一种6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头的制作方法

1.本发明涉及光学镜头领域，特别涉及一种6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头。


背景技术：

2.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。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。


技术实现要素：

3.基于此，本发明的目的在于，提供一种6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头，该镜头光圈大，像质高，日夜共焦性好，并且在-40℃～+80℃的温度范围内能保持画面清晰。
4.本发明的目的通过以下技术方案实现：
5.一种6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头，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：
6.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；
7.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；
8.第三透镜，所述第三透镜为具有正光焦度的非球面塑料透镜，所述第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；
9.第四透镜，所述第四透镜为具有正光焦度的球面玻璃透镜，所述第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
10.第五透镜，所述第五透镜为球面玻璃透镜，所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
11.第六透镜，所述第六透镜为具有负光焦度的非球面塑料透镜，所述第六透镜的物侧面为凹面；
12.第七透镜，所述第七透镜为具有正光焦度的非球面塑料透镜，所述第七透镜的物侧面为凸面；
13.第八透镜，所述第八透镜为具有正光焦度的非球面塑料透镜，所述第八透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
14.滤光片，所述滤光片设置在所述第八透镜的像侧面；
15.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滤光片
的像侧面；
16.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；
17.所述镜头还包括孔径光阑，所述孔径光阑位于所述第三透镜和所述第四透镜之间；
18.所述第四透镜和所述第五透镜为胶合透镜。
19.进一步地，所述镜头满足如下条件：
20.1.74≤|f1/f|≤2.48，
21.2.23≤|f2/f|≤5.09，
22.2.57≤|f3/f|≤4.16，
23.2.20≤|f4/f|≤8.04，
[0024]-403.5≤f5/f≤513.7，
[0025]
0.87≤|f6/f|≤1.34，
[0026]
1.26≤|f7/f|≤1.94，
[0027]
3.23≤|f8/f|≤16.43，
[0028]
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，f6为第六透镜的焦距，f7为第七透镜的焦距，f8为第八透镜的焦距。
[0029]
进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的焦距、折射率及曲率半径分别满足以下条件：
[0030]
f1-14.87～-10.46nd11.52～1.56r11+2.35～+2.96r12+1.56～+1.82f2+13.39～+30.61nd21.60～1.68r21-135.33～+80.30r22-15.38～-9.55f3+15.43～+24.96nd31.52～1.59r31-16.40～-3.71r32-6.33～-3.53f4+13.21～+48.32nd41.70～1.79r41+6.62～+23.82r42+4.26～+5.67f5-2426.69～+3085nd51.59～1.76r51+4.26～+5.67r52-15.25～-8.69f6-8.05～-5.20nd61.60～1.68r61-15.57～-4.26r62-92.47～+26.29f7+7.59～+11.66nd71.52～1.56r71+3.68～+13.53r72-8.09～+16.73f8+19.42～+98.76nd81.60～1.68r81+3.31～+6.43r82+3.35～+7.26
[0031]
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；f6为第六透镜的焦距，nd6为第六透镜的折射率，r61为第六透镜的物侧面曲率半径，r62为第六透镜的像侧面曲率半径；f7为第七透镜的焦距，nd7为第七透镜的折射率，r71为第七透镜的物侧面曲率半径，r72为第七透镜的像侧面曲率半径；f8为第八透镜的焦距，nd8为第八透镜的折射率，r81为第八透镜的物侧面曲率半径，r82为第八透镜的像侧面曲率半径；
“‑”
号表示该表面弯向物面一侧。
[0032]
进一步地，所述6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头满足如下关系式：
[0033]
ic/ttl≥0.29；
[0034]
ttl/f≤3.75；
[0035]
obfl/ttl≥0.08；
[0036]
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。
[0037]
进一步地，所述镜头的光圈f#≤1.3，所述镜头的总焦距f＝6mm，所述镜头的光学总长ttl≤22.5mm。
[0038]
进一步地，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的非球面满足如下公式：
[0039][0040]
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
[0041]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：该6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头，采用2片球面玻璃和6片非球面塑料混合组合，光学镜头的总焦距f＝6mm，光圈f#满足f#≤1.3，在大光圈大焦距下，通光孔径就比较大，可保证系统的相对照度高，拍摄时画面无暗角，同时系统像差得到很好校正，光学表现性能好，制造性上，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。而且本发明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的芯片，实现24小时全天候高清监控，日夜成像共焦，在高温+80℃和低温-40℃实拍画面清晰。
附图说明
[0042]
图1为本发明实施例1的光学结构示意图；
[0043]
图2为本发明实施例1的光路结构示意图；
[0044]
图3为本发明实施例1可见光0.435-0.656μm的常温+20℃125lp/mm离焦曲线图；
[0045]
图4为本发明实施例1可见光0.435-0.656μm的低温-40℃125lp/mm离焦曲线图；
[0046]
图5为本发明实施例1可见光0.435-0.656μm的高温+80℃125lp/mm离焦曲线图；
[0047]
图6为本发明实施例1红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0048]
图7为本发明实施例1可见光0.435-0.656μm的fft mtf图；
[0049]
图8为本发明实施例1可见光0.546μm畸变图；
[0050]
图9为本发明实施例1可见光0.546μm的相对照度图；
[0051]
图10为本发明实施例2的光学结构示意图；
[0052]
图11为本发明实施例2可见光0.435-0.656μm的常温+20℃125lp/mm离焦曲线图；
[0053]
图12为本发明实施例2可见光0.435-0.656μm的低温-40℃125lp/mm离焦曲线图；
[0054]
图13为本发明实施例2可见光0.435-0.656μm的高温+80℃125lp/mm离焦曲线图；
[0055]
图14为本发明实施例2红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0056]
图15为本发明实施例2可见光0.546μm的场曲图；
[0057]
图16为本发明实施例2可见光0.546μm畸变图；
[0058]
图17为本发明实施例2可见光0.546μm的相对照度图；
[0059]
图18为本发明实施例3的光学结构示意图；
[0060]
图19为本发明实施例3红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0061]
图20为本发明实施例3可见光0.546μm的相对照度图；
[0062]
图21为本发明实施例4的光学结构示意图；
[0063]
图22为本发明实施例4红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0064]
图23为本发明实施例4可见光0.546μm的相对照度图；
[0065]
图24为本发明实施例5的光学结构示意图；
[0066]
图25为本发明实施例5红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0067]
图26为本发明实施例5可见光0.546μm的相对照度图；
[0068]
图27为本发明实施例6的光学结构示意图；
[0069]
图28为本发明实施例6红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0070]
图29为本发明实施例6可见光0.546μm的相对照度图；
[0071]
图30为本发明实施例7的光学结构示意图；
[0072]
图31为本发明实施例7可见光0.435-0.656μm的常温+20℃125lp/mm离焦曲线图；
[0073]
图32为本发明实施例7可见光0.435-0.656μm的低温-40℃125lp/mm离焦曲线图；
[0074]
图33为本发明实施例7可见光0.435-0.656μm的高温+80℃125lp/mm离焦曲线图；
[0075]
图34为本发明实施例7红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0076]
图35为本发明实施例7可见光0.546μm的场曲图；
[0077]
图36为本发明实施例7可见光0.546μm畸变图；
[0078]
图37为本发明实施例7可见光0.546μm的相对照度图；
[0079]
图38为本发明实施例8的光学结构示意图；
[0080]
图39为本发明实施例8红外光0.850μm的125lp/mm离焦曲线图；
[0081]
图40为本发明实施例8可见光0.546μm的相对照度图；
[0082]
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-第六透镜；7-第七透镜；8-第八透镜；9-滤光片；10-保护玻璃；11-图像采集元件；12-孔径光阑。
具体实施方式
[0083]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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。
[0084]
在本发明中，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。
[0085]
除非另外限定，否则本发明中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本技术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，除非本发明中明确如此限定。
[0086]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0087]
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明：
[0088]
本发明提供一种6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头，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：
[0089]
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，第一透镜1的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0090]
第二透镜2，第二透镜2为具有正光焦度的非球面塑料透镜，第二透镜2的像侧面为凸面；
[0091]
第三透镜3，第三透镜3为具有正光焦度的非球面塑料透镜，第三透镜3的物侧面为凹面，像侧面为凸面；
[0092]
第四透镜4，第四透镜4为具有正光焦度的球面玻璃透镜，第四透镜4的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0093]
第五透镜5，第五透镜5为球面玻璃透镜，第五透镜5的物侧面为凸面，像侧面为凸面；
[0094]
第六透镜6，第六透镜6为具有负光焦度的非球面塑料透镜，第六透镜6的物侧面为凹面；
[0095]
第七透镜7，第七透镜7为具有正光焦度的非球面塑料透镜，第七透镜7的物侧面为凸面；
[0096]
第八透镜8，第八透镜8为具有正光焦度的非球面塑料透镜，第八透镜8的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0097]
滤光片9，滤光片9设置在第八透镜8的像侧面，滤光片9由h-k9l制成；
[0098]
保护玻璃10，保护玻璃10集成在图像传感器上，保护玻璃10设置在滤光片9的像侧面；
[0099]
图像采集元件11，图像采集元件11设置在保护玻璃10的像侧面；
[0100]
镜头还包括孔径光阑12，孔径光阑12位于第三透镜3和第四透镜4之间；
[0101]
其中，第四透镜4和第五透镜5为胶合透镜。
[0102]
本发明中，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、合理分配各个镜片的焦距和合理优化光学系统，以校正系统的像差，最终让光学系统的表现的性能最优化。本发明中，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，第六透镜6的焦距为f6，第七透
镜7的焦距为f7，第八透镜8的焦距为f8，镜头的总焦距为f，各个透镜与系统的总焦距的比值满足以下条件：
[0103]
1.74≤|f1/f|≤2.48；
[0104]
2.23≤|f2/f|≤5.09；
[0105]
2.57≤|f3/f|≤4.16；
[0106]
2.20≤|f4/f|≤8.04；
[0107]-403.5≤f5/f≤513.7；
[0108]
0.87≤|f6/f|≤1.34；
[0109]
1.26≤|f7/f|≤1.94；
[0110]
3.23≤|f8/f|≤16.43；
[0111]
本发明中，考虑到光学系统的像差及平衡温漂的问题，各个透镜的焦距、材料和镜片r值分别满足以下条件：
[0112][0113][0114]
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；f6为第六透镜6的焦距，nd6为第六透镜6的折射率，r61为第六透镜6的物侧面曲率半径，r62为第六透镜7的像侧面曲率半径；f7为第七透镜7的焦距，nd7为第七透镜7的折射率，r71为第七透镜7的物侧面曲率半径，r72为第七透镜7的像侧面曲率半径；f8为第八透镜8的焦距，nd8为第八透镜8的折射率，r81为第八透镜8的物侧面曲率半径，r82为第八透镜8的像侧面曲率半径；
“‑”
号表示该表面弯向物面一侧。
[0115]
本发明中，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八透镜8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；它们满足如下关系：
[0116]
ic/ttl≥0.29；
[0117]
ttl/f≤3.75；
[0118]
obfl/ttl≥0.08。
[0119]
本发明中，镜头的光圈为f#，满足f#＝1.2，镜头的总焦距为f，满足f＝6mm，镜头的光学总长为ttl，ttl满足ttl≤22.5mm。
[0120]
以下根据本发明的上述设置给出具体实施方式来具体说明根据本发明的6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头。
[0121]
具体实施方式数据汇总如下表1所示：
[0122]
表1
[0123][0124][0125]
以下根据本发明的上述设置给出具体实施方式来具体说明根据本发明的4mm大光圈无热化高清全玻镜头。主要元素符号说明如表2所示：
[0126]
表2
[0127]
s1第一透镜物侧面s11第六透镜物侧面s2第一透镜像侧面s12第六透镜像侧面s3第二透镜物侧面s13第七透镜物侧面s4第二透镜像侧面s14第七透镜像侧面s5第三透镜物侧面s15第八透镜物侧面s6第三透镜像侧面s16第八透镜像侧面s7光阑s17滤光片物侧面s8第四透镜物侧面s18滤光片像侧面s9第五透镜物侧面s19保护玻璃物侧面s10第五透镜像侧面
ꢀꢀ
[0128]
实施例1
[0129]
参照图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。在本实施方式中，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8是塑料非球面透
镜，第四透镜4和第五透镜5是玻璃球面透镜。镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67.5
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝22.46mm。
[0130]
在本实施方式中，第一个镜片采用凸面朝向物方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、第五透镜5和第七透镜7的阿贝数大于55.7，第二透镜2、第四透镜4、第六透镜6和第八透镜8的阿贝数小于24，这样的搭配可以减小系统的色差，考虑到光学系统的像差、平衡温漂及日夜共焦等问题。
[0131]
表3给出各透镜的曲率半径(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)。
[0132]
表3
[0133]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks12.590.681.5355.7-1.05s21.722.18
ꢀꢀ‑
0.84s3-111.62.931.6323.9-94.39s4-10.070.9
ꢀꢀ‑
76.71s5-4.152.671.5355.7-1.20e-05s6-3.880.1
ꢀꢀ‑
0.77s7infinity-0.01
ꢀꢀꢀ
s87.510.71.7825.7 s94.663.611.5968.3 s10-12.990.16
ꢀꢀꢀ
s11-4.640.71.6423.5-13.36s1212.910.18
ꢀꢀ
2.38s1310.861.461.5355.7-3.02e-04s14-6.780.07
ꢀꢀ‑
33.69s153.930.981.6620.3-0.31s164.282.25
ꢀꢀ
0.08s17infinity0.211.5164.2 s18infinity2.20
ꢀꢀꢀ
s19infinity0.401.5164.2 [0134]
在表3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。
[0135]
在本实施方式中，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8的非球面都可用以下偶次非球面的方程式进行限定：
[0136][0137]
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。
[0138]
表4列有各光学表面的非球面的各项系数：
[0139]
表4
[0140]
面序号abcdefgs1-9.25e-03-1.44e-032.99e-04-2.48e-051.10e-06-2.44e-081.73e-10s2-1.42e-02-2.79e-036.54e-04-7.27e-054.06e-06-6.46e-08-3.02e-09s31.06e-03-1.47e-04-6.20e-051.72e-05-3.00e-062.91e-07-1.18e-08s4-7.38e-032.20e-03-5.65e-048.72e-05-8.27e-064.43e-07-1.03e-08s52.81e-032.88e-04-1.97e-043.87e-05-4.22e-062.53e-07-6.46e-09s61.85e-03-4.52e-05-1.20e-051.76e-06-1.25e-074.60e-09-6.55e-11s119.45e-03-2.19e-033.24e-04-3.53e-052.53e-06-1.01e-071.70e-09s125.32e-041.59e-03-6.16e-049.06e-05-6.98e-062.81e-07-4.69e-09s13-1.84e-026.75e-03-1.59e-032.27e-04-1.86e-058.05e-07-1.46e-08s14-1.06e-023.05e-03-6.27e-049.29e-05-7.47e-062.89e-07-4.33e-09s15-5.14e-03-8.92e-052.31e-055.73e-06-1.58e-061.15e-07-3.20e-09s16-8.15e-035.32e-04-1.03e-042.26e-05-3.15e-061.92e-07-4.33e-09
[0141]
在本实施例中，参考图3-5所示，该镜头在高温+80℃和低温-40℃的离焦量均小于3μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+80℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。
[0142]
请参阅图6，所示为本实施例当中镜头的红外光0.850μm离焦曲线图，该镜头的红外0.850μm离焦量小于5μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰，可实现日夜共焦。
[0143]
请参阅图7，所示为本实施例的可见光0.435-0.656μm的fft mtf图，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示mtf值。从图中可以看出，在125lp/mm的空间频率下镜头在1/2.7”芯片以内的mtf值在0.4以上，说明该镜头拥有较高的分辨率。
[0144]
请参阅图8，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的ftheta畸变图，横轴表示ftheta畸变(单位：％)，纵轴表示半视场角(单位：
°
)。从图中可以看出，镜头的ftheta畸变较小且小于17％，镜头畸变较小，可保证实拍画面与现实情况不失真,说明镜头的畸变得到良好矫正。
[0145]
请参阅图9，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于54％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。
[0146]
实施例2
[0147]
参照图10为本实施例2的光学结构示意图。在实施例2中，镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝22.47mm，最大像高可以做到6.91mm。
[0148]
表5给出实施例2中各透镜的曲率半径(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)。
[0149]
表5
[0150]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks12.480.701.5355.7-1.11
s21.692.21
ꢀꢀ‑
0.80s3-67.242.801.6323.9-94.39s4-10.961.27
ꢀꢀ‑
76.71s5-6.723.201.5355.7-1.20e-05s6-5.040.07
ꢀꢀ‑
0.86s7infinity0.07
ꢀꢀꢀ
s86.620.771.7825.7 s94.263.641.5968.3 s10-15.200.16
ꢀꢀꢀ
s11-5.640.751.6323.9-13.38s1210.370.50
ꢀꢀ
2.38s133.941.241.5355.7-3.02e-04s1416.730.51
ꢀꢀ‑
33.69s153.831.411.6620.3 s164.051.00
ꢀꢀꢀ
s17infinity0.211.5164.2 s18infinity1.58
ꢀꢀꢀ
s19infinity0.401.5164.2 [0151]
表6给出实施例2中各光学表面的非球面的各项系数。
[0152]
表6
[0153][0154][0155]
在本实施例中，参考图11-13所示，该镜头在高温+80℃和低温-40℃的离焦量均小
于5.5μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+80℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。
[0156]
参考图14所示，所示为本实施例当中镜头的红外0.850μm离焦量小于6μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。
[0157]
请参阅图15，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的场曲图。参考图16所示，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的ftheta畸变图，该镜头f-tan(theta)畸变小于16.7％，镜头畸变较小，可保证实拍画面与现实情况不失真。
[0158]
参考图17所示，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于62％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。
[0159]
实施例3
[0160]
参照图18为本实施例3的光学结构示意图。在实施例3中，镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝22.47mm，最大像高可以做到6.91mm。
[0161]
表7给出实施例3中各透镜的曲率半径(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)。
[0162]
表7
[0163][0164][0165]
表8给出实施例3中各光学表面的非球面的各项系数。
[0166]
表8
[0167]
面序号abcdefgs1-9.25e-03-2.31e-034.87e-04-4.54e-052.44e-06-7.34e-089.60e-10s2-1.59e-02-4.41e-031.10e-03-1.42e-041.03e-05-4.02e-075.19e-09s32.03e-03-2.58e-045.34e-05-1.28e-051.45e-06-8.08e-081.64e-09s4-4.23e-031.04e-03-1.87e-042.19e-05-1.65e-067.00e-08-1.28e-09s119.96e-03-2.28e-034.32e-04-5.52e-054.34e-06-1.89e-073.43e-09s121.47e-02-4.16e-038.10e-04-1.03e-048.08e-06-3.54e-076.58e-09s13-5.12e-032.22e-04-1.97e-043.82e-05-4.42e-062.76e-07-7.78e-09s147.33e-03-1.89e-04-1.92e-043.20e-05-1.91e-061.84e-081.15e-09s15-1.12e-021.25e-03-2.50e-043.25e-05-2.57e-061.17e-07-2.84e-09s16-1.18e-027.07e-04-5.76e-05-3.11e-061.04e-06-8.02e-081.70e-09
[0168]
参考图19所示，所示为本实施例当中镜头的红外0.850μm离焦量小于6μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。
[0169]
参考图20所示，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于56％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。
[0170]
实施例4
[0171]
参照图21为本实施例4的光学结构示意图。在实施例4中，镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝22.49mm，最大像高可以做到6.91mm。
[0172]
表9给出实施例4中各透镜的曲率半径(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)。
[0173]
表9
[0174]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks12.490.681.5355.7-1.52s21.561.53
ꢀꢀ‑
0.87s380.301.921.6323.9-94.39s4-9.550.94
ꢀꢀ‑
76.71s5-5.042.851.5355.7-1.20e-05s6-4.380.74
ꢀꢀ‑
0.73s7infinity0.06
ꢀꢀꢀ
s814.470.701.7825.7 s95.673.471.5968.3 s10-9.600.08
ꢀꢀꢀ
s11-7.950.701.6423.5-13.38s126.910.16
ꢀꢀ
2.38s137.631.701.5355.7-3.02e-04s14-8.090.07
ꢀꢀ‑
33.69s153.531.261.6620.3-0.43
s164.160.85
ꢀꢀ‑
0.27s17infinity0.211.5164.2 s18infinity4.18
ꢀꢀꢀ
s19infinity0.41.5164.2 [0175]
表10给出实施例4中各光学表面的非球面的各项系数。
[0176]
表10
[0177][0178][0179]
参考图22所示，所示为本实施例当中镜头的红外0.850μm离焦量小于3.5μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。
[0180]
参考图23所示，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于51％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。
[0181]
实施例5
[0182]
参照图24为本实施例5的光学结构示意图。在实施例5中，镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝22.49mm，最大像高可以做到6.91mm。
[0183]
表11给出实施例5中各透镜的曲率半径(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)。
[0184]
表11
[0185]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks12.540.681.5355.7-1.11s21.722.19
ꢀꢀ‑
0.84
s3-72.312.711.6323.9-94.39s4-9.720.88
ꢀꢀ‑
76.71s5-4.232.971.5355.7-1.20e-05s6-4.000.06
ꢀꢀ‑
0.73s7infinity0.06
ꢀꢀꢀ
s87.460.701.7825.7 s94.563.601.5968.3 s10-15.250.17
ꢀꢀꢀ
s11-4.690.701.6423.5-13.38s1214.470.12
ꢀꢀ
2.38s1310.871.451.5355.7-3.02e-04s14-6.760.06
ꢀꢀ‑
33.69s153.830.971.6620.3-0.30s164.150.85
ꢀꢀ
0.05s17infinity0.211.5164.2 s18infinity3.70
ꢀꢀꢀ
s19infinity0.41.5164.2 [0186]
表12给出实施例5中各光学表面的非球面的各项系数。
[0187]
表12
[0188]
面序号abcdefgs1-7.61e-03-1.49e-032.61e-04-1.78e-055.33e-07-1.42e-09-2.08e-10s2-1.25e-02-2.91e-035.86e-04-5.52e-052.12e-064.58e-08-5.59e-09s31.37e-03-2.13e-04-2.83e-057.86e-06-1.68e-061.95e-07-8.74e-09s4-8.02e-032.55e-03-6.62e-041.04e-04-1.01e-055.61e-07-1.34e-08s52.53e-032.82e-04-1.94e-043.81e-05-4.31e-062.72e-07-7.38e-09s61.69e-03-4.89e-05-7.91e-061.12e-06-7.59e-082.65e-09-3.65e-11s111.06e-02-2.42e-033.72e-04-4.21e-053.07e-06-1.24e-072.09e-09s121.06e-031.72e-03-6.61e-049.66e-05-7.41e-062.98e-07-4.99e-09s13-1.79e-026.75e-03-1.62e-032.35e-04-1.94e-058.49e-07-1.55e-08s14-1.05e-023.02e-03-6.29e-049.46e-05-7.73e-063.04e-07-4.66e-09s15-6.74e-032.45e-04-3.09e-051.22e-05-2.20e-061.50e-07-4.05e-09s16-9.42e-037.94e-04-1.44e-042.72e-05-3.59e-062.19e-07-5.00e-09
[0189]
参考图25所示，所示为本实施例当中镜头的红外0.850μm离焦量小于6μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。
[0190]
参考图26所示，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于55％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。
[0191]
实施例6
[0192]
参照图27为本实施例5的光学结构示意图。在实施例6中，镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝
22.48mm，最大像高可以做到6.91mm。
[0193]
表13给出实施例6中各透镜的曲率半径(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)。
[0194]
表13
[0195][0196][0197]
表14给出实施例6中各光学表面的非球面的各项系数。
[0198]
表14
[0199]
面序号abcdefgs1-7.25e-03-1.69e-032.80e-04-1.83e-055.18e-07-9.28e-10-1.80e-10s2-1.17e-02-3.28e-036.51e-04-6.48e-053.40e-06-7.45e-08-6.28e-10s32.62e-03-2.29e-041.77e-05-6.69e-067.10e-07-2.15e-08-5.54e-10s4-7.21e-032.55e-03-6.52e-041.02e-04-1.00e-055.51e-07-1.29e-08s51.78e-035.02e-04-2.56e-045.17e-05-6.17e-063.99e-07-1.06e-08s61.44e-034.46e-06-1.54e-052.25e-06-1.79e-078.04e-09-1.50e-10s111.09e-02-1.62e-031.74e-04-1.38e-057.89e-07-2.77e-084.39e-10s12-4.61e-033.52e-03-9.60e-041.30e-04-9.74e-063.77e-07-5.80e-09s13-1.41e-025.38e-03-1.16e-031.50e-04-1.08e-053.87e-07-5.13e-09s14-5.12e-031.74e-03-3.09e-044.37e-05-3.16e-068.71e-08-3.03e-10s15-7.44e-031.02e-056.46e-05-8.51e-062.82e-07-5.71e-09-4.83e-11s16-1.21e-021.17e-03-2.06e-043.30e-05-3.92e-062.32e-07-5.29e-09
[0200]
参考图28所示，所示为本实施例当中镜头的红外0.850μm离焦量小于5μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。
[0201]
参考图29所示，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于55％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。
[0202]
实施例7
[0203]
参照图30为本实施例5的光学结构示意图。在实施例7中，镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67.5
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝22.48mm，最大像高可以做到6.91mm。
[0204]
表15给出实施例7中各透镜的曲率半径(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)。
[0205]
表15
[0206]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks12.490.681.5355.7-1.11s21.721.76
ꢀꢀ‑
0.82s3-129.163.371.6323.9-94.39s4-10.201.15
ꢀꢀ‑
76.71s5-5.192.451.5355.7-1.27e-05s6-4.360.27
ꢀꢀ‑
0.86s7infinity-0.14
ꢀꢀꢀ
s810.610.681.7825.7 s95.673.391.5968.3 s10-10.090.25
ꢀꢀꢀ
s11-7.850.701.6423.5-13.38s126.960.17
ꢀꢀ
2.38s138.731.761.5355.7-3.02e-04s14-7.870.06
ꢀꢀ‑
33.69s154.222.111.6620.32.60e-04s164.151.85
ꢀꢀ‑
0.03s17infinity0.211.5164.2 s18infinity1.38
ꢀꢀꢀ
s19infinity0.41.5164.2 [0207]
表16给出实施例7中各光学表面的非球面的各项系数。
[0208]
表16
[0209][0210][0211]
参考图31-33所示，该镜头在高温+80℃和低温-40℃的离焦量均小于3.0μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+80℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。证明了该镜头耐恶劣环境工作。
[0212]
请参阅图34，所示为本实施例当中镜头的红外0.850μm离焦量小于5.5μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰，可实现日夜共焦。
[0213]
请参阅图35，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的场曲图。请参阅图36，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的ftheta畸变图，横轴表示ftheta畸变(单位：％)，纵轴表示半视场角(单位：
°
)。从图中可以看出，镜头的ftheta畸变较小且小于17％，镜头畸变较小，可保证实拍画面与现实情况不失真,说明镜头的畸变得到良好矫正。
[0214]
请参阅图37，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于55％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，实拍画面也不会有暗角。
[0215]
实施例8
[0216]
参照图39为本实施例8的光学结构示意图。在实施例8中，镜头匹配1/2.7的芯片的视场角度dfov＝67
°
，镜头的光圈f#＝1.2，镜头的总焦距f＝6mm，镜头的光学总长ttl＝22.48mm，最大像高可以做到6.91mm。
[0217]
表17给出实施例8中各透镜的曲率半径(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)。
[0218]
表17
[0219][0220][0221]
表18给出实施例8中各光学表面的非球面的各项系数。
[0222]
表18
[0223]
面序号abcdefgs1-5.90e-03-1.88e-032.28e-04-6.41e-06-4.36e-073.36e-08-6.62e-10s2-9.28e-03-3.88e-036.60e-04-6.41e-053.63e-06-1.10e-074.42e-10s35.14e-03-6.12e-041.74e-04-4.33e-054.76e-06-2.40e-074.31e-09s4-4.60e-032.08e-03-4.97e-046.69e-05-5.87e-063.10e-07-7.25e-09s52.85e-03-4.31e-042.95e-05-9.94e-061.13e-06-6.70e-081.50e-09s61.49e-03-2.02e-043.30e-05-5.19e-064.48e-07-2.00e-083.67e-10s117.68e-03-8.36e-041.10e-04-1.16e-057.97e-07-2.93e-084.30e-10s12-3.37e-036.28e-04-7.39e-058.02e-06-1.34e-061.28e-07-4.45e-09s13-3.06e-039.77e-04-9.94e-059.56e-06-1.16e-061.01e-07-3.39e-09s14-4.49e-032.54e-03-5.69e-048.63e-05-8.02e-064.22e-07-9.71e-09s15-5.25e-035.95e-04-1.80e-043.23e-05-3.53e-062.09e-07-5.40e-09s16-1.21e-021.24e-03-2.08e-042.57e-05-2.33e-061.16e-07-2.44e-09
[0224]
参考图39所示，所示为本实施例当中镜头的红外0.850μm离焦量小于5.3μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。
[0225]
参考图40所示，所示为本实施例当中镜头的可见光0.546μm的相对照度图，该镜头在最大视场处的相对照度都大于53％，进光量充足，保证了镜头即使在环境较昏暗下使用，
实拍画面也不会有暗角。
[0226]
综上所述，该6mm大光圈昼夜型无热化高清玻塑混合镜头，采用2片球面玻璃和6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，可实现超大光圈、重量轻、性能好和成本低的特点，而且本发明全面考虑了光学系统的像差、平衡温漂及日夜共焦等问题，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，日夜成像共焦，在高温+80℃和低温-40℃实拍画面清晰。
[0227]
以上所述仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。