一种日夜两用高清广角定焦镜头的制作方法

1.本发明涉及光学镜头领域，特别是涉及一种日夜两用高清广角定焦镜头。


背景技术：

2.随着社会的不断进步，随着在民用设备中的普及，高清超广角定焦镜头被广泛应用于人脸识别器、扫地机器人、运动摄影、家居安防等场合，市场需求逐年递增。
3.传统的高清超广角镜头通常为全玻璃镜片，需要6枚及以上的镜片，成本较高，价格昂贵；一般镜头焦距小于3mm，视场角大于120
°
，但图像失真严重；镜头仅可对应像素间隔为3.45μm以上的芯片，而且边缘像质难以保证。为了满足镜头解像能力提升的需求，配合不断升级的传感器性能，也有产品会采用非球面塑料镜片与光学玻璃镜片相结合的方式；但是，目前的产品的边缘相对照度较低，日夜成像不共焦、像质不良，温度补偿也不能适合所有环境。


技术实现要素：

4.基于此，本发明的目的在于，提供一种日夜两用高清广角定焦镜头，镜头具有大视场角条件下提供高清像质，可做到日夜拍摄共焦，实现24小时全天候高清监控。
5.本发明的目的通过以下技术方案实现：
6.一种日夜两用高清广角定焦镜头，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：
7.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，所述第一透镜的像侧面为凹面；
8.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，所述第二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
9.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凸面，像侧面为凸面；
10.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；
11.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；
12.滤光片，所述滤光片设置在所述第五透镜的像侧面；
13.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；
14.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；
15.所述镜头还包括孔径光阑，所述孔径光阑设置于所述第二透镜和所述第三透镜之间。
16.所述镜头满足如下关系式：
17.0.95≤|f1/f|≤1.19，
18.2.23≤|f2/f|≤3.10，
19.0.81≤|f3/f|≤0.99，
20.1.07≤|f4/f|≤2.39，
21.1.98≤|f5/f|≤4.16；
22.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。
23.所述镜头满足如下关系式：ic/ttl≥0.78，4.25≤ttl/f≤5.10，0.18≤obfl/ttl≤0.25，f/obfl≤1.24，ttl/alt≤2.0；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，即第五透镜像侧面离像面最近的一点到像面的距离；ic为镜头系统所搭配的1/5.0”芯片的全像高。
24.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：
25.f1-1.26～-1.00nd11.52～1.56r11-226.10～+1456.88r12+0.48～+0.59f2+2.16～+3.28nd21.64～1.67r21+1.02～+1.36r22+2.53～+4.34f3+0.82～+1.07nd31.49～1.56r31+1.63～+2.61r32-0.66～-0.49f4-2.59～-1.11nd41.64～1.67r41-25.77～+2.20r42+0.86～+1.27f5+1.98～+4.50nd51.52～1.56r51+1.39～+2.19r52-9.85～+10.97
26.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。
27.进一步地，所述镜头的总焦距为f，满足f≥0.91mm；所述镜头的光学总长为ttl，满足ttl≤4.83mm。
28.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非球面满足如下公式：
[0029][0030]
z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，r为镜片高度，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。
[0031]
进一步地，所述镜头满足如下关系式：0.47≤(g12+g23)/(t1+t2)≤1.10，g34≤0.05mm；关系式中，g12为所述第一透镜和所述第二透镜的光轴上间距，g23为所述第二透镜和所述第三透镜的光轴上间距，t1为所述第一透镜的光轴上厚度，t2为所述第二透镜的光轴上厚度为t2，g34为所述第三透镜和所述第四透镜的光轴上间距。
[0032]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0033]
本发明采用5片非球面塑料混合组成，系统像差得到很好校正，光学表现性能好，制造性上，透镜采用了塑胶镜片，做到了低成本和高性能，塑胶镜片的成本远低于玻璃球面镜片，具有很高的性价比，可实现重量轻、性能好和成本低的特点。又由于本发明的透镜均采用了非球面镜片，相比传统的球面镜片提高了性能。
[0034]
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、1/5.0的芯片，实现24小时全天候高清监控，日夜成像共焦，实拍画面清晰。
附图说明
[0035]
图1为本发明实施例1的光路结构示意图；
[0036]
图2为本发明实施例1红外光0.940μm的112lp/mm离焦曲线图；
[0037]
图3为本发明实施例1可见光0.470-0.650μm轴上色差图；
[0038]
图4为本发明实施例1可见光0.555μm畸变图；
[0039]
图5为本发明实施例1可见光0.555μm的相对照度图；
[0040]
图6为本发明实施例1可见光0.470-0.650μm的fft mtf图；
[0041]
图7为本发明实施例2的光路结构示意图；
[0042]
图8为本发明实施例2红外光0.940μm的112lp/mm离焦曲线图；
[0043]
图9为本发明实施例2可见光0.470-0.650μm轴上色差图；
[0044]
图10为本发明实施例2可见光0.555μm畸变图；
[0045]
图11为本发明实施例2可见光0.555μm的相对照度图；
[0046]
图12为本发明实施例2可见光0.470-0.650μm的fft mtf图；
[0047]
图13为本发明实施例3的光路结构示意图；
[0048]
图14为本发明实施例3红外光0.940μm的112lp/mm离焦曲线图；
[0049]
图15为本发明实施例3可见光0.470-0.650μm轴上色差图；
[0050]
图16为本发明实施例3可见光0.555μm畸变图；
[0051]
图17为本发明实施例3可见光0.555μm的相对照度图；
[0052]
图18为本发明实施例4的光路结构示意图；
[0053]
图19为本发明实施例4红外光0.940μm的112lp/mm离焦曲线图；
[0054]
图20为本发明实施例4可见光0.470-0.650μm轴上色差图；
[0055]
图21为本发明实施例4可见光0.555μm的相对照度图；
[0056]
图22为本发明实施例5的光路结构示意图；
[0057]
图23为本发明实施例5可见光0.470-0.650μm轴上色差图；
[0058]
图24为本发明实施例5可见光0.555μm的相对照度图；
[0059]
图25为本发明实施例5可见光0.470-0.650μm的fft mtf图；
[0060]
图26为本发明实施例6的光路结构示意图；
[0061]
图27为本发明实施例6红外光0.940μm的112lp/mm离焦曲线图；
[0062]
图28为本发明实施例6可见光0.470-0.650μm轴上色差图；
[0063]
图29为本发明实施例6可见光0.470-0.650μm的fft mtf图；
[0064]
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-滤
光片；7-保护玻璃；8-图像采集元件；9-孔径光阑。
具体实施方式
[0065]
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。
[0066]
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。
[0067]
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。
[0068]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
[0069]
本发明提供一种日夜两用高清广角定焦镜头，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：
[0070]
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，其像侧面为凹面；
[0071]
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2，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0072]
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3，其物侧面为凸面，像侧面为凸面，第二透镜2和第三透镜3之间设置孔径光阑9；
[0073]
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4，其像侧面为凹面；
[0074]
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5，其物侧面为凸面；
[0075]
及设置于第五透镜5像侧面的滤光片6；
[0076]
及设置于滤光片6像侧面的保护玻璃7，保护玻璃7集成在图像传感器上；
[0077]
及设置于保护玻璃7像侧面的图像采集元件8。
[0078]
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。
[0079]
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，镜头的总焦距为f，各个透镜的焦距与镜头的总焦距满足如下关系式：
[0080]
0.95≤|f1/f|≤1.19，
[0081]
2.23≤|f2/f|≤3.10，
[0082]
0.81≤|f3/f|≤0.99，
[0083]
1.07≤|f4/f|≤2.39，
[0084]
1.98≤|f5/f|≤4.16。
[0085]
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、折射率和曲率半径分别满足以下条件：
[0086]
f1-1.26～-1.00nd11.52～1.56r11-226.10～+1456.88r12+0.48～+0.59f2+2.16～+3.28nd21.64～1.67r21+1.02～+1.36r22+2.53～+4.34f3+0.82～+1.07nd31.49～1.56r31+1.63～+2.61r32-0.66～-0.49f4-2.59～-1.11nd41.64～1.67r41-25.77～+2.20r42+0.86～+1.27f5+1.98～+4.50nd51.52～1.56r51+1.39～+2.19r52-9.85～+10.97
[0087]
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。
[0088]
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五透镜像侧面离像面最近的一点到像面的距离，ic为镜头系统所搭配的1/5.0”芯片的全像高；它们满足如下关系式：
[0089]
ic/ttl≥0.78；
[0090]
4.25≤ttl/f≤5.10；
[0091]
0.18≤obfl/ttl≤0.25；
[0092]
f/obfl≤1.24；
[0093]
ttl/alt≤2.0。
[0094]
本发明中，镜头的总焦距为f，满足f≥0.91mm，镜头的光学总长为ttl，满足ttl≤4.83mm。
[0095]
本发明中，第一透镜1和第二透镜2光轴上间距为g12，第二透镜2和第三透镜3光轴上间距为g23，所述第一透镜1光轴上厚度为t1，所述第二透镜2光轴上厚度为t2，满足0.47≤(g12+g23)/(t1+t2)≤1.10；所述第三透镜3、第四透镜4比较靠近，其中心轴上最大间隔g34≤0.05mm。
[0096]
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日夜两用高清广角定焦镜头。
[0097]
具体实施方式数据汇总如下表1所示：
[0098]
表1
[0099]
条件式实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6
0.95≤|f1/f|≤1.1911.190.990.951.161.172.23≤|f2/f|≤3.102.433.102.302.233.033.090.81≤|f3/f|≤0.990.840.930.810.830.990.961.07≤|f4/f|≤2.391.151.611.071.12.391.821.98≤|f5/f|≤4.162.223.212.031.984.162.28ic/ttl≥0.780.780.790.800.810.790.784.25≤ttl/f≤5.104.614.634.484.454.255.100.18≤obfl/ttl≤0.250.220.180.240.250.190.20f/obfl≤1.240.991.180.930.881.241.0ttl/alt≤2.01.811.821.751.782.01.70
[0100]
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日夜两用高清广角定焦镜头。主要元素符号说明如表2所示：
[0101]
表2
[0102]
s1第一透镜物侧面s9第四透镜像侧面s2第一透镜像侧面s10第五透镜物侧面s3第二透镜物侧面s11第五透镜像侧面s4第二透镜像侧面s12滤光片物侧面s5光阑s13滤光片像侧面s6第三透镜物侧面s14保护玻璃物侧面s7第三透镜像侧面s15保护玻璃像侧面s8第四透镜物侧面
ꢀꢀ
[0103]
实施例1
[0104]
参照图1所示，其是该实施例的光路结构示意图。
[0105]
在本实施方式中，镜头的光圈f#＝2.2，镜头的总焦距f＝1.0mm，镜头的光学总长ttl＝4.64mm，镜头视场角度dfov＝151
°
,对应全像高＝3.641mm，镜头系统的光学后截距为obfl＝1.02mm，最大像高可以做到3.82mm。
[0106]
在本实施方式中，第一个镜片和第二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，所述第一透镜1、第三透镜3和第五透镜5的阿贝数大于55.7，所述第二透镜2和第四透镜4的阿贝数小于24，这样的搭配可以减小系统的色差。
[0107]
在本实施方式中，考虑到光学系统的像差及平衡温漂的问题，各透镜的曲率半径、各透镜的中心厚度、各透镜的折射率和阿贝常数、各透镜的非球面k值设计数值如表3所示。
[0108]
表3给出本实施例中各透镜的曲率半径r(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)。
[0109]
表3
[0110]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks1241.880.381.5355.7 s20.540.29
ꢀꢀ‑
0.87s31.110.551.6423.90.14s43.050.42
ꢀꢀ‑
76.85
s5(光阑)infinity0.01
ꢀꢀꢀ
s61.640.791.5355.74.14s7-0.530.04
ꢀꢀ‑
4.37s8-3.620.271.6620.425.54s91.010.24
ꢀꢀ‑
20.32s101.430.571.5355.7-0.21s11-6.360.15
ꢀꢀ
15.07s12infinity0.211.5164.1 s13infinity0.28
ꢀꢀꢀ
s14infinity0.401.5164.1 s15infinity0.045
ꢀꢀꢀ
[0111]
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。
[0112]
在本实施方式中，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的非球面都可用以下偶次非球面的方程式进行限定：
[0113][0114]
式中，z为镜片沿光轴方向的矢高，k为曲面圆锥系数，γ为镜片高度，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。
[0115]
表4列有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5各光学表面的非球面的各项系数：
[0116]
表4
[0117]
面序号abcdefgs12.59e-02-1.86e-028.51e-03-2.12e-031.94e-041.66e-05-3.18e-06s2-2.93e-01-7.86e-022.70e+00-9.11e+001.14e+01-6.39e+001.35e+00s3-2.47e-017.93e-01-1.21e+006.61e-031.62e+00-1.37e+001.46e-01s46.45e-015.24e-01-7.50e+008.23e+01-4.03e+021.00e+03-9.15e+02s6-2.50e-012.19e+00-2.87e+011.16e+02-6.96e+01-6.77e+021.29e+03s7-7.67e-014.33e-011.81e+00-2.37e+017.96e+01-1.45e+021.21e+02s8-1.66e-02-2.05e-01-4.18e+001.18e+011.39e+01-1.57e+022.16e+02s9-4.26e-011.33e+00-2.59e+002.64e+00-1.40e+003.71e-01-2.53e-02s10-2.97e-012.72e-022.88e-01-3.66e-012.08e-01-5.96e-026.75e-03s115.47e-01-9.99e-011.04e+00-6.66e-012.61e-01-5.81e-025.65e-03
[0118]
参考图2所示，为本实施例该镜头的红外0.940μm离焦量小于5μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图3所示，为本实施例的轴上色差曲线图，波长0.555μm中心轴上色差在0.0045mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。参考图4所示，为本实施例该镜头的f tan(theta)畸变图，横轴表示f tan(theta)畸变(单位：％)，纵轴表示半视场
角(单位：
°
)，从图中可以看出，镜头的tan(theta)畸变较小且小于52％，说明该镜头的畸变得到良好矫正，实拍画面与实景不会畸形过大。参考图5所示，为本实施例该镜头在最大视场处的相对照度都大于31％，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。请参阅图6所示，为本实施例该镜头的fft mtf曲线图，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112lp/mm的空间频率下镜头在151
°
的视场以内的mtf值在0.575以上，说明该镜头拥有很高的分辨率。
[0119]
实施例2
[0120]
参照图7所示，其是该实施例的光路结构示意图。
[0121]
在本实施方式中，镜头的光圈f#＝2.2，镜头的总焦距f＝1.0mm，镜头的光学总长ttl＝4.637mm，镜头视场角度dfov＝150
°
,对应全像高＝3.641mm，镜头系统的光学后截距为obfl＝0.85mm，最大像高可以做到3.82mm。
[0122]
在本实施方式中，考虑到光学系统的像差及平衡温漂的问题，各透镜的曲率半径、各透镜的中心厚度、各透镜的折射率和阿贝常数、各透镜的非球面k值设计数值如表5所示。
[0123]
表5
[0124]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks16.310.441.5355.7 s20.560.43
ꢀꢀ‑
0.84s31.310.411.6620.4-0.15s43.120.47
ꢀꢀ‑
118.2s5(光阑)infinity1.58e-03
ꢀꢀꢀ
s61.660.791.5355.77.16s7-0.600.03
ꢀꢀ‑
4.92s8-12.320.341.6620.455.6s91.190.28
ꢀꢀ‑
16.69s102.190.571.5355.70.06s11-7.500.15
ꢀꢀ
20.88s12infinity0.211.5164.1 s13infinity0.15
ꢀꢀꢀ
s14infinity0.301.5164.1 s15infinity0.045
ꢀꢀꢀ
[0125]
本实施例提供的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5各光学表面的非球面的各项系数如表6所示。
[0126]
表6列有各光学表面的非球面的各项系数：
[0127][0128][0129]
参考图8所示，为本实施例该镜头的红外0.940μm离焦量小于8μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图9所示，为本实施例该镜头的轴上色差曲线图，波长0.555μm中心轴上色差在0.0022mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。参考图10所示，为本实施例该镜头的f tan(theta)畸变图，横轴表示f tan(theta)畸变(单位：％)，纵轴表示半视场角(单位：
°
)，从图中可以看出，该镜头的tan(theta)畸变较小且小于51％，说明该镜头的畸变得到良好矫正，实拍画面与实景不会畸形过大。参考图11所示，为本实施例该镜头在最大视场处的相对照度都大于44％，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。请参阅图12所示，为本实施例该镜头的fft mtf曲线图，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112lp/mm的空间频率下镜头在150
°
的视场以内的mtf值在0.63以上，说明该镜头拥有很高的分辨率。
[0130]
实施例3
[0131]
参照图13所示，其是实施例3光路结构示意图。
[0132]
在本实施方式中，镜头的光圈f#＝2.2，镜头的总焦距f＝1.0mm，镜头的光学总长ttl＝4.74mm，镜头视场角度dfov＝150
°
,对应全像高＝3.80mm，镜头系统的光学后截距为obfl＝1.14mm，最大像高可以做到4.0mm。
[0133]
表7给出本实施例中各透镜的曲率半径r(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)。
[0134]
表7
[0135][0136][0137]
表8列有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5各光学表面的非球面的各项系数：
[0138]
表8
[0139]
面序号abcdefgs11.97e-02-1.73e-028.45e-03-2.09e-031.81e-041.55e-05-2.70e-06s2-2.84e-01-1.77e-012.82e+00-8.82e+001.08e+01-6.03e+001.30e+00s3-2.01e-017.59e-01-9.99e-012.01e-021.32e+00-1.34e+004.09e-01s47.44e-014.65e-01-3.69e+006.13e+01-3.69e+021.15e+03-1.26e+03s6-2.10e-012.53e+00-3.39e+011.47e+026.33e+01-2.27e+034.73e+03s7-6.98e-015.78e-013.72e-01-2.09e+018.50e+01-1.44e+029.18e+01s82.16e-01-9.12e-01-3.57e-01-3.13e+002.65e+01-7.18e+015.89e+01s9-3.26e-011.08e+00-2.14e+002.16e+00-1.05e+001.38e-014.25e-02s10-2.99e-01-2.06e-023.85e-01-4.16e-012.07e-01-5.05e-024.69e-03s115.81e-01-1.03e+001.01e+00-6.15e-012.37e-01-5.38e-025.49e-03
[0140]
参考图14所示，为本实施例该镜头的红外0.940μm离焦量小于7μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图15所示，为本实施例该镜头的轴上色差曲线图，波长0.555μm中心轴上色差在0.008mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。参考图16所示，为本实施例的f tan(theta)畸变图，横轴表示f tan(theta)畸变(单位：％)，纵轴表示半视场角(单位：
°
)。从图中可以看出，镜头的tan(theta)畸变较小且小于52％，说明该镜头的畸变得到良好矫正，实拍画面与实景不会畸形过大。参考图17所示，为本实施例该镜头在最大视场处的相对照度都大于37％，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。
[0141]
实施例4
[0142]
参照图18所示，其是实施例4光路结构示意图。
[0143]
在本实施方式中，镜头的光圈f#＝2.2，镜头的总焦距f＝1.09mm，镜头的光学总长ttl＝4.83mm，镜头视场角度dfov＝150
°
,对应全像高＝3.91mm，镜头系统的光学后截距为obfl＝1.23mm，最大像高可以做到4.10mm。
[0144]
表9给出本实施例中各透镜的曲率半径r(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)。
[0145]
表9
[0146]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks156.150.401.5355.7 s20.550.27
ꢀꢀ‑
0.86s31.100.631.6620.4-0.14s42.960.37
ꢀꢀ‑
65.115(光阑)infinity0.01
ꢀꢀꢀ
s61.790.801.5081.65.01s7-0.510.03
ꢀꢀ‑
4.21s8-4.810.261.6620.430.09s90.930.19
ꢀꢀ‑
16.83s101.460.611.5355.7-0.44s11-4.800.30
ꢀꢀ
8.54s12infinity0.211.5164.1 s13infinity0.29
ꢀꢀꢀ
s14infinity0.401.5164.1 s15infinity0.045
ꢀꢀꢀ
[0147]
本实施例提供的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5各光学表面的非球面的各项系数如表10所示。
[0148]
表10列有各光学表面的非球面的各项系数：
[0149]
面序号abcdefgs12.10e-02-1.77e-028.49e-03-2.08e-031.80e-041.52e-05-2.68e-06s2-2.89e-01-1.59e-012.80e+00-8.81e+001.08e+01-6.04e+001.31e+00s3-1.99e-017.71e-01-1.01e+002.37e-021.32e+00-1.32e+003.99e-01s47.37e-015.20e-01-4.37e+006.29e+01-3.61e+021.10e+03-1.18e+03s6-2.09e-012.50e+00-3.35e+011.44e+025.97e+01-2.16e+034.46e+03s7-6.87e-015.43e-011.56e-01-2.00e+018.50e+01-1.49e+029.85e+01s82.27e-01-9.11e-01-9.03e-01-1.28e+002.59e+01-7.98e+016.95e+01s9-3.19e-011.06e+00-2.13e+002.15e+00-1.04e+001.41e-014.13e-02s10-2.99e-01-2.63e-023.91e-01-4.19e-012.07e-01-5.04e-024.69e-03s115.76e-01-1.02e+001.01e+00-6.10e-012.36e-01-5.41e-025.60e-03
[0150]
参考图19所示，为本实施例该镜头的红外0.940μm离焦量小于2μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图20所示，为本实施例该镜头的轴上色差曲线图，波长
0.555μm中心轴上色差在0.0014mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。参考图21所示，为本实施例该镜头在最大视场处的相对照度都大于37％，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。
[0151]
实施例5
[0152]
参照图22所示，其是实施例5光路结构示意图。
[0153]
在本实施方式中，镜头的光圈f#＝2.2，镜头的总焦距f＝1.08mm，镜头的光学总长ttl＝4.60mm，镜头视场角度dfov＝148.5
°
,对应全像高＝3.641mm，镜头系统的光学后截距为obfl＝0.87mm，最大像高可以做到3.82mm。
[0154]
表11给出本实施例中各透镜的曲率半径r(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)。
[0155]
表11
[0156]
面序号曲率半径r中心厚度d折射率nd阿贝常数vdks13.770.331.5355.7-10.01s20.550.39
ꢀꢀ‑
0.76s31.350.451.6620.4-0.33s43.090.46
ꢀꢀ
16.805(光阑)infinity-0.01
ꢀꢀꢀ
s62.610.791.5355.7-0.63s7-0.660.02
ꢀꢀ‑
1.32s82.200.261.6620.4-91.25s90.920.48
ꢀꢀ‑
11.02s102.010.491.5355.7-0.73s1110.970.26
ꢀꢀ
38.68s12infinity0.211.5164.1 s13infinity0.12
ꢀꢀꢀ
s14infinity0.301.5164.1 s15infinity0.045
ꢀꢀꢀ
[0157]
本实施例提供的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5各光学表面的非球面的各项系数如表12所示。
[0158]
表12列有各光学表面的非球面的各项系数：
[0159]
[0160][0161]
参考图23所示，为本实施例该镜头的轴上色差曲线图，波长0.555μm中心轴上色差在0.021mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。参考图24所示，为本实施例该镜头在最大视场处的相对照度都大于40％，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。请参阅图25所示，为本实施例该镜头的fft mtf曲线图，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112lp/mm的空间频率下镜头在148.5
°
的视场以内的mtf值在0.63以上，说明该镜头拥有很高的分辨率。
[0162]
实施例6
[0163]
参照图26所示，其是实施例6光路结构示意图。
[0164]
在本实施方式中，镜头的光圈f#＝2.2，镜头的总焦距f＝0.91mm，镜头的光学总长ttl＝4.65mm，镜头视场角度dfov＝170
°
,对应全像高＝3.641mm，镜头系统的光学后截距为obfl＝0.92mm，最大像高可以做到3.82mm。
[0165]
表13给出本实施例中各透镜的曲率半径r(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)。
[0166]
表13
[0167]
[0168][0169]
本实施例提供的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5各光学表面的非球面的各项系数如表14所示。
[0170]
表14列有各光学表面的非球面的各项系数：
[0171]
面序号abcdefgs1-3.95e-02-3.27e-037.68e-03-2.29e-032.01e-041.65e-05-2.88e-06s2-2.79e-01-8.62e-022.64e+00-8.71e+001.09e+01-6.19e+001.36e+00s3-1.20e-018.37e-01-9.35e-01-3.47e-011.70e+00-1.34e+002.80e-01s41.45e+00-3.34e+002.09e+01-3.32e+01-7.75e+016.34e+02-5.16e+02s6-1.96e-011.16e+00-4.49e+011.68e+022.08e+03-2.76e+047.90e+04s7-1.21e+00-6.31e-011.23e+01-9.74e+011.48e+025.30e+02-1.97e+03s8-4.05e-018.20e-02-3.72e+00-3.26e+012.76e+02-9.30e+021.05e+03s9-2.16e-017.23e-01-1.86e+002.24e+00-1.20e+004.16e-01-2.00e-01s10-1.83e-01-1.64e-015.11e-01-4.61e-012.04e-01-4.53e-024.08e-03s116.42e-01-1.02e+009.28e-01-5.66e-012.38e-01-6.20e-027.17e-03
[0172]
参考图27所示，为本实施例该镜头的红外0.940μm离焦量小于11μm，这样保证了在夜间拍摄时实拍画面清晰。参考图28所示，为本实施例该镜头的轴上色差曲线图，波长0.555μm中心轴上色差在0.011mm内，说明该镜头系统像差矫正得好，轴上色差小。请参阅图29所示，为本实施例该镜头的fft mtf曲线图，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112lp/mm的空间频率下镜头在170
°
的视场以内的mtf值在0.37以上，说明该镜头拥有很高的分辨率。
[0173]
该日夜两用高清广角定焦镜头，采用5片非球面塑料组成，系统像差得到很好校正，光学表现性能好，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，可实现性能好和成本低的特点，而且本发明考虑了日夜共焦问题，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、1/5.0英寸的芯片，实现24小时全天候高清监控，日夜成像共焦，保证了镜头在夜间拍摄清晰，改善了目前市场上此类镜头的缺陷，具有很大的应用前景。
[0174]
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。