本發(fā)明屬于光學(xué)器件
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭。
背景技術(shù)：
：社會(huì)的安穩(wěn)離不開(kāi)兢兢業(yè)業(yè)的安防監(jiān)控系統(tǒng)，擁有高清或全高清像素的監(jiān)控?cái)z像頭逐漸占據(jù)市場(chǎng)，高清攝像頭芯片有1280*720的像素即720p，全高清攝像頭芯片有1920*1080的像素即1080p；同時(shí)，芯片的尺寸大小不一，主流大小為1/3英寸或1/4英寸。芯片的規(guī)格決定了鏡頭的設(shè)計(jì)要求，1080p、1/3英寸的芯片足夠能實(shí)現(xiàn)較理想的像質(zhì)，但目前此類鏡頭還存在像質(zhì)不良的問(wèn)題，分辨率有待提高，提高分辨率的方法包括增加鏡片數(shù)量，或者使用較少的鏡片縮小通光孔徑，但會(huì)造成成本的增加或者通光量的不足，故存在性能與成本難以平衡的問(wèn)題，而且現(xiàn)有技術(shù)中的定焦鏡頭的視場(chǎng)角不夠大。有鑒于此，確有必要提供一種大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭，其采用1G+3P(1片玻璃鏡片加三片塑料鏡片)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，搭配1080p、1/4英寸的芯片，能使可見(jiàn)光與紅外光下均達(dá)到1080p的分辨率，既降低了成本又保證了性能，同時(shí)，保證了較大的視場(chǎng)范圍。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭，其采用1G+3P(1片玻璃鏡片加三片塑料鏡片)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，搭配1080p、1/4英寸的芯片，能使可見(jiàn)光與紅外光下均達(dá)到1080p的分辨率，既降低了成本又保證了性能，同時(shí)，保證了較大的視場(chǎng)范圍。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭，包括從物方到像方依次排列的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，所述第一透鏡為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，所述第二透鏡為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，所述第三透鏡為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，所述第四透鏡為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡；所述第三透鏡和所述第四透鏡的焦距與整個(gè)鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.14＜|f3/f|＜1.35；0.97＜|f4/f|＜1.23；其中，f是整個(gè)鏡頭的焦距；f3是所述第三透鏡的焦距；f4是所述第四透鏡的焦距。作為本發(fā)明大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡的焦距與整個(gè)鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.87＜|f1/f|＜2.01；其中，f是整個(gè)鏡頭的焦距；f1是所述第一透鏡的焦距。作為本發(fā)明大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡與所述第二透鏡通過(guò)隔圈緊配，所述第二透鏡與所述第三透鏡通過(guò)隔圈緊配，所述第三透鏡與所述第四透鏡通過(guò)soma緊配。作為本發(fā)明大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：-5.83≤f1≤-3.451.55≤n1≤1.8-36.82≤R1≤-32.561.35≤R2≤4.565.75≤f2≤7.481.78≤n2≤1.948.54≤R3≤12.82-12.82≤R4≤-9.58-4.20≤f3≤-2.521.45≤n3≤1.93-8.52≤R5≤-5.272.57≤R6≤5.531.85≤f4≤3.451.42≤n4≤1.832.82≤R7≤5.57-5.23≤R8≤-2.53上表中，“f”為焦距，“n”為折射率，“R”為曲率半徑，“-”號(hào)表示方向?yàn)樨?fù)；其中，f1至f4分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距；n1至n4分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第四透鏡的折射率；R1、R3、R5、R7分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第四透鏡的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第四透鏡的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。作為本發(fā)明大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述定焦鏡頭的視場(chǎng)角大于或等于110°。作為本發(fā)明大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡滿足如下公式：其中：z為非球面沿光軸方向在高度為r的位置時(shí)，距非球面頂點(diǎn)的距離矢高，c＝1/R，R表示面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數(shù)，參數(shù)a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8為高次非球面系數(shù)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，本發(fā)明采用1G3P玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)(即1片玻璃球面透鏡和3片塑料非球面透鏡)，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優(yōu)勢(shì)，做到了低成本和高性能，塑料鏡片的成本遠(yuǎn)低于玻璃球面鏡片，故而降低了成本；又由于本發(fā)明的第一透鏡、第三透鏡、第四透鏡均采用了非球面鏡片，相比傳統(tǒng)的球面鏡片提高了性能。其次，本發(fā)明搭配1080p、1/4英寸的芯片，能使可見(jiàn)光與紅外光下均達(dá)到1080p的分辨率，既降低了成本又保證了性能。同時(shí)，保證了較大的視場(chǎng)范圍。再次，本發(fā)明通過(guò)合理使用玻璃鏡片和塑料鏡片的組合，成像質(zhì)量良好，并使得在可見(jiàn)光成像清晰的情況下無(wú)需調(diào)焦即可對(duì)紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達(dá)到百萬(wàn)像素，即使在夜晚低照度下也能實(shí)現(xiàn)清晰明亮的監(jiān)控畫面，實(shí)現(xiàn)日夜共焦功能。同時(shí)具備溫度補(bǔ)償功能，能夠達(dá)到在-30～+80℃環(huán)境下使用不跑焦。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本發(fā)明的具體實(shí)施方式并不局限于此。如圖1所示，本發(fā)明提供的大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭，包括從物方到像方依次排列的第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3和第四透鏡4，第一透鏡1為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第二透鏡2為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡；第三透鏡3和第四透鏡4的焦距與整個(gè)鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.14＜|f3/f|＜1.35；0.97＜|f4/f|＜1.23；其中，f是整個(gè)鏡頭的焦距；f3是第三透鏡3的焦距；f4是第四透鏡4的焦距，以達(dá)到無(wú)熱化的目的。第一透鏡1的焦距與整個(gè)鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：1.87＜|f1/f|＜2.01；其中，f是整個(gè)鏡頭的焦距；f1是第一透鏡1的焦距，可以達(dá)到大視場(chǎng)的要求。第一透鏡1與第二透鏡2通過(guò)隔圈緊配，第二透鏡2與第三透鏡3通過(guò)隔圈緊配，第三透鏡3與第四透鏡4通過(guò)soma緊配，soma為遮光片。第一透鏡1至第四透鏡4的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：-5.83≤f1≤-3.451.55≤n1≤1.8-36.82≤R1≤-32.561.35≤R2≤4.565.75≤f2≤7.481.78≤n2≤1.948.54≤R3≤12.82-12.82≤R4≤-9.58-4.20≤f3≤-2.521.45≤n3≤1.93-8.52≤R5≤-5.272.57≤R6≤5.531.85≤f4≤3.451.42≤n4≤1.832.82≤R7≤5.57-5.23≤R8≤-2.53上表中，“f”為焦距，“n”為折射率，“R”為曲率半徑，“-”號(hào)表示方向?yàn)樨?fù)；其中，f1至f4分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第四透鏡4的焦距；n1至n4分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第四透鏡4的折射率；R1、R3、R5、R7分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第四透鏡4的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第四透鏡4的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。定焦鏡頭的視場(chǎng)角大于或等于110°，對(duì)近物成像，也能得到較廣的視野范圍。第一透鏡1、第三透鏡3和第四透鏡4滿足如下公式：其中：z為非球面沿光軸方向在高度為r的位置時(shí)，距非球面頂點(diǎn)的距離矢高，c＝1/R，R表示面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數(shù)，參數(shù)a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8為高次非球面系數(shù)。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例提供的大視場(chǎng)低成本高清無(wú)熱化定焦鏡頭，包括從物方到像方依次排列的第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3和第四透鏡4，第一透鏡1為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第二透鏡2為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡；第一透鏡1與第二透鏡2通過(guò)隔圈緊配，第二透鏡2與第三透鏡3通過(guò)隔圈緊配，第三透鏡3與第四透鏡4通過(guò)soma緊配，soma為遮光片。各透鏡的面型、曲率半徑R、鏡片厚度、鏡片間距、鏡片折射率nd和K值分別滿足以下條件(表1)：表1：各透鏡的物理參數(shù)表1中，“R”為曲率半徑，“-”號(hào)表示方向?yàn)樨?fù)，上表同一面序號(hào)既有折射率數(shù)據(jù)nd，又有數(shù)據(jù)D的，數(shù)據(jù)D表示該透鏡軸心線處的厚度，同一面序號(hào)只有數(shù)據(jù)D而沒(méi)有折射率數(shù)據(jù)nd的，數(shù)據(jù)D表示該透鏡到下一透鏡面的間距。面序號(hào)1和2分別對(duì)應(yīng)第一透鏡1的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號(hào)3和4分別對(duì)應(yīng)第二透鏡2的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號(hào)5和6分別對(duì)應(yīng)第三透鏡3的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號(hào)7和8分別對(duì)應(yīng)第四透鏡4的朝向物方的面和朝向像方的面。表1中面序號(hào)為1，2，5、6、7和8的面為非球面，非球面鏡片滿足如下公式：其中：z為非球面沿光軸方向在高度為r的位置時(shí)，距非球面頂點(diǎn)的距離矢高，c＝1/R，R表示面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數(shù)，參數(shù)a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8為高次非球面系數(shù)。本實(shí)施例中非球面面型參數(shù)見(jiàn)表2：表2：非球面面型參數(shù)面序號(hào)：1面序號(hào)：2面序號(hào)：5面序號(hào)：6面序號(hào)：7面序號(hào)：8α1參數(shù)000000α2參數(shù)-2.684E-0045.124E-003-8.424E-003-8.544E-004-5.144E-0038.271E-003α3參數(shù)-8.241E-004-2.474E-0045.747E-004-2.658E-003-5.717E-005-5.207E-004α4參數(shù)5.717E-004-8.741E-0062.274E-0045.274E-0048.271E-0058.524E-006α5參數(shù)-8.274E-005-5.274E-0065.272E-005-8.247E-0068.241E-007-1.547E-006α6參數(shù)-2.274E-0088.271E-0072.237E-006-1.532E-0062.541E-008-5.327E-008α7參數(shù)000000α8參數(shù)000000總之，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，本發(fā)明采用1G3P玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)(即1片玻璃球面透鏡和3片塑料非球面透鏡)，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工和塑料鏡片成本較低的優(yōu)勢(shì)，做到了低成本和高性能，塑料鏡片的成本遠(yuǎn)低于玻璃球面鏡片，故而降低了成本；又由于本發(fā)明的第一透鏡1、第三透鏡3、第四透鏡4均采用了非球面鏡片，相比傳統(tǒng)的球面鏡片提高了性能。其次，本發(fā)明搭配1080p、1/4英寸的芯片，能使可見(jiàn)光與紅外光下均達(dá)到1080p的分辨率，既降低了成本又保證了性能。同時(shí)，保證了較大的視場(chǎng)范圍。再次，本發(fā)明通過(guò)合理使用玻璃鏡片和塑料鏡片的組合，成像質(zhì)量良好，并使得在可見(jiàn)光成像清晰的情況下無(wú)需調(diào)焦即可對(duì)紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達(dá)到百萬(wàn)像素，即使在夜晚低照度下也能實(shí)現(xiàn)清晰明亮的監(jiān)控畫面，實(shí)現(xiàn)日夜共焦功能。同時(shí)具備溫度補(bǔ)償功能，能夠達(dá)到在-30～+80℃環(huán)境下使用不跑焦。根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3