CN111610617A - 一种定焦镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定焦镜头，该定焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；第一透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶透镜，第二透镜为玻璃透镜；且第三透镜与第四透镜胶合设置，构成双胶合镜片；第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为正光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第四透镜为负光焦度透镜。本发明实施例提供的定焦镜头通过采用一枚玻璃镜片与三枚塑胶镜片混合的光学结构，且第三透镜与第四透镜构成胶合透镜，保证结构简单、最大限度降低镜头成本的同时确保镜头的成像质量，确保镜头‑40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

Description

一种定焦镜头

技术领域

本发明实施例涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种定焦镜头。

背景技术

随着人们安全意识的提升以及安防监控设施的日益普及，对监控环境及画面要求越来越高，但是对安防监控设施的成本要求越来越苛刻。定焦镜头作为安防监控设施的主要构成部分，其性能决定了安防监控设施的成像性能；定焦镜头中透镜的个数决定了镜头的成本。

通常，目前市面上已经推出的大多数安防镜头为了平衡高低温及红外光条件下的像质，不得不提高玻璃镜片的使用比例。然而，保证了像质的同时，镜头成本难以得到有效的控制，不利于促进安防镜头在市场上的使用。

发明内容

本发明提供一种定焦镜头，定焦镜头采用玻塑混合结构，且定焦镜头中透镜的数量较少，从而减低定焦镜头的装配难度，降低定焦镜头的体积，降低其成本；同时有利于提高成像质量。

本发明实施例提供了一种定焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为塑胶透镜，所述第二透镜为玻璃透镜；且所述第三透镜与所述第四透镜胶合设置，构成双胶合镜片；

所述第一透镜为负光焦度透镜，所述第二透镜为正光焦度透镜，所述第三透镜为正光焦度透镜，所述第四透镜为负光焦度透镜。

可选的，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4；所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距为f34，所述定焦镜头的焦距为f；

5<∣f12/f∣<15；

1<∣f34/f∣<8。

可选的，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜物方表面的曲率半径为R1，所述第一透镜像方表面的曲率半径为R2：

0.15<∣f1/f2∣<2.2；

0.5<∣(R1+R2)/f1∣<3.4。

可选的，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距为f34；所述第三透镜物方表面的表面曲率半径为R5，所述第三透镜像方表面的曲率半径为R6：

0.1<∣f4/f34∣<1.5；

0.35<∣(R5+R6)/f3∣<1.75。

可选的，所述第一透镜的折射率为N1，阿贝数为V1；所述第三透镜的折射率为N3，阿贝数为V3；所述第四透镜的折射率为N4，阿贝数为V4；

1.45<N1<1.6；

45<V1<65；

0.06<|N4-N3|<1.5；

20<|V4-V3|<30；

可选的，所述第四透镜像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，所述第一透镜物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL；

BFL/TTL>0.18。

可选的，沿光轴的延伸方向，所述第三透镜的中心厚度为CT3，所述第三透镜的边缘厚度为ET3；

∣CT3/ET3∣<3.2。

可选的，所述定焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第一透镜与所述第二透镜之间的光路中；

或者，所述光阑位于所述第二透镜与所述第三透镜之间的光路中。

本发明实施例提供的定焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，通过设置第一透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶透镜，第二透镜为玻璃透镜，且第三透镜与第四透镜胶合设置，构成双胶合镜片，进一步设置第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为正光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第四透镜为负光焦度透镜，采用上述技术方案，首先减少了该定焦镜头中使用的透镜的数量，有利于降低定焦镜头的整体体积，从而有利于降低定焦镜头的成本同时，有利于实现定焦镜头的小型化设计；其次，通过采用一枚玻璃镜片与三枚塑胶镜片混合的光学结构，其中第三透镜与第四透镜构成胶合透镜，保证结构简单、最大限度降低镜头成本的同时确保镜头的成像质量，确保镜头-40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种定焦镜头的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的一种定焦镜头的球差示意图；

图3是本发明实施例1提供的一种定焦镜头的光线光扇图；

图4是本发明实施例2提供的一种定焦镜头的结构示意图；

图5是本发明实施例2提供的一种定焦镜头的球差示意图；

图6是本发明实施例2提供的一种定焦镜头的光线光扇图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图1所示，本发明实施例1提供的定焦镜头10包括沿光轴AA从物方到像方依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140；第一透镜110、第三透镜130和第四透镜140均为塑胶透镜，第二透镜120为玻璃透镜；且第三透镜130与第四透镜140胶合设置，构成双胶合镜片；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为正光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为负光焦度透镜。

示例性的，本发明实施例中设置第一透镜110、第三透镜130和第四透镜140均为塑胶透镜，第二透镜120为玻璃透镜；且第三透镜130与第四透镜140胶合设置，构成双胶合镜片，通过采用一枚玻璃镜片与三枚塑胶镜片混合的光学结构，其中第三透镜130与第四透镜140构成胶合透镜，保证结构简单、且同时可以确保镜头的成像质量，确保镜头-40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。其中，玻璃透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，塑胶透镜的材质可为本领域技术人员可知的各种塑胶，本发明实施例对此不赘述也不作限定。

进一步的，塑胶材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，本发明实施例提供的定焦镜头10中，采用了玻璃透镜与塑胶透镜混合搭配的方式，可使得在确保定焦镜头10的光学性能的同时能够有效地控制定焦镜头10的成本。

进一步的，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例提供的定焦镜头10中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，通过合理分配各透镜的光焦度，例如具体设置第一透镜110采用负光焦度透镜，保证第一透镜110对于大视场光学系统起到收集光线的作用；设置第二透镜120采用正光焦度透镜，校正定焦镜头球差的同时改善光学系统场曲及像散的大小；设置第三透镜130采用正光焦度透镜，保证第三透镜130承担系统较大光焦度，改变光路的传播方向，有效降低系统主光线倾斜角(Chief Ray Angle，CRA)的大小；设置第四透镜140采用负光焦度透镜，主要是对光线经过前面三枚镜片后残余像差的校正；第三透镜130和第四透镜140采用正负光焦度相结合的方式，有效补偿系统轴外像差的同时校正系统球差。保证定焦镜头10在可见光与红外光的波长范围内实现日夜共焦功能，从而有利于实现该定焦镜头10在不同环境下的应用。

其中，第三透镜130与第四透镜140可利用光学胶胶合，如此，采用胶合工艺将两塑胶透镜胶合，可降低定焦镜头10的装配复杂程度；同时，更有利于校正系统色差的大小，有利于改善画质以及简化定焦镜头10的整体结构。

综上，本发明实施例提供的定焦镜头，设置第一透镜、第三透镜和第四透镜均为塑胶透镜，第二透镜为玻璃透镜，且第三透镜与第四透镜胶合设置，构成双胶合镜片，进一步设置第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为正光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第四透镜为负光焦度透镜，采用上述技术方案，首先减少了该定焦镜头中使用的透镜的数量，有利于降低定焦镜头的整体体积，从而有利于降低定焦镜头的成本；同时，有利于实现定焦镜头的小型化设计；其次，通过采用一枚玻璃镜片与三枚塑胶镜片混合的光学结构，其中第三枚塑胶镜片与第四枚塑胶镜片构成胶合透镜，保证结构简单、最大限度降低镜头成本的同时确保镜头的成像质量，确保镜头-40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

在上述实施的基础上，继续参考图1所示，本发明实施例提供的定焦镜头10还包括光阑150，通过增设光阑150可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑150光阑可以位于第二透镜120与第三透镜130之间的光路中，如图1所示，但本发明实施例对光阑150的具体设置位置不进行限定。

在上述实施例的基础上，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4；所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距为f34，所述定焦镜头的焦距为f；其中，5<∣f12/f∣<15；1<∣f34/f∣<8。

示例性的，焦距是光学系统中衡量光的聚集或发散程度的度量方式，具体是指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离。通过优化配置第一透镜110和第二透镜120的组合焦距与定焦镜头10的焦距比例以及双胶合镜片与定焦镜头10的焦距比例，克服了定焦镜头10因环境温度而产生焦点漂移的问题；从而，该定焦镜头10具备温度补偿功能，示例性的，可在-40℃～+80℃的环境中使用而不跑焦，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

需要说明的是，上文中仅示例性的示出了5<∣f12/f∣<15；1<∣f34/f∣<8，但并非对本发明实施例提供的定焦镜头10的限定。在其他实施方式中，还可设置6<│f12/f│<12、7<│f12/f│<10、│f12/f│＝9.07，或者其他数值或数值范围，本发明实施例对此不进行限定。在其他实施方式中，还可以设置2<│f34/f│<7、3<│f34/f│<5、│f34/f│＝2.197，或者其他数值或数值范围，本发明实施例对此不进行限定。

作为一种可行的实施方式，还可对各透镜的焦距与透镜表面的曲率半径分别进行设置。

可选的，第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，第一透镜110物方的表面曲率半径为R1，第一透镜110像方的表面曲率半径为R2：其中，0.15<∣f1/f2∣<2.2；0.5<∣(R1+R2)/f1∣<3.4。

通过优化配置第一透镜110和第二透镜120的焦距比例以及第一透镜110物方表面的曲率半径和像方表面的曲率半径之和与第一透镜110的焦距的比例关系，在保证第一透镜110和第二透镜120对光线良好的聚焦效果，校正系统球差的同时改善光学系统场曲及像散的大小；同时还可以保证第一透镜110和第二透镜120的结构设置合理，有利于缩小相邻透镜之间的间距，进而有利于降低定焦镜头的整体体积。

需要说明的是，本发明实施例中，物方表面指代的是透镜靠近物方一侧的表面，像方表面指代的是透镜靠近像方一侧的表面，下文中出现的物方表面和像方表面均表示相同的含义，下文不再赘述。

还需要说明的是，上文中仅示例性的示出了0.15<│f1/f2│<2.2，0.5<∣(R1+R2)/f1∣<3.4，但并非对本发明实施例提供的定焦镜头10的限定。在其他实施方式中，还可设置0.2<│f1/f2│<1.8、0.5<│f1/f2│<1.5、│f1/f2│＝0.53或者其他数值或数值范围，本发明实施例对此不作限定。在其他实施方式中，还可设置0.8<∣(R1+R2)/f1∣<3、1<∣(R1+R2)/f1∣<2.5、∣(R1+R2)/f1∣＝2.046或者其他数值或数值范围，本发明实施例对此不作限定。

可选的，第三透镜130的焦距为f3，第四透镜140的焦距为f4，第三透镜130和第四透镜140的组合焦距为f34；第三透镜130物方表面的曲率半径为R5，第三透镜130像方表面的曲率半径为R6：其中，0.1<∣f4/f34∣<1.5；0.35<∣(R5+R6)/f3∣<1.75。

通过优化配置第四透镜140与第三透镜130和第四透镜140的组合焦距的焦距比例以及第三透镜130物方表面的曲率半径和像表面的曲率半径之和与第三透镜130的焦距的比例关系，更有利于定焦镜头球差、场曲及像散的校正，同时补偿畸变数据，保证成像靶面大小。

需要说明的是，上文中仅示例性的示出了0.1<∣f4/f34∣<1.5；0.35<∣(R5+R6)/f3∣<1.75，但并非对本发明实施例提供的定焦镜头10的限定。在其他实施方式中，还可设置0.2<│f4/f34│<1.2、0.5<│f4/f34│<1、│f4/f34│＝0.594或者其他数值或数值范围，本发明实施例对此不作限定。在其他实施方式中，还可设置0.5<∣(R5+R6)/f3∣<1.5、0.6<∣(R5+R6)/f3∣<1.2、∣(R5+R6)/f3∣＝0.669或者其他数值或数值范围，本发明实施例对此不作限定。

示例性的，表1以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例1提供的定焦镜头中各个透镜的焦距以及透镜不同表面的曲率半径的具体数值以及比例关系。

表1

f1＝-4.59	|f12/f|＝9.07
		f2＝8.66	|f34/f|＝2.197
f12＝31.29	|f1/f2|＝0.53
		f3＝3.15	|f4/34|＝0.594
f4＝-4.50
		f34＝7.58
f＝3.45
		R1＝7.661	∣(R1+R2)/f1∣＝2.046
R2＝1.732	∣(R5+R6)/f3∣＝0.669
		R5＝4.313
R6＝-2.207

其中，f1代表第一透镜110的焦距，f2代表第二透镜120的焦距，f12代表第一透镜110和第二透镜120的组合焦距，f3代表第三透镜130的焦距，f4代表第四透镜140的焦距，f34代表第三透镜130和第四透镜140的组合焦距；f代表该定焦镜头的焦距，R1代表第一透镜物方表面曲率半径，R2代表第一透镜像方表面曲率半径，R5代表第三透镜130物方表面曲率半径，R6代表第三透镜130像方表面曲率半径，f优选为3.45mm，定焦镜头10的光圈F可以小于2.3，例如本实施例为2.1，视场角FOV满足80°≤FOV≤120°，例如本实施例为115°，同时，在实施例1中最大1/2.7"像面，光学系统总长TTL＝22.5mm。

如此，通过优化配置第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130以及第四透镜140的正负焦距以及焦距比例关系、第一透镜110和第二透镜120的组合焦距与定焦镜头10的焦距比例以及双胶合镜片与定焦镜头10的焦距比例关系、第一透镜110物方表面的曲率半径和像方表面的曲率半径之和与第一透镜110的焦距的比例关系以及第三透镜130物方表面的曲率半径和像表面的曲率半径之和与第三透镜130的焦距的比例关系，有利于使定焦镜头10的色差得到有效校正，克服定焦镜头10因环境温度而产生焦点漂移的问题；从而，该定焦镜头10具备温度补偿功能，示例性的，可在-40℃～+80℃的环境中使用而不跑焦，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性；并且有利于缩小相邻透镜之间的间距，从而有利于实现定焦镜头10的小型化设计。

作为一种可行的实施方式，还可对各透镜的折射率和阿贝数分别进行设置。

可选的，第一透镜110的折射率为N1，阿贝数为V1；第三透镜130的折射率为N3，阿贝数为V3；第四透镜140的折射率为N4，阿贝数为V4；其中，1.45<N1<1.6；45<V1<65；0.06<|N4-N3|<1.5；20<|V4-V3|<30。

其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。阿贝数是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的色散越轻微，阿贝数越大。如此，通过搭配设置定焦镜头10中各透镜的折射率和阿贝数，有利于实现定焦镜头10的小型化设计；同时，有利于实现较高的像素分辨率与较大的光圈。

在上述实施例的基础上，第三透镜130的阿贝数V3满足V3＞50，第四透镜140的阿贝数V4满足V4＜50；或者，第三透镜130的阿贝数V3满足V3＜50，第四透镜140的阿贝数V4满足V4＞50。

具体的，可以设置第三透镜130和第四透镜140分别选用不同种类塑胶镜片，其中一枚透镜的阿贝数大于50，另一枚透镜的阿贝数小于50，如此可以用来校正系统色差，保证定焦镜头成像效果良好。

作为一种可行的实施方式，第四透镜140像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，第一透镜110物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL；其中，BFL/TTL>0.18。

示例性的，第四透镜140像方表面的光轴中心至像面的距离BFL可以理解为定焦镜头10的后焦，第一透镜110物方表面的光轴中心至像面的距离TTL可以理解为定焦镜头10的总长，设置BFL/TTL>0.18可以保证定焦镜头10整体结构小巧，符合定焦镜头小巧化、高集成化的发展趋势。

作为一种可行的实施方式，沿光轴的延伸方向，第三透镜130的中心厚度为CT3，第三透镜的边缘厚度为ET3；其中，∣CT3/ET3∣<3.2。

示例性的，设置第三透镜130的中心厚度CT3与边缘厚度ET3满足∣CT3/ET3∣<3.2，在保证第三透镜130可以承担系统较大光焦度，改变光路的传播方向，有效降低系统CRA的大小的同时，保证第三透镜130满足加工要求，保证第三透镜130制备工艺简单。

示例性的，表2以一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例1提供的定焦镜头中各个透镜的具体设置参数，表2中的定焦镜头对应图1所述的定焦镜头。

表2定焦镜头的一种设计值

表2中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“S1”代表第一透镜110的物方表面，“S2”代表第一透镜110的像方表面，依次类推；曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。

其中，非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定，但不仅限于以下表示方法：

其中，z为非球面Z向的轴向矢高；r为非球面的高度；c为拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k为拟合圆锥系数；A-F为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶项系数。

示例性的，表3以一种可行的实施方式详细说明了本实施例1中非球面面型参数。

表3定焦镜头中非球面系数的一种设计值

面序号

A

B

C

D

E

F

S1

-7.14E-03

5.11E-04

-2.58E-05

8.73E-07

-1.74E-08

1.52E-10

S2

-1.19E-02

1.00E-04

9.85E-05

-2.08E-05

1.74E-06

-5.68E-08

S6

2.72E-04

-7.17E-05

2.28E-05

-3.07E-06

1.41E-07

-2.28E-09

S7

-3.68E-02

1.68E-02

-4.63E-03

8.11E-04

-7.83E-05

3.18E-06

S8

-3.74E-03

3.83E-03

-1.06E-03

2.07E-04

-2.22E-05

1.07E-06

其中，-7.14E-03表示面序号为S1的系数A为-7.14*10^-3。

通过合理设置各个透镜的面型结构、曲率半径、焦距、折射率和阿贝数，保证本发明实施例提供的定焦镜头可以最大限度降低镜头成本的同时确保镜头的成像质量，确保镜头-40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

进一步的，图2是本发明实施例1提供的一种定焦镜头的球差示意图，参考图2，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm、0.656μm和0.850μm)在该定焦镜头中的轴向色差均较小；而且，0.850μm的红外光线与其他可见光的轴向色差相差不大，从而可知，本发明实施例提供的定焦镜头不仅能够较好地校正色差，还能保证红外光线和可见光的成像色差存在较小的区别，有利于实现日夜共焦。

进一步的，图3是本发明实施例提供的一种定焦镜头的光线光扇图，如图3所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm、0.656μm和0.850μm)在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均比较集中，保证了不同视场区域的像差相差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差，成像质量较优，有助于实现高分辨率的监控设备。

实施例2

图4是本发明实施例二提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图4所示，定焦镜头10包括沿光轴AA从物方到像方依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140；第一透镜110、第三透镜130和第四透镜140均为塑胶透镜，第二透镜120为玻璃透镜；且第三透镜130与第四透镜140胶合设置，构成双胶合镜片；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为正光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为负光焦度透镜。

其中，各个透镜的材质类型以及光焦度信息与实施例一相同，这里不再赘述。

进一步的，继续参考图4所示，本发明实施例提供的定焦镜头10还可以包括光阑150，通过增设光阑150可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑150光阑可以位于第一透镜110与第二透镜120之间的光路中，如图4所示，但本发明实施例对光阑150的具体设置位置不进行限定。

在上述实施例的基础上，表4以另一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例2提供的定焦镜头中各个透镜的焦距以及透镜不同表面的曲率半径的具体数值以及比例关系。

表4

f1＝-4.5	|f12/f|＝5.91
		f2＝15.91	|f34/f|＝2.41
f12＝20.09	|f1/f2|＝0.28
		f3＝3.22	|f4/34|＝0.56
f4＝-4.57
		f34＝8.20
f＝3.4
		R1＝11.304	∣(R1+R2)/f1∣＝2.935
R2＝1.905	∣(R5+R6)/f3∣＝0.83
		R5＝4.828
R6＝-2.154

其中，f1代表第一透镜110的焦距，f2代表第二透镜120的焦距，f12代表第一透镜110和第二透镜120的组合焦距，f3代表第三透镜130的焦距，f4代表第四透镜140的焦距，f34代表第三透镜130和第四透镜140的组合焦距；f代表该日夜共焦安防镜头的焦距，R1代表第一透镜物方表面曲率半径，R2代表第一透镜像方表面曲率半径，R5代表第三透镜130物方表面曲率半径，R6代表第三透镜130像方表面曲率半径，f优选为3.4mm，定焦镜头10的光圈F可以小于2.3，例如实施例2为2.07，视场角FOV满足80°≤FOV≤120°，例如实施例2为115°，同时，在实施例2中光学系统总长TTL＝22.36mm。

示例性的，表5以另一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例2提供的定焦镜头中各个透镜的具体设置参数，表5中的定焦镜头对应图2所述的定焦镜头。

表5日夜共焦安防镜头的一种设计值

表5中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“S1”代表第一透镜110的物方表面，“S2”代表第一透镜110的像方表面，依次类推；曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。

其中，非球面圆锥系数可用以下非球面公式进行限定，但不仅限于以下表示方法：

其中，z为非球面Z向的轴向矢高；r为非球面的高度；c为拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k为拟合圆锥系数；A-F为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶项系数。

示例性的，表6以另一种可行的实施方式详细说明了本实施例2中非球面面型参数。

表6日夜共焦安防镜头中非球面系数的一种设计值

面序号

A

B

C

D

E

F

S1

-5.81E-03

3.76E-04

-2.16E-05

8.61E-07

-1.95E-08

1.84E-10

S2

-6.16E-03

-7.63E-04

2.95E-04

-6.16E-05

6.05E-06

-2.28E-07

S6

2.66E-05

2.52E-05

-3.27E-05

9.59E-06

-9.93E-07

1.47E-08

S7

-3.72E-02

1.56E-02

-4.37E-03

8.19E-04

-9.05E-05

4.52E-06

S8

-5.48E-03

3.73E-03

-1.03E-03

1.86E-04

-1.87E-05

8.09E-07

其中，-5.81E-03表示面序号为S1的系数A为-5.81*10^-3。

通过合理设置各个透镜的面型结构、曲率半径、焦距、折射率和阿贝数，保证本发明实施例提供的定焦镜头可以最大限度降低镜头成本的同时确保镜头的成像质量，确保镜头-40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

进一步的，图5是本发明实施例2提供的另一种定焦镜头的球差示意图，参考图5，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm、0.656μm和0.850μm)在该定焦镜头中的轴向色差均较小；而且，0.850μm的红外光线与其他可见光的轴向色差相差不大，从而可知，本发明实施例提供的定焦镜头不仅能够较好地校正色差，还能保证红外光线和可见光的成像色差存在较小的区别，有利于实现日夜共焦。

进一步的，图6是本发明实施例2提供的另一种定焦镜头的光线光扇图，如图6所示，不同波长光线(0.436μm、0.486μm、0.588μm、0.656μm和0.850μm)在该定焦镜头的不同视场角下的成像范围均比较集中，保证了不同视场区域的像差相差较小，也即说明了该定焦镜头较好地校正了光学系统的像差，成像质量较优，有助于实现高分辨率的监控设备。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种定焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为塑胶透镜，所述第二透镜为玻璃透镜；且所述第三透镜与所述第四透镜胶合设置，构成双胶合镜片；

所述第一透镜为负光焦度透镜，所述第二透镜为正光焦度透镜，所述第三透镜为正光焦度透镜，所述第四透镜为负光焦度透镜。

2.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4；所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距为f34，所述定焦镜头的焦距为f；

5<∣f12/f∣<15；

1<∣f34/f∣<8。

3.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜物方表面的曲率半径为R1，所述第一透镜像方表面的曲率半径为R2：

0.15<∣f1/f2∣<2.2；

0.5<∣(R1+R2)/f1∣<3.4。

4.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距为f34；所述第三透镜物方表面的曲率半径为R5，所述第三透镜像方表面的曲率半径为R6：

0.1<∣f4/f34∣<1.5；

0.35<∣(R5+R6)/f3∣<1.75。

5.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为N1，阿贝数为V1；所述第三透镜的折射率为N3，阿贝数为V3；所述第四透镜的折射率为N4，阿贝数为V4；

1.45<N1<1.6；

45<V1<65；

0.06<|N4-N3|<1.5；

20<|V4-V3|<30。

6.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第四透镜像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，所述第一透镜物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL；

BFL/TTL>0.18。

7.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，沿光轴的延伸方向，所述第三透镜的中心厚度为CT3，所述第三透镜的边缘厚度为ET3；

∣CT3/ET3∣<3.2。

8.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第一透镜与所述第二透镜之间的光路中；

或者，所述光阑位于所述第二透镜与所述第三透镜之间的光路中。

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