CN107193114A - 一种短焦超广角小型定焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种短焦超广角小型定焦镜头，包括沿光轴从物方至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、第六透镜和第七透镜，所述第一至第七透镜与整个镜头分别满足如下条件式：1.2<∣f1/f∣<2.5，1.15<∣f2/f∣<2.4，1.5<∣f3/f∣<2.1，5.0<∣f4/f∣<6.0，1.31<∣f5/f∣<1.65，1.11<∣f6/f∣<1.65，1.31<∣f7/f∣<1.95。该镜头实现了日夜共焦功能，在可见光成清晰像的情况下无需调焦即可对红外光也成清晰像，同时，具备温度补偿功能，即达到在‑30°～+80°的环境下使用不跑焦的特点。
Description
技术领域
本发明涉及镜头技术领域，尤其涉及一种短焦超广角小型定焦镜头。
背景技术
随着社会经济、科技的迅速发展，安防监控系统变得越来越普及和高端。芯片在更新换代，监控镜头的各方面性能包括视场角、通光孔径、像素、像面大小等也在优化，其中超广角定焦镜头是占需求很大比例的镜头之一，其特点是焦距短，视场角大，监控的范围很广，现有的定焦广角镜头焦距普遍在2.8mm左右，最大视场角约为140度，存在畸变较大，在像面边缘分辨率不够高等技术问题。
发明内容
本发明提供一种短焦超广角小型定焦镜头，解决了现有短焦超广角定焦镜头存在的畸变较大、像面边缘分辨率不够高和视场角较小等技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种短焦超广角小型定焦镜头，包括沿光轴从物方至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、第六透镜和第七透镜，所述第一至第七透镜与整个镜头分别满足如下条件式：
1.2<∣f1/f∣<2.5，
1.15<∣f2/f∣<2.4，
1.5<∣f3/f∣<2.1，
5.0<∣f4/f∣<6.0，
1.31<∣f5/f∣<1.65，
1.11<∣f6/f∣<1.65，
1.31<∣f7/f∣<1.95，
其中，f为整个镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距,以及f7为第七透镜的焦距。
进一步地，整个镜头的焦距f满足如下条件式：1.8mm≤f≤3.0mm。
优选地，所述整个镜头的视场角FOV满足如下关系：120°≤FOV≤180°；所述整个镜头的光圈FNO满足如下关系：FNO≥2.0；所述整个镜头的光学总长TTL满足如下关系：13mm≤TTL≤24mm。
进一步地，所述第一透镜为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜为双凹负光焦度透镜，所述第三透镜为双凸正光焦度透镜，所述第四透镜为凹凸负光焦度透镜，所述第五透镜为双凸正光焦度透镜，所述第六透镜为双凹负光焦度透镜,所述第七透镜为双凸正光焦度透镜。
优选地，所述第一透镜和第三透镜为玻璃透镜，所述第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜为塑料透镜。
优选地，所述第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜分别为非球面透镜，其形状满足如下方程式：
y代表透镜垂直光轴的径向坐标值，Z为所述非球面透镜沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面透镜顶点的距离矢高，c＝1/R，R表示对应非球面透镜面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，参数A、B、C、D、E、F为高次非球面系数。
优选地，所述整个镜头的长度小于15.2mm。
优选地，所述第一透镜与所述第二透镜直接承靠，所述第二透镜与所述第三透镜通过隔圈紧靠，所述第三透镜与所述第四透镜通过隔圈紧靠，所述第四透镜与所述第五透镜通过soma遮光片紧靠，所述第五透镜与所述第六透镜通过soma遮光片紧靠,所述第六透镜与所述第七透镜通过soma遮光片紧靠。
进一步地，还包括光阑，所述光阑紧贴在所述第三透镜的像端表面上。
本发明提供一种短焦超广角小型定焦镜头，包括沿光轴从物方至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、第六透镜和第七透镜，所述第一至第七透镜与整个镜头分别满足如下条件式：1.2<∣f1/f∣<2.5，1.15<∣f2/f∣<2.4，1.5<∣f3/f∣<2.1，5.0<∣f4/f∣<6.0，1.31<∣f5/f∣<1.65，1.11<∣f6/f∣<1.65，1.31<∣f7/f∣<1.95。该镜头可见光二百万像素，通过合理组合实现大孔径F2.0，具有成像质量良好，并使得红外在不重新聚焦的前提下亦能达到二百万像素，实现了即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的监控画面的功能，同时，还能够达到在-30～+80度环境下使用不虚焦。
附图说明
图1是本发明一种短焦超广角小型定焦镜头的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
如图1所示，一种短焦超广角小型定焦镜头，包括沿光轴从物方至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和第七透镜7，所述第一至第七透镜与整个镜头分别满足如下条件式：
1.2<∣f1/f∣<2.5，
1.15<∣f2/f∣<2.4，
1.5<∣f3/f∣<2.1，
5.0<∣f4/f∣<6.0，
1.31<∣f5/f∣<1.65，
1.11<∣f6/f∣<1.65，
1.31<∣f7/f∣<1.95，
其中，f为整个镜头的焦距，f1为第一透镜1的焦距,f2为第二透镜2的焦距，f3为第三透镜3的焦距，f4为第四透镜4的焦距，f5为第五透镜5的焦距，f6为第六透镜6的焦距,以及f7为第七透镜7的焦距。具体地，所述第一透镜1为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜2为双凹负光焦度透镜，所述第三透镜3为双凸正光焦度透镜，所述第四透镜4为凹凸负光焦度透镜，所述第五透镜5为双凸正光焦度透镜，所述第六透镜6为双凹负光焦度透镜,所述第七透镜7为双凸正光焦度透镜。
本实施例中，整个镜头的焦距f满足如下条件式：1.8mm≤f≤3.0mm。
本实施例中，所述整个镜头的视场角FOV满足如下关系：120°≤FOV≤180°；所述整个镜头的光圈FNO满足如下关系：FNO≥2.0；所述整个镜头的光学总长TTL满足如下关系：13mm≤TTL≤24mm。
整个镜头的长度小于15.2mm。
本实施例中，所述第一透镜1和第三透镜3为玻璃透镜，所述第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7为塑料透镜。所述第二透镜2、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7分别为非球面透镜，其形状满足如下方程式：
y代表透镜垂直光轴的径向坐标值，Z为所述非球面透镜沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面透镜顶点的距离矢高，c＝1/r，r表示对应非球面透镜面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，参数A、B、C、D、E、F为高次非球面系数。具体地，圆锥系数和高次非球面系数所对应参数值如下表所示：
其中，S3、S4分别表示为第二透镜2的物端表面和像方端面，S7、S8分别为第四透镜4的物端表面和像方端面，S9、S10分别为第五透镜5的物端表面和像方端面，S11、S12分别为第六透镜6的物端表面和像方端面，S13、S14分别为第七透镜7的物端表面和像方端面。
各个透镜紧固为整个镜头时，所述第一透镜1与所述第二透镜2直接承靠，所述第二透镜2与所述第三透镜3通过隔圈紧靠，所述第三透镜3与所述第四透镜4通过隔圈紧靠，所述第四透镜4与所述第五透镜5通过soma遮光片紧靠，所述第五透镜5与所述第六透镜6通过soma遮光片紧靠,所述第六透镜6与所述第七透镜7通过soma遮光片紧靠。还包括光阑，所述光阑紧贴在所述第三透镜的像端表面上。
本实施例中，整个镜头的物理光学参数如下表所示：
其中，S1和S2分别为第一透镜的物端表面和像端表面，S5和S6分别为第三透镜的物端表面和像端表面；R为表面半径大小，d为对应光学表面到下一光学表面于光轴上的距离；nd对应d光(波长为587nm)的折射率,”-”代表方向为负。
本发明采用2G+5P的光学结构，可以达到超短焦距为2.1mm，175度的最大视场角，同时畸变控制在50％以内，体积小巧总长小于15.2mm，昼夜均有1080p的高清分辨率。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于包括沿光轴从物方至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、第六透镜和第七透镜，所述第一至第七透镜与整个镜头分别满足如下条件式：
1.2<∣f1/f∣<2.5，
1.15<∣f2/f∣<2.4，
1.5<∣f3/f∣<2.1，
5.0<∣f4/f∣<6.0，
1.31<∣f5/f∣<1.65，
1.11<∣f6/f∣<1.65，
1.31<∣f7/f∣<1.95，
其中，f为整个镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距,以及f7为第七透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：
整个镜头的焦距f满足如下条件式：1.8mm≤f≤3.0mm。
3.根据权利要求2所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：
所述整个镜头的视场角FOV满足如下关系：120°≤FOV≤180°；
所述整个镜头的光圈FNO满足如下关系：FNO≥2.0；
所述整个镜头的光学总长TTL满足如下关系：13mm≤TTL≤24mm。
4.根据权利要求1所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：所述第一透镜为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜为双凹负光焦度透镜，所述第三透镜为双凸正光焦度透镜，所述第四透镜为凹凸负光焦度透镜，所述第五透镜为双凸正光焦度透镜，所述第六透镜为双凹负光焦度透镜,所述第七透镜为双凸正光焦度透镜。
5.根据权利要求4所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：所述第一透镜和第三透镜为玻璃透镜，所述第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜为塑料透镜。
6.根据权利要求4或5所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：所述第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜分别为非球面透镜，其形状满足如下方程式：
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y代表透镜垂直光轴的径向坐标值，Z为所述非球面透镜沿光轴方向在高度为y的位置时，距非球面透镜顶点的距离矢高，c＝1/R，R表示对应非球面透镜面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，参数A、B、C、D、E、F为高次非球面系数。
7.根据权利要求1所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：所述整个镜头的长度小于15.2mm。
8.根据权利要求1所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：所述第一透镜与所述第二透镜直接承靠，所述第二透镜与所述第三透镜通过隔圈紧靠，所述第三透镜与所述第四透镜通过隔圈紧靠，所述第四透镜与所述第五透镜通过soma遮光片紧靠，所述第五透镜与所述第六透镜通过soma遮光片紧靠,所述第六透镜与所述第七透镜通过soma遮光片紧靠。
9.根据权利要求1所述的一种短焦超广角小型定焦镜头，其特征在于：还包括光阑，所述光阑紧贴在所述第三透镜的像端表面上。
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Pinguang Inventor after: Liu Guanlu Inventor after: He Jianwei Inventor after: Mao Caiying Inventor before: Liu Guanlu |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |