CN112485896A - 一种全玻全金属安防镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焦距为28mm的全玻全金属安防镜头，包括沿光线入射方向依次设置的负光焦度的透镜L1和正光焦度的透镜L2组成的第一胶合组、光阑、正光焦度的透镜L3和负光焦度的透镜L4和正光焦度的透镜L5组成的第二胶合组、负光焦度的透镜L6、负光焦度的透镜L7、正光焦度的透镜L8、负光焦度的透镜L9；该镜头类比远摄型光组的设计特点，合理分配光焦度，在满足焦距的同时缩短镜头总长，使得镜头体积减小。通过正负透镜材料色散系数的配合及加入胶合透镜，改善了长焦镜头的色差问题，使得像质得到进一步提升，达到800万的要求。同时选用重磷冕玻璃材料，使得系统在‑40℃～85℃的环境条件下不离焦。

Description

一种全玻全金属安防镜头
技术领域
本发明设计一种高分辨长焦安防镜头，特别是一种9片全玻全金属镜头。
背景技术
目前国内的闭路监控行业(CCTV)都在朝小型化、多功能、环境适应能力强的方向发展。在国内竞争非常激烈的形式下，镜头的种类也随着安防市场的不断扩大而日益丰富。定焦镜头利用其画质清新、成像质量稳定、体积小重量轻、价格便宜等诸多优点一直占据安防市场前列。随着市场的需求，对安防镜头提出了更高分辨率的要求，往着4K及更高分辨率方向发展，并且种类也从广角镜头涵盖到了中长焦镜头，由于广角镜头已经较普遍了，所以本设计选取长焦规格来填补这个焦距端的空白，并且考虑夜晚的使用条件，矫正近红外的成像质量，以适应低照度的环境。同时考虑监控摄像机的电路发热因素、低温使用等一些极端环境，设计一个能在-40℃～85℃内焦面不偏移的光学成像镜头变得十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长焦距、尺寸小、解像高、高低温不离焦的9片式全玻全金属安防镜头。
为达到以上设计要求，本发明提供的技术方案如下：
一种全玻全金属安防镜头，包括
沿光轴从物侧至像侧依次排列的透镜L1、透镜L2、光阑、透镜L3、透镜L4、透镜L5、透镜L6、透镜L7、透镜L8及透镜L9；
所述透镜L2、透镜L3、透镜L5、透镜L8为正光焦度透镜；
所述透镜L1、透镜L4、透镜L6、透镜L7、透镜L9为负光焦度透镜；
所述透镜L1和透镜L2组成第一胶合组；
所述透镜L3和透镜L4和透镜L5组成第二胶合组。
进一步地，所述第一胶合组和第二胶合组之间置一光阑，用来限制轴上光束通光孔径并对轴外光束产生渐晕。
进一步地，所述镜头的焦距EFL与总长TTL满足关系式：0.8<EFL/TTL<1.1，类比远摄型的特点，采用正光焦度组在前、负光焦度组在后的设计，能在提高镜头焦距的同时不使得总长变长，满足小型化的要求。
进一步地，所述镜头的焦距EFL与后焦BFL满足关系式：3.5<EFL/TTL<4，后焦留有足够的余量给后续装配。
更进一步地，所述镜头在可见光436～656nm及近红外光830～870nm均可清新成像，考虑到白天和夜晚的使用条件，并且通过在设计阶段就让可见和近红外合焦，解决了在波段切换时跑焦的问题。
本发明所述高分辨长焦镜头，其特点为：(1)采用双胶合和三胶合透镜，对于长焦镜头易产生的色差达到很好的矫正，同时也有利于减小球差，提高系统像质；(2)参照长焦的设计方法，在同样的靶面尺寸下，让镜头监测的更远；(3)最大分辨率达800万像素，且实现日夜共焦的特点，能够满足全天候监控的需求
附图说明
图1是本发明透镜组装图；
图2是本发明在常温20℃环境下的MTF曲线图；
图3是本发明在常温20℃环境下的离焦曲线图；
图4是本发明在低温-40℃环境下的离焦曲线图；
图5是本发明在高温85℃环境下的离焦曲线图；
图6时本发明在近红外的MTF曲线图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
参见图1，本发明包括沿光线入射方向依次设置的负光焦度的透镜L1和正光焦度的透镜L2组成的第一胶合组、光阑、正光焦度的透镜L3和负光焦度的透镜L4和正光焦度的透镜L5组成的第二胶合组、负光焦度的透镜L6、负光焦度的透镜L7、正光焦度的透镜L8、负光焦度的透镜L9，在透镜L9的右侧设置有滤光片和成像面。
在实施例中，本发明镜头的焦距为28.2mm，镜头总长32mm,全视场角17°，最大像面φ＝8.82mm。以下表1列出满足本发明各透镜的相关参数，包括曲率半径、厚度、材料的折射率以及阿贝数：
Figure BDA0002201347690000041
Figure BDA0002201347690000051
本发明最终的成像效果通过图2的MTF图来评价，各视场下的MTF曲线都平缓下降，并且在250lp/mm下中心视场的MTF值达到了0.53，0.9视场以内的MTF值大于0.3，代表了该镜头在15°以内的视场角都具有较好的成像效果与分辨率。由图3的离焦曲线可以看出不同视场下的曲线很集中，无离焦现象。再根据图4和图5高低温下的MTF曲线证实了本发明的镜头能在-40℃～85℃的温度变化内不离焦。
图6的近红外MTF曲线图，在250lp/mm下中心视场的MTF值达到了0.4，其他视场的MTF在200lp/mm基本大于0.2，代表该镜头能够用于晚间的监控。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全玻全金属安防镜头，其特征在于，所述镜头镜片组成包括沿光线入射方向依次设置的负光焦度的透镜L1和正光焦度的透镜L2组成的第一胶合组、正光焦度的透镜L3和负光焦度的透镜L4和正光焦度的透镜L5组成的第二胶合组、负光焦度的透镜L6、负光焦度的透镜L7、正光焦度的透镜L8、负光焦度的透镜L9。
2.根据权利要求1所述的安防镜头，其特征在于，所述第一胶合组和第二胶合组之间设置一光阑。
3.根据权利要求1所述的安防镜头，其特征在于，所述镜头的九片透镜的焦距、折射率及曲率半径分别满足下表条件：
f<sub>1</sub>＝-29±5％ n<sub>1</sub>＝1.9±5％ R<sub>1</sub>＝24±5％ R<sub>2</sub>＝12±5％ f<sub>2</sub>＝20±5％ n<sub>2</sub>＝1.5±5％ -- R<sub>3</sub>＝-102±5％ f<sub>3</sub>＝19±5％ n<sub>3</sub>＝1.5±5％ R<sub>4</sub>＝10±5％ R<sub>5</sub>＝235±5％ f<sub>4</sub>＝-18±5％ n<sub>4</sub>＝1.91±5％ -- R<sub>6</sub>＝16±5％ f<sub>5</sub>＝17±5％ n<sub>5</sub>＝2.1±5％ -- R<sub>7</sub>＝99±5％ f<sub>6</sub>＝-19±5％ n<sub>6</sub>＝1.62±5％ R<sub>8</sub>＝-69±5％ R<sub>9</sub>＝13±5％ f<sub>7</sub>＝-15±5％ n<sub>7</sub>＝1.6±5％ R<sub>10</sub>＝36±5％ R<sub>11</sub>＝8±5％ f<sub>8</sub>＝10±5％ n<sub>8</sub>＝1.8±5％ R<sub>12</sub>＝22±5％ R<sub>13</sub>＝-9±5％ f<sub>9</sub>＝-25±5％ n<sub>9</sub>＝1.5±5％ R<sub>14</sub>＝-7±5％ R<sub>15</sub>＝-11±5％
上表中：f1～f9分别依次对应所述透镜L1到透镜L9的焦距；所述n1～n9分别依次对应所述透镜L1到透镜L9的折射率；R1～R15对应所述透镜L1到透镜L9各个面的曲率半径，其中，“-”表示方向为负方向。
4.根据权利要求1所述的安防镜头，其特征在于，所述镜头的焦距EFL与总长TTL满足关系式：0.8<EFL/TTL<1.1。
5.根据权利要求1所述的安防镜头，其特征在于，所述镜头的焦距EFL与后焦BFL满足关系式：3.5<EFL/TTL<4。
6.根据权利要求1所述的安防镜头，其特征在于，是日夜共焦镜头，在可见光及近红外光均能清新成像。
7.根据权利要求1所述的安防镜头，其特征在于，所述镜头的镜筒、隔圈及底座，均为金属材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113219631A (zh) * 2021-04-30 2021-08-06 江西凤凰光学科技有限公司 一种长焦光学镜头

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