CN109946819A - 一种用于监控的光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于监控的光学系统，包括由物面至像面依次设置的第一镜片、光阑、第二镜片、第三镜片、第四镜片、滤光片、保护玻璃以及感光芯片，所述第一镜片和所述第四镜片的焦距为负值,所述第二镜片和所述第三枚镜片的焦距为正值，所述第二镜片为玻璃球面镜片，所述第一镜片、第三镜片和第四镜片均为塑料非球面镜片。本发明采用玻璃球面和塑料非球面,成本大幅降低。本发明仅采用4枚镜片，降低成本、便于组装，且仅使用一枚玻璃镜片，该镜片尺寸较小，镜头质量较轻。本发明在整个画面都能清晰成像。本发明很好的解决了高低温、红外跑焦问题,实现像质在不同环境的一致性。
Description
【技术领域】
本发明涉及光学成像系统，尤其是一种用于监控的光学系统。
【背景技术】
目前监控镜头所用的镜头普遍存在这样的缺点:镜头高低温、红外不共焦、成本高等。市面上存在着少数镜头，其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、红外共焦及高像素,就使用了玻璃非球面镜片,其成本提高了,不能满足消费者低成本的需求。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供高低温、红外共焦、高像素和低成本一种用于监控的光学系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于监控的光学系统，包括由物面至像面依次设置的第一镜片、光阑、第二镜片、第三镜片、第四镜片、滤光片、保护玻璃以及感光芯片，所述第一镜片和所述第四镜片的焦距为负值,所述第二镜片和所述第三枚镜片的焦距为正值，所述第二镜片为玻璃球面镜片，所述第一镜片、第三镜片和第四镜片均为塑料非球面镜片。
如上所述的一种用于监控的光学系统，所述第一镜片、第三镜片和第四镜片的非球面面型满足以下方程式:
如上所述的一种用于监控的光学系统，所述第一镜片的折射率为1.5至1.6,阿贝数为50至60；所述第三镜片的折射率为1.5至1.6,阿贝数为50至60；所述第四镜片的折射率为1.6至1.7,阿贝数为20至30。
如上所述的一种用于监控的光学系统，所述感光芯片的型号为1/2.7”,且其对角线高度为6.6mm，像素尺寸为2μm×2μm。
本发明相比现有技术，具有如下技术特点：
1、现有高像素监控镜头普遍采用玻璃非球面镜片，本发明采用玻璃球面和塑料非球面,成本大幅降低。
2、现有高像素监控镜头普遍使用的镜片较多，本发明仅采用4枚镜片，降低成本、便于组装，且仅使用一枚玻璃镜片，该镜片尺寸较小，镜头质量较轻。
3、现有高像素监控镜头的周边分辨率较低，本发明在整个画面都能清晰成像。
4、现有高像素监控镜头在图像锐利度和色彩还原性上容易失衡，本镜头采用宽光谱1:1:1设计,在可见光波段有极好的图像锐利度和色彩还原性。
5、现有高像素监控镜头在高低温、红外上不能实现共焦,产生白光常温下对好焦后,高低温和红外环境下出现严重的跑焦,像面模糊的情况，本发明很好的解决了高低温、红外跑焦问题,实现像质在不同环境的一致性。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
一种用于监控的光学系统，包括由物面至像面依次设置的第一镜片1、光阑2、第二镜片3、第三镜片4、第四镜片5、滤光片6、保护玻璃7以及感光芯片8，第一镜片1和第四镜片5的焦距为负值,第二镜片3和第三枚镜片4的焦距为正值，第二镜片3为玻璃球面镜片，第一镜片1、第三镜片4和第四镜片5均为塑料非球面镜片。
第一镜片1、第三镜片4和第四镜片5的非球面面型满足以下方程式:
其中c为对应半径R的倒数即：c＝1/R。
第一镜片1的折射率为1.5至1.6,阿贝数为50至60。第三镜片4的折射率为1.5至1.6,阿贝数为50至60。第四镜片5的折射率为1.6至1.7,阿贝数为20至30。
感光芯片8的型号为1/2.7”,且其对角线高度为6.6mm，像素尺寸为2μm×2μm。
第二镜片3的面S4的半径R为-20至-10，面S5的半径T为-10至-2。第四镜片5的面S8的半径R为-5至-2，面S9的半径R为-10至-5，其k值对应为-5至5。
下面列举出本发明最佳实施例的具体参数：
第一镜片1、第三镜片4和第四镜片5各个面的非球面系数：
本发明的高低温共焦主要通过以下方法实现:采用不同的塑料材料对应的膨胀系数不同,再设计出不同的面型,使高低温时面型产生互补,从而使高低温时像质保持不变。
本发明的红外共焦主要通过以下方法实现:合理分配不同塑料材料折射率Nd和阿贝数Vd值,通过设计合理面型,使镜头在对白光成像清楚的前提下同时满足红外光线的成像清晰。
本发明的其高像素主要通过以下途径实现:1.高效率的材料搭配,依据各个透镜的正负,合理地分配折射率Nd和阿贝数Vd值,在依此选择合适的材料；2.设计时重点提升中心分辨率的同时,充分重视周边视场的像差校正,保证整个画面画质均匀；3.采用宽光谱1:1:1设计,从而保证了高质的图像锐利度和色彩还原性。
本发明的在第四枚镜片5后面设置有感光芯片8，同时在第四枚镜片5和感光芯片8之间插入滤光片6和保护玻璃7，以滤掉设计波段外的杂光，并在设计时,考虑了滤光片6和保护玻璃7的衬底材料引入的色差，进而加以校正,实现最佳的成像效果。
Claims (4)
1.一种用于监控的光学系统，其特征在于包括由物面至像面依次设置的第一镜片(1)、光阑(2)、第二镜片(3)、第三镜片(4)、第四镜片(5)、滤光片(6)、保护玻璃(7)以及感光芯片(8)，所述第一镜片(1)和所述第四镜片(5)的焦距为负值,所述第二镜片(3)和所述第三枚镜片(4)的焦距为正值，所述第二镜片(3)为玻璃球面镜片，所述第一镜片(1)、第三镜片(4)和第四镜片(5)均为塑料非球面镜片。
2.根据权利要求1所述的一种用于监控的光学系统，其特征在于所述第一镜片(1)、第三镜片(4)和第四镜片(5)的非球面面型满足以下方程式:
3.根据权利要求1或2所述的一种用于监控的光学系统，其特征在于所述第一镜片(1)的折射率为1.5至1.6,阿贝数为50至60；所述第三镜片(4)的折射率为1.5至1.6,阿贝数为50至60；所述第四镜片(5)的折射率为1.6至1.7,阿贝数为20至30。
4.根据权利要求3所述的一种用于监控的光学系统，其特征在于所述感光芯片(8)的型号为1/2.7”,且其对角线高度为6.6mm，像素尺寸为2μm×2μm。
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