一种安防监控镜头的制作方法

1.本实用新型涉及镜头技术领域，具体涉及一种安防监控镜头。


背景技术：

2.随着监控系统在各个应用领域的不断拓展与延伸，越来越多的安防监控镜头用于各种场合、各种工作环镜，因而对安防监控镜头的像素分辨率、工作环镜温度等方面也提出了越来越高的要求。
3.然而，目前的安防监控镜头还存在许多不足，如镜头的分辨率不高，特别到大靶面区域，解像力更差；镜头的色差大，容易造成蓝紫边；镜头的使用温度范围较窄，在高低温环境工作时容易失焦；镜头的通光较小，且照度偏低，低照效果不好等。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安防监控镜头。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种安防监控镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜及第十透镜，所述第一透镜至第十透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
7.所述第一透镜具负屈光度，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
8.所述第二透镜具负屈光度，所述第二透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；
9.所述第三透镜具正屈光度，所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
10.所述第四透镜具正屈光度，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
11.所述第五透镜具负屈光度，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
12.所述第六透镜具正屈光度，所述第六透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
13.所述第七透镜具正屈光度，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
14.所述第八透镜具负屈光度，所述第八透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
15.所述第九透镜具正屈光度，所述第九透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
16.所述第十透镜具正屈光度，所述第十透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
17.该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述十片。
18.优选地，符合下列条件式：
19.‑
8＜f1＜
‑
14，
‑
6＜f2＜
‑
10，10＜f3＜15，
20.12＜f4＜20，
‑
10＜f5＜
‑
15，8＜f6＜12，
21.其中，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，f6为第六透镜的焦距。
22.优选地，符合下列条件式：
‑
1.2＜f5/f6＜
‑
0.8。
23.优选地，符合下列条件式：vd6＞50，其中，vd6为第六透镜的阿贝系数。
24.优选地，所述第七透镜的像侧面与所述第八透镜的物侧面相互胶合，并符合下列条件式：vd7
‑
vd8＞30，其中，vd7为第七透镜的阿贝系数，vd8为第八透镜的阿贝系数。
25.优选地，所述第七透镜和第八透镜均采用折射率温度系数dn/dt为负值的材料。
26.优选地，所述第六透镜和第九透镜中，至少有其一采用玻璃非球面透镜。
27.优选地，符合下列条件式：nd10＞1.8，其中，nd10为第十透镜的折射率。
28.优选地，符合下列条件式：d/imh＞0.8，其中，d为该光学系统中第十透镜的有效口径，imh为该光学系统的靶面大小。
29.采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
30.1、本实用新型沿物侧至像侧方向采用十片透镜，并通过对各个透镜的屈光率以及面型的排列设计，使镜头到大靶面区域的解像力好，具有高分辨率，且镜头控制轴外色差，色彩还原性高，无明显蓝紫边。
31.2、本实用新型不仅可以在
‑
40℃～80℃环境中使用时，镜头能够保持稳定的高清画质，镜头的使用温度范围大，而且能有效平衡温飘，实现无热化，在高低温环境工作时的温漂量小，不易失焦。
32.3、本实用新型的通光大，光线能平稳过渡到像面，能量利用率高，且相对照度高，不易造成边缘照度偏低。
附图说明
33.图1为实施例一的光路图；
34.图2为实施例一中镜头在可见光下常温25℃的mtf曲线图；
35.图3为实施例一中镜头在可见光下低温
‑
40℃的mtf曲线图；
36.图4为实施例一中镜头在可见光下高温80℃的mtf曲线图；
37.图5为实施例一中镜头在可见光下的垂轴色差图；
38.图6为实施例二的光路图；
39.图7为实施例二中镜头在可见光下常温25℃的mtf曲线图；
40.图8为实施例二中镜头在可见光下低温
‑
40℃的mtf曲线图；
41.图9为实施例二中镜头在可见光下高温80℃的mtf曲线图；
42.图10为实施例二中镜头在可见光下的垂轴色差图；
43.图11为实施例三的光路图；
44.图12为实施例三中镜头在可见光下常温25℃的mtf曲线图；
45.图13为实施例三中镜头在可见光下低温
‑
40℃的mtf曲线图；
46.图14为实施例三中镜头在可见光下高温80℃的mtf曲线图；
47.图15为实施例三中镜头在可见光下的垂轴色差图。
48.附图标记说明：
49.第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10、光阑11、保护玻璃 12。
具体实施方式
50.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内
容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
51.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
52.在本说明书中所说的「透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指该透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为r值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。r值可常见被使用于光学设计软件中，例如zemax或codev。 r值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lensdatasheet)中。以物侧面来说，当r值为正时，判定为物侧面为凸面；当r值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当r值为正时，判定像侧面为凹面；当r值为负时，判定像侧面为凸面。
53.本实用新型公开了一种安防监控镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜及第十透镜，所述第一透镜至第十透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
54.所述第一透镜具负屈光度，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
55.所述第二透镜具负屈光度，所述第二透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；
56.所述第三透镜具正屈光度，所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
57.所述第四透镜具正屈光度，所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
58.所述第五透镜具负屈光度，所述第五透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
59.所述第六透镜具正屈光度，所述第六透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
60.所述第七透镜具正屈光度，所述第七透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
61.所述第八透镜具负屈光度，所述第八透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
62.所述第九透镜具正屈光度，所述第九透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
63.所述第十透镜具正屈光度，所述第十透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
64.该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述十片。
65.优选地，符合下列条件式：
66.‑
8＜f1＜
‑
14，
‑
6＜f2＜
‑
10，10＜f3＜15，
67.12＜f4＜20，
‑
10＜f5＜
‑
15，8＜f6＜12，
68.其中，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，f6为第六透镜的焦距，第一透镜至第六透镜的焦距设计，可以平衡光焦度，提高系统性能。
69.优选地，符合下列条件式：
‑
1.2＜f5/f6＜
‑
0.8，可以平衡光焦度，控制温飘。
70.优选地，符合下列条件式：vd6＞50，其中，vd6为第六透镜的阿贝系数，搭配高色散材料有利于校正轴外色差。
71.优选地，所述第七透镜的像侧面与所述第八透镜的物侧面相互胶合，并符合下列条件式：vd7
‑
vd8＞30，其中，vd7为第七透镜的阿贝系数，vd8为第八透镜的阿贝系数，所述第七透镜和第八透镜之间采用高低色散材料的结合，可以校正轴外色差，提高分辨率。
72.优选地，所述第七透镜和第八透镜均采用折射率温度系数dn/dt为负值的材料，即材料的折射率随着温度的升高而降低，且第七透镜和第八透镜均为具正屈光度的透镜，可以有效平衡温飘，实现无热化。
73.优选地，所述第六透镜和第九透镜中，至少有其一采用玻璃非球面透镜，采用玻璃非球面透镜可以提高分辨率，优化色差。
74.玻璃非球面透镜的物侧面和像侧面曲线的方程式表示如下：
[0075][0076]
其中：
[0077]
z：非球面之深度(非球面上距离光轴为y的点，与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
[0078]
c：非球面顶点之曲率(the vertex curvature)；
[0079]
k：锥面系数(conic constant)；
[0080]
径向距离(radial distance)；
[0081]
r
n
：归一化半径(normalization radius(nradius))；
[0082]
u：r/r
n
；
[0083]
am：第m阶q
con
系数(is the mth qcon coefficient)；
[0084]
q
mcon
：第m阶q
con
多项式(the mth qcon polynomial)。
[0085]
优选地，符合下列条件式：nd10＞1.8，其中，nd10为第十透镜的折射率，有利于提高分辨率。
[0086]
优选地，符合下列条件式：d/imh＞0.8，其中，d为该光学系统中第十透镜的有效口径，imh为该光学系统的靶面大小，第十透镜的这种设计，可以使得整体光线相对平缓过渡到像面，减小cra，容差性和可制造性强。
[0087]
下面将以具体实施例对本实用新型的安防监控镜头进行详细说明。
[0088]
实施例一
[0089]
参考图1所示，本实施例公开了一种安防监控镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9及第十透镜10，所述第一透镜1至第十透镜10各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
[0090]
所述第一透镜1具负屈光度，所述第一透镜1的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
[0091]
所述第二透镜2具负屈光度，所述第二透镜2的物侧面为凹面，像侧面为凹面；
[0092]
所述第三透镜3具正屈光度，所述第三透镜3的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
[0093]
所述第四透镜4具正屈光度，所述第四透镜4的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
[0094]
所述第五透镜5具负屈光度，所述第五透镜5的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
[0095]
所述第六透镜6具正屈光度，所述第六透镜6的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
[0096]
所述第七透镜7具正屈光度，所述第七透镜7的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
[0097]
所述第八透镜8具负屈光度，所述第八透镜8的物侧面为凹面、像侧面为凹面；
[0098]
所述第九透镜9具正屈光度，所述第九透镜9的物侧面为凸面、像侧面为凹面；
[0099]
所述第十透镜10具正屈光度，所述第十透镜10的物侧面为凸面、像侧面为凸面；
[0100]
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述十片，所述第七透镜7的像侧面与所述第八透镜8的物侧面相互胶合。在本实施例中，所述光阑11设置在所述第五透镜5与第六透镜6之间，当然，在其他实施例中，所述光阑11也可以设置在其他合适的位置。
[0101]
本具体实施例的详细光学数据如表1所示。
[0102]
表1实施例一的详细光学数据
[0103][0104]
[0105]
在本具体实施例中，所述第六透镜和第九透镜采用玻璃非球面透镜，所述第六透镜和第九透镜非球面的参数详细数据请参考下表：
[0106][0107][0108]
本具体实施例中，镜头的焦距f＝6.6mm，通光fno＝1.8，视场角fov＝120
°
，靶面尺寸imh＝13mm，光学总长ttl＝44.94mm。
[0109]
本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图1。可见光在常温25℃下不同焦距的mtf曲线图请参阅图2，从图中可以看出该款镜头的空间频率达 200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于30％；可见光在低温
‑
40℃下不同焦距的mtf曲线图请参阅图3，从图中可以看出该款镜头的空间频率达200lp/mm 时，全视场传递函数图像仍大于25％；可见光在高温80℃下不同焦距的mtf 曲线图请参阅图4，从图中可以看出该款镜头的空间频率达200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于30％，从图2至图4可以看出，镜头的分辨率高，成像质量好，在
‑
40℃～80℃仍可保持稳定的高清画质。镜头在可见光下的垂轴色差图图请参阅图5，从图中可以看出，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小，蓝紫边现象不明显。
[0110]
实施例二
[0111]
配合图6至图10所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0112]
本具体实施例的详细光学数据如表2所示。
[0113]
表2实施例二的详细光学数据
[0114]
[0115][0116]
在本具体实施例中，所述第六透镜采用玻璃非球面透镜，所述第六透镜非球面的参数详细数据请参考下表：
[0117] s12s13k0
‑
5.888a40.0002664987.41e
‑
07a68.520e
‑
061.513e
‑
05a80
‑
1.835e
‑
07a106.880e
‑
091.571e
‑
08a124.974e
‑
200.000e+00
[0118]
本具体实施例中，镜头的焦距f＝6.7mm，通光fno＝1.8，视场角fov＝120
°
，靶面尺寸imh＝13mm，光学总长ttl＝44.8mm。
[0119]
本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图6。可见光在常温25℃下不同焦距的mtf曲线图请参阅图7，从图中可以看出该款镜头的空间频率达 200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于30％；可见光在低温
‑
40℃下不同焦距的mtf曲线图请参阅图8，从图中可以看出该款镜头的空间频率达200lp/mm 时，全视场传递函数图像仍大于30％；可见光在高温80℃下不同焦距的mtf 曲线图请参阅图9，从图中可以看出该款镜头的空间频率达200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于40％，从图7至图9可以看出，镜头的分辨率高，成
像质量好，在
‑
40℃～80℃仍可保持稳定的高清画质。镜头在可见光下的垂轴色差图图请参阅图10，从图中可以看出，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小，蓝紫边现象不明显。
[0120]
实施例三
[0121]
配合图11至图15所示，本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率大致相同，各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数有所不同。
[0122]
本具体实施例的详细光学数据如表3所示。
[0123]
表3实施例三的详细光学数据
[0124]
[0125][0126]
在本具体实施例中，所述第六透镜和第九透镜采用玻璃非球面透镜，所述第六透镜和第九透镜非球面的参数详细数据请参考下表：
[0127] s12s13s17s18k03.776
‑
2.292
‑
5.736a41.250e
‑
044.962e
‑
05
‑
1.245e
‑
04
‑
8.856e
‑
05a66.846e
‑
069.695e
‑
063.002e
‑
062.215e
‑
07a8
‑
6.005e
‑
081.494e
‑
0801.363e
‑
08a108.015e
‑
094.297e
‑
09
‑
1.494e
‑
09
‑
1.826e
‑
09a128.394e
‑
200.000e+00
‑
2.319e
‑
210.000e+00
[0128]
本具体实施例中，镜头的焦距f＝6.7mm，通光fno＝1.8，视场角fov＝120
°
，靶面尺寸imh＝13mm，光学总长ttl＝44.8mm。
[0129]
本具体实施例中的光学成像镜头的光路图请参阅图11。可见光在常温25℃下不同焦距的mtf曲线图请参阅图12，从图中可以看出该款镜头的空间频率达 200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于40％；可见光在低温
‑
40℃下不同焦距的mtf曲线图请参阅图13，从图中可以看出该款镜头的空间频率达200lp/mm 时，全视场传递函数图像仍大于25％；可见光在高温80℃下不同焦距的mtf 曲线图请参阅图14，从图中可以看出该款镜头的空间频率达200lp/mm时，全视场传递函数图像仍大于35％，从图12至图14可以看出，镜头的分辨率高，成像质量好，在
‑
40℃～80℃仍可保持稳定的高清画质。镜头在可见光下的垂轴色差图图请参阅图15，从图中可以看出，图像的成像色彩还原性好，镜头的色差小，蓝紫边现象不明显。
[0130]
表4是本实用新型三个实施例的相关重要参数的数值：
[0131]
表4各实施例的相关重要参数
[0132]
参数第一实施例第二实施例第三实施例f1
‑
11.89
‑
12.78
‑
12.47f2
‑
8.54
‑
8.7
‑
8.5f313.0213.1512.93f417.4517.7117.53f5
‑
12.33
‑
12.13
‑
12.29f611.2511.7511.24f5/f6
‑
1.096
‑
1.032
‑
1.093vd681.61581.61581.615vd7
‑
vd843.14543.14543.145d13.41313.6imh12.841313d/imh1.0441.0001.046nd101.9461.9461.946
[0133]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。