一种超高清大孔径监控镜头的制作方法

1.本实用新型涉及一种超高清大孔径监控镜头。


背景技术：

2.为了保证成像质量以及成像稳定性，安防镜头通常采用全玻设计，导致系统结构冗杂，重量高。新光学材料的不断推出为相关镜头的系统架构突破提供了可能性，市面上也因此涌现出一股追求简洁结构的高清监控镜头的热潮。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超高清大孔径监控镜头。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种超高清大孔径监控镜头，包括沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；其中，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为双凹负透镜，第五透镜为双凸正透镜。
5.优选的，设定光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5，其中与f满足以下比例：-2.5《f1/f《-1.5，4.0《f2/f《7.0，0.9《f3/f《2.1，-1.5《f4/f《-0.1，5.0《f5/f《6.5。
6.优选的，第一透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≥50.0；第二透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≤50.0；第三透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≥50.0；第四透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≤50.0；第五透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≥50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。
7.优选的，光学系统的f数≤1.60。
8.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：采用多片非球面设计，成像质量优异，成像靶面＞φ6.6mm，可用于4k及以上像素高清摄像；采用f数更小，周边照度比＞65％，像面照度充足且均匀；材料搭配合理，-40℃～105℃温度区间内焦点温度漂移极低。
9.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
附图说明
10.图1是本实用新型实施例一的光学结构示意图；
11.图2是本实用新型实施例一的工作波段轴向色差图；
12.图3是本实用新型实施例一的工作波段垂轴色差图；
13.图4是本实用新型实施例一的工作波段场曲畸变图；
14.图5是本实用新型实施例二的光学结构示意图；
15.图6是本实用新型实施例二的工作波段轴向色差图；
16.图7是本实用新型实施例二的工作波段垂轴色差图；
17.图8是本实用新型实施例二的工作波段场曲畸变图；
18.图中：l1-第一透镜；l2-第二透镜；l3-第三透镜；l4-第四透镜；l5-第五透镜；l6-玻璃平板；sto-光阑；ima-成像面。
具体实施方式
19.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
20.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
21.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
22.如图1～8所示，本实施例提供了一种超高清大孔径监控镜头，包括沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；其中，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为双凹负透镜，第五透镜为双凸正透镜。
23.在本实用新型实施例中，设定光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5，其中与f满足以下比例：-2.5《f1/f《-1.5，4.0《f2/f《7.0，0.9《f3/f《2.1，-1.5《f4/f《-0.1，5.0《f5/f《6.5。
24.在本实用新型实施例中，第一透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≥50.0；第二透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≤50.0；第三透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≥50.0；第四透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≤50.0；第五透镜满足关系式：nd≥1.5，vd≥50.0；其中nd为折射率，vd为阿贝常数。
25.在本实用新型实施例中，第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜为非球面透镜，非球面曲线方程表达式为：
[0026][0027]
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8均为高次项系数。
[0028]
在本实用新型实施例中，光学系统的光学总长度ttl与光学系统的焦距f之间满足：ttl/f≤5.62。
[0029]
在本实用新型实施例中，光学系统的f数≤1.60。
[0030]
在本实用新型实施例中，光学系统的半像高imah与光学系统的焦距f之间满足：imah/f≥0.82。
[0031]
一种超高清大孔径监控镜头的成像方法，按以下步骤进行：光线自左向右依次经第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜后成像。
[0032]
具体实施过程：
[0033]
实施例一：本实施例光学系统实现的技术指标如下：
[0034]
(1)焦距：3.7mm≤effl≤4.5mm；(2)光圈f≤1.60；(3)工作波段：可见光。
[0035]
为实现上述设计参数，本实施例光学系统所采用的具体设计见下表：
[0036][0037]
本实施例的光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下表：
[0038][0039]
实施例二：本实施例光学系统实现的技术指标如下：
[0040]
(1)焦距：3.7mm≤effl≤4.5mm；(2)光圈f≤1.60；(3)工作波段：可见光。
[0041]
为实现上述设计参数，本实施例光学系统所采用的具体设计见下表：
[0042][0043]
本实施例的光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下表：
[0044][0045]
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。


技术特征：
1.一种超高清大孔径监控镜头，其特征在于：包括沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；其中，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为双凹负透镜，第五透镜为双凸正透镜。2.根据权利要求1所述的超高清大孔径监控镜头，其特征在于：设定光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5，其中与f满足以下比例：-2.5<f1/f<-1.5，4.0<f2/f<7.0，0.9<f3/f<2.1，-1.5<f4/f<-0.1，5.0<f5/f<6.5。3.根据权利要求1所述的超高清大孔径监控镜头，其特征在于：第一透镜满足关系式：n
d
≥1.5，v
d
≥50.0；第二透镜满足关系式：n
d
≥1.5，v
d
≤50.0；第三透镜满足关系式：n
d
≥1.5，v
d
≥50.0；第四透镜满足关系式：n
d
≥1.5，v
d
≤50.0；第五透镜满足关系式：n
d
≥1.5，v
d
≥50.0；其中n
d
为折射率，v
d
为阿贝常数。4.根据权利要求1所述的超高清大孔径监控镜头，其特征在于：光学系统的f数≤1.60。

技术总结
本实用新型涉及一种超高清大孔径监控镜头，包括沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；其中，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为双凹负透镜，第五透镜为双凸正透镜。采用多片非球面设计，成像质量优异，成像靶面＞φ6.6mm，可用于4K及以上像素高清摄像；采用F数更小，周边照度比＞65%，像面照度充足且均匀；材料搭配合理，-40℃~105℃温度区间内焦点温度漂移极低。温度漂移极低。温度漂移极低。


技术研发人员：林文斌 许熠宸 罗杰 郑新 江伟
受保护的技术使用者：福建福光天瞳光学有限公司
技术研发日：2022.06.01
技术公布日：2022/11/10