CN218350612U

CN218350612U - 2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头

Info

Publication number: CN218350612U
Application number: CN202222549067.3U
Authority: CN
Inventors: 薛雷涛; 王锦平; 殷海明; 周欧
Original assignee: Dongguan Changyi Photoelectric Co ltd
Current assignee: Dongguan Changyi Photoelectric Co ltd
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2032-09-23

Abstract

本实用新型公开了一种2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，定义透镜邻近物面一侧的表面为物侧面，透镜邻近像面一侧的表面为像侧面，沿着镜头光轴由物侧到像侧依序包括：第一透镜，为具有负光焦度的非球面塑料透镜；第二透镜，为具有正光焦度的非球面塑料透镜；第三透镜，为具有正光焦度的球面玻璃透镜；第四透镜，为具有负光焦度的非球面塑料透镜；第五透镜，为具有正光焦度的非球面塑料透镜。该镜头采用1片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，可搭配5MP、1/2.7英寸的芯片，实现24小时全天候高清监控，在高温+80℃和低温‑40℃实拍画面清晰，实拍监控角度大，在制造性上，各透镜不敏感，镜片面型简单容易制造，具有较高的性价比。

Description

2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头

技术领域

本实用新型涉及光学镜头领域，尤其涉及一种2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头。

背景技术

随着人们安全意识不断提高，监控镜头作为人类的“眼睛”，在机器视觉、人工智能、刑侦监控、无人驾驶等方面起到越来越重要的作用，这些都推动了安防监控领域的发展。近几年来，针对不同的使用目的或者环境，监控镜头已经推出很多系列产品，例如，使用于电梯或者办公室监控的2.8mm广角镜头，由于其特有的性能，该镜头在市场上占有量比较大，但目前市场上的镜头成本高，在恶劣环境下实拍画面不清晰，大角度下靶面亮度不够，存在实拍暗角等问题。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，采用1片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，镜头成本低，在大视场角条件下能够提供高清像质，并且在-40℃～+80℃的温度范围内能保持画面清晰。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，定义透镜邻近物面一侧的表面为物侧面，透镜邻近像面一侧的表面为像侧面，沿着镜头光轴由物侧到像侧依序设置：

第一透镜，所述第一透镜为具有负光焦度的非球面塑料透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

第二透镜，所述第二透镜为具有正光焦度的非球面塑料透镜，所述第二透镜的像侧面为凸面；

第三透镜，所述第三透镜为具有正光焦度的球面玻璃透镜，所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

第四透镜，所述第四透镜为具有负光焦度的非球面塑料透镜，所述第四透镜的像侧面为凹面；

第五透镜，所述第五透镜为具有正光焦度的非球面塑料透镜，所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

红色滤光片，所述红色滤光片设置在所述第五透镜的像侧面；

保护玻璃，所述保护玻璃集成在图像传感器上，所述保护玻璃设置在所述红色滤光片的像侧面；

图像采集元件，所述图像采集元件设置在所述保护玻璃的像侧面；

所述镜头还包括孔径光阑，所述孔径光阑位于所述第二透镜和所述第三透镜之间；

所述镜头，各透镜的焦距与镜头的总焦距满足如下关系式：

1.21≤|f1/f|≤1.96；

3.05≤|f2/f|≤9.35；

1.90≤|f3/f|≤2.56；

1.19≤|f4/f|≤1.94；

1.22≤|f5/f|≤1.67；

关系式中，f为镜头的总焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。

进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距、折射率及曲率半径分别满足以下条件：

f1

-6.22～-3.37

ND1

1.50～1.56

R11

+4.76～+17.11

R12

+1.61～+2.67

f2

+8.47～+29.62

ND2

1.60～1.68

R21

-79.38～+1115.5

R22

-6.76～-4.88

f3

+5.27～+8.24

ND3

1.44～1.62

R31

+11.30～+14.11

R32

-7.93～-3.92

f4

-6.25～-3.30

ND4

1.60～1.68

R41

-161.3～+38.10

R42

+2.15～+4.41

f5

+3.38～+5.40

ND5

1.50～1.56

R51

+3.35～+4.60

R52

-6.57～-3.24

其中，f1为第一透镜的焦距，ND1为第一透镜的折射率，R11为第一透镜的物侧面曲率半径，R12为第一透镜的像侧面曲率半径；f2为第二透镜的焦距，ND2为第二透镜2的折射率，R21为第二透镜的物侧面曲率半径，R22为第二透镜的像侧面曲率半径；f为第三透镜的焦距，ND3为第三透镜的折射率，R31为第三透镜的物侧面曲率半径，R32为第三透镜的像侧面曲率半径；f4为第四透镜的焦距，ND4为第四透镜的折射率，R41为第四透镜的物侧面曲率半径，R42为第四透镜的像侧面曲率半径；f5为第五透镜的焦距，ND5为第五透镜的折射率，R51为第五透镜的物侧面曲率半径，R52为第五透镜的像侧面曲率半径；“-”号表示该表面弯向物面一侧。

进一步地，2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头满足如下关系式：

IC/TTL≥0.29；

5.48≤TTL/f≤7.05；

0.25≤OBFL/TTL≤0.35；

关系式中，f为镜头的总焦距；TTL为镜头的光学总长；OBFL为镜头的光学后截距，所述镜头的光学后截距为第五透镜像侧面离像面最近的一点到像面的距离；IC为镜头所搭配的1/2.7”芯片的全像高

进一步地，所述镜头的光圈F#满足关系式：1.40≤F#≤1.65，所述镜头的总焦距f满足关系式：2.77≤f≤3.22，所述镜头的光学总长TTL关系式：TTL≤22.5mm。

进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜的非球面满足如下公式：

式中，Z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，γ为垂直于光轴方向镜片的半口径，c为镜片曲率，A、B、C、D、E、F、G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。

进一步地，所述第一透镜与所述第二透镜的中心间距比较大，所述第一透镜与所述第二透镜的中心轴向距离≥1.82mm；所述第二透镜与所述第三透镜中心间距比较大，所述第二透镜与所述第三透镜的中心轴向距离≥0.95mm；所述第三透镜、第四透镜和第五透镜比较靠近，所述第三透镜与所述第四透镜的中心轴向距离≤0.2mm。

进一步地，所述第二透镜的物侧面为凸面、凹面或平面。

进一步地，所述第四透镜的物侧面为凸面、凹面或平面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：该2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，采用1片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，在达到业内同等品质下，其各透镜不敏感，镜片面型简单容易制造，其加工成本也相对市面上的低，具有很高的性价比，可实现小体积、重量轻、性能好和成本低的特点，而且本实用新型经过合理的镜片材料选择、光焦度分配和光学设计优化，可搭配5MP、1/2.7英寸的芯片，实现24小时全天候高清监控，在高温+80℃和低温-40℃实拍画面清晰。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的光学结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的光路结构示意图；

图3为本实用新型实施例1可见光0.435-0.656μm的常温+20℃的125lp/mm离焦曲线图；

图4为本实用新型实施例1可见光0.435-0.656μm的低温-40℃的125lp/mm离焦曲线图；

图5为本实用新型实施例1可见光0.435-0.656μm的高温+80℃的125lp/mm离焦曲线图；

图6为本实用新型实施例1可见光0.546μm畸变图；

图7为本实用新型实施例1可见光0.546μm的相对照度图；

图8为本实用新型实施例2的光学结构示意图；

图9为本实用新型实施例2的光路结构示意图；

图10为本实用新型实施例2可见光0.435-0.656μm的常温+20℃125lp/mm离焦曲线图；

图11为本实用新型实施例2可见光0.435-0.656μm的低温-40℃125lp/mm离焦曲线图；

图12为本实用新型实施例2可见光0.435-0.656μm的高温+80℃125lp/mm离焦曲线图；

图13为本实用新型实施例2可见光0.546μm畸变图；

图14为本实用新型实施例2可见光0.546μm的相对照度图；

图15为本实用新型实施例3的光学结构示意图；

图16为本实用新型实施例3的光路结构示意图；

图17为本实用新型实施例3可见光0.435-0.656μm的常温+20℃125lp/mm离焦曲线图；

图18为本实用新型实施例3可见光0.435-0.656μm的低温-40℃125lp/mm离焦曲线图；

图19为本实用新型实施例3可见光0.435-0.656μm的高温+80℃125lp/mm离焦曲线图；

图20为本实用新型实施例3可见光0.546μm畸变图；

图21为本实用新型实施例3可见光0.546μm的相对照度图；

图22为本实用新型实施例4的光学结构示意图；

图23为本实用新型实施例4的光路结构示意图；

附图标记：1-第一透镜；2-第二透镜；3-第三透镜；4-第四透镜；5-第五透镜；6-孔径光阑；7-红色滤光片；8-保护玻璃；9-图像采集元件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

在本实用新型中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面；若透镜表面没有限定为凸面、凹面或平面时，则表示该透镜表面可以为凸面，也可以为凹面，也可以为平面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。

除非另外限定，否则本实用新型中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本实用新型中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

本实用新型提供一种2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，透镜邻近物面一侧的表面为物侧面，透镜邻近像面一侧的表面为像侧面，沿着镜头光轴由物侧到像侧依序包含：

第一透镜1，第一透镜1为具有负光焦度的非球面塑料透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

第二透镜2，第二透镜2为具有正光焦度的第非球面塑料透镜，其像侧面为凸面，物侧面可以为凸面、凹面或平面；

第三透镜3，第三透镜3为具有正光焦度的球面玻璃透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；

在第二透镜2和第三透镜3之间设置有孔径光阑6；

第四透镜4，第四透镜4为具有负光焦度的非球面塑料透镜，其像侧面为凹面，物侧面可以为凸面、凹面或平面；

第五透镜5，第五透镜5为具有正光焦度的非球面塑料透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凸面；

红色滤光片7，红色滤光片7设置在第五透镜5的像侧面；

保护玻璃8，保护玻璃8集成在图像传感器上，起到保护芯片的作用，保护玻璃8设置在红色滤光片7的像侧面；

图像采集元件9，图像采集元件9设置在保护玻璃8的像侧面，图像采集元件9用来采集信号成像画面。

本实用新型中，为了让光学系统呈现更好的性能，我们在设计过程中，要合理选择镜片材料、合理分配各个透镜的焦距和合理优化光学系统，最终让光学系统的表现的性能最优化，通常光学系统像差的存在会影响光学系统的成像品质，校正像差是优化光学系统的重点，校正像差的方法有很多种，例如，选择折射率不同和阿贝数相差较大的镜片配合使用，可以一定程度的消除色差及球差，合理分配优化各个透镜的焦距及形状也可以校正系统的像差。

本实用新型中，第一透镜1的焦距为f1，第二透镜2的焦距为f2，第三透镜3的焦距为f3，第四透镜4的焦距为f4，第五透镜5的焦距为f5，整个镜头的焦距为f，各个透镜的焦距与系统的总焦距的比值满足以下条件：

1.21≤|f1/f|≤1.96；

3.05≤|f2/f|≤9.35；

1.90≤|f3/f|≤2.56；

1.19≤|f4/f|≤1.94；

1.22≤|f5/f|≤1.67；

本实用新型中，考虑到光学系统的像差及平衡温漂的问题，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的焦距、折射率和曲率半径分别满足以下条件：

f1

-6.22～-3.37

ND1

1.50～1.56

R11

+4.76～+17.11

R12

+1.61～+2.67

f2

+8.47～+29.62

ND2

1.60～1.68

R21

-79.38～+1115.5

R22

-6.76～-4.88

f3

+5.27～+8.24

ND3

1.44～1.62

R31

+11.30～+14.11

R32

-7.93～-3.92

f4

-6.25～-3.30

ND4

1.60～1.68

R41

-161.3～+38.10

R42

+2.15～+4.41

f5

+3.38～+5.40

ND5

1.50～1.56

R51

+3.35～+4.60

R52

-6.57～-3.24

其中，f1为第一透镜1的焦距，ND1为第一透镜1的折射率，R11为第一透镜1的物侧面曲率半径，R12为第一透镜1的像侧面曲率半径；f2为第二透镜2的焦距，ND2为第二透镜2的折射率，R21为第二透镜2的物侧面曲率半径，R22为第二透镜2的像侧面曲率半径；f为第三透镜3的焦距，ND3为第三透镜3的折射率，R31为第三透镜3的物侧面曲率半径，R32为第三透镜3的像侧面曲率半径；f4为第四透镜4的焦距，ND4为第四透镜4的折射率，R41为第四透镜4的物侧面曲率半径，R42为第四透镜4的像侧面曲率半径；f5为第五透镜5的焦距，ND5为第五透镜5的折射率，R51为第五透镜5的物侧面曲率半径，R52为第五透镜5的像侧面曲率半径；“-”表示镜面方向弯向像面侧。

本实用新型中，f为镜头的总焦距；TTL为镜头的光学总长；OBFL为镜头的光学后截距，镜头的光学后截距为第五透镜5像侧面离像面最近的一点到像面的距离；IC为镜头搭配的的1/2.7”芯片的全像高；它们满足如下如下关系式：

IC/TTL≥0.29；

5.48≤TTL/f≤7.05；

0.25≤OBFL/TTL≤0.35。

本实用新型中，光圈为F#，F#满足1.40≤F#≤1.65，镜头的总焦距为f，f满足2.77≤f≤3.22，镜头的光学总长为TTL，TTL满足TTL≤22.5mm。

本实用新型中，第一透镜1和第二透镜2中心间距比较大，其中心轴上最小间隔≥1.82mm。第二透镜2和第三透镜3中心间距比较大，其中心轴上最小间隔≥0.95mm。第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5比较靠近，第三透镜3与第四透镜4的中心轴上最大间隔≤0.2mm。

以下根据本实用新型的上述设置给出具体实施方式来具体说明根据本实用新型的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头。

具体实施方式数据汇总如下表1所示：

表1

条件式	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					1.21≤\|f1/f\|≤1.96	1.92	1.96	1.87	1.21
3.05≤\|f2/f\|≤9.35	8.02	9.35	6.75	3.05
					1.90≤\|f3/f\|≤2.56	2.56	2.28	2.39	1.9
1.19≤\|f4/f\|≤1.94	1.94	1.8	1.54	1.19
					1.22≤\|f5/f\|≤1.67	1.67	1.51	1.38	1.22
IC/TTL≥0.29	0.30	0.29	0.3	0.43
					5.48≤TTL/f≤7.05	6.98	7.05	6.94	5.48
0.25≤OBFL/TTL≤0.35	0.25	0.26	0.27	0.35

实施例1

参考图1、图2所示，其分别是的光学结构示意图和光路结构示意图。镜头系统的总焦距为2.8mm，光圈值为1.6，视场角度DFOV＝146.3°，光学总长TTL＝22.5mm，最大像面

本实施例1中，第一透镜1采用凸面朝向物侧面的弯月形负光焦度的镜片，其作用是快速汇聚光线。第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的阿贝数≥55.7，第二透镜2和第四透镜4的阿贝数≤24，这样的搭配可以减小系统的色差。

表2给出第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度d(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)和阿贝常数(VD)、各透镜的非球面k值(Conic)。

表2

在表2中，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“Infinity”代表该表面为平面；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前透镜材料对光线的偏折能力，阿贝数代表当前透镜材料对光线的色散特性；k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。

本实施例1中：第一透镜1、第二透镜2、第四透镜4和第五透镜5的非球面都可用以下偶次非球面的方程式进行限定：

表3列有各光学表面的非球面的各项系数：

表3

本实施例1中，镜头的总焦距为2.8mm，光圈值为1.6，视场角度DFOV＝146.3°，光学总长TTL＝22.5mm，最大像面

本镜头结构紧凑，可减少部件的使用，节约成本。图3是可见光0.435-0.656μm的常温+20℃下125lp/mm离焦曲线图，图4是可见光0.435-0.656μm的低温-40℃下125lp/mm离焦曲线图，图5是可见光0.435-0.656μm的高温+80℃下125lp/mm离焦曲线图，如图所示，高低温离焦量控制在6μm内，可见该镜头在高低温工作下都可以清晰拍摄图像，解决了目前市场上现有镜头的缺陷。图7是实施例1可见光0.546μm的相对照度图，其相对照度大于50％，保证了系统在大角度下拍摄无暗角。

实施例2

参考图8、图9所示，分别是光学结构示意图和光路结构示意图。镜头系统的总焦距为3.17mm，光圈值为1.6，视场角度DFOV＝137°，光学总长TTL＝22.32mm，最大像面

本实施例2中，第一透镜1采用凸面朝向物侧面的弯月形负光焦度的镜片，其作用是快速汇聚光线。第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的阿贝数≥55.7，第二透镜2和第四透镜4的阿贝数≤24，这样的搭配可以减小系统的色差。

表4给出第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)和阿贝常数(VD)、各透镜的非球面K值(Conic)。

表4

在表4中，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“Infinity”代表该表面为平面；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前透镜材料对光线的偏折能力，阿贝数代表当前透镜材料对光线的色散特性；k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。

实施例2中第一透镜1、第二透镜2、第四透镜4和第五透镜5的非球面都可用以下偶次非球面的方程式进行限定：

式中，Z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，γ为垂直于光轴方向镜片的半口径，c为镜片曲率，A、B、C、D、E、F、G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。表5列有各光学表面的非球面的各项系数：

表5

本实施例2中，镜头的焦距为3.17mm，光圈值为1.6，视场角度＝137°，光学总长TTL＝22.32mm，最大像面

本镜头结构紧凑，可减少部件的使用，节约成本。图10是可见光0.435-0.656μm的常温+20℃下125lp/mm离焦曲线图，图11是可见光0.435-0.656μm的低温-40℃下125lp/mm离焦曲线图，图12是可见光0.435-0.656μm的高温+80℃下125lp/mm离焦曲线图，如图所示，高低温离焦量控制在4μm内。可见，该镜头在高低温工作下都可以清晰拍摄图像，耐恶劣环境。图14是可见光0.546μm的相对照度图，其相对照度大于40％，保证了系统在大角度下拍摄无暗角，

实施例3

参考图15、图16所示，分别是光学结构示意图和光路结构示意图。镜头系统的总焦距为3.23mm，光圈值为1.6，视场角度DFOV＝133.6°，光学总长TTL＝22.4mm，最大像面

本实施例3中，第一透镜1采用凸面朝向物侧面的弯月形负光焦度的镜片，其作用是快速汇聚光线。第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的阿贝数≥55.7，第二透镜2和第四透镜4的阿贝数为23.9，这样的搭配可以减小系统的色差。

表6给出第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)和阿贝常数(VD)、各透镜的非球面K值(Conic)。

表6

在表6中，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“Infinity”代表该表面为平面；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前透镜材料对光线的偏折能力，阿贝数代表当前透镜材料对光线的色散特性；k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。

实施例3中第一透镜1、第二透镜2、第四透镜4和第五透镜5的非球面都可用以下偶次非球面的方程式进行限定：

式中，Z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，γ为垂直于光轴方向镜片的半口径，c为镜片曲率，A、B、C、D、E、F、G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。表7列有各光学表面的非球面的各项系数。

表7

本实施例3中，镜头的总焦距为3.23mm，光圈值为1.6，视场角度DFOV＝133.6°，光学总长TTL＝22.4mm，最大像面

本镜头结构紧凑，可减少部件的使用，节约成本。图17是可见光0.435-0.656μm的常温+20℃下125lp/mm离焦曲线图，图18是可见光0.435-0.656μm的低温-40℃下125lp/mm离焦曲线图，图19是可见光0.435-0.656μm的高温+80℃下125lp/mm离焦曲线图，如图所示，高低温离焦量控制在6μm内，可见该镜头在高低温工作下都可以清晰拍摄图像，耐受恶劣环境。图21是可见光0.546μm的相对照度图，其相对照度大于45％，保证了系统在大角度下拍摄无暗角。

实施例4

参考图22、图23所示，分别是光学结构示意图和光路结构示意图。镜头的总焦距为2.77mm，光圈值为1.6，视场角度DFOV＝134.5°，光学总长TTL＝15.2mm，最大像面

本镜头结构紧凑，可减少部件的使用，节约成本。

第一透镜1采用凸面朝向物侧面的弯月形负光焦度的镜片，其作用是快速汇聚光线。第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的阿贝数≥55.7，第二透镜2和第四透镜4的阿贝数≤24，这样的搭配可以减小系统的色差。

表8给出第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的曲率半径(单位：mm)、各透镜的中心厚度(单位：mm)、各透镜的折射率(ND)和阿贝常数(VD)、各透镜的非球面K值(Conic)。

表8

在表8中，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“Infinity”代表该表面为平面；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前透镜材料对光线的偏折能力，阿贝数代表当前透镜材料对光线的色散特性；k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。

实施例4中第一透镜1、第二透镜2、第四透镜4和第五透镜5的非球面都可用以下偶次非球面的方程式进行限定：

式中，Z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，γ为垂直于光轴方向镜片的半口径，c为镜片曲率，A、B、C、D、E、F、G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数。表9列有各光学表面的非球面的各项系数：

表9

实施例4的镜头组合，经过与实施例1-3相同的测试，其镜头可见光0.546μm的相对照度大于45％，通过测试可见光0.435-0.656μm的常温+20℃下125lp/mm离焦曲线图，可见光0.435-0.656μm的低温-40℃下125lp/mm离焦曲线图，可见光0.435-0.656μm的高温+80℃下125lp/mm离焦曲线图，高低温离焦量控制在6μm内，可见该镜头在高低温工作下都可以清晰拍摄图像，耐受恶劣环境。

综上所述，该2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，采用1片球面玻璃和4片非球面塑料混合组合，其性能高于业内水平，各透镜也不敏感，镜片面型简单容易制造，其加工成本也相对市面上的低，具有很高的性价比，可实现小体积、重量轻、性能好和成本低的特点，而且本实用新型经过合理的镜片材料选择、光焦度分配和光学设计优化，可搭配5MP、1/2.7英寸的芯片，实现24小时全天候高清监控，在高温+80℃和低温-40℃实拍画面清晰，在市场上有很大的前景。

以上所述仅表达了本实用新型的几种实施方式，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，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims

1.一种2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：沿着镜头光轴由物侧到像侧依序设置：

所述2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头满足如下关系式：

1.21≤|f1/f|≤1.96；

3.05≤|f2/f|≤9.35；

1.90≤|f3/f|≤2.56；

1.19≤|f4/f|≤1.94；

1.22≤|f5/f|≤1.67；

2.根据权利要求1所述的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜，依次对应的焦距取值范围分别为；-6.22～-3.37、+8.47～+29.62、+5.27～+8.24、-6.25～-3.30、+3.38～+5.40；

依次对应的折射率取值范围分别为1.50～1.56、1.60～1.68、1.44～1.62、1.60～1.68、1.50～1.56；

依次对应的物侧面曲率半径取值范围分别为+4.76～+17.11、-79.38～+1115.5、+11.30～+14.11、-161.3～+38.10、+3.35～+4.60；

依次对应的像侧面曲率半径取值范围分别为+1.61～+2.67、-6.76～-4.88、-7.93～-3.92、+2.15～+4.41、-6.57～-3.24；

其中，“-”号表示该表面弯向物面一侧。

3.根据权利要求1所述的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：所述2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头满足如下关系式：

IC/TTL≥0.29；

5.48≤TTL/f≤7.05；

0.25≤OBFL/TTL≤0.35；

关系式中，f为镜头的总焦距；TTL为镜头的光学总长；OBFL为镜头的光学后截距，IC为镜头所搭配的1/2.7”芯片的全像高。

4.根据权利要求3所述的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：所述镜头的光圈F#满足关系式：1.40≤F#≤1.65，所述镜头的总焦距f满足关系式：2.77≤f≤3.22，所述镜头的光学总长TTL满足关系式：TTL≤22.5mm。

5.根据权利要求1所述的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜的非球面满足如下公式：

6.根据权利要求1所述的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：所述第一透镜与所述第二透镜的中心轴向距离≥1.82mm；所述第二透镜与所述第三透镜的中心轴向距离≥0.95mm；所述第三透镜与所述第四透镜的中心轴向距离≤0.2mm。

7.根据权利要求1所述的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：所述第二透镜的物侧面为凸面、凹面或平面。

8.根据权利要求1所述的2.8mm大光圈无热化玻塑混合镜头，其特征在于：所述第四透镜的物侧面为凸面、凹面或平面。