一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，属于光学镜头技术领域，包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和感光芯片，所述第二透镜和第三透镜之间设置光阑，所述第三透镜为玻璃球面透镜，第一透镜、第二透镜、第四透镜与第五透镜为塑胶非球面透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距依次为负、正、正、负、正。该镜头使用4枚塑料非球面代替5‑6枚玻璃镜片，成本低，分辨率高，像差小。

【技术实现步骤摘要】
一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头
本技术属于光学镜头
，尤其是涉及一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头。
技术介绍
智能高清摄像机像素高、图像清晰度高，且传输方式灵活，因此在交通监控系统、道路信息监测、车牌与人脸识别等方面应用越来越广泛，这就意味着对光学镜头提出了更高的要求。现有技术中也不断对光学镜头进行改进，以满足智能高清摄像机的要求。当前，虽然有一些星光级、大光圈、红外共焦光学镜头出现，但是也存在镜片数多或者大光圈下的分辨率低、高低温像差、日夜共焦夜视效果差等问题。中国专利（公告号CN204989605U）公开一种高分辨率、红外共焦的光学系统，属于成像光学领域，从物方到像方依次包括有第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和感光芯片；所述的第二镜片和第三镜片之间设有光阑；所述的第四镜片和感光芯片之间设置有滤光片，所述的第一镜片和第二镜片为玻璃球面透镜，所述的第三镜片和第四镜片为塑料非球面透镜。该技术解决了高分辨率、红外共焦的光学系统使用镜片数量较多、大视角情况下分辨率下降以及使用材料昂贵的问题。但该专利使用2G2P结构，其通光光圈为常规光圈（F数为2.0），夜视效果一般。中国专利（公开号CN107422462A）公开一种大光圈超高清日夜共焦光学系统，属于光学系统
，其包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和感光芯片，所述第三透镜和第四透镜之间设置光阑，所述第一透镜、第三透镜和第六透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、第四透镜和第五透镜为塑胶非球面透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的焦距依次为负、负、正、正、负、正。该专利主要问题是采用3G3P结构，成本昂贵。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，该镜头使用4枚塑料非球面代替5-6枚玻璃镜片，成本低，分辨率高，像差小。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和感光芯片，所述第二透镜和第三透镜之间设置光阑，所述第三透镜为玻璃球面透镜，第一透镜、第二透镜、第四透镜与第五透镜为塑胶非球面透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距依次为负、正、正、负、正。进一步的，所述第五透镜和感光芯片之间依次设置滤光片和保护玻璃。进一步的，所述第一透镜为双凹透镜，第二透镜为正弯月形透镜，第三透镜为双凸透镜，第四透镜为双凹透镜，第五透镜为双凸透镜。进一步的，所述第一透镜为低色散透镜，满足50＜Vd＜70；第二透镜为高色散透镜，满足17.8＜Vd＜30；第三透镜为高折射率低色散透镜，满足Nd＞1.55，50＜Vd＜70；第四透镜为高折射率透镜，满足Nd＞1.8；第五透镜为低色散透镜，满足50＜Vd＜70；其中Nd表示镜片的d光折射率，Vd表示镜片的阿贝常数。进一步的，所述镜头为大光圈镜头，FNo.=1.6。本技术的有益效果是：1、本技术公开一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，使用四枚塑料非球面，通过非球面面型与材料的调整，使得镜头像素达到2MP，FNo.为1.6，视场角为112度，且该镜头的镜头片被压缩到5枚。2、通过对第三透镜、第四透镜的材料进行限定，同时第四透镜与第五透镜的非球面系数的校正使得镜头球差减小，解决球差与高级球差问题，从而使其达到大光圈的效果（FNo.达到1.6=光孔/焦距=5.6mm/4.0mm）。3、第一透镜、第二透镜、第四透镜以及第五透镜使用塑料非球面双向校正情况下，确保了白天与黑夜转换时后焦变化量为0.005mm，在400nm~700nm光谱范围内，不但使图像色彩亮丽和锐利，还具有很好的色彩还原性，使成像的效果更接近人眼直接观察的效果。同时，还校正了800nm~940nm的近红外光谱像差，实现日夜共焦的效果。4、本技术中镜头焦距为4.0mm，使用4枚塑料非球面代替5-6枚玻璃镜片，从尺寸精度来讲塑料镜片精度比玻璃镜片要高，从成本上来讲塑料镜片成本远低于玻璃镜片成本，大大降低了制作成本。附图说明图1为本技术实施例1的光学镜头的结构示意图；图2为本技术实施例1中光学镜头的球差曲线图；图3为本技术实施例1中光学镜头的的场曲及畸变曲线图；图4为本技术实施例1中光学镜头的色差曲线图；图5为本技术实施例1中光学镜头的的MTF曲线图。图中：1-第一透镜，2-第二透镜，3-第三透镜，4-第四透镜，5-第五透镜，6-滤光片，7-保护玻璃，8-感光芯片，9-光阑。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。实施例1如图1所示，本技术公开一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和感光芯片8，第二透镜2和第三透镜3之间设置光阑9，第五透镜5和感光芯片8之间依次设置滤光片6和保护玻璃7，第三透镜3为玻璃球面透镜，第一透镜1、第二透镜2、第四透镜4与第五透镜5为塑胶非球面透镜，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5的焦距依次为负、正、正、负、正。上述透镜中：第一透镜1为双凹透镜，第二透镜2为正弯月形透镜，第三透镜3为双凸透镜，第四透镜4为双凹透镜，第五透镜5为双凸透镜。上述透镜中：第一透镜1为低色散透镜，满足50＜Vd＜70；第二透镜2为高色散透镜，满足17.8＜Vd＜30；第三透镜3为高折射率低色散透镜，满足Nd＞1.55，50＜Vd＜70；第四透镜4为高折射率透镜，满足Nd＞1.8；第五透镜5为低色散透镜，满足50＜Vd＜70；其中Nd表示镜片的d光折射率，Vd表示镜片的阿贝常数。上述第一透镜、第二透镜、第四透镜与第五透镜的非球面面型均满足方程式：，其中：c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，径向坐标的单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k＜-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k=-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当-1＜k＜0时，透镜的面形曲线为椭圆；当k=0时，透镜的面形曲线为圆形；当k＞0时，透镜的面形曲线为扁圆；~分别表示各径向坐标所对应的系数。本技术中第一透镜为低色散非球面透镜，使用低色散来校正色差，通过非球面系数重点校正畸变，通过校正使得镜头畸变小于-36%。第二透镜，通过增加芯厚及R值的调整主要用来校正场曲。第三透镜采用高折射率低色散透镜，高折射率有利于球差及慧差的校正，低色散用来校正及抑制红外成像的焦点漂移。同时，此位置放置玻璃镜片大大有助于抑制高低温环境时镜头的焦点漂移。第四第五透镜组，用来进一步校正球差慧差色差及像散，是通过非球面系数能够精细校正入射光线的残余像差。本技术在设计过程中通过对第三透镜、第四透镜的材料进行限定，即第三透镜使用高折射率低色散型材质，同时第四透镜使用高折射率材质用来提高像质，同时通过第四透镜与第五透镜的非球面系数的校正使得镜头球差减小，解决球差与高级球差问题，从而使其达到大光圈的效果（FNo.达到1.6=光孔/焦距=5.6mm/4.0mm）。通过光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，其特征在于：包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）、第五透镜（5）和感光芯片（8），所述第二透镜（2）和第三透镜（3）之间设置光阑（9），所述第三透镜（3）为玻璃球面透镜，第一透镜（1）、第二透镜（2）、第四透镜（4）与第五透镜（5）为塑胶非球面透镜，所述第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）和第五透镜（5）的焦距依次为负、正、正、负、正。

【技术特征摘要】
1.一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，其特征在于：包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）、第五透镜（5）和感光芯片（8），所述第二透镜（2）和第三透镜（3）之间设置光阑（9），所述第三透镜（3）为玻璃球面透镜，第一透镜（1）、第二透镜（2）、第四透镜（4）与第五透镜（5）为塑胶非球面透镜，所述第一透镜（1）、第二透镜（2）、第三透镜（3）、第四透镜（4）和第五透镜（5）的焦距依次为负、正、正、负、正。2.根据权利要求1所述的一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头，其特征在于：所述第五透镜（5）和感光芯片（8）之间依次设置滤光片（6）和保护玻璃（7）。3.根据权利要求1所述的一种星光级大光圈日夜共焦的光学镜头...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳振全，丁翊轩，李梦幻，张家超，丁松涛，
申请(专利权)人：河南翊轩光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41