CN205193341U - 一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，所述镜头包括镜片、光阑和滤光片，所述光阑位于镜头光路中段，光阑通光孔设于镜头中轴上，所述镜片数量为四，分别组成入瞳组和出瞳组；所述入瞳组位于光阑入瞳侧，入瞳组光路方向上顺序设置凹透镜（A1）和凸透镜（A2），所述出瞳组位于光阑出瞳侧，出瞳组光路方向上顺序设置凸透镜（B1）和凹透镜（B2），所述凹透镜（B2）固定于凸透镜（B1）上；所述滤光片位于出瞳组的光出射方向上，本实用新型所述镜头能以较少镜片数实现超广角、高分辨率、日夜共焦的技术特征。

Description

一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头

技术领域

本实用新型涉及光学成像设备，尤其是一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头。

背景技术

网络摄像机是安防***中的常用设备，而镜头是网络摄像机的主要构成部分，镜头性能直接影响成像质量及成像视野，随着安防***的技术指标需求不断提高，目前已经需要镜头能以较少镜片数实现超广角、高分辨率、日夜共焦等技术特征。

发明内容

本实用新型提出一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，能以较少镜片数实现超广角、高分辨率、日夜共焦的技术特征。

本实用新型采用以下技术方案。

一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，所述镜头包括镜片、光阑和滤光片，所述光阑位于镜头光路中段，光阑通光孔设于镜头中轴上，所述镜片数量为四，分别组成入瞳组和出瞳组；所述入瞳组位于光阑入瞳侧，入瞳组光路方向上顺序设置凹透镜（A1）和凸透镜（A2），所述出瞳组位于光阑出瞳侧，出瞳组光路方向上顺序设置凸透镜（B1）和凹透镜（B2），所述凹透镜（B2）固定于凸透镜（B1）上；所述滤光片位于出瞳组的光出射方向上。

所述出瞳组，凸透镜（B1）和凹透镜（B2）间以树胶胶合。

所述出瞳组内，凸透镜（B1）以冕牌玻璃成型，凹透镜（B2）以火石玻璃成型，所述凸透镜（B1）的镜片中心厚度是1.84mm，所述凹透镜（B2）的镜片中心厚度是0.72mm，凸透镜（B1）两曲面的曲率半径分别为10.37mm和3.06mm，凹透镜（B2）两曲面的曲率半径分别为3.06mm和9.18mm；所述凹透镜（B2）和凸透镜（B1）在曲率半径为3.06mm的曲面上胶合固定。

所述入瞳组中，凹透镜（A1）为平凹透镜，其曲面曲率半径为3.05mm；凸透镜（A2）两曲面曲率均为10.13mm，所述凹透镜（A1）镜片中心厚度是0.76mm，所述凸透镜（A2）镜片中心厚度是3.58mm，凹透镜（A1）与凸透镜（A2）间的空气间隔为0.85mm，入瞳组凸透镜（A2）与光阑间的空气间隔为0.85mm。

所述入瞳组中的两镜片以相同材料成型，入瞳组中的两镜片以冕牌玻璃或火石玻璃成型。

出瞳组凸透镜（B1）与光阑间的空气间隔为零。

本实用新型中，所述镜头包括镜片、光阑和滤光片，所述光阑位于镜头光路中段，光阑通光孔设于镜头中轴上，所述镜片数量为四，分别组成入瞳组和出瞳组；入瞳组光路方向上顺序设置凹透镜（A1）和凸透镜（A2），凹透镜（A1）与凸透镜（A2）间存在空气间隔，该设计扩大了镜头视野，使镜头视野广角化，由于凹透镜有扩大视野的作用，因此当凹透镜位于镜头最前时，凹透镜即为镜头提供了更大的广角视野，可以达到视场角：2w≥140°(像方像视场2η′≥Ф4.4mm)。

本实用新型所述结构中，外部光线在经过凹透镜时发生散射，但只有射在凸透镜（A2）上的散射光线才能汇聚射向光阑，这就使得外部光线在通过第一个凹透镜时，只有射在镜头中央的的光线能最终进入光路，由于透镜中央的光学性能优于透镜边缘，因此该结构可减小了光传输过程的的球面像差，对实现镜头组的高分辨率和日夜共焦有着积极的意义。

本实用新型中，所述出瞳组，凸透镜（B1）和凹透镜（B2）间以特种树胶胶合，出瞳组内凸透镜（B1）以冕牌玻璃成型，凹透镜（B2）以火石玻璃成型，所述凸透镜（B1）的镜片中心厚度是1.84mm，所述凹透镜（B2）的镜片中心厚度是0.72mm，凸透镜（B1）两曲面的曲率半径分别为10.37mm和3.06mm，凹透镜（B2）两曲面的曲率半径分别为3.06mm和9.18mm；所述凹透镜（B2）和凸透镜（B1）在曲率半径为3.06mm的曲面上胶合固定。该结构由两块相互接触的薄透镜形成了消色差结构，结构中的凸透镜与凹透镜分别由阿贝数不同的冕牌玻璃和火石玻璃成型，而且令凸透镜第二个面与凹透镜第一个面有相同的曲率半径并胶合在一起，通过适当地分配两透镜光焦度，可以消除镜头的位置色差，提升镜头指标。

本实用新型中，所述入瞳组中的两镜片以相同材料成型，入瞳组中的两镜片以冕牌玻璃或火石玻璃成型，凹透镜（A1）为平凹透镜，其曲面曲率半径为3.05mm；凸透镜（A2）两曲面曲率均为10.13mm，所述凹透镜（A1）镜片中心厚度是0.76mm，所述凸透镜（A2）镜片中心厚度是3.58mm，凹透镜（A1）与凸透镜（A2）间的空气间隔为0.85mm，入瞳组凸透镜（A2）与光阑间的空气间隔为0.85mm，该部分结构由于是双镜片结构，因此采用相同材料有助于消除镜头的倍率色差，同时在该部分结构中，通过合理设置凹透镜（A1）与凸透镜（A2）的间距，以及设置透镜与光阑之间的距离，尽可能地消除了该类结构引起的倍率色差，有助于提升镜头指标。

本实用新型中，出瞳组凸透镜（B1）与光阑间的空气间隔为零，由于出瞳组实际上是一双胶合透镜，当其与光阑间的空气间隔为零时，不易产生倍率色差，有助于提升镜头指标。

本实用新型通过上述技术手段，在谱线范围：480nm～850nm可以达到的技术指标为焦距f′=2.3mm，相对孔径F=2.2，视场角：2w≥140°(像方像视场2η′≥Ф4.4mm)，畸变＜-25%，分辨率可与500万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配，光路总长∑≤19mm，光学后截距L’≥5mm。

如上所述，本实用新型采用了多个技术手段，消除镜头的球面像差、倍置色差和倍率色差，并合理分配镜头光焦度，使镜头在480～850nm的波长范围的像差得到合理的校正和平衡，该波长范围包括了可见光和红外光，因此在白天能达到高品质像素画面，在光线不足或夜晚的情况下，通过红外补光，也能清晰成像，保证图像的高品质。

本实用新型中，镜头的镜片数少，在减轻镜片装配难度的同时，也降低了加工成本。

本实用新型中，滤光片位于出瞳组的光出射方向上，即位于光路末端，由于本镜头是广角镜头，视场角较大，在光路末端设置滤光片，有助于过滤杂色，消除偏光（反射的杂光），从而进一步提升成像品质。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明；

附图1是本实用新型所述镜头的结构示意图；

附图2是本实用新型所述镜头在可见光下的MTF图；

附图3是本实用新型所述镜头在夜间红外补光时的MTF图；

图中：1-入瞳组的凹透镜（A1），2-入瞳组的凸透镜（A2），3-出瞳组的凸透镜（B1），4-出瞳组的凹透镜（B2），5-光阑，6-光阑通光孔，7-滤光片。

具体实施方式

如图1所示，一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，所述镜头包括镜片、光阑5和滤光片7，所述光阑5位于镜头光路中段，光阑通光孔6设于镜头中轴上，所述镜片数量为四，分别组成入瞳组和出瞳组；所述入瞳组位于光阑5入瞳侧，入瞳组光路方向上顺序设置凹透镜（A1）1和凸透镜（A2）2，所述出瞳组位于光阑5出瞳侧，出瞳组光路方向上顺序设置凸透镜（B1）3和凹透镜（B2）4，所述凹透镜（B2）4固定于凸透镜（B1）3上；所述滤光片7位于出瞳组的光出射方向上。

所述出瞳组，凸透镜（B1）3和凹透镜（B2）4间以树胶胶合。

所述出瞳组内，凸透镜（B1）3以冕牌玻璃成型，凹透镜（B2）4以火石玻璃成型，所述凸透镜（B1）3的镜片中心厚度是1.84mm，所述凹透镜（B2）4的镜片中心厚度是0.72mm，凸透镜（B1）3两曲面的曲率半径分别为10.37mm和3.06mm，凹透镜（B2）4两曲面的曲率半径分别为3.06mm和9.18mm；所述凹透镜（B2）4和凸透镜（B1）3在曲率半径为3.06mm的曲面上胶合固定。

所述入瞳组中，凹透镜（A1）1为平凹透镜，其曲面曲率半径为3.05mm；凸透镜（A2）2两曲面曲率均为10.13mm，所述凹透镜（A1）1镜片中心厚度是0.76mm，所述凸透镜（A2）2镜片中心厚度是3.58mm，凹透镜（A1）1与凸透镜（A2）2间的空气间隔为0.85mm，入瞳组凸透镜（A2）2与光阑5间的空气间隔为0.85mm。

所述入瞳组中的两镜片1和2以相同材料成型，入瞳组中的两镜片1和2以冕牌玻璃或火石玻璃成型。

出瞳组凸透镜（B1）3与光阑5间的空气间隔为零。

当白天光照充足时，本镜头正常工作，其MTF如图2所示，当夜间时，以红外补光，其MTF如图3所示，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，也就是可以满足日夜两用摄像机的镜头要求。

Claims (6)

1.一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，其特征在于：所述镜头包括镜片、光阑和滤光片，所述光阑位于镜头光路中段，光阑通光孔设于镜头中轴上，所述镜片数量为四，分别组成入瞳组和出瞳组；所述入瞳组位于光阑入瞳侧，入瞳组光路方向上顺序设置凹透镜（A1）和凸透镜（A2），所述出瞳组位于光阑出瞳侧，出瞳组光路方向上顺序设置凸透镜（B1）和凹透镜（B2），所述凹透镜（B2）固定于凸透镜（B1）上；所述滤光片位于出瞳组的光出射方向上。

2.根据权利要求1所述的一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，其特征在于：所述出瞳组，凸透镜（B1）和凹透镜（B2）间以树胶胶合。

3.根据权利要求1所述的一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，其特征在于：所述出瞳组内，凸透镜（B1）以冕牌玻璃成型，凹透镜（B2）以火石玻璃成型，所述凸透镜（B1）的镜片中心厚度是1.84mm，所述凹透镜（B2）的镜片中心厚度是0.72mm，凸透镜（B1）两曲面的曲率半径分别为10.37mm和3.06mm，凹透镜（B2）两曲面的曲率半径分别为3.06mm和9.18mm；所述凹透镜（B2）和凸透镜（B1）在曲率半径为3.06mm的曲面上胶合固定。

4.根据权利要求1所述的一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，其特征在于：所述入瞳组中，凹透镜（A1）为平凹透镜，其曲面曲率半径为3.05mm；凸透镜（A2）两曲面曲率均为10.13mm，所述凹透镜（A1）镜片中心厚度是0.76mm，所述凸透镜（A2）镜片中心厚度是3.58mm，凹透镜（A1）与凸透镜（A2）间的空气间隔为0.85mm，入瞳组凸透镜（A2）与光阑间的空气间隔为0.85mm。

5.根据权利要求4所述的一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，其特征在于：所述入瞳组中的两镜片以相同材料成型，入瞳组中的两镜片以冕牌玻璃或火石玻璃成型。

6.根据权利要求1所述的一种2.3mm定焦日夜两用超广角镜头，其特征在于：出瞳组凸透镜（B1）与光阑间的空气间隔为零。