CN114879341A - 一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法 - Google Patents

一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114879341A
CN114879341A CN202210267498.2A CN202210267498A CN114879341A CN 114879341 A CN114879341 A CN 114879341A CN 202210267498 A CN202210267498 A CN 202210267498A CN 114879341 A CN114879341 A CN 114879341A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
night
equal
day
less
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.)
Granted
Application number
CN202210267498.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114879341B (zh
Inventor
林文斌
许熠宸
薛政云
戴敏林
江伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Original Assignee
Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd filed Critical Fujian Forecam Tiantong Optics Co Ltd
Priority to CN202210267498.2A priority Critical patent/CN114879341B/zh
Publication of CN114879341A publication Critical patent/CN114879341A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114879341B publication Critical patent/CN114879341B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • 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

本发明涉及一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法，其中简洁结构日夜共用监控系统包括沿光线入射光路自左向右依次设置的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜、等效玻璃平板和IMA成像面。本发明F数较小，通光孔径更大，保证了系统进光量的充足，能够更好地适应多种光线环境；采用玻塑混合结构，使整个系统兼具高成像稳定性与高成像质量，更适合大规模生产；同时在‑40℃~105℃温度范围内的温漂得到了有效控制。

Description

一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法。
背景技术：
安防监控镜头已经成为当今社会的一大“刚需”，在保护各大企事业单位以及人民群众生命财产安全方面发挥了重大作用；随着监控系统逐渐向超高清与智能化方向发展，当前市场亟需一种高成像质量、高成像稳定性的光学镜头来配合日益精进的AI算法以提升图像识别能力以及安防监控效率。
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简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种简洁结构日夜共用监控系统，包括沿光线入射光路自物侧向像侧依次设置的的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜、等效玻璃平板和IMA成像面；其中，第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜，第六透镜为双凸正透镜；第一透镜的物面凸向像侧，第一透镜的像面凸向物侧；第二透镜的物面和像面均凸向像侧；第四透镜的物面和像面均凸向物侧；该系统实现的技术指标如下：
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62。
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62。
优选的，光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5，其中f1、f2、f3、f4、f5与f满足以下比例：-2.5＜f1/f＜-0.6，5.3＜f2/f＜7.0，1.7＜f3/f＜2.7，-2.4＜f4/f＜-1.0，0.7＜f5/f＜1.5。
优选的，第一透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≥50.0；第二透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≤50.0；第三透镜满足关系式：Nd≤1.5，Vd≥55.0；第四透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≤50.0；第五透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≥50.0；其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。
优选的，第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜为非球面透镜。非球面曲线方程表达式为：
Figure BDA0003552410090000021
其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8均为高次项系数。
优选的，光学系统的光学总长度TTL与光学系统的焦距f之间满足：TTL/f≤5.74。
优选的，光学系统的半像高ImaH与光学系统的焦距f之间满足：ImaH/f≥0.85。
优选的，该光学系统所采用的具体参数如下表：
Figure BDA0003552410090000022
Figure BDA0003552410090000031
优选的，该光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下表：
Figure BDA0003552410090000032
本发明简洁结构日夜共用监控系统的工作方法，其特征在于：其中监控系统的光学系统包括沿光线入射光路自物侧向像侧依次设置的的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜、等效玻璃平板和IMA成像面；其中，第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜，第六透镜为双凸正透镜；第一透镜的物面凸向像侧，第一透镜的像面凸向物侧；第二透镜的物面和像面均凸向像侧；第四透镜的物面和像面均凸向物侧；该系统实现的技术指标如下：
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62；
当光线入射时，沿光路顺序依次进入第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及等效玻璃平板后在IMA成像面进行成像。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：F数较小，通光孔径更大，保证了系统进光量的充足，能够更好地适应多种光线环境；采用玻塑混合结构，使整个系统兼具高成像稳定性与高成像质量，更适合大规模生产；通过合理的材料搭配、镜片光焦度分配与面型设计，整个光学系统的轴向色差、横向色差与高级像差得到了很好地校正，同时在-40℃～105℃温度范围内的温漂得到了有效控制。
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是本发明实施例一的光学结构示意图；
图2是本发明实施例一的工作波段轴向色差图；
图3是本发明实施例一的工作波段垂轴色差图；
图4是本发明实施例一的工作波段场曲畸变图；
图中：L1-第一透镜；L2-第二透镜；STOP-光阑；L3-第三透镜；L4-第四透镜；L5-第五透镜；CG-等效玻璃平板；IMA-成像面。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本发明简洁结构日夜共用监控系统，包括沿光线入射光路自物侧向像侧依次设置的的第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STOP、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5、等效玻璃平板CG和IMA成像面；其中，第一透镜L1为双凹负透镜，第二透镜L2为弯月正透镜，第三透镜L3为双凸正透镜，第四透镜L4为弯月负透镜，第六透镜L6为双凸正透镜；第一透镜L1的物面凸向像侧，第一透镜L1的像面凸向物侧；第二透镜L2的物面和像面均凸向像侧；第四透镜L4的物面和像面均凸向物侧；该系统实现的技术指标如下：
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62。
优选的，光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5，其中f1、f2、f3、f4、f5与f满足以下比例：-2.5＜f1/f＜-0.6，5.3＜f2/f＜7.0，1.7＜f3/f＜2.7，-2.4＜f4/f＜-1.0，0.7＜f5/f＜1.5。
优选的，第一透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≥50.0；第二透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≤50.0；第三透镜满足关系式：Nd≤1.5，Vd≥55.0；第四透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≤50.0；第五透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≥50.0；其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。
优选的，第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜为非球面透镜。非球面曲线方程表达式为：
Figure BDA0003552410090000051
其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8均为高次项系数。
优选的，光学系统的光学总长度TTL与光学系统的焦距f之间满足：TTL/f≤5.74。
优选的，光学系统的半像高ImaH与光学系统的焦距f之间满足：ImaH/f≥0.85。
具体实施例光学系统实现的技术指标如下：
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62。
为实现上述设计参数，本实施例光学系统所采用的具体设计见下表：
Figure BDA0003552410090000061
该实施例光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下表：
Figure BDA0003552410090000062
本发明简洁结构日夜共用监控系统的工作方法，其中监控系统的光学系统包括沿光线入射光路自物侧向像侧依次设置的的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜、等效玻璃平板和IMA成像面；其中，第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜，第六透镜为双凸正透镜；第一透镜的物面凸向像侧，第一透镜的像面凸向物侧；第二透镜的物面和像面均凸向像侧；第四透镜的物面和像面均凸向物侧；该系统实现的技术指标如下：
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62；
当光线入射时，沿光路顺序依次进入第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及等效玻璃平板后在IMA成像面进行成像。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：F数较小，通光孔径更大，保证了系统进光量的充足，能够更好地适应多种光线环境；采用玻塑混合结构，使整个系统兼具高成像稳定性与高成像质量，更适合大规模生产；通过合理的材料搭配、镜片光焦度分配与面型设计，整个光学系统的轴向色差、横向色差与高级像差得到了很好地校正，同时在-40℃～105℃温度范围内的温漂得到了有效控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：包括沿光线入射光路自物侧向像侧依次设置的的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜、等效玻璃平板和IMA成像面；其中，第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜，第六透镜为双凸正透镜；第一透镜的物面凸向像侧，第一透镜的像面凸向物侧；第二透镜的物面和像面均凸向像侧；第四透镜的物面和像面均凸向物侧；该系统实现的技术指标如下：
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62。
2.根据权利要求1所述的简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：所述光学系统的焦距为f，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5，其中f1、f2、f3、f4、f5与f满足以下比例：-2.5<f1/f<-0.6，5.3<f2/f<7.0，1.7<f3/f<2.7，-2.4<f4/f<-1.0，0.7<f5/f<1.5。
3.根据权利要求1或2所述的简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：所述第一透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≥50.0；第二透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≤50.0；第三透镜满足关系式：Nd≤1.5，Vd≥55.0；第四透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≤50.0；第五透镜满足关系式：Nd≥1.5，Vd≥50.0；其中Nd为折射率，Vd为阿贝常数。
4.根据权利要求3所述的简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜为非球面透镜。非球面曲线方程表达式为：
Figure FDA0003552410080000011
其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8均为高次项系数。
5.根据权利要求4所述的简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：所述光学系统的光学总长度TTL与光学系统的焦距f之间满足：TTL/f≤5.74。
6.根据权利要求4所述的简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：所述光学系统的半像高ImaH与光学系统的焦距f之间满足：ImaH/f≥0.85。
7.根据权利要求4所述的简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：所述光学系统所采用的具体参数如下表：
Figure FDA0003552410080000021
8.根据权利要求4所述的简洁结构日夜共用监控系统，其特征在于：所述光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下表：
Figure FDA0003552410080000031
9.一种简洁结构日夜共用监控系统的工作方法，其特征在于：所述监控系统光学系统包括沿光线入射光路自物侧向像侧依次设置的的第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜以及第五透镜、等效玻璃平板和IMA成像面；其中，第一透镜为双凹负透镜，第二透镜为弯月正透镜，第三透镜为双凸正透镜，第四透镜为弯月负透镜，第六透镜为双凸正透镜；第一透镜的物面凸向像侧，第一透镜的像面凸向物侧；第二透镜的物面和像面均凸向像侧；第四透镜的物面和像面均凸向物侧；该系统实现的技术指标如下：
(1)焦距：3.4mm≤EFFL≤4.1mm；(2)光圈F≤1.62；
当光线入射时，沿光路顺序依次进入第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及等效玻璃平板后在IMA成像面进行成像。
CN202210267498.2A 2022-03-17 2022-03-17 一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法 Active CN114879341B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210267498.2A CN114879341B (zh) 2022-03-17 2022-03-17 一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210267498.2A CN114879341B (zh) 2022-03-17 2022-03-17 一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114879341A true CN114879341A (zh) 2022-08-09
CN114879341B CN114879341B (zh) 2024-01-12

Family

ID=82668290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210267498.2A Active CN114879341B (zh) 2022-03-17 2022-03-17 一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114879341B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115356830A (zh) * 2022-09-03 2022-11-18 福建福光天瞳光学有限公司 一种紧凑结构广角光学镜头及其工作方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333966A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Sony Corp 撮像レンズ及び撮像装置
US20080130128A1 (en) * 2005-07-20 2008-06-05 Alps Electric Co., Ltd. Optical apparatus
JP2009145839A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Olympus Corp 魚眼レンズおよびそれを備えた撮像装置
CN102213816A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 大立光电股份有限公司 光学摄影镜头
CN109445074A (zh) * 2018-12-28 2019-03-08 福建福光天瞳光学有限公司 一种长波红外针孔广角测温镜头及其成像方法
CN110346921A (zh) * 2019-07-22 2019-10-18 福建福光天瞳光学有限公司 一种日夜两用车载光学系统及其成像方法
CN112612113A (zh) * 2020-12-29 2021-04-06 福建福光天瞳光学有限公司 一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头及其成像方法
CN218122340U (zh) * 2022-03-17 2022-12-23 福建福光天瞳光学有限公司 一种简洁结构日夜共用监控系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080130128A1 (en) * 2005-07-20 2008-06-05 Alps Electric Co., Ltd. Optical apparatus
JP2007333966A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Sony Corp 撮像レンズ及び撮像装置
JP2009145839A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Olympus Corp 魚眼レンズおよびそれを備えた撮像装置
CN102213816A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 大立光电股份有限公司 光学摄影镜头
CN109445074A (zh) * 2018-12-28 2019-03-08 福建福光天瞳光学有限公司 一种长波红外针孔广角测温镜头及其成像方法
CN110346921A (zh) * 2019-07-22 2019-10-18 福建福光天瞳光学有限公司 一种日夜两用车载光学系统及其成像方法
CN112612113A (zh) * 2020-12-29 2021-04-06 福建福光天瞳光学有限公司 一种3.9mm大孔径日夜共焦镜头及其成像方法
CN218122340U (zh) * 2022-03-17 2022-12-23 福建福光天瞳光学有限公司 一种简洁结构日夜共用监控系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115356830A (zh) * 2022-09-03 2022-11-18 福建福光天瞳光学有限公司 一种紧凑结构广角光学镜头及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114879341B (zh) 2024-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN218122340U (zh) 一种简洁结构日夜共用监控系统
CN114460724B (zh) 一种近距广角高清成像镜头
CN113219633A (zh) 一种日夜两用广角定焦监控镜头
CN114609755B (zh) 一种大视场高成像稳定性相机的光学系统及其工作方法
CN114879341B (zh) 一种简洁结构日夜共用监控系统及其工作方法
CN114384669A (zh) 一种红外成像镜头及其成像方法
CN218767542U (zh) 一种紧凑结构广角光学镜头
CN218413023U (zh) 一种8k超高清光学镜头
CN217787481U (zh) 一种超高清大孔径监控镜头
CN115185063B (zh) 一种大光圈光学镜头及其成像方法
CN217443628U (zh) 大视场高成像稳定性相机的光学系统
CN218413026U (zh) 一种超大广角光学镜头
CN218413029U (zh) 一种大光圈大靶面长焦光学镜头
CN218413032U (zh) 玻塑混合无热化光学镜头
CN217213311U (zh) 一种红外成像镜头
CN217718235U (zh) 一种大取景范围大成像面积光学系统
CN115453720A (zh) 玻塑混合无热化光学镜头及其工作方法
CN216595707U (zh) 一种适合大规模生产的广角高解析力镜头
CN114047597B (zh) 定焦光学镜头及其成像方法
CN114355560A (zh) 一种高清光学镜头
CN115356830B (zh) 一种紧凑结构广角光学镜头及其工作方法
CN218413024U (zh) 一种大光圈光学镜头
CN217821052U (zh) 一款高清摄像镜头
CN220773328U (zh) 一种焦距为6mm的光学镜头
CN218413027U (zh) 一种玻塑混合环视光学系统

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant