CN104199176A - 一种用于监控系统的超大视场镜头 - Google Patents

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一种用于监控系统的超大视场镜头，该镜头从物方至像方依次为具有负光焦度的前透镜组、光阑和具有正的光焦度的后透镜组，所述的前透镜组是由具有负光焦度的第一、第二透镜与具有正光焦度的第三透镜组成；所述的后透镜组由具有负光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五、第六、第七透镜组成，第四透镜和第五透镜形成一组胶合透镜；其中第一透镜和第六透镜两面均采用偶次非球面镜。该镜头视场较大达到120度，所用透镜的数量较少只有7片镜头；成像清晰，分辨率较高，在1601p/mm时，其ＭＴＦ曲线在全视场处大于0.4；该镜头畸变在广角镜头中较小，畸变小于10%；透光率较高，采用双层镀膜，使透光率达到95%。

Description

一种用于监控系统的超大视场镜头
技术领域
本发明涉及光学器件领域，更具体地涉及一种用于监控系统的超大视场镜头。 
背景技术
传统的监控镜头想要实现全景监控，往往采用多镜头拼接或者采用旋转云台的方法来实现，但往往存在盲区和成本过高等缺点。 
如果采用视场较大的鱼眼镜头，由于其畸变非常大，往往达到100%，这样在图像的校正方面增加了难度。 
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种成像品质好，视场较大，畸变小的用于监控系统的超大视场镜头。 
本发明的技术方案是：一种用于监控系统的超大视场镜头，该镜头从物方至像方依次为具有负光焦度的前透镜组、光阑和具有正的光焦度的后透镜组，所述的前透镜组是由具有负光焦度的第一、第二透镜与具有正光焦度的第三透镜组成；所述的后透镜组由具有负光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五、第六、第七透镜组成，第四透镜和第五透镜形成一组胶合透镜；其中第一透镜和第六透镜两面均采用偶次非球面，其它透镜为球面，偶次非球面公式为： ，其中c为基圆的曲率，k为二次系数，-为多项式系数，其中第一透镜非球面参数如下表1和表2所示： 
第六透镜非球面参数如下表3和表4所示：
所述光阑在第三透镜和第四透镜之间。 
所述第一透镜为弯月型且负光焦度透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面。 
所述第一透镜满足以下条件：1.55<Nd<1.6, Vd>55其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第二透镜满足以下条件：1.75<Nd<1.8,50>Vd>45其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第三透镜满足以下条件：1.8<Nd, 25<Vd<30其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第四、第五透镜组合为双胶合透镜满足以下条件：第四透镜，1.8<Nd, 25<Vd<30；第五透镜L5，1.5<Nd<1.7, 60.2>Vd>50其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第六透镜满足以下条件：1.5<Nd<1.6,62>Vd>55其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第七透镜满足以下条件：1.5<Nd<1.6,Vd>62其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第四、第五透镜为双胶合透镜，其它为单透镜，其中第一和第六透镜采用非球面镜，总长度为84.3mm，焦距10mm,后工作距离19.57mm，视场120度, 在1601p/mm时，其ＭＴＦ曲线在全视场处大于0.4，此镜头畸变小于10%。 
本发明的有益效果：该镜头视场较大达到120度，所用透镜的数量较少只有7片镜头；成像清晰，分辨率较高，在1601p/mm时，其ＭＴＦ曲线在全视场处大于0.4；该镜头畸变在广角镜头中较小，畸变小于10%；透光率较高，采用双层镀膜，使透光率达到95%。 
附图说明
图1本发明镜头的平面结构示意图； 
图中：L1、L2 、L3、L4、L5、L6、L7分别为第一至第七透镜、光阑在图中用“Stop”标出，r1～r13分别为透镜各面的球面半径，d1～d13分别为各面中心之间的距离。
图2本发明镜头调制传递函数图。 
图3本发明镜头像差图。 
图4本发明镜头场曲和畸变图。 
图5本发明镜头照度图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明： 
如图1至图5所示，本发明揭示了一种超大视场监控镜头，该镜头由物侧至像侧依此包含：第一透镜L1为弯月型且负光焦度透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜L2为负光焦度透镜；第三透镜L3为正光焦度透镜；第四透镜L4为负光焦度透镜；第五透镜L5为正光焦度透镜；第六透镜L6为正光焦度透镜；第七透镜L7为正光焦度透镜；第四透镜和第五透镜形成一组胶合透镜，有效的减少色差；光阑“Stop”在第三透镜和第四透镜之间。
所述第一透镜L1满足以下条件：1.55<Nd<1.6, Vd>55其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第二透镜L2满足以下条件：1.75<Nd<1.8,50>Vd>45其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第三透镜L3满足以下条件：1.8<Nd, 25<Vd<30其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第四、第五透镜组合为双胶合透镜满足以下条件：第四透镜L4，1.8<Nd, 25<Vd<30；第五透镜L5，1.5<Nd<1.7, 60.2>Vd>50其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第六透镜L6满足以下条件：1.5<Nd<1.6,62>Vd>55其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
所述第七透镜L7满足以下条件：1.5<Nd<1.6,Vd>62其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。 
本实例设焦距为10的具体参数如下： 
 r1～r13：47.272、9.346、1635.786、17.698、21.078、-43.360、-20.233、16.518、-40.237、28.276、-27.710、597.790、-26.801。（单位毫米）
d1～d13：3.2748 、10.9911 、0.6028 、5.0383 、11.5924 、1.4159、5.8799 、0.8084、7.7297、0.1000、8.0697 、0.4667 、6.8925 、23.8655 。（单位毫米）
L1～L7的折射率Nd为:1.57、1.77、1.81、1.81、1.64、1.53、1.55。
L1～L7阿贝常数的Vd分别为：57.5、49.6、25.5、25.5、55.4、60.2、62.8。 

Claims (10)

1.一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：该镜头从物方至像方依次为具有负光焦度的前透镜组、光阑和具有正的光焦度的后透镜组，所述的前透镜组是由具有负光焦度的第一、第二透镜与具有正光焦度的第三透镜组成；所述的后透镜组由具有负光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五、第六、第七透镜组成，第四透镜和第五透镜形成一组胶合透镜；其中第一透镜和第六透镜两面均采用偶次非球面，其它透镜为球面，偶次非球面公式为：                                                ，其中c为基圆的曲率，k为二次系数，-为多项式系数，其中第一透镜非球面参数如下表1和表2所示：
第六透镜非球面参数如下表3和表4所示：
。
2.根据权利要求1所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述光阑在第三透镜和第四透镜之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第一透镜为弯月型且负光焦度透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第一透镜满足以下条件：1.55<Nd<1.6, Vd>55其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第二透镜满足以下条件：1.75<Nd<1.8,50>Vd>45其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第三透镜满足以下条件：1.8<Nd, 25<Vd<30其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第四、第五透镜组合为双胶合透镜满足以下条件：第四透镜，1.8<Nd, 25<Vd<30；第五透镜L5，1.5<Nd<1.7, 60.2>Vd>50其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
8.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第六透镜满足以下条件：1.5<Nd<1.6,62>Vd>55其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
9.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第七透镜满足以下条件：1.5<Nd<1.6,Vd>62其中Nd表示透镜材料d光的折射率，Vd表示透镜材料的d光阿贝常数。
10.根据权利要求1或2所述的一种用于监控系统的超大视场镜头，其特征在于：所述第四、第五透镜为双胶合透镜，其它为单透镜，其中第一和第六透镜采用非球面镜，总长度为84.3mm，焦距10mm,后工作距离19.57mm，视场120度, 在1601p/mm时，其ＭＴＦ曲线在全视场处大于0.4，此镜头畸变小于10%。
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