CN211123459U - 一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，包括沿光轴从物方到像方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、第六透镜，第一透镜、第五透镜和第六透镜均为塑胶非球面镜片；第一透镜为正透镜，且第一透镜朝向物方一侧为平面、朝向像方一侧为凸面，第二透镜为双凹负透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为双凸正透镜，第五透镜为双凸正透镜，第六透镜为双凹负透镜；第二透镜和第三透镜为具有负光焦度的胶合透镜，第五透镜和第六透镜为具有负光焦度的胶合透镜。本实用新型实现了镜头可见光和红外共焦，并且在高低温环境下不离焦。
Description
技术领域
本申请属于光学镜头技术领域，具体涉及一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头。
背景技术
随着安防监控的发展，市场竞争越来越激烈，价格便宜，高低温不离焦，可见与红外共焦，越来越成为市场的需求。镜头的应用范围也越来越大，在某些区域，冬天的温度会下降到零下30度，而夏天最高也会达到30度左右，如果考虑相机电路板发热，则设计一个在能在-40℃～+80℃温度范围内焦面不偏移的光学镜头非常之必要。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，焦距长，且实现了镜头可见光和红外共焦，并且在高低温环境下不离焦。
为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：
一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，包括沿光轴从物方到像方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、第六透镜，所述第一透镜、第五透镜和第六透镜均为塑胶非球面镜片；
所述第一透镜为正透镜，且第一透镜朝向物方一侧为平面、朝向像方一侧为凸面，所述第二透镜为双凹负透镜，所述第三透镜为双凸正透镜，所述第四透镜为双凸正透镜，所述第五透镜为双凸正透镜，所述第六透镜为双凹负透镜；所述第二透镜和第三透镜为具有负光焦度的胶合透镜，所述第五透镜和第六透镜为具有负光焦度的胶合透镜。
作为优选，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
0＜f/f1＜0.5
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距。
作为优选，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
-0.8＜f/f23＜-0.25
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f23为第二透镜和第三透镜组合的胶合透镜的焦距。
作为优选，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
0.75＜f/f4＜1.25
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f4为第四透镜的焦距。
作为优选，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
-0.45＜f/f56＜0.05
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f56为第五透镜和第六透镜组合的胶合透镜的焦距。
作为优选，所述第一透镜和第二透镜之间设有光阑。
作为优选，所述第一透镜、第五透镜和第六透镜的两面均为非球面。
作为优选，所述非球面满足以下关系式：
式中，y表示径向坐标，z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时距非球面顶点的距离矢高，c表示曲率半径，k表示圆锥二次曲线系数，a4、a6、a8、a10、a12为高次非球面系数。
作为优选，所述第一透镜、第五透镜和第六透镜满足以下关系：
其中，f1为第一透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距。
本申请提供的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，镜头焦距可达9.4mm，并且通过合理的光焦度分配，实现了可见和红外共焦的功能，同时，通过合理的玻璃和塑料镜片组合和合理地控制焦距比使得镜头在-40～+80℃的环境条件下不离焦。
附图说明
图1为本申请的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的结构示意图；
图2为本申请的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的光通路示意图；
图3为实施例1的镜头在低温-40℃环境下的离焦曲线图；
图4为实施例1的镜头在常温20℃环境下的离焦曲线图；
图5为实施例1的镜头在高温80℃环境下的离焦曲线图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。
其中一个实施例中，提供了一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，具有可见光和红外共焦、高低温共焦的特性，应用范围大。
如图1、2所示，本实施例的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6。
镜头中的第一透镜L1、第五透镜L5和第六透镜L6均为塑胶非球面镜片，第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4为玻璃镜片。
其中第一透镜L1为正透镜，且第一透镜L1朝向物方一侧为平面、朝向像方一侧为凸面。
所述第二透镜L2为双凹负透镜。
所述第三透镜L3为双凸正透镜。
所述第四透镜L4为双凸正透镜。
所述第五透镜L5为双凸正透镜。
所述第六透镜L6为双凹负透镜。
并且第二透镜L2和第三透镜L3为具有负光焦度的胶合透镜，第五透镜L5和第六透镜L6为具有负光焦度的胶合透镜。
本实施例的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
0＜f/f1＜0.5
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f1为第一透镜L1的焦距。
-0.8＜f/f23＜-0.25
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f23为第二透镜L2和第三透镜L3组合的胶合透镜的焦距。
所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
0.75＜f/f4＜1.25
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f4为第四透镜L4的焦距。该关系式的设置有利于高低温时补正镜头的离焦量，达到高低温公焦的作用。
所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
-0.45＜f/f56＜0.05
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f56为第五透镜L5和第六透镜L6组合的胶合透镜的焦距。该关系式的设置有利于胶合透镜消除紫边，消除色差和实现IR共焦的功能。
合理设置非球面的位置和数量，不仅能够使镜头更加轻便，还可有效提升镜头的光学性能，使像差变小。在一个实施例中，第一透镜L1、第五透镜L5和第六透镜L6的两面均为非球面。
并且非球面满足以下关系式：
式中，y表示径向坐标，z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时距非球面顶点的距离矢高，c表示曲率半径，k表示圆锥二次曲线系数，a4、a6、a8、a10、a12为高次非球面系数。
同时设置第一透镜L1、第五透镜L5和第六透镜L6满足以下关系：
其中，f1为第一透镜L1的焦距，f5为第五透镜L5的焦距，f6为第六透镜L6的焦距。本实施例中第一透镜L1、第五透镜L5和第六透镜L6均为塑胶镜片，塑胶镜片在高低温环境下折射率变化大，折射率变化带来的光线折射变化有助于补正镜头的离焦量，故以上关系的设置有利于控制镜头的离焦量，使镜头在高低温环境下像面不模糊。
以下通过一个实际设计案例，进一步说明本实施例的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头。
本实施例的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头还包括光阑、滤光片、光感芯片等基础部件，并且光阑设置在第一透镜L1和第二透镜L2之间，滤光片位于第六透镜L6朝向像方一侧，光感芯片位于滤光片朝向像方一侧。
实施例1
玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头中六片透镜的焦距、折射率及曲率半径如表1所示。
表1镜头中六片透镜的焦距、折射率及曲率半径
| f<sub>1</sub>＝37.02±5％ | n<sub>1</sub>＝1.6398±5％ | R<sub>11</sub>＝-3673.83±5％ | R<sub>12</sub>＝-23.7733±5％ |
| f<sub>2</sub>＝-4.95±5％ | n<sub>2</sub>＝1.8467±5％ | R<sub>21</sub>＝-6.10714±5％ | R<sub>22</sub>＝15.57591±5％ |
| f<sub>3</sub>＝9.43±5％ | n<sub>3</sub>＝1.497±5％ | R<sub>31</sub>＝15.57591±5％ | R<sub>32</sub>＝-6.39597±5％ |
| f<sub>4</sub>＝9.46±5％ | n<sub>4</sub>＝1.9229±5％ | R<sub>41</sub>＝43.45918±5％ | R<sub>42</sub>＝-10.87747±5％ |
| f<sub>5</sub>＝6.91±5％ | n<sub>5</sub>＝1.5351±5％ | R<sub>51</sub>＝5.973859±5％ | R<sub>52</sub>＝-8.224825±5％ |
| f<sub>6</sub>＝-4.73±5％ | n<sub>6</sub>＝1.6356±5％ | R<sub>61</sub>＝-8.224825±5％ | R<sub>62</sub>＝5.036418±5％ |
表1中，f1表示第一透镜L1的焦距(单位mm)，其余类推可得；n1表示第一透镜L1对587.56nm波长的折射率，其余类推可得；R11表示第一透镜L1朝向物方一侧面的曲率半径，R12表示第一透镜L1朝向像方一侧面的曲率半径，其余类推可得。
本实施例的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的第一透镜L1、第五透镜L5和第六透镜L6均为塑胶非球面镜片共设有六个非球面，其余透镜采用玻璃球面镜片，并且各非球面的参数如表2所示。
表2非球面参数
| R<sub>11</sub>面 | R<sub>12</sub>面 | R<sub>51</sub>面 | R<sub>52</sub>面 | R<sub>61</sub>面 | R<sub>62</sub>面 | |
| k | -4.92E+03 | -1.12E+01 | 7.46E-01 | 2.75E+00 | 2.75E+00 | 1.97E-01 |
| a<sub>4</sub> | -3.83E-04 | -2.64E-04 | -6.02E-04 | 2.77E-03 | 2.77E-03 | 6.38E-05 |
| a<sub>6</sub> | 3.06E-05 | 5.14E-05 | -1.01E-05 | -3.44E-05 | -3.44E-05 | 1.19E-06 |
| a<sub>8</sub> | -1.09E-06 | -1.43E-06 | -8.39E-07 | 4.55E-06 | 4.55E-06 | -1.38E-06 |
| a<sub>10</sub> | 1.20E-07 | 1.23E-07 | -5.28E-08 | -2.92E-07 | -2.92E-07 | 3.45E-08 |
表2中，k表示圆锥二次曲线系数，a4、a6、a8、a10为高次非球面系数，R11表示第一透镜L1朝向物方一侧面的曲率半径，R12表示第一透镜L1朝向像方一侧面的曲率半径，其余类推可得。
本实施例的镜头的焦距可达9.4mm，相较于现有技术中存在的共焦镜头，本实施例克服了中长焦镜头高低温的离焦量远大于短焦镜头，中长焦的镜头远远比短焦镜头更难实现高低温共焦和红外共焦的缺陷，实现中长焦距的同时满足高低温共焦和红外共焦。
如图3～5所示，本实施例的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头在-40℃(低温)和80℃(高温)的环境下，MTF峰顶值较20℃(常温)环境下MTF峰顶值的离焦量都在正负0.005mm以内，各极限条件下镜头的离焦偏移量小，满足高低温共焦。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次设置的第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)、第五透镜(L5)、第六透镜(L6)，所述第一透镜(L1)、第五透镜(L5)和第六透镜(L6)均为塑胶非球面镜片；
所述第一透镜(L1)为正透镜，且第一透镜(L1)朝向物方一侧为平面、朝向像方一侧为凸面，所述第二透镜(L2)为双凹负透镜，所述第三透镜(L3)为双凸正透镜，所述第四透镜(L4)为双凸正透镜，所述第五透镜(L5)为双凸正透镜，所述第六透镜(L6)为双凹负透镜；所述第二透镜(L2)和第三透镜(L3)为具有负光焦度的胶合透镜，所述第五透镜(L5)和第六透镜(L6)为具有负光焦度的胶合透镜。
2.如权利要求1所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
0<f/f1<0.5
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f1为第一透镜(L1)的焦距。
3.如权利要求1所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
-0.8<f/f23<-0.25
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f23为第二透镜(L2)和第三透镜(L3)组合的胶合透镜的焦距。
4.如权利要求1所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
0.75<f/f4<1.25
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f4为第四透镜(L4)的焦距。
5.如权利要求1所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头满足以下关系式：
-0.45<f/f56<0.05
其中，f为玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头的焦距，f56为第五透镜(L5)和第六透镜(L6)组合的胶合透镜的焦距。
6.如权利要求1所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述第一透镜(L1)和第二透镜(L2)之间设有光阑。
7.如权利要求1所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述第一透镜(L1)、第五透镜(L5)和第六透镜(L6)的两面均为非球面。
8.如权利要求7所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述非球面满足以下关系式：
式中，y表示径向坐标，z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时距非球面顶点的距离矢高，c表示曲率半径，k表示圆锥二次曲线系数，a4、a6、a8、a10、a12为高次非球面系数。
9.如权利要求7所述的玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头，其特征在于，所述第一透镜(L1)、第五透镜(L5)和第六透镜(L6)满足以下关系：
其中，f1为第一透镜(L1)的焦距，f5为第五透镜(L5)的焦距，f6为第六透镜(L6)的焦距。
Priority Applications (1)
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| CN201922003712.XU CN211123459U (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头 |
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| CN201922003712.XU CN211123459U (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头 |
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| CN201922003712.XU Active CN211123459U (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 一种玻塑混合的高低温共焦及红外共焦镜头 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113376801A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-10 | 江西凤凰光学科技有限公司 | 一种大视场大景深低畸变扫描镜头 |
| CN114779450A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 苏州东方克洛托光电技术有限公司 | 一种紫外工业镜头 |
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2019
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| CN113376801B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-11-29 | 江西凤凰光学科技有限公司 | 一种大视场大景深低畸变扫描镜头 |
| CN114779450A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 苏州东方克洛托光电技术有限公司 | 一种紫外工业镜头 |
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