CN112394484B - 一种适用于6k超高清相机的光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于6K超高清相机的光学系统，所述光学系统由沿光路方向依次设置的前组、光阑和后组构成，所述前组由沿入射光路依次设置的第一正月牙透镜、由第一双凸透镜和第一双凹透镜密接组成的第一胶合镜构成；所述后组由沿入射光路依次设置的由第二双凹透镜和第二双凸透镜密接组成的第二胶合镜、第三双凸透镜、第四双凸透镜、第三双凹透镜构成。本发明适用于6K超高清相机的光学系统分辨率达到6464×4852，像元大小3.45μm，成像质量好，适配6k超高清相机，同时光学系统畸变小，光路结构紧凑，具有小型化的优点。

Description

一种适用于6K超高清相机的光学系统
技术领域
本发明涉及一种适用于6K超高清相机的光学系统。
背景技术
当前，物联网蓬勃发展，安防监控系统在政府机关、银行、交通、公共场所等方面得到了广泛应用。光学镜头作为安防监控系统中十分重要的成像部分，其分辨率由720p标清、1080p高清向4k超清不断提高。镜头分辨率的提高，使成像画面细节层次更精准，显示更清晰、更干净细腻、更给人以身临其境的感觉，可以有效地解决需要高清画质且光线复杂场所的监控需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种分辨率高，成像质量好，结构紧凑的适用于6K超高清相机的光学系统。
本发明采用以下方案实现：一种适用于6K超高清相机的光学系统，所述光学系统由沿光路方向依次设置的前组、光阑和后组构成，所述前组由沿入射光路依次设置的第一正月牙透镜、由第一双凸透镜和第一双凹透镜密接组成的第一胶合镜构成；所述后组由沿入射光路依次设置的由第二双凹透镜和第二双凸透镜密接组成的第二胶合镜、第三双凸透镜、第四双凸透镜、第三双凹透镜构成。
进一步的，第一胶合镜和光阑之间的空气间隔为4.0mm，光阑和第二胶合镜之间的之间的空气间隔为为8.5mm。
进一步的，所述前组中第一正月牙透镜和第一胶合镜之间的空气间隔为0.15mm，所述后组中第二胶合镜和第三双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm，第三双凸透镜和第四双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm，第四双凸透镜和第三双凹透镜之间的空气间隔为2.2mm。
进一步的，所述第一正月牙透镜折射率大于1.8；第一胶合镜的第一双凸透镜折射率小于第一双凹透镜折射率；第二胶合镜的第二双凹透镜折射率小于第二双凸透镜折射率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明适用于6K超高清相机的光学系统分辨率高，达到6464×4852，像元大小3.45μm，成像质量好，适配6k超高清相机，同时光学系统畸变小，光路结构紧凑，具有小型化的优点。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例光学系统图；
图2为本发明实施例MTF曲线图；
图3为本发明实施例畸变曲线图；
图中标号说明：100-前组、110-第一正月牙透镜、120-第一双凸透镜、130-第一双凹透镜、200-光阑、300-后组、310-第二双凹透镜、320-第二双凸透镜、330-第三双凸透镜、340-第四双凸透镜、350-第三双凹透镜。
具体实施方式
如图1~3所示，一种适用于6K超高清相机的光学系统，所述光学系统由沿光路方向依次设置的前组100、光阑200和后组300构成，所述前组100由沿入射光路依次设置的第一正月牙透镜110、由第一双凸透镜120和第一双凹透镜130密接组成的第一胶合镜构成；所述后组300由沿入射光路依次设置的由第二双凹透镜310和第二双凸透镜320密接组成的第二胶合镜、第三双凸透镜330、第四双凸透镜340、第三双凹透镜350构成；本发明光学系统在典型双高斯结构的基础上进行复杂化，再通过像差平衡和优化后得到适用于6K超高清相机的光学系统，很好地校正了高级像差及轴外球差，光路结构紧凑，畸变小，成像质量好，适配6k超高清相机，实现6k超高清成像。
在本实施例中，第一胶合镜和光阑之间的空气间隔为4.0mm，光阑和第二胶合镜之间的之间的空气间隔为为8.5mm。
在本实施例中，所述前组中第一正月牙透镜和第一胶合镜之间的空气间隔为0.15mm，所述后组中第二胶合镜和第三双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm，第三双凸透镜和第四双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm，第四双凸透镜和第三双凹透镜之间的空气间隔为2.2mm
在本实施例中，所述第一正月牙透镜折射率大于1.8，有利于通光口径的减小及高级像差的降低，使光路结构达到小型化同时成像质量也有较大的提高。
在本实施例中，第一胶合镜的第一双凸透镜折射率小于第一双凹透镜折射率，使得轴外光束下光线在后半部光路的入射角变小，有利于改善下光线的轴外球差；第二胶合镜的第二双凹透镜折射率小于第二双凸透镜折射率；这不但有利于轴上高级负球差和高级负像散的校正，而且能够改善轴外光束上光线的轴外球差。
本发明光学系统中各个镜片的具体参数见下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本发明光学系统的分辨率达到6464×4852，像元大小3.45μm，适用于6k超高清相机，同时光学系统畸变小，光路结构紧凑，具有小型化的优点。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，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。
最后应当说明的是: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 (1)

1.一种适用于6K超高清相机的光学系统，其特征在于：所述光学系统由沿光路方向依次设置的前组、光阑和后组构成，所述前组由沿入射光路依次设置的第一正月牙透镜、由第一双凸透镜和第一双凹透镜密接组成的第一胶合镜构成；所述后组由沿入射光路依次设置的由第二双凹透镜和第二双凸透镜密接组成的第二胶合镜、第三双凸透镜、第四双凸透镜、第三双凹透镜构成；第一胶合镜和光阑之间的空气间隔为4.0mm，光阑和第二胶合镜之间的空气间隔为8.5mm；所述前组中第一正月牙透镜和第一胶合镜之间的空气间隔为0.15mm，所述后组中第二胶合镜和第三双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm，第三双凸透镜和第四双凸透镜之间的空气间隔为0.15mm，第四双凸透镜和第三双凹透镜之间的空气间隔为2.2mm；第一正月牙透镜折射率为1.88，厚度为4.73mm，前镜面曲率半径满足20≤R≤25，后镜面曲率半径满足55≤R≤60；第一双凸透镜折射率为1.59，厚度为4.74mm，前镜面曲率半径满足15≤R≤20，后镜面曲率半径满足-185≤R≤-175；第一双凹透镜折射率为1.67，厚度为1.12mm，前镜面曲率半径满足-185≤R≤-175，后镜面曲率半径满足10≤R≤20；第二双凹透镜折射率为1.75，厚度为1.26mm，前镜面曲率半径满足-20≤R≤-10，后镜面曲率半径满足145≤R≤155；第二双凸透镜折射率为1.77，厚度为6.3mm，前镜面曲率半径满足145≤R≤155，后镜面曲率半径满足-25≤R≤-15；第三双凸透镜折射率为1.88，厚度为6.34mm，前镜面曲率半径满足50≤R≤60，后镜面曲率半径满足-60≤R≤-50；第四双凸透镜折射率为1.88，厚度为5.32mm，前镜面曲率半径满足75≤R≤85，后镜面曲率半径满足-70≤R≤-60；第三双凹透镜折射率为1.53，厚度为1.7mm，前镜面曲率半径满足-40≤R≤-30，后镜面曲率半径满足220≤R≤235。
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