全彩夜视内聚焦镜头的制作方法

本发明涉及的是一种光学器件领域的技术，具体是一种全彩夜视内聚焦镜头。
背景技术：
：夜间的安防日渐重要，这一现象使得安防行业对监控镜头的夜间成像能力的要求越来越高。现有技术通常采用红外成像技术来解决夜间成像能力不足的问题，在夜间环境光照过低时开启红外灯补光，使用红外模式进行拍摄。运用红外成像存在以下问题：只有黑白影像，没有色彩信息；易受热源影响；摄像机红外模组发热严重，限制使用环境和成像性能；红外成像技术需要红外灯进行补光，从而增加了器件的体积和成本。目前已有的全彩夜视镜头由于光圈过大的原因，性能往往较差，难以满足现阶段安防行业的使用要求。技术实现要素：本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种全彩夜视内聚焦镜头，光圈为0.6的内聚焦镜头，使用双胶合-光圈-三胶合的结构，解决了色差和成像质量差的问题。本发明是通过以下技术方案实现的：本发明从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜和带有光阑的具有正光焦度的第三透镜组。所述的内聚焦镜头的总焦距的范围为(30,40)mm。所述的第二透镜为一枚活动设置的凸透镜以调节内聚焦，其焦距与总焦距的比值的范围为(4,10)。所述的第三透镜组包括：至少一枚双胶合镜片、一枚三胶合镜片和光阑，其中：光阑位于双胶合镜片和三胶合镜片之间。所述的第三透镜组的最后一枚镜片的焦距的范围为(-0.01,0.01)mm。所述的双胶合镜片依次由一枚凸透镜和一枚凹透镜胶合而成，其折射率的范围为(1.4,1.5)。所述的三胶合镜片由两枚凸透镜和一枚凹透镜组成，且凹透镜位于两枚凸透镜之间，靠近物侧的凸透镜的阿贝数为(81,96)。技术效果与现有技术相比，本发明能使光圈达到0.6，使夜间的彩色监控成像水平大幅提升；使用了双胶合-光圈-三胶合的结构，成像质量得到大幅提升；采用第二透镜组单镜片聚焦，不仅解决了全彩夜视镜头景深的问题，使得使用距离能够达20m到无穷远的范围，还解决了聚焦群马达驱动力不够的问题。相较于红外补光器件，本发明则大大减小了器件体积及成本。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例1的性能示意图；图3为实施例2的结构示意图；图4为实施例2的性能示意图；图5为实施例3的结构示意图；图6为实施例3的性能示意图；图中：第一透镜g1、第二透镜g2、第三透镜组g3、光阑stp、保护玻璃cg、成像面img、双胶合镜片l301、三胶合镜片l302、第三镜片l303、第四镜片l304、第五镜片l305、双胶合前镜片l3011、双胶合后镜片l3012、三胶合前镜片l3021、三胶合中镜片l3022、三胶合后镜片l3023、第五镜片前镜片l3051、第五镜片后镜片l3052、第一透镜前镜片g11、第一透镜后镜片g12、第三镜片前镜片l3031、第三镜片后镜片l3032、第四镜片前镜片l3041、第四镜片后镜片l3042；图7为实施例效果示意图；图中：f0.68，亮度为0.04lux；图8为实施例效果示意图；图中：f1.17，亮度为0.04lux；图9为实施例效果示意图；图中：f1.4，亮度为0.04lux。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜g1、具有正光焦度的第二透镜g2和带有光阑stp的具有正光焦度的第三透镜组g3。所述的第一透镜g1为一枚凸透镜。所述的第二透镜g2为一枚活动设置的凸透镜以调节镜头的内聚焦。所述的第三透镜组g3依次包括：具有负光焦度的双胶合镜片l301、光阑stp、具有正光焦度的三胶合镜片l302、具有正光焦度的第三镜片l303、具有正光焦度的第四镜片l304和具有负光焦度的第五镜片l305。所述的第三透镜组g3和成像面img之间设有保护玻璃cg。所述的双胶合镜片l301依次由一枚具有正光焦度的双胶合前镜片l3011和一枚具有负光焦度的双胶合后镜片l3012胶合而成。所述的三胶合镜片l302依次由一枚具有正光焦度的三胶合前镜片l3021、一枚具有负光焦度的三胶合中镜片l3022和一枚具有正光焦度的三胶合后镜片l3023胶合而成。所述的第五镜片l305为两枚凸透镜组成的胶合镜片，该两枚凸透镜分别为第五镜片前镜片l3051和第五镜片后镜片l3052。以下，示出本实施例的各种数据数值，其中：镜头总焦距为f，光阑stp的参数为fno，第二透镜g2的焦距与镜头总焦距的比值的范围为(f2/f，第三透镜组g3的最后一枚镜片的焦距为fl，双胶合镜片l301的的凸透镜的折射率为nd1，三胶合镜片l302的前凸透镜的阿贝数为vd2，镜头的视场角为fov。表1实施例1的镜头满足如下参数ffno.f2/fflnd1vd2fov36.8mm0.68.3-110mm1.4481.6111.3°表2实施例1的各镜片光学结构参数(单位:毫米)其中双胶合镜片l301的双胶合前镜片l3011的像侧面为双胶合后镜片l3012的物侧面，三胶合前镜片l3021的像侧面为三胶合中镜片l3022的物侧面，三胶合中镜片l3022的像侧面为三胶合后镜片l3023的物侧面，第五镜片前镜片l3051的像侧面为第五镜片后镜片l3052的物侧面。表中的d1和d2分别在使用距离为无限远、50m远和18m远的环境下采用不同的中心厚度，具体如下表：表3实施例1表2中的d1和d2的数值变化无限50m18md112.1211.8811.45d20.300.540.98如图2所示，本实施例的轴向色差小于0.005mm，色彩表现优异。同时拥有在低照镜头中少见的小场曲、小像散，因此全视场都拥有高解像力，光学表现均一，并且更适合量产。由图可以看出该设计光学畸变小于1％，达到了无畸变镜头的要求。实施例2如图3所示，与实施例1相比，本实施例的第一透镜g1为一枚由具有正光焦度的第一透镜前镜片g11和具有负光焦度的第一透镜后镜片g12组成的胶合透镜，以及第三镜片l303为一枚由第三镜片前镜片l3031和第三镜片后镜片l3032组成的胶合镜片。其中将第一透镜g1改为胶合透镜有利于减小焦距、增大视场角、减小色差，提高了性能；将第三镜片l303改为胶合镜片有利于补正高视场色差，具体数据如下表所示：表4实施例2的镜头满足如下参数ffno.f2/fflnd1vd2fov30mm0.634.6-377mm1.4781.614°其中焦距减小为30mm，视场角扩大到14°。表5实施例2的各镜片光学结构参数(单位:毫米)其中第一透镜前镜片g11的像侧面为第一透镜后镜片g12的物侧面，双胶合镜片l301的双胶合前镜片l3011的像侧面为双胶合后镜片l3012的物侧面，三胶合前镜片l3021的像侧面为三胶合中镜片l3022的物侧面，三胶合中镜片l3022的像侧面为三胶合后镜片l3023的物侧面，第三镜片前镜片l3031的像侧面为第三镜片后镜片l3032的物侧面，第五镜片前镜片l3051的像侧面为第五镜片后镜片l3052的物侧面。表中的d1和d2分别在使用距离为无限远、50m远和18m远的环境下采用不同的中心厚度，具体如下表：表6实施例2表5中的d1和d2的数值变化无限50m18md16.456.346.14d20.100.210.41如图4所示，本实施例的轴向色差小于0.005mm，色彩表现优异，双胶合镜片的使用使得大孔径的色差更佳。同时拥有在低照镜头中少见的小场曲、小像散，因此全视场都拥有高解像力，光学表现均一。场曲相对实施例1较大，但是改进了部分镜片加工性，量产性比实施例1更高。由图可以看出该设计光学畸变小于1％，达到了无畸变镜头的要求。实施例3如图5所示，本实施例与实施例1相比，本实施例的第三透镜组g3依次包括：双胶合镜片l301、光阑stp、三胶合镜片l302、第三镜片l303和第四镜片l304。所述的第三镜片l302为一枚非球面透镜，引入非球面透镜有利于补正镜头的场曲。所述的第四镜片l304为一枚由第四镜片前镜片l3041和第四镜片后镜片l3042组成的胶合镜片。表7实施例3的镜头满足如下参数ffno.f2/fflnd1vd2fov45mm0.647.7325mm1.4981.69.2°表8实施例3的各镜片光学结构参数(单位:毫米)面编号曲率半径中心厚度折射率阿贝数1球面58.8810.931.9220.212球面209.07d13球面54.573.931.6251.994球面71.02d25球面40.5311.061.4963.696球面-102.451.901.9517.987球面30.995.718平面无限0.109球面47.5410.401.5081.6110球面-30.821.901.7920.7111球面22.3217.571.7848.5512球面683.391.8113非球面40.8511.391.9517.9914非球面-69.870.1015球面16.145.541.9229.4716球面54.341.901.5340.4217球面8.485.0318平面无限0.801.5264.2019平面无限1.00其中双胶合镜片l301的双胶合前镜片l3011的像侧面为双胶合后镜片l3012的物侧面，三胶合前镜片l3021的像侧面为三胶合中镜片l3022的物侧面，三胶合中镜片l3022的像侧面为三胶合后镜片l3023的物侧面，第四镜片前镜片l3041的像侧面为第四镜片后镜片l3042的物侧面。表中的d1和d2分别在使用距离为无限远、50m远和18m远的环境下采用不同的中心厚度，具体如下表：表9实施例3表8中的d1和d2的数值变化表10实施例3表8中非球面镜片的系数如图6所示，本实施例的轴向色差小于0.005mm，色彩表现优异。同时拥有在低照镜头中少见的小场曲、小像散，因此全视场都拥有高解像力，光学表现均一，并且更适合量产。使用了非球面镜片，进一步缩小了畸变，光学畸变<0.5％，比一般无畸变镜头畸变更小，还原度更高，达到了工业镜头级别。上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。当前第1页12