小型日夜两用玻塑混合无热化定焦镜头的制作方法

本实用新型涉及一种小型日夜两用玻塑混合无热化定焦镜头，属于光学器件技术领域。

背景技术：

随着摄像机镜头市场的迅猛的发展，近年来，已形成较为标准化、稳定性、且能够与摄像机配套使用的微型摄像镜头，在稳定的镜头成像条件下，客户对于镜头性能的要求不断增加，当前市场缺少通光量大，成像清晰，并且保证无热化与日夜共焦的安防镜头，提高镜头性能可以采用更多枚镜片或者缩小通光孔径，但会造成成本的增加或者通光量的不足，成本与性能难以平衡。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种体积小，通光量大，成像清晰的小型日夜两用玻塑混合无热化定焦镜头。

本实用新型采用以下方案实现：一种小型日夜两用玻塑混合无热化定焦镜头，所述镜头的光学系统包括沿入射光路自前向后依次设置的光焦度为负的前镜组a、光阑c以及光焦度为正的后镜组b；所述前镜组a包括自前向后依次设置的负弯月型透镜a-1和正弯月型透镜a-2，所述后镜组b包括自前向后依次设置的双凸透镜b-1、双凹透镜b-2以及双凸透镜b-3。

进一步的，前镜组a与后镜组b之间的空气间隔为1.4mm，负弯月型透镜a-1与正弯月型透镜a-2之间的空气间隔为2.6mm，双凸透镜b-1与双凹透镜b-2之间的空气间隔为0.4mm，双凹透镜b-2以及双凸透镜b-3之间的空气间隔为0.3mm。

进一步的，负弯月型透镜a-1为玻璃球面透镜，正弯月型透镜a-2为塑料非球面透镜，双凸透镜b-1为玻璃球面透镜，双凹透镜b-2为塑料非球面透镜，双凸透镜b-3为塑料非球面透镜。

进一步的，所述镜头的机械结构包括主镜筒，所述主镜筒为内部具有四级阶梯孔的筒状结构，所述正弯月型透镜a-2与双凸透镜b-1之间设置有第一隔圈，双凸透镜b-1与双凹透镜b-2之间设置有第二隔圈，主镜筒的后端内孔设置有用以顶着双凸透镜b-3后端面外缘部的环形凸缘，主镜筒的前端设置有用以熔着固定负弯月型透镜a-1的台阶。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型小型日夜两用玻塑混合无热化定焦镜头结构简单，设计合理，制造成本低，光路总长较短，体积小巧；f数值小，通光孔径较大，视场角广，提高镜头通光量，不仅可使整体画面更加明亮，并且使镜头在低照环境下的表现更好，呈现出更清晰的成像效果，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的监控画面，实现日夜共焦功能。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例镜头光线系统的光路图；

具体实施方式

如图1所示，一种小型日夜两用玻塑混合无热化定焦镜头，所述镜头的光学系统包括沿入射光路自前向后依次设置的光焦度为负的前镜组a、光阑c以及光焦度为正的后镜组b；所述前镜组a包括自前向后依次设置的负弯月型透镜a-1和正弯月型透镜a-2，所述后镜组b包括自前向后依次设置的双凸透镜b-1、双凹透镜b-2以及双凸透镜b-3。

在本实施例中，前镜组a与后镜组b之间的空气间隔为1.4mm，正弯月型透镜a-2与光阑c之间的空气间隔为0.02mm，位于后镜组b后方设置有滤光片，双凸透镜b-3与滤光片之间的空气间隔为5mm；负弯月型透镜a-1与正弯月型透镜a-2之间的空气间隔为2.6mm，双凸透镜b-1与双凹透镜b-2之间的空气间隔为0.4mm，双凹透镜b-2以及双凸透镜b-3之间的空气间隔为0.3mm。

在本实施例中，负弯月型透镜a-1为玻璃球面透镜，正弯月型透镜a-2为塑料非球面透镜，双凸透镜b-1为玻璃球面透镜，双凹透镜b-2为塑料非球面透镜，双凸透镜b-3为塑料非球面透镜。

负弯月型透镜a-1、正弯月型透镜a-2、双凸透镜b-1、双凹透镜b-2和双凸透镜b-3，上述八个透镜的焦距f、折射率n和曲率半径r满足以下关系式：

-9.14≤f1≤-2.25，10.5≤f2≤-22.5，2.14≤f3≤9.25，-8.1≤f4≤-2.15，3.14≤f5≤14.5，

1.65≤n1≤1.92，1.4≤n2≤1.65，1.5≤n3≤1.65，1.5≤n4≤1.75，1.4≤n5≤1.65，

18.1≤r1≤22.2，-8.2≤r3≤-4.3，8.14≤r5≤14.25，-12.14≤r7≤-8.25，2.14≤r9≤7.25，1.1≤r2≤4.25，-6.14≤r4≤-2.25，-6.14≤r6≤-2.25，4.14≤r8≤8.25，-8.14≤r10≤-4.25。

其中，f1至f5分别对应于负弯月型透镜a-1、正弯月型透镜a-2、双凸透镜b-1、双凹透镜b-2和双凸透镜b-3的焦距；n1至n5分别对应于负弯月型透镜a-1、正弯月型透镜a-2、双凸透镜b-1、双凹透镜b-2和双凸透镜b-3的折射率；r1、r3、r5、r7、r9分别对应于负弯月型透镜a-1、正弯月型透镜a-2、双凸透镜b-1、双凹透镜b-2和双凸透镜b-3前镜面的曲率半径，r2、r4、r6、r8、r10分别对应于负弯月型透镜a-1、正弯月型透镜a-2、双凸透镜b-1、双凹透镜b-2和双凸透镜b-3后镜面的曲率半径。

本发明镜头中各个镜片的具体参数实施例见下表：

其中，正弯月型透镜a-2前镜面中心曲率半径为-6.57mm，后镜面中心曲率半径为-4.8mm；双凹透镜b-2前镜面中心曲率半径为-10.47mm，后镜面中心曲率半径为6.36mm；双凸透镜b-3前镜面中心曲率半径为5.47mm，后镜面中心曲率半径为-6.24mm；前镜面为朝向物方的镜面，后镜面为朝向像方的镜面，厚度为透镜轴心线处的厚度。

其中正弯月型透镜a-2、双凹透镜b-2和双凸透镜b-3三个透镜上的非球面面型方程如下：

，

其中c为面型中心的基本曲率，k表示圆锥系数，r为表面上点的径向坐标，a0~a4为高次非球面系数，各项参数值如下表所示：

本实用新型为3mm焦距的定焦镜头，通过合理使用玻璃镜片和塑料镜片的组合，充分发挥玻璃镜片易于加工和塑料镜片成本较低的优势，采用3g2p玻塑结合的光学结构，成像质量良好，并使得在可见光成像清晰的情况下无需调焦即可对红外光也清晰成像，而且使得红外成像亦能达到5百万像素，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的监控画面，实现日夜共焦功能，同时能够达到在-30～+80℃环境下使用不跑焦。

在本实施例中，所述镜头的机械结构包括主镜筒，所述主镜筒为内部具有四级阶梯孔的筒状结构，主镜筒的内腔直径沿光线入射方向逐级减小，所述正弯月型透镜a-2与双凸透镜b-1之间设置有第一隔圈，双凸透镜b-1与双凹透镜b-2之间设置有第二隔圈，第一隔圈上设置有用以拦住无效光线的第一尖角缩口，第二隔圈上设置有用以拦住无效光线的第二尖角缩口。主镜筒的后端内孔设置有用以顶着双凸透镜b-3后端面外缘部的环形凸缘，环形凸缘的后端外侧设置用以安装滤光片的点胶槽，主镜筒上设置有用以与摄像机底座相配合的螺纹部，主镜筒的前端设置有用以熔着固定负弯月型透镜a-1的台阶。

第一透镜a-1和第二透镜a-2通过soma(遮光片)紧配，第二透镜a-2与第三透镜b-1通过隔圈紧配,第三透镜b-1与第四透镜b-2通过隔圈紧配，第4透镜b-2与第5透镜b-3通过soma(遮光片)紧配。

本实用新型小型日夜两用玻塑混合无热化定焦镜头结构简单，设计合理，光路总长较短，光学总长小于20.5mm，体积小巧，后截距较大，可与多种接口适配；f数值小，f值为2.0，通光孔径较大，视场角广，为140度，提高镜头通光量，不仅可使整体画面更加明亮，并且使镜头在低照环境下的表现更好，呈现出更清晰的成像效果。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。