CN109471249A - 超广角无热化系统及成像方法 - Google Patents
超广角无热化系统及成像方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109471249A CN109471249A CN201811618114.7A CN201811618114A CN109471249A CN 109471249 A CN109471249 A CN 109471249A CN 201811618114 A CN201811618114 A CN 201811618114A CN 109471249 A CN109471249 A CN 109471249A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- positive lens
- ultra
- lens
- athermalism
- wide angle
- 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.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 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
- G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超广角无热化系统，包括沿着物面到像面依次设置的弯月负透镜A、光阑C及正透镜后组B，所述正透镜后组B包含双凸正透镜B1、弯月负透镜B2以及双凸正透镜B3；本发明还涉及一种超广角无热化系统的成像方法。本发明不仅结构设计简单、合理，而且焦距短、视场大，可以涵盖大范围景物；景深长，可以表现出相当大的清晰范围，能够减小系统镜片数量的同时有效地改善系统的色差和热差，实现超广角光学无热化系统，结合使用偶次非球面，较好地平衡像差、使像质进一步提升；通过曲率及厚度的调整降低了各个光学件的敏感度，使得该镜头更易于加工与装调。
Description
技术领域
本发明涉及一种超广角无热化系统及成像方法。
背景技术
超广角镜头的特点是焦距短、视场大，从某一视点观察到的景物范围要比人眼在同一视点所看到的大得多；景深长，可以表现出相当大的清晰范围；能强调画面的透视效果，善于夸张前景和表现景物的远近感，这有利于增强画面的感染力。而且超广角镜头与其他镜头一样，需要校正画面边缘出现的畸变，力争使拍出来的画面与实物相差不多。随着红外光学技术的发展，要求红外系统在不同温度环境下保持工作性能。但是目前市场上大多数红外镜头视场角都小于100°，或者是广角镜头无法实现无热化，这类镜头无法满足目前部分领域市场的需求。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种超广角无热化系统及成像方法，不仅结构设计合理，而且高效便捷。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超广角无热化系统，包括沿着物面到像面依次设置的弯月负透镜A、光阑C及正透镜后组B，所述正透镜后组B包含双凸正透镜B1、弯月负透镜B2以及双凸正透镜B3。
进一步的，所述弯月负透镜A与光阑C的空气间隔为8.5mm；所述光阑C与双凸正透镜B1的空气间隔为3.7mm；所述双凸正透镜B1与弯月负透镜B2的空气间隔为4.5mm；所述弯月负透镜B2与双凸正透镜B3的空气间隔为0.8mm。
一种超广角无热化系统的成像方法，包括上述任意一项所述的超广角无热化系统，包含以下步骤：光线依次经过弯月负透镜A、双凸正透镜B1、弯月负透镜B2以及双凸正透镜B3后进行成像。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明不仅结构设计简单、合理，而且焦距短、视场大，可以涵盖大范围景物；景深长，可以表现出相当大的清晰范围，能够减小系统镜片数量的同时有效地改善系统的色差和热差，实现超广角光学无热化系统，结合使用偶次非球面，较好地平衡像差、使像质进一步提升；通过曲率及厚度的调整降低了各个光学件的敏感度，使得该镜头更易于加工与装调
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的镜片构造示意图。
图2为本发明实施例的常温环境下的MTF值示意图。
图3为本发明实施例的低温-40℃环境下的MTF值示意图。
图4为本发明实施例的高温80℃环境下的MTF值示意图。
图5为本发明实施例的常温下场曲畸变图。
图中：
A-弯月负透镜A；
C-光阑C；
B-正透镜后组B，B1-双凸正透镜B1，B2-弯月负透镜B2，B3-双凸正透镜B3。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~5所示，一种超广角无热化系统，包括沿着物面到像面依次设置的弯月负透镜A、光阑C及正透镜后组B，所述正透镜后组B包含双凸正透镜B1、弯月负透镜B2以及双凸正透镜B3。
在本发明实施例中，所述弯月负透镜A与光阑C的空气间隔为8.5mm；所述光阑C与双凸正透镜B1的空气间隔为3.7mm；所述双凸正透镜B1与弯月负透镜B2的空气间隔为4.5mm；所述弯月负透镜B2与双凸正透镜B3的空气间隔为0.8mm。
在本发明实施例中，设定焦距为f，从物面至像面的光学镜片焦距依次为f1-f4，二者有如下的关系：
-3<f1/f<-1.5； 3<f2/f<5；-30<f3/f<-20；1.5<f4/f<3。
在本发明实施例中，本发明的具体性能参数如下：
（1）焦距：EFFL=3.0mm；
（2）F数=1.2；
（3）视场角：2w≥120°；
（4）光学畸变：≤30%；
（5）成像圆直径大于Ф8.2；
（6）工作光谱范围：8um～12um；
（7）光学总长TTL≤38mm，光学后截距≥8mm；
（8）该镜头适用于384×288，17um非制冷长波红外探测器。
在本发明实施例中，本发明选用反摄远的结构形式，光线经过弯月负透镜A发散后，减小通过正透镜后组B的光线倾角，使其承担较小的视场角，有利于像差的校正；本发明超广角的设计，可拍摄大范围的景物，通过材料及光焦度的合理选择分配来实现光学无热化，系统可在高温或低温的环境下正常使用，该镜头可搭配384×288，17um非制冷长波红外探测器使用。
在本发明实施例中，本发明由四片镜片组成，合理选择材料及分配光焦度，结合偶次非球面来平衡系统像差及热差，使得光学系统的结构简单化，到达超广角的同时实现无热化设计；通过对边缘畸变的校正，控制畸变在合理的范围之内；通过曲率及厚度的调整降低了各个光学件的敏感度，使得本发明更易于加工与装调。
在本发明实施例中，此光学结构平行平板位于双凸正透镜B3与IMA之间，该镜头的具备的优势有：焦距短、视场大，可以涵盖大范围景物；景深长，可以表现出相当大的清晰范围；利用不同材料之间的热特性差异，并合理分配光焦度，能够减小系统镜片数量的同时有效地改善系统的色差和热差，实现超广角光学无热化系统；结合使用偶次非球面，较好地平衡像差、使像质进一步提升；通过曲率及厚度的调整降低了各个光学件的敏感度，使得该镜头更易于加工与装调。
在本发明实施例中，一种超广角无热化系统的成像方法，包括上述任意一项所述的超广角无热化系统，包含以下步骤：光线依次经过弯月负透镜A、双凸正透镜B1、弯月负透镜B2以及双凸正透镜B3后进行成像。
在本发明实施例中，上述镜片的参数如下表所示。
在本发明实施例中，非球面相关数据如下表所示。
在本发明实施例中，非球面表达式为：
Z代表光轴方向的位置，r代表相对光轴的垂直方向上的高度，c代表曲率半径，k代表圆锥系数，代表非球面系数。在非球面数据中，E-n代表“”，例如4.525E-005代表。
在本发明实施例中，由附图2可以看出，本发明具有较高的分辨率，满足384×288，17um非制冷探测器的传函需求；由附图3、附图4可知，本发明在高温及低温的环境下MTF基本无衰减，实现了镜头的光学无热化性能；由附图5可知，本发明满足畸变要求。
上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (3)
1.一种超广角无热化系统，其特征在于：包括沿着物面到像面依次设置的弯月负透镜A、光阑C及正透镜后组B，所述正透镜后组B包含双凸正透镜B1、弯月负透镜B2以及双凸正透镜B3。
2.根据权利要求1所述的超广角无热化系统，其特征在于：所述弯月负透镜A与光阑C的空气间隔为8.5mm；所述光阑C与双凸正透镜B1的空气间隔为3.7mm；所述双凸正透镜B1与弯月负透镜B2的空气间隔为4.5mm；所述弯月负透镜B2与双凸正透镜B3的空气间隔为0.8mm。
3.一种超广角无热化系统的成像方法，其特征在于，包括如权利要求1~2任意一项所述的超广角无热化系统，包含以下步骤：光线依次经过弯月负透镜A、双凸正透镜B1、弯月负透镜B2以及双凸正透镜B3后进行成像。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811618114.7A CN109471249A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 超广角无热化系统及成像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811618114.7A CN109471249A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 超广角无热化系统及成像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109471249A true CN109471249A (zh) | 2019-03-15 |
Family
ID=65676828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811618114.7A Pending CN109471249A (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 超广角无热化系统及成像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109471249A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110955032A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-03 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 大靶面高分辨率光学无热化镜头及其工作方法 |
-
2018
- 2018-12-28 CN CN201811618114.7A patent/CN109471249A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110955032A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-03 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 大靶面高分辨率光学无热化镜头及其工作方法 |
| CN110955032B (zh) * | 2020-01-03 | 2023-07-21 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 大靶面高分辨率光学无热化镜头及其工作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104880808B (zh) | 一种小透视畸变、超广角光学系统 | |
| CN105700117B (zh) | 一种光学成像系统 | |
| CN106324798B (zh) | 一种透镜系统和镜头 | |
| CN206321862U (zh) | 一种360°全景鱼眼镜头 | |
| CN105137567B (zh) | 成像镜头、虹膜成像模组以及虹膜识别装置 | |
| CN104199176B (zh) | 一种用于监控系统的超大视场镜头 | |
| CN106680970A (zh) | 一种无人机镜头 | |
| CN110488456A (zh) | 光学透镜系统与成像系统 | |
| CN206906683U (zh) | 全景摄像镜头 | |
| CN111025593B (zh) | 大孔径高清光学镜头 | |
| CN106291887A (zh) | 一种鱼眼镜头 | |
| CN106324815B (zh) | 一种变焦透镜系统和镜头 | |
| CN105093499B (zh) | 一种成像镜头组 | |
| CN105403982A (zh) | 一种高像质用于无人机航拍光学成像镜头 | |
| CN106932888A (zh) | 一种360°全景鱼眼镜头 | |
| CN105334598A (zh) | 一种光学镜头 | |
| CN205067847U (zh) | 一种光学镜头 | |
| CN209167661U (zh) | 一种大光圈近红外镜头 | |
| CN109507788A (zh) | 一种大光圈近红外镜头 | |
| CN109471249A (zh) | 超广角无热化系统及成像方法 | |
| CN105137576B (zh) | 变焦成像镜头、成像模组和虹膜识别装置 | |
| CN109459838A (zh) | 广角高分辨率车载光学系统及成像方法 | |
| CN205581383U (zh) | 一种高画幅高像质光学成像系统 | |
| CN209343030U (zh) | 超广角无热化系统 | |
| CN104459958B (zh) | 一种用于红外相机的定焦镜头 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190315 |