一种安防监控镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种4片式可见、红外共焦安防监控镜头，包括沿光线入射方向依次设置的双凹负光焦度的第一透镜、双凸正光焦度的第二透镜、双凹负光焦度的第三透镜、双凸正光焦度的第四透镜；该镜头采用负，正，负，正4组4片式结构，通过合理分配光焦度，使得每一镜片的光焦度都在合理区间，最大程度降低了公差敏感度；使得镜片以及相关结构件的加工比较容易，降低了制造成本；具有F2相对孔径，能够实现最大1/2.7″的成像面，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的画面。同时，控制塑胶非球面镜片正负焦距比在±5％以内，决定了本实用新型可完全承受?30℃～70℃的高低温环境，即在?30℃～70℃的高低温环境下，红外不离焦。
【专利说明】
一种安防监控镜头
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种安防镜头，特指一种4片式可见、红外共焦安防监控镜头。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的迅猛发展，人们对安防也有了更高层次的认识，监控镜头随即诞 生。近年来，监控镜头已经成为安防行业的一大主力军，推动者安防行业不断前进并且迅速 发展。镜头的种类也随着安防市场的不断壮阔而日益丰富。定焦镜头除了利用其高画质、大 光圈、成像质量稳定等诸多优点一直走在安防监控镜头的前沿。
[0003] 与变焦镜头相比，设计、制造简单，拍摄的运动物体的图像清晰稳定，对焦准确，画 面细腻，颗粒感轻微，测光准确这一系列优势使之在安防监控行业占据一线地位。为了满足 镜头高清的同时，可见与红外共焦，高低温条件下红外不离焦，传统的定焦镜头往往镜片个 数较多，造成镜头体积和重量庞大，在浪费人力物力的同时，使用更不方便。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种4片式，可见、红外共焦安防监控镜头，解决了以上 传统定焦镜头的问题，尤其是高低温环境条件下红外不共焦的问题。
[0005] -种可见、红外共焦监控镜头，第一透镜为双凹的玻璃球面，第二透镜为双凸的 玻璃球面，第三透镜为双凹的塑胶非球面，第四透镜为双凸的塑胶非球面，光阑位于第二透 镜和第三透镜之间。该镜头的四片透镜的焦距、折射率及共八个曲面的曲率半径分别满足 以下条件：
[0007]其中，"f"是焦距，"η"是折射率，"R"是曲率半径，号表示方向为负，下标代表透 镜的序号。
[0008] 如上所述的一种可见、红外共焦监控镜头，第一透镜与第二透镜通过隔圈间隔，且 光轴处的轴向间距为6.131mm;第二透镜与第三透镜通过隔圈间隔，且光轴处的轴向间距为 1.935mm;第三透镜与第四透镜通过隔圈间隔，且光轴处轴向间距为0.078mm。
[0009] 如上所述的一种可见、红外共焦安防监控镜头，体积小，重量轻。本实用新型第三 透镜和第四透镜采用塑胶材料。以往的玻璃透镜体积和重量都比较大。本实用新型第三透 镜和第四透镜采用塑胶材料，塑胶镜片具有体积和重量小的特点。
[0010]如上所述的一种可见、红外共焦安防监控镜头，第三透镜和第四透镜采用非球面 设计。其非球面形状均满足方程：
[0012]上式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同）， k为圆锥二次曲线系数。当k<-l时面形曲线为双曲线，等于k = -l时为抛物线，-l<k<0时 面形曲线为椭圆，k = 0时面形曲线为圆形，k>0时面形曲线为扁圆形。〇1至〇8分别表示各径 向坐标所对应的系数，通过以上参数可以精确设定透镜前后两面非球面的面型尺寸。其非 球面相关参数列于下表：
[0014] 非球面镜片的表面形状比球面更复杂，曲线是从镜片的中心一直弯曲至镜片的边 缘，在有效减小各种像差的同时，进一步缩小透镜的口径和厚度。
[0015] 如上所述的一种可见、红外共焦安防监控镜头，其特征在于在-30°c~70°C的高低 温环境下，红外不离焦。本实用新型塑胶非球面镜片正负焦距比-l.l<fVf 3<-0.95,决定 了本实用新型可完全承受_30°C~70°C的高低温环境，即在-30°C~70°C的高低温环境下， 红外不离焦。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的4片式可见、红外共焦安防监控镜头的各透镜的组装图；
[0017] 图2为图1的4片式可见、红外共焦安防监控镜头的各透镜的光学系统图；
[0018]图3为本实用新型的离焦曲线图；
[0019] 图4为本实用新型在低温-30°C环境下的MTF图；
[0020] 图5为本实用新型在常温20°C环境下的MTF图；
[0021]图6为本实用新型在高温70 °C环境下的MTF图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理 解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。 另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部 内容。
[0023] 参考图1和图2所示的一种4片式可见、红外共焦安防监控镜头，包括沿光线入射方 向依次设置的双凹负光焦度的第一透镜L1、双凸正光焦度的第二透镜L2、双凹负光焦度的 第三透镜L3、双凸正光焦度的第四透镜L4,第一透镜L1与第二透镜L2通过隔圈间隔，且光轴 处的轴向间距为6.131mm;第二透镜L2与第三透镜L3通过隔圈间隔，且光轴处的轴向间距为 1 · 935mm;第三透镜L3与第四透镜L4通过隔圈间隔，且光轴处的轴向间距为0 · 078mm;光阑T 位于第二透镜L2与第三透镜L3之间，且与第三透镜L3轴向间隔为分别对应 各透镜的曲率半径。
[0024]在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的指标：①焦距f = 4mm，②相对孔径F# = 2,③像面尺寸1/2.7〃，④视场角2 ω= 105.8°，⑤光学总长22.3mm，⑥ 机械后焦5.9_。
[0025]在本实施例中，-l.l<f4/f3<-0.95(塑胶非球面镜片正负焦距比），决定了本实用 新型可完全承受-30 °C~70 °C的高低温环境，即在-30 °C~70 °C的高低温环境下，保证了红 外不离焦。从图3可看出无离焦，图4、图5和图6,进一步证明在-30°C~70°C高低温环境下， 系统可见与红外共焦，无离焦现象。
[0026]以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型 的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范 围之内。
【主权项】
1. 一种安防监巧镜头，其特征在于，所述监巧镜头包含束一透镜、束^透镜、束二透镜 和第四透镜，其中，第一透镜为双凹的玻璃球面，第二透镜为双凸的玻璃球面，第Ξ透镜为 双凹的塑胶非球面，第四透镜为双凸的塑胶非球面，所述第四透镜的光阔位于第二透镜和 第Ξ透镜之间，其中，所述第Ξ透镜的正负焦距巧和第四透镜的正负焦距f4比值为-1.1至- 0.95,且包含端点值。2. 根据权利要求1所述的监控镜头，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜通过一 隔圈间隔，且所述第一透镜与第二透镜光轴处的轴向间距为6.131mm;所述第二透镜与所述 第Ξ透镜通过一隔圈间隔，且所述第二透镜与所述第Ξ透镜的光轴处的轴向间距为 1.935mm;所述第Ξ透镜与所述第四透镜通过一隔圈间隔，且所述第Ξ透镜与所述第四透镜 的光轴处轴向间距为0.078mm;所述第四透镜的光阔与第Ξ透镜轴向间隔为0.129mm。3. 根据权利要求1所述的监控镜头，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第Ξ透镜和 第四透镜的焦距、折射率及所述第一、第二透镜曲面的曲率半径分别满足W下条件：其中，吁"是焦距，V'是折射率，"R1"和"R2"是第一透镜的两侧曲率半径，"R3"和"R4" 是第二透镜的两侧曲率半径，"-"号表示方向为负。4. 根据权利要求1所述的监控镜头，其特征在于，所述第Ξ透镜和第四透镜采用塑胶材 料。5. 根据权利要求1所述的监控镜头，其特征在于，所述第Ξ透镜和第四透镜的非球面形 状均满足方程：上式中，参数C为半径所对应的曲率，y为径向坐标，k为圆锥二次曲线系数，当k<-l时 面形曲线为双曲线，等于k = -l时面形曲线为抛物线，-l<k<0时为楠圆，k = 0时面形曲线 为圆形，k>0时面形曲线为扁圆形，αι至as分别表示各径向坐标所对应的系数，通过W上参 数精确设定透镜前后两面非球面的面型尺寸，其非球面相关参数列于下表：其中，所述R3面和R4面为第二透镜的两侧曲面，所述R5和R6为第Ξ透镜的两侧曲面。
【文档编号】G02B1/04GK205679846SQ201620340929
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月21日 公开号201620340929.3, CN 201620340929, CN 205679846 U, CN 205679846U, CN-U-205679846, CN201620340929, CN201620340929.3, CN205679846 U, CN205679846U
【发明人】汤熙斌, 曹杏, 胡长涛
【申请人】凤凰光学安防（上海）有限公司