CN103439782B - 2.8定焦超广角镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种2.8定焦超广角镜头，所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向分别设有前组A、光阑C以及后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及双凸透镜A-3，所述前组A的焦距fA=-9.8mm；所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2和正月牙透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=5.67mm。该镜头具有超广角、高分辨率、大相对孔径、日夜共焦等优点，可与300万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配，一般用于电梯轿箱内、大厅等小视距大视角场所，是微型监控摄像系统的主流产品。

Description

2.8定焦超广角镜头
技术领域
本发明涉及监控系统的摄像镜头装置，特别是一种2.8定焦超广角镜头。
背景技术
市场上早有各种各样的定焦镜头，应用于监控系统中。但是它的光学性能指标低，虽然有些能达到高清的要求，可在监控小空间时高清晰广角中有许多缺陷，不能同时具有超广角、高分辨率、大相对孔径、日夜共焦等优点。
发明内容
为了克服现有定焦镜头的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种2.8定焦超广角镜头，该镜头在具备出色灵敏度的同时，在小范围的空间保证图像的清晰及超广角；同时，即使在光线不足或夜晚的情况下，也能保证图像的高品质，到达百万像素。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种2.8定焦超广角镜头，所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向分别设有前组A、光阑C以及后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及双凸透镜A-3，所述前组A的焦距fA=-9.8mm；所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2和正月牙透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=5.67mm。
在进一步的技术方案中，所述前组A和后组B之间的空气间隔是1.16mm。
在进一步的技术方案中，所述前组A中的负月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2之间的空气间隔是1.84mm，所述负月牙透镜A-2和双凸透镜A-3之间的空气间隔是0.79mm。
在进一步的技术方案中，所述后组B中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0.1mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）采用正负光焦度分离的反远距型结构，前组A的焦距fA =-9.8mm，后组B的焦距fB =5.67mm，两组元组合后，使镜头的后主角前移，镜头的后截距l≧1.2f。（2）该镜头前组A的二片负月牙透镜都选用高折射率的玻璃（例如H-FK61光学材料），承担了很大的光焦度，使广角的斜光线，经过前组A后快速“收敛”，与光轴的倾斜夹角减小，经后组B折射后，主光线与光轴的夹角减小，使镜头实现了优良的像差校正，且使像面的照度均匀。（3）在镜头的光阑C后面放置双凸透镜B-1，有效地利用它来校正镜头的像差，使镜头的分辨率高达300万像素。（4）该镜头具有超广角、高分辨率、大相对孔径、日夜共焦等优点，一般用于电梯轿箱内、大厅等小视距大视角场所，是微型监控摄像系统的主流产品。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的光学系统示意图。
图2为本发明实施例的机械结构示意图。
图中：1-前压圈，2-负月牙透镜A-1，3- AB隔圈，4-主镜筒，5-负月牙透镜A-2，6-双凸透镜A-3，7- CD隔圈，8-双凸透镜B-1，9- DE隔圈，10-双凸透镜B-2，11-正月牙透镜B-3；A-前组，A-1-负月牙透镜，A-2-负月牙透镜，A-3-双凸透镜，B-后组，B-1-双凸透镜，B-2-双凸透镜，B-3-正月牙透镜，C-光阑，D-像面。
具体实施方式
如图1所示，一种2.8定焦超广角镜头，所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向分别设有前组A、光阑C以及后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及双凸透镜A-3，所述前组A的焦距fA=-9.8mm；所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2和正月牙透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=5.67mm。
在本实施例中，所述前组A和后组B之间的空气间隔是1.16mm；所述前组A中的负月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2之间的空气间隔是1.84mm，所述负月牙透镜A-2和双凸透镜A-3之间的空气间隔是0.79mm；所述后组B中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0.1mm。
光学设计时，在视场角为超广角的前提下，对可视光谱范围为480nm~850nm进行像差校正和平衡，使镜头在可视光谱范围都具有优良的灵敏度，实现了日夜共焦，即宽光谱共焦。该镜头不仅能在白昼的光照条件下清晰成像，还能在夜间照度极低的环境下，采用红外补光，到达清晰的百万像质。
在本实施例中，所述负月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2都选用高折射、低色散的光学玻璃材料（例如H-FK61光学材料），通过设计和优化校正了光学镜头的各种像差，使镜头实现超广角、高分辨率、大相对孔径、日夜共焦等优点。
在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：（1）焦距：f′=2.8mm；（2）相对孔径F=1.8；（3）视场角：2w≥114°（像方视场2η′≥Ф6mm）；（4）分辨率：可与300万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配适配；（5）光路总长∑≤22.46mm，光学后截距l′≥6.05mm；（6）适用谱线范围：480nm~850nm。
如图2所示，本发明的机械结构包括主镜筒4，将前组A和后组B放置于主镜筒4内，通过隔圈和压圈保证其镜片的通光和镜片之间的空气距离。所述主镜筒4前端安装有压紧负月牙透镜A-1的前压圈1，保证全部镜片的装配固定性、稳定性。所述负月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2之间设置有AB隔圈3，保证二者的空间距离及其光轴装配；所述负月牙透镜A-2左端边缘进行环形切削以定位AB隔圈3，保证负月牙透镜A-1的外观，使其不会有白线。所述双凸透镜A-3和双凸透镜B-1之间设置有CD隔圈7，保证二者的空间距离及其光轴装配。所述双凸透镜B-1和双凸透镜B-2之间设置有DE隔圈9，保证二者的空间距离及其光轴装配。
在本实施例中，保证镜片空气间隔的隔圈与镜片接触的平面要有精确的垂直度来保证镜片装配的准确性；设计主镜筒4时，对内孔内径尺寸进行严格的尺寸控制，使其与镜片配合紧密，达到镜片安装要求的同轴度和镜片光轴的一致性，且在主镜筒4上有严格的尺寸及位置要求。
机械结构设计时，既保证镜头的同心度、精度和轴向位置的准确，又使结构设计紧凑小巧（整体尺寸Ф18mm×15.98mm），同时为了消除镜头的杂散光，在CD隔圈7做了消光纹，将DE隔圈9做成阶梯式，从而消除了光晕问题及保证结构的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种2.8定焦超广角镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向分别设有前组A、光阑C以及后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及双凸透镜A-3，所述前组A的焦距fA=-9.8mm；所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2和正月牙透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=5.67mm；所述前组A和后组B之间的空气间隔是1.16mm，所述前组A中的负月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2之间的空气间隔是1.84mm，所述负月牙透镜A-2和双凸透镜A-3之间的空气间隔是0.79mm，所述后组B中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0.1mm。
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