一种定焦镜头的制作方法

1.本发明实施例涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种定焦镜头。


背景技术：

2.5g超高传输速率，低网络延迟，以及更大的通信容量对视频通信行业有很大影响。在视频直播及会议中，有效地确保文件共享和数据共享期间的高速传输，可以使视频直播更加顺畅。
3.由于视频直播要求镜头具有无畸变的特点，因此，目前视频中采用的镜头的角度比较小(通常dfov＜100
°
)，且镜头的光学总长较大(一般大于22mm)，导致镜头体积大，不利用产品的推广使用。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种定焦镜头，以在保证成像质量的同时，增大镜头的角度，减小镜头的长度。
5.为达上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
6.一种定焦镜头，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；
7.第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为负光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第四透镜为正光焦度透镜，第五透镜为负光焦度透镜，第六透镜为正光焦度透镜；
8.第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜均为塑胶非球面透镜；第三透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第六透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
9.可选的，透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；
10.第一透镜的物方表面朝向物面凸起，第一透镜的像方表面朝向像面凹陷；
11.第二透镜的物方表面朝向物面凹陷，第二透镜的像方表面朝向像面凹陷，或者，第二透镜的物方表面朝向物面凸起，第二透镜的像方表面朝向像面凹陷；
12.第三透镜的物方表面朝向物面凸起，第三透镜的像方表面朝向像面凸起；
13.第四透镜的物方表面朝向物面凸起，第四透镜的像方表面朝向像面凸起；
14.第五透镜的物方表面朝向物面凹陷，第五透镜的像方表面朝向像面凹陷；
15.第六透镜的物方表面朝向物面凸起，第六透镜的像方表面朝向像面凸起。
16.可选的，定焦镜头的光焦度为第一透镜的光焦度为第二透镜的光焦度为第三透镜的光焦度为第四透镜的光焦度为第五透镜的光焦度为其中：
[0017][0018]
可选的，第一透镜的折射率为nd1，第二透镜的折射率为nd2，第三透镜的折射率为nd3，第六透镜的折射率为nd6，第六透镜的光焦度为其中：
[0019]
nd1》1.4，1.4≤nd2≤1.7，nd3》1.4，
[0020]
可选的，第一透镜的厚度为d1，其中：
[0021]
可选的，定焦镜头的对角视场角为dfov，其中：dfov》120
°
。
[0022]
可选的，第一透镜的物侧面的光轴中心至像面的距离为ttl，其中：ttl＜15.1mm。
[0023]
可选的，定焦镜头还包括光阑，光阑设置于第三透镜和第四透镜之间的光路中。
[0024]
可选的，塑胶非球面透镜的非球面满足：
[0025][0026]
其中，z表示非球面z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶系数。
[0027]
综上，本发明实施例提供的定焦镜头，通过使用六片透镜并合理设置量各透镜的光焦度，合理搭配和优化各透镜的材质和面型，使透镜具有低成本、高性能的特点，同时具有广角低畸变、高像素的优点，且光学总长较小，结构紧凑，能够有效改善传统视频会议所用镜头角度小且体积大的缺点。
附图说明
[0028]
图1为本发明实施例一的提供的一种定焦镜头的结构示意图；
[0029]
图2为本发明实施例一中定焦镜头的球差曲线图；
[0030]
图3为本发明实施例一中定焦镜头的场曲曲线图；
[0031]
图4为本发明实施例一中定焦镜头的畸变曲线图；
[0032]
图5为本发明实施例二的提供的一种定焦镜头的结构示意图；
[0033]
图6为本发明实施例二中定焦镜头的球差曲线图；
[0034]
图7为本发明实施例二中定焦镜头的场曲曲线图；
[0035]
图8为本发明实施例二中定焦镜头的畸变曲线图；
[0036]
图9为本发明实施例三的提供的一种定焦镜头的结构示意图；
[0037]
图10为本发明实施例三中定焦镜头的球差曲线图；
[0038]
图11为本发明实施例三中定焦镜头的场曲曲线图；
[0039]
图12为本发明实施例三中定焦镜头的畸变曲线图。
具体实施方式
[0040]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0041]
实施例一
[0042]
图1为本发明实施例一的提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图1所示，本发明实施例一提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160；第一透镜110为负光焦度透
镜，第二透镜120为负光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为正光焦度透镜，第五透镜150为负光焦度透镜，第六透镜160为正光焦度透镜；第一透镜110、第二透镜120、第四透镜140和第五透镜150均为塑胶非球面透镜；第三透镜130为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第六透镜160为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
[0043]
示例性的，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)。在本实施例提供的定焦镜头中，可以将各个透镜固定于一个镜筒(图1中未示出)内，设置第一透镜110为负光焦度透镜，主要用于矫正畸变，此外还可以控制光学系统光线入射角；第二透镜120为负光焦度透镜，主要用于矫正场曲；第三透镜130为正光焦度透镜，主要用于矫正球差；第四透镜140、第五透镜150分别为正光焦度透镜和负光焦度透镜，主要用于平衡高低温；第六透镜160为正光焦度透镜，主要用于矫正残余像差。整个定焦镜头的光焦度按照一定比例分配，可以保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。
[0044]
进一步的，本发明实施例设置第一透镜110、第二透镜120、第四透镜140和第五透镜150均为塑胶非球面透镜，第三透镜130为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜，第六透镜160为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。具体的，在一实施例中，可选第三透镜130为玻璃球面透镜，第六透镜160为玻璃球面透镜；在另一实施例中，可选第三透镜130为玻璃球面透镜，第六透镜160为塑胶非球面透镜；在另一实施例中，可选第三透镜130为塑胶非球面透镜，第六透镜160为玻璃球面透镜；在另一实施例中，可选第三透镜130为塑胶非球面透镜，第六透镜160为塑胶非球面透镜。
[0045]
其中，非球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边，曲率是连续变化的。与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面镜片不同，非球面镜片具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面镜片后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升镜头的成像质量。本发明实施例提供的定焦镜头中，通过设置至少4片塑胶非球面镜片，可以保证成像质量好。
[0046]
球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率，保证透镜的设置方式简单。进一步的，玻璃材质的镜片热膨胀系数较小，稳定性良好；当定焦镜头所使用的环境温度变化较大时，有利于保持定焦镜头的焦距稳定。
[0047]
进一步的，塑胶非球面透镜的材质可为本领域技术人员可知的各种塑胶，玻璃球面透镜的材质为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，本发明实施例对此不赘述也不作限定。由于塑胶材质的透镜成本远低于玻璃材质的透镜成本，本发明实施例提供的定焦镜头中，采用了玻璃透镜与塑胶透镜混合搭配的方式，可使得在确保定焦镜头的光学性能的同时能够有效地控制定焦镜头的成本；同时各透镜材质具有互相补偿作用，可保证在高低温环境下仍可正常使用。另外，通过合理设置定焦镜头中的透镜数量、各透镜的光焦度以及各透镜的材质和面型，可使定焦镜头的结构紧凑，有效提升镜头角度。
[0048]
综上，本发明实施例提供的定焦镜头，通过使用六片透镜并合理设置量各透镜的
光焦度，合理搭配和优化各透镜的材质和面型，使透镜具有低成本、高性能的特点，同时具有广角低畸变、高像素的优点，且光学总长较小，结构紧凑，能够有效改善传统视频会议所用镜头角度小且体积大的缺点。
[0049]
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的定焦镜头的对角视场角dfov可以达到dfov》120
°
。相比于现有技术而言，镜头角度明显增大，实现大视场角成像，成像效果好，可以提升视频体验效果。
[0050]
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的定焦镜头，沿光轴方向，第一透镜110的物侧面至像面的距离ttl(即光学总长)可以达到ttl＜15.1mm。相比于现有技术而言，定焦镜头的光学总长明显减小，有利于实现镜头的小型化设计，且装配工艺简单。
[0051]
在上述实施例的基础上，定义透镜邻近物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近像面一侧的表面为像方表面；其中第一透镜110的物方表面朝向物面凸起，第一透镜110的像方表面朝向像面凹陷；第二透镜120的物方表面朝向物面凹陷，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷，或者，第二透镜120的物方表面朝向物面凸起，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷；第三透镜130的物方表面朝向物面凸起，第三透镜130的像方表面朝向像面凸起；第四透镜140的物方表面朝向物面凸起，第四透镜140的像方表面朝向像面凸起；第五透镜150的物方表面朝向物面凹陷，第五透镜150的像方表面朝向像面凹陷；第六透镜160的物方表面朝向物面凸起，第六透镜160的像方表面朝向像面凸起。
[0052]
示例性的，如图1所示，对于第二透镜120，图1以第二透镜120的物方表面朝向物面凸起，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷为例进行示意，该结构并非限定，在其他实施例中，可选第二透镜120的物方表面朝向物面凹陷，第二透镜120的像方表面朝向像面凹陷。通过合理设置各个透镜的面型，可以保证各个透镜的光焦度满足上述实施例中光焦度要求的同时，还可以保证整个定焦镜头结构紧凑，定焦镜头集成度高。
[0053]
在上述实施例的基础上，定焦镜头的光焦度为第一透镜110的光焦度为第二透镜120的光焦度为第三透镜130的光焦度为第四透镜140的光焦度为第五透镜150的光焦度为其中：其中：通过按照一定的比例分配整个定焦镜头的光焦度，可以保证前后镜片的入射角大小的均衡性，平衡高低温，降低镜片的敏感性，提高镜头的稳定性，同时有利于减小畸变，使成像系统球差和场曲同时小，保证轴上和离轴视场像质。通过以上镜片组成的光学系统，光学总长较短，从而保证镜头整体的体积小。
[0054]
在上述实施例的基础上，第一透镜110的折射率为nd1，第二透镜120的折射率为nd2，第三透镜130的折射率为nd3，第六透镜160的折射率为nd6，第六透镜160的光焦度为其中：nd1》1.4，1.4≤nd2≤1.7，nd3》1.4，
[0055]
其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。通过合理设置定焦镜头中各透镜的折射率，有利于实现定焦镜头的小型化设计；同时，有利于实现较高的像素分辨率与较大的光圈。
[0056]
在上述实施例的基础上，第一透镜110的厚度为d1，其中：
[0057]
其中，第一透镜110的厚度是指第一透镜110的物侧面到像侧面的中心轴向距离。通过合理设置第一透镜110的厚度和光焦度，可以有效矫正畸变，同时有利于定焦镜头的小型化设计。
[0058]
在上述实施例的基础上，定焦镜头还包括光阑，光阑设置于第三透镜130和第四透镜140之间的光路中。
[0059]
具体的，定焦镜头还包括光阑，通过设置光阑可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑可以位于第三透镜130与第四透镜140之间的光路中，但本发明实施例对光阑的具体设置位置不进行限定。
[0060]
综上，本发明实施例提供的定焦镜头，通过使用六片透镜，并合理设置各透镜的光焦度、折射率、面型和厚度等参数，合理搭配和优化各透镜的材料，使透镜具有低成本、高性能的特点，同时具有广角低畸变、高像素(像素可达到4k像素的级别)的优点，最大可以匹配1/2.7
″
的芯片，且光学总长较小，结构紧凑，能够有效改善传统视频会议所用镜头角度小且体积大的缺点。
[0061]
作为一种可行的实施方式，下面对定焦镜头中各个透镜表面的曲率半径、厚度、折射率和拟合圆锥系数k进行说明。
[0062]
表1定焦镜头的曲率半径、厚度、折射率和k系数的设计值
[0063]
surf曲率半径厚度折射率k值s111.851.841.541.32s21.571.98
ꢀ‑
0.27s347.490.541.64207.75s43.160.31
ꢀ‑
0.89s54.362.631.74 s6-9.880.05
ꢀꢀ
stopl0
ꢀꢀ
s83.832.061.54-1.97s9-2.430.09 1.34s10-3.320.501.645.24s112.520.05
ꢀ‑
19.79s122.541.901.54-24.58s13-2.461.31
ꢀ‑
0.70s14pl0.581.52 s15pl0.31
ꢀꢀ
s16pl1.03
ꢀꢀ
[0064]
其中，“surf”代表面序号，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“s1”代表第一透镜110的物面表面，“s2”代表第一透镜110的像面表面，“s8”代表第四透镜140的物面表面，“s9”代表第四透镜140的像面表面，依次类推；“sto”代表所述镜头的光阑；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，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，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；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，空格代表当前位置为空气，折射率为1；k值表示拟合圆锥系数。其中，曲率半径为非“pl”，且k值为空格所对应的透镜为玻璃球面透镜。如表1所示，在实施例一中，第三透镜130为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。
[0065]
在上述实施例的基础上，定焦镜头中非球面透镜的非球面满足：
[0066][0067]
其中，z为非球面z向的轴向矢高；r为非球面的高度，即非球面上的点到光轴的距离；c为拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k为拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f分别为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶系数。
[0068]
接下来以一种可行的实施方式，对非球面透镜的非球面中的数据进行说明。
[0069]
表2定焦镜头中非球面系数的设计值
[0070]
surfabcdefs14.0431e-03-1.5870e-041.9809e-066.2418e-08-2.4312e-09/s25.3292e-032.2364e-039.3284e-04-2.3655e-043.1882e-05/s34.0006e-03-1.2798e-031.8506e-04-1.0452e-07-1.9985e-064.5858e-07s41.5947e-02-1.0671e-024.4404e-03-6.6542e-05-6.4827e-041.7526e-04s82.1263e-02-7.9600e-034.8526e-031.0489e-02-1.8728e-027.4359e-03s9-1.7516e-03-2.0986e-03-6.5706e-047.2695e-034.5507e-03-4.8776e-03s10-4.2774e-02-1.0670e-025.4561e-037.9067e-035.9010e-03-5.0658e-03s112.0035e-03-5.1851e-032.8984e-03-1.9382e-04-1.4798e-041.9824e-05s121.0969e-02-3.6946e-039.6646e-04-1.1856e-041.4483e-05-1.9691e-06s13-8.7364e-048.8188e-054.2561e-04-6.4283e-054.1755e-065.9610e-07
[0071]
其中，“4.0431e-03”表示面序号为s1的系数a为4.0431*10-3
，以此类推。
[0072]
进一步的，图2为本发明实施例一中定焦镜头的球差曲线图，如图2所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm)下的球差均在0.12mm以内，不同波长在图中分别以1、2、3、4和5的方式进行标记，其中1、2、3、4和5分别对应0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm的波长。从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的球差很小。
[0073]
图3为本发明实施例一中定焦镜头的场曲曲线图，图3中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中t表示子午，s表示弧失；由图3可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
[0074]
图4为本发明实施例一中定焦镜头的畸变曲线图，图4中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图4可以看出，本实施例提供的定焦镜头的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
[0075]
实施例二
[0076]
图5为本发明实施例二的提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图5所示，本发明实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160；第一透镜110为负光焦度透
镜，第二透镜120为负光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为正光焦度透镜，第五透镜150为负光焦度透镜，第六透镜160为正光焦度透镜；第一透镜110、第二透镜120、第四透镜140和第五透镜150均为塑胶非球面透镜；第三透镜130为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第六透镜160为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
[0077]
其中，各个透镜的光焦度、折射率以及厚度等参数的设置范围与实施例一相同，在此不再赘述。
[0078]
与实施例一中定焦镜头的设置方式不同的是，实施例二中，六个透镜均为塑胶非球面透镜。
[0079]
表3以另一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例二提供的定焦镜头中各透镜的具体设置参数，表3中的定焦镜头对应图5所示的定焦镜头。
[0080]
表3定焦镜头的曲率半径、厚度、折射率和k系数的设计值
[0081]
surf曲率半径厚度折射率k值s112.051.661.540.50s21.611.95
ꢀ‑
0.25s326.280.541.64120.16s43.220.28
ꢀ‑
0.70s54.362.271.640.37s6-7.280.05
ꢀ‑
2.25stopl0.00
ꢀꢀ
s84.462.001.54-2.56s9-2.430.13 1.33s10-3.330.501.645.22s112.230.05
ꢀ‑
21.63s122.152.101.54-27.91s13-2.400.87
ꢀ‑
0.70s14pl0.581.52 s15pl0.31
ꢀꢀ
s16pl1.69
ꢀꢀ
[0082]
其中，“surf”代表面序号，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“s1”代表第一透镜110的物面表面，“s2”代表第一透镜110的像面表面，“s8”代表第四透镜140的物面表面，“s9”代表第四透镜140的像面表面，依次类推；“sto”代表所述镜头的光阑；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，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，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；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，空格代表当前位置为空气，折射率为1；k值表示拟合圆锥系数。从表3可以看出，本发明实施例二提供的定焦镜头中，六个透镜均为塑胶非球面透镜。
[0083]
接下来以一种可行的实施方式，对非球面透镜的非球面中的数据进行说明。
[0084]
表4定焦镜头中非球面系数的设计值
[0085]
surfabcdef
s13.9046e-03-1.5952e-042.0578e-066.9896e-08-1.8542e-09/s23.7335e-032.5796e-037.8496e-04-3.3090e-041.8517e-05/s33.1703e-03-1.4834e-031.2698e-04-1.4971e-05-5.1103e-061.0943e-06s41.6780e-02-1.0226e-024.5544e-03-3.7843e-05-6.4780e-041.6755e-04s56.6578e-042.1106e-051.6950e-053.5680e-054.3385e-053.8662e-05s62.7092e-044.8954e-043.9889e-043.9159e-043.7359e-042.3471e-04s82.0546e-02-7.3093e-035.9411e-031.1337e-02-1.8521e-026.7600e-03s9-1.7484e-03-2.3772e-03-6.9299e-047.4100e-034.7866e-03-4.6056e-03s10-4.1967e-02-1.0442e-025.4854e-038.0116e-036.0607e-03-4.9068e-03s111.4656e-03-5.1866e-032.8988e-03-1.9603e-04-1.4940e-041.9316e-05s121.1253e-02-3.6611e-039.6933e-04-1.1932e-041.4075e-05-2.0289e-06s13-9.4196e-049.6909e-054.2892e-04-6.4561e-053.8939e-065.0658e-07
[0086]
其中，“3.9046e-03”表示面序号为s1的系数a为3.9046*10-3
，以此类推。
[0087]
进一步的，图6为本发明实施例二中定焦镜头的球差曲线图，如图6所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm)下的球差均在0.16mm以内，不同波长在图中分别以1、2、3、4和5的方式进行标记，其中1、2、3、4和5分别对应0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm的波长。从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的球差很小。
[0088]
图7为本发明实施例二中定焦镜头的场曲曲线图，图7中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中t表示子午，s表示弧失；由图7可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
[0089]
图8为本发明实施例一中定焦镜头的畸变曲线图，图8中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图8可以看出，本实施例提供的定焦镜头的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
[0090]
实施例三
[0091]
图9为本发明实施例三的提供的一种定焦镜头的结构示意图，如图9所示，本发明实施例三提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160；第一透镜110为负光焦度透镜，第二透镜120为负光焦度透镜，第三透镜130为正光焦度透镜，第四透镜140为正光焦度透镜，第五透镜150为负光焦度透镜，第六透镜160为正光焦度透镜；第一透镜110、第二透镜120、第四透镜140和第五透镜150均为塑胶非球面透镜；第三透镜130为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第六透镜160为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。
[0092]
其中，各个透镜的光焦度、折射率以及厚度等参数的设置范围与实施例一相同，在此不再赘述。
[0093]
与实施例一中定焦镜头的设置方式不同的是，实施例三中，第六透镜160为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。
[0094]
表5以另一种可行的实施方式，详细说明了本发明实施例三提供的定焦镜头中各透镜的具体设置参数，表5中的定焦镜头对应图9所示的定焦镜头。
[0095]
表5定焦镜头的曲率半径、厚度、折射率和k系数的设计值
[0096]
surf曲率半径厚度折射率k值s118.431.381.54-1.31s21.501.91
ꢀ‑
0.26s322.360.541.64162.82s43.220.20
ꢀ‑
0.47s54.362.441.64-0.13s6-7.680.05
ꢀ‑
3.76stopl0
ꢀꢀ
s84.462.611.54-0.26s9-2.370.07 1.54s10-3.280.401.645.28s1117.290.05
ꢀ‑
110.37s128.781.791.52 s13-3.490.21
ꢀꢀ
s14pl0.581.52 s15pl0.31
ꢀꢀ
s16pl2.51
ꢀꢀ
[0097]
其中，“surf”代表面序号，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“s1”代表第一透镜110的物面表面，“s2”代表第一透镜110的像面表面，“s8”代表第四透镜140的物面表面，“s9”代表第四透镜140的像面表面，依次类推；“sto”代表所述镜头的光阑；曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，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，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)；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，空格代表当前位置为空气，折射率为1；k值表示拟合圆锥系数。从表5可以看出，本发明实施例三提供的定焦镜头中，第六透镜160为玻璃球面透镜，其余透镜为塑胶非球面透镜。
[0098]
接下来以一种可行的实施方式，对非球面透镜的非球面中的数据进行说明。
[0099]
表6定焦镜头中非球面系数的设计值
[0100]
surfabcdefs14.4037e-03-1.5204e-042.3003e-068.0251e-08-1.3888e-09/s2-1.1467e-028.8480e-049.0692e-04-2.7928e-049.6043e-06/s34.2345e-03-1.2199e-031.8817e-04-1.6253e-05-1.7333e-05-9.3862e-06s41.7853e-02-1.0382e-024.3245e-03-1.1847e-04-6.3314e-042.3497e-04s5-3.3571e-043.0236e-043.2902e-042.4814e-041.5475e-049.0176e-05s61.1094e-036.4203e-031.2259e-021.9319e-028.6126e-03-2.8409e-02s82.3623e-02-3.1030e-031.0626e-021.5656e-02-1.3914e-024.5380e-03s9-1.1094e-02-4.0540e-03-2.5319e-047.7296e-034.6631e-03-5.0045e-03s10-3.8054e-02-1.1397e-023.6622e-036.9959e-035.9049e-03-4.5389e-03s111.0022e-03-4.8946e-033.0426e-03-1.6142e-04-1.4716e-041.5987e-05
[0101]
其中，“4.4037e-03”表示面序号为s1的系数a为4.4037*10-3
，以此类推。
[0102]
进一步的，图10为本发明实施例三中定焦镜头的球差曲线图，如图10所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm)下的轴向像差均在0.09mm以内，不同波长在图中分别以1、2、3、4和5的方式进行标记，其中1、2、3、4和5分别对应0.436μm、0.487μm、0.545μm、0.587μm和0.656μm的波长。从图中可以知道，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的球差很小。
[0103]
图11为本发明实施例三中定焦镜头的场曲曲线图，图11中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中t表示子午，s表示弧失；由图11可以看出，本实施例提供的定焦镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小。
[0104]
图12为本发明实施例三中定焦镜头的畸变曲线图，图12中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图12可以看出，本实施例提供的定焦镜头的畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。
[0105]
综上，本技术提供的定焦镜头，采用玻塑混合的镜片搭配实现低成本、高性能的特点，可以满足-30℃～70℃的使用条件，同时拥有广角低畸变的优点，dfov》120
°
，且总长小于15.1mm，最大可以匹配1/2.7
″
、像素达到4k的芯片，可以有效解决现有视频会议所用镜头体积大角度小的问题。
[0106]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种定焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第一透镜为负光焦度透镜，所述第二透镜为负光焦度透镜，所述第三透镜为正光焦度透镜，所述第四透镜为正光焦度透镜，所述第五透镜为负光焦度透镜，所述第六透镜为正光焦度透镜；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均为塑胶非球面透镜；所述第三透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；所述第六透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。2.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，透镜邻近所述物面一侧的表面为物方表面，透镜邻近所述像面一侧的表面为像方表面；所述第一透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第一透镜的像方表面朝向所述像面凹陷；所述第二透镜的物方表面朝向所述物面凹陷，所述第二透镜的像方表面朝向所述像面凹陷，或者，所述第二透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第二透镜的像方表面朝向所述像面凹陷；所述第三透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第三透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第四透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第四透镜的像方表面朝向所述像面凸起；所述第五透镜的物方表面朝向所述物面凹陷，所述第五透镜的像方表面朝向所述像面凹陷；所述第六透镜的物方表面朝向所述物面凸起，所述第六透镜的像方表面朝向所述像面凸起。3.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的光焦度为所述第一透镜的光焦度为所述第二透镜的光焦度为所述第三透镜的光焦度为所述第四透镜的光焦度为所述第五透镜的光焦度为其中：4.根据权利要求3所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为nd1，所述第二透镜的折射率为nd2，所述第三透镜的折射率为nd3，所述第六透镜的折射率为nd6，所述第六透镜的光焦度为其中：nd1>1.4，1.4≤nd2≤1.7，nd3>1.4，5.根据权利要求3所述的定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜的厚度为d1，其中：6.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头的对角视场角为dfov，其中：dfov>120
°
。7.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，沿光轴方向，所述第一透镜的物侧面
至像面的距离为ttl，其中：ttl＜15.1mm。8.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述定焦镜头还包括光阑，所述光阑设置于所述第三透镜和所述第四透镜之间的光路中。9.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，所述塑胶非球面透镜的非球面满足：其中，z表示非球面z向的轴向矢高；r表示非球面上的点到光轴的距离；c表示拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k表示拟合圆锥系数；a、b、c、d、e、f分别表示非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶系数。

技术总结
本发明实施例公开了一种定焦镜头，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；第一透镜为负光焦度透镜，第二透镜为负光焦度透镜，第三透镜为正光焦度透镜，第四透镜为正光焦度透镜，第五透镜为负光焦度透镜，第六透镜为正光焦度透镜；第一透镜、第二透镜、第四透镜和第五透镜均为塑胶非球面透镜；第三透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜；第六透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。本发明实施例的技术方案可以在保证成像质量的同时，增大镜头的角度，减小镜头的长度。减小镜头的长度。减小镜头的长度。


技术研发人员：李泽民 张占军 封文轩 张登全
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：2021.12.14
技术公布日：2022/3/8