CN112698475B - 一种用于安防领域的高清针孔镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安防监控的高清针孔镜头，包括自物方到像面依次设置的前透镜组和后透镜组，前透镜组与后透镜组之间设有光阑，后透镜组与像面之间设有滤光片；所述前透镜组包括具有负光焦度的第一透镜；所述后透镜组包括具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜和具有负光焦度的第七透镜，其中所述第三透镜与第四透镜组成第一胶合透镜组，所述第六透镜与第七透镜组成第二胶合透镜组。与现有技术相比，本发明总体结构小巧紧凑，具有良好的防震效果，能在‑40℃~80℃的环境中稳定工作，非常适合用于隐蔽场所的高清安防监控系统中。

Description

一种用于安防领域的高清针孔镜头

技术领域

本发明涉及光学成像设备技术领域，具体指一种用于安防领域的高清针孔镜头。

背景技术

针孔成像原理古已有之，但大约到了十九世纪三十年代，由于化学感光材料的出现，才使得针孔镜头成为现实，特别是近几十年，由于社会的迅猛发展和电子行业的进步，针孔镜头才被广泛地应用。顾名思义，针孔镜头的体积较小，可安装于不方便放置大型摄像设备的场合。近年来，针孔镜头以其小巧、轻便、便携、易于携带等特点，被越来越多地应用在一些特定的监控场合，如暗访、取证、柜台等，对保护个人安全与财产起到了重要作用。但市场上现有产品普通分辨率不高，不能满足一些要求高清晰度图像的应用场所。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用于安防领域的高清针孔镜头，镜头采用七片五组方式玻璃球面透镜，清晰度高，像面大，耐环境能力强，通过优化配置各个透镜的参数，可实现小口径、大视场、高清晰度的近距离监控。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：一种用于安防监控的高清针孔镜头，包括自物方到像面依次设置的前透镜组和后透镜组，前透镜组与后透镜组之间设有光阑，后透镜组与像面之间设有滤光片；所述前透镜组包括具有负光焦度的第一透镜；所述后透镜组包括具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜和具有负光焦度的第七透镜，其中所述第三透镜与第四透镜组成第一胶合透镜组，所述第六透镜与第七透镜组成第二胶合透镜组。

优选地，所述第一透镜和第七透镜均采用弯月透镜。

所述第二透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜均采用双凸透镜。

所述第三透镜采用双凹透镜。

所述滤光片采用表面镀有滤光膜的平板玻璃。

所述光阑位于第一透镜与第二透镜之间。

所述滤光片位于第七透镜和像面之间。

更进一步地，本发明中使用的各透镜和滤光片的参数如下：

与现有技术相比，本发明所述真空监控具有如下有益效果：总体方案分辨率可达五百万像素，视场110°以上，成像像面Φ7mm，前端口径5mm，总体结构小巧紧凑，具有良好的防震效果，能在-40℃~80℃的环境中稳定工作，非常适合用于隐蔽场所的高清安防监控系统中。

附图说明

下面结合附图及实施例，对本发明的结构和特征作进一步描述。

图1为本发明的光学系统结构图。

图2本发明实施例常温（20℃）条件下的MTF（调制传递函数）曲线图。

图3本发明实施例低温（-40℃）条件下的MTF（调制传递函数）曲线图。

图4本发明实施例高温（80℃）条件下的MTF（调制传递函数）曲线图。

图5为本发明实施例的弥散斑图。

图6为本发明实施例的色差图一。

图7为本发明实施例的色差图二；图8为本发明实施例的波像差图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明，如图1所示，所述的一种针孔监控镜头，从物方到像方，依次包括具有负光焦度的前透镜组A01、具有正光焦度的后透镜组A02、光阑STOP和滤光片F。

所述用于安防监控领域的针孔镜头系统实施例：

所述前透镜组A01包括具有负光焦度的第一透镜L1；

所述后透镜组A02包括具有正光焦度的第二透镜L2、具有负光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有正光焦度的第五透镜L5、具有正光焦度的第六透镜L6和具有负光焦度的第七透镜L7。

其中所述第三透镜L3与第四透镜L4组成第一胶合透镜组B01，所述第六透镜L6与第七透镜L7组成第二胶合透镜组B02。所述光阑STOP位于前透镜组A01与后透镜组A02之间，所述滤光片F位于后透镜组A02与像面P之间，是表面镀滤光膜的平板玻璃。

所述实施例的相关参数优选值如下表所示：

焦距EFL=3.69mm，后焦距BFL=3.37mm，视场角FOV=115°，F数=2.45，总长TTL=15mm。

所述前透镜组A01的第一透镜L1后表面顶点至后透镜组A02的第二透镜L2前表面顶点的距离为1.1~1.2mm，优选1.15mm。

所述后透镜组A02的第二透镜L2后表面顶点至第一胶合透镜组B01的前表面顶点的距离为0.05~0.1mm，优选0.08mm。

所述后透镜组A02的第一胶合透镜组B01后表面顶点至第五透镜L5的前表面顶点的距离为0.04~0.14mm，优选0.09mm。

所述后透镜组A02的第五透镜L5后表面顶点至第二胶合透镜组B02的前表面顶点的距离为0.5~0.6mm，优选0.56mm。

在设计过程中，通过第二透镜与第一胶合透镜组直接接触及两组胶合透镜镜片的使用，减少间隔环的使用，节省空间，使镜头结构整体方案更加紧凑；通过合理的材料选配，使不同玻璃材料的热膨胀系数及折射率/温度变化系数相互补偿，该镜头技术方案可实现在-40~80℃温度范围内稳定工作，不会出现高低温虚焦、画面模糊的现象，可以适应各种使用环境及使用过程中的环境变化。

附图1为本发明实施例的光学系统结构示意图，系统总体长度15mm，前端口径5mm，整体结构非常小巧紧凑。

附图2为本发明实施例的MTF（调制传递函数）曲线图，图中横坐标表示空间频率，单位：线对/毫米（lp/mm），纵坐标表示MTF值。从图中可以看出，本发明实施例的MTF曲线在200lp/mm处，中心附近MTF值可达30%以上，除最边缘外，其余视场MTF值可达20%以上。

附图3和附图4为本发明实施例在低温（-40℃）和高温（80℃）条件下的MTF（调制传递函数）曲线图，图中横坐标表示空间频率，单位：线对/毫米（lp/mm），纵坐标表示MTF值。与图2相比可以看出，本发明实施例在低温（-40℃）和高温（80℃）条件下的MTF与常温条件下相当，没有明显的降低。

附图5为本发明实施例的弥散斑图，从图中可以看出，大部分视场的弥散斑都在2微米以内。

附图6和7为本发明实施例的色差图，从图中可以看到，本发明实施例的色差很小。

附图8是本发明实施例的波像差图，从图中可以看出，本发明实施例的整个像面上波像差都在±1个波长范围内。

以上所述实施例，仅为本发明的一部分实施例，本发明的构思和范围不限于上述示范性实施例的细节。因此，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域其他技术人员根据本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的内容全部记载在权利要求书中。

Claims (1)

1.一种用于安防领域的高清针孔镜头，其特征在于：由自物方到像面依次设置的前透镜组和后透镜组构成，前透镜组与后透镜组之间设有光阑，后透镜组与像面之间设有滤光片；所述前透镜组由具有负光焦度的第一透镜构成；所述后透镜组由具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜和具有负光焦度的第七透镜构成，其中所述第三透镜与第四透镜组成第一胶合透镜组，所述第六透镜与第七透镜组成第二胶合透镜组；所述第一透镜和第七透镜均采用弯月透镜；所述第二透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜均采用双凸透镜；所述第三透镜采用双凹透镜；所述滤光片采用表面镀有滤光膜的平板玻璃；所述光阑位于第一透镜与第二透镜之间；所述滤光片位于第七透镜和像面之间；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及滤光片的参数如下：

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