CN217821051U

CN217821051U - 一种轻薄监控镜头

Info

Publication number: CN217821051U
Application number: CN202221186084.9U
Authority: CN
Inventors: 林文斌; 许熠宸; 罗杰; 郑新; 何文波; 黄灯辉; 江伟
Original assignee: Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Current assignee: Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2032-05-18

Abstract

本实用新型涉及一种轻薄监控镜头，所述镜头包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和玻璃平板，第一透镜为第二透镜之间设置有光阑，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为双凸正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜弯月负透镜，第一透镜、第三透镜和第四透镜为非球面透镜且均采用塑胶镜片；第二透镜为玻璃镜片。本实用新型轻薄监控镜头采用玻塑混合的四片式结构，系统尺寸小、重量轻，成像质量稳定，具备‑40~85℃温度范围内的低温漂特性。塑胶镜片采用低折射率材料，极大地降低了塑胶非球面加工难度，整个镜头加工成本低，适合大规模生产，面型设计与材料搭配合理，成像质量优秀。

Description

一种轻薄监控镜头

技术领域

本实用新型涉及镜头领域，特别是一种轻薄监控镜头。

背景技术

随着我国光学加工能力的不断提升，非球面在安防镜头中的应用已经愈发广泛，使此类镜头的成像质量实现了质的飞跃。然而，复杂非球面的过多应用必然会带来加工成本以及难度的骤增，如不加以控制会导致大量的资源浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种尺寸小，重量轻，加工成本低，成像质量稳定的轻薄监控镜头。

本实用新型采用以下方案实现：一种轻薄监控镜头，所述镜头包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和玻璃平板，第一透镜为第二透镜之间设置有光阑，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为双凸正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜弯月负透镜，第一透镜、第三透镜和第四透镜为非球面透镜且均采用塑胶镜片；第二透镜为玻璃镜片。

进一步的，光学系统的焦距ƒ、第一透镜的焦距ƒ₁、第二透镜的焦距ƒ₂、第三透镜的焦距ƒ₃、第四透镜的焦距ƒ₄满足以下关系式：-2.5< ƒ₁/ƒ<-0.3，1.5< ƒ₂/ƒ<2.5，0.1< ƒ₃/ƒ<1.5，-2.0</ ƒ₄ƒ<-0.5。

进一步的，第一透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第二透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第三透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第四透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50.0；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

进一步的，所述第一透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为0.933 mm；所述第二透镜的前镜面曲率半径为8.153 mm，后镜面曲率半径为-8.153mm，厚度为4.987 mm；所述第三透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为2.580 mm；所述第四透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为0.827mm；所述玻璃平板厚度为0.730mm。

进一步的，第一透镜和第二透镜之间的空气间隔为4.87mm，第二透镜和第三透镜之间的空气间隔为1.466mm，第三透镜和第四透镜之间的空气间隔为0.076mm，第四透镜和玻璃平板之间的空气间隔为0.983mm，玻璃平板和像面之间的空气间隔为3.625mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型轻薄监控镜头采用玻塑混合的四片式结构，系统尺寸小、重量轻，成像质量稳定，具备-40~85℃温度范围内的低温漂特性。塑胶镜片采用低折射率材料，极大地降低了塑胶非球面加工难度，整个镜头加工成本低，适合大规模生产，面型设计与材料搭配合理，成像质量优秀。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的光学结构示意图；

图2是本实用新型实施例的工作波段轴向色差图；

图3是本实用新型实施例的工作波段垂轴色差图；

图4是本实用新型实施例的工作波段场曲畸变图；

图中标号说明：L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；L5-玻璃平板；STO-光阑；IMA-成像面。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1~4所示，一种轻薄监控镜头，所述镜头包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和玻璃平板，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为双凸正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜弯月负透镜，第一透镜、第三透镜和第四透镜为非球面透镜且均采用塑胶镜片；第二透镜为玻璃镜片，第一透镜为第二透镜之间设置有光阑。

在本实施例中，光学系统的焦距ƒ、第一透镜的焦距ƒ₁、第二透镜的焦距ƒ₂、第三透镜的焦距ƒ₃、第四透镜的焦距ƒ₄满足以下关系式：-2.5< ƒ₁/ƒ<-0.3，1.5< ƒ₂/ƒ<2.5，0.1< ƒ₃/ƒ<1.5，-2.0</ ƒ₄ƒ<-0.5。

在本实施例中，第一透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第二透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第三透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第四透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50.0；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

在本实施例中，光学系统的光学总长度TTL与光学系统的焦距f之间满足关系式：TTL/f≤5.05；光学系统的F数≤1.60；光学系统的半像高ImaH与光学系统的焦距f之间满足关系式：ImaH/f≥0.83。

在本实施例中，所述第一透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为0.933 mm；所述第二透镜的前镜面曲率半径为8.153 mm，后镜面曲率半径为-8.153mm，厚度为4.987 mm；所述第三透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为2.580 mm；所述第四透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为0.827mm；所述玻璃平板厚度为0.730mm。

在本实施例中，第一透镜和第二透镜之间的空气间隔为4.87mm，第二透镜和第三透镜之间的空气间隔为1.466mm，第三透镜和第四透镜之间的空气间隔为0.076mm，第四透镜和玻璃平板之间的空气间隔为0.983mm，玻璃平板和像面之间的空气间隔为3.625mm；光阑贴近第二透镜前端外缘部，光阑与第二透镜前端中心的间隔为0.316mm。

在本实施例中，第一透镜的折射率为1.535，阿贝常数为55.711；第二透镜的折射率为1.517，阿贝常数为64.199；第三透镜的折射率为1.535，阿贝常数为55.711；第四透镜的折射率为1.636，阿贝常数为23.972；玻璃平板的折射率为1.517，阿贝常数为64.199。

在本实施例中，第一透镜的前镜面中心曲率半径为4.649mm、后镜面中心曲率半径为1.737mm；第三透镜的前镜面中心曲率半径为4.226mm、后镜面中心曲率半径为-3.108mm；第四透镜的前镜面中心曲率半径为-2.542mm、后镜面中心曲率半径为-22.669mm。

第一透镜、第三透镜以及第四透镜的非球面曲线方程表达式为：

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；k为圆锥常数；

、

、

、

、

、

、

、

均为高次项系数。

各非球面透镜的非球面系数如下表：

光学系统实现的技术指标如下：

（1）焦距：4.0mm≤EFFL≤4.9mm；（2）光圈F≤1.60；（3）工作波段：可见光。

本实用新型采用玻塑混合的四片式结构，系统尺寸小、重量轻，成像质量稳定，具备-40~85℃温度范围内的低温漂特性。塑胶镜片采用低折射率材料，极大地降低了塑胶非球面加工难度，整个镜头加工成本低，适合大规模生产，面型设计与材料搭配合理，成像质量优秀。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

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。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种轻薄监控镜头，其特征在于：所述镜头包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和玻璃平板，第一透镜为第二透镜之间设置有光阑，第一透镜为弯月负透镜，第二透镜为双凸正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜弯月负透镜，第一透镜、第三透镜和第四透镜为非球面透镜且均采用塑胶镜片；第二透镜为玻璃镜片。

2.根据权利要求1所述的轻薄监控镜头，其特征在于：光学系统的焦距ƒ、第一透镜的焦距ƒ₁、第二透镜的焦距ƒ₂、第三透镜的焦距ƒ₃、第四透镜的焦距ƒ₄满足以下关系式：-2.5< ƒ₁/ƒ<-0.3，1.5< ƒ₂/ƒ<2.5，0.1< ƒ₃/ƒ<1.5，-2.0</ ƒ₄ƒ<-0.5。

3.根据权利要求1所述的轻薄监控镜头，其特征在于：第一透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第二透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第三透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≥50.0；第四透镜满足关系式：N_d≥1.5，V_d≤50.0；其中N_d为折射率，V_d为阿贝常数。

4.根据权利要求1所述的轻薄监控镜头，其特征在于：所述第一透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为0.933 mm；所述第二透镜的前镜面曲率半径为8.153 mm，后镜面曲率半径为-8.153mm，厚度为4.987 mm；所述第三透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为2.580 mm；所述第四透镜的前、后镜面均为非球面，厚度为0.827mm；所述玻璃平板厚度为0.730mm。

5.根据权利要求1或4所述的轻薄监控镜头，其特征在于：第一透镜和第二透镜之间的空气间隔为4.87mm，第二透镜和第三透镜之间的空气间隔为1.466mm，第三透镜和第四透镜之间的空气间隔为0.076mm，第四透镜和玻璃平板之间的空气间隔为0.983mm，玻璃平板和像面之间的空气间隔为3.625mm。