一种超短TTL日夜共焦的光学镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的第一透镜、光阑元件、具有正光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜、红外滤波片、保护玻璃以及感光芯片。本发明专利技术具有超短的光学总长、大像面和大视场角，在白天和黑夜、低温和高温的环境中均可清晰成像。

An Optical Lens with Ultra-Short TTL Day-Night Confocal

【技术实现步骤摘要】
一种超短TTL日夜共焦的光学镜头
本专利技术涉及一种超短TTL、日夜共焦的光学镜头。
技术介绍
随着市场的迅速发展，对镜头的像素，性耐性，TTL要求越来越高。目前市面超广角类玻塑混合镜头高低温虚焦现象比较严重，无法保持在低温、高温的情况下依然成像清晰。而全部透明的玻璃片的镜头成本较高，同样的性能能需要更多的镜片，体积偏大，重量也会较重，减少镜片又无法满足目前市场大光圈、高像质的需求。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其具有超短的光学总长、大像面和大视场角，在白天和黑夜、低温和高温的环境中均可清晰成像。本专利技术为解决其技术问题而采用的技术方案是：一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面非球面，像侧面为凹面非球面；光阑元件；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面非球面，像侧面为凹面非球面；具有正光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面非球面，像侧面为凸面非球面；具有正光焦度的第四透镜，其物侧面和像侧面均为凸面球面；具有负光焦度的第五透镜，其物侧面为凹面球面，像侧面为凸面球面；红外滤波片；保护玻璃；感光芯片。作为优选地，第一透镜、第二透镜和三透镜均为塑胶镜片，第四透镜和第五透镜均为玻璃镜片。作为优选地，光学镜头的总焦距为f，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，第五透镜的焦距为f5，各个焦距同时满足以下关系：-3<f1/f<0；7<f2/f<13；0<f3/f<3.0；1.5<;f4/f<5；-5<f5/f<0。作为优选地，光学镜头的光学后焦为d，d和f满足以下关系：1.2≤d/f≤3。作为优选地，第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的组合焦距为f25，f25和f满足以下关系：0<f25/f<3。作为优选地，第一透镜的色散系数为vdlens1，第二透镜的色散系数为vdlens2，第三透镜的色散系数为vdlens3，第四透镜的色散系数为vdlens4，第五透镜的色散系数为vdlens5，各个色散系数同时满足以下关系：vdlens1≤60；vdlens2≤30；vdlens3≤60；vdlens4≤60；vdlens5≤30。作为优选地，第一透镜、第二透镜和第三透镜的非球面的表面形状满足以下方程：Z＝cy2/{1+√[1-c2y2]}+a2y2+a4y4+a6y6+a8y8+a10y10+a12y12+a14y14+a16y16；上述方程中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，k为圆锥二次曲线系数；a2至a16分别表示各径向坐标所对应的系数。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术实现TTL≤11mm，实现超短光学总长，缩减整机空间。2、本专利技术由2枚玻璃球面，3枚塑胶非球面构成，缩减了成本。3、本专利技术实现了可见光和近红外共焦，可在白天和黑夜成像清晰。4、本专利技术解决了-40℃～85℃温度下虚焦问题，可在不同温差下清晰成像5、本实专利技术的像面高度可达Φ6.5mm。。附图说明图1为本专利技术的光路图；图2为本专利技术在常温下的MTF曲线；图3为本专利技术在常温下可见光的离焦曲线；图4为本专利技术在常温下红外光的离焦曲线；图5为本专利技术在温度为-40℃时的离焦曲线；图6为本专利技术在温度为85℃时的离焦曲线。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参照图1，本专利技术的实施例提出了一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其特征在于，其包括由物侧至像侧依次设置的第一透镜1、光阑元件2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6、红外滤波片7、保护玻璃8和感光芯片9。第一透镜1的光焦度为负，其物侧面S1为凸面非球面，像侧面S2为凹面非球面；第二透镜3的光焦度为正，其物侧面S4为凸面非球面，像侧面S5为凹面非球面；第三透镜4的光焦度为正，其物侧面S6为凹面非球面，像侧面S7为凸面非球面；第四透镜5的光焦度为正，其物侧面S8和像侧面均为凸面球面；第五透镜6的光焦度为负，其物侧面S9为凹面球面，像侧面S10为凸面球面。第一透镜1为塑胶非球面镜片，采用草帽形状，有效的压缩视场，减小入射角，降低轴外视场带来的像差，具有较大负光焦度以矫正第二透镜3和第三透镜4的高低温温漂，且增大反远比。第二透镜3为塑胶非球面镜片，采用厚弯月形状，第三透镜4镜片为塑胶非球面，采用薄弯月透镜，光阑元件2设置在第二透镜3前，使主面前置，缩短TTL。第四透镜5和第五透镜6均为玻璃球面，形状分别为双凸，弯月形状，胶合使用，用力与矫正色差，缩短TTL。本光学镜头的总焦距为f，第一透镜1的焦距为f1，第二透镜3的焦距为f2，第三透镜4的焦距为f3，第四透镜5的焦距为f4，第五透镜6的焦距为f5，各个焦距同时满足以下关系：-3<f1/f<0；7<f2/f<13；0<f3/f<3.0；1.5<f4/f<5；-5<f5/f<0。作为本专利技术的一种优选方案，光学镜头的光学后焦为d，d和f满足以下关系：1.2≤d/f≤3。作为本专利技术的一种优选方案，第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5和第五透镜6的组合焦距为f25，f25和f满足以下关系：0<f25/f<3。作为本专利技术的一种优选方案，第一透镜1的色散系数为vdlens1，第二透镜3的色散系数为vdlens2，第三透镜4的色散系数为vdlens3，第四透镜5的色散系数为vdlens4，第五透镜6的色散系数为vdlens5，各个色散系数同时满足以下关系：vdlens1≤60；vdlens2≤30；vdlens3≤60；vdlens4≤60；vdlens5≤30。参照图1，第一透镜1、第二透镜3和第三透镜4的非球面的表面形状满足以下方程：Z＝cy2/{1+√[1-(1+k)c2y2]}+a2y2+a4y4+a6y6+a8y8+a10y10+a12y12+a14y14+a16y16；上述方程中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，y的单位和透镜的长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；a2至a16分别表示各径向坐标所对应的系数。当k小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形。在其中一个实施例中，f＝2.81mm，F/No.＝2.40，像高＝Φ6.5mm，TTL＝11.00mm，FOV＝162°。各镜片的具体面型参数如表1所示：其中，S3指光阑元件2的表面，S11指红外滤波片7的物侧面，S12指红外滤波片7的像侧面，S13指透明保护片8的物侧面，S14指透明保护片8的像侧面。表1表面面类型曲率半径厚度材质折射率色散系数口径被摄物平面无限InfS1非球面4.7110.4塑胶1.5455.904.70S2非球面1.1371.3752.40S3STOInfinity-0.0381.72S4非球面4.8191.512塑胶1.6422.401.74S5非球面5.8160.0912.00S6非球面-15.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其特征在于，其包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的第一透镜(1)，其物侧面为凸面非球面，像侧面为凹面非球面；光阑元件(2)；具有正光焦度的第二透镜(3)，其物侧面为凸面非球面，像侧面为凹面非球面；具有正光焦度的第三透镜(4)，其物侧面为凹面非球面，像侧面为凸面非球面；具有正光焦度的第四透镜(5)，其物侧面和像侧面均为凸面球面；具有负光焦度的第五透镜(6)，其物侧面为凹面球面，像侧面为凸面球面；红外滤波片(7)；保护玻璃(8)；感光芯片(9)。

【技术特征摘要】
1.一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其特征在于，其包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的第一透镜(1)，其物侧面为凸面非球面，像侧面为凹面非球面；光阑元件(2)；具有正光焦度的第二透镜(3)，其物侧面为凸面非球面，像侧面为凹面非球面；具有正光焦度的第三透镜(4)，其物侧面为凹面非球面，像侧面为凸面非球面；具有正光焦度的第四透镜(5)，其物侧面和像侧面均为凸面球面；具有负光焦度的第五透镜(6)，其物侧面为凹面球面，像侧面为凸面球面；红外滤波片(7)；保护玻璃(8)；感光芯片(9)。2.根据权利要求1所述的一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其特征在于，所述的第一透镜(1)、第二透镜(3)和三透镜均为塑胶镜片，所述的第四透镜(5)和第五透镜(6)均为玻璃镜片。3.根据权利要求1或2所述的一种超短TTL日夜共焦的光学镜头，其特征在于，所述的光学镜头的总焦距为f，第一透镜(1)的焦距为f1，第二透镜(3)的焦距为f2，第三透镜(4)的焦距为f3，第四透镜(5)的焦距为f4，第五透镜(6)的焦距为f5，各个焦距同时满足以下关系：-3<f1/f<0；7<f2/f<13；0<f3/f<3.0；1.5<f4/f<5；-5<f5/f<0。4.根据权利要求3所述的一种超短TTL日夜...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅纪才，肖明志，
申请(专利权)人：中山联合光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44