一种超大光圈低畸变高清定焦镜头的制作方法

1.本实用新型涉及一种高清定焦镜头，尤其涉及一种超大光圈低畸变高清定焦镜头，属于光学成像技术领域。


背景技术：

2.如何提高夜间及微光条件下的监控图像质量是安防监控及车载领域的一大难题。现有的解决方案一种是加装红外补光灯，当环境亮度较低时红外补光灯开启，同时摄像机切换到红外模式。目前这种工作模式是最常见的模式，其优点是解决方案较为简单容易实现。然而红外补光灯作用范围有限，在有效范围之外依然看不见目标，而且在特殊应用场景为了防止暴露，是不允许开补光灯的。这种模式已经逐渐不能适应对高质量监控的需求了。另一种模式是降低图像的帧频，通过延长曝光时间来提高成像质量，但对移动的目标或在移动的环境中工作会导致图像的模糊，应用局限很大。
3.随着芯片技术、新感光材料的应用、背照等技术工艺的进步，高灵敏度的成像芯片显著提高了夜视的图像质量。若搭配大光圈的镜头将大大提高夜视的图像质量。
4.然而，市面上常见的大光圈镜头一般最大光圈f1.4，有少量达到f1.1以下的，但畸变较大(20％以上)，长时间观察会产生视觉疲劳。而且有些有塑料非球面，在低温-40℃以下，成像效果变差。鉴于此，有必要提供一种超大光圈高清低畸变定焦镜头。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种超大光圈低畸变高清定焦镜头。
6.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种超大光圈低畸变高清定焦镜头，包括从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜；
7.第一透镜、第二透镜为凸凹的负透镜，第三透镜为凸凹的胶合负透镜，第四透镜为双凸的正透镜，第五透镜为凸凹的正透镜，第六透镜为双凹的负透镜，第七透镜为凹凸的胶合负透镜，第八透镜为双凸的正透镜，第九透镜为凸凹的正透镜。
8.优选的，第一透镜的焦距与整个镜头的焦距的比值满足如下关系：
9.3.5＜|f1/f|《4.5；
10.其中，f为整个镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距。
11.优选的，第二透镜的焦距与整个镜头的焦距的比值满足如下关系：
12.3＜|f2/f|《4；
13.其中，f为整个镜头的焦距，f2为第二透镜的焦距。
14.优选的，第一透镜为折射率大于1.92的高折射率透镜。
15.优选的，第三透镜为胶合透镜，其正透镜折射率大于1.92。
16.优选的，第七透镜为胶合透镜，其负透镜折射率大于1.92。
17.优选的，整个镜头的焦距f为4-8mm，f数为1.0-1.2。
18.优选的，第四透镜与第五透镜之间设置有光阑。
19.本实用新型提供了一种超大光圈低畸变高清定焦镜头，其具有更大的光圈，更小的畸变，更高的像素，更低的成本，从而实现星光及以下照度条件下的目标场景观察，进而带动安防、车载领域的夜视成像的应用发展，市场前景广阔。
附图说明
20.图1为本实用新型的光学系统组成结构图。
21.图2为本实用新型实施例的光学畸变图。
22.图3为本实用新型实施例的mtf解像曲线图。
23.图中：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七透镜；8、第八透镜；9、第九透镜。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
25.本实施例提供了一种超大光圈低畸变高清定焦镜头，其整个镜头的焦距f为6.4mm，f数为1.1，包括从物方到像方依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9，具体结构如图1所示。
26.其中，第一透镜1、第二透镜2为凸凹的负透镜，第三透镜3为凸凹的胶合负透镜，第四透镜4为双凸的正透镜，第五透镜5为凸凹的正透镜，第六透镜6为双凹的负透镜，第七透镜7为凹凸的胶合负透镜，第八透镜8为双凸的正透镜，第九透镜9为凸凹的正透镜。
27.作为优选，第一透镜1的焦距与整个镜头的焦距的比值满足如下关系：
28.3.5＜|f1/f|《4.5；
29.其中，f为整个镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距。作为优选，f＝6.4mm，f1＝-23.67。
30.作为优选，第二透镜2的焦距与整个镜头的焦距的比值满足如下关系：
31.3＜|f2/f|《4；
32.其中，f为整个镜头的焦距，f2为第二透镜的焦距。作为优选，f＝6.4mm，f2＝-22.2。
33.作为优选，第四透镜4与第五透镜5之间设置有对光束起限制作用的光阑。
34.本实施例的超大光圈低畸变高清定焦镜头共设有9片透镜，包含胶合透镜在内共有二十个面，按第一透镜至第九透镜顺序编号，其曲率半径、镜片中心厚、镜片中心距、镜片折射率满足以下条件：
35.[0036][0037]
如图2所示，为本实施例的光学畸变图，由图2可知，其最大畸变仅为-5％。如图3所示，为本实施例的mtf解像曲线图，其中，横坐标表示线对/毫米的空间频率，纵坐标表示mtf值。从图3可以看出，本实施例在120lp/mm的空间频率内展现了较好的对比度、综合解像实力较高。
[0038]
综上可知，本实用新型所公开的超大光圈低畸变高清定焦镜头具有如下有益效果：
[0039]
第一，本实用新型通过合理优化，可以实现日夜共焦成像功能，同时具备温度补偿功能，即在-40℃～+80℃的环境下使用不跑焦。
[0040]
第二，本实用新型可以在可见光下达到200万以上像素，通过合理使用玻璃，成像良好，光圈可达f1.1，在夜晚低照度条件下也能清晰成像，更重要的是最大畸变小于5％，图像失真大大减小，也有利于图像的拼接与融合。
[0041]
第三，本实用新型充分发挥玻璃镜片易于加工的特点，镜头最大像面超过1/1.8。
[0042]
上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：包括从物方到像方依次排列的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)、第八透镜(8)、第九透镜(9)；所述第一透镜(1)、第二透镜(2)为凸凹的负透镜，第三透镜(3)为凸凹的胶合负透镜，第四透镜(4)为双凸的正透镜，第五透镜(5)为凸凹的正透镜，第六透镜(6)为双凹的负透镜，第七透镜(7)为凹凸的胶合负透镜，第八透镜(8)为双凸的正透镜，第九透镜(9)为凸凹的正透镜。2.根据权利要求1所述的超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：所述第一透镜(1)的焦距与整个镜头的焦距的比值满足如下关系：3.5＜|f1/f|<4.5；其中，f为整个镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距。3.根据权利要求2所述的超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：所述第二透镜(2)的焦距与整个镜头的焦距的比值满足如下关系：3＜|f2/f|<4；其中，f为整个镜头的焦距，f2为第二透镜的焦距。4.根据权利要求3所述的超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：所述第一透镜(1)为折射率大于1.92的高折射率透镜。5.根据权利要求4所述的超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：所述第三透镜(3)的正透镜折射率大于1.92。6.根据权利要求5所述的超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：所述第七透镜(7)的负透镜折射率大于1.92。7.根据权利要求1-6任一项所述的超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：整个镜头的焦距f为4-8mm，f数为1.0-1.2。8.根据权利要求7所述的超大光圈低畸变高清定焦镜头，其特征在于：所述第四透镜(4)与第五透镜(5)之间设置有光阑。

技术总结
本实用新型公开了一种超大光圈低畸变高清定焦镜头，包括从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜；第一透镜、第二透镜为凸凹的负透镜，第三透镜为凸凹的胶合负透镜，第四透镜为双凸的正透镜，第五透镜为凸凹的正透镜，第六透镜为双凹的负透镜，第七透镜为凹凸的胶合负透镜，第八透镜为双凸的正透镜，第九透镜为凸凹的正透镜。本实用新型提供了一种超大光圈低畸变高清定焦镜头，其具有更大的光圈，更小的畸变，更高的像素，更低的成本，从而实现星光及以下照度条件下的目标场景观察，进而带动安防、车载领域的夜视成像的应用发展，市场前景广阔。市场前景广阔。市场前景广阔。


技术研发人员：骆守俊
受保护的技术使用者：北京开元兴光电科技有限公司
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2023/3/28