具有玻塑混合结构的定焦镜头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于镜头技术领域，尤其设及一种具有玻塑混合结构的定焦镜头。
【背景技术】
[0002] 8.0mm定焦镜头在安防监控镜头行业属于比较常用的镜头。目前常见的高清8mm定 焦镜头通常具备6枚玻璃镜片F2.0的相对孔径，但可见光与红外光共焦成像性能不能尽都 如人意，往往可见光可W达到二百万像素甚至Ξ百万像素 W上但红外成像分辨率只能达到 百万像素。由于焦距相对较长所W在设计上可见光与近红外共焦成像较难达成，通常使用 全玻璃镜片设计的8.0mm定焦镜头想要达成可见光与近红外光共焦成像的指标需采用如下 几种手段：
[0003] 第一，采用特殊玻璃；
[0004] 第二，增加镜片数量；
[000引第Ξ，缩小通光孔径；
[0006] 第四，降低可见光成像指标。
[0007] 采用特殊玻璃、增加镜片数量等手段固然会提升镜头的性能，但随之而来的是成 本的增加。采用缩小通光孔径、降低可见光成像指标等措施虽然可W使成本降低，但是会导 致镜头成像质量下降。由此可见采用全玻璃镜片设计时，可见光与红外光共焦成像镜头无 法在成本与性能上直接取得平衡。
[0008] 而且对于8.0mm定焦镜头而言，尚需要解决W下技术难题：
[0009] 第一，可见光与红外光焦距相同。
[0010] 监控镜头在白天和夜晚均处于工作状态，白天的照明采用的主要是自然光，因此 白天被摄物所发出的光线主要是可见光，而夜晚则需要使用红外光辅助照明，因此夜晚被 摄物发出的光线主要是红外光或者由红外光和可见光组成的混合光线。而由于可见光(波 长W550nm为例）与红外光(波长W85化m为例)在同一种光学玻璃、光学塑胶中的折射率不 一样，运往往会导致可见光的焦点位置与红外光的焦点位置不一样，也就是说通过镜头成 像之后可见光成像清晰的位置与红外光成像清晰的位置不一样。运样就导致了市面上的普 通监控镜头很难兼顾白天和夜晚的成像清晰。
[0011] 第二，当环境溫度变化的时候镜头不需要重新调焦就能保证成像清晰。
[0012] 监控镜头广泛用于室内、室外，一年365天每天24小时处于工作状态，镜头所处的 环境溫度变化巨大。监控镜头典型的工作溫度要求是-30°C~80°C，镜头必须保证在运溫 差达到120多摄氏度的范围内、在不进行重新调焦的情况下成像仍然跟20°C(常溫)一样清 晰。
[0013] 由于镜片材质的折射率会受溫度影响而发生变化，镜片尺寸、镜筒材质、镜座材质 会随着溫度的变化而热胀冷缩，运些因素导致普通监控镜头在高低溫环境下会出现不同的 成像后焦(后截距），称作镜头成像的溫度漂移。
[0014] 有鉴于此，确有必要提供一种具有玻塑混合结构的定焦镜头，其通过合理组合玻 璃透镜和塑胶透镜可实现大孔径(FI.8)，成像质量良好，并使得红外在不重新聚焦的前提 下亦能达到Ξ百万像素，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的监控画面，同时具有溫 度补偿功能，在-30°C~80°C的环境下使用也不会跑焦。 【实用新型内容】
[0015] 本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足，而提供一种具有玻塑混合结构的 定焦镜头，其通过合理组合玻璃透镜和塑胶透镜可实现大孔径(F1.8)，成像质量良好，并使 得红外在不重新聚焦的前提下亦能达到Ξ百万像素，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明 亮的监控画面，同时具有溫度补偿功能，在-30°C~80°C的环境下使用也不会跑焦。
[0016] 为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0017] -种具有玻塑混合结构的定焦镜头(8.0mm定焦镜头），包括从物方到像方依次排 列的第一透镜、第二透镜、第Ξ透镜、第四透镜和第五透镜，所述第二透镜、所述第Ξ透镜和 所述第四透镜均采用塑胶非球面镜片，所述第一透镜和所述第五透镜为玻璃球面透镜；
[0018] 所述第一透镜为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜为凹凸正光焦度透镜，所述第 Ξ透镜为双凸正光焦度透镜，所述第四透镜为双凹负光焦度透镜，所述第五透镜为双凸正 光焦度透镜；
[0019] 所述第二透镜、所述第Ξ透镜和所述第四透镜的焦距与整个镜头的焦距的比值满 足W下条件：
[0020] 4.7<怕处|<5.3;
[0021 ] 0.85<|f3/f|<1.25；
[0022] 0.40<|f4/f|<0.51；
[0023] 其中，f是整个镜头的焦距;f2是所述第二透镜的焦距;f3是所述第Ξ透镜的焦距； f4是所述第四透镜的焦距。
[0024] 塑胶镜片的成本远低于玻璃球面镜片，故而降低了成本;又由于本实用新型的第 二透镜、第Ξ透镜和第四透镜均采用了非球面镜片，相比传统的球面镜片提高了性能;更重 要的是，本实用新型在采用了塑胶非球面镜片的情况下，确保了镜头最佳分辨率成像位置 的极低溫度漂移。
[0025] 相对于现有技术，本实用新型使用两片玻璃球面透镜和Ξ片塑胶非球面透镜的五 片式光学结构，能够实现可见光和红外光同时达到Ξ百万像素的分辨率、F1.8的相对孔径 W及光学总长小于21mm等指标，成像质量好，并使得红外在不重新聚焦的前提下亦能达到 Ξ百万像素的分辨率，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的监控画面，而且具备溫度 补偿功能，在-30°C~80°C的环境下使用也不会跑焦，也就是说，本实用新型具备日夜同焦 功能，即在可见光成清晰像的情况下无需调焦即可对红外光清晰成像。而且本实用新型成 本低，从而可W在成本和性能上取得平衡，市场前景广泛。
[0026] 作为本实用新型具有玻塑混合结构的定焦镜头的一种改进，所述第一透镜至所述 第五透镜的焦距、折射率和曲率半径满足W下条件：
[0027]
[0028] 上表中，吁"为焦距，V'为折射率，"R"为曲率半径，号表示方向为负；
[0029] 其中，fl至巧分别对应于第一透镜至第五透镜的焦距;nl至n5分别对应于第一透 镜至第五透镜的折射率;31、33、1?5、1?7、1?9分别对应于第一透镜至第五透镜的靠近物方的一 面的曲率半径，32、1?4、1?6、1?8、1?10分别对应于第一透镜至第五透镜的远离物方的一面的曲 率半径。
[0030] 作为本实用新型具有玻塑混合结构的定焦镜头的一种改进，所述第一透镜和所述 第二透镜紧靠装配，所述第二透镜和所述第Ξ透镜通过第一隔圈紧配。
[0031] 作为本实用新型具有玻塑混合结构的定焦镜头的一种改进，所述第Ξ透镜和所述 第四透镜通过第二隔圈紧配，所述第四透镜和所述第五透镜通过第Ξ隔圈紧配。
[0032] 作为本实用新型具有玻塑混合结构的定焦镜头的一种改进，所述第Ξ透镜和所述 第四透镜之间设置有光阔。
[0033] 作为本实用新型具有玻塑混合结构的定焦镜头的一种改进，根据非球面方程式：
[0034]
[0035] 所述第四透镜满足如下关系：
[0036]
[0037] 总之，本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：
[0038] 第一，本实用新型做到了可见光与红外光共焦，在按照本实用新型所提出的透镜 组合、材料组合的前提下，本实用新型的镜头对可见光UOOnm~65化m)成像的位置与红外 光(850nm)的成像的位置达到重合。
[0039] 第二，本实用新型具有溫度补偿功能，在按照本实用新型所提出的透镜组合、材料 组合的前提下，本实用新型的镜头保证了-30°C~80°C溫度范围内镜头的最佳分辨率成像 位置不变。
[0040] 第Ξ，本实用新型采用了塑胶镜片，做到了低成本和高性能，本实用新型的第二透 镜、第Ξ透镜、第四透镜采用了塑胶非球面镜片，塑胶镜片的成本远低于玻璃球面镜片，故 而降低了成本;又由于本实用新型的第二透镜、第Ξ透镜、第四透镜均采用了非球面镜片， 相比传统的球面镜片提高了性能。
【附图说明】
[0041 ]图1为本实用新型的结构示意图。
[0042] 图2为本实用新型的光路图。
【具体实施方式】
[0043] W下将结合具体实施例对本实用新型及其有益效果作进一步详细的说明，但是， 本实用新型的【具体实施方式】并不局限于此。
[0044] 如图1和图2所示，本实用新型提供的一种具有玻塑混合结构的8.0mm定焦镜头，包 括从物方到像方依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第Ξ透镜3、第四透镜4和第五透镜5,第 二透镜2、第Ξ透镜3和第四透镜4均采用塑胶非球面镜片，第一透镜1和第五透镜5为玻璃球 面透镜；