CN216013794U

CN216013794U - 一种定焦镜头

Info

Publication number: CN216013794U
Application number: CN202122181957.9U
Authority: CN
Inventors: 李泽民; 张占军; 封文轩
Original assignee: Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Priority date: 2021-09-09
Filing date: 2021-09-09
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2031-09-09

Abstract

本实用新型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、第六透镜、第七透镜和第八透镜；第一透镜具有负光焦度，第二透镜具有负光焦度，第三透镜具有正光焦度，第四透镜具有正光焦度，第五透镜具有负光焦度，第六透镜具有正光焦度，第七透镜具有正光焦度或者负光焦度，第八透镜具有负光焦度；第二透镜、第七透镜和第八透镜均为塑胶非球面透镜，第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均为玻璃球面透镜，第一透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。本实用新型提供的定焦镜头，在监控物距较远且环境亮度较低的物体时，提高了图像质量的同时，还降低了镜头体积和成本。

Description

一种定焦镜头

技术领域

本实用新型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

随着科技的进步，安防行业内对镜头各方面性能提出了更高要求。一般摄像机在拍摄物体较远的环境只能使用通光较小的长焦距定焦镜头或者通光较大的变焦长焦镜头，这样在监控物距较远且环境亮度较低的物体时，采用长焦距定焦镜头拍照会出现拍照亮度不够、照片噪点很多、图像质量很差等问题；采用变焦长焦镜头拍照会存在摄像机体积很大、镜头成本很高等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种定焦镜头，以在监控物距较远且环境亮度较低的物体时，提高图像质量的同时，降低镜头体积和成本。

本实用新型实施例提供了一种定焦镜头，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、第六透镜、第七透镜和第八透镜；

所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜具有负光焦度，所述第六透镜具有正光焦度，所述第七透镜具有正光焦度或者负光焦度，所述第八透镜具有负光焦度；

所述第二透镜、所述第七透镜和所述第八透镜均为塑胶非球面透镜，所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为玻璃球面透镜，所述第一透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。

可选的，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜形成三胶合透镜。

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凸面；

所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凹面；

所述第六透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的像侧面为凸面或者凹面；

所述第七透镜的物侧面为凸面或凹面，所述第七透镜的像侧面为凸面；

所述第八透镜的物侧面为凸面，所述第八透镜的像侧面为凹面。

可选的，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

其中，

可选的，所述第一透镜的光焦度为

所述第一透镜的厚度为D1，其中，

可选的，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，其中，Nd1＞1.5，1.5≤Nd2≤1.7，Nd3＞1.4。

可选的，所述第七透镜的折射率为Nd7，所述第八透镜的折射率为Nd8，其中，|Nd7-Nd8|＜0.2。

可选的，所述第四透镜的色散系数为Vd4，所述第五透镜的色散系数为Vd5，所述第六透镜的色散系数为Vd6，其中，|Vd4-Vd5|＞10，|Vd6-Vd5|＞10。

可选的，所述定焦镜头的光圈数F满足F＜1.11。

可选的，所述定焦镜头还包括光阑；

所述光阑位于所述第三透镜与所述第四透镜之间的光路中。

本实用新型实施例提供的定焦镜头，通过合理设置透镜的定焦镜头的中的透镜数量、各透镜的光焦度以及各个透镜的材质，保证定焦镜头在较小光圈数的前提下，满足超大通光量，实现物距较远且环境亮度较低条件下的监控需求；同时光路总长较短，从而保证镜头整体的体积较小。通过采用玻璃透镜与塑胶透镜混合搭配的方式，确保定焦镜头的光学性能的同时有效地控制了定焦镜头的成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的轴向像差曲线图；

图3为本实用新型实施例一提供的场曲曲线图；

图4为本实用新型实施例一提供的畸变曲线图；

图5为本实用新型实施例一提供的色差曲线图；

图6为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的结构示意图；

图7为本实用新型实施例二提供的轴向像差曲线图；

图8为本实用新型实施例二提供的场曲曲线图；

图9为本实用新型实施例二提供的畸变曲线图；

图10为本实用新型实施例二提供的色差曲线图；

图11为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的结构示意图；

图12为本实用新型实施例三提供的轴向像差曲线图；

图13为本实用新型实施例三提供的场曲曲线图；

图14为本实用新型实施例三提供的畸变曲线图；

图15为本实用新型实施例三提供的色差曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的定焦镜头的结构示意图，如图1所示，本实用新型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、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180。第一透镜110具有负光焦度，第二透镜120具有负光焦度，第三透镜130具有正光焦度，第四透镜140具有正光焦度，第五透镜150具有负光焦度，第六透镜160具有正光焦度，第七透镜170具有正光焦度或者负光焦度，第八透镜180具有负光焦度。第二透镜120、第七透镜170和第八透镜180均为塑胶非球面透镜，第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160均为玻璃球面透镜，第一透镜110为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。

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***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***(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，通过设置第一透镜110具有负光焦度，用于压缩光线入射口径；第二透镜120具有负光焦度，用于矫正场曲；第三透镜130具有正光焦度，用于矫正球差；第四透镜140具有正光焦度，第五透镜150具有负光焦度，第六透镜160具有正光焦度，用于矫正初级色差及高级色差；第七透镜170具有正光焦度或者负光焦度，第八透镜180具有负光焦度，用于矫正高低温并从设计上增大镜头光圈。

通过合理分配各透镜的光焦度，使成像***球差和场曲较小的同时，保证轴上和离轴视场像质。通过以上透镜组成的光学***，光路总长较短，从而保证镜头整体的体积较小。

进一步的，第二透镜120、第七透镜170和第八透镜180均为塑胶非球面透镜，第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160均为玻璃球面透镜，第一透镜110为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜，其中，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，本实用新型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，本实用新型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。

综上所述，通过合理设置透镜的定焦镜头的中的透镜数量、各透镜的光焦度以及各个透镜的材质，保证定焦镜头在较小光圈数的前提下，满足超大通光量，实现物距较远且环境亮度较低条件下的监控需求；同时保证定焦镜头在-40～80℃环境下使用解像力满足成像要求，保证镜头在夜间环境下的成像能力，实现像质在不同条件下的一致性。

作为一种可行的实施方式，如图1所示，第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160形成三胶合透镜。

其中，通过采用三胶合透镜可有效减小第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160之间的空气间隔，从而减小镜头总长。此外，胶合透镜可用于最大限度地减少色差或消除色差，使得定焦镜头的各种像差可得到充分校正，在结构紧凑的前提下，可提高分辨率，优化畸变等光学性能；并可减少镜片间反射引起光量损失，提升照度，从而改善像质、提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可减少两个镜片之间的组立部件，简化镜头制造过程中的装配程序，降低成本，并降低镜片单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。

需要说明的是，第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160之间可通过隔圈承靠形成三胶合透镜，工艺较为简单；在其他实施例中，第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160之间还可通过胶水粘接在一起，以形成三胶合透镜，本实用新型实施例对此不作限定。

作为一种可行的实施方式，如图1所示，第一透镜110的物侧面为凸面，第一透镜110的像侧面为凹面；第二透镜120的物侧面为凹面，第二透镜120的像侧面为凸面；第三透镜130的物侧面为凸面，第三透镜130的像侧面为凸面；第四透镜140的物侧面为凸面；第五透镜150的物侧面为凹面，第五透镜150的像侧面为凹面；第六透镜160的物侧面为凸面，第六透镜160的像侧面为凸面或者凹面；第七透镜170的物侧面为凸面或凹面，第七透镜170的像侧面为凸面；第八透镜180的物侧面为凸面，第八透镜180的像侧面为凹面。

其中，通过合理设置各个透镜的面型，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，提高镜头集成度。

作为一种可行的实施方式，本实用新型实施例提供的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

其中，

具体的，第一透镜110的光焦度

满足

以更好的压缩光线入射口径。第二透镜120的光焦度

满足

以更好的矫正场曲。第三透镜130的光焦度

满足

以更好的矫正球差。

在本实施例中，通过合理分配各透镜的焦距，使成像***球差和场曲较小的同时，提高轴上和离轴视场像质。

作为一种可行的实施方式，第一透镜110的光焦度为

第一透镜110的厚度为D1，其中，

其中，通过设置第一透镜110的光焦度

和第一透镜110的厚度D1满足

有助于合理控制定焦镜头的光线入射口径，从而达到更好的成像效果。

作为一种可行的实施方式，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，其中，Nd1＞1.5，1.5≤Nd2≤1.7，Nd3＞1.4。

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。

在本实施例中，通过搭配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，还有利于实现较高的像素分辨率与较大的光圈。

作为一种可行的实施方式，第七透镜170的折射率为Nd7，第八透镜180的折射率为Nd8，其中，|Nd7-Nd8|＜0.2。

其中，通过搭配设置第七透镜170和第八透镜180的折射率，有利于更好的矫正高低温像差并进一步增大镜头光圈。

作为一种可行的实施方式，第四透镜140的色散系数为Vd4，第五透镜150的色散系数为Vd5，第六透镜160的色散系数为Vd6，其中，|Vd4-Vd5|＞10，|Vd6-Vd5|＞10。

其中，色散系数是衡量镜片成像品质的重要指标，通常用阿贝数表示，所以色散系数也叫阿贝数。阿贝数是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的色散越轻微，阿贝数越大。

在本实施例中，通过搭配设置定焦镜头中各透镜的阿贝数，有利于实现定焦镜头的小型化设计；同时，还有利于实现较高的像素分辨率与较大的光圈。

作为一种可行的实施方式，本实用新型实施例提供的定焦镜头的光圈数F满足F＜1.11。

其中，本实用新型实施例提供的定焦镜头为一种大光圈定焦镜头，光圈数F小于1.11，满足超大通光量，适用于低照度条件下的监控需求。

作为一种可行的实施方式，如图1所示，本实用新型实施例提供的定焦镜头还包括光阑190，光阑190位于第三透镜130与第四透镜140之间的光路中。

其中，通过将光阑190设置在第三透镜130与第四透镜140之间的光路中，可以调节光束的传播方向，调整光线入射角，有利于提高成像质量。

作为一种可行的实施方式，如图1所示，本实用新型实施例提供的定焦镜头还包括滤光片200，滤光片200设置在第八透镜180的像侧面一侧。

其中，通过在第八透镜180的像侧面一侧设置滤光片200，滤除不需要的杂散光，可提高定焦镜头的像质，例如，通过滤光片200在白天滤除红外光来提高定焦镜头的成像质量。

示例性的，表1以一种可行的实施方式，详细说明了本实用新型实施例一提供的定焦镜头中各个透镜的具体设置参数，表1中的定焦镜头对应图1所述的定焦镜头。

表1 定焦镜头的光学参数的一种设计值

其中，表1中的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的物侧面，“S2”代表第一透镜110的像侧面，依次类推；“STO”代表光阑190；“IMA”代表像面；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；“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，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小；曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

非球面圆锥系数可用以下非球面表面形状方程z进行限定，但不仅限于以下表示方法：

其中，z为非球面Z向的轴向矢高；r为非球面的高度；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-F为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶项系数，其中，z和r的单位均为mm。

示例性的，表2以一种可行的实施方式详细说明了本实施例一中各透镜的非球面系数。

表2 定焦镜头中非球面系数的一种设计值

S1

S2

S3

S4

S12

S13

S14

S15

A4

-2.89871E-07

2.28985E-07

-2.22416E-04

-4.79493E-05

7.15741E-04

-1.18411E-03

-5.81443E-03

-8.27807E-04

A6

-9.45016E-09

8.06532E-09

1.60667E-05

7.70738E-06

-8.02179E-05

1.17828E-04

1.83112E-04

-4.50551E-06

A8

-3.43469E-10

3.55224E-10

-1.09148E-06

-3.40885E-07

7.19540E-06

-6.04035E-06

-7.90219E-06

-4.93320E-06

A10

-1.22710E-11

1.65977E-11

2.54468E-08

7.45485E-09

-3.90198E-07

1.61114E-07

3.47201E-08

2.11523E-07

A12

-4.20950E-13

7.90075E-13

2.19739E-10

1.73261E-11

1.04205E-08

-3.58641E-09

2.77375E-09

-1.70283E-09

A14

-9.57296E-12

-1.03022E-12

-1.39825E-10

3.22712E-11

-1.62519E-11

-2.92333E-11

其中，-2.89871E-07表示面序号为S1的4阶项系数A4为-2.89871*10^-7，依此类推。

进一步的，图2为本实用新型实施例一提供的轴向像差曲线图，如图2所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)下的相差均在0.06mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向像差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头能够较好地校正像差。

图3为本实用新型实施例一提供的场曲曲线图，如图3所示，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。

图4为本实用新型实施例一提供的畸变曲线图，如图4所示，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，本实用新型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。

图5为本实用新型实施例一提供的色差曲线图，如图5所示，垂直方向表示视场角的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的视场半径；水平方向为以0.546μm为基准子午范围的偏移量，单位微米(μm)。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长，单位微米(μm)，由图5可以看出，垂轴色差可控制在(-6μm，4μm)范围内。

实施例二

图6为本实用新型实施例二提供的定焦镜头的结构示意图，如图6所示，本实用新型实施例二提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180，其中，光阑190设置在第三透镜130和第四透镜140之间的光路中。表3示出了实施例二提供的定焦镜头中各透镜的具体设置参数。

表3 定焦镜头的光学参数的一种设计值

面序号	曲率半径	厚度	折射率	K值
					S1	6.23	2.83	1.54	-0.95
S2	3.72	3.65		-1.03
					S3	-8.88	1.14	1.63	-4.83
S4	-11.90	0.34		-4.98
					S5	22.21	2.25	1.74
S6	-16.77	0.04
					STO	PL	3.41
S8	17.08	2.60	1.49
					S9	-11.33	0.78	1.64
S10	6.72	1.88	1.74
					S11	16.51	0.11
S12	18.36	5.04	1.54	4.30
					S13	-5.47	0.05		-8.99
S14	5.94	1.50	1.63	-2.15
					S15	3.41	2.31		-4.13
S16	PL	0.92	1.52
					S17	PL	1.63
IMA	PL

其中，表3中的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的物侧面，“S2”代表第一透镜110的像侧面，依次类推；“STO”代表光阑190；“IMA”代表像面；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；“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，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小；曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

示例性的，表4以一种可行的实施方式详细说明了本实施例二中各透镜的非球面系数。

表4 定焦镜头中非球面系数的一种设计值

S1

S2

S3

S4

S12

S13

S14

S15

A4

-2.88420E-04

-9.29666E-05

-6.07171E-05

3.31207E-04

8.84279E-04

-1.13758E-04

-8.24422E-04

-3.63988E-04

A6

-1.34467E-05

-3.84773E-05

-5.96847E-06

-7.47557E-06

-9.04370E-06

2.98547E-05

-2.03617E-05

6.43304E-05

A8

1.22190E-07

5.52040E-07

9.19241E-08

1.47505E-07

-1.37813E-07

-1.89514E-06

1.50293E-06

-9.56387E-06

A10

4.62758E-09

3.05438E-08

-2.78074E-09

3.87865E-09

6.75095E-09

5.25452E-08

-3.10674E-07

1.96757E-07

A12

-1.15696E-10

-1.04763E-09

1.24354E-09

1.98518E-10

1.74168E-10

-6.13133E-10

1.04352E-08

3.41364E-09

A14

9.12681E-13

1.92763E-11

-4.02937E-11

-1.33261E-11

0.00000E+00

其中，-2.88420E-04表示面序号为S1的4阶项系数A4为-2.88420*10^-4，依此类推。

进一步的，图7为本实用新型实施例二提供的轴向像差曲线图，如图7所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)下的相差均在0.16mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向像差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头能够较好地校正像差。

图8为本实用新型实施例二提供的场曲曲线图，如图8所示，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8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。

图9为本实用新型实施例二提供的畸变曲线图，如图9所示，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9可以看出，本实用新型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。

图10为本实用新型实施例二提供的色差曲线图，如图10所示，垂直方向表示视场角的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的视场半径；水平方向为以0.546μm为基准子午范围的偏移量，单位微米(μm)。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长，单位微米(μm)，由图10可以看出，垂轴色差可控制在(-1μm，3μm)范围内。

实施例三

图11为本实用新型实施例三提供的定焦镜头的结构示意图，如图11所示，本实用新型实施例三提供的定焦镜头包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180，其中，光阑190设置在第三透镜130和第四透镜140之间的光路中。表5示出了实施例三提供的定焦镜头中各透镜的具体设置参数。

表5 定焦镜头的光学参数的一种设计值

其中，表5中的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的物侧面，“S2”代表第一透镜110的像侧面，依次类推；“STO”代表光阑190；“IMA”代表像面；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；“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，空格代表当前位置为空气，折射率为1；K值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小；曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

示例性的，表6以一种可行的实施方式详细说明了本实施例三中各透镜的非球面系数。

表6 定焦镜头中非球面系数的一种设计值

S1

S2

S3

S4

S12

S13

S14

S15

A4

-5.34891E-04

-2.06465E-04

-9.07182E-05

1.16056E-04

1.65281E-03

-1.14112E-04

-4.92048E-03

-2.05291E-03

A6

-1.62233E-05

-3.11181E-05

-9.59780E-06

-4.41906E-06

-6.03377E-05

7.65326E-06

-3.51444E-05

-8.57804E-05

A8

3.09266E-07

5.11846E-07

-4.39443E-07

-6.63023E-08

9.65862E-07

-1.57591E-06

-1.86780E-06

-1.75748E-06

A10

4.37994E-09

1.69216E-08

-2.77238E-08

-6.66634E-09

-3.51460E-09

6.96529E-08

-3.17725E-07

3.15814E-07

A12

-1.24840E-10

-1.38224E-09

7.72347E-10

8.79135E-11

-6.95942E-10

-5.46774E-09

2.04753E-08

-8.33910E-09

A14

2.83108E-12

4.92555E-11

-6.23640E-12

5.00446E-12

-8.85040E-11

7.59505E-11

-4.97462E-10

2.43036E-11

其中，-5.34891E-04表示面序号为S1的4阶项系数A4为-5.34891*10^-4，依此类推。

进一步的，图12为本实用新型实施例三提供的轴向像差曲线图，如图12所示，该定焦镜头在不同波长(0.436μm、0.487μm、0.546μm、0.587μm和0.656μm)下的相差均在0.02mm以内，不同波长曲线相对较集中，说明该定焦镜头的轴向像差很小，从而可知，本实用新型实施例提供的定焦镜头能够较好地校正像差。

图13为本实用新型实施例三提供的场曲曲线图，如图13所示，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13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。

图14为本实用新型实施例三提供的畸变曲线图，如图14所示，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14可以看出，本实用新型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。

图15为本实用新型实施例三提供的色差曲线图，如图15所示，垂直方向表示视场角的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的视场半径；水平方向为以0.546μm为基准子午范围的偏移量，单位微米(μm)。图中曲线上的数字表示了该曲线表示的波长，单位微米(μm)，由图10可以看出，垂轴色差可控制在(-3μm，5μm)范围内。

本实用新型实施例提供的定焦镜头，通过合理设置定焦镜头中的透镜数量、各透镜的材质、光焦度、折射率和阿贝数等，满足光圈F≤1.11，最大可以匹配1/1.8″超大靶面传感芯片，同时拥有大靶面高像素的优势，且镜头总长小于31mm，采用玻璃镜片和塑胶镜片组合的方法实现低成本、高性能的特点，可以满足-40℃-80℃的使用条件，实现可搭配日夜全彩摄像机使用的定焦镜头。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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、相互组合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。