本實(shí)用新型屬于光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)據(jù)傳輸和儲存技術(shù)的發(fā)展，在監(jiān)控領(lǐng)域，擁有高清或全高清像素的監(jiān)控攝像頭逐漸占據(jù)市場，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，還存在一些4MP像素要求；同時，芯片的尺寸大小不一，主流大小為1/3英寸或1/2.7英寸。芯片的規(guī)格決定了鏡頭的設(shè)計要求，4MP、1/2.7英寸的芯片足夠能實(shí)現(xiàn)更理想的像質(zhì)，但目前此類鏡頭還存在像質(zhì)不良的問題，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題。

有鑒于此，確有必要提供一種小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭，其采用1G+4P(一片玻璃鏡片+4片塑料鏡片)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，搭配4MP、1/2.7英寸的芯片，能使可見光與紅外光下均達(dá)到4MP的分辨率，既降低了成本又保證了性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭，其采用1G+4P(一片玻璃鏡片+4片塑料鏡片)玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，搭配4MP、1/2.7英寸的芯片，能使可見光與紅外光下均達(dá)到4MP的分辨率，既降低了成本又保證了性能。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭，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、第四透鏡和第五透鏡，所述第一透鏡為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，所述第二透鏡為凹凸正光焦度塑料非球面透鏡，所述第三透鏡為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，所述第四透鏡為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，所述第五透鏡為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡；

所述所述第三透鏡和所述第五透鏡的焦距與整個鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：

1.94＜|f3/f|＜2.35；

0.97＜|f5/f|＜1.53；

其中，f是整個鏡頭的焦距；f3是所述第三透鏡的焦距；f5是所述第五透鏡的焦距。

作為本實(shí)用新型小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡至所述第五透鏡的焦距、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，“-”號表示方向?yàn)樨?fù)；

其中，f1至f5分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第五透鏡的焦距；n1至n5分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第五透鏡的折射率；R1、R3、R5、R7和R9分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第五透鏡的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8和R10分別對應(yīng)于所述第一透鏡至所述第五透鏡的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。

作為本實(shí)用新型小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡滿足如下公式：

其中：z為所述非球面透鏡沿光軸方向在高度為y的位置時，距所述非球面透鏡頂點(diǎn)的距離矢高，c＝1/R，R表示所述非球面透鏡面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數(shù)，參數(shù)A、B、C、D、E、F為高次非球面系數(shù)。

作為本實(shí)用新型小型低成本4MP無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soma緊配，soma為遮光片。

作為本實(shí)用新型小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第二透鏡與所述第三透鏡通過隔圈緊配。

作為本實(shí)用新型小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第三透鏡與所述第四透鏡通過隔圈緊配。

作為本實(shí)用新型小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭的一種改進(jìn)，所述第四透鏡與所述第五透鏡通過soma緊配。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

第一，本實(shí)用新型的第一透鏡、第二透鏡、第四透鏡和第五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)用新型的第一透鏡、第二透鏡、第四透鏡和第五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)用新型采用1個玻璃球面鏡片加4個塑料非球面鏡片的玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工、塑料鏡片成本低的優(yōu)勢，搭配4MP、1/2.7英寸的芯片，能使可見光與紅外光下均達(dá)到4MP的分辨率，既降低了成本又保證了性能。

第三，本實(shí)用新型的可見光可達(dá)到百萬級像素，通過合理使用玻璃及光學(xué)塑料組合，成像質(zhì)量良好，并使得在可見光成像清晰的情況下無需調(diào)焦即可對紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達(dá)到百萬像素，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。同時具備溫度補(bǔ)償功能和被動無熱化功能，能夠達(dá)到在-30～+80℃環(huán)境下使用不跑焦。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的組裝結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本實(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和圖2所示，本實(shí)用新型提供的一種小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭，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、第四透鏡4和第五透鏡5，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為凹凸正光焦度塑料非球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第五透鏡5為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡；

第三透鏡3和第五透鏡5的焦距與整個鏡頭的焦距的比值滿足以下條件：

1.94＜|f3/f|＜2.35；

0.97＜|f5/f|＜1.53；

其中，f是整個鏡頭的焦距；f3是第三透鏡3的焦距；f5是第五透鏡5的焦距，以達(dá)到小型化、高性能的目的。

第一透鏡1至第五透鏡5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，“-”號表示方向?yàn)樨?fù)；

其中，f1至f5分別對應(yīng)于第一透鏡1至第五透鏡5的焦距；n1至n5分別對應(yīng)于第一透鏡1至第五透鏡5的折射率；R1、R3、R5、R7和R9分別對應(yīng)于第一透鏡1至第五透鏡5的靠近物方的一面的曲率半徑，R2、R4、R6、R8和R10分別對應(yīng)于第一透鏡1至第五透鏡5的遠(yuǎn)離物方的一面的曲率半徑。

第一透鏡1、第二透鏡2、第四透鏡4和第五透鏡5滿足如下公式：

其中：z為非球面透鏡沿光軸方向在高度為y的位置時，距非球面透鏡頂點(diǎn)的距離矢高，c＝1/R，R表示非球面透鏡面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數(shù)，參數(shù)A、B、C、D、E、F為高次非球面系數(shù)。

第一透鏡1與第二透鏡2通過soma緊配。

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soma緊配。

實(shí)施例1

如圖1和2所示，本實(shí)施例提供了一種小型低成本4MP無熱化定焦鏡頭，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、第四透鏡4和第五透鏡5，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為凹凸正光焦度塑料非球面透鏡，第三透鏡3為雙凸正光焦度玻璃球面透鏡，第四透鏡4為雙凹負(fù)光焦度塑料非球面透鏡，第五透鏡5為雙凸正光焦度塑料非球面透鏡；第一透鏡1與第二透鏡2通過soma緊配。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soma緊配。

本實(shí)施例中，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中，“R”為曲率半徑，“-”號表示方向?yàn)樨?fù)，“PL”表示平面，上表同一面序號既有折射率數(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1和2分別對應(yīng)第一透鏡1的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號3和4分別對應(yīng)第二透鏡2的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號5和6分別對應(yīng)第三透鏡3的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號7和8分別對應(yīng)第四透鏡4的朝向物方的面和朝向像方的面；面序號9和10分別對應(yīng)第五透鏡5的朝向物方的面和朝向像方的面。

表1中面序號為1、2、3、4、7、8、9和10的面為非球面，非球面鏡片滿足如下公式：

其中：z為非球面透鏡沿光軸方向在高度為y的位置時，距非球面透鏡頂點(diǎn)的距離矢高，c＝1/R，R表示非球面透鏡面型中心的曲率半徑，k表示圓錐系數(shù)，參數(shù)A、B、C、D、E、F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：第1、2、3、4、7、8、9和10表面的非球面參數(shù)。

總之，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

第一，本實(shí)用新型的第一透鏡1、第二透鏡2、第四透鏡4和第五透鏡5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)用新型的第一透鏡1、第二透鏡2、第四透鏡4和第五透鏡5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)用新型采用1個玻璃球面鏡片加4個塑料非球面鏡片的玻塑結(jié)合的光學(xué)結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮玻璃鏡片易于加工、塑料鏡片成本低的優(yōu)勢，搭配4MP、1/2.7英寸的芯片，能使可見光與紅外光下均達(dá)到4MP的分辨率，既降低了成本又保證了性能。

第三，本實(shí)用新型的可見光可達(dá)到百萬級像素，通過合理使用玻璃及光學(xué)塑料組合，成像質(zhì)量良好，并使得在可見光成像清晰的情況下無需調(diào)焦即可對紅外光也清晰成像，而且使得紅外成像亦能達(dá)到百萬像素，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。同時具備溫度補(bǔ)償功能和被動無熱化功能，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，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。