一種日夜兩用監(jiān)控鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別是一種日夜兩用監(jiān)控鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的發(fā)展，模具廠商的技術(shù)突破，再加上塑膠鏡片價(jià)格相對較低，光學(xué)廠商 陸續(xù)開始使用塑膠鏡片代替玻璃鏡片，以提高鏡頭的競爭力；現(xiàn)有日夜兩用監(jiān)控鏡頭，多使 用全玻璃鏡片，或玻塑鏡片混合的結(jié)構(gòu)，來達(dá)到鏡頭性能要求。
[0003] 中國專利文獻(xiàn)號CN204215091U于2015年03月18日公開了一種6mm日夜兩用 定焦鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置的凸凹負(fù)光焦度的第一透鏡、凹凸正光焦度的第 二透鏡，雙凸正光焦度的第三透鏡，雙凹負(fù)光焦度的第四透鏡，雙凸正光焦度的第五透鏡； 該鏡頭的五片透鏡的焦距、折射率及共十個(gè)曲面的曲率半徑分別滿足一定條件。
[0004] 中國專利文獻(xiàn)號0~ 2041780341]于2015年02月25日公開了一種光學(xué)系統(tǒng)，從物 方到像方依次設(shè)有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡；第一透鏡的焦距為負(fù)值，第 二透鏡的焦距為正值，第三透鏡的焦距為正值，第四透鏡的焦距為負(fù)值；在第二透鏡和第三 透鏡之間設(shè)有光闌；所述第三透鏡和所述第四透鏡采用塑膠非球面鏡片；第一透鏡、第二 透鏡、第三透鏡和第四透鏡的焦距與整個(gè)鏡頭的焦距之比分別滿足一定的條件。
[0005] 但是，使用塑膠鏡片容易帶來的副作用就是：由于熱膨脹系數(shù)較大而帶來的焦點(diǎn) 漂移問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低的日夜兩用監(jiān)控鏡頭，以 克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
[0007] 按此目的設(shè)計(jì)的一種日夜兩用監(jiān)控鏡頭，從物方到像方依次設(shè)置有第一透鏡、第 二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，其結(jié)構(gòu)特征是所述第一透鏡為負(fù)焦距非球面鏡片，第二透鏡 為正焦距雙凸型球面鏡片，第三透鏡為正焦距雙凸型非球面鏡片，第四透鏡為負(fù)焦距非球 面鏡片；其中，所述第一透鏡的焦距為Π，第四透鏡的焦距為f4,有1. 227〈fl/f4〈l. 44。
[0008] 進(jìn)一步，所述第一透鏡為負(fù)焦距塑膠非球面鏡片，第二透鏡為正焦距雙凸型玻璃 球面鏡片，第三透鏡為正焦距雙凸型塑膠非球面鏡片，第四透鏡為負(fù)焦距塑膠非球面鏡片。
[0009] 進(jìn)一步，所述第二透鏡的焦距為f2,第三透鏡的焦距為f3,有1. 632〈f2/ f3<2.603〇
[0010] 進(jìn)一步，所述第一透鏡的焦距為Π，第二透鏡的焦距為f2,有-0. 928〈Π/ f2〈-0. 627〇
[0011] 進(jìn)一步，所述第三透鏡的焦距為f3,第四透鏡的焦距為f4,有-0. 951〈f3/ f4<-0. 752〇
[0012] 進(jìn)一步，所述第一透鏡與第二透鏡之間設(shè)置有光闌。
[0013] 本發(fā)明中的第一透鏡、第三透鏡和第四透鏡為塑膠非球面鏡片，第二透鏡為玻璃 球面鏡片，在保證日夜兩用百萬像素解析的基礎(chǔ)上，只使用一片玻璃鏡片和三片塑膠鏡片 就解決了熱漂移問題實(shí)現(xiàn)了消熱差設(shè)計(jì)，提升了鏡頭市場競爭力。
[0014] 本發(fā)明采用玻塑鏡片混合搭配結(jié)構(gòu)，采用四片鏡片，保證百萬像素畫質(zhì)的前提下， 且在近紅外波段仍有很好的解析品質(zhì)。
[0015] 本發(fā)明由于使用了多片塑膠鏡片，鏡頭成本得以降低；雖然因塑膠鏡片溫度膨脹 系數(shù)較大，在高低溫環(huán)境下容易造成焦點(diǎn)漂移，從而導(dǎo)致解析模糊；但是，本發(fā)明通過合理 分配玻璃鏡片和塑膠鏡片的正負(fù)焦距，能使像差得到較好的校正，解決了高低溫解析焦點(diǎn) 漂移的問題，使應(yīng)用環(huán)境范圍得以擴(kuò)大，提升了市場競爭力。
[0016] 綜上所述，本發(fā)明由于使用了塑膠非球面鏡片，使得鏡頭的制作成本得以降低，提 高了產(chǎn)品競爭力；并且，解決了因使用塑膠非球面鏡片而導(dǎo)致的高低溫解析不良的問題，增 加了產(chǎn)品的使用場合及環(huán)境條件范圍。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為第一應(yīng)用例的可見光解析圖。
[0019] 圖3為第一應(yīng)用例的近紅外光解析圖。
[0020] 圖4為第一應(yīng)用例的Spot圖。
[0021] 圖5為第一應(yīng)用例的場畸變圖。
[0022] 圖6為第一應(yīng)用例的低溫：_20攝氏度時(shí)的解析圖。
[0023] 圖7為第一應(yīng)用例的高溫：60攝氏度時(shí)的解析圖。
[0024] 圖8為第二應(yīng)用例的可見光解析圖。
[0025] 圖9為第二應(yīng)用例的近紅外光解析圖。
[0026] 圖10為第二應(yīng)用例的Spot圖。
[0027] 圖11為第二應(yīng)用例的場畸變圖。
[0028] 圖12為第二應(yīng)用例的低溫：_20攝氏度時(shí)的解析圖。
[0029] 圖13為第二應(yīng)用例的高溫：60攝氏度時(shí)的解析圖。
[0030] 圖14為第三應(yīng)用例的可見光解析圖。
[0031] 圖15為第三應(yīng)用例的近紅外光解析圖。
[0032] 圖16為第三應(yīng)用例的Spot圖。
[0033] 圖17為第三應(yīng)用例的場畸變圖。
[0034] 圖18為第三應(yīng)用例的低溫：_20攝氏度時(shí)的解析圖。
[0035] 圖19為第三應(yīng)用例的高溫：60攝氏度時(shí)的解析圖。
[0036] 圖中：L1為第一透鏡，L2為第二透鏡，L3為第三透鏡，L4為第四透鏡，10為光闌。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0038] 參見圖1，本日夜兩用監(jiān)控鏡頭，從物方到像方依次設(shè)置有第一透鏡L1、第二透鏡 L2、第三透鏡L3和第四透鏡L4,所述第一透鏡L1為負(fù)焦距非球面鏡片，第二透鏡L2為正焦 距雙凸型球面鏡片，第三透鏡L3為正焦距雙凸型非球面鏡片，第四透鏡L4為負(fù)焦距非球面 鏡片；其中，所述第一透鏡L1的焦距為f1，第四透鏡L4的焦距為f4,有1. 227〈fl/f4〈l. 44。
[0039] 在本實(shí)施例中，所述第一透鏡L1為負(fù)焦距塑膠非球面鏡片，第二透鏡L2為正焦距 雙凸型玻璃球面鏡片，第三透鏡L3為正焦距雙凸型塑膠非球面鏡片，第四透鏡L4為負(fù)焦距 塑膠非球面鏡片。
[0040] 所述第二透鏡L2的焦距為f2,第三透鏡L3的焦距為f3,有1. 632〈f2/f3〈2. 603。
[0041] 所述第一透鏡L1的焦距為Π，第二透鏡L2的焦距為f2,有-0.928〈Π/ f2〈-0. 627〇
[0042] 所述第三透鏡L3的焦距為f3,第四透鏡L4的焦距為f4,有-0. 951〈f3/ f4<-0. 752〇
[0043] 所述第一透鏡L1與第二透鏡L2之間設(shè)置有光闌10。
[0044] 第一應(yīng)用例
[0045] 參見圖2-圖7,在本應(yīng)用例中，日夜兩用監(jiān)控鏡頭的焦距f= 3. 73mm，光圈F# = 2. 3,視場角F0V= 108°，各鏡片的焦距及其相互關(guān)系如下表所示：
[0048] 其中，S1為第一透鏡L1的前表面，S2為第一透鏡L1的后表面，S3為光闌10的表 面，S4為第二透鏡L2的前表面，S5為第二透鏡L2的后表面，S6為第三透鏡L3的前表面， S7為第三透鏡L3的后表面，S8為第四透鏡L4的前表面，S9為第四透鏡L4的后表面，S10 為濾鏡IRcut的前表面，S11為濾鏡IRcut的后表面，S12為像面imagePlane的前表面。
[0049]
[0050]其中所使用的非球面系數(shù)采用如下計(jì)算公式：
[0052] 式中，r為光學(xué)表面上一點(diǎn)到光軸的距離，Z為該點(diǎn)沿光軸方向的矢高，c為該表面 的曲率，K為該表面的二次曲面常數(shù)，A~F為非球面修正系數(shù)。
[0053] 第二應(yīng)用例
[0054] 參見圖8-圖13,在本應(yīng)用例中，日夜兩用監(jiān)控鏡頭的f= 3. 7mm，F(xiàn)# = 2. 3,F0V =108° ;各鏡片的焦距及其相互關(guān)系如下表所示：
[0058] 其余未述部分見第一應(yīng)用例，不再贅述。
[0059] 第三應(yīng)用例
[0060] 參見圖14-圖19,在本應(yīng)用例中，日夜兩用監(jiān)控鏡頭的f= 5. 78mm，F(xiàn)# = 2. 3，F(xiàn)0V = 65°，各鏡片的焦距及其相互關(guān)系如下表所示：
[0064] 其余未述部分見第一應(yīng)用例，不再贅述。
[0065] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種日夜兩用監(jiān)控鏡頭，從物方到像方依次設(shè)置有第一透鏡（L1)、第二透鏡（L2)、 第三透鏡（L3)和第四透鏡（L4)，其特征是所述第一透鏡（L1)為負(fù)焦距非球面鏡片，第二 透鏡（L2)為正焦距雙凸型球面鏡片，第三透鏡（L3)為正焦距雙凸型非球面鏡片，第四透鏡 (L4)為負(fù)焦距非球面鏡片；其中，所述第一透鏡（L1)的焦距為Π，第四透鏡（L4)的焦距為 f4,有 1. 227〈n/f4〈l. 44。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的日夜兩用監(jiān)控鏡頭，其特征是所述第一透鏡（L1)為負(fù)焦距塑 膠非球面鏡片，第二透鏡（L2)為正焦距雙凸型玻璃球面鏡片，第三透鏡（L3)為正焦距雙凸 型塑膠非球面鏡片，第四透鏡（L4)為負(fù)焦距塑膠非球面鏡片。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的日夜兩用監(jiān)控鏡頭，其特征是所述第二透鏡（L2)的焦距為 f2,第三透鏡（L3)的焦距為f3,有 1. 632〈f2/f3〈2. 603。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的日夜兩用監(jiān)控鏡頭，其特征是所述第一透鏡（L1)的焦距為 Π，第二透鏡（L2)的焦距為f2,有-0.928〈fl/f2〈-0.627。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的日夜兩用監(jiān)控鏡頭，其特征是所述第三透鏡（L3)的焦距為 f3,第四透鏡（L4)的焦距為f4,有-0.951〈f3/f4〈-0.752。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的日夜兩用監(jiān)控鏡頭，其特征是所述第一透鏡（L1)與 第二透鏡（L2)之間設(shè)置有光闌（10)。
【專利摘要】一種日夜兩用監(jiān)控鏡頭，從物方到像方依次設(shè)置有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，所述第一透鏡為負(fù)焦距非球面鏡片，第二透鏡為正焦距雙凸型球面鏡片，第三透鏡為正焦距雙凸型非球面鏡片，第四透鏡為負(fù)焦距非球面鏡片；其中，所述第一透鏡的焦距為f1，第四透鏡的焦距為f4，有1.227<f1/f4<1.44。所述第一透鏡為負(fù)焦距塑膠非球面鏡片，第二透鏡為正焦距雙凸型玻璃球面鏡片，第三透鏡為正焦距雙凸型塑膠非球面鏡片。本發(fā)明由于使用了塑膠非球面鏡片，使得鏡頭的制作成本得以降低，提高了產(chǎn)品競爭力；并且，解決了因使用塑膠非球面鏡片而導(dǎo)致的高低溫解析不良的問題，增加了產(chǎn)品的使用場合及環(huán)境條件范圍。
【IPC分類】G02B13/18, G02B13/00, G02B13/14
【公開號】CN105403984
【申請?zhí)枴緾N201510822347
【發(fā)明人】高屹東, 付湘發(fā), 柳曉娜, 梁偉朝, 白興安, 陳鵬, 蔡維展, 楊春艷
【申請人】舜宇光學(xué)(中山)有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月23日