小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭的制作方法

本實用新型屬于光學器件
技術領域：
，尤其涉及一種小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭。
背景技術：
：社會的安穩離不開兢兢業業的安防監控系統，擁有高清或全高清像素的監控攝像頭逐漸占據市場，高清攝像頭芯片有1280*720的像素即720p，全高清攝像頭芯片有1920*1080的像素即1080p；同時，芯片的尺寸大小不一，主流大小為1/3英寸或1/4英寸。芯片的規格決定了鏡頭的設計要求，720p、1/4英寸的芯片足夠能實現較理想的像質，但目前此類鏡頭還存在像質不良的問題，分辨率有待提高。提高分辨率的方法包括增加鏡片數量，或者使用較少的鏡片縮小通光孔徑，但會造成成本的增加或者通光量的不足，故存在性能與成本難以平衡的問題。有鑒于此，確有必要提供一種小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭，其采用2G+2P(2片玻璃鏡片+2片塑料鏡片)玻塑結合的光學結構，搭配720p、1/4英寸的芯片，能使可見光與紅外光下均達到720p的分辨率，同時，鏡頭總長小于或等于17.3mm，實現了小型化的需求，既降低了成本又保證了性能。技術實現要素：本實用新型的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭，其采用2G+2P(2片玻璃鏡片+2片塑料鏡片)玻塑結合的光學結構，搭配720p、1/4英寸的芯片，能使可見光與紅外光下均達到720p的分辨率，同時，鏡頭總長小于或等于17.3mm，實現了小型化的需求，既降低了成本又保證了性能。為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭，包括從物方到像方依次排列的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，所述第一透鏡為雙凹負光焦度玻璃球面透鏡，所述第二透鏡為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，所述第三透鏡為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，所述第四透鏡為雙凹負光焦度塑料非球面透鏡；所述第三透鏡和所述第四透鏡的焦距與整個鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.04＜|f3/f|＜1.25；0.97＜|f4/f|＜1.11；其中，f是整個鏡頭的焦距；f3是所述第三透鏡的焦距；f4是所述第四透鏡的焦距。作為本實用新型小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭的一種改進，所述第一透鏡與所述第二透鏡通過隔圈緊配，所述第二透鏡與所述第三透鏡通過隔圈緊配，所述第三透鏡與所述第四透鏡通過soma緊配。作為本實用新型小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭的一種改進，所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：-4.49≤f1≤-4.091.65≤n1≤1.72-76.82≤R1≤-52.562.35≤R2≤4.564.75≤f2≤5.481.78≤n2≤1.878.54≤R3≤12.82-12.82≤R4≤-9.58-3.20≤f3≤-2.521.45≤n3≤1.72-38.52≤R5≤-25.271.57≤R6≤2.532.65≤f4≤2.951.42≤n4≤1.632.12≤R7≤3.57-5.23≤R8≤-2.53上表中，“f”為焦距，“n”為折射率，“R”為曲率半徑，“-”號表示方向為負；其中，f1至f4分別對應于所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距；n1至n4分別對應于所述第一透鏡至所述第四透鏡的折射率；R1、R3、R5、R7分別對應于所述第一透鏡至所述第四透鏡的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8分別對應于所述第一透鏡至所述第四透鏡的遠離物方的一面的曲率半徑。作為本實用新型小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭的一種改進，所述定焦鏡頭的光學總長小于17.3mm。作為本實用新型小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭的一種改進，所述第三透鏡和所述第四透鏡滿足如下公式：其中：z為所述非球面透鏡沿光軸方向在高度為y的位置時，距所述非球面透鏡頂點的距離矢高，c＝1/R，R表示所述非球面透鏡面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數，參數A、B、C、D、E、F為高次非球面系數。相對于現有技術，本實用新型至少具有如下優點：首先，本實用新型采用2G2P玻塑結合的光學結構(即2片玻璃球面透鏡和2片塑料非球面透鏡)，充分發揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優勢，做到了低成本和高性能，塑料鏡片的成本遠低于玻璃球面鏡片，故而降低了成本；又由于本實用新型的第三透鏡、第四透鏡均采用了非球面鏡片，相比傳統的球面鏡片提高了性能。其次，本實用新型搭配720p、1/4英寸的芯片時能使可見光與紅外光下均達到720p的分辨率，同時，鏡頭總長小于或等于17.3mm，實現了小型化的需求，既降低了成本又保證了性能。再次，本實用新型通過合理使用玻璃鏡片和塑料鏡片的組合，成像質量良好，并使得在可見光成像清晰的情況下無需調焦即可對紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達到百萬像素，即使在夜晚低照度下也能實現清晰明亮的監控畫面，實現日夜共焦功能。同時具備溫度補償功能，能夠達到在-30～+80℃環境下使用不跑焦。附圖說明圖1為本實用新型的光學結構示意圖。具體實施方式以下將結合具體實施例對本實用新型及其有益效果作進一步詳細的說明，但是，本實用新型的具體實施方式并不局限于此。如圖1所示，本實用新型提供的小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭，包括從物方到像方依次排列的第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3和第四透鏡4，第一透鏡1為雙凹負光焦度玻璃球面透鏡，第二透鏡2為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負光焦度塑料非球面透鏡；第三透鏡3和第四透鏡4的焦距與整個鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.04＜|f3/f|＜1.25；0.97＜|f4/f|＜1.11；其中，f是整個鏡頭的焦距；f3是第三透鏡3的焦距；f4是第四透鏡4的焦距。如此就可以達到小型化、高性能的目的。第一透鏡1與第二透鏡2通過隔圈緊配，第二透鏡2與第三透鏡3通過隔圈緊配，第三透鏡3與第四透鏡4通過soma緊配，soma即遮光片。第一透鏡1至第四透鏡4的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：-4.49≤f1≤-4.091.65≤n1≤1.72-76.82≤R1≤-52.562.35≤R2≤4.564.75≤f2≤5.481.78≤n2≤1.878.54≤R3≤12.82-12.82≤R4≤-9.58-3.20≤f3≤-2.521.45≤n3≤1.72-38.52≤R5≤-25.271.57≤R6≤2.532.65≤f4≤2.951.42≤n4≤1.632.12≤R7≤3.57-5.23≤R8≤-2.53上表中，“f”為焦距，“n”為折射率，“R”為曲率半徑，“-”號表示方向為負；其中，f1至f4分別對應于第一透鏡1至第四透鏡4的焦距；n1至n4分別對應于第一透鏡1至第四透鏡4的折射率；R1、R3、R5、R7分別對應于第一透鏡1至第四透鏡4的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8分別對應于第一透鏡1至第四透鏡4的遠離物方的一面的曲率半徑。定焦鏡頭的光學總長小于17.3mm。第三透鏡3和第四透鏡4滿足如下公式：其中：z為非球面透鏡沿光軸方向在高度為y的位置時，距非球面透鏡頂點的距離矢高，c＝1/R，R表示非球面透鏡面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數，參數A、B、C、D、E、F為高次非球面系數。實施例1如圖1所示，本實施例提供了一種小型化大視場高清無熱化定焦鏡頭，包括從物方到像方依次排列的第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3和第四透鏡4，第一透鏡1為雙凹負光焦度玻璃球面透鏡，第二透鏡2為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負光焦度塑料非球面透鏡。各透鏡的面型、曲率半徑R、鏡片厚度、鏡片間距、鏡片折射率nd和K值分別滿足以下條件(表1)：表1：各透鏡的物理參數面序號面型RDndK值1球面-60.250.451.692球面3.2516.34光闌平面PL0.103球面8.0801.301.834球面-8.0801.325非球面-25.670.971.6342.76非球面1.9960.06-0.8977非球面2.4781.451.53-0.5058非球面-2.9035.07-0.292表1中，“R”為曲率半徑，“-”號表示方向為負，上表同一面序號既有折射率數據nd，又有數據D的，數據D表示該透鏡軸心線處的厚度，同一面序號只有數據D而沒有折射率數據nd的，數據D表示該透鏡到下一透鏡面的間距。面序號1和2分別對應第一透鏡1的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號3和4分別對應第二透鏡2的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號5和6分別對應第三透鏡3的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號7和8分別對應第四透鏡4的朝向物方的面和朝向像方的面。表1中面序號為5、6、7和8的面為非球面，非球面鏡片滿足如下公式：其中：z為非球面透鏡沿光軸方向在高度為y的位置時，距非球面透鏡頂點的距離矢高，c＝1/R，R表示非球面透鏡面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數，參數A、B、C、D、E、F為高次非球面系數。本實施例中非球面面型參數見表2：表2：非球面面型參數面序號kABCDEF542.7-3.97E-022.53E-02-3.64E-023.17E-02-1.41E-022.470E-066-0.897-1.21E-02-6.25E-027.32E-02-4.07E-021.05E-02-1.05E-037-0.505-1.60E-03-6.50E-041.63E-04-1.23E-07-9.31E-072.96E-088-0.2926.96E-03-6.245E-037.50E-03-3.71E-031.23E-03-1.63E-04總之，本實用新型至少具有如下優點：首先，本實用新型采用2G2P玻塑結合的光學結構(即2片玻璃球面透鏡和2片塑料非球面透鏡)，充分發揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優勢，做到了低成本和高性能，塑料鏡片的成本遠低于玻璃球面鏡片，故而降低了成本；又由于本實用新型的第三透鏡3、第四透鏡4均采用了非球面鏡片，相比傳統的球面鏡片提高了性能。其次，本實用新型搭配720p、1/4英寸的芯片時能使可見光與紅外光下均達到720p的分辨率，同時，鏡頭總長小于或等于17.3mm，實現了小型化的需求，既降低了成本又保證了性能。再次，本實用新型通過合理使用玻璃鏡片和塑料鏡片的組合，成像質量良好，并使得在可見光成像清晰的情況下無需調焦即可對紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達到百萬像素，即使在夜晚低照度下也能實現清晰明亮的監控畫面，實現日夜共焦功能。同時具備溫度補償功能，能夠達到在-30～+80℃環境下使用不跑焦。根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。當前第1頁1 2 3