CN213399044U - 一种超星光玻塑混合镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超星光玻塑混合镜头，包括镜筒和沿物面至像面方向依次组装于镜筒内的第一透镜、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，第四透镜和第五透镜组成胶合镜片组，其中：第一透镜为负月牙形非球面塑料透镜；第二透镜为正月牙形非球面塑料透镜；第三透镜为负月牙形非球面塑料透镜；第四透镜为负月牙形球面玻璃透镜；第五透镜为双凸形球面玻璃透镜；第六透镜为双凸形非球面塑料透镜；第七透镜为双凹形非球面塑料透镜。该镜头体积小、成本低、大通光、高低温性能好，且具有超星光级功能，可提升摄像系统的图像画质和画面的真实性，适用于复杂环境的监控需求。

Description

一种超星光玻塑混合镜头

技术领域

本实用新型属于光学摄像装置领域，具体涉及一种超星光玻塑混合镜头。

背景技术

随着光学材料库的拓展和社会安防意识的增强，安防监控市场得到迅猛发展，使用环境趋于严格，如低照环境、及高低温要求高的环境等。目前市场上有各种各样的大通光镜头应用于安防系统中，但是为了提高镜头成像品质、增加通光量以及减小杂光，往往通过增大体积及镜片的方式实现，这样大大增加了产品成本，导致产品推广难度提升，市场竞争力下降。在目前的安防行业中，急需研发小体积、低成本、大通光、高低温性能好的镜头。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种超星光玻塑混合镜头，该镜头体积小、低成本、大通光、高低温性能好，且具有超星光级功能，可提升摄像系统的图像画质和画面的真实性，降低摄像系统的成本，适用于复杂环境的监控需求。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型提出的一种超星光玻塑混合镜头，包括镜筒和沿物面至像面方向依次组装于镜筒内的第一透镜、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，第四透镜和第五透镜组成胶合镜片组，

其中：

第一透镜为负月牙形非球面塑料透镜；

第二透镜为正月牙形非球面塑料透镜；

第三透镜为负月牙形非球面塑料透镜；

第四透镜为负月牙形球面玻璃透镜；

第五透镜为双凸形球面玻璃透镜；

第六透镜为双凸形非球面塑料透镜；

第七透镜为双凹形非球面塑料透镜。

优选地，第一透镜、第二透镜和第三透镜组合形成负光焦度，第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜组合形成正光焦度。

优选地，超星光玻塑混合镜头还包括第一隔圈、第二隔圈、第三隔圈和第四隔圈，第一隔圈设置于第一透镜和第二透镜之间，第二隔圈设置于第二透镜和第三透镜之间，第三隔圈设置于第三透镜和胶合镜片组之间，第四隔圈设有改善光学系统像质的拦光孔，且第四隔圈设置于胶合镜片组和第六透镜之间，各隔圈用于限定相邻透镜的间距。

优选地，超星光玻塑混合镜头还包括第一遮光片、第二遮光片和第三遮光片，第一遮光片设置于第一隔圈和第二透镜之间，第二遮光片设置于第六透镜和第七透镜之间，第三遮光片位于第七透镜的像面侧并贴附于镜筒上。

优选地，第三遮光片和镜筒之间采用背胶贴附。

优选地，镜筒的内侧壁与第一透镜的外侧壁之间且靠近物面的一侧形成点胶槽。

优选地，镜筒的外侧壁设有沿物面至像面方向依次分布的加强筋和螺纹段，螺纹段用于外接摄像机。

优选地，超星光玻塑混合镜头还包括感光芯片和盖玻片，感光芯片设置于第七透镜的像面侧，盖玻片设置于第七透镜和感光芯片之间。

优选地，第一透镜和第二透镜之间设置有光阑。

优选地，第一透镜的折射率为1.55(1±5％)，色散值为55.7(1±5％)；第二透镜的折射率为1.65(1±5％)，色散值为23.6(1±5％)；第三透镜的折射率为1.65(1±5％)，色散值为23.5(1±5％)；第四透镜的折射率为1.87(1±5％)，色散值为23.8(1±5％)；第五透镜的折射率为1.75(1±5％)，色散值为54.7(1±5％)；第六透镜的折射率为1.55(1±5％)，色散值为55.7(1±5％)；第七透镜的折射率为1.65(1±5％)，色散值为24(1±5％)。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：采用高折射、低色散的七个透镜组合，并通过玻塑混合材料及正负焦距分配形成低成本、小体积、具有超星光级功能的镜头，在-40～+85℃环境下使用可以保证解像力、满足成像要求，高低温性能好，且可提升摄像系统的图像画质和画面的真实性，降低摄像系统的成本，有效实现光学技术指标，特别适合复杂条件下的监控需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的透镜结构示意图；

图3为本实用新型的第四隔圈局部放大图I；

图4为本实用新型的第三遮光片安装局部放大图II；

图5为本实用新型的镜筒结构示意图。

附图标记说明：101、第一透镜；102、第二透镜；103、第三透镜；104、第四透镜；105、第五透镜；106、第六透镜；107、第七透镜；108、盖玻片；601、感光芯片；109、胶合镜片组；201、第一隔圈；202、第二隔圈；203、第三隔圈；204、第四隔圈；204-1、拦光孔；301、第一遮光片；302、第二遮光片；303、第三遮光片；401、镜筒；401-1、加强筋；401-2、螺纹段；501、光阑；701、点胶槽；801、背胶。

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。

需要说明的是，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。

如图1-5所示，一种超星光玻塑混合镜头，包括镜筒401和沿物面至像面方向依次组装于镜筒401内的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和第七透镜107，第四透镜104和第五透镜105组成胶合镜片组109，其中：

第一透镜101为负月牙形非球面塑料透镜；

第二透镜102为正月牙形非球面塑料透镜；

第三透镜103为负月牙形非球面塑料透镜；

第四透镜104为负月牙形球面玻璃透镜；

第五透镜105为双凸形球面玻璃透镜；

第六透镜106为双凸形非球面塑料透镜；

第七透镜107为双凹形非球面塑料透镜。

其中，镜筒401保证各透镜径向自由度，内孔尺寸设计和精密同轴度加工保证装配后透镜的光轴和整组镜头的光轴一致性，光线入射时沿镜头的七个透镜依次调整光线入射角度，具有超星光级功能，达到拍摄及成像质量要求。胶合镜片组109由第四透镜104和第五透镜105采用光敏胶进行贴合，如采用UV胶或其他胶黏剂等，将不同波长的光线色差进行校正，每种镜片的色散可以被补偿，从而使综合色差降至最低。且第四透镜104和第五透镜105均采用球面玻璃透镜，易成型且耐磨、开模成本低、使用寿命长，其他透镜采用非球面塑胶透镜，用于减少镜头的重量，并有助于提高摄像水平及简化结构，当大批量生产时还可大幅降低成本。

在一实施例中，第一透镜101、第二透镜102和第三透镜103组合形成负光焦度，第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和第七透镜107组合形成正光焦度。

其中，不同温度下正负透镜的焦点漂移量不同，通过第一透镜101、第二透镜102和第三透镜103组合形成负光焦度，第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和第七透镜107组合形成正光焦度，如在本实施例中第一透镜101、第二透镜102、第四透镜104和第七透镜107为负光焦度透镜，第三透镜103、第五透镜105和第六透镜106为正光焦度透镜，将正负光焦度合理分配将温度漂移补偿实现无热化设计，保证在极限温度环境下仍可正常使用而不失焦，使镜头工作性能更加稳定，在-40～+85℃环境下使用可以保证解像力、满足成像要求，高低温性能好。需要说明的是，各透镜正负光焦度的选择在保证第一透镜101、第二透镜102和第三透镜103组合形成负光焦度，第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106和第七透镜107组合形成正光焦度的情况下，可为任意排列组合。

在一实施例中，超星光玻塑混合镜头还包括第一隔圈201、第二隔圈202、第三隔圈203和第四隔圈204，第一隔圈201设置于第一透镜101和第二透镜102之间，第二隔圈202设置于第二透镜102和第三透镜103之间，第三隔圈203设置于第三透镜103和胶合镜片组109之间，第四隔圈204设有改善光学系统像质的拦光孔204-1，且第四隔圈204设置于胶合镜片组109和第六透镜106之间，各隔圈用于限定相邻透镜的间距。

其中，第一隔圈201用以保证第一透镜101和第二透镜102的空气间隔、光轴一致性以及防止杂散光；第二隔圈202用以保证第二透镜102和第三透镜103的空气间隔、光轴一致性以及防止杂散光；第三隔圈203用以保证第三透镜103和胶合镜片组109的空气间隔、光轴一致性以及防止杂散光；第四隔圈204用以保证胶合镜片组109和第六透镜106的空气间隔、光轴一致性并通过设计拦光孔204-1改善镜头光学系统的像质，提高成像质量。各隔圈的形状可根据透镜尺寸形状进行设计，本实施例中，第一隔圈201、第二隔圈202和第三隔圈203内壁靠近物面的一侧均设有防止杂散光过孔，第四隔圈204内壁靠近像面的一侧设有拦光孔204-1改善镜头光学系统像质，提高成像质量。

需要说明的是，还可通过改变透镜无效部位的形状，采用透镜之间直接承靠，不使用或者减少隔圈使用数量，有利于保证各透镜的平行度，减少镜头成像倾斜，进而提升成像质量；或镜筒401上还可根据各透镜尺寸设计阶梯孔形成承靠面，使透镜与镜筒401承靠，减少隔圈使用量，如将第二隔圈202替换为镜筒401的阶梯孔形成的凸部，通过两端组装方式进行组装，组装后通过点胶固定或压圈螺旋压紧固定镜筒401内的各元件，减少各透镜的相互抵靠关系，有利于保证各透镜的平行度，且结构更加牢固稳定，有利于提升成像质量。

本实施例中，超星光玻塑混合镜头还包括第一遮光片301、第二遮光片302和第三遮光片303，第一遮光片301设置于第一隔圈201和第二透镜102之间，第二遮光片302设置于第六透镜106和第七透镜107之间，第三遮光片303位于第七透镜107的像面侧并贴附于镜筒401上。

其中，第一遮光片301用以保证第一透镜101和第二透镜102的空气间隔、光轴一致性和整个光学系统光圈值；第二遮光片302用以保证第六透镜106和第七透镜107的空气间隔、光轴一致性和防止杂散光；第三遮光片303用以遮住第七透镜107的无效面，防止杂散光，保证成像清晰。需要说明的是，各遮光片还可根据实际需求进行调整布设位置，保证清晰成像。

在一实施例中，第三遮光片303和镜筒401之间采用背胶801贴附。

其中，第三遮光片303通过背胶801紧贴镜筒401进行固定。需要说明的是第三遮光片303还可采用压紧的方式紧贴镜筒401，如通过与镜筒401螺纹连接的压圈对第三遮光片303进行压紧。

在一实施例中，镜筒401的内侧壁与第一透镜101的外侧壁之间且靠近物面的一侧形成点胶槽701。

其中，本实施例中，镜筒401的内侧壁与第一透镜101的外侧壁之间在靠近物面的一侧形成点胶槽701，通过注入UV胶水固化，用于限制镜筒401内部各元件自由度，保证各透镜装配的稳定性，从而保证光学性能的稳定。需要说明的是，还可采用压圈压紧第一透镜101对镜筒401内部各元件进行固定，压圈与镜筒401螺纹连接，通过螺旋调节压紧，并可通过对压圈点胶进一步防松。

在一实施例中，镜筒401的外侧壁设有沿物面至像面方向依次分布的加强筋401-1和螺纹段401-2，螺纹段401-2用于外接摄像机。

其中，本实施例中加强筋401-1均布于镜筒401外侧壁，用以保证镜头在高低温情况下不易变形，保证镜头的强度。螺纹段401-2位于镜筒401外侧壁，如采用直径为M12的外螺纹，用于外接摄像机，满足客户使用小型摄像机的接口需求，具有通用性。需要说明的是，加强筋401-1的形状或数量可根据实际需求进行设计，镜筒401还可采用法兰并通过螺钉与摄像机连接，或通过其他中间转接件与摄像机连接。

在一实施例中，超星光玻塑混合镜头还包括感光芯片601和盖玻片108，感光芯片601设置于第七透镜107的像面侧，盖玻片108设置于第七透镜107和感光芯片601之间。

其中，盖玻片108设置于第七透镜107和感光芯片601之间用于保护感光芯片601。

在一实施例中，第一透镜101和第二透镜102之间设置有光阑501。

其中，光阑501设置在第一透镜101和第二透镜102之间，通过调节光圈进行光线调节，提高拍摄质量。光阑501还可设置于其它任意相邻透镜之间。

在一实施例中，第一透镜101的折射率为1.55(1±5％)，色散值为55.7(1±5％)；第二透镜102的折射率为1.65(1±5％)，色散值为23.6(1±5％)；第三透镜103的折射率为1.65(1±5％)，色散值为23.5(1±5％)；第四透镜104的折射率为1.87(1±5％)，色散值为23.8(1±5％)；第五透镜105的折射率为1.75(1±5％)，色散值为54.7(1±5％)；第六透镜106的折射率为1.55(1±5％)，色散值为55.7(1±5％)；第七透镜107的折射率为1.65(1±5％)，色散值为24(1±5％)。

其中，各透镜均为高折射、低色散的光学镜片材料，具体取值范围如上所示，在本实施例中，各透镜的折射率和色散值分别取值如下：

由上述透镜构成的镜头达到了以下光学指标：焦距：f′＝6mm；相对孔径：F＝1.0；视场角：2w>66.3°(像方像视场：2η′≥φ6.6mm)；TV畸变：＜-17.3％；分辨率：可与500万像素高分辨率摄像机适配；光路总长：∑≤22.2mm，光学后截距：l′≥4.66mm；适用谱线范围：480nm～850nm。本实施例中，镜头在F1.0大通光的前提下，镜头光路总长较短，有助于实现镜头体积小型化，且成像质量高，同时在-40～+85℃环境下使用可以保证解像力、满足成像要求。

组装时，按照如下顺序：第七透镜107、第二遮光片302、第六透镜106、第四隔圈204、胶合镜片组109、第三隔圈203、第三透镜103、第二隔圈202、第二透镜102、第一遮光片301、第一隔圈201和第一透镜101，依上述顺序自左向右相互配合装入镜筒401内部，镜筒401内孔尺寸设计与各透镜、隔圈及遮光片配合限制其径向自由度，且镜筒401有利于保证同轴度，使装配后透镜的光轴和整组镜头的光轴一致性。将UV胶水点入点胶槽701中将镜筒401和第一透镜101固定，从而对镜筒401内的其他元件进行固定，第三遮光片303通过背胶801贴在镜筒401上。

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描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。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 (10)

1.一种超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述超星光玻塑混合镜头包括镜筒(401)和沿物面至像面方向依次组装于所述镜筒(401)内的第一透镜(101)、第二透镜(102)、第三透镜(103)、第四透镜(104)、第五透镜(105)、第六透镜(106)和第七透镜(107)，所述第四透镜(104)和第五透镜(105)组成胶合镜片组(109)，其中：

所述第一透镜(101)为负月牙形非球面塑料透镜；

所述第二透镜(102)为正月牙形非球面塑料透镜；

所述第三透镜(103)为负月牙形非球面塑料透镜；

所述第四透镜(104)为负月牙形球面玻璃透镜；

所述第五透镜(105)为双凸形球面玻璃透镜；

所述第六透镜(106)为双凸形非球面塑料透镜；

所述第七透镜(107)为双凹形非球面塑料透镜。

2.如权利要求1所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述第一透镜(101)、第二透镜(102)和第三透镜(103)组合形成负光焦度，所述第四透镜(104)、第五透镜(105)、第六透镜(106)和第七透镜(107)组合形成正光焦度。

3.如权利要求1所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述超星光玻塑混合镜头还包括第一隔圈(201)、第二隔圈(202)、第三隔圈(203)和第四隔圈(204)，所述第一隔圈(201)设置于所述第一透镜(101)和第二透镜(102)之间，所述第二隔圈(202)设置于所述第二透镜(102)和第三透镜(103)之间，所述第三隔圈(203)设置于所述第三透镜(103)和胶合镜片组(109)之间，所述第四隔圈(204)设有改善光学系统像质的拦光孔(204-1)，且所述第四隔圈(204)设置于所述胶合镜片组(109)和第六透镜(106)之间，各隔圈用于限定相邻透镜的间距。

4.如权利要求3所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述超星光玻塑混合镜头还包括第一遮光片(301)、第二遮光片(302)和第三遮光片(303)，所述第一遮光片(301)设置于所述第一隔圈(201)和第二透镜(102)之间，所述第二遮光片(302)设置于所述第六透镜(106)和第七透镜(107)之间，所述第三遮光片(303)位于所述第七透镜(107)的像面侧并贴附于所述镜筒(401)上。

5.如权利要求4所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述第三遮光片(303)和所述镜筒(401)之间采用背胶(801)贴附。

6.如权利要求1所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述镜筒(401)的内侧壁与所述第一透镜(101)的外侧壁之间且靠近物面的一侧形成点胶槽(701)。

7.如权利要求1所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述镜筒(401)的外侧壁设有沿物面至像面方向依次分布的加强筋(401-1)和螺纹段(401-2)，所述螺纹段(401-2)用于外接摄像机。

8.如权利要求1-7中任一所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述超星光玻塑混合镜头还包括感光芯片(601)和盖玻片(108)，所述感光芯片(601)设置于所述第七透镜(107)的像面侧，所述盖玻片(108)设置于所述第七透镜(107)和所述感光芯片(601)之间。

9.如权利要求8所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述第一透镜(101)和第二透镜(102)之间设置有光阑(501)。

10.如权利要求9所述的超星光玻塑混合镜头，其特征在于：所述第一透镜(101)的折射率为1.55(1±5％)，色散值为55.7(1±5％)；所述第二透镜(102)的折射率为1.65(1±5％)，色散值为23.6(1±5％)；所述第三透镜(103)的折射率为1.65(1±5％)，色散值为23.5(1±5％)；所述第四透镜(104)的折射率为1.87(1±5％)，色散值为23.8(1±5％)；所述第五透镜(105)的折射率为1.75(1±5％)，色散值为54.7(1±5％)；所述第六透镜(106)的折射率为1.55(1±5％)，色散值为55.7(1±5％)；所述第七透镜(107)的折射率为1.65(1±5％)，色散值为24(1±5％)。

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