CN107741634B - 一种超广角定焦镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种超广角定焦镜头，沿光入射方向依次为：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜，超广角定焦镜头整个镜头的焦距与第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距满足如下关系：0.85<∣f1/f∣<2.89；1.9<∣f2/f∣<5.3；0.65<∣f4/f∣<3.3；0.81<∣f5/f∣<3.6；其中，f为超广角定焦镜头整个镜头的焦距，f1、f2、f3、f4与f5一一对应为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距。本发明具有性能高，成本低，重量轻等特点。

Description

一种超广角定焦镜头
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种超广角定焦镜头。
背景技术
超广角镜头具备宽广的视野，因此被广泛应用于需要大范围监控的场合。由于角度超大，因此此类镜头往往存在边缘畸变大，边缘成像不清晰等弊端。目前常见的超广角镜头通常6个玻璃镜片的结构具有120°以上的视角，F2.2左右的最大光圈，成像分辨率能达到2～3百万像素。
随着成像芯片像素越来越高，4百万像素，6百万像素，4K级别的成像芯片层出不穷。因此需要镜头能够与之匹配。很显然传统的超广角镜头已经无法满足要求了。
提高分辨率的方法可以增加镜片数量，或者使用较少的镜片缩小通光孔径，故存在性能与成本难以平衡的问题。
为此，有必要提供一种超广角定焦镜头来克服上述缺陷。
发明内容
本发明提供了一种超广角定焦镜头，本发明采用玻塑混合的结构将二者的优点结合起来可以获得性能高，成本低，重量轻的产品，具有性能高，成本低，重量轻的优点，以及具有145°以上的视角，最大F1.8的光圈，最高4K的解析度。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种超广角定焦镜头，沿光入射方向依次为：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜及所述第五透镜为塑料非球面镜片，所述第三透镜和所述第六透镜为玻璃镜片，所述超广角定焦镜头整个镜头的焦距与所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的焦距满足如下关系：
0.85<∣f1/f∣<2.89；
1.9<∣f2/f∣<5.3；
0.65<∣f4/f∣<3.3；
0.81<∣f5/f∣<3.6；
其中，所述f为所述超广角定焦镜头整个镜头的焦距，所述f1、所述f2、所述f3、所述f4与所述f5一一对应为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的焦距。
优选地，所述第一透镜为一凸一凹负光焦度的塑料透镜，所述第二透镜为负光焦度的塑料透镜，所述第三透镜为双凸正光焦度的玻璃透镜，所述第四透镜为双凸正光焦度的塑料透镜，所述第五透镜为双凹负光焦度的塑料透镜，所述第六透镜为双凸正光焦度的玻璃透镜。
优选地，所述第二透镜的一面是凹面，另一面为凸面，凹面或平面。
优选地，所述第一透镜与所述第二透镜通过镜片边缘紧配，所述第二透镜与所述第三透镜通过隔圈紧配，所述第三透镜与所述第四透镜通过隔圈紧配，所述第四透镜与所述第五透镜通过镜片边缘紧配，所述第五透镜与所述第六透镜通过隔圈紧配。
从以上描述可以看出，本发明的一种超广角定焦镜头、采用2个玻璃镜片加4个塑料非球面镜片的光学结构，玻璃镜片具有加工简单的优点，塑料非球面镜片具有性能高，本发明采用玻塑混合的结构使得本发明具有性能高，成本低，重量轻的产品，所述超广角定焦镜头的焦距与所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的焦距满足如下关系：0.85<∣f1/f∣<2.89；1.9<∣f2/f∣<5.3；0.65<∣f4/f∣<3.3；0.81<∣f5/f∣<3.6；使得本发明可见光4K级别分辨率，通过合理使用玻璃及光学塑料组合，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4K，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的监控画面。同时能够达到在-30～+80度环境下使用不跑焦，另外，本发明具有145°以上的视角，最大F1.8的光圈，具有很好的市场前景。
附图说明
图1是本发明一种超广角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。
请参考图1，本发明的一种超广角定焦镜头，沿光入射方向依次为：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及第六透镜6，所述第一透镜1为一凸一凹负光焦度的塑料透镜，所述第二透镜2为负光焦度的塑料透镜，所述第三透镜3为双凸正光焦度的玻璃透镜，所述第四透镜4为双凸正光焦度的塑料透镜，所述第五透镜5为双凹负光焦度的塑料透镜，所述第六透镜6为双凸正光焦度的玻璃透镜，所述第一透镜1与所述第二透2镜通过镜片边缘紧配，所述第二透镜2与所述第三透镜3通过隔圈紧配，所述第三透镜3与所述第四透镜4通过隔圈紧配，所述第四透镜4与所述第五透镜5通过镜片边缘紧配，所述第五透镜5与所述第六透镜6通过隔圈紧配。其中，所述第二透镜2的一面是凹面，另一面为凸面，凹面或平面。
具体地，本发明的所述超广角定焦镜头的整个镜头的焦距与所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5的焦距满足如下关系：
0.85<∣f1/f∣<2.89；
1.9<∣f2/f∣<5.3；
0.65<∣f4/f∣<3.3；
0.81<∣f5/f∣<3.6；
其中，所述f为所述超广角定焦镜头整个镜头的焦距，所述f1、所述f2、所述f3、所述f4与所述f5一一对应为所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5的焦距。本发明的上述焦距设置，使得本发明达到了小型化和高性能的目的，另外，采用2个玻璃镜片加4个塑料非球面镜片的光学结构，使得本发明具有性能高，成本低，重量轻的特点。
进一步地，本发明的所述第一透镜1至所述第五透镜5的焦距范围和折射率范围如表1：
表1
其中，所述f1至所述f6相对应于所述第一透镜1至所述第六透镜6的焦距，所述n1至所述n6相对应于所述第一透镜1至所述第六透镜6的折射率。
根据如下非球面方程式：
其中，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。
本发明的所述第一透镜1至所述第六透镜6的物理物理参数如表2：
表2
其中，R为曲率半径，D为对应透镜轴心处的厚度，nd为折射率，K表示圆锥系数，PL表示平面，“-”表示方向为负。
相应地，本发明的非球面参数对应面序号的相关参数满足表3范围：
表3
从以上描述可以看出，本发明的一种超广角定焦镜头、采用2个玻璃镜片加4个塑料非球面镜片的光学结构，玻璃镜片具有加工简单的优点，塑料非球面镜片具有性能高，本发明采用玻塑混合的结构使得本发明具有性能高，成本低，重量轻的产品，所述超广角定焦镜头的焦距与所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5的焦距满足如下关系：0.85<∣f1/f∣<2.89；1.9<∣f2/f∣<5.3；0.65<∣f4/f∣<3.3；0.81<∣f5/f∣<3.6；使得本发明可见光4K级别分辨率，通过合理使用玻璃及光学塑料组合，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4K，即使在夜晚低照度下也能实现清晰明亮的监控画面。同时能够达到在-30～+80度环境下使用不跑焦，另外，本发明具有145°以上的视角，最大F1.8的光圈，具有很好的市场前景。
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 (2)

1.一种超广角定焦镜头，其特征在于，由沿光入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜组成，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜及所述第五透镜为塑料非球面镜片，所述第三透镜和所述第六透镜为玻璃镜片；
所述第一透镜至所述第六透镜的物理参数如下：
面序号 面型 R D nd K值 1 非球面 198.2 1 1.54 -30.1 2 非球面 2.68 2.5 -0.35 3 非球面 -7.31 0.85 1.54 8.3 4 非球面 34.15 0.4 -30.6 5 球面 22.55 4.3 1.84 6 球面 -22.55 0.3 光阑 平面 PL 0.7 7 非球面 4.45 2.2 1.54 5.21 8 非球面 -4.01 0.3 -5.92 9 非球面 -4.79 0.85 1.63 -15.52 10 非球面 9.91 0.3 7.23 11 球面 8.61 2.7 1.49 12 球面 -4.97
其中，R为曲率半径，D为对应透镜轴心处的厚度，nd为折射率，K表示圆锥系数，PL表示平面，“-”表示方向为负。
2.如权利要求1所述的超广角定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜通过镜片边缘紧配，所述第二透镜与所述第三透镜通过隔圈紧配，所述第三透镜与所述第四透镜通过隔圈紧配，所述第四透镜与所述第五透镜通过镜片边缘紧配，所述第五透镜与所述第六透镜通过隔圈紧配。
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