一种玻塑混合的定焦镜头的制作方法

本实用新型实施例涉及光学器件
技术领域：
，尤其涉及一种玻塑混合的定焦镜头。
背景技术：
：随着人们安全意识的提升，对安防也有了更高层次的要求，监控镜头随即诞生。与变焦镜头相比，定焦镜头设计、制造简单，拍摄的运动物体的图像清晰稳定，画面细腻，使之在安防监控行业占据重要地位。目前被广泛应用于安防领域的4mp相机通常采用2.8mm焦段的fno1.6以下的广角安防定焦镜头，该镜头的视场角较大,通光量较大，导致其像差校正难度大，同时要保证日夜共焦和高低温不跑焦，通常至少需使用2枚以上玻璃镜片，搭配5枚以上的塑料非球面镜片，导致定焦镜头内透镜的数量较多，进而成本较高。技术实现要素：本实用新型提供一种玻塑混合的定焦镜头，以在降低成本的同时不影响定焦镜头性能。本实用新型实施例提供了一种玻塑混合的定焦镜头，该定焦镜头包括从物方到像方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；其中，所述第四透镜为玻璃球面透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑料非球面透镜；所述第一透镜为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜为凹凸正光焦度透镜，所述第三透镜为凹凸透镜，所述第四透镜为双凸正光焦度透镜，所述第五透镜为双凹负光焦度透镜，所述第六透镜为双凸正光焦度透镜；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与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：4<f2/f<92.1<f4/f<2.6-1.2<f5/f6<-1其中，f是整个镜头的焦距；f2是所述第二透镜的焦距；f4是所述第四透镜的焦距；f5是所述第五透镜的焦距；f6是所述第六透镜的焦距。本实用新型实施例提供的玻塑混合的定焦镜头包括从物方到像方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，第四透镜为玻璃球面透镜，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜均为塑料非球面透镜，第一透镜为凸凹负光焦度透镜，第二透镜为凹凸正光焦度透镜，第三透镜为凹凸透镜，第四透镜为双凸正光焦度透镜，第五透镜为双凹负光焦度透镜，第六透镜为双凸正光焦度透镜，第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：4<f2/f<9，2.1<f4/f<2.6，-1.2<f5/f6<-1，使得构成整体镜头的透镜数量较少，且仅采用一个价格较高的玻璃球面透镜，其余透镜均采用价格相对较低的塑料非球面透镜，进而达到了降低定焦镜头成本的有益效果，在此基础上，具有上述结构的定焦镜头能够达到与现有技术中一种成本高的定焦镜头相同的优良性能，达到了在降低成本的同时不影响定焦镜头性能的有益效果。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本实用新型实施例提供的一种玻塑混合的定焦镜头的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时可见光下定焦镜头的离焦图；图3是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时红外光下定焦镜头的离焦图；图4是本实用新型实施例提供的一种温度为-40°时可见光下定焦镜头的离焦图；图5是本实用新型实施例提供的一种温度为80°时可见光下定焦镜头的离焦图；图6是本实用新型实施例提供的又一种玻塑混合的定焦镜头的结构示意图；图7是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时可见光下定焦镜头的离焦图；图8是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时红外光下定焦镜头的离焦图；图9是本实用新型实施例提供的一种温度为-40°时可见光下定焦镜头的离焦图；图10是本实用新型实施例提供的一种温度为80°时可见光下定焦镜头的离焦图；图11是本实用新型实施例提供的又一种玻塑混合的定焦镜头的结构示意图；图12是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时可见光下定焦镜头的离焦图；图13是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时红外光下定焦镜头的离焦图；图14是本实用新型实施例提供的一种温度为-40°时可见光下定焦镜头的离焦图；图15是本实用新型实施例提供的一种温度为80°时可见光下定焦镜头的离焦图。具体实施方式为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种玻塑混合的定焦镜头的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本实用新型实施例提供了一种玻塑混合的定焦镜头，该定焦镜头包括从物方到像方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；其中，所述第四透镜为玻璃球面透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为塑料非球面透镜；所述第一透镜为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜为凹凸正光焦度透镜，所述第三透镜为凹凸透镜，所述第四透镜为双凸正光焦度透镜，所述第五透镜为双凹负光焦度透镜，所述第六透镜为双凸正光焦度透镜；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与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：4<f2/f<92.1<f4/f<2.6-1.2<f5/f6<-1其中，f是整个镜头的焦距；f2是所述第二透镜的焦距；f4是所述第四透镜的焦距；f5是所述第五透镜的焦距；f6是所述第六透镜的焦距。本实用新型实施例提供的玻塑混合的定焦镜头包括从物方到像方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，第四透镜为玻璃球面透镜，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜均为塑料非球面透镜，第一透镜为凸凹负光焦度透镜，第二透镜为凹凸正光焦度透镜，第三透镜为凹凸透镜，第四透镜为双凸正光焦度透镜，第五透镜为双凹负光焦度透镜，第六透镜为双凸正光焦度透镜，第二透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：4<f2/f<9，2.1<f4/f<2.6，-1.2<f5/f6<-1，使得构成整体镜头的透镜数量较少，且仅采用一个价格较高的玻璃球面透镜，其余透镜均采用价格相对较低的塑料非球面透镜，进而达到了降低定焦镜头成本的有益效果，在此基础上，具有上述结构的定焦镜头能够达到与现有技术中成本高的定焦镜头相同的优良性能，达到了在降低成本的同时不影响定焦镜头性能的有益效果。以上是本申请的核心思想，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。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，都属于本实用新型保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。图1是本实用新型实施例提供的一种玻塑混合的定焦镜头的结构示意图。如图1所示，该玻塑混合的定焦镜头包括从物方到像方依次排列的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50和第六透镜60；其中，第四透镜40为玻璃球面透镜，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50和第六透镜60均为塑料非球面透镜。第一透镜10为凸凹负光焦度透镜，第二透镜20为凹凸正光焦度透镜，第三透镜30为凹凸透镜，第四透镜40为双凸正光焦度透镜，第五透镜50为双凹负光焦度透镜，第六透镜60为双凸正光焦度透镜。第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50和第六透镜60与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：4<f2/f<9；2.1<f4/f<2.6；-1.2<f5/f6<-1，其中，f是整个镜头的焦距；f2是第二透镜20的焦距；f4是第四透镜40的焦距；f5是第五透镜50的焦距；f6是第六透镜60的焦距。需要说明的是，本实施例对第三透镜30的光焦度不作具体限定，即第三透镜30可以为正光焦度透镜，也可以为负光焦度透镜，本领域技术人员能够根据实际需要对第三透镜30的光焦度进行合理选择。还需要说明的是，本实施例对第一透镜10和第三透镜30的焦距也不作具体限定，在满足上述第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60以及整个镜头光焦度之间条件的前提下，第一透镜10和第三透镜30的焦距能够根据实际需要进行合理调节。示例性的，本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头能够实现在1/2.7英寸靶面cmos下的视场角为140°，fno＝1.6，可见光和红外光下均能够达到高达四百万像素的分辨率，且具备温度补偿功能，具有-40度到+80度不跑焦的解像性能，即成为4mp日夜共焦大光圈广角安防定焦镜头，可广泛应用于性能要求较高的安防场景下。且镜头多个透镜中仅一个透镜价格较高，其余镜片的价格低，整个镜头的透镜总数量也少，使得镜头成本较低，进而以较低的成本实现与现有技术中价格昂贵的镜头相同的性能。本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头包括从物方到像方依次排列的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50和第六透镜60，第四透镜40为玻璃球面透镜，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50和第六透镜60均为塑料非球面透镜，第一透镜10为凸凹负光焦度透镜，第二透镜20为凹凸正光焦度透镜，第三透镜30为凹凸透镜，第四透镜40为双凸正光焦度透镜，第五透镜50为双凹负光焦度透镜，第六透镜60为双凸正光焦度透镜，第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50和第六透镜60与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：4<f2/f<9，2.1<f4/f<2.6，-1.2<f5/f6<-1，使得构成整体镜头的透镜数量较少，且仅采用一个价格较高的玻璃球面透镜，其余透镜均采用价格相对较低的塑料非球面透镜，进而达到了降低定焦镜头成本的有益效果，在此基础上，具有上述结构的定焦镜头能够达到与现有技术中一种成本高的定焦镜头相同的优良性能，达到了在降低成本的同时不影响定焦镜头性能的有益效果。可选的，第一透镜10和第二透镜20紧靠装配，第二透镜20和第三透镜30紧靠装配。需要说明的，紧靠装配即两个透镜之间无介质抵靠，两个透镜之间不再设置任何其他部件，也不具有间隙。这样的设置能够减少定焦镜头中部件的总数量，简化定焦镜头结构，且装配简便易操作，有利于简化定焦制备工艺。可选的，在上述实施例的基础上，第三透镜30和第四透镜40通过第一隔圈紧配装配，第四透镜40和第五透镜50通过第二隔圈紧配装配。需要说明的是，通过隔圈紧配一方面能够避免两个透镜之间接触磨损，保证了透镜的性能不受磨损影响变差，另一方面通过合理设置隔圈的尺寸，能够使得两个透镜之间的距离达到预设距离，保证两个透镜之间的距离精确。可选的，在上述实施例的基础上，第五透镜50和第六透镜60紧靠装配。需要说明的是，本实施例仅以第一透镜10和第二透镜20紧靠装配，第二透镜20和第三透镜30紧靠装配，第三透镜30和第四透镜40通过第一隔圈紧配装配，第四透镜40和第五透镜50通过第二隔圈紧配装配，第五透镜50和第六透镜60紧靠装配为例进行示例性的说明而非限定，在本实施例的其他实施方式中，相邻透镜之间的装配方式还可以为其他情况，本实施例对此不作具体限定，凡是能够采用本实施例提供的透镜组合形成具有上述性能的镜头的方案均在本实施例的保护范围内。可选的，非球面透镜的面型满足公式：其中，z表示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，r对角线上的径向距离，k为最佳拟合圆锥的圆锥系数，c为曲率半径的倒数，a,b,c,d,e,f为非球面系数。示例性的，如上所述，定焦镜头的fno＝1.6。进一步的，定焦镜头在1/2.7英寸靶面cmos下的视场角fov等于140°。可以理解的是，上述性能特征为现有技术中一种价格昂贵的4mp日夜工焦镜头的性能特征，本实施例采用价格相对更低的定焦镜头达到了如上性能。需要说明的是，在本实施例的其他实施方式中，本实施例提供的定焦镜头的性能也可以接近现有技术中上述价格昂贵的4mp日夜工焦镜头的性能，具体可根据用户可容忍度进行调整，凡是在用户可容忍度范围内的方案均在本实施例的保护范围内。以下提供三个实施例进行方案的具体说明：实施例一示例性的，本实施例一提供的玻塑混合的定焦镜头的结构具体参见图1。具体的，玻塑混合的定焦镜头中第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60和整体镜头的焦距，以及定焦镜头在1/2.7英寸靶面cmos下的视场角和fno如下述表一所示。表一f2/f8.5f4/f2.2f5/f6-1.0视场角140.0fno1.6第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60以及成像板70的结构参数如下表二所示。具体的，表二表示由物方至像方依次排列的镜头数据，包括面型类型、半径r(单位：mm)、厚度d(单位：mm)、折射率n、最佳拟合圆锥的圆锥系数k，序号1、2为第一透镜10的物方表面和像方表面，序号3、4为第二透镜20的物方表面和像方表面，序号5、6为第三透镜30的物方表面和像方表面，序号7、8为第四透镜40的物方表面和像方表面，序号9、10为第五透镜50的物方表面和像方表面，序号9、10为第五透镜50的物方表面和像方表面，序号11、12为第六透镜60的物方表面和像方表面，序号13、14为成像板70的物方表面和像方表面。其中，表二中面序号为1、2、3、4、5、6、9、10、11、12的面为非球面，表三所示为本实用新型实施例提供的定焦镜头中非球面透镜的面型参数。表二具体的，定焦镜头的非球面系数如下表三所示。表三面序号abcdef1-2.189e-032.650e-054.115e-06-1.947e-072.911e-090.000e+002-1.225e-037.469e-04-3.098e-043.650e-05-2.101e-060.000e+003-3.830e-033.235e-051.421e-05-2.253e-06-4.306e-070.000e+0041.391e-031.273e-04-1.765e-051.208e-06-3.345e-080.000e+0053.400e-031.020e-04-1.100e-053.804e-06-2.385e-070.000e+0063.018e-041.663e-04-4.187e-064.868e-07-1.976e-080.000e+009-3.012e-03-4.288e-04-9.931e-059.377e-06-4.047e-070.000e+00101.411e-031.163e-04-2.586e-061.039e-07-1.105e-070.000e+0011-8.023e-032.082e-04-4.257e-053.911e-06-8.759e-080.000e+00122.607e-04-1.371e-041.920e-05-5.183e-065.343e-070.000e+00其中，-2.189e-03表示面序号1的系数a为-2.189×10-3。图2是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时可见光下定焦镜头的离焦图。图3是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时红外光下定焦镜头的离焦图。图4是本实用新型实施例提供的一种温度为-40°时可见光下定焦镜头的离焦图。图5是本实用新型实施例提供的一种温度为80°时可见光下定焦镜头的离焦图。图2至图5均基于本实施例一提供的玻塑混合的定焦镜头获得。具体的，参见图2和图3，本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头日夜共焦。参见图1、图4和图5，本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头具有-40度到+80度不跑焦的解像性能。实施例二图6是本实用新型实施例提供的又一种玻塑混合的定焦镜头的结构示意图。本实施例二中玻塑混合的定焦镜头的结构参见图6。具体的，玻塑混合的定焦镜头中第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60和整体镜头的焦距，以及定焦镜头在1/2.7英寸靶面cmos的视场角和fno如下述表四所示。表四f2/f4.2f4/f2.2f5/f6-1.1视场角140.0fno1.6第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60以及成像板70的结构参数如下表五所示。具体的，表五表示由物方至像方依次排列的镜头数据，包括面型类型、半径r(单位：mm)、厚度d(单位：mm)、折射率n、最佳拟合圆锥的圆锥系数k，序号1、2为第一透镜10的物方表面和像方表面，序号3、4为第二透镜20的物方表面和像方表面，序号5、6为第三透镜30的物方表面和像方表面，序号7、8为第四透镜40的物方表面和像方表面，序号9、10为第五透镜50的物方表面和像方表面，序号9、10为第五透镜50的物方表面和像方表面，序号11、12为第六透镜60的物方表面和像方表面，序号13、14为成像板70的物方表面和像方表面。其中，表五中面序号为1、2、3、4、5、6、9、10、11、12的面为非球面，表六所示为本实用新型实施例提供的定焦镜头中非球面透镜的面型参数。表五具体的，定焦镜头的非球面系数如下表六所示。表六面序号abcdef1-2.144e-032.806e-042.110e-07-3.055e-076.659e-090.000e+002-9.383e-031.877e-031.621e-047.896e-05-5.512e-060.000e+0031.491e-031.263e-041.434e-04-4.377e-053.548e-060.000e+0041.839e-03-2.943e-05-1.439e-05-2.222e-056.104e-060.000e+0053.872e-042.471e-05-9.183e-052.701e-052.190e-060.000e+006-2.433e-03-2.943e-05-3.616e-05-7.186e-065.094e-070.000e+009-5.798e-032.150e-04-8.284e-058.777e-06-4.226e-070.000e+0010-2.076e-04-7.041e-052.472e-069.729e-07-1.491e-070.000e+0011-8.081e-032.799e-04-4.051e-053.279e-06-1.601e-070.000e+00121.801e-031.950e-053.848e-05-3.628e-062.897e-070.000e+00其中，-2.144e-03表示面序号1的系数a为-2.144×10-3。图7是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时可见光下定焦镜头的离焦图。图8是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时红外光下定焦镜头的离焦图。图9是本实用新型实施例提供的一种温度为-40°时可见光下定焦镜头的离焦图。图10是本实用新型实施例提供的一种温度为80°时可见光下定焦镜头的离焦图。图7至图10均基于本实施例二提供的玻塑混合的定焦镜头获得。具体的，参见图7和图8，本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头日夜共焦。参见图7、图9和图10，本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头具有-40度到+80度不跑焦的解像性能。实施例三图11是本实用新型实施例提供的又一种玻塑混合的定焦镜头的结构示意图。本实施例三中玻塑混合的定焦镜头的结构参见图11。具体的，玻塑混合的定焦镜头中第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60和整体镜头的焦距，以及定焦镜头在1/2.7英寸靶面cmos的视场角和fno如下述表七所示。表七f2/f4.7f4/f2.5f5/f6-1.0视场角135.0fno1.6第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60以及成像板70的结构参数如下表八所示。具体的，表八表示由物方至像方依次排列的镜头数据，包括面型类型、半径r(单位：mm)、厚度d(单位：mm)、折射率n、最佳拟合圆锥的圆锥系数k，序号1、2为第一透镜10的物方表面和像方表面，序号3、4为第二透镜20的物方表面和像方表面，序号5、6为第三透镜30的物方表面和像方表面，序号7、8为第四透镜40的物方表面和像方表面，序号9、10为第五透镜50的物方表面和像方表面，序号9、10为第五透镜50的物方表面和像方表面，序号11、12为第六透镜60的物方表面和像方表面，序号13、14为成像板70的物方表面和像方表面。其中，表八中面序号为1、2、3、4、5、6、9、10、11、12的面为非球面，表九所示为本实用新型实施例提供的定焦镜头中非球面透镜的面型参数。表八具体的，定焦镜头的非球面系数如下表九所示。表九面序号abcdef1-3.411e-033.953e-04-1.415e-053.129e-07-3.261e-090.000e+002-7.510e-032.530e-04-1.346e-041.333e-05-6.823e-070.000e+0031.761e-031.690e-041.628e-05-6.086e-068.312e-070.000e+0046.964e-04-1.037e-035.360e-051.376e-066.970e-070.000e+005-1.524e-021.220e-03-2.390e-042.023e-058.022e-070.000e+006-4.117e-031.027e-03-4.539e-05-7.666e-068.436e-070.000e+009-7.902e-03-1.453e-03-3.350e-044.230e-05-2.104e-060.000e+0010-2.116e-033.695e-04-1.865e-058.050e-06-8.941e-070.000e+0011-9.411e-03-2.903e-053.543e-04-1.478e-052.488e-070.000e+00121.886e-041.343e-045.870e-05-6.911e-066.396e-070.000e+00其中，-3.411e-03表示面序号1的系数a为-3.411×10-3。图12是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时可见光下定焦镜头的离焦图。图13是本实用新型实施例提供的一种温度为20°时红外光下定焦镜头的离焦图。图14是本实用新型实施例提供的一种温度为-40°时可见光下定焦镜头的离焦图。图15是本实用新型实施例提供的一种温度为80°时可见光下定焦镜头的离焦图。图12至图15均基于本实施例三提供的玻塑混合的定焦镜头获得。具体的，参见图12和图13，本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头日夜共焦。参见图12、图14和图15，本实施例提供的玻塑混合的定焦镜头具有-40度到+80度不跑焦的解像性能。注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。当前第1页1 2 3