CN214704152U

CN214704152U - 一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头

Info

Publication number: CN214704152U
Application number: CN202023258403.6U
Authority: CN
Inventors: 罗杰; 范智宇; 黄锦煖; 戴敏林; 胡青平
Original assignee: Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Current assignee: Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-11-12
Anticipated expiration: 2030-12-29

Abstract

本实用新型涉及一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，所述第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜,第五透镜为双凸正透镜，第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜均为非球面透镜。成像时，光线自左向右依次经第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和保护玻璃后成像。本实用新型具有结构简单、成本低、成像稳定，色差小、整体可靠性高的特点，实现日夜两用的功能，适用于4K像素CCD或CMOS摄像机。

Description

一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头

技术领域：

本实用新型涉及一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头。

背景技术：

现代社会对安全防范的要求越来越高，安防光学镜头也由标清向高清发展，由单一可见光成像向可见光与红外共焦成像发展，百万像素、日夜两用的变焦安防镜头将成为未来市场的主体要求。常见的日夜两用镜头通过切换厚度不同的滤光片以达到共焦目的，其成像质量不够理想，无法满足4K像素摄像要求。

实用新型内容：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，所述第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜,第五透镜为双凸正透镜，第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜均为非球面透镜。

进一步的，所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.3～1.6mm，所述第二透镜与光阑之间的空气间隔为0.9～1.1mm，光阑与第三透镜之间的空气间隔为 0～1mm，所述第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0～1mm，所述第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0～1mm。

进一步的，所述镜头的焦距为f，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f₁、f₂、f₃、f₄，f₅其中f₁、f₂、f₃、f₄、f₅与f满足以下比例：-1.44<f₁/f<-1.38，4.42<f₂/f<4.58，1.97<f₃/f<2.11， -1.37<f₄/f<-1.32，0.85<f₅/f<1.01。

进一步的，所述第一透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述第二透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述第三透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述第四透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述第五透镜满足关系式：N_d≥1.5， V_d≥50；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

进一步的，所述镜头的光学总长度TTL与所述光学系统的焦距F之间满足：TTL/F≤12。

进一步的，所述第五透镜的后侧设置有保护玻璃。

进一步的，所述第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜均由树脂材质制成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型具有结构简单、成本低、成像稳定，色差小、整体可靠性高的特点，实现日夜两用的功能，适用于 4K像素CCD或CMOS摄像机。

附图说明：

图1是本实用新型实施例光学系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的可见光MTF曲线图；

图3是本实用新型实施例的轴向色差曲线图；

图4是本实用新型实施例的场曲/畸变图。

图中：

L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；L5-第五透镜；6- 光阑；7-保护玻璃；8-成像面。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～4所示，本实用新型一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑6、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5，所述第一透镜L1为双凹负透镜，第二透镜L2为弯月正透镜，第三透镜L3为双凸正透镜，第四透镜L4为弯月负透镜,第五透镜L5为双凸正透镜，第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5均为非球面透镜，第三透镜L3为球面透镜。

本实施例中，所述第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隔为1.3～1.6mm，所述第二透镜L2与光阑6之间的空气间隔为0.9～1.1mm，光阑6与第三透镜L3 之间的空气间隔为0～1mm，所述第三透镜L3与第四透镜L4之间的空气间隔为0～ 1mm，所述第四透镜L4与第五透镜L5之间的空气间隔为0～1mm。

本实施例中，所述第一透镜L1的物侧面和像侧面均为凹面；所述第二透镜L2 的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第三透镜L3的物侧面和像侧面均为凸面；所述第四透镜L4的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第五透镜L5的物侧面和像侧面均为凸面。

本实施例中，所述镜头的焦距为f，所述第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5的焦距分别为f₁、f₂、f₃、f₄，f₅其中f₁、f₂、 f₃、f₄、f₅与f满足以下比例：-1.44<f₁/f<-1.38，4.42<f₂/f<4.58， 1.97<f₃/f<2.11，-1.37<f₄/f<-1.32，0.85<f₅/f<1.01。

本实施例中，所述第一透镜L1满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述第二透镜L2满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述第三透镜L3满足关系式：N_d≥1.5， V_d≥50；所述第四透镜L4满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述第五透镜L5满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

本实施例中，所述镜头的光学总长度TTL与所述光学系统的焦距F之间满足： TTL/F≤12。

本实施例中，所述第五透镜L5的后侧设置有保护玻璃。

本实施例中，所述第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4和第五透镜L5均由树脂材质制成。

本实施例中，该镜头成像时，光线自左向右依次经第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和保护玻璃板后在成像面上成像。

表1示出了本实施例中光学系统的各透镜的曲率半径R、厚度d、折射率N_d以及阿贝数V_d。

表1：具体镜片参数表本实施例中，各非球面面型Z由以下公式限定：

其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高； c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k 为圆锥常数；A、B、C、D、E、F、G均为高次项系数。表2示出了可用于本实施例中各非球面透镜表面的圆锥常数k以及高次项系数A、B、C、D、E、F、G。

表2：各非球面透镜参数

本实施例中，此光学系统实现的技术指标如下：

(1)焦距：EFFL＝3.97mm；(2)光圈F＝1.62；(3)视场角：2w≥100°；(4) |光学畸变|：＜40％；(5)成像圆直径大于φ7；(6)工作波段：420～840nm；(7) 光学总长TTL≤19mm，光学后截距BFL≥3mm；(8)该镜头适用于4K像素CCD或CMOS 摄像机。

由图2可以看出，该光学系统在可见光波段的MTF表现良好，边缘视场在空间频率120pl/mm处，其MTF值大于0.45，中心视场在空间频率125pl/mm处，其 MTF值大于0.7，可以达到4K解像力需求。图3和图4为该光学系统的轴向色差曲线图与色散焦移图。由图3可以看出，该光学系统的将420nm波段的蓝光也纳入评价体系中，更好地校正了紫边色差，从而达到提高像质的目的。由图4可以看出，在420～840nm波段内，色散焦移量小于0.032mm。综上可以看出，该光学系统具有优良的成像质量，完全满足4K像素摄像要求。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，其特征在于：包括沿光线入射方向自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，所述第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜,第五透镜为双凸正透镜，第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜均为非球面透镜。

2.根据权利要求1所述的一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.3～1.6mm，所述第二透镜与光阑之间的空气间隔为0.9～1.1mm，光阑与第三透镜之间的空气间隔为0～1mm，所述第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0～1mm，所述第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为0～1mm。

3.根据权利要求1所述的一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，其特征在于：所述镜头的焦距为f，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f₁、f₂、f₃、f₄，f₅其中f₁、f₂、f₃、f₄、f₅与f满足以下比例：-1.44<f₁/f<-1.38，4.42<f₂/f<4.58，1.97<f₃/f<2.11，-1.37<f₄/f<-1.32，0.85<f₅/f<1.01。

4.根据权利要求1所述的一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，其特征在于：所述第一透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述第二透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述第三透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；所述第四透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50；所述第五透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

5.根据权利要求1所述的一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，其特征在于：所述镜头的光学总长度TTL与所述镜头的焦距F之间满足：TTL/F≤12。

6.根据权利要求1所述的一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，其特征在于：所述第五透镜的后侧设置有保护玻璃。

7.根据权利要求1所述的一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜均由树脂材质制成。