一种定焦镜头的制作方法

1.本实用新型实施例涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种定焦镜头。


背景技术：

2.定焦镜头近几年来被广泛应用于安防、车载、门禁、智能家居等领域，随着科技的不断发展，人们在安防方面的意识也越来越高。市面上的定焦监控镜头普遍存在日夜不共焦、紫边严重以及光圈小等问题；选择复杂的光学系统可改善上述问题，但同时必将增加了产品成本。因此，如何实现日夜共焦以及大光圈的定焦镜头成为研究热点。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种定焦镜头，以满足日夜共焦以及大光圈的镜头要求。
4.本实用新型实施例提供了一种定焦镜头，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；
5.所述第一透镜为负光焦度透镜，所述第二透镜为正光焦度透镜，所述第三透镜为正光焦度透镜，所述第四透镜为负光焦度透镜；
6.所述第一透镜的光焦度为所述第二透镜的光焦度为所述第三透镜的光焦度为所述第四透镜的光焦度为所述定焦镜头的光焦度为
7.其中，
8.可选的，所述第一透镜为塑胶非球面透镜，所述第二透镜为玻璃球面透镜，所述第三透镜为塑胶非球面透镜，所述第四透镜为塑胶非球面透镜。
9.可选的，所述第三透镜和所述第四透镜胶合设置，形成胶合透镜。
10.可选的，所述胶合透镜的光焦度为所述定焦镜头的光焦度为
11.其中，
12.可选的，所述定焦镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第二透镜和所述第三透镜之间的光路中。
13.可选的，所述定焦镜头还包括滤光片，所述滤光片设置在所述第四透镜与所述像面之间的光路中。
14.可选的，所述定焦镜头的视场角fov满足45
°
≤fov≤85
°
。
15.可选的，所述定焦镜头的光圈值f满足：1.45≤f≤2.6。
16.可选的，所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的非球面满足：
[0017][0018]
其中，z表示非球面z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f和g分别表示非
球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶和16阶系数。
[0019]
本实用新型实施例提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为正光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第四透镜为负光焦度透镜；且第一透镜的光焦度第二透镜的光焦度第三透镜的光焦度第四透镜的光焦度以及定焦镜头的光焦度满足满足本实用新型实施例提供的定焦镜头，通过合理设置定焦镜头中透镜的数量以及光焦度组合，实现大光圈以及日夜共焦的定焦镜头，保证镜头在-40℃～80℃高低温环境下像质良好。
附图说明
[0020]
图1是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的结构示意图；
[0021]
图2是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的球差曲线图；
[0022]
图3是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的光线光扇图；
[0023]
图4为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的场曲畸变曲线图；
[0024]
图5是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的点列图；
[0025]
图6是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的结构示意图；
[0026]
图7是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的球差曲线图；
[0027]
图8是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的光线光扇图；
[0028]
图9为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的场曲畸变曲线图；
[0029]
图10是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的点列图；
[0030]
图11是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的结构示意图；
[0031]
图12是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的球差曲线图；
[0032]
图13是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的光线光扇图；
[0033]
图14为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的场曲畸变曲线图；
[0034]
图15是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的点列图。
具体实施方式
[0035]
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。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结构。
[0036]
实施例一
[0037]
图1是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例一提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为正光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为负光焦度透镜；且第一透镜的光焦度为第二透镜的光焦度为第三透镜的光焦度为第四透镜的光焦度为定焦镜头的光焦度为其中，
[0038]
具体的，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例提供的定焦镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，设置第一透镜110为负光焦度透镜，用于控制光学系统入射角并且矫正场曲；设置第二透镜120均为正光焦度透镜，用于聚焦光束；设置第三透镜130为正光焦度透镜、第四透镜140为负光焦度透镜，用于矫正轴外像差，包括场曲、慧差和像散等。整个定焦镜头的光焦度按照一定比例分配，保证前后镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜片的敏感性，提高镜头的稳定性。本实施例一通过合理配置各个透镜的光焦度，有利于减小畸变。
[0039]
进一步的，第一透镜的光焦度第二透镜的光焦度第三透镜的光焦度第四透镜的光焦度以及定焦镜头的光焦度满足满足通过合理分配各镜片的光焦度，使定焦镜头球差和场曲同时小，保证轴上和离轴视场像质。并且，通过以上镜片组成的光学系统，光路总长较短，从而保证镜头整体的体积小。
[0040]
在上述实施例的基础上，继续参考图1所示，第一透镜110为塑胶非球面透镜，第二透镜120为玻璃球面透镜，第三透镜130为塑胶非球面透镜，第四透镜140为塑胶非球面透镜。
[0041]
其中，非球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边，曲率是连续变化的。与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面镜片不同，非球面镜片具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面镜片后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升镜头的成像质量。例如，第一透镜110、第三透镜130和第四透镜140均采用非球面镜片，以矫正系统的轴外点像差，优化畸变、cra等光学性能，提升成像质量；同时，第一透镜110、第三透镜130和第四透镜140均为塑胶非球面透镜，有利于降低非球面透镜的加工工艺，并且非球面透镜的成本较低。
[0042]
进一步的，球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率，保证透镜的设置方式简单。第二透镜120为球面透镜，主要是为了矫正倍率色差和轴向色差；另外，玻璃材质的镜片热膨胀系数较小，稳定性良好；当定焦镜头所使用的环境温度变化较大时，有利于保持定焦镜头的焦距稳定。
[0043]
进一步的，塑胶非球面透镜的材质可为本领域技术人员可知的各种塑胶，玻璃球面透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，本实用新型实施例对此不赘述也不作限定。由于塑胶材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，本实用新型实施例提供的定焦镜头中，采用了玻璃透镜与塑胶透镜混合搭配的方式，可使得在确保定焦镜头的光学性能的同时能够有效地控制定焦镜头的成本；同时各透镜材质具有互相补偿作用，可保证在高低温环境下仍可正常使用。
[0044]
在上述实施例的基础上，继续参考图1所示，第三透镜130和第四透镜140胶合设
置，形成胶合透镜。
[0045]
具体的，胶合透镜可用于最大限度地减少色差或者消除色差。在光学镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可以简化镜头制造过程中的装配程序，提升装备效率。示例性的，可以通过将第三透镜130的像方表面与第四透镜140的物方表面胶合，即第三透镜130和第四透镜140胶合设置。通过引入有第三透镜130和第四透镜140组成的胶合透镜，可有助于消除色差影响，减小公差敏感度；同时，胶合透镜还可以平衡光学系统的整体色差。镜片的胶合省略了两镜片之间的空气间隔，使得光学系统整体紧凑，满足系统小型化需求。并且，镜片的胶合会降低镜片单元在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。进一步的，第三透镜130和第四透镜140可以通过垫片承靠，或者可以通过胶水粘接实现胶合，本实用新型对胶合透镜的具体设置方式不进行限定。
[0046]
在上述实施例的基础上，胶合透镜的光焦度为定焦镜头的光焦度为其中，
[0047]
具体的，胶合透镜的光焦度可以为正光焦度，并且通过合理设置胶合透镜的光焦度与定焦镜头的光焦度之间的比值，可以进一步调整定焦镜头球差和场曲，保证轴上和离轴视场像质。
[0048]
继续参考图1所示，定焦镜头还包括光阑；光阑可以设置在第二透镜120和第三透镜130之间的光路中。
[0049]
具体的，定焦镜头中还可以包括光阑，通过设置光阑可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑可以位于第二透镜120与第三透镜130之间的光路中，但本实用新型实施例对光阑的具体设置位置不进行限定。
[0050]
在上述实施例的基础上，继续参考图1所示，定焦镜头还可以包括滤光片150，滤光片150位于第四透镜140与像面之间的光路中，可以在白天滤除红外光，提升成像效果。
[0051]
在上述实施例的基础上，定焦镜头的视场角fov满足45
°
≤fov≤85
°
，保证定焦镜头具备较大的视场角，良好的成像视场，保证成像效果良好。
[0052]
在上实施例的基础上，定焦镜头的光圈值f满足1.45≤f≤2.6，满足较大进光需求。
[0053]
在上实施例的基础上，第一透镜110、第三透镜130和第四透镜140的非球面满足：
[0054]
其中，z表示非球面z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f和g分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶和16阶系数，非球面设置方式简单。
[0055]
作为一种可行的实施方式，下面对定焦镜头中各个透镜的光焦度、光圈值以及视场角进行说明。
[0056]
表1定焦镜头的光焦度、光圈值和视场角的设计值
[0057][0058]
作为一种可行的实施方式，下面对定焦镜头中各个透镜表面的表面类型、去，曲率半径、厚度、折射率、色散系数和非球面的最佳拟合圆锥系数进行说明。
[0059]
表2定焦镜头的表面类型、曲率半径、厚度以及材料相关的设计值
[0060][0061]
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，“s1”代表第一透镜110的物方表面，“s2”代表第一透镜110的像方表面，“sto”表示光阑，依次类推
……
。曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离。
[0062]
在上述实施例的基础上，第一透镜、第三透镜和第四透镜的非球面满足：
[0063][0064]
其中，z表示非球面z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f和g分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶和16阶系数。
[0065]
接下来以一种可行的实施方式，对各个非球面透镜的非球面数据进行说明。
[0066]
表3定焦镜头中非球面透镜各个表面的参数设计值
[0067]
序号abcdefgs1-2.43e-03-8.14e-055.23e-068.82e-081.43e-08-2.77e-099.33e-11s2-6.79e-03-1.30e-04-3.91e-058.55e-06-6.96e-071.14e-081.49e-10s5-4.13e-042.04e-04-7.23e-051.47e-05-1.71e-061.04e-07-2.56e-09s6-6.19e-04-1.25e-041.38e-051.83e-06-4.32e-08-1.93e-087.39e-10s72.05e-03-9.93e-06-1.13e-052.14e-061.29e-07-3.59e-081.07e-09
[0068]
其中，
“‑
2.43e-03”表示-2.43*10-3
。
[0069]
本实施例的光学系统达到了如下的技术指标：
[0070]
焦距：f＝6.12mm；
[0071]
光圈：f＝1.61。
[0072]
综上，本实用新型实施例提供的定焦镜头，采用玻塑混合的结构，且透过合理设置定焦镜头中透镜的数量以及光焦度组合，实现日夜共焦、大光圈以及低成本的定焦镜头，且在-40℃～80℃的条件下保证解像不虚焦。
[0073]
进一步的，图2是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的球差曲线图，具体为光瞳半径为1.9393mm下的球差曲线示意图。如图2所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm)下的球差均在0.02mm以内，从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的球差很小。
[0074]
图3是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的光线光扇图，如图3所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均在20μm以内且曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差。
[0075]
图4是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的场曲畸变曲线图，如图4所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中t表示子午，s表示弧失；由图4可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图4可以看出，本实施例提供的定焦镜头的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
[0076]
图5是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的点列图，其中，点列图是现代光学设计中最常用的评价方法之一。点列图是指由一点光源发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的交点不再集中于同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形。如图5所示，本发明实施例提供的定焦镜头，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在各个视场下的弥散图形比较集中，分布也比较均匀，没有出现某个视场下的弥散图形随波长而上下分离得很开的现象，说明无明显紫边。同时，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的各视场位置处的均方根半径值(rms半径)分别为0.834μm、1.432μm、1.154μm、1.210μm、1.285μm和1.733μm，表明各视场的rms半径均小于2μm；同时，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的各视场位置处的几何半径值(geo半径)分别为3.393μm、3.576μm、
3.065μm、2.672μm、3.647μm和7.707μm，表明各视场的geo半径均小于8μm。也即说明了该定焦镜头具有较低的色差和像差，解决了各波段成像的紫边问题，能够实现高分辨率的成像。
[0077]
实施例二
[0078]
图6是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图6所示，本实用新型实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为正光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为负光焦度透镜；且第一透镜的光焦度为第二透镜的光焦度为第三透镜的光焦度为第四透镜的光焦度为定焦镜头的光焦度为其中，
[0079]
其中，各个透镜的材质与面型与实施例一相同，这里不再赘述。
[0080]
表4以另一种可行的实施方式，对定焦镜头中各个透镜的光焦度、光圈值和视场角进行说明。
[0081]
表4定焦镜头的光焦度、光圈值和视场角的设计值
[0082][0083]
表5以另一种可行的实施方式，对定焦镜头中各个透镜表面的表面类型、去，曲率半径、厚度、折射率、色散系数和非球面的最佳拟合圆锥系数进行说明。
[0084]
表5定焦镜头的表面类型、曲率半径、厚度以及材料相关的设计值
[0085][0086]
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，“s1”代表第一透镜110的物方表面，“s2”代表第一透镜110的像方表面，“sto”表示光阑，依次类推
……
。曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离。
[0087]
在上述实施例的基础上，第一透镜、第三透镜和第四透镜的非球面满足：
[0088][0089]
其中，z表示非球面z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f和g分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶和16阶系数。
[0090]
表6以另一种可行的实施方式，对各个非球面透镜的非球面数据进行说明。
[0091]
表6定焦镜头中非球面透镜各个表面的参数设计值
[0092]
序号abcdefgs1-2.14e-03-4.91e-05-1.22e-062.64e-072.45e-08-3.08e-098.33e-11s2-6.34e-03-3.46e-04-1.04e-051.47e-06-4.90e-077.45e-08-6.13e-09s5-3.86e-042.18e-04-8.07e-051.60e-05-1.73e-069.45e-08-2.00e-09s64.47e-03-3.73e-04-2.37e-057.98e-063.15e-07-1.23e-075.00e-09s71.83e-03-1.98e-05-1.14e-05-4.23e-077.86e-07-1.06e-072.58e-09
[0093]
其中，
“‑
2.14e-03”表示-2.14*10-3
。
[0094]
本实施例的光学系统达到了如下的技术指标：
[0095]
焦距：f＝6.02mm；
[0096]
光圈：f＝1.59。
[0097]
综上，本实用新型实施例提供的定焦镜头，采用玻塑混合的结构，且透过合理设置定焦镜头中透镜的数量以及光焦度组合，实现日夜共焦、大光圈以及低成本的定焦镜头，且在-40℃～80℃的条件下保证解像不虚焦。
[0098]
进一步的，图7是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的球差曲线图，具体为光瞳半径为1.9595mm下的球差曲线示意图。如图7所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm)下的球差均在0.02mm以内，从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的球差很小。
[0099]
图8是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的光线光扇图，如图8所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均在20μm以内且曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差。
[0100]
图9是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的场曲畸变曲线图，如图9所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中t表示子午，s表示弧失；由图9可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图9可以看出，本实施例提供的定焦镜头的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
[0101]
图10是本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的点列图，如图10所示，本发明实施例提供的定焦镜头，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在各个视场下的弥散图形比较集中，分布也比较均匀，没有出现某个视场下的弥散图形随波长而上下分离得很开的现象，说明无明显紫边。同时，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的各视场位置处的均方根半径值(rms半径)分别为1.343μm、2.261μm、1.489μm、1.399μm、1.620μm、1.899μm、2.170μm和2.766μm，表明各视场的rms半径均小于3μm；同时，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的各视场位置处的几何半径值(geo半径)分别为6.680μm、5.601μm、5.991μm、7.947μm、7.203μm、6.453μm、7.770μm和9.655μm，表明各视场的geo半径均小于10μm。也即说明了该定焦镜头具有较低的色差和像差，解决了各波段成像的紫边问题，能够实现高分辨率的成像。
[0102]
实施例三
[0103]
图11是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图11所示，本实用新型实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为正光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为负光焦度透镜；且第一透镜的光焦度为第二透镜的光焦度为第三透镜的光焦度为第四透镜的光焦度为定焦镜头的光焦度为其中，
[0104]
其中，各个透镜的材质与面型与实施例一相同，这里不再赘述。
[0105]
表7以另一种可行的实施方式，对定焦镜头中各个透镜的光焦度、光圈值和视场角
进行说明。
[0106]
表7定焦镜头的光焦度、光圈值和视场角的设计值
[0107][0108]
表8以另一种可行的实施方式，对定焦镜头中各个透镜表面的表面类型、去，曲率半径、厚度、折射率、色散系数和非球面的最佳拟合圆锥系数进行说明。
[0109]
表8定焦镜头的表面类型、曲率半径、厚度以及材料相关的设计值
[0110][0111]
其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，“s1”代表第一透镜110的物方表面，“s2”代表第一透镜110的像方表面，“sto”表示光阑，依次类推
……
。曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离。
[0112]
在上述实施例的基础上，第一透镜、第三透镜和第四透镜的非球面满足：
[0113][0114]
其中，z表示非球面z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f和g分别表示非
球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶和16阶系数。
[0115]
表9以另一种可行的实施方式，对各个非球面透镜的非球面数据进行说明。
[0116]
表9定焦镜头中非球面透镜各个表面的参数设计值
[0117]
序号abcdefgs1-7.05e-041.43e-04-2.72e-051.23e-066.92e-08-7.89e-091.96e-10s2-7.55e-033.18e-04-9.12e-05-1.14e-059.75e-073.00e-07-4.12e-08s5-3.86e-042.22e-04-7.73e-051.54e-05-1.77e-061.06e-07-2.58e-09s68.95e-04-1.46e-04-4.36e-063.79e-061.15e-07-5.44e-082.56e-09s71.93e-033.99e-04-1.07e-041.41e-05-1.89e-07-9.68e-085.48e-09
[0118]
其中，
“‑
7.05e-04”表示-7.05*10-4
。
[0119]
本实施例的光学系统达到了如下的技术指标：
[0120]
焦距：f＝6.26mm；
[0121]
光圈：f＝1.62。
[0122]
综上，本实用新型实施例提供的定焦镜头，采用玻塑混合的结构，且透过合理设置定焦镜头中透镜的数量以及光焦度组合，实现日夜共焦、大光圈以及低成本的定焦镜头，且在-40℃～80℃的条件下保证解像不虚焦。
[0123]
进一步的，图12是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的球差曲线图，具体为光瞳半径为1.9575mm下的球差曲线示意图。如图12所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm和0.656μm)下的球差均在0.04mm以内，从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的球差很小。
[0124]
图13是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的光线光扇图，如图13所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均在20μm以内且曲线非常集中，保证了不同视场区域的像差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差。
[0125]
图14是本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的场曲畸变图，如图14所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中t表示子午，s表示弧失；由图14可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图14可以看出，本实施例提供的定焦镜头的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
[0126]
图15是本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的点列图，如图15所示，本发明实施例提供的定焦镜头，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在各个视场下的弥散图形比较集中，分布也比较均匀，没有出现某个视场下的弥散图形随波长而上下分离得很开的现象，说明无明显紫边。同时，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的各视场位置处的均方根半径值(rms半径)分别为1.024μm、2.693μm、2.037μm、2.127μm、2.253μm、2.106μm、2.201μm和3.265μm，表明各视场的rms半径均小于4μm；同时，不同波长的光线(0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)在该定焦镜头的各视场位置处的几何半径值(geo半径)分别为4.409μm、7.099μm、
5.433μm、5.054μm、6.299μm、7.453μm、9.167μm和11.284μm，表明各视场的geo半径均小于12μm。也即说明了该定焦镜头具有较低的色差和像差，解决了各波段成像的紫边问题，能够实现高分辨率的成像。
[0127]
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。