CN105445906A - 一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，所述镜头的光学***中沿光线自前向后入射方向依次设有光焦度为负的前组A、光栏C和光焦度为正的后组B；所述前组A包括自前向后依次设置的双凹负透镜A-1和鼓型正透镜A-2，所述后组B包括自前向后依次设置的双凸正透镜B-1和双凹负透镜B-2密接的胶合组、正弯月透镜B-3和双凸正透镜B-4。该4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头具有大视场角、大通光，高分辨率、日夜两用、光学结构精简、材料价格较为经济等优点，可与300万像素高分辨率的CCD或者CMOS适配。

Description

一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头
技术领域
本发明涉及一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头。
背景技术
早期市场上有各种各样的大通光定焦镜头应用于安防***中，但是，由于很多产品在边缘象差以及高级球差难以矫正，大多数属于低端产品，或者使用更多镜片以达到市场要求的光学指标，也因此大大增加了产品成本。目前，在安防行业中，鲜有真正意义上的低成本高像质的广角大通光定焦镜头。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种结构紧凑的4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，实现大视场角、大通光，高分辨率和高像质。
本发明采用以下方案实现：一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，所述镜头的光学***中沿光线自前向后入射方向依次设有光焦度为负的前组A、光栏C和光焦度为正的后组B；所述前组A包括自前向后依次设置的双凹负透镜A-1和鼓型正透镜A-2，所述后组B包括自前向后依次设置的双凸正透镜B-1和双凹负透镜B-2密接的胶合组、正弯月透镜B-3和双凸正透镜B-4。
进一步的，所述前组A和后组B之间的空气间隔为1.8mm。
进一步的，所述前组A中所述双凹负透镜A-1和鼓型正透镜A-2之间的空气间隔为2.5mm；所述后组B中胶合组与正弯月透镜B-3之间的空气间隔为0.37mm；所述正弯月透镜B-3与双凸正透镜B-4之间的空气间隔为0.1mm。
进一步的，位于所述双凸正透镜B-4的后方设置有滤光片。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
a)从完成的技术指标可知，光路总长较短，则镜头的体积小；后焦大，可以多种接口的摄像机配合使用。
b)通光口径大，进光量充足，可在环境较昏暗下使用；
c)前组负光焦度，后组正光焦度，保证在高低温环境仍可正常使用；
d)选用高折射、低色散的火石玻璃与高折射率高色散的冕牌玻璃来消色差以及消像散
e)本发明所用的镜片为全球面，R值适中，减轻镜片装配难度，使用低价格玻璃，降低加工以及材料成本，同时降低镜头的光学敏感度
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例的光学***示意图；
图2是聚焦使得可见光中心视场像质最佳情况下的MTF图；
图3是聚焦使得可见光中心视场像质最佳情况下对应夜视的MTF图。
具体实施方式
如图1所示，一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，所述镜头的光学***中沿光线自前向后入射方向依次设有光焦度为负的前组A、光栏C和光焦度为正的后组B；所述前组A包括自前向后依次设置的双凹负透镜A-1和鼓型正透镜A-2，所述后组B包括自前向后依次设置的双凸正透镜B-1和双凹负透镜B-2密接的胶合组、正弯月透镜B-3和双凸正透镜B-4。
在本实施例中，所述前组A和后组B之间的空气间隔为1.8mm。
在本实施例中，所述前组A中所述双凹负透镜A-1和鼓型正透镜A-2之间的空气间隔为2.5mm；所述后组B中胶合组与正弯月透镜B-3之间的空气间隔为0.37mm；所述正弯月透镜B-3与双凸正透镜B-4之间的空气间隔为0.1mm。
由上述镜片组构成的光学***达到了如下的光学指标：
1、焦距：f′=4mm；
2、相对孔径F=1.4；
3、视场角：2w≥120°(像方像视场2η′≥Ф6.6mm)；
4、畸变：＜-12%；
5、分辨率：可与300万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配；
6、光路总长∑≤22mm，光学后截距L’≥6.3mm；
7、适用谱线范围：480nm～850nm。
在本实施例中，位于所述双凸正透镜B-4的后方设置有滤光片。
该镜头具备安防领域市场优势，前组负光焦度矫正3阶象差以及5阶球差，后组胶合片由高折射率低色散的火石玻璃和高折射率高色散的冕牌玻璃组成主要矫正色差及象散，后组靠近像面的两片正透镜采用高折射率玻璃以矫正高级象差，以达到大通光低象差高像质镜头，以较低的成本达到高清摄像水平，在光学设计时，对镜头的光焦度进行合理分配，使镜头在480～850nm的波长范围的像差得到合理的校正和平衡。不但在白天能达到高品质像素的同时，在光线不足或夜晚的情况下，通过红外补光，也能保证图像的高品质，即日夜共焦镜头。
整个镜头保证镜头折射率和光焦度近似比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。同时保证前后组光焦度的反向性，以提高整个镜头使用的广泛性，具体方案如下（单位mm）：
从图2和图3可知，可见光和红外光透过镜头后焦面的距离相差很小，在同一像面上能同时满足两种波段成像要求。可见光成像时，中心视场120线对处大于0.5，边缘视场120线对处大于0.4；红外0.85μm波长成像时，中心视场120线对处大于0.3，边缘视场120线对处大于0.4。真正实现日夜共焦。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。

Claims (4)

1.一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，其特征在于：所述镜头的光学***中沿光线自前向后入射方向依次设有光焦度为负的前组A、光栏C和光焦度为正的后组B；所述前组A包括自前向后依次设置的双凹负透镜A-1和鼓型正透镜A-2，所述后组B包括自前向后依次设置的双凸正透镜B-1和双凹负透镜B-2密接的胶合组、正弯月透镜B-3和双凸正透镜B-4。
2.根据权利要求1所述的4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，其特征在于：所述前组A和后组B之间的空气间隔为1.8mm。
3.根据权利要求1所述的4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，其特征在于：所述前组A中所述双凹负透镜A-1和鼓型正透镜A-2之间的空气间隔为2.5mm；所述后组B中胶合组与正弯月透镜B-3之间的空气间隔为0.37mm；所述正弯月透镜B-3与双凸正透镜B-4之间的空气间隔为0.1mm。
4.根据权利要求1所述的4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头，其特征在于：位于所述双凸正透镜B-4的后方设置有滤光片。
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