本实用新型实施例涉及镜头技术，尤其涉及一种日夜两用定焦镜头。
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。镜头的种类也随着安防市场的不断壮阔而日益丰富。其中定焦镜头由于其高画质、大光圈、成像质量稳定等诸多优点一直走在安防监控镜头的前沿。在定焦镜头中，6mm日夜两用镜头在安防行业属于主流产品类型，但是，很多普通的定焦监控镜头主要是针对白天可见光条件设计的，无法解决紫边严重、日夜共焦较差等问题，使得成像结果不尽如人意，以致于必须使用更多数量的镜片以达到更完善效果，也因此大大增加了产品成本。技术实现要素：本实用新型实施例的目的是提供一种日夜两用定焦镜头，该日夜两用定焦镜头采用玻璃球面镜片与塑料非球面镜片混合的1g3p结构，可以满足在日夜共焦环境下的使用成像要求，在-30℃～80℃条件下成像分辨率达到2～5百万像素。本实用新型实施例提供一种日夜两用定焦镜头，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、光阑、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜以及负光焦度的第四透镜；其中，所述第一透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜均为塑料非球面透镜；所述第二透镜为玻璃球面透镜；所述第二透镜满足：2.4≤∣f2/n∣≤3.6；nd≥1.54；0.05≤ct2/ttl≤0.24；r3≥3.2；其中，f2表示所述第二透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径，nd表示所述第二透镜的折射率，ct2表示所述第二透镜于光轴上的中心厚度，ttl表示所述日夜两用定焦镜头的光学总长，r3表示所述第二透镜靠近物方一侧表面的曲率半径。可选的，所述第一透镜满足：∣f1/n∣≥1.2；r1≤10.3，r2≤6.4；其中f1表示所述第一透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径，r1表示所述第一透镜靠近物方一侧表面的曲率半径，r2表示所述第一透镜靠近像方一侧表面的曲率半径。可选的，所述第三透镜满足：1.1≤∣f3/n∣≤2.36；ct3/bfl≤0.86；其中，f3表示所述第三透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径，ct3表示所述第三透镜于光轴上的中心厚度，bfl表示所述日夜两用定焦镜头的光学后焦长度。可选的，所述第四透镜满足：∣f4/n∣≥1.5；其中，f4表示所述第四透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径。可选的，所述第三透镜和所述第四透镜满足：r6/r8≤0.4；其中r6表示所述第三透镜靠近像方一侧表面的曲率半径，r8表示所述第四透镜靠近像方一侧表面的曲率半径。可选的，所述第一透镜为弯月型透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为双凸透镜，所述第四透镜为弯月型透镜。可选的，所述第一透镜靠近物方一侧的表面为凸面，靠近像方一侧的表面为凹面。可选的，所述日夜两用定焦镜头的焦距f满足：5.75≤f≤6.4。本实用新型实施例提供的日夜两用定焦镜头，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、光阑、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜以及负光焦度的第四透镜；其中，第一透镜、第三透镜以及第四透镜均为塑料非球面透镜；第二透镜为玻璃球面透镜；第二透镜满足：2.4≤∣f2/n∣≤3.6；nd≥1.54；0.05≤ct2/ttl≤0.24；r3≥3.2；其中，f2表示第二透镜的焦距，n表示日夜两用定焦镜头的入瞳直径，nd表示第二透镜的折射率，ct2表示第二透镜于光轴上的中心厚度，ttl表示日夜两用定焦镜头的光学总长，r3表示第二透镜靠近物方一侧表面的曲率半径。通过采用一片玻璃透镜和三片塑料透镜的1g3p光学结构，玻璃球面透镜具有较小的热膨胀系数，有利于保证不同工作温度下成像的稳定性，可以实现高低温补偿和红外共焦，避免成像产生紫边；塑料非球面透镜具有较小的质量和较低的成本，且具有良好的消像差能力；通过各透镜光焦度的配合，可以满足在日夜共焦环境下的使用成像要求，在-30℃～80℃条件下成像分辨率达到2～5百万像素。附图说明图1是本实用新型实施例提供的一种日夜两用定焦镜头的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的场曲曲线示意图；图3是本实用新型实施例提供的畸变曲线示意图；图4是本实用新型实施例提供的光扇图曲线示意图；图5是本实用新型实施例提供的486nm～656nm点列图曲线示意图；图6是本实用新型实施例提供的436nm点列图曲线示意图。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日夜两用定焦镜头的结构示意图。参考图1，本实施例提供的日夜两用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、光阑50、正光焦度的第二透镜20、正光焦度的第三透镜30以及负光焦度的第四透镜40；其中，第一透镜10、第三透镜30以及第四透镜40均为塑料非球面透镜；第二透镜20为玻璃球面透镜；第二透镜20满足：2.4≤∣f2/n∣≤3.6；nd≥1.54；0.05≤ct2/ttl≤0.24；r3≥3.2；其中，f2表示第二透镜20的焦距，n表示日夜两用定焦镜头的入瞳直径，nd表示第二透镜20的折射率，ct2表示第二透镜20于光轴上的中心厚度，ttl表示日夜两用定焦镜头的光学总长，r3表示第二透镜20靠近物方一侧表面的曲率半径。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以及形状，例如设置负光焦度的第一透镜10，有利于光线的接收，以增大视场角；光阑50可以调节视场大小，遮挡远轴光线，避免远轴光线影响成像质量，提高像质；通过设置第二透镜20为玻璃透镜，且折射率大于1.54，玻璃具有小的温度形变特性，有利于实现高低温共焦，有效消除紫边；第一透镜10、第三透镜30和第四透镜40透镜均为塑料非球面透镜，充分利用非球面透镜消除各种像差，且塑料透镜成本低，容易成型，可以使镜头在可见光到近红外的波长范围内实现日夜共焦功能，可选的，本实施例提供的日夜两用定焦镜头的焦距f满足5.75≤f≤6.4，光圈f满足1.6<f<2.4，视场角大于124°，成像畸变小于15％，具有在环境温度-30℃～80℃状态下实现可见光与红外共焦的功能。本实施例的技术方案，通过采用一片玻璃透镜和三片塑料透镜的1g3p光学结构，玻璃球面透镜具有较小的热膨胀系数，有利于保证不同工作温度下成像的稳定性，可以实现高低温补偿和红外共焦避免成像产生紫边；塑料非球面透镜具有较小的质量和较低的成本，且具有良好的消像差能力；通过各透镜光焦度的配合，可以满足在日夜共焦环境下的使用成像要求，在-30℃～80℃条件下成像分辨率达到2～5百万像素。在上述实施例的基础上，可选的，第一透镜10满足：∣f1/n∣≥1.2；r1≤10.3，r2≤6.4；其中f1表示第一透镜10的焦距，n表示日夜两用定焦镜头的入瞳直径，r1表示第一透镜10靠近物方一侧表面的曲率半径，r2表示第一透镜10靠近像方一侧表面的曲率半径。可选的，第三透镜30满足：1.1≤∣f3/n∣≤2.36；ct3/bfl≤0.86；其中，f3表示第三透镜30的焦距，n表示日夜两用定焦镜头的入瞳直径，ct3表示第三透镜30于光轴上的中心厚度，bfl表示日夜两用定焦镜头的光学后焦长度。可选的，第四透镜40满足：∣f4/n∣≥1.5；其中，f4表示第四透镜40的焦距，n表示日夜两用定焦镜头的入瞳直径。可选的，第三透镜30和第四透镜40满足：r6/r8≤0.4；其中r6表示第三透镜30靠近像方一侧表面的曲率半径，r8表示第四透镜40靠近像方一侧表面的曲率半径。本实施例提供的日夜两用定焦镜头，通过设置第一透镜10为负透镜，有利于接收更多的光线，通过综合设置第一透镜10至第四透镜40各光学参数，满足在日夜共焦环境下的使用成像要求，在-30℃～80℃条件下成像分辨率达到2～5百万像素。可选的，第一透镜10为弯月型透镜，第二透镜20为双凸透镜，第三透镜30为双凸透镜，第四透镜40为弯月型透镜。可选的，第一透镜10靠近物方一侧的表面为凸面，靠近像方一侧的表面为凹面。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。示例性的，表1所示为本实用新型实施例提供的一种日夜两用定焦镜头的具体实施例的参数设计值：表1日夜两用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靠近物方一侧的前表面，“s2”代表第一透镜靠近像方一侧的10的后表面，依次类推；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infinity表示无穷大；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，k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小。可选的，塑料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表示面型中心的曲率半径，k表示圆锥系数，a、b、c、d、e、f表示高次非球面系数。表2所示为上述实施例种各非球面的偶次项系数：表2各非球面参数面序号abcdefs1-4.80e-03-1.27e-041.82e-05-1.95e-061.14e-07-4.89e-09s2-4.74e-03-6.43e-05-3.90e-051.61e-059.91e-07-3.34e-07s62.59e-03-2.66e-06-4.79e-057.08e-06-4.87e-073.27e-09s71.39e-02-1.10e-035.03e-05-4.14e-061.90e-074.63e-09s81.02e-02-1.27e-031.05e-04-2.10e-06-9.66e-077.94e-08s91.69e-02-1.47e-031.75e-04-7.47e-06-4.00e-074.62e-08表2中面序号与表1中对应，-4.80e-03表示-4.80×10-3。本实施例提供的日夜两用定焦镜头，在可见光和红外状态下，均可达到2～5百万像素分辨率，使在夜晚低照度环境下也可获得清晰画面。同时，本设计在-30℃～80℃环境中使用不跑焦。具体的，图2所示为本实用新型实施例提供的场曲曲线示意图，该镜头对光线所产生的子午方向与弧矢方向场曲介于±0.05mm之间；图3所示为本实用新型实施例提供的畸变曲线示意图，其中畸变小于15％，图4所示为本实用新型实施例提供的光扇图曲线示意图，由图4可见，不同视场角下不同波长的成像范围均在±30μm以内，图5所示为本实用新型实施例提供的486nm～656nm点列图曲线示意图，由图5可见，点列斑均在3μm以内；图6所示为本实用新型实施例提供的436nm点列图曲线示意图，由图6可见，点列斑在5μm和6μm左右，紫边很小。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。当前第1页1 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技术特征：1.一种日夜两用定焦镜头，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、光阑、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜以及负光焦度的第四透镜；
其中，所述第一透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜均为塑料非球面透镜；所述第二透镜为玻璃球面透镜；
所述第二透镜满足：
2.4≤∣f2/n∣≤3.6；
nd≥1.54；
0.05≤ct2/ttl≤0.24；
r3≥3.2；
其中，f2表示所述第二透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径，nd表示所述第二透镜的折射率，ct2表示所述第二透镜于光轴上的中心厚度，ttl表示所述日夜两用定焦镜头的光学总长，r3表示所述第二透镜靠近物方一侧表面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的日夜两用定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜满足：
∣f1/n∣≥1.2；
r1≤10.3，r2≤6.4；
其中f1表示所述第一透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径，r1表示所述第一透镜靠近物方一侧表面的曲率半径，r2表示所述第一透镜靠近像方一侧表面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的日夜两用定焦镜头，其特征在于，所述第三透镜满足：
1.1≤∣f3/n∣≤2.36；
ct3/bfl≤0.86；
其中，f3表示所述第三透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径，ct3表示所述第三透镜于光轴上的中心厚度，bfl表示所述日夜两用定焦镜头的光学后焦长度。
4.根据权利要求1所述的日夜两用定焦镜头，其特征在于，所述第四透镜满足：
∣f4/n∣≥1.5；
其中，f4表示所述第四透镜的焦距，n表示所述日夜两用定焦镜头的入瞳直径。
5.根据权利要求1所述的日夜两用定焦镜头，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜满足：
r6/r8≤0.4；
其中r6表示所述第三透镜靠近像方一侧表面的曲率半径，r8表示所述第四透镜靠近像方一侧表面的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的日夜两用定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜为弯月型透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为双凸透镜，所述第四透镜为弯月型透镜。
7.根据权利要求6所述的日夜两用定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜靠近物方一侧的表面为凸面，靠近像方一侧的表面为凹面。
8.根据权利要求1～7任一所述的日夜两用定焦镜头，其特征在于，所述日夜两用定焦镜头的焦距f满足：
5.75≤f≤6.4。
技术总结本实用新型实施例公开了一种日夜两用定焦镜头。该日夜两用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、光阑、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜以及负光焦度的第四透镜；第一透镜、第三透镜以及第四透镜均为塑料非球面透镜；第二透镜为玻璃球面透镜；第二透镜满足：2.4≤∣f2/N∣≤3.6；Nd≥1.54；0.05≤CT2/TTL≤0.24；R3≥3.2。本实施例的技术方案，可以满足在日夜共焦环境下的使用成像要求，在‑30℃～80℃条件下成像分辨率达到2～5百万像素。
技术研发人员：姚晨;何剑炜;张磊
受保护的技术使用者：东莞市宇瞳光学科技股份有限公司
技术研发日：2020.08.17
技术公布日：2021.04.06
