外广角镜头以及红外广角镜头模组，同时满足大广角、高成像质量、小型化的要求。

第一方面，一种红外广角镜头，包括沿着光轴由物侧至像侧依序排列的：

具有负光焦度的第一透镜，其像侧面在靠近光轴处为凹面；

具有正光焦度的第二透镜，其物侧面在靠近光轴处为凸面；

具有正光焦度的第三透镜，其像侧面在靠近光轴处为凸面；以及

具有负光焦度的第四透镜，其物侧面在靠近光轴处为凸面；

所述红外广角镜头满足以下条件式：

280<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<310；

其中，Semi-Fov为所述红外广角镜头最大视场角的一半,TTL为所述第一透镜的物侧面至红外广角镜头的成像面在光轴上的距离；SAG11为所述第一透镜的物侧面和光轴的交点至所述第一透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离，SAG12为所述第一透镜的像侧面和光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离。

在其中一个实施例中，所述红外广角镜头满足以下条件式：

9.07<|f1+f4|/f<10.88；

其中，f为所述红外广角镜头的总有效焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。

在其中一个实施例中，所述红外广角镜头满足以下条件式：

1.04<(CT1+CT2)/CT4<1.20；

其中，CT1为所述第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2为所述第二透镜在光轴上的中心厚度，CT4为所述第四透镜在光轴上的中心厚度。

在其中一个实施例中，所述红外广角镜头满足以下条件式：

5.0

其中，CT3为所述第三透镜在光轴上的中心厚度，T23为所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的间隔距离，T34为所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的间隔距离。

在其中一个实施例中，所述红外广角镜头满足以下条件式：

4.2<(R41+R42)/(R41-R42)<5.0；

其中，R41为所述第四透镜物侧面的曲率半径；R42为所述第四透镜像侧面的曲率半径。

在其中一个实施例中，所述红外广角镜头满足以下条件式：

3.4

其中，f为所述红外广角镜头的总有效焦距；f123为所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜的组合焦距；f234为所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜的组合焦距。

在其中一个实施例中，所述红外广角镜头满足以下条件式：

2.8<(DT11+DT12)/f<3.14；

其中，DT11为所述第一透镜物侧面的最大有效半径；DT12为所述第一透镜像侧面的最大有效半径；f为所述红外广角镜头的总有效焦距。

在其中一个实施例中，所述红外广角镜头满足以下条件式：

112.0

其中，f23为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距；DT21为所述第二透镜物侧面的最大有效半径；DT32为所述第三透镜像侧面的最大有效半径。

在其中一个实施例中，所述第四透镜的像侧面包括至少三个反曲点。

第二方面，提供一种红外广角镜头模组，包括第一方面中任一种可能的实现方式中的红外广角镜头。

本发明的有益效果为：

负光焦度的第一透镜，其像侧面在靠近光轴处为凹面，有利于第一透镜长度方向边缘的光线通过第一透镜进入红外广角镜头中，可以增大红外广角镜头的视场角，获得大广角的效果；在半视场角一定时，tanSemi-Fov×TTL的乘积与TTL的长度成正比，约束280<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<310，在满足广角特性，以及第一透镜物侧矢高和像侧矢高的差值一定的时候，控制红外广角镜头的总长度，有利于小型化；约束280<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<310，可以在广角和小型化的前提下，即在半视场角和TTL一定的前提下，将第一透镜物侧矢高和像侧矢高的差值控制在合理范围内，有利于改善红外广角镜头的畸变，提高红外广角镜头的成像质量，满足红外广角镜头的在广角特性、小型化的同时，具有高成像质量的要求。

附图说明

图1是本申请实施例一的红外广角镜头的示意性结构图；

图2至图5依次是本申请实施例一红外广角镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变图和倍率色差图；

图6是本申请实施例二的红外广角镜头的示意性结构图；

图7至图10依次是本申请实施例二红外广角镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变图和倍率色差图；

图11是本申请实施例三的红外广角镜头的示意性结构图；

图12至图15依次是本申请实施例三红外广角镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变图和倍率色差图；

图16是本申请实施例四的红外广角镜头的示意性结构图；

图17至图20依次是本申请实施例四红外广角镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变图和倍率色差图；

图21是本申请实施例五的红外广角镜头的示意性结构图；

图22至图25依次是本申请实施例五红外广角镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变图和倍率色差图；

图26是本申请实施例六的红外广角镜头的示意性结构图；

图27至图30依次是本申请实施例六红外广角镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变图和倍率色差图。

图中：100、红外广角镜头；101、第一透镜；102、第二透镜；103、第三透镜；104、第四透镜；105、滤光片；106、图像传感器。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为方便理解，下面先对本申请所涉及的技术术语进行解释和描述。

TTL为第一透镜的物侧面至红外广角镜头的成像面在光轴上的距离；

Fov为红外广角镜头的最大视场角；Semi-Fov为红外广角镜头的最大视场角的一半；

F.No为红外广角镜头的光圈F值；f为红外广角镜头的总有效焦距；

f1为第一透镜的有效焦距；f4为第四透镜的有效焦距；

f23为第二透镜和第三透镜的组合焦距；f123为第一透镜、第二透镜及第三透镜的组合焦距；

f234为第二透镜、第三透镜及第四透镜的组合焦距；

CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度；CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度；

CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度；CT4为第四透镜在光轴上的中心厚度；

R41为第四透镜物侧面的曲率半径；R42为第四透镜像侧面的曲率半径；

DT11为第一透镜物侧面的最大有效半径；DT12为第一透镜像侧面的最大有效半径；

DT21为第二透镜物侧面的最大有效半径；DT32为第三透镜像侧面的最大有效半径；

T23为第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离；

T34为第三透镜和第四透镜在光轴上的间隔距离；

SAG11为第一透镜的物侧面和光轴的交点至第一透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离；

SAG12为第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离。

如图1所示，本申请实施例的红外广角镜头100包含4片透镜。为描述方便，定义红外广角镜头100左侧为景物侧(以下也可称为物侧)，透镜的朝向物侧的表面可以称为物侧面，物侧面也可以理解为透镜靠近物侧的表面，红外广角镜头100右侧为图像侧(以下也可称为像侧)，透镜的朝向像侧的表面可以称为像侧面，像侧面也可以理解为透镜靠近像侧的表面。从物侧到像侧，本申请实施例的红外广角镜头100依次包括：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104；第二透镜102和第三透镜103之间还可以设置光阑。在第四透镜104后还可以设置图像传感器106，例如CCD、CMOS等。在第四透镜104与图像传感器106之间还可以设置滤光片105，例如平板红外截止滤光片等。下面对红外广角镜头100进行详细描述。

需要说明的是，为方便理解和描述，本申请实施例对红外广角镜头的相关参数的表示形式进行了定义，例如用TTL表示第一透镜的物侧面至红外广角镜头的成像面在光轴上的距离；ImgH表示红外广角镜头的最大像高，类似定义的字母表示仅仅是示意性的，当然也可以用其他形式表示，本申请不做任何限定。

还需要说明的是，以下关系式中涉及比值的参数的单位保持一致，例如，分子的单位为毫米(mm)，分母的单位也是毫米(mm)。

还需要说明的是，曲率半径的正负表示光学面向物侧凸或向像侧凸，光学面(包括物侧面或像侧面)向物侧凸时，该光学面的曲率半径为正值；光学面(包括物侧面或像侧面)向像侧凸时，相当于光学面向物侧面凹，该光学面的曲率半径为负值。

还需要说明的是，附图中透镜的形状、物侧面与像侧面的凹凸程度仅仅示意性的，对本申请实施例不造成任何限定。本申请中，透镜的材料可以是树脂(resin)、塑料(plastic)、玻璃(glass)。透镜包括球面镜片和非球面镜片。镜头可以为固定焦距镜头，或变焦镜头，也可以是标准镜头、短焦镜头或长焦镜头。

参考图1，图1中虚线用于表示透镜的光轴。

本申请实施例的红外广角镜头100，包括沿着光轴由物侧至像侧依序排列的：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104。

可选的，在本申请实施例中，

第一透镜101可以具有负光焦度，第一透镜101的物侧面S1在靠近光轴处为凸面；第一透镜101的像侧面S2在靠近光轴处为凹面；

第二透镜102可以具有正光焦度，第二透镜102的物侧面S3在靠近光轴处为凸面，第二透镜102的像侧面S4在靠近光轴处为凹面；

第三透镜103可以具有正光焦度，第三透镜103的物侧面S5在靠近光轴处为凸面，第三透镜103的像侧面S6在靠近光轴处为凸面；

第四透镜104可以具有负光焦度，第四透镜104的物侧面S7在靠近光轴处为凸面，第四透镜104的像侧面S8在靠近光轴处为凹面。

负光焦度的第一透镜，其像侧面在靠近光轴处为凹面，有利于第一透镜长度方向边缘的光线通过第一透镜进入红外广角镜头中，可以增大红外广角镜头的视场角，获得大广角的效果。

红外广角镜头100满足下列关系式：280<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<310；优选280.15<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<304.4，更优选地280.2<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<303.4；在半视场角一定时，tanSemi-Fov×TTL的乘积与TTL的长度成正比，约束280<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<310，在满足广角特性，以及第一透镜物侧矢高和像侧矢高的差值一定的时候，控制红外广角镜头的总长度，有利于小型化；约束280<(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)<310，可以在广角和小型化的前提下，即在半视场角和TTL一定的前提下，将第一透镜物侧矢高和像侧矢高的差值控制在合理范围内，有利于改善红外广角镜头的畸变，提高红外广角镜头的成像质量，满足红外广角镜头的在广角特性、小型化的同时，具有高成像质量的要求。满足优选和更优选条件时，可以更好地满足红外广角镜头的大广角、小型化和高成像质量要求。

在第一方面的某些实现方式中，红外广角镜头100满足下列关系式：9.07<|f1+f4|/f<10.88；优选9.55<|f1+f4|/f<10.85，更优选地9.75<|f1+f4|/f<10.06；通过约束9.07<|f1+f4|/f<10.88，红外广角镜头的总有效焦距一定的前提下，合理分配第一透镜的有效焦距与第四透镜的有效焦距，有利于降低第一透镜和第四透镜产生的正负球差以平衡残差，具备高解像力，进一步提高红外广角镜头的成像质量，满足红外广角镜头的小型化和高成像质量的要求；此外，合理分配第一透镜的有效焦距与第四透镜的有效焦距，还有利于降低镜头的工艺敏感性，提高镜头生产的良率。满足优选和更优选条件时，可以更好地满足红外广角镜头的小型化、高成像质量要求，以及高生产良率要求。

在第一方面的某些实现方式中，红外广角镜头100满足下列关系式：1.04<(CT1+CT2)/CT4<1.20；优选1.05<(CT1+CT2)/CT4<1.09，更优选地1.05<(CT1+CT2)/CT4<1.07；约束第一透镜中心厚度与第二透镜中心厚度之和与第四透镜中心厚度的比值，有利于减小第一透镜中心厚度、第二透镜中心厚度以及第四透镜中心厚度的差值，进一步有利于红外广角镜头的小型化；此外，若第一、第二、第四透镜的中心厚度差异过大，不利于透镜的组装，约束1.04<(CT1+CT2)/CT4<1.20，将第一、第二、第四透镜的中心厚度控制在合理范围内，有利于第一透镜、第二透镜和第四透镜的组装，提高红外广角镜头的组装良率。满足优选和更优选条件时，可以更好地满足红外广角镜头的小型化和高组装良率要求。

在第一方面的某些实现方式中，红外广角镜头100满足下列关系式：5.0

在第一方面的某些实现方式中，红外广角镜头100满足下列关系式：

4.2<(R41+R42)/(R41-R42)<5.0；优选4.3<(R41+R42)/(R41-R42)<4.97，更优选地

4.5<(R41+R42)/(R41-R42)<4.63；合理分配第四透镜物侧和像侧的曲率半径，有利于矫正红外广角镜头的球差、降低中心区域的视场敏感性，进一步提高红外广角镜头的成像质量。满足优选和更优选条件时，可以更好地满足红外广角镜头的高成像质量要求。

在第一方面的某些实现方式中，红外广角镜头100满足下列关系式：3.4

在第一方面的某些实现方式中，红外广角镜头100满足下列关系式：2.8<(DT11+DT12)/f<3.14；优选2.98<(DT11+DT12)/f<3.08，更优选地3.0<(DT11+DT12)/f<3.08；满足2.8<(DT11+DT12)/f<3.14时，在红外广角镜头的总有效焦距一定时，约束第一透镜物侧面最大有效半径和像侧面最大有效半径之和，有利于在竖直方向上增加进入第一透镜的光线范围，增加红外广角镜头的入射角度，满足红外广角镜头的广角特性；此外，增加了进入第一透镜内的光线数量，从而增加了入射至成像面的有效光线，有利于提高了红外广角镜头的成像质量；因此，满足2.8<(DT11+DT12)/f<3.14，有利于满足红外广角镜头的广角特性和高成像质量的要求。满足优选和更优选条件时，可以更好地满足红外广角镜头的大广角和高成像质量要求。

在第一方面的某些实现方式中，红外广角镜头100满足下列关系式：112.0

若第二透镜和第三透镜在竖直方向上的差值过大，不利于镜头的组装，也不利于第二透镜物侧面的光线进入到第三透镜的像侧面，因此，满足112.0

第二方面，本发明还提供一种红外广角镜头模组，包括上述第一方面中任一种可能的实现方式中的红外广角镜头，还可以包括图像传感器、模数转换器、图像处理器和存储器等，实现红外广角镜头的摄像功能。

下面将结合图1至图30更加详细地描述本申请实施例的一些具体的而非限制性的例子。

需要说明的是，本申请实施例对红外广角镜头100的各个透镜的材质不做具体限定。

实施例一

本申请一个实施例的红外广角镜头100自物侧至像侧依序包括：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104，如图1所示。

为描述方便，以下实施例中STO表示光阑的表面，S1表示第一透镜101的物侧面，S2表示第一透镜101的像侧面，S3表示第二透镜102的物侧面，S4表示第二透镜102的像侧面，S5表示第三透镜103的物侧面，S6表示第三透镜103的像侧面，S7表示第四透镜104的物侧面，S8表示第四透镜104的像侧面，S9表示滤光片的物侧面，S10表示滤光片的像侧面，S11表示成像面。以TTL表示红外广角镜头100的光学总长，以ImgH表示红外广角镜头100的最大像高，EFL表示红外广角镜头100的有效焦距。以αi表示第i阶非球面系数，i＝4、6、8、10、12、14、16，以K表示圆锥系数。

依据上文的关系式，表1示出了实施例一中的红外广角镜头100的有效焦距EFL、最大视场角Fov、光学总长TTL、光圈F值F.No、表面类型、曲率半径、厚度、材料折射率及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)，如表1所示：

表1

表2示出了本申请实施例一的红外广角镜头100的非球面系数，如表2所示：

表2

其中，红外广角镜头100的各个透镜的非曲面满足：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径r的倒数)；k为圆锥常数(在上表1中已给出)；Ai是非球面第i-n阶的修正系数，各镜片面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16，如表2所示。

应理解，红外广角镜头100中的各个透镜的非球面可以使用上述非球面公式所示的非球面，也可以使用其他非球面公式，本申请不做限定。

上述给出本申请实施例一的红外广角镜头100的设计数据，有效焦距EFL为0.953mm、最大视场角Fov为169.662度、光学总长TTL为4.242mm、光圈F值F.No为2.504。

在本申请提供的一个实施例中，(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)＝280.146。

在本申请提供的一个实施例中，|f1+f4|/f＝10.853。

在本申请提供的一个实施例中，(CT1+CT2)/CT4＝1.200。

在本申请提供的一个实施例中，CT3/(T23+T34)＝5.987。

在本申请提供的一个实施例中，(R41+R42)/(R41-R42)＝4.970。

在本申请提供的一个实施例中，f/(f234-f123)＝4.004。

在本申请提供的一个实施例中，(DT11+DT12)/f＝3.084。

在本申请提供的一个实施例中，f23/(DT32-DT21)＝146.312。

图2至图5描述了以实施例一这种透镜组合方式设计的红外广角镜头100的光学性能。

在实施例一中，红外广角镜头满足大广角、高成像质量、小型化的要求。

实施例二

本申请一个实施例的红外广角镜头100自物侧至像侧依序包括：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、以及第四透镜104，如图6所示。

为描述方便，以下实施例中STO表示光阑的表面，S1表示第一透镜101的物侧面，S2表示第一透镜101的像侧面，S3表示第二透镜102的物侧面，S4表示第二透镜102的像侧面，S5表示第三透镜103的物侧面，S6表示第三透镜103的像侧面，S7表示第四透镜104的物侧面，S8表示第四透镜104的像侧面，S9表示滤光片的物侧面，S10表示滤光片的像侧面，S11表示成像面。以TTL表示红外广角镜头100的光学总长，以ImgH表示红外广角镜头100的最大像高，EFL表示红外广角镜头100的有效焦距。以αi表示第i阶非球面系数，i＝4、6、8、10、12、14、16，以K表示圆锥系数。

依据上文的关系式，表3示出了实施例二中的红外广角镜头100的有效焦距EFL、最大视场角Fov、光学总长TTL、光圈F值F.No、表面类型、曲率半径、厚度、材料折射率及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)，如表3所示：

表3

表4示出了本申请实施例二的红外广角镜头100的非球面系数，如表4所示：

表4

其中，红外广角镜头100的各个透镜的非曲面满足：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为上表3中曲率半径r的倒数)；k为圆锥常数(在上表3中已给出)；Ai是非球面第i-n阶的修正系数，各镜片面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16，如表4所示。

应理解，红外广角镜头100中的各个透镜的非球面可以使用上述非球面公式所示的非球面，也可以使用其他非球面公式，本申请不做限定。

上述给出本申请实施例二的红外广角镜头100的设计数据，有效焦距EFL为0.974mm、最大视场角Fov为170.068度、光学总长TTL为4.259mm、光圈F值F.No为2.581。

在本申请提供的一个实施例中，(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)＝280.157。

在本申请提供的一个实施例中，|f1+f4|/f＝10.061。

在本申请提供的一个实施例中，(CT1+CT2)/CT4＝1.074。

在本申请提供的一个实施例中，CT3/(T23+T34)＝5.001。

在本申请提供的一个实施例中，(R41+R42)/(R41-R42)＝4.631。

在本申请提供的一个实施例中，f/(f234-f123)＝4.428。

在本申请提供的一个实施例中，(DT11+DT12)/f＝3.002。

在本申请提供的一个实施例中，f23/(DT32-DT21)＝112.289。

图7至图10描述了以实施例二这种透镜组合方式设计的红外广角镜头100的光学性能。

在实施例二中，红外广角镜头满足大广角、高成像质量、小型化的要求。

实施例三

本申请一个实施例的红外广角镜头100自物侧至像侧依序包括：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、以及第四透镜104，如图11所示。

为描述方便，以下实施例中STO表示光阑的表面，S1表示第一透镜101的物侧面，S2表示第一透镜101的像侧面，S3表示第二透镜102的物侧面，S4表示第二透镜102的像侧面，S5表示第三透镜103的物侧面，S6表示第三透镜103的像侧面，S7表示第四透镜104的物侧面，S8表示第四透镜104的像侧面，S9表示滤光片的物侧面，S10表示滤光片的像侧面，S11表示成像面。以TTL表示红外广角镜头100的光学总长，以ImgH表示红外广角镜头100的最大像高，EFL表示红外广角镜头100的有效焦距。以αi表示第i阶非球面系数，i＝4、6、8、10、12、14、16，以K表示圆锥系数。

依据上文的关系式，表5示出了实施例三中的红外广角镜头100的有效焦距EFL、最大视场角Fov、光学总长TTL、光圈F值F.No、表面类型、曲率半径、厚度、材料折射率及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)，如表5所示：

表5

表6示出了本申请实施例三的红外广角镜头100的非球面系数，如表6所示：

表6

其中，红外广角镜头100的各个透镜的非曲面满足：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为上表5中曲率半径r的倒数)；k为圆锥常数(在上表5中已给出)；Ai是非球面第i-n阶的修正系数，各镜片面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16，如表6所示。

应理解，红外广角镜头100中的各个透镜的非球面可以使用上述非球面公式所示的非球面，也可以使用其他非球面公式，本申请不做限定。

上述给出本申请实施例三的红外广角镜头100的设计数据，有效焦距EFL为0.977mm、最大视场角Fov为169.814度、光学总长TTL为4.287mm、光圈F值F.No为2.575。

在本申请提供的一个实施例中，(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)＝280.023。

在本申请提供的一个实施例中，|f1+f4|/f＝9.078。

在本申请提供的一个实施例中，(CT1+CT2)/CT4＝1.051。

在本申请提供的一个实施例中，CT3/(T23+T34)＝5.963。

在本申请提供的一个实施例中，(R41+R42)/(R41-R42)＝4.200。

在本申请提供的一个实施例中，f/(f234-f123)＝4.057。

在本申请提供的一个实施例中，(DT11+DT12)/f＝3.001。

在本申请提供的一个实施例中，f23/(DT32-DT21)＝151.139。

图12至图15描述了以实施例三这种透镜组合方式设计的红外广角镜头100的光学性能。

在实施例三中，红外广角镜头满足大广角、高成像质量、小型化的要求。

实施例四

本申请一个实施例的红外广角镜头100自物侧至像侧依序包括：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、以及第四透镜104，如图16所示。

为描述方便，以下实施例中STO表示光阑的表面，S1表示第一透镜101的物侧面，S2表示第一透镜101的像侧面，S3表示第二透镜102的物侧面，S4表示第二透镜102的像侧面，S5表示第三透镜103的物侧面，S6表示第三透镜103的像侧面，S7表示第四透镜104的物侧面，S8表示第四透镜104的像侧面，S9表示滤光片的物侧面，S10表示滤光片的像侧面，S11表示成像面。以TTL表示红外广角镜头100的光学总长，以ImgH表示红外广角镜头100的最大像高，EFL表示红外广角镜头100的有效焦距。以αi表示第i阶非球面系数，i＝4、6、8、10、12、14、16，以K表示圆锥系数。

依据上文的关系式，表7示出了实施例四中的红外广角镜头100的有效焦距EFL、最大视场角Fov、光学总长TTL、光圈F值F.No、表面类型、曲率半径、厚度、材料折射率及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)，如表7所示：

表7

表8示出了本申请实施例四的红外广角镜头100的非球面系数，如表8所示：

表8

其中，红外广角镜头100的各个透镜的非曲面满足：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为上表7中曲率半径r的倒数)；k为圆锥常数(在上表7中已给出)；Ai是非球面第i-n阶的修正系数，各镜片面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16，如表8所示。

应理解，红外广角镜头100中的各个透镜的非球面可以使用上述非球面公式所示的非球面，也可以使用其他非球面公式，本申请不做限定。

上述给出本申请实施例四的红外广角镜头100的设计数据，有效焦距EFL为0.978mm、最大视场角Fov为170.638度、光学总长TTL为4.225mm、光圈F值F.No为2.567。

在本申请提供的一个实施例中，(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)＝309.992。

在本申请提供的一个实施例中，|f1+f4|/f＝10.883。

在本申请提供的一个实施例中，(CT1+CT2)/CT4＝1.040。

在本申请提供的一个实施例中，CT3/(T23+T34)＝5.920。

在本申请提供的一个实施例中，(R41+R42)/(R41-R42)＝5.010。

在本申请提供的一个实施例中，f/(f234-f123)＝5.200。

在本申请提供的一个实施例中，(DT11+DT12)/f＝2.980。

在本申请提供的一个实施例中，f23/(DT32-DT21)＝112.010。

图17至图20描述了以实施例四这种透镜组合方式设计的红外广角镜头100的光学性能。

在实施例四中，红外广角镜头满足大广角、高成像质量、小型化的要求。

实施例五

本申请一个实施例的红外广角镜头100自物侧至像侧依序包括：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、以及第四透镜104，如图21所示。

为描述方便，以下实施例中STO表示光阑的表面，S1表示第一透镜101的物侧面，S2表示第一透镜101的像侧面，S3表示第二透镜102的物侧面，S4表示第二透镜102的像侧面，S5表示第三透镜103的物侧面，S6表示第三透镜103的像侧面，S7表示第四透镜104的物侧面，S8表示第四透镜104的像侧面，S9表示滤光片的物侧面，S10表示滤光片的像侧面，S11表示成像面。以TTL表示红外广角镜头100的光学总长，以ImgH表示红外广角镜头100的最大像高，EFL表示红外广角镜头100的有效焦距。以αi表示第i阶非球面系数，i＝4、6、8、10、12、14、16，以K表示圆锥系数。

依据上文的关系式，表9示出了实施例五中的红外广角镜头100的有效焦距EFL、最大视场角Fov、光学总长TTL、光圈F值F.No、表面类型、曲率半径、厚度、材料折射率及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)，如表9所示：

表9

表10示出了本申请实施例五的红外广角镜头100的非球面系数，如表10所示：

表10

其中，红外广角镜头100的各个透镜的非曲面满足：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为上表9中曲率半径r的倒数)；k为圆锥常数(在上表9中已给出)；Ai是非球面第i-n阶的修正系数，各镜片面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16，如表10所示。

应理解，红外广角镜头100中的各个透镜的非球面可以使用上述非球面公式所示的非球面，也可以使用其他非球面公式，本申请不做限定。

上述给出本申请实施例五的红外广角镜头100的设计数据，有效焦距EFL为0.943mm、最大视场角Fov为170.464度、光学总长TTL为4.300mm、光圈F值F.No为2.503。

在本申请提供的一个实施例中，(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)＝303.404。

在本申请提供的一个实施例中，|f1+f4|/f＝9.755。

在本申请提供的一个实施例中，(CT1+CT2)/CT4＝1.090。

在本申请提供的一个实施例中，CT3/(T23+T34)＝6.205。

在本申请提供的一个实施例中，(R41+R42)/(R41-R42)＝4.321。

在本申请提供的一个实施例中，f/(f234-f123)＝3.440。

在本申请提供的一个实施例中，(DT11+DT12)/f＝3.140。

在本申请提供的一个实施例中，f23/(DT32-DT21)＝152.306。

图22至图25描述了以实施例五这种透镜组合方式设计的红外广角镜头100的光学性能。

在实施例五中，红外广角镜头满足大广角、高成像质量、小型化的要求。

实施例六

本申请一个实施例的红外广角镜头100自物侧至像侧依序包括：第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、以及第四透镜104，如图26所示。

为描述方便，以下实施例中STO表示光阑的表面，S1表示第一透镜101的物侧面，S2表示第一透镜101的像侧面，S3表示第二透镜102的物侧面，S4表示第二透镜102的像侧面，S5表示第三透镜103的物侧面，S6表示第三透镜103的像侧面，S7表示第四透镜104的物侧面，S8表示第四透镜104的像侧面，S9表示滤光片的物侧面，S10表示滤光片的像侧面，S11表示成像面。以TTL表示红外广角镜头100的光学总长，以ImgH表示红外广角镜头100的最大像高，EFL表示红外广角镜头100的有效焦距。以αi表示第i阶非球面系数，i＝4、6、8、10、12、14、16，以K表示圆锥系数。

依据上文的关系式，表11示出了实施例六中的红外广角镜头100的有效焦距EFL、最大视场角Fov、光学总长TTL、光圈F值F.No、表面类型、曲率半径、厚度、材料折射率及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)，如表11所示：

表11

表12示出了本申请实施例六的红外广角镜头100的非球面系数，如表12所示：

表12

其中，红外广角镜头100的各个透镜的非曲面满足：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/r(即，近轴曲率c为上表11中曲率半径r的倒数)；k为圆锥常数(在上表11中已给出)；Ai是非球面第i-n阶的修正系数，各镜片面S1-S8的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16，如表12所示。

应理解，红外广角镜头100中的各个透镜的非球面可以使用上述非球面公式所示的非球面，也可以使用其他非球面公式，本申请不做限定。

上述给出本申请实施例六的红外广角镜头100的设计数据，有效焦距EFL为1.006mm、最大视场角Fov为169.303度、光学总长TTL为4.277mm、光圈F值F.No为2.613。

在本申请提供的一个实施例中，(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)＝304.363。

在本申请提供的一个实施例中，|f1+f4|/f＝9.551。

在本申请提供的一个实施例中，(CT1+CT2)/CT4＝1.054。

在本申请提供的一个实施例中，CT3/(T23+T34)＝5.846。

在本申请提供的一个实施例中，(R41+R42)/(R41-R42)＝4.513。

在本申请提供的一个实施例中，f/(f234-f123)＝5.067。

在本申请提供的一个实施例中，(DT11+DT12)/f＝2.794。

在本申请提供的一个实施例中，f23/(DT32-DT21)＝112.152。

图27至图30描述了以实施例六这种透镜组合方式设计的红外广角镜头100的光学性能。

在实施例六中，红外广角镜头满足大广角、高成像质量、小型化的要求。

另外，实施例一至实施例六对应的(tanSemi-Fov×TTL)/(SAG12-SAG11)比值，|f1+f4|/f比值，(CT1+CT2)/CT4比值，CT3/(T23+T34)比值，(R41+R42)/(R41-R42)比值，f/(f234-f123)比值，(DT11+DT12)/f比值，以及f23/(DT32-DT21)比值，如表17所示：

表17

在上述至少一个或多个实施例中，所述第四透镜104的像侧面S8包含至少三个反曲点，有利于优化像差，提高红外广角镜头的成像质量。

本发明还提供一种红外广角镜头模组，包括上述任一实施例中的一种红外广角镜头100，还可以包括图像传感器、模数转换器、图像处理器和存储器等，实现红外广角镜头的摄像功能。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于发明保护的范围。