一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種成像光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)的高低溫、紅外共 焦、高像素、低成本、大光圈、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前監(jiān)控所用鏡頭普遍存在這樣的缺點(diǎn)：鏡頭高低溫，紅外不共焦，成本高，光圈 小，畸變大，體積大等?，F(xiàn)在只有少數(shù)鏡頭，在犧牲其它方面的情況下改善某個方面，比如為 了實(shí)現(xiàn)高低溫、紅外共焦及高像素，就使用了較多數(shù)量的玻璃球面鏡片或玻璃非球面鏡片， 提高了成本，不能滿足消費(fèi)者低成本的需求。
[0003 ]為了解決上述所存在的問題，本發(fā)明作出有益的改進(jìn)。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種成本低，在可見光波段有 極好的圖像銳利度和色彩還原性的高低溫、紅外共焦、高像素、低成本、大光圈、小畸變、小 體積變焦光學(xué)系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征是其包括有 依次設(shè)置的第一枚鏡片，第二枚鏡片，第三枚鏡片，光闌，第四枚鏡片，第五枚鏡片，第六枚 鏡片，第七枚鏡片，濾光片以及感光芯片;所述第一枚鏡片，第二枚鏡片，第三枚鏡片，第五 枚鏡片，第六枚鏡片，第七枚鏡片為塑料非球面鏡片，所述的第四枚鏡片為玻璃球面鏡片。 [0007]如上所述的一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征 是所述第一枚鏡片，第二枚鏡片，第六枚鏡片的焦距為負(fù)，所述第三枚鏡片，第四枚鏡片，第 五枚鏡片和第七枚鏡片的焦距為正。
[0008] 如上所述的一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)，其所有 鏡片的非球面面型滿足以下方程式:Z = +aiy2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y 1Q+a6y12+a7y14+asy16。
[0009] 如上所述的一種高低溫、紅外共焦、高像素、低成本、大光圈、小畸變、小體積變焦 光學(xué)系統(tǒng)，其中第一枚鏡片，第二枚鏡片，第三枚鏡片組成第一群組;第四枚鏡片，第五枚鏡 片，第六枚鏡片，第七枚鏡片組成第二群組;變焦通過第一群與光闌間隔變化同時匹配光闌 與第二群間隔變化實(shí)現(xiàn)焦距調(diào)節(jié)，其變焦過程中光闌位置不變。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)：
[0011] 1、現(xiàn)有變焦鏡頭因可以實(shí)現(xiàn)調(diào)焦，一般沒有紅外，高低溫共焦的功能。出現(xiàn)白天調(diào) 清畫面后，晚上紅外情況下畫面模糊的情況或白天溫度較高，到晚上溫度低的情況下出現(xiàn) 畫面模糊情況，需要時時有人輔助調(diào)焦，嚴(yán)重浪費(fèi)人力資源。
[0012] 2、現(xiàn)有高低溫，紅外共焦、高像素、變焦光學(xué)鏡頭因考慮高低溫共焦功能普遍采用 全玻璃球面或玻璃非球面加玻璃球面鏡片，本發(fā)明主要采用塑料非球面加上價格較低，數(shù) 量一枚的玻璃球面鏡片，從而使成本大幅降低。
[0013] 3、現(xiàn)有高像素監(jiān)控鏡頭在圖像銳利度和色彩還原性上容易失衡，本鏡頭采用寬光 譜1:1:1設(shè)計(jì)，在可見光波段有極好的圖像銳利度和色彩還原性。 【【附圖說明】】
[0014] 圖1是本發(fā)明的示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0015] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述：
[0016] 如圖1所示，一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)，本鏡頭 由6枚以內(nèi)的塑料非球面鏡片加1枚玻璃球面鏡片構(gòu)成。
[0017] 本光學(xué)系統(tǒng)包括有依次設(shè)置的第一枚鏡片1，第二枚鏡片2,第三枚鏡片3,光闌4， 第四枚鏡片5,第五枚鏡片6,第六枚鏡片7,第七枚鏡片8,濾光片9以及感光芯片10。所述第 一枚鏡片1，第二枚鏡片2，第三枚鏡片3，第五枚鏡片6，第六枚鏡片7，第七枚鏡片8為塑料非 球面鏡片，所述的第四枚鏡片5為玻璃球面鏡片。其中第一枚鏡片1，第二枚鏡片2,第六枚鏡 片7的焦距為負(fù)，且第一鏡片為彎月形負(fù)透鏡，第二、六枚為雙凹負(fù)透鏡。第三枚鏡片3,第四 枚鏡片5,第五枚鏡片6和第七枚鏡片8焦距為正。
[0018] 高低溫共焦主要通過以下方法實(shí)現(xiàn):采用不同的塑料材料對應(yīng)的膨脹系數(shù)不同， 再設(shè)計(jì)出不同的面型，使高低溫時面型產(chǎn)生互補(bǔ)，把溫度變化產(chǎn)生的焦距變化因素集中在 玻璃鏡片上，從而使高低溫時像質(zhì)保持不變。
[0019] 紅外共焦主要通過以下方法實(shí)現(xiàn):合理分配不同塑料材料折射率Nd，阿貝數(shù)Vd值， 通過設(shè)計(jì)合理面型，使鏡頭在對白光成像清楚的前提下同時滿足紅外光線的成像清晰。
[0020] 其高像素主要通過以下途徑實(shí)現(xiàn)：1.高效率的材料搭配，依據(jù)各個透鏡的正負(fù)，合 理地分配折射率Nd和阿貝數(shù)Vd值，再依此選擇合適的材料;2.設(shè)計(jì)時重點(diǎn)提升中心分辨率 的同時，充分重視周邊視場的像差校正，保證整個畫面畫質(zhì)均勻;3.采用寬光譜1:1:1設(shè)計(jì)， 從而保證了高質(zhì)的圖像銳利度和色彩還原性。
[0021] 在第七枚鏡片8后面設(shè)置有感光芯片10,同時在第七枚鏡片8和感光芯片10之間插 入濾光片9,以濾掉設(shè)計(jì)波段外的雜光，并在設(shè)計(jì)時，考慮了濾光片9襯底材料引入的色差， 加以校正，實(shí)現(xiàn)最佳的成像效果。
[0022]下面本發(fā)明的實(shí)際設(shè)計(jì)案例：
[0023]
[
[0025]各個面的非球面系數(shù)：
[0026]
[0028]其中公式2 = +3172+3274+3376+3478+357 1()+36712+37714+38716中的(3對應(yīng)半徑1?的倒數(shù) 即：l/R〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征是其包括有依 次設(shè)置的第一枚鏡片（1)，第二枚鏡片（2)，第三枚鏡片(3)，光闌（4)，第四枚鏡片（5)，第五 枚鏡片(6)，第六枚鏡片(7)，第七枚鏡片(8)，濾光片(9)以及感光芯片（10);所述第一枚鏡 片（1)，第二枚鏡片(2)，第三枚鏡片(3)，第五枚鏡片(6)，第六枚鏡片(7)，第七枚鏡片(8)為 塑料非球面鏡片，所述的第四枚鏡片(5)為玻璃球面鏡片。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系 統(tǒng)，其特征是所述第一枚鏡片（1 )，第二枚鏡片(2 )，第六枚鏡片(7)的焦距為負(fù)，所述第三枚 鏡片(3)，第四枚鏡片(5)，第五枚鏡片(6)和第七枚鏡片(8)的焦距為正。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系 統(tǒng)，其所有鏡片的非球面面型滿足以下方程式:Z=+aiy2+a2y4+a3y6+a4y8+a5y1Q+a6y12+a7y14+ a8y16〇4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系 統(tǒng)，其中第一枚鏡片（1)，第二枚鏡片(2)，第三枚鏡片(3)組成第一群組;第四枚鏡片(5)，第 五枚鏡片(6)，第六枚鏡片(7)，第七枚鏡片(8)組成第二群組;變焦通過第一群與光闌(4)間 隔變化同時匹配光闌(4)與第二群間隔變化實(shí)現(xiàn)焦距調(diào)節(jié)，其變焦過程中光闌位置不變。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變、小體積變焦光學(xué)系統(tǒng)，其包括有依次設(shè)置的第一枚鏡片,第二枚鏡片,第三枚鏡片,光闌,第四枚鏡片,第五枚鏡片,第六枚鏡片,第七枚鏡片,濾光片以及感光芯片；所述第一枚鏡片,第二枚鏡片,第三枚鏡片,第五枚鏡片,第六枚鏡片,第七枚鏡片為塑料非球面鏡片,所述的第四枚鏡片為玻璃球面鏡片。本發(fā)明主要采用塑料非球面加上價格較低,數(shù)量一枚的玻璃球面鏡片,從而使成本大幅降低。本鏡頭采用寬光譜1:1:1設(shè)計(jì),在可見光波段有極好的圖像銳利度和色彩還原性。
【IPC分類】G02B15/16, G02B13/18, G02B13/00
【公開號】CN105467565
【申請?zhí)枴緾N201510970132
【發(fā)明人】劉勇輝, 李建華, 王曉, 王玉榮, 全麗偉, 潘華, 彭同山, 王世勇, 賈麗娜, 張鴻宇, 龔俊強(qiáng)
【申請人】中山聯(lián)合光電科技股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月19日