CN207020381U - 一种超大光圈大靶面高像素的光学装置 - Google Patents
一种超大光圈大靶面高像素的光学装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种超大光圈大靶面高像素的光学装置，本装置包括沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一透镜L1、双凹负光焦度的第二透镜L2、双凸正光焦度的第三透镜L3、双凸正光焦度的第四透镜L4、双凸正光焦度的第五透镜L5、凹凸正光焦度的第六透镜L6、双凸正光焦度的第七透镜L7、凸凹正光焦度的第八透镜L8；其中，第五透镜L5和第六透镜L6相互胶合形成组合透镜。并通过合理的分配光焦度增大了像面尺寸(1/1.8＂)的同时使镜头结构紧凑，进而大幅降低了公差敏感度，使产品满足4Mega高清像质，并合理的利用玻璃材料特性保证了镜头不受环境温度影响，大大提高了系统的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及一种光学装置。
背景技术
目前国内的闭路监控行业(CCTV)存在夜晚弱光条件下拍摄模糊，分辨不清所拍景象或者为实现大光圈效果造成镜头结构复杂、成本较高等缺陷，而且国内竞争非常激烈的形式下，环境适应能力强已经成为必然趋势，例如我国东北的市场就要求设计出的置于室外并一年四季都不离焦的监控装置，我国东北在冬天温度经常在零下30℃，而到夏天最高也会达到31℃左右。如再考虑监控摄像机的电路发热因素，设计一个能在-30℃～70℃内焦面不偏移得光学成像装置就十分必要。
实用新型内容
本实用新型涉及主要针对安防监控用大光圈并保证在-30℃～70℃不离焦以及消紫边的光学装置。
为达到以上设计要求，本实用新型提供的技术方案如下：
一种焦距为4mm的6G全玻结构且高低温共焦及无紫边现象的光学装置，其特征在于沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一透镜L1、双凹负光焦度的第二透镜L2、双凸正光焦度的第三透镜L3、双凸正光焦度的第四透镜L4、双凸正光焦度的第五透镜L5、凹凸正光焦度的第六透镜L6、双凸正光焦度的第七透镜L7、凸凹正光焦度的第八透镜L8；其中，第五透镜L5 和第六透镜L6相互胶合形成组合透镜。该装置的八片透镜的焦距、折射率、曲率半径及镜片厚度分别满足以下条件：
表1
上表中：“f”为折射率，“n”为折射率，“R”为曲率半径，“d”为镜片厚度，右下标“1，2,3..”对应透镜“L1，L2，L3...”，“-”表示方向为负方向。
综合以上，该光学装置还必须满足透镜L1与L2的轴向距离为3.04mm，所述透镜L2与L3的轴向距离为0.71mm，所述透镜L3与L4的轴向距离为 0.13mm，所述透镜L4与L5的轴向距离为8.06mm，所述透镜L6与L7的轴向距离为1.29mm，所述透镜L7与L8的轴向距离为0.45mm。
本设计主要通过控制调整8枚4组透镜的焦距值。
即-2<f/f12<-1
0.3<f/f34<0.9
0.02<f/f56<0.08
0.1<f/f78<0.7
其中，f为整个光学系统的焦距，f12为第一透镜与第二透镜的组合焦距，f34为第三透镜与第四透镜的组合焦距，f56为第五透镜与第六透镜的组合焦距，f78为第七透镜与第八透镜的组合焦距。
此外，本实用新型的光学装置还满足：
φ12<0；
φ34>0；
φ56>0；
φ78>0；
其中，φ12为第一透镜与第二透镜的组合光焦度，φ34为第三透镜与第四透镜的组合光焦度，φ56为第五透镜与第六透镜的组合光焦度，φ78 为第七透镜与第八透镜的组合光焦度。
各枚透镜的焦距值见表1。
有效的保证本实用新型能在-30℃～70℃的温度变化内不离焦。并且合理的采用镜片材料和调整各镜片的光焦度可以消除紫边和很好的提升边缘画质，保证很高的成像品质。
附图说明
图1为本实用新型的透镜组装图；
图2为本实用新型的光学装置图；
图3为本实用新型的波长VS焦移图；
图4为本实用新型常温20℃MTF曲线图；
图5为本实用新型低温-30℃MTF曲线图；
图6为本实用新型高温70℃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实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
见图1和图2，本实用新型包括沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一透镜L1、双凹负光焦度的第二透镜L2、双凸正光焦度的第三透镜 L3、双凸正光焦度的第四透镜L4、双凸正光焦度的第五透镜L5、凹凸正光焦度的第六透镜L6、双凸正光焦度的第七透镜L7、凸凹正光焦度的第八透镜L8；其中，第五透镜L5和第六透镜L6相互胶合形成组合透镜。所述透镜 L1包含相对的R1面和R2面，所述透镜L2包含相对的R3面和R4面，所述透镜L3包含相对的R5面和R6面，所述透镜L4包含相对的R7面和R8面，所述透镜L5包含相对的R9面和R10面，所述透镜L6包含相对的R10面和 R11面，所述透镜L7包含相对的R12面和R13面，所述透镜L8包含相对的 R14面和R15面。
实施设计一
当该实用新型的八片透镜的焦距、折射率及两枚玻璃透镜的曲率半径、厚度满足表1条件时，同时满足透镜L1与L2的轴向距离为3.04mm，所述透镜L2与L3的轴向距离为0.71mm，所述透镜L3与L4的轴向距离为0.13mm，所述透镜L4与L5的轴向距离为8.06mm，所述透镜L6与L7的轴向距离为 1.29mm，所述透镜L7与L8的轴向距离为0.45mm，垂轴色差见图3，可见紫光的离焦量较小，紫边问题得到了良好的解决。
实施设计二
当该实用新型的八片透镜的焦距、折射率、曲率半径、厚度满足表1时，由图4、图5、图6可以看出设在20摄氏度常温、零下30℃低温、零上70℃高温等极限条件下实测的MTF曲线都没有出现严重的离焦现象。
其中，图3-6中部分标识可参见下述解释。
MODULUS OF THE OTF——调制传递函数(MTF)值
SPATIAL FREQUENCY IN CYCLES PER MM——空间频率每毫米线对数 POLYCHROMATIC DIFFRACTION MTF——多色衍射式MTF
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超大光圈大靶面高像素的光学装置，其特征在于，该装置包括沿光线入射方向依次设置的凸凹负光焦度的第一透镜L1、双凹负光焦度的第二透镜L2、双凸正光焦度的第三透镜L3、双凸正光焦度的第四透镜L4、双凸正光焦度的第五透镜L5、凹凸正光焦度的第六透镜L6、双凸正光焦度的第七透镜L7、凸凹正光焦度的第八透镜L8；其中，所述第五透镜L5和第六透镜L6相互胶合形成组合透镜。
2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述光学装置的各透镜满足如下条件：
-2<f/f12<-1；
0.3<f/f34<0.9；
0.02<f/f56<0.08；
0.1<f/f78<0.7；
其中，f为整个光学系统的焦距，f12为第一透镜与第二透镜的组合焦距，f34为第三透镜与第四透镜的组合焦距，f56为第五透镜与第六透镜的组合焦距，f78为第七透镜与第八透镜的组合焦距。
3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，满足如下条件：
其中，为第一透镜与第二透镜的组合光焦度，为第三透镜与第四透镜的组合光焦度，为第五透镜与第六透镜的组合光焦度，为第七透镜与第八透镜的组合光焦度。
4.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学装置还包含一装置光阑，所述装置光阑位于所述第四透镜L4和第五透镜L5之间。
5.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学装置的所述透镜L1与L2的轴向距离为3.04mm，所述透镜L2与L3的轴向距离为0.71mm，所述透镜L3与L4的轴向距离为0.13mm，所述透镜L4与L5的轴向距离为8.06mm，所述透镜L6与L7的轴向距离为1.29mm，所述透镜L7与L8的轴向距离为0.45mm。
6.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述光学装置满足：
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| CN108227153A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-06-29 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 广角定焦镜头 |
| CN110328445A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-15 | 卡门哈斯激光科技（苏州）有限公司 | 一种近红外单色物镜 |
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