CN209624891U - 一种水下探测镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水下探测镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左到右入射方向依次设置有负屈光力的前组、光阑、正屈光力的后组，所述前组从物侧到像侧依次包括具有负屈光度的第二透镜、具有负屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜、具有正屈光度的第五透镜，所述后组从物侧到像侧依次包括具有正屈光度的第六透镜、具有正屈光度的第七透镜、具有正屈光度的第八透镜与具有负屈光度的第九透镜密接的双胶合透镜组、具有正屈光度的第十透镜；第二透镜的物侧设有作为防水窗且具有负屈光力的树脂材料PMMA第一透镜。该水下探测镜头的结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水下探测镜头。
背景技术
随着海洋环境探测和监测领域的不断发展，高性能的水下探测成像产品需求日益增加。传统水下镜头将一个普通陆上镜头经过防水密封处理后用于水下成像，由于水的特殊性，即对光的散射、吸收和折射效应，便会不可避免地遇到成像效果差、视场损失等问题。就算在最纯净的水体中，所能达到的成像的清晰度和工作距离也是十分有限的。
实用新型内容
鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水下探测镜头，不仅结构简单，而且便捷高效。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种水下探测镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左到右入射方向依次设置有负屈光力的前组、光阑、正屈光力的后组，所述前组从物侧到像侧依次包括具有负屈光度的第二透镜、具有负屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜、具有正屈光度的第五透镜，所述后组从物侧到像侧依次包括具有正屈光度的第六透镜、具有正屈光度的第七透镜、具有正屈光度的第八透镜与具有负屈光度的第九透镜密接的双胶合透镜组、具有正屈光度的第十透镜；第二透镜的物侧设有作为防水窗且具有负屈光力的树脂材料PMMA第一透镜。
优选的，所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为14-15mm；所述第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为8-10mm；所述第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0.5-1.5mm；所述第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为9-10mm；所述第五透镜到光阑的空气间隔为14-15mm；所述光阑与第六透镜的空气间隔为0.07-0.09mm；所述第六透镜与第七透镜之间的空气间隔为0.07-0.09mm；所述第七透镜与第八透镜之间的空气间隔为0.05-0.07mm；第八透镜和第九透镜密接的双胶合透镜组到第十透镜的空气间隔为6-7mm。
优选的，镜头的半像高为14.5mm，镜头中第一透镜至第十透镜均为球面镜头。
优选的，镜头的最大通光孔径满足FNO<1.8，其中FNO为最大通光孔径F数。
优选的，镜头的总长为TTL，焦距为EFL，满足TTL/EFL<20。
优选的，镜头的焦距值为EFL，双胶合透镜组的焦距为FC，满足-0.15＜EFL/FC＜-0.13。
优选的，镜头的焦距值为EFL，所述前组的焦距为FA，满足-0.89＜EFL/FA＜-0.59。
优选的，镜头的焦距值为EFL，所述后组的焦距为FB，满足0.84＜EFL/FB＜1.14。
优选的，所述第一透镜在像面侧的曲率半径R1与系统入瞳位置EPP，满足0＜|R1-EPP|＜2.5。
优选的，镜头的焦距值为EFL，第十透镜的像侧面到像面的距离为D20，满足0.42＜f/D20＜0.61；镜头的焦距值为EFL，最大像高为IH，满足0.62＜EFL/IH＜0.69。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该水下探测镜头的结构设计合理、光学性能好、效果好、视场损失小，具有大视场角，大靶面，高分辨率的特点，适合在水下微光环境的探测和分析。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例的光学系统图。
图2为本实用新型在水下暗环境的传递函数MTF曲线图。
图3为本实用新型在水下暗环境的场曲畸变图。
具体实施方式
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~3所示，一种水下探测镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左到右入射方向依次设置有负屈光力的前组11、光阑12、正屈光力的后组13，所述前组从物侧到像侧依次包括具有负屈光度的第二透镜2、具有负屈光度的第三透镜3、具有负屈光度的第四透镜4、具有正屈光度的第五透镜5，所述后组从物侧到像侧依次包括具有正屈光度的第六透镜6、具有正屈光度的第七透镜7、具有正屈光度的第八透镜8与具有负屈光度的第九透镜9密接的双胶合透镜组、具有正屈光度的第十透镜10；第二透镜的物侧设有作为防水窗且具有负屈光力的树脂材料PMMA第一透镜1，这种防水窗受压能力强，视场大，且通过表面弯曲可以参与矫正像差，提高系统像差矫正能力；在图1中，左侧为物侧，右侧为像侧，最大的半视角为ω。
在本实用新型实施例中，所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为14-15mm；所述第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为8-10mm；所述第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0.5-1.5mm；所述第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为9-10mm；所述第五透镜到光阑的空气间隔为14-15mm；所述光阑与第六透镜的空气间隔为0.07-0.09mm；所述第六透镜与第七透镜之间的空气间隔为0.07-0.09mm；所述第七透镜与第八透镜之间的空气间隔为0.05-0.07mm；第八透镜和第九透镜密接的双胶合透镜组到第十透镜的空气间隔为6-7mm。
在本实用新型实施例中，镜头的视场角为160度，镜头的半像高为14.5mm，镜头中第一透镜至第十透镜均为球面镜头。
在本实用新型实施例中，镜头的最大通光孔径满足FNO<1.8，其中FNO为最大通光孔径F数。
在本实用新型实施例中，镜头的总长为TTL，焦距为EFL，满足TTL/EFL<20。
在本实用新型实施例中，镜头的焦距值为EFL，双胶合透镜组的焦距为FC，满足-0.15＜EFL/FC＜-0.13。
在本实用新型实施例中，镜头的焦距值为EFL，所述前组的焦距为FA，满足-0.89＜EFL/FA＜-0.59。
在本实用新型实施例中，镜头的焦距值为EFL，所述后组的焦距为FB，满足0.84＜EFL/FB＜1.14。
在本实用新型实施例中，所述第一透镜在像面侧的曲率半径R1与系统入瞳位置EPP，满足0＜|R1-EPP|＜2.5。
在本实用新型实施例中，镜头的焦距值为EFL，第十透镜的像侧面到像面的距离为D20，满足0.42＜f/D20＜0.61；镜头的焦距值为EFL，最大像高为IH，满足0.62＜EFL/IH＜0.69。
在本实用新型实施例中，本发明的机器人水下物镜光学系统的数值实施例如下表所示：
上表的数据中，f=5.2，FNO=1.75，2ω=160，角度单位使用度，长度单位使用mm。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的水下探测镜头。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种水下探测镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统中沿光线从左到右入射方向依次设置有负屈光力的前组、光阑、正屈光力的后组，所述前组从物侧到像侧依次包括具有负屈光度的第二透镜、具有负屈光度的第三透镜、具有负屈光度的第四透镜、具有正屈光度的第五透镜，所述后组从物侧到像侧依次包括具有正屈光度的第六透镜、具有正屈光度的第七透镜、具有正屈光度的第八透镜与具有负屈光度的第九透镜密接的双胶合透镜组、具有正屈光度的第十透镜；第二透镜的物侧设有作为防水窗且具有负屈光力的树脂材料PMMA第一透镜。
2.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为14-15mm；所述第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为8-10mm；所述第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为0.5-1.5mm；所述第四透镜与第五透镜之间的空气间隔为9-10mm；所述第五透镜到光阑的空气间隔为14-15mm；所述光阑与第六透镜的空气间隔为0.07-0.09mm；所述第六透镜与第七透镜之间的空气间隔为0.07-0.09mm；所述第七透镜与第八透镜之间的空气间隔为0.05-0.07mm；第八透镜和第九透镜密接的双胶合透镜组到第十透镜的空气间隔为6-7mm。
3.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：镜头的半像高为14.5mm，镜头中第一透镜至第十透镜均为球面镜头。
4.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：镜头的最大通光孔径满足FNO<1.8，其中FNO为最大通光孔径F数。
5.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：镜头的总长为TTL，焦距为EFL，满足TTL/EFL<20。
6.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：镜头的焦距值为EFL，双胶合透镜组的焦距为FC，满足-0.15＜EFL/FC＜-0.13。
7.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：镜头的焦距值为EFL，所述前组的焦距为FA，满足-0.89＜EFL/FA＜-0.59。
8.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：镜头的焦距值为EFL，所述后组的焦距为FB，满足0.84＜EFL/FB＜1.14。
9.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：所述第一透镜在像面侧的曲率半径R1与系统入瞳位置EPP，满足0＜|R1-EPP|＜2.5。
10.根据权利要求1所述的水下探测镜头，其特征在于：镜头的焦距值为EFL，第十透镜的像侧面到像面的距离为D20，满足0.42＜f/D20＜0.61；镜头的焦距值为EFL，最大像高为IH，满足0.62＜EFL/IH＜0.69。
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2019
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