本發(fā)明屬于光學(xué)器件
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭。
背景技術(shù)：
：隨著全社會安防意識的提升，安防監(jiān)控系統(tǒng)越來越普及和高端，芯片在更新?lián)Q代，鏡頭的設(shè)計(jì)要求也在相應(yīng)的提升。像素是衡量一個鏡頭好壞的關(guān)鍵因素之一，而擁有4k即800萬像素芯片的時代已經(jīng)到來，市場上占主流的四五百萬像素的鏡頭已經(jīng)不能滿足擁有4k分辨率的芯片，提高鏡頭像素同時兼顧其他性能和成本成為了鏡頭設(shè)計(jì)者新的挑戰(zhàn)。提高鏡頭分辨率一般可以采用更多枚鏡片或者縮小通光孔徑，但會造成成本的增加或者通光量的不足，因此成本與性能難以平衡。有鑒于此，確有必要提供一種小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭，其為4mm的定焦鏡頭，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優(yōu)勢，采用4G3P玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，鏡頭擁有4k的分辨率，同時通光孔徑較大，F(xiàn)值為2.0，視場角廣，為140度，光學(xué)總長小于22.2mm，體積小巧。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭，其為4mm的定焦鏡頭，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優(yōu)勢，采用4G3P玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，鏡頭擁有4k的分辨率，同時通光孔徑較大，F(xiàn)值為2.0，視場角廣，為140度，光學(xué)總長小于22.2mm，體積小巧。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭，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、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡，所述第一透鏡為凸凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，所述第二透鏡為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，所述第三透鏡為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，所述第四透鏡為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，所述第五透鏡為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，所述第六透鏡為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，所述第七透鏡為凹凸負(fù)光焦度玻璃球面透鏡；所述第二透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的焦距與整個鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.48＜|f2/f|＜1.87；1.47＜|f4/f|＜1.9；1.25＜|f5/f|＜1.68；其中，f是整個鏡頭的焦距；f2是所述第二透鏡的焦距；f4是所述第四透鏡的焦距，f5是所述第五透鏡的焦距。作為本發(fā)明小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第二透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡之間的焦距之間存在如下關(guān)系：0.62＜|f2/f4|＜1.05；1.11＜|f4/f5|＜1.38；其中，f2是所述第二透鏡的焦距；f4是所述第四透鏡的焦距，f5是所述第五透鏡的焦距。作為本發(fā)明小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第四透鏡和所述第五透鏡通過soma緊配，所述第六透鏡與所述第七透鏡直接粘合。作為本發(fā)明小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，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隔圈緊配，所述第四透鏡與所述第五透鏡通過隔圈緊配。作為本發(fā)明小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡至所述第七透鏡的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：上表中，“f”為焦距，“n”為折射率，“R”為曲率半徑，“-”號表示方向?yàn)樨?fù)；其中，f1至f7分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的焦距；n1至n7分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的折射率；R1、R3、R5、R7、R9、R11和R13分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8、R10、R12和R14分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。作為本發(fā)明小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述定焦鏡頭的光學(xué)總長小于22.2mm。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，本發(fā)明采用4G3P玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)(即4片玻璃球面透鏡和3片塑料非球面透鏡)，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優(yōu)勢，做到了低成本和高性能，塑料鏡片的成本遠(yuǎn)低于玻璃球面鏡片，故而降低了成本；又由于本發(fā)明的第二透鏡、第四透鏡和第五透鏡均采用了非球面鏡片，相比傳統(tǒng)的球面鏡片提高了性能。其次，本發(fā)明為4mm的定焦鏡頭，鏡頭擁有4k的分辨率，同時通光孔徑較大，F(xiàn)值為2.0，視場角廣，為140度，光學(xué)總長小于22.2mm，體積小巧。再次，本發(fā)明通過合理使用玻璃鏡片和塑料鏡片的組合，成像質(zhì)量良好，并使得在可見光成像清晰的情況下無需調(diào)焦即可對紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達(dá)到8百萬像素，即使在夜晚低照度下也能實(shí)現(xiàn)清晰明亮的監(jiān)控畫面，實(shí)現(xiàn)日夜共焦功能，同時能夠達(dá)到在-30～+80℃環(huán)境下使用不跑焦。附圖說明圖1為本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但是，本發(fā)明的具體實(shí)施方式并不局限于此。如圖1所示，本發(fā)明提供的小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭，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、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6和第七透鏡7，第一透鏡1為凸凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，第二透鏡2為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第五透鏡5為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，第六透鏡6為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第七透鏡7為凹凸負(fù)光焦度玻璃球面透鏡；第二透鏡2、第四透鏡4和第五透鏡5的焦距與整個鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.48＜|f2/f|＜1.87；1.47＜|f4/f|＜1.9；1.25＜|f5/f|＜1.68；其中，f是整個鏡頭的焦距；f2是第二透鏡2的焦距；f4是第四透鏡4的焦距，f5是第五透鏡5的焦距。第二透鏡2、第四透鏡4和第五透鏡5之間的焦距之間存在如下關(guān)系：0.62＜|f2/f4|＜1.05；1.11＜|f4/f5|＜1.38；其中，f2是第二透鏡2的焦距；f4是第四透鏡4的焦距，f5是第五透鏡5的焦距。第四透鏡4和第五透鏡5通過soma緊配，第六透鏡6與第七透鏡7直接粘合。soma為遮光片，由于第六透鏡6與第七透鏡7直接粘合，因此本發(fā)明為六組七片透鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)。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通過隔圈緊配，第四透鏡4與第五透鏡5通過隔圈緊配。第一透鏡1至第七透鏡7的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：上表中，“f”為焦距，“n”為折射率，“R”為曲率半徑，“-”號表示方向?yàn)樨?fù)；其中，f1至f7分別對應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的焦距；n1至n7分別對應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的折射率；R1、R3、R5、R7、R9、R11和R13分別對應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8、R10、R12和R14分別對應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。定焦鏡頭的光學(xué)總長小于22.2mm。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例提供了小型玻塑混合無熱化定焦鏡頭，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、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6和第七透鏡7，第一透鏡1為凸凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，第二透鏡2為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第五透鏡5為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，第六透鏡6為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第七透鏡7為凹凸負(fù)光焦度玻璃球面透鏡。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(shù)面序號面型RDndK值1球面50.140.51.562球面3.471.863非球面-9.570.631.532.34非球面5.270.9845.25球面6.353.351.876球面-11.240.53stop平面infinity0.157非球面-17.251.651.63-12.68非球面6.250.186.29非球面6.471.561.614.210非球面-5.360.19.511球面5.473.41.5412球面-3.240.51.8813球面-3.240.51.8814球面-5.366.8表1中，“R”為曲率半徑，“-”號表示方向?yàn)樨?fù)，上表同一面序號既有折射率數(shù)據(jù)nd，又有數(shù)據(jù)D的，數(shù)據(jù)D表示該透鏡軸心線處的厚度，同一面序號只有數(shù)據(jù)D而沒有折射率數(shù)據(jù)nd的，數(shù)據(jù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)第四透鏡4的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號9和10分別對應(yīng)第五透鏡5的朝向物方的面和朝向像方的面，面序號11和12分別對應(yīng)第六透鏡6的朝向物方的面和朝向像方的面，面序號13和14分別對應(yīng)第七透鏡7的朝向物方的面和朝向像方的面。表1中面序號為3、4、7、8、9和10的面為非球面，非球面鏡片滿足如下公式：其中：其中z為非球面沿光軸方向在高度為r的位置時，距非球面頂點(diǎn)的距離矢高。C＝1/R，R表示面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數(shù)，參數(shù)a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8為高次非球面系數(shù)。本實(shí)施例中非球面面型參數(shù)見表2：表2：非球面面型參數(shù)面序號：3面序號：4面序號：7面序號：8面序號：9面序號：10α1參數(shù)2.58E-0033.22E-003-5.14E-0045.27E-0049.68E-0049.74E-003α2參數(shù)-3.27E-0049.27E-0044.27E-0043.17E-005-8.74E-0046.27E-004α3參數(shù)5.27E-0055.24E-006-3.27E-0056.28E-0062.39E-005-8.27E-006α4參數(shù)3.14E-0043.27E-0064.27E-006-9.28E-0069.27E-0079.27E-006α5參數(shù)5.38E-007-7.21E-0075.14E-0075.27E-0061.72E-0058.27E-008α6參數(shù)000000α7參數(shù)000000α8參數(shù)000000總之，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，本發(fā)明采用4G3P玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)(即4片玻璃球面透鏡和3片塑料非球面透鏡)，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優(yōu)勢，做到了低成本和高性能，塑料鏡片的成本遠(yuǎn)低于玻璃球面鏡片，故而降低了成本；又由于本發(fā)明的第二透鏡2、第四透鏡4和第五透鏡5均采用了非球面鏡片，相比傳統(tǒng)的球面鏡片提高了性能。其次，本發(fā)明為4mm的定焦鏡頭，鏡頭擁有4k的分辨率，同時通光孔徑較大，F(xiàn)值為2.0，視場角廣，為140度，光學(xué)總長小于22.2mm，體積小巧。再次，本發(fā)明通過合理使用玻璃鏡片和塑料鏡片的組合，成像質(zhì)量良好，并使得在可見光成像清晰的情況下無需調(diào)焦即可對紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達(dá)到8百萬像素，即使在夜晚低照度下也能實(shí)現(xiàn)清晰明亮的監(jiān)控畫面，實(shí)現(xiàn)日夜共焦功能，同時能夠達(dá)到在-30～+80℃環(huán)境下使用不跑焦。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。當(dāng)前第1頁1 2 3