CN104076484A - 一种大光圈大像面日夜共焦光学*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大光圈大靶面日夜共焦光学***，从物面到像面方向，包括由12片镜片组成的镜片组和光阑，镜片一为光焦度为正的双凸透镜，镜片二为光焦度为负的弯月形透镜，镜片三为光焦度为正的双凹透镜，镜片四为光焦度为正的平凸透镜，镜片五为光焦度为负的弯月透镜，镜片六为光焦度为正的双凸透镜，镜片七为光焦度为负的弯月镜片，镜片八为光焦度为正的双凸透镜，镜片九为光焦度为正的双凹透镜，镜片十为光焦度为正的平凸透镜，镜片十一为光焦度为正的双凸透镜，镜片十二为光焦度为负的平凹透镜。本发明具有大光圈、大像面、日夜共焦的优点。

Description

一种大光圈大像面日夜共焦光学***

技术领域

本发明涉及一种光学镜头，尤其涉及一种大光圈大像面日夜共焦光学监控镜头。配合现代高速球技术，可广泛运用于平安城市建设、智慧交通等领域。

背景技术

随着我国经济建设的发展，城市化水平的不断提升，人们的活动范围越来越广，加之流动人口的增加，针对公共场所、居住小区、城市广场、城市交通、商业区域、办公区域、工业区等各个场所，在安全方面提出了更高的要求，传统的现场人员驻点安保已不能完全满足。针对该现象，政府提出了平安城市、智慧交通、智慧城市等概念，其中主要的一项就是通过视频监控来实现全程24小时对所覆盖场所的有效观察。

现代视屏监控，尤其是针对城市公共场所、交通等，其所要求监控的范围越来越广，包括监控角度、监控距离等，做到尽可能的“能大能小”、“能近能远”。

目前的智能交通视频监控，尤其是针对十字路口，高速公路的视频监控，由于受节能因素等影响，路灯不能常开。但为了保证能实时监控经过的车辆，监控设备方面均配有超强闪光灯，但强烈的闪光灯在夜视情况下极易让驾驶员产生误操作，从而导致不必要的车祸。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中在夜视情况下的监控难题，提供一种大光圈大靶面日夜共焦光学***。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大光圈大靶面日夜共焦光学***，从物面到像面方向，包括由12片镜片组成的镜片组和光阑，镜片一为光焦度为正的双凸透镜，镜片二为光焦度为负的弯月形透镜，镜片三为光焦度为正的双凹透镜，镜片四为光焦度为正的平凸透镜，镜片五为光焦度为负的弯月透镜，镜片六为光焦度为正的双凸透镜，镜片七为光焦度为负的弯月镜片，镜片八为光焦度为正的双凸透镜，镜片九为光焦度为正的双凹透镜，镜片十为光焦度为正的平凸透镜，镜片十一为光焦度为正的双凸透镜，镜片十二为光焦度为负的平凹透镜，所述的光阑位于镜片六和镜片七之间。

作为优选，所述的镜片四与镜片五为第一胶合片。

作为优选，所述的镜片八与镜片九为第二胶合片。

作为优选，所述的镜片十一与镜片十二为第三胶合片。

作为优选，所述的镜片八为旋转对称的双面非球面结构，其非球面系数采用偶次方形式，其矢高定义为： $Z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+\mathrm{\Σ}{a}_i{r}^{2i}$

式中：c为顶点处的曲率值大小，r为垂直于光轴的径向坐标值，k为圆锥曲线常数，a_ir²ⁱ为非球面的高次项；

作为优选，所述的各个镜头的曲率R1、R2、中心厚度D、光学折射率Nd、

阿贝系数Vd分别满足以下条件：

镜片一：100<R1<140、-140<R2<-100、4.5<D<6、1.7<Nd<1.8、30<Vd<40；

镜片二：30<R1<50、10<R2<30、2.0<D<3.0、1.5<Nd<1.6、60<Vd<70；

镜片三：-30<R1<-20、40<R2<60、3.0<D<5.0、1.6<Nd<1.7、50<Vd<60；

镜片四：R1＝平面、20<R2<30、3<D<5、1.6<Nd<1.7、50<Vd<60；

镜片五：-30<R1<-20、20<R2<30、2<D<3、1.6<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片六：20<R1<30、-40<R2<-30、3<D<4 1.7<Nd<1.8、30<Vd<40；

镜片七：30<R1<40、20<R2<30、2<D<3 1.5<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片八：20<R1<30、-20<R2<-10、1<D<2、1.5<Nd<1.6、30<Vd<40；

镜片九：10<R1<20、80<R2<100、2.5<D<3.5、1.6<Nd<1.8、40<Vd<50；

镜片十：R1＝平面、-40<R2<-30、2<D<3、1.4<Nd<1.5、30<Vd<40；

镜片十一：30<R2<40、-20<R2<-10、4.0<D<5.0、1.6<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片十二：10<R2<20、R2＝平面、5.0<D<6.0、1.7<Nd<1.8、50<Vd<70。

作为优选，所述的镜片一与镜片二光学间隙为0.5mm，镜片二与镜片三的光学间隙为10.2mm，镜片三与镜片四的光学间隙为2.1mm镜片五与镜片六的光学间隙为1.8mm，镜片六与镜片七的光学间隙为4.88mm，镜片七与镜片八的光学间隙为1.5mm，镜片九与镜片十的光学间隙为3.3mm,镜片十与镜片十一的光学间隙为0.2mm。

本发明的有益效果是，本发明的具有大光圈、大像面、日夜共焦的优点，在充分保证各个镜片的工艺性的同时，在镜片上采用普通材质，耐温好、易加工等特点；加之塑料非球面的优点，可充分保证该光学***的成本。

有效焦距：f＝18.5mm；

畸变<1.5％；

波长430nm-940nm，保证日夜共焦；

成像靶面：1”；

光圈大小：F#＝1.20；

视场角：44°(1”对角)；

光学总长：TTL＝100.0mm；

光学像素：8.0MP。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的大光圈大靶面日夜共焦光学***优选实施例的结构示意图；

图2为本发明的光学传递函数示意图；

图3为本发明畸变图示意图。

图中：1、镜片一，2、镜片二，3、镜片三，4、镜片四，5、镜片五，6、镜片六，7、镜片七，8、镜片八，9、镜片九，10、镜片十，11、镜片十一，12、镜片十二，13、光阑。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，本发明的一种大光圈大靶面日夜共焦光学***，从物面到像面方向，包括由12片镜片组成的镜片组和光阑，镜片一1为光焦度为正的双凸透镜，镜片二2为光焦度为负的弯月形透镜，镜片三3为光焦度为正的双凹透镜，镜片四4为光焦度为正的平凸透镜，镜片五5为光焦度为负的弯月透镜，镜片六6为光焦度为正的双凸透镜，镜片七7为光焦度为负的弯月镜片，镜片八8为光焦度为正的双凸透镜，镜片九9为光焦度为正的双凹透镜，镜片十10为光焦度为正的平凸透镜，镜片十一11为光焦度为正的双凸透镜，镜片十二12为光焦度为负的平凹透镜，所述的光阑13位于镜片六6和镜片七7之间。

作为优选，所述的镜片四4与镜片五5为第一胶合片。

作为优选，所述的镜片八8与镜片九9为第二胶合片。

作为优选，所述的镜片十一11与镜片十二12为第三胶合片。

作为优选，所述的镜片八8为旋转对称的双面非球面结构，其非球面系数采用偶次方形式，其矢高定义为： $Z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+\mathrm{\&Sigma;}{a}_i{r}^{2i}$

式中：c为顶点处的曲率值大小，r为垂直于光轴的径向坐标值，k为圆锥曲线常数，a_ir²ⁱ为非球面的高次项；

作为优选，所述的各个镜头的曲率R1、R2、

中心厚度D、光学折射率Nd、阿贝系数Vd分别满足以下条件：

镜片一1：100<R1<140、-140<R2<-100、4.5<D<6、1.7<Nd<1.8、30<Vd<40；

镜片二2：30<R1<50、10<R2<30、2.0<D<3.0、1.5<Nd<1.6、60<Vd<70；

镜片三3：-30<R1<-20、40<R2<60、3.0<D<5.0、1.6<Nd<1.7、50<Vd<60；

镜片四4：R1＝平面、20<R2<30、3<D<5、1.6<Nd<1.7、50<Vd<60；

镜片五5：-30<R1<-20、20<R2<30、2<D<3、1.6<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片六6：20<R1<30、-40<R2<-30、3<D<4 1.7<Nd<1.8、30<Vd<40；

镜片七7：30<R1<40、20<R2<30、2<D<3 1.5<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片八8：20<R1<30、-20<R2<-10、1<D<2、1.5<Nd<1.6、30<Vd<40；

镜片九9：10<R1<20、80<R2<100、2.5<D<3.5、1.6<Nd<1.8、40<Vd<50；

镜片十10：R1＝平面、-40<R2<-30、2<D<3、1.4<Nd<1.5、30<Vd<40；

镜片十一11：30<R2<40、-20<R2<-10、4.0<D<5.0、1.6<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片十二12：10<R2<20、R2＝平面、5.0<D<6.0、1.7<Nd<1.8、50<Vd<70。

作为优选，所述的镜片一1与镜片二2光学间隙为0.5mm，镜片二2与镜片三3的光学间隙为10.2mm，镜片三3与镜片四4的光学间隙为2.1mm镜片五5与镜片六6的光学间隙为1.8mm，镜片六6与镜片七7的光学间隙为4.88mm，镜片七7与镜片八8的光学间隙为1.5mm，镜片九9与镜片十10的光学间隙为3.3mm,镜片十10与镜片十一11的光学间隙为0.2mm。

图2为本发明的光学传递函数示意图；

图3为本发明畸变图示意图。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种大光圈大靶面日夜共焦光学***，其特征在于：从物面到像面方向，包括由12片镜片组成的镜片组和光阑，镜片一为光焦度为正的双凸透镜，镜片二为光焦度为负的弯月形透镜，镜片三为光焦度为正的双凹透镜，镜片四为光焦度为正的平凸透镜，镜片五为光焦度为负的弯月透镜，镜片六为光焦度为正的双凸透镜，镜片七为光焦度为负的弯月镜片，镜片八为光焦度为正的双凸透镜，镜片九为光焦度为正的双凹透镜，镜片十为光焦度为正的平凸透镜，镜片十一为光焦度为正的双凸透镜，镜片十二为光焦度为负的平凹透镜，所述的光阑位于镜片六和镜片七之间。

2.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面日夜共焦光学***，其特征在于：所述的镜片四与镜片五为第一胶合片。

3.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面日夜共焦光学***，其特征在于：所述的镜片八与镜片九为第二胶合片。

4.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面日夜共焦光学***，其特征在于：所述的镜片十一与镜片十二为第三胶合片。

5.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面日夜共焦光学***，其特征在于：所述的镜片八为旋转对称的双面非球面结构，其非球面系数采用偶次方形式，其矢高定义为： $Z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+\mathrm{\&Sigma;}{a}_i{r}^{2i}$

式中：c为顶点处的曲率值大小，r为垂直于光轴的径向坐标值，k为圆锥曲线常数，a_ir²ⁱ为非球面的高次项；

6.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面日夜共焦光学***，其特征在于：所述的各个镜片的曲率R1、R2、中心厚度D、光学折射率Nd、阿贝系数Vd分别满足以下条件：

镜片一：100<R1<140、-140<R2<-100、4.5<D<6、1.7<Nd<1.8、30<Vd<40；

镜片二：30<R1<50、10<R2<30、2.0<D<3.0、1.5<Nd<1.6、60<Vd<70；

镜片三：-30<R1<-20、40<R2<60、3.0<D<5.0、1.6<Nd<1.7、50<Vd<60；

镜片四：R1＝平面、20<R2<30、3<D<5、1.6<Nd<1.7、50<Vd<60；

镜片五：-30<R1<-20、20<R2<30、2<D<3、1.6<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片六：20<R1<30、-40<R2<-30、3<D<4 1.7<Nd<1.8、30<Vd<40；

镜片七：30<R1<40、20<R2<30、2<D<3 1.5<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片八：20<R1<30、-20<R2<-10、1<D<2、1.5<Nd<1.6、30<Vd<40；

镜片九：10<R1<20、80<R2<100、2.5<D<3.5、1.6<Nd<1.8、40<Vd<50；

镜片十：R1＝平面、-40<R2<-30、2<D<3、1.4<Nd<1.5、30<Vd<40；

镜片十一：30<R2<40、-20<R2<-10、4.0<D<5.0、1.6<Nd<1.7、50<Vd<70；

镜片十二：10<R2<20、R2＝平面、5.0<D<6.0、1.7<Nd<1.8、50<Vd<70。

7.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面日夜共焦光学***，其特征在于：所述的镜片一与镜片二光学间隙为0.5mm，镜片二与镜片三的光学间隙为10.2mm，镜片三与镜片四的光学间隙为2.1mm镜片五与镜片六的光学间隙为1.8mm，镜片六与镜片七的光学间隙为4.88mm，镜片七与镜片八的光学间隙为1.5mm，镜片九与镜片十的光学间隙为3.3mm,镜片十与镜片十一的光学间隙为0.2mm。