一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头的制作方法
【专利说明】一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头 【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学镜头，尤其是一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头。 【【背景技术】】
[0002] 目前监控镜头类型繁多，其中M12螺纹接口镜头在市场上占有很大份额，现有技 术中，带M12螺纹接口的日夜两用广角监控镜头中，一般多使用6片或6片以上的透镜，如 专利文献CN 104459947(A)公开了一种采用6片透镜组合而成的监控镜头；尽管专利文献 CN 201984201U，CN102778746(A)及 CN 104090351 (A)公开了采用 4 片玻璃透镜的监控镜 头，但考虑现今玻璃透镜加工成本及硝材价格，且每片玻璃透镜的价格至少是塑胶透镜价 格的5倍以上，所以使用过多的玻璃透镜，其制造成本高，致使在价格竞争上处于劣势，同 时也会致使镜头的总体重量较大，不利于镜头产品轻型化发展。
[0003] 本发明即针对现有技术的不足而研究提出。 【
【发明内容】
】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，包括4片 采用塑胶材质的非球面透镜，减少使用透镜数量，有效降低镜头重量及制造成本，提高了产 品竞争力；并通过优化配置各个透镜的正负焦距，使镜头像差得到有效地校正，同时克服了 镜头因环境温度而产生焦点漂移及高低温解析不良的问题，增加了镜头的使用场合及环境 条件范围，使得本发明镜头满足日夜两用及广角定焦的功能。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，从物面到像 面依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、滤光片和感光片。
[0006] 所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶非球面透镜。
[0007] 所述第一透镜为负焦距新月型透镜。
[0008] 所述第二透镜和第四透镜为正焦距。
[0009] 所述第三透镜为负焦距双凹透镜。
[0010] 所述第一透镜、第三透镜焦距分别为n、f3满足：
[0011] 3. 3<fl/f3<3. 92〇
[0012] 所述第二透镜2和第四透镜4为双凸透镜，所述第二透镜2和
[0013] 第四透镜4焦距分别为f2、f4,镜头光学后焦距为BFL，镜头
[0014] 光学总长为TTL，满足：
[0015] fl-0. 7〈f2/fl〈-0· 6,1. 72〈f2/f4〈l. 77,0. 22〈BFL/TTL〈0. 24。
[0016] 本发明还包括一保护镜片，所述保护镜片设在镜头前端。
[0017] 所述保护镜片为平板玻璃。
[0018] 所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的非球面半径所对应的曲率为c， 透镜表面上一点到光轴的距离为r，透镜表面的二次曲面常数为K，所述第一透镜、第二透 镜、第三透镜和第四透镜的四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶和十六阶的非球面系数
[0019] 分别为A、B、C、D、E、F、G，非球面透镜表面上一点沿光轴方向的矢高为z，满足：
?
[0020] 本发明镜头的通光口径为F#，视场为F0V，满足：
[0021] F# = 2. 5mm，FOV = 83° 〇
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0023] 1、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均采用塑胶非球面透镜，减少透镜数 量，使镜头成本得以降低，提高了产品竞争力。
[0024] 2、本发明镜头采用4片透镜，通过优化配置各个透镜的正负焦距，使镜头像差得 到有效地校正，克服了镜头因环境温度而产生焦点漂移及高低温解析不良的问题，增加了 镜头的使用场合及环境条件范围。
[0025] 3、在本发明镜头前端设有采用平板玻璃的保护镜片，有效避免了第一透镜被刮 伤。
[0026] 4、本发明镜头通光口径F# = 2. 5mm，视场FOV = 83°，使得本发明镜头满足日夜 两用及广角定焦的功能。 【【附图说明】】
[0027] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明，其中：
[0028] 图1为本发明镜头中各个透镜分布示意图。
[0029] 图2为本发明第一种实施方式的解析图。
[0030] 图3为本发明第一种实施方式的光斑图。
[0031] 图4为本发明第一种实施方式在-20°C的低温条件下的MTF曲线图。
[0032] 图5为本发明第一种实施方式在60°C的高温条件下的MTF曲线图。
[0033] 图6为本发明第二种实施方式的解析图。
[0034] 图7为本发明第二种实施方式的光斑图。
[0035] 图8为本发明第二种实施方式在-20°C的低温条件下的MTF曲线图。
[0036] 图9为本发明第二种实施方式在60°C的高温条件下的MTF曲线图。
[0037] 图10为本发明第三种实施方式的解析图。
[0038] 图11为本发明第三种实施方式的光斑图。
[0039] 图12为本发明第三种实施方式在-20°C的低温条件下的MTF曲线图。
[0040] 图13为本发明第三种实施方式在60°C的高温条件下的MTF曲线图。 【【具体实施方式】】
[0041] 下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
[0042] 如图1所示，本发明一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，从物面到像面依次设 置有保护镜片7、第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、滤光片5和感光片6,所 述保护镜片7设在镜头前端，所述保护镜片7为平板玻璃，以有效避免了第一透镜1被刮伤 而影响镜头拍摄的画面质量。
[0043] 所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4均为塑胶非球面透镜，减少 透镜数量，使镜头成本得以降低，提高了产品竞争力。
[0044] 经过优化配置，所述第一透镜1为负焦距新月型透镜，所述第二透镜2和第四透镜 4为正焦距双凸透镜，所述第三透镜3为负焦距双凹透镜。
[0045] 所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4焦距分别为fl、f2、f3和 f4,镜头光学后焦距为BFL，镜头光学总长为TTL，满足：
[0046] f 1-0. 7<f2/f K-0. 6, 3. 3<f l/f3<3. 92,1. 72<f2/f4<l. 77,0. 22<BFL/TTL<0. 24〇
[0047] 通过优化配置各个透镜的正负焦距，使镜头像差得到有效地校正，克服了镜头因 环境温度而产生焦点漂移及高低温解析不良的问题，增加了镜头的使用场合及环境条件范 围。
[0048] 所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的非球面半径所对应的曲 率为c，透镜表面上一点到光轴的距离为r，透镜表面的二次曲面常数为K，所述第一透镜1、 第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶和十六阶的 非球面系数分别为A、B、C、D、E、F、G，非球面透镜表面上一点沿光轴方向的矢高为z，满足：
[0049] ?
[0050] 本发明镜头的通光口径为F#，视场为F0V，满足：F# = 2. 5mm，FOV = 83°，使得本 发明镜头满足日夜两用及广角定焦的功能。
[0051] 以下为本发明镜头的3个实施例的参数，其中f为本发明镜头的焦距；从物面到像 面，Sl为保护镜片7的第一个表面，S2为保护镜片7的第二个表面，S3为第一透镜1的第 一个表面，S4为第一透镜1的第二个表面，S5为第二透镜2的第一个表面，S6为第二透镜 2的第二个表面，S7为光阑面，S8为第三透镜3的第一个表面，S9为第三透镜3的第二个 表面，SlO为第四透镜4的第一个表面，Sll为第四透镜4的第二个表面，S12为滤光片5的 第一个表面，S13为滤光片5的第二个表面。
[0052] 实施方式一
[0053] 如图2至图5所示，第一种实施方式中f = 2. 7mm，F# = 2. 5, FOV = 95°，BFL = 5. 8, TTL = 24. 4,各个透镜的焦距如下所示：
[0054]
[0055] 第一种实施方式中各个透镜表面的R值、厚度及其材料如下所示：
[0056]
LlN 丄 U01d/0/d A I ^ 4/ ( }J^
[0057] 第一种实施方式中各个透镜表面参数如下所示：
[0058]
[0059] 实施方式二
[0060] 如图6至图9所示，第二种实施方式中f = 2. 45mm，F# = 2. 4, FOV = 83。，BFL =5. 72, TTL = 24. 78,各个透镜的焦距如下表所示：
[0061]
CN 105137573 A 说明书 5/7 页
[0062] 第二种实施方式中各个透镜的厚度、材料及其表面R值如下表所示：
[0063]
[0064] 第二种实施方式中各个透镜表面参数如下所示：
[0065]
CN 105137573 A 说明书 6/7 页
[0066] 实施方式三
[0067] 如图10至图13所示，第三种实施方式中，f = 2. 67, F# = 2. 46F0V = 90。，BFL =5. 7, TTL = 24. 96,各个透镜的焦距如下表所示：
[0068]
[0069] 第三种实施方式中各个透镜的厚度、材料及其表面R值如下表所示：
[0070]
[0071] 第三种实施方式中各个透镜表面参数如下所示：
[0072] LlN 丄 U01d/0/d A I ^ ( / ( }J<
【主权项】
1. 一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，其特征在于从物面到像面依次设置有第一透 镜（1)、第二透镜（2)、第三透镜（3)、第四透镜（4)、滤光片（5)和感光片（6); 所述第一透镜（1)、第二透镜（2)、第三透镜（3)和第四透镜（4)均为塑胶非球面透镜； 所述第一透镜（1)为负焦距新月型透镜； 所述第二透镜（2)和第四透镜（4)为正焦距； 所述第三透镜（3)为负焦距双凹透镜； 所述第一透镜（1)、第三透镜（3)焦距分别为fl、f3,满足： 3. 3<fl/f3<3. 92〇2. 根据权利要求1所述一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，其特征在于所述第二透 镜⑵和第四透镜⑷为双凸透镜，所述第二透镜⑵和第四透镜⑷焦距分别为f2、f4， 镜头光学后焦距为BFL，镜头光学总长为TTL，满足： fl-O. 7〈f2/fl〈-0. 6,1. 72〈f2/f4〈l. 77,0. 22〈BFL/TTL〈0. 24。3. 根据权利要求1所述一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，其特征在于还包括一保 护镜片（7)，所述保护镜片（7)设在镜头前端。4. 根据权利要求2所述一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，其特征在于所述保护镜 片（7)为平板玻璃。5. 根据权利要求1或2或3所述一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，其特征在于所 述第一透镜（1)、第二透镜（2)、第三透镜（3)和第四透镜（4)的非球面半径所对应的曲率 为c，透镜表面上一点到光轴的距离为r，透镜表面的二次曲面常数为K，所述第一透镜（1)、 第二透镜（2)、第三透镜（3)和第四透镜（4)的四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶和 十六阶的非球面系数分别为A、B、C、D、E、F、G，非球面透镜表面上一点沿光轴方向的矢高为 z，满足：6. 根据权利要求1或2或3所述一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，其特征在于通 光口径为F#，视场为FOV，满足： F# 彡 2. 5mm，FOV 彡 83°。
【专利摘要】本发明公开了一种日夜两用广角定焦全塑监控镜头，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，4片透镜均采用塑胶材质的非球面透镜，减少使用透镜数量，有效降低镜头重量及制造成本，提高了产品竞争力；并通过优化配置各个透镜的正负焦距，使镜头像差得到有效地校正，同时克服了镜头因环境温度而产生焦点漂移及高低温解析不良的问题，增加了镜头的使用场合及环境条件范围，使得本发明镜头满足日夜两用及广角定焦的功能。
【IPC分类】G02B13/18, G02B13/06
【公开号】CN105137573
【申请号】CN201510578490
【发明人】梁伟朝, 白兴安, 罗水针, 柳晓娜, 付湘发, 潘玲, 陈涛, 于波
【申请人】舜宇光学(中山)有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月11日