阅读说明：本技术 一种大孔径玻塑混合变焦镜头 (Large-aperture glass-plastic hybrid zoom lens ) 是由 姜月 高屹东 于 2018-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种大孔径玻塑混合变焦镜头,包括补偿组和变倍组,补偿组的总光焦度为负,变倍组的总光焦度为正,通过改变补偿组和变倍组之间的间隔来实现变焦；补偿组包括沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一透镜、双凹负光焦度的第二透镜,凸凹负光焦度的第三透镜,凸凹正光焦度的第四透镜；变倍组包括沿光线入射方向依次设置的双凸正光焦度的第五透镜,双凹负光焦度的第六透镜,凸凹正光焦度的第七透镜,双凸正光焦度的第八透镜,双凸正光焦度的第九透镜,凸凹负光焦度的第十透镜；通过使用玻璃球面和塑胶非球面混合结构,合理分配光焦度,实现本发明在-40℃～85℃的高低温环境下不离焦的优良性能,实现了大光圈和低成本的兼顾。(The invention provides a large-aperture glass-plastic hybrid zoom lens which comprises a compensation group and a zoom group, wherein the total focal power of the compensation group is negative, the total focal power of the zoom group is positive, and zooming is realized by changing the interval between the compensation group and the zoom group; the compensation group comprises a first lens with convex-concave negative focal power, a second lens with double-concave negative focal power, a third lens with convex-concave negative focal power and a fourth lens with convex-concave positive focal power which are sequentially arranged along the incident direction of light; the zoom group comprises a fifth lens with double convex positive focal power, a sixth lens with double concave negative focal power, a seventh lens with convex-concave positive focal power, an eighth lens with double convex positive focal power, a ninth lens with double convex positive focal power and a tenth lens with convex-concave negative focal power which are sequentially arranged along the light incidence direction; by using a mixed structure of a glass spherical surface and a plastic non-spherical surface, the focal power is reasonably distributed, the excellent performance of the invention of not defocusing under the high and low temperature environment of-40-85 ℃ is realized, and the consideration of large aperture and low cost is realized.)

一种大孔径玻塑混合变焦镜头

技术领域

本发明涉及安防智能监控和人工智能领域，尤其涉及一种大孔径玻塑混合变焦镜头。

背景技术

由于视频监控正在快速普及，众多的视频监控应用迫切需要一种用户非配合状态下的快速身份识别技术，以求快速确认人员身份，实现智能预警。人脸识别技术无疑是最佳的选择，采用快速人脸检测技术可以从监控视频图像中实时查找人脸，并与人脸数据库进行实时比对，从而实现快速身份识别。

人脸识别的第一步，就是图像采集，图像采集离不开镜头，一部大孔径的变焦镜头就显得尤为重要。同时，传统的变焦镜头，一般采用全玻璃结构，少数使用玻璃非球面，造成镜头重量和体积庞大，在浪费人力物力的同时，使用更不方便。

本发明使用玻塑混合结构，克服资源浪费的同时，实现大光圈变焦，可应对在各种距离各种环境下的拍摄任务，尤其突发环境恶略、外部补光不足的情况下，能够拍摄出高清画质。值得说明的是，在-40℃～85℃的高低温环境下仍然能保持其优良性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种大光圈玻塑混合变焦镜头，使用玻塑混合结构，克服资源浪费的同时，实现大光圈变焦，可应对在各种距离各种环境下的拍摄任务，尤其突发环境恶略、外部补光不足的情况下，能够拍摄出高清画质。尤其在-40℃～85℃的高低温环境下仍然能保持其优良性能。

一种大孔径玻塑混合变焦镜头，包括沿入射光方向的补偿组和变倍组，及补偿组和变倍组之间的光阑，所述补偿组的总光焦度为负，变倍组的总光焦度为正，通过改变补偿组和变倍组之间的间隔来实现变焦，所述补偿组焦距与变倍组焦距满足0.7<|f_c/f_b|<1.5，其中，f_c为补偿组焦距，f_b为变倍组焦距。

如上所述的变焦镜头，所述补偿组包括沿光线入射方向分别设置的凸凹负光焦度的第一透镜、双凹负光焦度的第二透镜，凸凹负光焦度的第三透镜，凸凹正光焦度的第四透镜；所述变倍组包括沿光线入射方向依次设置的双胶合的双凸正光焦度的第五透镜和双凹负光焦度的第六透镜，凸凹正光焦度的第七透镜，双凸正光焦度的第八透镜，双凸正光焦度的第九透镜，凸凹负光焦度的第十透镜。

如上所述的变焦镜头，所述补偿组的所述第二和第四透镜的折射率阿贝数比值分别满足：

0.01<n₂/v₂<0.03，

0.05<n₄/v₄<0.07，

其中，“n”是折射率，“v”是阿贝数，角标代表透镜序号。

通过正负透镜折射率阿贝数的合理配合，实现系统色差的矫正。

如上所述的变焦镜头，所述第五至第十透镜与变倍组的焦距满足：

0.8<|f₅/f_b|<1.8，

1.3<|f₆/f_b|<2.3，

1.5<|f₇/f_b|<2.5，

1.4<|f₈/f_b|<2.4，

0.8<|f₉/f_b|<1.8，

1.5<|f₁₀/f_b|<2.5，

其中“f”为透镜焦距，角标代表透镜序号。

可以看出，本发明的光学系统的光焦度分配合理，在实现完美的成像效果的同时，也保证了公差的良好性，发明人也通过大量实验发现，在上述范围区间以外的光焦度组合，不能达到很好的成像效果及公差性。

如上所述的变焦镜头，所述第七透镜，第九透镜和第十透镜为塑料非球面透镜。

如上所述的变焦镜头，所述三枚塑胶非球面为第七透镜，第九透镜和第十透镜，本发明主要通过控制3枚塑胶非球面透镜的两枚正透镜的焦距的积除以一枚负透镜的焦距的值，有效的保证本发明能在-40℃～85℃的温度变化内不离焦。即所述第七透镜，第九透镜和第十透镜的焦距满足

如上所述的变焦镜头，所述第七透镜，第九透镜和第十透镜的非球面形状均满足方程：

上式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同)，k为圆锥二次曲线系数，当k＜-1时面形曲线为双曲线，k＝-1时为抛物线，-1＜k＜0时为椭圆，k＝0时为圆形，k＞0时为扁圆形，α₁至α₈分别表示各径向坐标所对应的系数，通过以上参数精确设定透镜前后两面非球面的面型尺寸，其非球面相关参数列于下表：

如上所述的变焦镜头，所述第一透镜至所述第十透镜的焦距和折射率满足以下条件：

如上所述的变焦镜头，变焦镜头的焦距为5mm～10mm。

如上所述的变焦镜头的光圈为0.95～1.2。

附图说明

图1是本发明处于广角端的光学结构示意图。

图2是本发明处于望远端的光学结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。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内容。

如图1和图2，本发明包括沿入射光方向的补偿组和变倍组，及补偿组和变倍组之间的光阑，所述补偿组的总光焦度为负，变倍组的总光焦度为正，通过改变补偿组和变倍组之间的间隔来实现变焦，所述补偿组焦距与变倍组焦距满足0.7<|f_c/f_b|<1.5，其中，f_c为补偿组焦距，f_b为变倍组焦距。

如上所述的变焦镜头，所述补偿组包括沿光线入射方向分别设置的凸凹负光焦度的第一透镜、双凹负光焦度的第二透镜，凸凹负光焦度的第三透镜，凸凹正光焦度的第四透镜；所述变倍组包括沿光线入射方向依次设置的双胶合的双凸正光焦度的第五透镜和双凹负光焦度的第六透镜，凸凹正光焦度的第七透镜，双凸正光焦度的第八透镜，双凸正光焦度的第九透镜，凸凹负光焦度的第十透镜。通过双胶合与非球面的结合，合理的平衡了系统的色差，缩短了镜头的光学总长，同时使得镜头具有较高的成像性能。

如上所述的变焦镜头，所述第一透镜至所述第二透镜的轴向距离为5.27mm,所述第二透镜至所述第三透镜的轴向距离为1.56mm,所述第三透镜至所述第四透镜的轴向距离为0.33mm，所述第四透镜至所述光阑的轴向距离为17.39mm,所述光阑至所述双胶合的第五透镜的轴向距离为5.72mm，所述双胶合的第六透镜至所述第七透镜的轴向距离为2.04mm,所述第七透镜至所述第八透镜的轴向距离为1.28mm,所述第八透镜至所述第九透镜的轴向距离为0.71mm，所述第九透镜至所述第十透镜的轴向距离为0.68mm。

如上所述的变焦镜头，所述第一透镜至所述第十透镜的焦距、折射率和曲率半径满足以下条件：

如上所述的变焦镜头，所述补偿组的所述第二和第四透镜的折射率阿贝数比值分别满足：

0.01<n₂/v₂<0.03，

0.05<n₄/v₄<0.07，

其中，“n”是折射率，“v”是阿贝数，角标代表透镜序号。

如上所述的变焦镜头，所述第五至第十透镜与变倍组的焦距满足：

0.8<|f₅/f_b|<1.8，

1.3<|f₆/f_b|<2.3，

1.5<|f₇/f_b|<2.5，

1.4<|f₈/f_b|<2.4，

0.8<|f₉/f_b|<1.8，

1.5<|f₁₀/f_b|<2.5，

其中“f”为透镜焦距。

如上所述的变焦镜头，所述第七透镜，第九透镜和第十透镜为塑料非球面透镜。

如上所述的变焦镜头，所述三枚塑胶非球面为第七透镜，第九透镜和第十透镜，本发明主要通过控制3枚塑胶非球面透镜的两枚正透镜的焦距的积除以一枚负透镜的焦距的值，有效的保证本发明能在-40℃～85℃的温度变化内不离焦。即所述第七透镜，第九透镜和第十透镜的焦距满足

如上所述的变焦镜头，所述第七透镜，第九透镜和第十透镜的非球面形状均满足方程：

上式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同)，k为圆锥二次曲线系数，α₁至α₈分别表示各径向坐标所对应的系数，通过以上参数精确设定透镜前后两面非球面的面型尺寸，其非球面相关参数列于下表：

如上所述的变焦镜头的光学总长为65mm。

如上所述的变焦镜头的焦距为5mm～10mm。

如上所述的变焦镜头的光圈为0.95～1.2。

实践证明，本发明在-40℃～85℃的高低温环境下不跑焦，镜头性能保持优良。

总之，本发明提供的大孔径玻塑混合变焦镜头，采用玻塑混合结构，有效的缩短了2组元变焦镜头的光学总长和体积，克服资源浪费的同时，实现大光圈变焦，可应对在各种距离各种环境下的拍摄任务，尤其突发环境恶略、外部补光不足的情况下，能够拍摄出高清画质。最重要的是，在-40℃～85℃的高低温环境下仍然能保持其优良性能。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。