CN103345043B - 一种日夜两用定焦监控镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种日夜两用定焦监控镜头，包括沿光线入射方向依次设置的平凹负光焦度的第一透镜、凸平正光焦度的第二透镜、双凹负光焦度的第三透镜、双凸正光焦度的第四透镜、双凸正光焦度的第五透镜、凸凹正光焦度的第六透镜，第三透镜与第四透镜通过光学胶粘合。该镜头采用焦度依次为负、正、负、正、正、正的5组共6片透镜式结构，通过合理分配光焦度，并将第三透镜与第四透镜设置成胶合镜片，不仅结构紧凑，而且使色差及球面像差得到修正，而弯月型的第六透镜进一步地矫正了场曲，因此该镜头结构使成像质量大大提升，即使在大孔径时依然能满足高清需求，由此可通过大的通光量来使红外照明时获得较为明亮的像质，满足夜间监控的要求。

Description

一种日夜两用定焦监控镜头
技术领域
本发明涉及光学镜头领域，特别是指一种日夜两用定焦监控镜头。
背景技术
随着我国智能建筑行业的发展，安保技术在智能建筑中的地位与作用也与日俱增。闭路监控电视（简称CCTV）系统作为一种安保技术，在星级宾馆、办公楼、银行、政府机关等场所越来越发挥着它的重要作用，包括现在的智能小区亦将CCTV系统作为安保及物业管理的一个重要手段。
为了让CCTV技术发挥更好的作用，在每项闭路电视监控工程中，镜头的正确选择对于经济指标与技术性能都是十分重要的，如果是固定场景需要日夜连续监控，则日夜两用的定焦镜头为不二的选择。定焦镜头反应速度快，成像质量稳定，然而普通的定焦监控镜头主要是针对白天可见光条件下设计的，通光孔径比较小没有考虑到可见光与近红外光的共焦问题，因此晚上在只配备人眼不可见的红外光时，则图像较暗成像模糊，无法满足夜间监控要求；如果通过增加镜头的通光量来提高夜间成像的亮度，则相应地镜头的孔径也需要增大，进而镜片的口径也较大，这会导致轴外像差变得很难修正，大孔径镜头像质不够好已成为镜头设计的一个难点，因此，如何设计一种可日夜两用且成像清晰的定焦监控镜头非常必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑、像质好的日夜两用定焦监控镜头。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种日夜两用定焦监控镜头，包括沿光线入射方向依次设置的平凹负光焦度的第一透镜、凸平正光焦度的第二透镜、双凹负光焦度的第三透镜、双凸正光焦度的第四透镜、双凸正光焦度的第五透镜、凸凹正光焦度的第六透镜，其中，第三透镜与第四透镜通过光学胶粘合；该镜头的六片透镜的焦距、折射率及共十二个面的曲率半径分别满足以下条件：
-14.156≤f1≤-15.323 1.53≤n1≤1.63 -815≤R1≤-∞ 6.79≤R2≤7.36
18.23≤f2≤19.12 1.81≤n2≤1.88 13.35≤R3≤15.51 -310≤R4≤-∞
-7.35≤f3≤-7.95 1.81≤n3≤1.87 -9.9≤R5≤-10.89 11.28≤R6≤12.75
10.15≤f4≤11.22 1.66≤n4≤1.67 11.28≤R7≤12.75 -10.31≤R8≤-11.11
18.36≤f5≤19.45 1.75≤n5≤1.79 18.21≤R9≤19.73 -35.98≤R10≤-38.76
39.32≤f6≤40.39 1.66≤n6≤1.69 9.66≤R11≤10.21 12.23≤R12≤12.85
上表中，“f”为焦距，“n”为折射率，“R”为曲率半径，“-”号表示方向为负。
进一步，所述第一透镜与第二透镜之间、第二透镜与第三透镜之间、第四透镜与第五透镜之间、以及第五透镜与第六透镜之间均通过隔圈紧配。
本发明的日夜两用定焦监控镜头采用焦度依次为负、正、负、正、正、正的5组共6片透镜式结构，通过合理分配光焦度，并将第三透镜与第四透镜设置成胶合镜片，不仅结构紧凑，而且使色差及球面像差得到修正，而弯月型的第六透镜进一步地矫正了场曲，因此该镜头结构使成像质量大大提升，即使在大孔径时依然能满足高清需求，由此可通过大的通光量来使红外照明时获得较为明亮的像质，满足夜间监控的要求。
附图说明
图1为本发明的日夜两用定焦监控镜头的各透镜的组装图。
图2为图1的日夜两用定焦监控镜头的光学系统图。
图3为第一实施例提供的定焦监控镜头的球面相差特性曲线图。
图4为第一实施例提供的定焦监控镜头的色差特性曲线图。
图5为第一实施例提供的定焦监控镜头的场曲特性曲线图。
图6为第二实施例提供的定焦监控镜头的球面相差特性曲线图。
图7为第二实施例提供的定焦监控镜头的色差特性曲线图。
图8为第二实施例提供的定焦监控镜头的场曲特性曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案能更清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
参考图1和图2所示的一种日夜两用定焦监控镜头，包括沿光线入射方向依次设置的平凹负光焦度的第一透镜L1、凸平正光焦度的第二透镜L2、双凹负光焦度的第三透镜L3、双凸正光焦度的第四透镜L4、双凸正光焦度的第五透镜L5、凸凹正光焦度的第六透镜L6，其中，第三透镜L3与第四透镜L4通过光学胶粘合，第一透镜L1与第二透镜L2之间、第二透镜L2与第三透镜L3之间、第四透镜L4与第五透镜L5之间、以及第五透镜L5与第六透镜L6之间均通过隔圈紧配。
实施例一：
当该镜头的六片透镜共十二个面的曲率半径、镜片厚度、镜片间距以及镜片折射率分别满足以下条件时：
面序号 R D n
1 -816.669 0.75 1.56
2 6.825 6.55
3 15.427 1.745 1.86
4 -310.377 4.376
光阑 PL 0.411
6 -10.846 4.23 1.84
7 12.284 2.441 1.66
8 -10.521 0.1
9 19.623 2.305 1.78
10 -36.28 0.448
11 9.975 4.539 1.66
12 12.276
上表中，“n”为折射率，“R”为曲率半径，“-”号表示方向为负，“PL”表示平面；两片透镜胶合的胶合面记为一个面，上表同一面序号既有折射率数据n和数据D的，数据D表示该透镜轴心线处的厚度，同一面序号只有数据D而没有折射率数据n的，数据D表示该透镜面到下一透镜面的间距。
该定焦监控镜头测得的球面像差、色差和场曲特性曲线入图3至图5所示，从图中可以看出，球面像差控制在正负0.05mm以内，色差控制在正负2μm以内，而场曲控制在正负0.05mm以内；由此可见，本发明第一实施例所提供的定焦监控镜头的球面像差、色差和场曲都能被控制在较小的范围内。
实施例二：
当该镜头的六片透镜共十二个面的曲率半径、镜片厚度、镜片间距以及镜片折射率分别满足以下条件时：
面序号 R D n
1 PL 0.75 1.63
2 7.36 7.153
3 13.571 1.804 1.88
4 PL 4.345
光阑 PL 0.442
6 -9.99 4.003 1.85
7 11.322 2.365 1.66
8 -10.359 0.1
9 19.293 1.929 1.79
10 -38.613 0.635
11 9.894 4.506 1.67
12 12.312
上表中，“n”为折射率，“R”为曲率半径，“-”号表示方向为负，“PL”表示平面；两片透镜胶合的胶合面记为一个面，上表同一面序号既有折射率数据n和数据D的，数据D表示该透镜轴心线处的厚度，同一面序号只有数据D而没有折射率数据n的，数据D表示该透镜面到下一透镜面的间距。
该定焦监控镜头测得的球面像差、色差和场曲特性曲线入图6至图8所示，从图中可以看出，球面像差控制在正负0.05mm以内，色差控制在正负2μm以内，而场曲控制在正负0.05mm以内；由此可见，本发明第二实施例所提供的定焦监控镜头的球面像差、色差和场曲都能被控制在较小的范围内。
以上实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种日夜两用定焦监控镜头，其特征在于：包括沿光线入射方向依次设置的负光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、双凹负光焦度的第三透镜、双凸正光焦度的第四透镜、双凸正光焦度的第五透镜、凸凹正光焦度的第六透镜，其中，第三透镜与第四透镜通过光学胶粘合；该镜头的六片透镜的焦距、折射率及共十二个面的曲率半径分别满足以下条件：                                                
 上表中，“f”为焦距，“n”为折射率，“R”为曲率半径，“-”号表示方向为负；
其中，f1至f6分别对应于第一透镜至第六透镜的焦距；n1至n6分别对应于第一透镜至第六透镜的折射率；R1、R3、R5、R7、R9、R11分别对应于第一透镜至第六透镜的光线入射的一面的曲率半径，R2、R4、R6、R8、R10、R12分别对应于第一透镜至第六透镜的光线射出的一面的曲率半径。
2.根据权利要求1 所述的一种日夜两用定焦监控镜头，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜之间、第二透镜与第三透镜之间、第四透镜与第五透镜之间、以及第五透镜与第六透镜之间均通过隔圈紧配。
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