CN108761733A - 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统 - Google Patents
大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108761733A CN108761733A CN201810716944.7A CN201810716944A CN108761733A CN 108761733 A CN108761733 A CN 108761733A CN 201810716944 A CN201810716944 A CN 201810716944A CN 108761733 A CN108761733 A CN 108761733A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- eyeglass
- light path
- low temperature
- confocal
- glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/008—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras designed for infrared light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
本发明涉及光学成像系统技术领域，特别是涉及一种大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统，包括沿光线入射方向依次设置的第一镜片，第二镜片，第三镜片，光阑，第四镜片，第五镜片，第六镜片，第七镜片，分光元件，滤光片，第一保护玻璃，第一感光芯片，第二保护玻璃和第二感光芯片；第一镜片和第五镜片为玻璃球面镜片，第二镜片、第三镜片、第四镜片、第六镜片和第七镜片为塑胶非球面镜片。在本方案中，采用分光元件实现可见光路径与红外光路径的分离，使得可见光与红外光分别成像于不同的成像面，再通过软件处理从而实现在黑夜环境下拍摄出彩色的画面。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像系统技术领域，特别是涉及一种大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统。
背景技术
目前监控类所用镜头普遍存在这样的缺点:镜头像素低、高低温虚焦、低照环境下噪点多等；现在只有很少数镜头，在牺牲其它方面的情况下改善某个方面，比如为了实现高低温、高像素、大光圈，使用了玻璃非球面镜片，提高了成本，不能满足消费者低成本的需求；黑夜拍摄的图片色彩单一，只有黑白两种颜色。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统。
一种大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统，包括沿光线入射方向依次设置的第一镜片，第二镜片，第三镜片，光阑，第四镜片，第五镜片，第六镜片，第七镜片，分光元件，滤光片，第一保护玻璃，第一感光芯片，第二保护玻璃和第二感光芯片；第一镜片和第五镜片为玻璃球面镜片，第二镜片、第三镜片、第四镜片、第六镜片和第七镜片为塑胶非球面镜片；
其中，第一镜片、第二镜片、第四镜片和第六镜片的焦距为负，第三镜片，第五镜片和第七镜片的焦距为正。
在其中一个实施例中，所述非球面面型满足以下方程式：
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时距非球面顶点的距离矢高，c为非球面曲率半径的倒数，k为圆锥二次曲线系数，ɑ1至ɑ8为高次非球面系数。
在其中一个实施例中，所述第一感光芯片与第二感光芯片的型号均为1/2.8"，对角线高度均为6.0mm，像素尺寸为2.4μm×2.4μm。
与现有技术相比，本发明至少达到了如下效果：
1、现有监控镜头一般在低照度环境拍摄时，噪点多，本光学系统采用大光圈设计，提高了镜头通光量可大大减弱噪点；
2、现有高像素监控镜头的周边分辨率较低，本光学系统在整个画面都能清晰成像；
3、现有高像素监控镜头在高低温环境下不能实现共焦，产生白光常温下对焦后，高低温环境下出现严重跑焦，使得像面模糊的情况，本光学系统很好地解决了高低温跑焦问题，实现像质在不同环境下成像的一致性；
4、现有高像素监控镜头在黑夜环境下拍摄为黑白画面，本镜头采用分光元件实现可见光路径与红外光路径的分离，使得可见光与红外光分别成像于不同的成像面，再通过软件处理从而实现在黑夜环境下拍摄出彩色的画面。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1进行进一步说明：
一种大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统，包括沿光线入射方向依次设置的第一镜片1，第二镜片2，第三镜片3，光阑4，第四镜片5，第五镜片6，第六镜片7，第七镜片8，分光元件9，滤光片10，第一保护玻璃11，第一感光芯片12，第二保护玻璃13和第二感光芯片14；第一镜片1和第五镜片6为玻璃球面镜片，第二镜片2、第三镜片3、第四镜片5、第六镜片7和第七镜片8为塑胶非球面镜片；
其中，第一镜片1、第二镜片2、第四镜片5和第六镜片7的焦距为负，第三镜片3，第五镜片6和第七镜片8的焦距为正。
在本实施例中，采用分光元件9实现可见光路径与红外光路径的分离，使得可见光与红外光分别成像于不同的成像面，再通过软件处理从而实现在黑夜环境下拍摄出彩色的画面；同时，分光元件9与第一感光芯片12、第二感光芯片14之间分别加设有第一保护玻璃11、第二保护玻璃13，对感光芯片提供有效的保护；并且，考虑到保护玻璃的采用会给光学系统引入色差，并加以校正，提高成像效果。
在其中一个实施例中，所述非球面面型满足以下方程式：
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时距非球面顶点的距离矢高，c为非球面曲率半径的倒数，k为圆锥二次曲线系数，ɑ1至ɑ8为高次非球面系数。
在其中一个实施例中，所述第一感光芯片12与第二感光芯片14的型号均为1/2.8"，对角线高度均为6.0mm，像素尺寸为2.4μm×2.4μm。
在其中一个实施例中，高低温共焦主要是通过以下方法实现：各镜片采用不同塑料材料，以实现不同膨胀系数的搭配，同时使用了非球面，保证了镜片离光轴的不同位置产生的膨胀和收缩产生互补，加上使用了多枚非球面镜片，保证了高低温互补效果，从而使镜头在高低温环境中保持成像质量不变。
在其中一个实施例中，高像素主要通过以下途径实现：依据各个镜片的正负，充分筛选材料的折射率和阿贝数值，合理地分配材料，再依此选择合适的材料，从而达到高效率的材料搭配；设计时在重点提升中心分辨率的同时，通过调整镜片的曲率半径、面型、厚度以及镜片间的空气间隔，保证了对周边视场的像差具有良好的校正，从而确保了整个画面画质均匀。
在其中一个实施例中，减少低照度环境下拍摄时画面噪点主要通过以下途径实现：通过采用不同材料搭配，实现大光圈设计，保证足够多的光通量。
如表1所示，为本发明一个实施例中的具体参数表：
表1
如表2所示，为本发明一个实施例中各非球面的具体参数表：
| k | a2 | a3 | a4 | a5 | |
| 2a | 8.837E-001 | -1.23E-004 | -1.28E-006 | 3.21E-007 | -1.52E-008 |
| 2b | -2.618E+000 | -3.19E-004 | -4.88E-007 | 2.13E-007 | 6.99E-010 |
| 3a | -3.803E+000 | 4.65E-005 | 1.11E-006 | -4.48E-008 | 1.08E-009 |
| 3b | -7.073E-001 | 2.63E-005 | 4.12E-006 | -4.52E-008 | -4.74E-009 |
| 5a | -9.132E+001 | 5.31E-005 | 1.10E-005 | -4.28E-008 | -1.74E-009 |
| 5b | -2.315E+001 | 3.051E-004 | 2.20E-006 | 1.73E-007 | -2.06E-009 |
| 7a | 1.30E+000 | -6.70E-005 | 9.11E-007 | 1.18E-008 | 1.07E-009 |
| 7b | 2.208E+002 | -3.30E-005 | -3.29E-007 | 9.29E-010 | -6.14E-010 |
| 8a | -3.22E+000 | -6.52E-005 | -3.71E-007 | -5.25E-008 | -1.07E-009 |
| 8b | -2.098E+000 | -9.43E-005 | 6.671E-007 | -6.30E-008 | -2.06E-010 |
表2。
Claims (3)
1.一种大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统，其特征在于：包括沿光线入射方向依次设置的第一镜片(1)，第二镜片(2)，第三镜片(3)，光阑(4)，第四镜片(5)，第五镜片(6)，第六镜片(7)，第七镜片(8)，分光元件(9)，滤光片(10)，第一保护玻璃(11)，第一感光芯片(12)，第二保护玻璃(13)和第二感光芯片(14)；第一镜片(1)和第五镜片(6)为玻璃球面镜片，第二镜片(2)、第三镜片(3)、第四镜片(5)、第六镜片(7)和第七镜片(8)为塑胶非球面镜片；
其中，第一镜片(1)、第二镜片(2)、第四镜片(5)和第六镜片(7)的焦距为负，第三镜片(3)，第五镜片(6)和第七镜片(8)的焦距为正。
2.根据权利要求1所述的大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统，所述非球面面型满足以下方程式：
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为y的位置时距非球面顶点的距离矢高，c为非球面曲率半径的倒数，k为圆锥二次曲线系数，ɑ1至ɑ8为高次非球面系数。
3.根据权利要求1所述的大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统，其特征在于：所述第一感光芯片(12)与第二感光芯片(14)的型号均为1/2.8"，对角线高度均为6.0mm，像素尺寸为2.4μm×2.4μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810716944.7A CN108761733B (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810716944.7A CN108761733B (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108761733A true CN108761733A (zh) | 2018-11-06 |
| CN108761733B CN108761733B (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=63975880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810716944.7A Active CN108761733B (zh) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108761733B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110191273A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-30 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种双光变焦拍摄系统 |
| WO2022044398A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | パナソニック株式会社 | 光学系および撮像装置、撮像システム |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070236804A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-11 | Fujinon Corporation | Projection lens and projection type display device using the same |
| CN105467565A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-04-06 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种高低温、红外共焦、高像素、小畸变、小体积变焦光学系统 |
| CN106772941A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 2.8mm大通光小型广角镜头 |
| CN107193114A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-22 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种短焦超广角小型定焦镜头 |
| CN108181702A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-06-19 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种6mm小体积、超大通光、双光路光学系统 |
| CN208459669U (zh) * | 2018-07-03 | 2019-02-01 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的镜头 |
-
2018
- 2018-07-03 CN CN201810716944.7A patent/CN108761733B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070236804A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-11 | Fujinon Corporation | Projection lens and projection type display device using the same |
| CN105467565A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-04-06 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种高低温、红外共焦、高像素、小畸变、小体积变焦光学系统 |
| CN106772941A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 2.8mm大通光小型广角镜头 |
| CN107193114A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-22 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种短焦超广角小型定焦镜头 |
| CN108181702A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-06-19 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种6mm小体积、超大通光、双光路光学系统 |
| CN208459669U (zh) * | 2018-07-03 | 2019-02-01 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的镜头 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110191273A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-30 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种双光变焦拍摄系统 |
| CN110191273B (zh) * | 2019-06-28 | 2023-09-05 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种双光变焦拍摄系统 |
| WO2022044398A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | パナソニック株式会社 | 光学系および撮像装置、撮像システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108761733B (zh) | 2023-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI648553B (zh) | 光學系統 | |
| CN104932086B (zh) | 一种大孔径大像面光学镜头 | |
| CN107272153A (zh) | 光学镜头 | |
| CN108445611A (zh) | 无热化高分辨率的定焦镜头 | |
| TW201317610A (zh) | 影像透鏡組 | |
| CN106814442A (zh) | 光学镜头 | |
| CN107632376A (zh) | 视觉镜头 | |
| CN107045186B (zh) | 变焦距镜头及其摄像装置 | |
| CN107703604A (zh) | 光学镜头 | |
| CN107678147A (zh) | 一种透镜系统、鱼眼镜头及图像采集装置 | |
| CN103852862A (zh) | 一种多功能鱼眼镜头 | |
| CN110456486A (zh) | 一种光学成像镜头 | |
| CN106547070A (zh) | 影像撷取镜组、取像装置及电子装置 | |
| CN109254388A (zh) | 远心光学检像系统及成像方法 | |
| CN108227152A (zh) | 大视场角针孔摄像光学系统 | |
| CN108279486A (zh) | 一种大像面高像素视频会议光学成像系统 | |
| CN108761733A (zh) | 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的光学系统 | |
| CN208888455U (zh) | 监控用定焦镜头 | |
| CN208818918U (zh) | 一种新型广角成像镜头光学系统 | |
| CN208459669U (zh) | 大光圈、高像素、高低温共焦、双光路的镜头 | |
| CN106094183B (zh) | 一种高像质内对焦式光学成像系统 | |
| CN208672895U (zh) | 光学取像镜头组 | |
| CN104459958B (zh) | 一种用于红外相机的定焦镜头 | |
| CN114609755B (zh) | 一种大视场高成像稳定性相机的光学系统及其工作方法 | |
| CN108490586A (zh) | 监控用定焦镜头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |