CN218848442U - 一种定焦镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定焦镜头。定焦镜头包括沿光轴从物面至像面依次排列有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；第一透镜为负光焦度，第二透镜为负光焦度，第三透镜为正光焦度，第四透镜为正光焦度，第五透镜为负光焦度，第六透镜为正光焦度；第一透镜的光焦度为

第二透镜的光焦度为

第三透镜的光焦度为

第四透镜的光焦度为

第五透镜的光焦度为

第六透镜的光焦度为

定焦镜头的光焦度为

其中：

本实用新型提供的定焦镜头，提高了成像质量，满足日夜共焦、超广角、小体积的使用需求。

Description

一种定焦镜头

技术领域

本实用新型涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种定焦镜头。

背景技术

随着社会的发展，智能家居的应用范围和场景也在逐步拓展，家庭安防正在成为智能家居产品中日益崛起的一部分。家庭安防设备的核心部件为光学镜头，小体积、高性价比、日夜共焦的要求，成为主流发展趋势，超广角也作为新的主流要求被提出。为满足趋势要求，因此如何提供一种日夜共焦、超广角、小体积镜头是本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种定焦镜头，以实现日夜共焦、超广角、小体积的高清定焦镜头以满足使用需求。

第一方面，本实用新型提供了一种定焦镜头，包括沿光轴从物面至像面依次排列有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；

所述第一透镜为负光焦度，所述第二透镜为负光焦度或正光焦度，所述第三透镜为正光焦度，所述第四透镜为正光焦度，所述第五透镜为负光焦度，所述第六透镜为正光焦度；

所述第一透镜的光焦度为

所述第二透镜的光焦度为

所述第三透镜的光焦度为

所述第四透镜的光焦度为

所述第五透镜的光焦度为

所述第六透镜的光焦度为

所述定焦镜头的光焦度为

其中：

可选的，所述第一透镜和所述第三透镜均为玻璃球面透镜，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑料非球面透镜。

可选的，透镜邻近所述物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近所述像面一侧的表面为像方表面；

所述第一透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第一透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第二透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第二透镜的像方表面朝向所述像面凸起或所述第二透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第三透镜的物方表面朝向所述物面凸起或所述第三透镜的物方表面朝向所述像物面凸起，所述第三透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第四透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第四透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第五透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第五透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第六透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第六透镜的像方表面朝向所述物面凸起。

可选的，所述第二透镜的折射率为n2，阿贝数为v2；所述第三透镜的折射率为n3，阿贝数为v3；所述第六透镜的折射率为n6；

其中，1.54≤n2≤1.65；25.0≤v2≤56.0；1.80≤n3≤2.00；23.0≤v3≤56.0；1.54≤n6≤1.63。

可选的，所述第一透镜的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，TTL≤7.8mm。

可选的，所述第六透镜的像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，所述第一透镜的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，BFL/TTL≥0.51。

可选的，所述定焦镜头的像面直径为IC，所述定焦镜头的光学总长为TTL，其中，IC/TTL≥0.51。

可选的，所述定焦镜头的像面直径为IC，所述定焦镜头的入瞳直径为EPD，其中，IC/EPD≤5.9。

可选的，所述定焦镜头的视场角为FOV，其中，FOV≥172°。

可选的，所述定焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第三透镜与所述第四透镜之间的光路中。

本实用新型实施例的技术方案，定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，通过合理设置定焦镜头中的透镜数量以及各透镜的光焦度的相对关系，保证定焦镜头在小体积、低成本的情况下，满足超大通光量，实现低照度条件下的监控需求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的球差曲线图；

图3为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的垂轴色差图；

图4为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的场曲畸变图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的球差曲线图；

图7为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的垂轴色差图；

图8为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的场曲畸变图；

图9为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的结构示意图；

图10为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的球差曲线图；

图11为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的垂轴色差图；

图12为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的场曲畸变图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例一提供的定焦镜头包括沿光轴从物面至像面依次排列有第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106；第一透镜101为负光焦度，第二透镜102为负光焦度，第三透镜103为正光焦度，第四透镜104为正光焦度，第五透镜105为负光焦度，第六透镜106为正光焦度；第一透镜101的光焦度为

第二透镜102的光焦度为

第三透镜103的光焦度为

第四透镜104的光焦度为

第五透镜105的光焦度为

第六透镜106的光焦度为

定焦镜头的光焦度为

其中：

其中，示例性的，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例提供的定焦镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，如图1所示，设置第一透镜101、第二透镜102和第五透镜105均为负光焦度透镜，第三透镜103，第四透镜104、第六透镜106均为正光焦度透镜，第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第六透镜106与整个系统光焦度的关系，第四透镜104与第五透镜105光焦度的关系，满足以上关系有利于实现小体积、大光圈及超广角这些参数。第四透镜104与第五透镜105可以进行胶合固定，可以有利于矫正轴向色差与垂轴色差，有助于提升系统光学性能以及改善公差，与此同时还有利于生产加工，降低公差感度。同时减少第四透镜104和第五透镜105间的空气间隔，缩短镜头的长度，实现小型化。

可选的，第一透镜101和第三透镜103均为玻璃球面透镜，第二透镜102、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106均为塑料非球面透镜。

其中，非球面透镜起到矫正场曲、像散、球差、慧差等像差的作用。塑料非球面透镜的材质可为本领域技术人员可知的各种塑料，玻璃球面透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，本实用新型实施例一对此不赘述也不作限定。由于塑料材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，本实用新型实施例一提供的定焦镜头中，通过设置6片塑料非球面镜片，像质好，成本低。

可选的，如图1所示，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；

第一透镜101的物方表面朝向物面凸起，第一透镜101的像方表面朝向物面凸起；第二透镜102的物方表面朝向像面凸起，第二透镜102的像方表面朝向物面凸起；第三透镜103的物方表面朝向物面凸起，第三透镜103的像方表面朝向像面凸起；第四透镜104的物方表面朝向物面凸起，第三透镜103的像方表面朝向像面凸起；第五透镜105的物方表面朝向像面凸起，第五透镜105的像方表面朝向物面凸起；第六透镜106的物方表面朝向物面凸起，第六透镜106的像方表面朝向物面凸起。

示例性的，如图1所示，通过合理设置各个透镜的面型，保证各个透镜的光焦度和焦距满足上述实施例中光焦度和焦距要求的同时，还可以保证整个定焦镜头结构紧凑，定焦镜头集成度高。

可选的，第二透镜102的折射率为n2，阿贝数为v2；第三透镜103的折射率为n3，阿贝数为v3；第六透镜106的折射率为n6；

其中，1.54≤n2≤1.65；25.0≤v2≤56.0；1.80≤n3≤2.00；23.0≤v3≤56.0；1.54≤n6≤1.63。

其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。阿贝数是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的色散越轻微，阿贝数越大。如此，通过搭配设置定焦镜头中各透镜的折射率和阿贝数，有利于实现定焦镜头的小型化设计；同时，有利于轴向色差及垂轴色差的矫正，从而有利于达到解像要求及日夜共焦的性能。

可选的，第六透镜106的像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，第一透镜101的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，BFL/TTL≥0.51。

示例性的，第六透镜106的像方表面的光轴中心至像面的距离可以理解为定焦镜头的后焦，通过合理设置定焦镜头的后焦与定焦镜头的总长之间的关系，可以保证成像传感器和平板滤光片有足够的安装空间，可以保证整个定焦镜头结构紧凑，定焦镜头集成度高，便于安装和实用，达到小型化要求。

可选的，定焦镜头的像面直径为IC，第一透镜101的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，IC/TTL≥0.51。通过合理设置定焦镜头的像面直径为IC与定焦镜头的总长TTL满足IC/TTL≥0.51，使得定焦镜头具有较大靶面和较小的体积，能够保证定焦镜头具有更好的成像质量、画面更加清晰的同时，具有较小的体积。可选的，第一透镜101的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，TTL≤7.8mm。通过合理设置定焦镜头的总长可以保证整个定焦镜头结构紧凑，定焦镜头集成度高。在相同像面的情况下具有较小体积，能够保证光学系统具有更好的成像质量、画面更加清晰的同时，具有较小的体积。

可选的，定焦镜头的像面直径为IC，定焦镜头的入瞳直径为EPD，其中，IC/EPD≤5.9。其表明定焦镜头在满足大像面、高品质成像的同时，控制光学系统的入瞳直径，保证大像面成像系统在相同的焦距情况下拥有更大的通光量，从而拥有更大的光圈。

可选的，定焦镜头的视场角为FOV，其中，FOV≥172°，本实用新型实施例提供的定焦镜头为一种较大视场角定焦镜头，满足大视场要求。

可选的，继续参考图1，定焦镜头还包括光阑10；光阑10位于第三透镜103与第四透镜104之间的光路中。

其中，本实用新型实施例一提供的定焦镜头还包括光阑10(STO)，通过增设光阑10可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑10可以位于第三透镜103与第四透镜104之间的光路中，但本实用新型实施例对光阑10的具体设置位置不进行限定，通过将光阑10设置在合适的位置处，有助于提高相对照度，并减小CRA。

本实用新型实施例一提供的定焦镜头，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、折射率、阿贝数等，在低成本的前提下，保证定焦镜头前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，保证定焦镜头具有较高的解像力，提高成像质量，满足高清像质需求；同时保证镜头在微光条件下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

作为一种可行的实施方式，下面对定焦镜头中各个透镜表面的曲率半径、厚度、材料和K系数进行说明。

继续参考图1，本实用新型实施例一提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106。表1示出了实施例提供的定焦镜头中各透镜的曲率半径、厚度及材料等光学物理参数。其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“1”代表第一透镜101的物面表面，“2”代表第一透镜101的像面表面，“10”代表第五透镜105的物面表面，“11”代表第五透镜105的像面表面，依次类推；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；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

在上述实施例的基础上，可选的，第一透镜101和第三透镜103均为玻璃球面透镜，第二透镜102、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106均为塑料非球面透镜。本实用新型实施例一提供的定焦镜头还包括光阑(STO)，通过增设光阑10可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑10可以位于第三透镜103与第四透镜104之间的光路中，但本实用新型实施例一对光阑10的具体设置位置不进行限定，通过将光阑10设置在合适的位置处，有助于提高相对照度，并减小CRA。

第一透镜101、第二透镜102、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106中的非球面表面形状方程Z满足：

式中，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＝1/r，r表示垂直光轴方向的径向坐标；k为圆锥系数；a_i为高次项系数，a_ir²ⁱ为非球面的高次项。

示例性的，表2以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。

表2定焦镜头中非球面系数

其中，-2.250367E-1表示面序号为3的系数a2为-2.250367*10^-1，依此类推。

本实施例一的定焦镜头达到了如下的技术指标：

焦距：f＝1.33mm；

视场角：FOV＝172°；

镜头总长：TTL＝7.8mm。

进一步的，图2为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的球差曲线图，如图2所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.548μm、0.587μm、0.656μm和0.850μm)下的球差均在0.05mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向色差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头轴向色差矫正良好。0.548μm与0.850μm的横坐标差值均在0.01mm左右，满足日夜共焦的性能。

图3为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的垂轴色差图，如图3所示，垂直方向表示视场角的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的视场半径；垂轴色差图表示的是不同视场的垂轴色差，图示曲线表示的是最短波长0.436μm光线和最长波长0.850μm光线的差值。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长，单位μm，由图3可以看出，垂轴色差可控制在(-10μm,10μm)范围内，表示各视场的色差矫正效果良好。

图4为本实用新型实施例一提供的一种定焦镜头的场曲畸变图，如图4所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图4可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到850nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图4可以看出，本实施例提供的镜头的畸变符合安防监控中超广角镜头的畸变要求。

实施例二

图5为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图5所示，本实用新型实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面至像面依次排列有第一透镜201、第二透镜202、第三透镜203、第四透镜204、第五透镜205和第六透镜206；第一透镜201为负光焦度，第二透镜202为正光焦度，第三透镜203为正光焦度，第四透镜204为正光焦度，第五透镜205为负光焦度，第六透镜206为正光焦度；第一透镜201的光焦度为

第二透镜202的光焦度为

第三透镜203的光焦度为

第四透镜204的光焦度为

第五透镜205的光焦度为

第六透镜206的光焦度为

定焦镜头的光焦度为

其中：

通过合理分配各透镜的光焦度、面型、折射率、阿贝数等，在低成本的前提下，保证定焦镜头前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，保证定焦镜头具有较高的解像力，提高成像质量，满足高清像质需求；同时保证镜头在微光条件下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

如图5所示，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；第一透镜201的物方表面朝向物面凸起，第一透镜201的像方表面朝向物面凸起；第二透镜202的物方表面朝向像面凸起，第二透镜202的像方表面朝向像面凸起；第三透镜203的物方表面朝向像面凸起，第三透镜203的像方表面朝向像面凸起；第四透镜204的物方表面朝向物面凸起，第四透镜204的像方表面朝向像面凸起；第五透镜205的物方表面朝向像面凸起，第五透镜205的像方表面朝向物面凸起；第六透镜206的物方表面朝向物面凸起，第六透镜206的像方表面朝向物面凸起。

其中，各个透镜的焦距、折射率、阿贝数与实施例一相同，这里不再赘述。

表3以另一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例二提供的定焦镜头中各个透镜的具体设置参数，表3中的定焦镜头对应图5所述的定焦镜头。

表3定焦镜头的曲率半径、厚度、材料和K系数的设计值

继续参考图5，本实用新型实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜201、第二透镜202、第三透镜203、第四透镜204、第五透镜205和第六透镜206。表3示出了实施例提供的定焦镜头中各透镜的曲率半径、厚度及材料等光学物理参数。其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“1”代表第一透镜201的物面表面，“2”代表第一透镜201的像面表面，“10”代表第五透镜205的物面表面，“11”代表第五透镜205的像面表面，依次类推；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；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

在上述实施例的基础上，可选的，第一透镜201和第三透镜203均为玻璃球面透镜，第二透镜202、第四透镜204、第五透镜205和第六透镜206均为塑料非球面透镜。本实用新型实施例二提供的定焦镜头还包括光阑10(STO)，通过增设光阑10可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑10可以位于第三透镜203与第四透镜204之间的光路中，但本实用新型实施例一对光阑10的具体设置位置不进行限定，通过将光阑10设置在合适的位置处，有助于提高相对照度，并减小CRA。

第一透镜201、第二透镜202、第三透镜203、第四透镜204、第五透镜205和第六透镜206中的非球面表面形状方程Z满足：

式中，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＝1/r，r表示垂直光轴方向的径向坐标；k为圆锥系数；a_i为高次项系数，a_ir²ⁱ为非球面的高次项。

示例性的，表4以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。

表4定焦镜头中非球面系数

其中，-2.285593E-1表示面序号为3的系数a2为-2.2285593*10^-1，依此类推。

本实施例二的定焦镜头达到了如下的技术指标：

焦距：f＝1.33mm；

视场角：FOV＝172°；

镜头总长：TTL＝7.8mm。

进一步的，图6为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的球差曲线图，如图6所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.548μm、0.587μm、0.656μm和0.850μm)下的球差均在0.05mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向色差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头轴向色差矫正良好。0.548μm与0.850μm的横坐标差值均在0.01mm左右，满足日夜共焦的性能。

图7为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的垂轴色差图，如图7所示，垂直方向表示视场角的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的视场半径；垂轴色差图表示的是不同视场的垂轴色差，图示曲线表示的是最短波长0.436μm光线和最长波长0.850μm光线的差值。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长，单位μm，由图7可以看出，垂轴色差可控制在(-10μm,10μm)范围内，表示各视场的色差矫正效果良好。

图8为本实用新型实施例二提供的一种定焦镜头的场曲畸变图，如图8所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图8可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到850nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图8可以看出，本实施例提供的镜头的畸变符合安防监控中超广角镜头的畸变要求。

实施例三

图9为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图9所示，本实用新型实施例三提供的定焦镜头包括沿光轴从物面至像面依次排列有第一透镜301、第二透镜302、第三透镜303、第四透镜304、第五透镜305和第六透镜306；第一透镜301为负光焦度，第二透镜302为负光焦度，第三透镜303为正光焦度，第四透镜304为正光焦度，第五透镜305为负光焦度，第六透镜306为正光焦度；第一透镜301的光焦度为

第二透镜302的光焦度为

第三透镜303的光焦度为

第四透镜304的光焦度为

第五透镜305的光焦度为

第六透镜306的光焦度为

定焦镜头的光焦度为

其中：

通过合理分配各透镜的光焦度、面型、折射率、阿贝数等，在低成本的前提下，保证定焦镜头前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，保证定焦镜头具有较高的解像力，提高成像质量，满足高清像质需求；同时保证镜头在微光条件下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

如图9所示，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；第一透镜301的物方表面朝向物面凸起，第一透镜301的像方表面朝向物面凸起；第二透镜302的物方表面朝向像面凸起，第二透镜302的像方表面朝向物面凸起；第三透镜303的物方表面朝向物面凸起，第三透镜303的像方表面朝向像面凸起；第四透镜304的物方表面朝向物面凸起，第四透镜304的像方表面朝向像面凸起；第五透镜305的物方表面朝向像面凸起，第五透镜305的像方表面朝向物面凸起；第六透镜306的物方表面朝向物面凸起，第六透镜306的像方表面朝向物面凸起。

其中，各个透镜的焦距、折射率、阿贝数与实施例一相同，这里不再赘述。

表5以另一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例三提供的定焦镜头中各个透镜的具体设置参数，表5中的定焦镜头对应图9所述的定焦镜头。

表5定焦镜头的曲率半径、厚度、材料和K系数的设计值

继续参考图9，本实用新型实施例三提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜301、第二透镜302、第三透镜303、第四透镜、304第五透镜305和第六透镜306。表5示出了实施例提供的定焦镜头中各透镜的曲率半径、厚度及材料等光学物理参数。其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“1”代表第一透镜301的物面表面，“2”代表第一透镜301的像面表面，“10”代表第五透镜305的物面表面，“11”代表第五透镜305的像面表面，依次类推；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；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

在上述实施例的基础上，可选的，第一透镜301和第三透镜303均为玻璃球面透镜，第二透镜302、第四透镜304、第五透镜305和第六透镜306均为塑料非球面透镜。本实用新型实施例一提供的定焦镜头还包括光阑10(STO)，通过增设光阑10可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑10可以位于第三透镜303与第四透镜304之间的光路中，但本实用新型实施例一对光阑10的具体设置位置不进行限定，通过将光阑10设置在合适的位置处，有助于提高相对照度，并减小CRA。

第一透镜301、第二透镜302、第三透镜303、第四透镜304、第五透镜305和第六透镜306中的非球面表面形状方程Z满足：

式中，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＝1/r，r表示垂直光轴方向的径向坐标；k为圆锥系数；a_i为高次项系数，a_ir²ⁱ为非球面的高次项。

示例性的，表6以一种可行的实施方式详细说明了本实施例中各透镜的非球面系数。

表6定焦镜头中非球面系数

其中，-1.776601E-1表示面序号为3的系数a2为-1.776601*10^-1，依此类推。

本实施例三的定焦镜头达到了如下的技术指标：

焦距：f＝1.34mm；

视场角：FOV＝172°；

镜头总长：TTL＝7.8mm。

进一步的，图10为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的球差曲线图，如图10所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.548μm、0.587μm、0.656μm和0.850μm)下的球差均在0.05mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向色差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头轴向色差矫正良好。0.548μm与0.850μm的横坐标差值均在0.01mm左右，满足日夜共焦的性能。

图11为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的垂轴色差图，如图11所示，垂直方向表示视场角的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的视场半径；垂轴色差图表示的是不同视场的垂轴色差，图示曲线表示的是最短波长0.436μm光线和最长波长0.850μm光线的差值。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长，单位μm，由图11可以看出，垂轴色差可控制在(-10μm,10μm)范围内，表示各视场的色差矫正效果良好。

图12为本实用新型实施例三提供的一种定焦镜头的场曲畸变图，如图12所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图12可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到850nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图12可以看出，本实施例提供的镜头的畸变符合安防监控中超广角镜头的畸变要求。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物面至像面依次排列有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；

所述第一透镜为负光焦度，所述第二透镜为负光焦度或正光焦度，所述第三透镜为正光焦度，所述第四透镜为正光焦度，所述第五透镜为负光焦度，所述第六透镜为正光焦度；

所述第一透镜的光焦度为φ1，所述第二透镜的光焦度为φ2，所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第四透镜的光焦度为φ4，所述第五透镜的光焦度为φ5，所述第六透镜的光焦度为φ6，所述定焦镜头的光焦度为φ，其中：

-0.60≤φ1/φ≤-0.36；-0.30≤φ2/φ≤0.01；0.21≤φ3/φ≤0.59；-0.94≤φ4/φ5≤-0.76；0.20≤φ6/φ≤0.49。

2.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第三透镜均为玻璃球面透镜，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑料非球面透镜。

3.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，透镜邻近所述物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近所述像面一侧的表面为像方表面；

所述第一透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第一透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第二透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第二透镜的像方表面朝向所述像面凸起或所述第二透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第三透镜的物方表面朝向所述物面凸起或所述第三透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第三透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第四透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第四透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第五透镜的物方表面朝向所述像面凸起，所述第五透镜的像方表面朝向所述物面凸起；所述第六透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第六透镜的像方表面朝向所述物面凸起。

4.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第二透镜的折射率为n2，阿贝数为v2；所述第三透镜的折射率为n3，阿贝数为v3；所述第六透镜的折射率为n6；

其中，1.54≤n2≤1.65；25.0≤v2≤56.0；1.80≤n3≤2.00；23.0≤v3≤56.0；1.54≤n6≤1.63。

5.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，TTL≤7.8mm。

6.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第六透镜的像方表面的光轴中心至像面的距离为BFL，所述第一透镜的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，BFL/TTL≥0.51。

7.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的像面直径为IC，所述第一透镜的物方表面的光轴中心至像面的距离为TTL，其中，IC/TTL≥0.51。

8.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的像面直径为IC，所述定焦镜头的入瞳直径为EPD，其中，IC/EPD≤5.9。

9.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的视场角为FOV，其中，FOV≥172°。

10.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第三透镜与所述第四透镜之间的光路中。

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