CN106547073B - 广角低畸变无热化镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明广角低畸变无热化镜头，其特征是：所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有弯月负透镜A1，双凸正透镜A2，弯月负透镜A3，弯月负透镜A4，双凸正透镜A5，双凹透镜A6，双凸透镜A7，双凹透镜A8，平凸透镜A9和双凸透镜A10；所述A1和A2边缘靠在一起，A2和A3中心靠在一起，A3和A4边缘靠在一起，A4和A5边缘靠在一起，A5和A6的中心间隔是0.90mm，A6和A7胶合在一起，A7和A8中心靠在一起，A8和A9边缘靠在一起，A9和A10中心靠在一起。本发明有以下优点。大视场低畸变，镜头的全视场大于100°，畸变小于5%。无热化，‑40℃到+60℃的成像质量在60lp的MTF都大于0.5。
Description
技术领域：
本发明涉及一种广角低畸变无热化镜头，属于光电技术领域。
背景技术：
广角镜头广泛用于安防监控和车载，都是批量大的民用产品。因此，一般都是尽量减少光学系统的镜片以降低成本，而光学系统镜片的减少会使得系统性能自由度降低，无法满足特殊高性能产品的需求。例如，无法满足低畸变和无热化。常规广角镜头一般对畸变没有特殊要求，无热化的处理方式也一般是让镜头在常温下性能最好，然后在-10℃到+50℃成像不要太差就可以。当对广角镜头有较严格的要求，例如在沙漠中的军用产品，需要同时满足低畸变和无热化，此时普通民用广角镜头显然是不能满足需求。
发明内容：
为了克服以上不足，本发明提供一种广角低畸变无热化镜头，其全视场角大于100°，畸变小于5%，在-40℃到+60℃的成像质量仍然很好。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
本发明广角低畸变无热化镜头，其特征是：所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有弯月负透镜A1，双凸正透镜A2，弯月负透镜A3，弯月负透镜A4，双凸正透镜A5，双凹透镜A6，双凸透镜A7，双凹透镜A8，平凸透镜A9和双凸透镜A10；所述A1和A2边缘靠在一起，A2和A3中心靠在一起，A3和A4边缘靠在一起，A4和A5边缘靠在一起，A5和A6的中心间隔是0.90mm，A6和A7胶合在一起，A7和A8中心靠在一起，A8和A9边缘靠在一起，A9和A10中心靠在一起。
进一步的，由上述镜片构成的光学系统的光学指标：（1）焦距等于2.45mm；（2）（3）畸变小于5%；（4）-40℃至60℃的成像质量与常温下相同；（5）光谱范围为0.45um到0.7um。
进一步的，像面为1/3英寸；相对孔径为1/4；全视场角度为100°；成像质量MTF在60lp大于0.5。
进一步的，镜片A1、A2、A3、A4、A5安置在主镜筒前端，并由压圈A锁紧，镜片A6、A7、A8、A9、A10安置在主镜筒后端，并由压圈B锁紧，所述镜头A1、A2间设有AB隔圈，A2、A3间设有BC隔圈，A3、A4间设有CD隔圈，A4、A5间设有DE隔圈，镜片A5与主镜筒间设有E片垫圈，所述镜头A7、A8间设有GH隔圈，A9、A10间设有J隔圈。
进一步的，A1和A2光焦度先负后正搭配，其好处是扩大成像视场角的同时又不会使入射光线角度太大。
进一步的，A3、A4和A5搭配，其光焦度为先负负后正，在此使用两片负透镜的目的是使光线轨迹更顺畅，同时保证系统无热化。
进一步的，A6和A7为一对双胶合厚透镜，用于辅助消色差，其本身光焦度不大。
进一步的，系统出射CRA小于5°，使系统类似于远心光路，这样系统的畸变就可以保持较小。
进一步的，为了减小球差A10采用高折射率玻璃，折射率大于1.9。
与现有技术相比，本发明有以下优点。
1.大视场低畸变，镜头的全视场大于100°，畸变小于5%。
2.无热化，-40℃到+60℃的成像质量在60lp的MTF都大于0.5。
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是本发明实施例的光路图；
图2是本发明实施例的畸变图；
图3a、3b和3c分别是本发明实施例在常温、-40℃和+60℃下的MTF；
图4是本发明实施例的结构总图；
图5是本发明实施例的光学参数。
图1中：A1、A3和A4是弯月负透镜，A2、A5、A7和A10是双凸正透镜，A6和A8是双凹负透镜，A9是平凸正透镜；
41.双凸正透镜A5；42.弯月负透镜A4；43.弯月负透镜A3；44.双凸正透镜A2；45.弯月负透镜A1；46.压圈A；47.开槽锥端紧定螺钉M1.6x2；48.AB隔圈；49，BC隔圈；410.CD隔圈；411.DE隔圈；412.E片垫圈；413.主镜筒；414.调整垫圈；415. 双凹负透镜A6;416. 双凸正透镜A7;417开槽锥端紧定螺钉M1.6x2；418. 双凹负透镜A8;419. 平凸正透镜A9;420. 双凸正透镜A10；421.GH隔圈；422.IJ隔圈；423.压圈B。
具体实施方式：
如图1所示，本发明的光路设计如下：所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有弯月负透镜A1，双凸正透镜A2，弯月负透镜A3，弯月负透镜A4，双凸正透镜A5，双凹透镜A6，双凸透镜A7，双凹透镜A8，平凸透镜A9和双凸透镜A10。
在本实施例中，所述A1和A2边缘靠在一起，A2和A3中心靠在一起，A3和A4边缘靠在一起，A4和A5边缘靠在一起，A5和A6的中心间隔是0.90mm，A6和A7胶合在一起，A7和A8中心靠在一起，A8和A9边缘靠在一起，A9和A10中心靠在一起。
在本实施例中，由上述镜片构成的光学系统达到了如下光学指标：（1）焦距等于2.45mm；（2）像面为1/3英寸；（3）相对孔径为1/4；（4）光谱范围为0.45um到0.7um；（5）全视场角度为100°；（6）成像质量MTF在60lp大于0.5；（7）畸变小于5%，如图2所示；（8）-40℃至60℃的成像质量与常温下一样好，如图3a、3b和3c所示，它们分别表示常温、-40℃和+60℃下的MTF。
如图4所示，本实施例中，镜片A1、A2、A3、A4、A5安置在主镜筒413前端，并由压圈A锁紧，镜片A6、A7、A8、A9、A10安置在 主镜筒后端，并由压圈B锁紧，所述镜头A1、A2间设有AB隔圈，A2、A3间设有BC隔圈，A3、A4间设有CD隔圈，A4、A5间设有DE隔圈，镜片A5与主镜筒间设有E片垫圈。所述镜头A7、A8间设有GH隔圈，A9、A10间设有IJ隔圈。
上述A1和A2光焦度是先负后正搭配，其好处是扩大成像视场角的同时又不会使入射光线角度太大。而A3、A4和A5搭配与A1和A2组具有异曲同工之妙，在此使用两片负透镜的目的是使光线轨迹更顺畅，同时保证系统无热化；A6和A7这一对双胶合厚透镜，用于辅助消色差，其本身光焦度不大；系统出射CRA小于5°，使系统类似于远心光路，这样系统的畸变就可以保持较小。为了减小球差A10采用高折射率玻璃，折射率大于1.9。
图5中所示，曲率半径是指每个表面的曲率半径，间距是相邻两表面间的间距，举例说明，S1、S2是分别是弯月负透镜A1远离与邻近双凸正透镜A2的表面，S1的间距是指S1与S2表面之间的中心间距，其它以此类推。
Claims (9)
1.一种广角低畸变无热化镜头，其特征是：所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向依次设置有弯月负透镜A1，双凸正透镜A2，弯月负透镜A3，弯月负透镜A4，双凸正透镜A5，双凹透镜A6，双凸透镜A7，双凹透镜A8，平凸透镜A9和双凸透镜A10；所述弯月负透镜A1和双凸正透镜A2边缘靠在一起，双凸正透镜A2和弯月负透镜A3中心靠在一起，弯月负透镜A3和弯月负透镜A4边缘靠在一起，弯月负透镜A4和双凸正透镜A5边缘靠在一起，双凸正透镜A5和双凹透镜A6的中心间隔是0.90mm，双凹透镜A6和双凸透镜A7胶合在一起，双凸透镜A7和双凹透镜A8中心靠在一起，双凹透镜A8和平凸透镜A9边缘靠在一起，平凸透镜A9和双凸透镜A10中心靠在一起。
2.根据权利要求1所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：由上述透镜构成的光学系统的光学指标：(1)焦距等于2.45mm；(2)畸变小于5％；(3)光谱范围为0.45um到0.7um。
3.根据权利要求2所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：像面为1/3英寸；相对孔径为1/4；全视场角度为100°；成像质量MTF在601p大于0.5。
4.根据权利要求1所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：弯月负透镜A1、双凸正透镜A2、弯月负透镜A3、弯月负透镜A4、双凸正透镜A5安置在主镜筒前端，并由压圈A锁紧，双凹透镜A6、双凸透镜A7、双凹透镜A8、平凸透镜A9、双凸透镜A10安置在主镜筒后端，并由压圈B锁紧，所述弯月负透镜A1、双凸正透镜A2间设有AB隔圈，双凸正透镜A2、弯月负透镜A3间设有BC隔圈，弯月负透镜A3、弯月负透镜A4间设有CD隔圈，弯月负透镜A4、双凸正透镜A5间设有DE隔圈，双凸正透镜A5与主镜筒间设有E片垫圈，所述双凸透镜A7、双凹透镜A8间设有GH隔圈，平凸透镜A9、双凸透镜A10间设有IJ隔圈。
5.根据权利要求1所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：弯月负透镜A1和双凸正透镜A2光焦度先负后正搭配。
6.根据权利要求1所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：弯月负透镜A3、弯月负透镜A4和双凸正透镜A5搭配，其光焦度为先负负后正。
7.根据权利要求1所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：双凹透镜A6和双凸透镜A7为一对双胶合厚透镜。
8.根据权利要求1所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：系统光路出射CRA小于5°。
9.根据权利要求1所述的广角低畸变无热化镜头，其特征是：双凸透镜A10采用高折射率玻璃，折射率大于1.9。
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