小型超高清定焦镜头制造技术

本发明专利技术属于光学器件技术领域，尤其涉及一种小型超高清定焦镜头，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、第六透镜和第七透镜，第一透镜为双凹负光焦度玻璃球面透镜，第二透镜为凹凸正光焦度塑料非球面透镜，第三透镜为凸凹正光焦度玻璃球面透镜，第四透镜为凸凹负光焦度玻璃球面透镜，第五透镜为双凸正光焦度玻璃球面透镜，第六透镜为双凹负光焦度塑料非球面透镜，第七透镜为双凸正光焦度塑料非球面透镜。总之，本发明专利技术通过合理优化，使得六组七片透镜光焦度合理分配，校正和平衡各种像差，使得光学系统既能在可见光波段和红外波段达到八百万像素，同时在‑30℃～+80℃的环境下使用时不跑焦，画质亦能满足4K的要求。

Small ultra high definition focus lens

The invention belongs to the technical field of optical device, in particular to a small Ultra HD lens, including the object space to the image space which are arranged in a first lens, a second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens and the seventh lens, the first lens is a biconcave negative diopter glass spherical lens, the second lens bump is the dioptric plastic aspheric lens, the third lens is a convex concave positive focal glass spherical lens, the fourth lens is a convex concave negative focal glass spherical lens, the fifth lens is biconvex positive dioptric glass spherical lens, the sixth lens is a biconcave negative diopter plastic aspheric lens, the seventh lens is biconvex positive the dioptric plastic aspheric lens. In conclusion, the reasonable optimization, make the six groups of the seven lens diopter correction and balance the reasonable allocation of various aberrations, so that the optical system can reach eight million pixels in the visible and infrared wavelengths, while the temperature of 30 DEG C +80 environment do not run coke, also can meet 4K quality the requirements of.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学器件
，尤其涉及一种小型超高清定焦镜头。
技术介绍
目前安防领域使用的图像传感器的分辨率主要以130万、200万和300万为主，400万像素的图像传感器在市场上的比例也在不断增加，500万、800万像素级的图像传感器也在崭露头角，例如IMX274LQC、IMX226CQL等。超高清图像传感器应用于视频监控领域，不仅能够获得清晰的图像，还能够扩宽监控领域和监控范围，监控范围在满足1080P的清晰度的情况下是普通镜头的4到6倍。随着4K图像在存储、传输、处理技术等方面难题的解决，4K视频监控成本下降，应用更加广泛，因此有必要开发分辨率能达到八百万像素的镜头来适配图像传感器。目前市面上的4K镜头多采用全玻璃的设计，要获得良好的画质，镜片的数量必然比较多，因此镜头比较重、价格昂贵。有鉴于此，确有必要提供一种小型超高清定焦镜头，其为6mm的定焦监控镜头，采用4G3P(4片玻璃加3片塑料)玻塑结合的光学结构，既能达到4k的分辨率，同时也能降低成本，小型化镜头，降低镜头重量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种小型超高清定焦镜头，其为6mm的定焦监控镜头，采用4G3P(4片玻璃加3片塑料)玻塑结合的光学结构，通光F值达到2.0，视场角达到82°，既能达到4k的分辨率，同时也能降低成本，小型化镜头，降低镜头重量。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：小型超高清定焦镜头，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、第六透镜和第七透镜，所述第一透镜为双凹负光焦度玻璃球面透镜，所述第二透镜为凹凸正光焦度塑料非球面透镜，所述第三透镜为凸凹正光焦度玻璃球面透镜，所述第四透镜为凸凹负光焦度玻璃球面透镜，所述第五透镜为双凸正光焦度玻璃球面透镜，所述第六透镜为双凹负光焦度塑料非球面透镜，所述第七透镜为双凸正光焦度塑料非球面透镜；所述第一透镜、所述第三透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的焦距与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：0.77＜|f1/f|＜1.24；1.46＜|f3/f|＜2.23；1.81＜|f6/f|＜2.55；1.42＜|f7/f|＜2.29；其中，f是整个镜头的焦距；f1是所述第一透镜的焦距；f3是所述第三透镜的焦距；f6是所述第六透镜的焦距；f7是所述第七透镜的焦距。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第三透镜的折射率n3满足以下条件：n3＞1.88。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第四透镜和所述第五透镜的焦距满足以下条件：1.04＜|f4/f5|＜2.25；其中，f4是所述第四透镜的焦距；f5是所述第五透镜的焦距。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第四透镜和所述第五透镜的阿贝系数满足以下条件：0.3＜|v4/v5|＜0.52，v5＞68，其中，v4是所述第四透镜的阿贝系数；v5是所述第五透镜的阿贝系数。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第二透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的焦距满足以下关系：13.76＜|f2/f|＜34.25；0.79＜|f6/f7|＜1.81，其中，f是整个镜头的焦距；f2是所述第二透镜的焦距；f6是所述第六透镜的焦距，f7是所述第七透镜的焦距。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第六透镜与所述第七透镜之间的间隔d5满足以下条件：1.2<d5<2.5。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第一透镜与所述第二透镜直接承靠，所述第二透镜与所述第三透镜通过隔圈紧配，所述第三透镜与所述第四透镜通过隔圈紧配，所述第四透镜与所述第五透镜通过光学胶水直接粘合，所述第五透镜与所述第六透镜通过隔圈紧配，所述第六透镜与所述第七透镜通过隔圈紧配。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第一透镜至所述第七透镜的焦距、折射率和曲率半径满足以下条件：上表中，“f”为焦距，“n”为折射率，“R”为曲率半径，“-”号表示方向为负；其中，f1至f7分别对应于所述第一透镜至所述第七透镜的焦距；n1至n7分别对应于所述第一透镜至所述第七透镜的折射率；R1、R3、R5、R7、R9、R11和R13分别对应于所述第一透镜至所述第七透镜的靠近物方的一面的曲率半径，R2、R4、R6、R8、R10、R12和R14分别对应于所述第一透镜至所述第七透镜的远离物方的一面的曲率半径。作为本专利技术小型超高清定焦镜头的一种改进，所述第二透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的非球面镜片满足以下公式：其中：z为非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高。C＝1/R，R表示面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，参数a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8为高次非球面系数。本专利技术与现有技术相比具有如下的优点：第一，本专利技术的第二透镜、第六透镜和第七透镜采用了塑料镜片，做到了低成本和高性能，塑料镜片的成本远低于玻璃球面镜片，故而降低了成本；又由于本专利技术的第二透镜、第六透镜和第七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。第二，本专利技术为6mm的定焦监控镜头，采用4G3P(4片玻璃加3片塑料)玻塑结合的光学结构，通光F值达到2.0，视场角达到82°，既能达到4k的分辨率，同时也能降低成本，小型化镜头，降低镜头重量。第三，本专利技术一方面在可见光条件下成像质量达到八百万像素，并在夜视下不重新聚焦的前提下亦能达到八百万像素，高低温-30℃～+80℃环境下使用不跑焦，成像质量较好。另一方面，塑料非球面采用注塑成型的方式，利于生产，同时达到成本低、重量轻、小型化的效果。总之，本专利技术通过合理优化，使得六组七片透镜光焦度合理分配，校正和平衡各种像差，使得光学系统既能在可见光波段和红外波段达到八百万像素，同时在-30℃～+80℃的环境下使用时不跑焦，画质亦能满足4K的要求。附图说明图1为本专利技术的光学结构示意图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术及其有益效果作进一步详细的说明，但是，本专利技术的具体实施方式并不局限于此。如图1所示，本专利技术提供的小型超高清定焦镜头，包括从物方到像方依次排列的第一透镜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和第七透镜7，第一透镜1为双凹负光焦度玻璃球面透镜，第二透镜2为凹凸正光焦度塑料非球面透镜，第三透镜3为凸凹正光焦度玻璃球面透镜，第四透镜4为凸凹负光焦度玻璃球面透镜，第五透镜5为双凸正光焦度玻璃球面透镜，第六透镜6为双凹负光焦度塑料非球面透镜，第七透镜7为双凸正光焦度塑料非球面透镜；即本专利技术采用3个塑料非球面透镜加4个玻璃球面镜片，其中第二透镜2、第六透镜6和第七透镜7为塑料非球面镜片。第一透镜1、第三透镜3、第六透镜6和第七透镜7的焦距与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：0.77＜|f1/f|＜1.24；1.46＜|f3/f|＜2.23；1.81＜|f6/f|＜2.55；1.42＜|f7/f|＜2.29；其中，f是整个镜头的焦距；f1是第一透镜1的焦距；f3是第三透镜3的焦距；f6是第六透镜6的焦距；f7是第七透镜7的焦距。如此可以达到小型化、高成像质量的目的。第三透镜3的折射率n3满足以下条件：n3＞1.88。第四透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
小型超高清定焦镜头，其特征在于：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、第六透镜和第七透镜，所述第一透镜为双凹负光焦度玻璃球面透镜，所述第二透镜为凹凸正光焦度塑料非球面透镜，所述第三透镜为凸凹正光焦度玻璃球面透镜，所述第四透镜为凸凹负光焦度玻璃球面透镜，所述第五透镜为双凸正光焦度玻璃球面透镜，所述第六透镜为双凹负光焦度塑料非球面透镜，所述第七透镜为双凸正光焦度塑料非球面透镜；所述第一透镜、所述第三透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的焦距与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：0.77＜|f1/f|＜1.24；1.46＜|f3/f|＜2.23；1.81＜|f6/f|＜2.55；1.42＜|f7/f|＜2.29；其中，f是整个镜头的焦距；f1是所述第一透镜的焦距；f3是所述第三透镜的焦距；f6是所述第六透镜的焦距；f7是所述第七透镜的焦距。

【技术特征摘要】
1.小型超高清定焦镜头，其特征在于：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、第六透镜和第七透镜，所述第一透镜为双凹负光焦度玻璃球面透镜，所述第二透镜为凹凸正光焦度塑料非球面透镜，所述第三透镜为凸凹正光焦度玻璃球面透镜，所述第四透镜为凸凹负光焦度玻璃球面透镜，所述第五透镜为双凸正光焦度玻璃球面透镜，所述第六透镜为双凹负光焦度塑料非球面透镜，所述第七透镜为双凸正光焦度塑料非球面透镜；所述第一透镜、所述第三透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的焦距与整个镜头的焦距的比值满足以下条件：0.77＜|f1/f|＜1.24；1.46＜|f3/f|＜2.23；1.81＜|f6/f|＜2.55；1.42＜|f7/f|＜2.29；其中，f是整个镜头的焦距；f1是所述第一透镜的焦距；f3是所述第三透镜的焦距；f6是所述第六透镜的焦距；f7是所述第七透镜的焦距。2.根据权利要求1所述的小型超高清定焦镜头，其特征在于：所述第三透镜的折射率n3满足以下条件：n3＞1.88。3.根据权利要求1所述的小型超高清定焦镜头，其特征在于：所述第四透镜和所述第五透镜的焦距满足以下条件：1.04＜|f4/f5|＜2.25；其中，f4是所述第四透镜的焦距；f5是所述第五透镜的焦距。4.根据权利要求1所述的小型超高清定焦镜头，其特征在于：所述第四透镜和所述第五透镜的阿贝系数满足以下条件：0.3＜|v4/v5|＜0.52，v5＞68，其中，v4是所述第四透镜的阿贝系数；v5是所述第五透镜的阿贝系数。5.根据权利要求1所述的小型超高清定焦镜头，其特征在于：所述第二透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的焦距满足以下关系：13.76＜|f2/f|＜34.25；0.79＜|f6/f7|＜1.81，其中，f是整个镜头的焦距；f2是所述第二透镜的焦距；f6...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐思瀚，
申请(专利权)人：东莞市宇瞳光学科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44