CN104614841B - 一种光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学成像镜头，由物侧到像侧依次设置有透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三、透镜镜片四、光阑、透镜镜片五、玻璃滤光片和成像面，所述的透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三、透镜镜片四和透镜镜片五均为玻璃镜片，所述的透镜镜片一为负屈折力透镜；所述透镜镜片二为正屈折力透镜；所述透镜镜片三为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的透镜镜片四为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜五为双凸透镜，有效的控制光学畸变和TV畸变在2%以内，使画面失真较小，且在弱光环境下下的拍摄能力较好，且由于整个镜头的透镜元件材质均为玻璃材质，故可大大提高镜头在不同环境下的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像光学透镜组件，特别涉及一种用于火车上的1/3英寸规格30万像素的光学成像镜头。
背景技术
光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变镜头等。
近年来，随着科技的不断进步和发展，为了记录和监控日常生活中的各种画面，提供安全保障和舒适的享受，摄像头被广泛的运用到各个领域中。而为了火车的安全运行和画面记录，火车用摄像头被广泛应用。
火车的行驶距离通常较远，故跨越的温度差异和气候差异也较大，所以对摄像头的材质要求在高温、低温等环境下均能较好的成像，而玻璃材质的镜片通常稳定性较好，稳定性较强。而在夜晚行驶时要求光圈越大则成像效果越好。火车在高速行驶的情况下，对于监控用的摄像头记录两侧的景物的画面的真实度尤为重要，而现有的监控镜头的畸变均较大，画面边缘失真较明显，严重影响此时的视觉效果。现有技术畸变较大，且多为玻塑混合的摄像头。
因此，生产一种结构简单，具有畸变小，大光圈，稳定性好的光学成像镜头，具有广泛的市场前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，具有畸变小，大光圈，稳定性好的光学成像镜头。
本发明的技术方案是这样实现的：一种光学成像镜头，其特征在于：由物侧到像侧依次设置有透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三、透镜镜片四、光阑、透镜镜片五、玻璃滤光片和成像面，所述的透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三、透镜镜片四和透镜镜片五均为玻璃镜片，所述的透镜镜片一为负屈折力透镜；所述透镜镜片二为正屈折力透镜；所述透镜镜片三为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的透镜镜片四为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜五为双凸透镜。
所述的透镜镜片一的中心厚度为TC1，TC1的范围值为0.89mm<TC1<0.93mm，透镜镜片二的中心厚度为TC2，TC2的范围值为2.9mm<TC2<3.4mm，透镜镜片三的中心厚度为TC3，TC3的范围值为1.9mm<TC3<2.2mm，透镜镜片四的中心厚度TC4，TC4的范围值为1.8mm<TC4<2.1mm，透镜镜片五的中心厚度TC5，TC5的范围值为1.6mm<TC5<1.85mm。
所述的透镜镜片二为双凸透镜。
所述的透镜镜片五的焦距为f5，1<f5/f<2，f为透镜组的有效焦距。
所述的透镜镜片五的折射率大于1.8；所述的透镜镜片三的折射率大于1.725，透镜镜片三的色散系数为Vd，Vd<56。
所述的玻璃滤光片的厚度为0.550mm，玻璃滤光片采用肖特D263T材料制成。
所述的TC1与透镜镜片一和透镜镜片二的空气间隙的比值在6至10之间。
所述的透镜镜片一的前表面的曲率半径为100mm，后表面的曲率半径为8.360mm，厚度为0.910mm，透镜镜片一与透镜镜片二之间的空气间隙为7.180mm，透镜镜片一采用HOYA TAF3材料制成；所述的透镜镜片二的前表面的曲率半径为31.646mm，后表面的曲率半径为-14.848mm，厚度为3.150mm，透镜镜片二与透镜镜片三之间的空气间隙为0.180mm，透镜镜片二采用HOYA TAC8材料制成；所述的透镜镜片三的前表面的曲率半径为5.143mm，后表面的曲率半径为6.443mm，厚度为2.050mm，透镜镜片三与透镜镜片四之间的空气间隙为0.140mm，透镜镜片三采用HOYA TAC4材料制成；所述的透镜镜片四的前表面的曲率半径为3.450mm，后表面的曲率半径为2.548mm，厚度为2.000mm，透镜镜片四与光阑之间的空气间隙为0.410mm，透镜镜片四采用HOYA TAC8材料制成；光阑与透镜镜片五的前表面之间的间距为0.680mm；所述的透镜镜片五的前表面的曲率半径为32.775mm，后表面的曲率半径为-5.250mm，厚度为1.800mm，透镜镜片五采用HOYA TAFD30材料制成。
本发明具有如下的积极效果：本发明结构简单，具有畸变小，大光圈，稳定性好，由物侧到像侧依次设置有透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三、透镜镜片四、光阑、透镜镜片五、玻璃滤光片和成像面，所述的透镜镜片一、透镜镜片二、透镜镜片三、透镜镜片四和透镜镜片五均为玻璃镜片，所述的透镜镜片一为负屈折力透镜；所述透镜镜片二为正屈折力透镜；所述透镜镜片三为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的透镜镜片四为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜五为双凸透镜；透镜镜片一的中心厚度为TC1，TC1的范围值为0.89mm<TC1<0.93mm，透镜镜片二的中心厚度为TC2，TC2的范围值为2.9mm<TC2<3.4mm，透镜镜片三的中心厚度为TC3，TC3的范围值为1.9mm<TC3<2.2mm，透镜镜片四的中心厚度TC4，TC4的范围值为1.8mm<TC4<2.1mm，透镜镜片五的中心厚度TC5，TC5的范围值为1.6mm<TC5<1.85mm，以便于满足解像力，且便于镜片的加工；透镜镜片二为双凸透镜，有助于合理分担透镜镜片一的屈折力；透镜镜片五的焦距为f5，1<f5/f<2，f为透镜组的有效焦距，有助于控制减小畸变和控制系统的后焦量；TC1与透镜镜片一和透镜镜片二的空气间隙的比值在6至10之间，控制光圈使光圈较大；透镜镜片五的折射率大于1.8；所述的透镜镜片三的折射率大于1.725，透镜镜片三的色散系数为Vd，Vd<56，有助于缩短系统的光学总长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的畸变示意图。
图3为本发明的场曲示意图。
图4为本发明的相对照度示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，一种光学成像镜头，由物侧到像侧依次设置有透镜镜片一1、透镜镜片二2、透镜镜片三3、透镜镜片四4、光阑5、透镜镜片五6、玻璃滤光片7和成像面8，所述的透镜镜片一1、透镜镜片二2、透镜镜片三3、透镜镜片四4和透镜镜片五6均为玻璃镜片，所述的透镜镜片一1为负屈折力透镜；所述透镜镜片二2为正屈折力透镜；所述透镜镜片三3为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的透镜镜片四4为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜五6为双凸透镜。
所述的透镜镜片一1的中心厚度为TC1，TC1的范围值为0.89mm<TC1<0.93mm，透镜镜片二2的中心厚度为TC2，TC2的范围值为2.9mm<TC2<3.4mm，透镜镜片三3的中心厚度为TC3，TC3的范围值为1.9mm<TC3<2.2mm，透镜镜片四4的中心厚度TC4，TC4的范围值为1.8mm<TC4<2.1mm，透镜镜片五6的中心厚度TC5，TC5的范围值为1.6mm<TC5<1.85mm。所述的透镜镜片二2为双凸透镜。所述的透镜镜片五6的焦距为f5，1<f5/f<2，f为透镜组的有效焦距。所述的透镜镜片五6的折射率大于1.8；所述的透镜镜片三3的折射率大于1.725，透镜镜片三3的色散系数为Vd，Vd<56。所述的玻璃滤光片7的厚度为0.550mm，玻璃滤光片7采用肖特D263T材料制成。所述的TC1与透镜镜片一1和透镜镜片二2的空气间隙的比值在6至10之间。
所述的透镜镜片一1的前表面的曲率半径为100mm，后表面的曲率半径为8.360mm，厚度为0.910mm，透镜镜片一1与透镜镜片二2之间的空气间隙为7.180mm，透镜镜片一1采用HOYA TAF3材料制成；所述的透镜镜片二2的前表面的曲率半径为31.646mm，后表面的曲率半径为-14.848mm，厚度为3.150mm，透镜镜片二2与透镜镜片三3之间的空气间隙为0.180mm，透镜镜片二2采用HOYA TAC8材料制成；所述的透镜镜片三3的前表面的曲率半径为5.143mm，后表面的曲率半径为6.443mm，厚度为2.050mm，透镜镜片三3与透镜镜片四4之间的空气间隙为0.140mm，透镜镜片三3采用HOYA TAC4材料制成；所述的透镜镜片四4的前表面的曲率半径为3.450mm，后表面的曲率半径为2.548mm，厚度为2.000mm，透镜镜片四4与光阑5之间的空气间隙为0.410mm，透镜镜片四4采用HOYA TAC8材料制成；光阑5与透镜镜片五6的前表面之间的间距为0.680mm；所述的透镜镜片五6的前表面的曲率半径为32.775mm，后表面的曲率半径为-5.250mm，厚度为1.800mm，透镜镜片五6采用HOYA TAFD30材料制成。
本产品各项参数如下：
本发明产品F/NO为1.8mm大光圈，增大进光量，提高弱光环境下的拍摄能力。本发明可以有效的控制光学畸变和TV畸变在2%以内，使画面失真较小，且在弱光环境下下的拍摄能力较好，且由于整个镜头的透镜元件材质均为玻璃材质，故可大大提高镜头在不同环境下的稳定性。
Claims (6)
1.一种光学成像镜头，其特征在于：由物侧到像侧依次设置有透镜镜片一（1）、透镜镜片二（2）、透镜镜片三（3）、透镜镜片四（4）、光阑（5）、透镜镜片五（6）、玻璃滤光片（7）和成像面（8），所述的透镜镜片一（1）、透镜镜片二（2）、透镜镜片三（3）、透镜镜片四（4）和透镜镜片五（6）均为玻璃镜片，所述的透镜镜片一（1）为负屈折力透镜；所述透镜镜片二（2）为正屈折力透镜；所述透镜镜片三（3）为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述的透镜镜片四（4）为凸凹透镜，且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述透镜五（6）为双凸透镜；所述的透镜镜片一（1）的中心厚度为TC1，TC1的范围值为0.89mm<TC1<0.93mm，透镜镜片二（2）的中心厚度为TC2，TC2的范围值为2.9mm<TC2<3.4mm，透镜镜片三（3）的中心厚度为TC3，TC3的范围值为1.9mm<TC3<2.2mm，透镜镜片四（4）的中心厚度TC4，TC4的范围值为1.8mm<TC4<2.1mm，透镜镜片五（6）的中心厚度TC5，TC5的范围值为1.6mm<TC5<1.85mm；所述的TC1与透镜镜片一（1）和透镜镜片二（2）的空气间隙的比值在6至10之间。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：所述的透镜镜片二（2）为双凸透镜。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：所述的透镜镜片五（6）的焦距为f5，1<f5/f<2，f为透镜组的有效焦距。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：所述的透镜镜片五（6）的折射率大于1.8；所述的透镜镜片三（3）的折射率大于1.725，透镜镜片三（3）的色散系数为Vd，Vd<56。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：所述的玻璃滤光片（7）的厚度为0.550mm，玻璃滤光片（7）采用肖特D263T材料制成。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：所述的透镜镜片一（1）的前表面的曲率半径为100mm，后表面的曲率半径为8.360mm，厚度为0.910mm，透镜镜片一（1）与透镜镜片二（2）之间的空气间隙为7.180mm，透镜镜片一（1）采用HOYA TAF3材料制成；所述的透镜镜片二（2）的前表面的曲率半径为31.646mm，后表面的曲率半径为-14.848mm，厚度为3.150mm，透镜镜片二（2）与透镜镜片三（3）之间的空气间隙为0.180mm，透镜镜片二（2）采用HOYA TAC8材料制成；所述的透镜镜片三（3）的前表面的曲率半径为5.143mm，后表面的曲率半径为6.443mm，厚度为2.050mm，透镜镜片三（3）与透镜镜片四（4）之间的空气间隙为0.140mm，透镜镜片三（3）采用HOYA TAC4材料制成；所述的透镜镜片四（4）的前表面的曲率半径为3.450mm，后表面的曲率半径为2.548mm，厚度为2.000mm，透镜镜片四（4）与光阑（5）之间的空气间隙为0.410mm，透镜镜片四（4）采用HOYA TAC8材料制成；光阑（5）与透镜镜片五（6）的前表面之间的间距为0.680mm；所述的透镜镜片五（6）的前表面的曲率半径为32.775mm，后表面的曲率半径为-5.250mm，厚度为1.800mm，透镜镜片五（6）采用HOYATAFD30材料制成。
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