CN209311767U - 3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，所述镜头的光学系统沿光线自左向右入射方向依次设有第一非球面透镜A‑1、双凸透镜A‑2、光阑D、第二非球面透镜B‑1、第三非球面透镜B‑2；其中第一非球面透镜A‑1和双凸透镜A‑2构成光焦度为负的前组镜头，第二非球面透镜B‑1、第三非球面透镜B‑2构成光焦度为正的后组镜头。实现高分辨率、零温漂、日夜共焦、超经济，能与600万及以下CCD或者CMOS适配。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统。
背景技术
现有市面上有各种各样的3.8mm定焦镜头应用于安防系统中，但是，由于使用玻璃设计的镜头在像素及性能上很难满足市场需求。为了提高性能及像素，故现今使用更多玻璃镜片来达到更高清的像质，也因此大大增加了产品成本，导致产品推广难度提升。目前，在安防行业中，鲜有真正意义上的低成本、高像质、低温漂定焦镜头。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种结构简单的3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统。
本实用新型的技术方案是，一种3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，所述镜头的光学系统沿光线自左向右入射方向依次设有第一非球面透镜 A-1、双凸透镜A-2、光阑D、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2；其中第一非球面透镜A-1和双凸透镜A-2构成光焦度为负的前组镜头，第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2构成光焦度为正的后组镜头。
进一步的，所述光学系统的焦距为f,第一非球面透镜A-1、双凸透镜A-2、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2焦距分别为f1、f2、f3、f4，其中 f1、f2、f3、f4与f满足以下比例：
进一步的，f3和f4必须满足：
进一步的，所述第三非球面透镜B-2后侧还设有一滤光片C。
进一步的，所述第一非球面透镜A-1、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2均为塑料材料制造。
进一步的，所述第一非球面透镜A-1与双凸透镜A-2的空气间隔为5.06mm，所述双凸透镜A-2与光阑D的空气间隔为0.1mm，所述光阑D与第二非球面透镜B-1空气间隔为2.55mm，所述第二非球面透镜B-1与第三非球面透镜B-2的空气间隔为0.11mm。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过前组一片及后组两片分离非球面矫正球差及色差，两片非球面空气隙补偿高级像差，并合理计算各片非球面使高温和低温环境下焦点无偏移，并达到日夜齐焦的效果；本实用新型结构透镜少，以超低的成本实现高清摄像水平，不但在白天能达到高品质像素的同时，在光线不足或夜晚的情况下，也具有高清像质，在不同温度的恶劣环境依旧可成完善像。
附图说明
下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。
图1为本实用新型的光学系统示意图；
图2为聚焦使得可见光中心视场像质最佳情况下的MTF图；
图3为聚焦使得可见光中心视场像质最佳情况下对应的夜视MTF图。
图中：A-1第一非球面透镜A-1，A-2双凸透镜A-2，B-1第二非球面透镜B-1， B-2第三非球面透镜B-2，D光阑D，C滤光片C。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1～3所示，一种3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，所述镜头的光学系统沿光线自左向右入射方向依次设有第一非球面透镜A-1、双凸透镜A-2、光阑D、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2；其中第一非球面透镜A-1和双凸透镜A-2构成光焦度为负的前组镜头，第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2构成光焦度为正的后组镜头。
在本实施例中，所述光学系统的焦距为f,第一非球面透镜A-1、双凸透镜 A-2、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2焦距分别为f1、f2、f3、f4，其中f1、f2、f3、f4与f满足以下比例： 通过对镜头的光焦度按照以上比例进行合理分配，各镜片相对于系统焦距f成一定比例，使镜头在420～850nm的波长范围的像差得到合理的校正和平衡。
在本实施例中，f3和f4必须满足：使得镜头能在高温及低温清晰成像，使温漂为零，在恶劣的温度条件下可高清成像，无离焦，后组两片非球面焦距光焦度比例必须满足以上条件。
在本实施例中，所述第三非球面透镜B-2后侧还设有一滤光片C。
在本实施例中，所述第一非球面透镜A-1、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2均为塑料材料制造。
在本实施例中，所述第一非球面透镜A-1与双凸透镜A-2的空气间隔为 5.06mm，所述双凸透镜A-2与光阑D的空气间隔为0.1mm，所述光阑D与第二非球面透镜B-1空气间隔为2.55mm，所述第二非球面透镜B-1与第三非球面透镜 B-2的空气间隔为0.11mm。
一种3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统的成像方法，按以下步骤进行：光线自左向右依次经第一非球面透镜A-1、双凸透镜A-2、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2后成像。
在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：
焦距：f＝3.8mm；
相对孔径F＝2.0；
视场角：2w≥110°(像方像视场2η′≥Ф6.6mm)；
TV畸变：＜-8％；
分辨率：可与600万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配；
光路总长∑≤22mm，光学后截距L’≥5mm；
适用谱线范围：420nm～850nm。
在本实施例中，各镜片的参数如下表所示：
在本实施例中，前组负光焦度矫正后组正光焦度像差，前组一片非球面和后组两片非球面矫正所有高级像差。整个镜头保证镜头折射率和光焦度近似比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。通过合理分配各镜片焦距，使成像系统球差和场曲同时小，保证轴心和离轴视场像质。通过以上镜片组成的光学系统，光路总长较短，则镜头的体积小；后焦大，可以多种接口的摄像机配合使用。其中第一非球面透镜A-1、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2为三片塑料非球面，像质好，成本低；前组镜片负光焦度，后组镜片正光焦度，保证在高低温环境仍可正常使用；结构简单，体积小，以超低的成本实现高清摄像水平，在不同温度的恶劣环境依旧可成完善像。
上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，其特征在于：镜头的光学系统沿光线自左向右入射方向依次设有第一非球面透镜A-1、双凸透镜A-2、光阑D、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2；其中第一非球面透镜A-1和双凸透镜A-2构成光焦度为负的前组镜头，第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2构成光焦度为正的后组镜头。
2.根据权利要求1所述的3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，其特征在于：所述光学系统的焦距为f,第一非球面透镜A-1、双凸透镜A-2、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2焦距分别为f1、f2、f3、f4，其中f1、f2、f3、f4与f满足以下比例：
3.根据权利要求2所述的3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，其特征在于：f3和f4必须满足：
4.根据权利要求1所述的3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，其特征在于：所述第三非球面透镜B-2后侧还设有一滤光片C。
5.根据权利要求1所述的3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，其特征在于：所述第一非球面透镜A-1、第二非球面透镜B-1、第三非球面透镜B-2均为塑料材料制造。
6.根据权利要求1所述的3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统，其特征在于：所述第一非球面透镜A-1与双凸透镜A-2的空气间隔为5.06mm，所述双凸透镜A-2与光阑D的空气间隔为0.1mm，所述光阑D与第二非球面透镜B-1空气间隔为2.55mm，所述第二非球面透镜B-1与第三非球面透镜B-2的空气间隔为0.11mm。
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