本實(shí)用新型屬于光學(xué)器件
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種小型超高清定焦鏡頭。
背景技術(shù)：
：目前安防領(lǐng)域使用的圖像傳感器的分辨率主要以130萬、200萬和300萬為主，400萬像素的圖像傳感器在市場(chǎng)上的比例也在不斷增加，500萬、800萬像素級(jí)的圖像傳感器也在嶄露頭角，例如IMX274LQC、IMX226CQL等。超高清圖像傳感器應(yīng)用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域，不僅能夠獲得清晰的圖像，還能夠擴(kuò)寬監(jiān)控領(lǐng)域和監(jiān)控范圍，監(jiān)控范圍在滿足1080P的清晰度的情況下是普通鏡頭的4到6倍。隨著4K圖像在存儲(chǔ)、傳輸、處理技術(shù)等方面難題的解決，4K視頻監(jiān)控成本下降，應(yīng)用更加廣泛，因此有必要開發(fā)分辨率能達(dá)到八百萬像素的鏡頭來適配圖像傳感器。目前市面上的4K鏡頭多采用全玻璃的設(shè)計(jì)，要獲得良好的畫質(zhì)，鏡片的數(shù)量必然比較多，因此鏡頭比較重、價(jià)格昂貴。有鑒于此，確有必要提供一種小型超高清定焦鏡頭，其為6mm的定焦監(jiān)控鏡頭，采用4G3P(4片玻璃加3片塑料)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，既能達(dá)到4k的分辨率，同時(shí)也能降低成本，小型化鏡頭，降低鏡頭重量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種小型超高清定焦鏡頭，其為6mm的定焦監(jiān)控鏡頭，采用4G3P(4片玻璃加3片塑料)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，通光F值達(dá)到2.0，視場(chǎng)角達(dá)到82°，既能達(dá)到4k的分辨率，同時(shí)也能降低成本，小型化鏡頭，降低鏡頭重量。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：小型超高清定焦鏡頭，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、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡，所述第一透鏡為雙凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，所述第二透鏡為凹凸正光焦度塑料非球面透鏡，所述第三透鏡為凸凹正光焦度玻璃球面透鏡，所述第四透鏡為凸凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，所述第五透鏡為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，所述第六透鏡為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，所述第七透鏡為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡；所述第一透鏡、所述第三透鏡、所述第六透鏡和所述第七透鏡的焦距與整個(gè)鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：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是整個(gè)鏡頭的焦距；f1是所述第一透鏡的焦距；f3是所述第三透鏡的焦距；f6是所述第六透鏡的焦距；f7是所述第七透鏡的焦距。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第三透鏡的折射率n3滿足以下條件：n3＞1.88。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第四透鏡和所述第五透鏡的焦距滿足以下條件：1.04＜|f4/f5|＜2.25；其中，f4是所述第四透鏡的焦距；f5是所述第五透鏡的焦距。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第四透鏡和所述第五透鏡的阿貝系數(shù)滿足以下條件：0.3＜|v4/v5|＜0.52，v5＞68，其中，v4是所述第四透鏡的阿貝系數(shù)；v5是所述第五透鏡的阿貝系數(shù)。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第二透鏡、所述第六透鏡和所述第七透鏡的焦距滿足以下關(guān)系：13.76＜|f2/f|＜34.25；0.79＜|f6/f7|＜1.81，其中，f是整個(gè)鏡頭的焦距；f2是所述第二透鏡的焦距；f6是所述第六透鏡的焦距，f7是所述第七透鏡的焦距。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第六透鏡與所述第七透鏡之間的間隔d5滿足以下條件：1.2<d5<2.5。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡與所述第二透鏡直接承靠，所述第二透鏡與所述第三透鏡通過隔圈緊配，所述第三透鏡與所述第四透鏡通過隔圈緊配，所述第四透鏡與所述第五透鏡通過光學(xué)膠水直接粘合，所述第五透鏡與所述第六透鏡通過隔圈緊配，所述第六透鏡與所述第七透鏡通過隔圈緊配。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡至所述第七透鏡的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：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f7分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的焦距；n1至n7分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的折射率；R1、R3、R5、R7、R9、R11和R13分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8、R10、R12和R14分別對(duì)應(yīng)于所述第一透鏡至所述第七透鏡的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。作為本實(shí)用新型小型超高清定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第二透鏡、所述第六透鏡和所述第七透鏡的非球面鏡片滿足以下公式：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)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)：第一，本實(shí)用新型的第二透鏡、第六透鏡和第七透鏡采用了塑料鏡片，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；又由于本實(shí)用新型的第二透鏡、第六透鏡和第七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。第二，本實(shí)用新型為6mm的定焦監(jiān)控鏡頭，采用4G3P(4片玻璃加3片塑料)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，通光F值達(dá)到2.0，視場(chǎng)角達(dá)到82°，既能達(dá)到4k的分辨率，同時(shí)也能降低成本，小型化鏡頭，降低鏡頭重量。第三，本實(shí)用新型一方面在可見光條件下成像質(zhì)量達(dá)到八百萬像素，并在夜視下不重新聚焦的前提下亦能達(dá)到八百萬像素，高低溫-30℃～+80℃環(huán)境下使用不跑焦，成像質(zhì)量較好。另一方面，塑料非球面采用注塑成型的方式，利于生產(chǎn)，同時(shí)達(dá)到成本低、重量輕、小型化的效果。總之，本實(shí)用新型通過合理優(yōu)化，使得六組七片透鏡光焦度合理分配，校正和平衡各種像差，使得光學(xué)系統(tǒng)既能在可見光波段和紅外波段達(dá)到八百萬像素，同時(shí)在-30℃～+80℃的環(huán)境下使用時(shí)不跑焦，畫質(zhì)亦能滿足4K的要求。附圖說明圖1為本實(shí)用新型的光學(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)本實(shí)用新型及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但是，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式并不局限于此。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的小型超高清定焦鏡頭，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、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6和第七透鏡7，第一透鏡1為雙凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，第二透鏡2為凹凸正光焦度塑料非球面透鏡，第三透鏡3為凸凹正光焦度玻璃球面透鏡，第四透鏡4為凸凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，第五透鏡5為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第六透鏡6為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第七透鏡7為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡；即本實(shí)用新型采用3個(gè)塑料非球面透鏡加4個(gè)玻璃球面鏡片，其中第二透鏡2、第六透鏡6和第七透鏡7為塑料非球面鏡片。第一透鏡1、第三透鏡3、第六透鏡6和第七透鏡7的焦距與整個(gè)鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：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是整個(gè)鏡頭的焦距；f1是第一透鏡1的焦距；f3是第三透鏡3的焦距；f6是第六透鏡6的焦距；f7是第七透鏡7的焦距。如此可以達(dá)到小型化、高成像質(zhì)量的目的。第三透鏡3的折射率n3滿足以下條件：n3＞1.88。第四透鏡4和第五透鏡5的焦距滿足以下條件：1.04＜|f4/f5|＜2.25；其中，f4是第四透鏡4的焦距；f5是第五透鏡5的焦距。第四透鏡4和第五透鏡5的阿貝系數(shù)滿足以下條件：0.3＜|v4/v5|＜0.52，v5＞68，其中，v4是第四透鏡4的阿貝系數(shù)；v5是第五透鏡5的阿貝系數(shù)，第四透鏡4和第五透鏡5的焦距和阿貝系數(shù)滿足以上條件，可以使得鏡頭在夜晚使用時(shí)紅外性能能夠滿足八百萬像質(zhì)的要求。第二透鏡2、第六透鏡6和第七透鏡7的焦距滿足以下關(guān)系：13.76＜|f2/f|＜34.25；0.79＜|f6/f7|＜1.81，其中，f是整個(gè)鏡頭的焦距；f2是第二透鏡2的焦距；f6是第六透鏡6的焦距，f7是第七透鏡7的焦距。第二透鏡2、第六透鏡6和第七透鏡7的焦距滿足以上條件時(shí)，可以使得鏡頭在高低溫環(huán)境條件下使用不離焦，并且成像質(zhì)量較好。第六透鏡6與第七透鏡7之間的間隔d5滿足以下條件：1.2<d5<2.5，并且第一透鏡1的朝向物方的面的曲率半徑、第三透鏡3的朝向像方的面的曲率半徑和第四透鏡4的朝向像方的面的曲率半徑需要滿足一定的條件，從而可以兼顧鏡頭的品質(zhì)和良率，降低公差的敏感性。第一透鏡1與第二透鏡2直接承靠，第二透鏡2與第三透鏡3通過隔圈緊配，第三透鏡3與第四透鏡4通過隔圈緊配，第四透鏡4與第五透鏡5通過光學(xué)膠水直接粘合，第五透鏡5與第六透鏡6通過隔圈緊配，第六透鏡6與第七透鏡7通過隔圈緊配。即本實(shí)施例為六組七片透鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)。第一透鏡1至第七透鏡7的焦距、折射率和曲率半徑滿足以下條件：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f7分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的焦距；n1至n7分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的折射率；R1、R3、R5、R7、R9、R11和R13分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8、R10、R12和R14分別對(duì)應(yīng)于第一透鏡1至第七透鏡7的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。第二透鏡2、第六透鏡6和第七透鏡7的非球面鏡片滿足以下公式：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)施例提供了小型超高清定焦鏡頭，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、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6和第七透鏡7，第一透鏡1為雙凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，第二透鏡2為凹凸正光焦度塑料非球面透鏡，第三透鏡3為凸凹正光焦度玻璃球面透鏡，第四透鏡4為凸凹負(fù)光焦度玻璃球面透鏡，第五透鏡5為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第六透鏡6為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第七透鏡7為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡；即本實(shí)用新型采用3個(gè)塑料非球面透鏡加4個(gè)玻璃球面鏡片，其中第二透鏡2、第六透鏡6和第七透鏡7為塑料非球面鏡片。第一透鏡1與第二透鏡2直接承靠，第二透鏡2與第三透鏡3通過隔圈緊配，第三透鏡3與第四透鏡4通過隔圈緊配，第四透鏡4與第五透鏡5通過光學(xué)膠水直接粘合，第五透鏡5與第六透鏡6通過隔圈緊配，第六透鏡6與第七透鏡7通過隔圈緊配。即本實(shí)施例為六組七片透鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)。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)：面序號(hào)面型RDndK值1球面-41.240.431.562球面3.651.673非球面-4.571.841.530.154非球面-4.870.11-0.225球面7.651.822.06球面23.711.11stop平面infinity0.238球面11.420.451.729球面3.452.531.5910球面-7.820.0911非球面-26.730.911.63-100.5612非球面11.622.22-77.1313非球面6.841.721.53-5.6914非球面-30.226.8768.7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；面序號(hào)9和10分別對(duì)應(yīng)第五透鏡5的朝向物方的面和朝向像方的面，面序號(hào)11和12分別對(duì)應(yīng)第六透鏡6的朝向物方的面和朝向像方的面，面序號(hào)13和14分別對(duì)應(yīng)第七透鏡7的朝向物方的面和朝向像方的面。表1中面序號(hào)為3、4、11、12、13和14的面為非球面，非球面鏡片滿足如下公式：其中：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)見表2：表2：非球面面型參數(shù)面序號(hào)：3面序號(hào)：4面序號(hào)：11面序號(hào)：12面序號(hào)：13面序號(hào)：14α1參數(shù)000000α2參數(shù)-2.58E-0031.22E-003-5.14E-0041.27E-0031.68E-0039.24E-004α3參數(shù)1.244E-0041.27E-0051.27E-0043.27E-005-6.24E-004-7.27E-005α4參數(shù)-7.82E-005-5.24E-006-6.27E-0056.18E-0062.34E-005-9.27E-006α5參數(shù)2.14E-0053.27E-0063.47E-0063.124E-0067.17E-0059.57E-006α6參數(shù)5.38E-006-7.21E-007-5.14E-0065.73E-006-3.72E-007-8.23E-008α7參數(shù)5.38E-008-2.83E-008-2.83E-007-6.56E-008-1.56E-0092.56E-009α8參數(shù)000000本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)：第一，本實(shí)用新型的第二透鏡、第六透鏡和第七透鏡采用了塑料鏡片，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；又由于本實(shí)用新型的第二透鏡、第六透鏡和第七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。第二，本實(shí)用新型為6mm的定焦監(jiān)控鏡頭，采用4G3P(4片玻璃加3片塑料)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，通光F值達(dá)到2.0，視場(chǎng)角達(dá)到82°，既能達(dá)到4k的分辨率，同時(shí)也能降低成本，小型化鏡頭，降低鏡頭重量。第三，本實(shí)用新型一方面在可見光條件下成像質(zhì)量達(dá)到八百萬像素，并在夜視下不重新聚焦的前提下亦能達(dá)到八百萬像素，高低溫-30℃～+80℃環(huán)境下使用不跑焦，成像質(zhì)量較好。另一方面，塑料非球面采用注塑成型的方式，利于生產(chǎn)，同時(shí)達(dá)到成本低、重量輕、小型化的效果?？傊緦?shí)用新型通過合理優(yōu)化，使得六組七片透鏡光焦度合理分配，校正和平衡各種像差，使得光學(xué)系統(tǒng)既能在可見光波段和紅外波段達(dá)到八百萬像素，同時(shí)在-30℃～+80℃的環(huán)境下使用時(shí)不跑焦，畫質(zhì)亦能滿足4K的要求。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(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托薷摹Ｒ虼?，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3