本实用新型实施例涉及镜头技术，尤其涉及一种定焦镜头。
背景技术：
随着科技的迅速发展，人们对安防也有了更高层次的认识，监控镜头随即诞生。近年来，监控镜头已经成为安防行业的一大主力军，推动着安防行业不断前进并且迅速发展。
随着行业的进步，安防镜头向着大光圈高像质发展。较大的光圈能够通过更多的光线，在昏暗环境下也能够有良好的成像效果，但是，传统的大光圈定焦镜头具有体积大、分辨率低以及成本高的缺点。因此，设计一种大光圈、低成本、大靶面、高低温性能稳定的定焦镜头成为市场发展趋势。
技术实现要素：
本实用新型实施例的目的是提供一种定焦镜头，该镜头具有大光圈、低成本、高低温性能稳定的特点，同时拥有大靶面，可以匹配1/1.8英寸的成像芯片。
本实用新型实施例提供一种定焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜、光阑、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜以及正光焦度的第七透镜；
其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜以及所述第七透镜均为非球面透镜，所述第三透镜为球面透镜；
所述第一透镜和所述第二透镜满足：
1.0<|f1/f|<4.0；
|f2/f|>7.0；
其中，f1表示所述第一透镜的焦距，f2表示所述第二透镜的焦距，f表示所述定焦镜头的焦距。
可选的，所述第三透镜和所述第四透镜满足：
1.0<|f3/f|<4.0；
|f4/f|>7；
其中f3表示所述第三透镜的焦距，f4表示所述第四透镜的焦距。
可选的，所述第五透镜至所述第七透镜满足：
0.5<|f5/f|<3.0；
0.5<|f6/f|<3.0；
1.0<|f7/f|<4.0；
其中，f5表示所述第五透镜的焦距，f6表示所述第六透镜的焦距，f7表示所述第七透镜的焦距。
可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第五透镜、所述第六透镜以及所述第七透镜均为塑料非球面球面透镜。
可选的，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面，所述第二透镜的像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面，所述第五透镜的像侧面为凸面；所述第六透镜的物侧面为凹面，所述第六透镜的像侧面为凸面；所述第七透镜的物侧面为凸面，所述第七透镜的像侧面为凸面。
可选的，所述第三透镜为玻璃球面透镜，所述第四透镜为玻璃非球面透镜。
可选的，所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面为凸面。
可选的，所述定焦镜头的光圈数小于或等于1.0。
本实用新型实施例提供的定焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜、光阑、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜以及正光焦度的第七透镜；其中，第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜均为非球面透镜，第三透镜为球面透镜；第一透镜和第二透镜满足：1.0<|f1/f|<4.0；|f2/f|>7.0；其中，f1表示第一透镜的焦距，f2表示第二透镜的焦距，f表示定焦镜头的焦距。通过设置负光焦度的第一透镜和第二透镜，可以接收更多的光线；通过设置正光焦度的第三透镜和第四透镜，用于平衡高低温像差以及减小镜头的总长；通过将第五透镜至第七透镜的非球面透镜组合用于矫正场曲、慧差、像散等轴外像差；通过球面透镜和非球面透镜的搭配，从而实现一种大光圈、低成本、高低温性能稳定的定焦镜头，同时拥有大靶面，可以匹配1/1.8英寸的成像芯片。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的轴向像差曲线示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的场曲曲线示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的畸变曲线示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。需要注意的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1所示为本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的结构示意图。参考图1，本实用新型实施例提供的定焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜10、负光焦度的第二透镜20、光阑80、正光焦度的第三透镜30、正光焦度的第四透镜40、正光焦度的第五透镜50、负光焦度的第六透镜60以及正光焦度的第七透镜70；其中，第一透镜10、第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60以及第七透镜70均为非球面透镜，第三透镜30为球面透镜；第一透镜10和第二透镜20满足：
1.0<|f1/f|<4.0；
|f2/f|>7.0；
其中，f1表示第一透镜10的焦距，f2表示第二透镜20的焦距，f表示定焦镜头的焦距。
其中，可以理解的是，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。在本实施例中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，通过合理分配透镜的光焦度和形状，例如设置负光焦度的第一透镜10和第二透镜20利于光线接收，增大视场角，可选的，定焦镜头的光圈数小于或等于1.0。光阑80可以调节视场大小，遮挡远轴光线，正光焦度第三透镜30和第四透镜40平衡高低温像差以及减小镜头的总长，第五透镜50至第七透镜70的非球面透镜组合用于矫正轴外像差，提高成像质量。
本实施例的技术方案，通过设置负光焦度的第一透镜和第二透镜，可以接收更多的光线；通过设置正光焦度的第三透镜和第四透镜，用于平衡高低温像差以及减小镜头的总长；通过将第五透镜至第七透镜的非球面透镜组合用于矫正场曲、慧差、像散等轴外像差；通过球面透镜和非球面透镜的搭配，从而实现一种大光圈、低成本、高低温性能稳定的定焦镜头，同时拥有大靶面，可以匹配1/1.8英寸的成像芯片。
在上述实施例的基础上，可选的，第一透镜10、第二透镜20、第五透镜50、第六透镜60以及第七透镜70均为塑料非球面球面透镜。可选的，第三透镜30为玻璃球面透镜，第四透镜40为玻璃非球面透镜。
通过设置第三透镜30和第四透镜40均为玻璃透镜，而且具有良好的物理化学性质，对于环境的适应性更强，可以平衡高低温以及减小镜头总长；其余透镜均为塑料非球面透镜，可以保证低成本的条件下具有良好的像差矫正能力。
可选的，第一透镜10的物侧面为凸面，第一透镜10的像侧面为凹面；第二透镜20的物侧面为凹面，第二透镜20的像侧面为凸面；第五透镜50的物侧面为凸面，第五透镜50的像侧面为凸面；第六透镜60的物侧面为凹面，第六透镜60的像侧面为凸面；第七透镜70的物侧面为凸面，第七透镜70的像侧面为凸面。
可选的，第三透镜30的物侧面为凸面，第三透镜30的像侧面为凸面；第四透镜40的物侧面为凹面，第四透镜40的像侧面为凸面。
可以理解的是，在具体实施时，具体透镜形状的可以根据光焦度的设计选择，以上仅是一个具体的示例，不是对本实用新型实施例的限制。
可选的，第三透镜30和第四透镜40满足：
1.0<|f3/f|<4.0；
|f4/f|>7；
其中f3表示第三透镜30的焦距，f4表示第四透镜40的焦距。
可选的，第五透镜50至第七透镜70满足：
0.5<|f5/f|<3.0；
0.5<|f6/f|<3.0；
1.0<|f7/f|<4.0；
其中，f5表示第五透镜50的焦距，f6表示第六透镜60的焦距，f7表示第七透镜70的焦距。
通过综合设置第一透镜10至第七透镜70各光学参数，可以实现一种大光圈、低成本、高低温性能稳定的定焦镜头，同时拥有大靶面，可以匹配1/1.8英寸的成像芯片。
可选的，非球面透镜的面型满足公式：
其中，z表示非球面沿光轴方向的轴向矢高，r表示计算矢高的点到中心的距离，
示例性的，表1为本实用新型实施例提供的定焦镜头的一种具体实施例的参数设计值，该镜头的焦距f＝5mm，光圈数f＝1.0。
表1定焦镜头中透镜的一种设计值
表1中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“s1”代表第一透镜10的前表面(靠近物方一侧的表面)，“s2”代表第一透镜10的后表面(靠近像方一侧的表面)，依次类推，“s16”和“s17”分别表示感光芯片前保护玻璃的前后表面；“sto”代表定焦镜头的光阑；曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“pl”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力；阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性；k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。
其中，表2所示为本实施例中非球面面型参数：
表2定焦镜头中非球面系数的一种设计值
其中，-1.50e-003表示面序号为s3的系数a为-1.50×10-3。
图2所示为本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的轴向像差曲线示意图，图3所示为本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的场曲曲线示意图，图4所示为本实用新型实施例提供的一种定焦镜头的畸变曲线示意图，其中由图2～4可知，本实施例提供的定焦镜头具有良好的成像能力。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种定焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次排列的负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜、光阑、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜以及正光焦度的第七透镜；
其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜以及所述第七透镜均为非球面透镜，所述第三透镜为球面透镜；
所述第一透镜和所述第二透镜满足：
1.0<|f1/f|<4.0；
|f2/f|>7.0；
其中，f1表示所述第一透镜的焦距，f2表示所述第二透镜的焦距，f表示所述定焦镜头的焦距。
2.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜满足：
1.0<|f3/f|<4.0；
|f4/f|>7；
其中f3表示所述第三透镜的焦距，f4表示所述第四透镜的焦距。
3.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第五透镜至所述第七透镜满足：
0.5<|f5/f|<3.0；
0.5<|f6/f|<3.0；
1.0<|f7/f|<4.0；
其中，f5表示所述第五透镜的焦距，f6表示所述第六透镜的焦距，f7表示所述第七透镜的焦距。
4.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第五透镜、所述第六透镜以及所述第七透镜均为塑料非球面透镜。
5.根据权利要求4所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面，所述第二透镜的像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面，所述第五透镜的像侧面为凸面；所述第六透镜的物侧面为凹面，所述第六透镜的像侧面为凸面；所述第七透镜的物侧面为凸面，所述第七透镜的像侧面为凸面。
6.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述第三透镜为玻璃球面透镜，所述第四透镜为玻璃非球面透镜。
7.根据权利要求6所述的定焦镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面为凸面。
8.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的光圈数小于或等于1.0。
技术总结