本发明涉及一种2.8mm的高清日夜共焦镜头。
背景技术：
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目前市场上有多种2.8mm定焦镜头应用于安防系统中，市场需求量大。传统的2.8mm镜头通常为全玻璃镜片，且由于视场角很大，故成本较高。随着技术的发展人们对清晰度的要求越来越高，高分辨率的芯片层出不全，而在现在安防行业中，鲜有真正意义上的低成本高像质大广角定焦镜头；同时，按传统的思路，为了提高分辨率一般有两种办法：一是采用较少的镜片缩小通光孔径，二是采用更多的镜片。采用更多的镜片固然会提升镜头的性能，但随之而来的是成本的增加；采用缩小通光孔径虽然可以使成本降低，但是会导致镜头成像质量下降。
技术实现要素：
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本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种2.8mm的高清日夜共焦镜头，不仅结构简单、成本低，而且成像效果好。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种2.8mm的高清日夜共焦镜头，包括主镜筒及设置在主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向自左向右依次设置的光焦度为负的前组镜片a、光阑以及光焦度为正的后组镜片b，所述前组镜片a包括弯月形负透镜a-1、塑料非球面透镜a-2以及弯月形正透镜a-3；所述后组镜片b包括塑料非球面透镜b-1、塑料非球面透镜b-2以及双凸透镜b-3。
进一步的，所述前组镜片a与后组镜片b之间的空气间隔为2.8mm。
进一步的，所述前组镜片a中弯月形负透镜a-1与塑料非球面透镜a-2之间的空气间隔为2.2mm；塑料非球面透镜a-2与弯月形正透镜a-3之间的空气间隔为1mm。
进一步的，所述后组镜片b中塑料非球面透镜b-1与塑料非球面透镜b-2之间的空气间隔为0.05mm；塑料非球面透镜b-2与双凸透镜b-3之间的空气间隔为0.53mm。
进一步的，所述后组镜片b的后方设置有玻璃片。
进一步的，所述弯月形正透镜a-3与塑料非球面透镜b-1之间设置有第一隔圈；所述塑料非球面透镜b-2与双凸透镜b-3之间设置有第二隔圈。
进一步的，所述主镜筒为塑料材质。
与现有技术相比，本发明具有以下效果：
（1）本发明结构精简、合理，具备良好的可见光成像性能以及实现日夜共焦；
（2）光路总长较短，镜头的体积小；后焦大，可以与多种接口的摄像机配合使用；
（3）所用的镜片为玻塑混合，降低了加工以及材料成本；
（4）主镜筒采用塑料材质，使得镜头更加轻巧。
附图说明：
图1是本发明实施例的光学结构示意图；
图2是本发明实施例的机械结构示意图；
图3是本发明实施例中在可见光下的mtf函数值；
图4是本发明实施例中在夜视下的mtf函数值。
图中：
1-弯月形负透镜a-1；2-塑料非球面透镜a-2；3-弯月形正透镜a-3；4-塑料非球面透镜b-1；5-塑料非球面透镜b-2；6-双凸透镜b-3；7-玻璃盖板；8-主镜筒；9-第一隔圈；10-第二隔圈；11-光阑。
具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-2所示，本发明一种2.8mm的高清日夜共焦镜头，包括主镜筒及设置在主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向自左向右依次设置的光焦度为负的前组镜片a、光阑以及光焦度为正的后组镜片b，所述前组镜片a包括弯月形负透镜a-1、塑料非球面透镜a-2以及弯月形正透镜a-3；所述后组镜片b包括塑料非球面透镜b-1、塑料非球面透镜b-2以及双凸透镜b-3。
本实施例中，所述前组镜片a与后组镜片b之间的空气间隔为2.8mm。采用前组镜片a为负光焦度，后组镜片b为正光焦度，以实现前后补偿的目的。整个镜头保证镜头折射率和光焦度近似比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。
本实施例中，所述前组镜片a中弯月形负透镜a-1与塑料非球面透镜a-2之间的空气间隔为2.2mm；塑料非球面透镜a-2与弯月形正透镜a-3之间的空气间隔为1mm。
本实施例中，所述后组镜片b中塑料非球面透镜b-1与塑料非球面透镜b-2之间的空气间隔为0.05mm；塑料非球面透镜b-2与双凸透镜b-3之间的空气间隔为0.53mm。
本实施例中，所述后组镜片b的后方设置有玻璃片。
本实施例中，所述弯月形正透镜a-3与塑料非球面透镜b-1之间设置有第一隔圈，第一隔圈用以保证弯月形正透镜a-3与塑料非球面透镜b-1的空气间隔及光轴装配，第一隔圈内部采用内勾式设计能够有效解决镜头杂散光问题，通过对光阑位置的内孔尺寸管控，能够保证镜头的通光孔径。所述塑料非球面透镜b-2与双凸透镜b-3之间设置有第二隔圈，第二隔圈用以保证塑料非球面透镜b-2与双凸透镜b-3的空气间隔及其光轴装配，同时对无效光线进行拦截与吸收，第二隔圈内部采用台阶设计能够有效解决镜头杂散光问题。
本实施例中，所述主镜筒为特殊塑料材质，并通过模具直接注塑成型，具有尺寸精度高、批次一致性和稳定性好、成型效率高、重量轻等优点。主镜筒内部各阶梯的内径需要严格按照图纸公差加工外，各阶梯之间的同轴度也是确保成像品质的重要因素，即隔圈与镜片接触的平面要有精确的垂直度与同轴度来保证镜片装配的准确性，使其与镜片配合紧密,保证镜片光轴的一致性。主镜筒采用高温熔着工艺将整组镜片与隔圈固定在一起，保证了成像品质，具有一定防水和防震动效果。该镜筒还采用m12x0.5-4h的接口方式，以匹配客户摄像机的使用要求。
本发明整体机械结构轻巧,满足总体体积小的原则,且为了配合精度，所有隔圈均采用精密数控加工设备进行加工，主镜筒采用模具注塑成型，保证各机械件、镜片配合的精确性与稳定性。
本实施例中，各镜片的参数如下表：
本实施例中，该光学系统可实现的技术指标如下：
焦距：f′=2.8mm；
相对孔径f=2.0；
视场角：2w≥142°(像方像视场2η′≥ф7.2mm)；
畸变：＜-58%；
分辨率：可与800万像素高分辨率ccd或cmos摄像机适配；
光路总长∑≤23mm，光学后截距l’≥5mm；
适用谱线范围：480nm～850nm。
本实施例中，从附图3～4可知，可见光成像时，中心视场120线对处接近0.8，边缘视场120线对处接近0.45,mtf曲线下降较为缓慢，成像具有良好的对比度与分辨率，不同视场mtf差别不大；红外成像时是采用0.85μm波长，在可见光成像清晰的情况下，中心视场120线对处mtf大于0.45，实现了日夜共焦，且能够有高清的像质。
本发明的优点在于：
（1）从技术指标可知，光路总长较短，镜头的体积小；后焦大，可以多种接口的摄像机配合使用；
（2）该镜头外部结构采用塑料材质主镜筒，使得镜头更加轻巧；
（3）前组镜片负光焦度，后组镜片正光焦度，保证在高低温环境仍可正常使用；
（4）选用高折射、低色散的火石玻璃与高折射率高色散的冕牌玻璃来消色差以及消像散；
（5）本发明所用的镜片为玻塑混合，降低了加工以及材料成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。