一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，從物面到像面方向，包括由12片鏡片組成的鏡片組和光闌，鏡片一為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片二為光焦度為負(fù)的彎月形透鏡，鏡片三為光焦度為正的雙凹透鏡，鏡片四為光焦度為正的平凸透鏡，鏡片五為光焦度為負(fù)的彎月透鏡，鏡片六為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片七為光焦度為負(fù)的彎月鏡片，鏡片八為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片九為光焦度為正的雙凹透鏡，鏡片十為光焦度為正的平凸透鏡，鏡片十一為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片十二為光焦度為負(fù)的平凹透鏡。本實(shí)用新型具有大光圈、大像面、日夜共焦的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)鏡頭，尤其涉及一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)監(jiān)控鏡 頭。配合現(xiàn)代高速球技術(shù)，可廣泛運(yùn)用于平安城市建設(shè)、智慧交通等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，城市化水平的不斷提升，人們的活動(dòng)范圍越來越廣，力口 之流動(dòng)人口的增加，針對(duì)公共場所、居住小區(qū)、城市廣場、城市交通、商業(yè)區(qū)域、辦公區(qū)域、工 業(yè)區(qū)等各個(gè)場所，在安全方面提出了更高的要求，傳統(tǒng)的現(xiàn)場人員駐點(diǎn)安保已不能完全滿 足。針對(duì)該現(xiàn)象，政府提出了平安城市、智慧交通、智慧城市等概念，其中主要的一項(xiàng)就是通 過視頻監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)全程24小時(shí)對(duì)所覆蓋場所的有效觀察。
[0003] 現(xiàn)代視屏監(jiān)控，尤其是針對(duì)城市公共場所、交通等，其所要求監(jiān)控的范圍越來越 廣，包括監(jiān)控角度、監(jiān)控距離等，做到盡可能的"能大能小"、"能近能遠(yuǎn)"。
[0004] 目前的智能交通視頻監(jiān)控，尤其是針對(duì)十字路口，高速公路的視頻監(jiān)控，由于受節(jié) 能因素等影響，路燈不能常開。但為了保證能實(shí)時(shí)監(jiān)控經(jīng)過的車輛，監(jiān)控設(shè)備方面均配有超 強(qiáng)閃光燈，但強(qiáng)烈的閃光燈在夜視情況下極易讓駕駛員產(chǎn)生誤操作，從而導(dǎo)致不必要的車 禍。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中在夜視情況下的監(jiān)控難題，提 供一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)。
[0006] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種大光圈大靶面日夜共焦光 學(xué)系統(tǒng)，從物面到像面方向，包括由12片鏡片組成的鏡片組和光闌，鏡片一為光焦度為正 的雙凸透鏡，鏡片二為光焦度為負(fù)的彎月形透鏡，鏡片三為光焦度為正的雙凹透鏡，鏡片四 為光焦度為正的平凸透鏡，鏡片五為光焦度為負(fù)的彎月透鏡，鏡片六為光焦度為正的雙凸 透鏡，鏡片七為光焦度為負(fù)的彎月鏡片，鏡片八為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片九為光焦度 為正的雙凹透鏡，鏡片十為光焦度為正的平凸透鏡，鏡片i^一為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡 片十二為光焦度為負(fù)的平凹透鏡，所述的光闌位于鏡片六和鏡片七之間。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的鏡片四與鏡片五為第一膠合片。
[0008] 作為優(yōu)選，所述的鏡片八與鏡片九為第二膠合片。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的鏡片十一與鏡片十二為第三膠合片。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的鏡片八為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的雙面非球面結(jié)構(gòu)，其非球面系數(shù)采用偶次 2 _ LI η； 萬形瓦，兵大間疋乂為： 一 γ τ* τ~"""""， ￡-d ^ 1 +· *y 1 - \1 -+ k )c~ Γ~
[0011] 式中：C為頂點(diǎn)處的曲率值大小，r為垂直于光軸的徑向坐標(biāo)值，k為圓錐曲線常 數(shù)，air 2i為非球面的高次項(xiàng)；
[0012] 第一面 第二面 C 60.3121 7.316； k -35.2115209 -1.286243； a4 1. 3434XE-005 -2· 14573XE-0(M; a6 -1,89105Χ?-005 256253XE-007； β8 2.61324XE-007 9.422HXE-008； -2.5626XE-010 -4.08575KB-010。
[0013] 作為優(yōu)選，所述的各個(gè)鏡頭的曲率R1、R2、中心厚度D、光學(xué)折射率Nd、阿貝系數(shù)Vd 分別滿足以下條件：
[0014] 鏡片一 ：100〈R1〈140、-140〈R2〈-100、4. 5〈D〈6、1. 7〈Nd〈l. 8、30〈Vd〈40 ;
[0015] 鏡片二：30〈R1〈50、10〈R2〈30、2. 0〈D〈3. 0、L 5〈Nd〈l. 6、60〈Vd〈70 ;
[0016] 鏡片三：-30〈Rl〈-20、40〈R2〈60、3. 0〈D〈5. 0、1. 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈60 ;
[0017] 鏡片四：R1 =平面、20〈R2〈30、3〈D〈5、1.6〈Nd〈1.7、50〈Vd〈60;
[0018] 鏡片五：-30〈Rl〈-20、20〈R2〈30、2〈D〈3、l. 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ;
[0019] 鏡片六：20〈R1〈30、-40〈R2〈-30、3〈D〈41. 7〈Nd〈l. 8、30〈Vd〈40 ;
[0020] 鏡片七：30〈R1〈40、20〈R2〈30、2〈D〈31. 5〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ;
[0021] 鏡片八：20〈R1〈30、-20〈R2〈-10、1〈D〈2、1. 5〈Nd〈l. 6、30〈Vd〈40 ;
[0022] 鏡片九：10〈R1〈20、80〈R2〈100、2. 5〈D〈3. 5、1. 6〈Nd〈l. 8、40〈Vd〈50 ;
[0023] 鏡片十：1?1=平面、-40〈1?2〈-30、2〈0〈3、1.4〈制〈1.5、30〈￥(1〈40;
[0024] 鏡片^-一 ：30〈R2〈40、-20〈R2〈-10、4. 0〈D〈5. 0、L 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ;
[0025] 鏡片十二：10〈R2〈20、R2 =平面、5. 0〈D〈6. 0、1. 7〈Nd〈l. 8、50〈Vd〈70。
[0026] 作為優(yōu)選，所述的鏡片一與鏡片二光學(xué)間隙為0. 5mm，鏡片二與鏡片三的光學(xué)間隙 為10. 2mm，鏡片三與鏡片四的光學(xué)間隙為2. 1mm鏡片五與鏡片六的光學(xué)間隙為1. 8mm，鏡片 六與鏡片七的光學(xué)間隙為4. 88mm，鏡片七與鏡片八的光學(xué)間隙為1. 5mm，鏡片九與鏡片十 的光學(xué)間隙為3. 3mm,鏡片十與鏡片^ 的光學(xué)間隙為0. 2mm。
[0027] 本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的具有大光圈、大像面、日夜共焦的優(yōu)點(diǎn)， 在充分保證各個(gè)鏡片的工藝性的同時(shí)，在鏡片上采用普通材質(zhì)，耐溫好、易加工等特點(diǎn)；力口 之塑料非球面的優(yōu)點(diǎn)，可充分保證該光學(xué)系統(tǒng)的成本。
[0028] 有效焦距：f = 18. 5mm ;
[0029] 畸變〈1.5%;
[0030] 波長430nm-940nm，保證日夜共焦；
[0031] 成像像面：1"；
[0032] 光圈大?。篎# = 1. 20 ;
[0033] 視場角：44° (1"對(duì)角）；
[0034] 光學(xué)總長：TTL = 100. 0mm ;
[0035] 光學(xué)像素：8. OMP。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0037] 圖1是本實(shí)用新型的大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖2為本實(shí)用新型的光學(xué)傳遞函數(shù)示意圖；
[0039] 圖3為本實(shí)用新型畸變圖示意圖。
[0040] 圖中：1、鏡片一，2、鏡片二，3、鏡片三，4、鏡片四，5、鏡片五，6、鏡片六，7、鏡片七， 8、鏡片八，9、鏡片九，10、鏡片十，11、鏡片i^一，12、鏡片十二，13、光闌。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖， 僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0042] 如圖1所示，本實(shí)用新型的一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，從物面到像面 方向，包括由12片鏡片組成的鏡片組和光闌，鏡片一 1為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片二2 為光焦度為負(fù)的彎月形透鏡，鏡片三3為光焦度為正的雙凹透鏡，鏡片四4為光焦度為正的 平凸透鏡，鏡片五5為光焦度為負(fù)的彎月透鏡，鏡片六6為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片七 7為光焦度為負(fù)的彎月鏡片，鏡片八8為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片九9為光焦度為正的 雙凹透鏡，鏡片十10為光焦度為正的平凸透鏡，鏡片i^一 11為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡 片十二12為光焦度為負(fù)的平凹透鏡，所述的光闌13位于鏡片六6和鏡片七7之間。
[0043] 作為優(yōu)選，所述的鏡片四4與鏡片五5為第一膠合片。
[0044] 作為優(yōu)選，所述的鏡片八8與鏡片九9為第二膠合片。
[0045] 作為優(yōu)選，所述的鏡片十一 11與鏡片十二12為第三膠合片。
[0046] 作為優(yōu)選，所述的鏡片八8為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的雙面非球面結(jié)構(gòu)，其非球面系數(shù)采用偶 .:丨 次方形式，其矢高定義為= -/==--f + l + φ + k)e^r
[0047] 式中：c為頂點(diǎn)處的曲率值大小，r為垂直于光軸的徑向坐標(biāo)值，k為圓錐曲線常 數(shù)，為非球面的高次項(xiàng)；
[0048] 第一面 第二面 C 60.3121 7.316； k -35.2115209 -1.286243； a4 1. 3434XE-005 -2· 14573XE-0(M; a6 -1,89105Χ?-005 256253XE-007； β8 2.61324XE-007 9.422HXE-008； -2.5626XE-010 -4.08575KB-010。
[0049] 作為優(yōu)選，所述的各個(gè)鏡頭的曲率Rl、R2、
[0050] 中心厚度D、光學(xué)折射率Nd、阿貝系數(shù)Vd分別滿足以下條件：
[0051] 鏡片一 1 :100〈R1〈140、-140〈R2〈-100、4. 5〈D〈6、1. 7〈Nd〈l. 8、30〈Vd〈40 ;
[0052] 鏡片二 2 :30〈R1〈50、10〈R2〈30、2. 0〈D〈3. 0、L 5〈Nd〈l. 6、60〈Vd〈70 ;
[0053] 鏡片三 3 :-30〈Rl〈-20、40〈R2〈60、3. 0〈D〈5. 0、1. 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈60 ;
[0054] 鏡片四 4 :R1 =平面、20〈R2〈30、3〈D〈5、1.6〈Nd〈1.7、50〈Vd〈60;
[0055] 鏡片五 5 :-30〈Rl〈-20、20〈R2〈30、2〈D〈3、l. 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ;
[0056] 鏡片六 6 :20〈R1〈30、-40〈R2〈-30、3〈D〈41. 7〈Nd〈l. 8、30〈Vd〈40 ;
[0057] 鏡片七 7 :30〈R1〈40、20〈R2〈30、2〈D〈31. 5〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ;
[0058] 鏡片八 8 :20〈R1〈30、-20〈R2〈-10、1〈D〈2、1. 5〈Nd〈l. 6、30〈Vd〈40 ;
[0059] 鏡片九 9 :10〈R1〈20、80〈R2〈100、2. 5〈D〈3. 5、1. 6〈Nd〈l. 8、40〈Vd〈50 ;
[0060] 鏡片十10:1?1=平面、-40〈1?2〈-30、2〈0〈3、1.4〈恥〈1.5、30〈￥(1〈40;
[0061] 鏡片^-一 11 :30〈R2〈40、-20〈R2〈-10、4. 0〈D〈5. 0、L 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ;
[0062] 鏡片十二 12 :10〈R2〈20、R2 =平面、5. 0〈D〈6. 0、1. 7〈Nd〈l. 8、50〈Vd〈70。
[0063] 作為優(yōu)選，所述的鏡片一 1與鏡片二2光學(xué)間隙為0. 5mm，鏡片二2與鏡片三3的 光學(xué)間隙為10. 2mm，鏡片三3與鏡片四4的光學(xué)間隙為2. 1mm鏡片五5與鏡片六6的光學(xué) 間隙為1. 8mm，鏡片六6與鏡片七7的光學(xué)間隙為4. 88mm，鏡片七7與鏡片八8的光學(xué)間隙 為1. 5mm，鏡片九9與鏡片十10的光學(xué)間隙為3. 3mm,鏡片十10與鏡片^ 11的光學(xué)間隙 為0· 2臟。
[0064] 圖2為本實(shí)用新型的光學(xué)傳遞函數(shù)示意圖；
[0065] 圖3為本實(shí)用新型畸變圖示意圖。以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示， 通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)， 進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須 要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：從物面到像面方向，包括由12 片鏡片組成的鏡片組和光闌，鏡片一為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片二為光焦度為負(fù)的彎 月形透鏡，鏡片三為光焦度為正的雙凹透鏡，鏡片四為光焦度為正的平凸透鏡，鏡片五為光 焦度為負(fù)的彎月透鏡，鏡片六為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片七為光焦度為負(fù)的彎月鏡片， 鏡片八為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片九為光焦度為正的雙凹透鏡，鏡片十為光焦度為正 的平凸透鏡，鏡片i^一為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片十二為光焦度為負(fù)的平凹透鏡，所述 的光闌位于鏡片六和鏡片七之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述的 鏡片四與鏡片五為第一膠合片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述的 鏡片八與鏡片九為第二膠合片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述的 鏡片十一與鏡片十二為第三膠合片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述 的鏡片八為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的雙面非球面結(jié)構(gòu)，其非球面系數(shù)采用偶次方形式，其矢高定義為： ^ ^ _ +》,q 1 4- yl - (1 k、d'~ 式中：C為頂點(diǎn)處的曲率值大小，r為垂直于光軸的徑向坐標(biāo)值，k為圓錐曲線常數(shù)， air2i為非球面的高次項(xiàng)； 第一面 第.limn:面 C 60.3121 7.316； k -35.2145209 -1.286243; aA 1.3434XE-005 -2. 14573XE-004； ae -L 89105XE-005 -1.256253XE-007; a8 2.61324XE-007 9.42214XE-008； a10 -2. 5626XE-010 -4. 08575XE-01CL
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述的 各個(gè)鏡片的曲率R1、R2、中心厚度D、光學(xué)折射率Nd、阿貝系數(shù)Vd分別滿足以下條件： 鏡片一 ：100〈R1〈140、-140〈R2〈-100、4. 5〈D〈6、1. 7〈Nd〈l. 8、30〈Vd〈40 ; 鏡片二：30〈R1〈50、10〈R2〈30、2. 0〈D〈3. 0、L 5〈Nd〈l. 6、60〈Vd〈70 ; 鏡片三：-30〈Rl〈-20、40〈R2〈60、3. 0〈D〈5. 0、1. 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈60 ; 鏡片四：R1 =平面、20〈R2〈30、3〈D〈5、L6〈Nd〈1.7、50〈Vd〈60; 鏡片五：-30〈Rl〈-20、20〈R2〈30、2〈D〈3、l. 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ; 鏡片六：20〈R1〈30、-40〈R2〈-30、3〈D〈41. 7〈Nd〈l. 8、30〈Vd〈40 ; 鏡片七：30〈R1〈40、20〈R2〈30、2〈D〈31. 5〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ; 鏡片八：20〈R1〈30、-20〈R2〈-10、1〈D〈2、1. 5〈Nd〈l. 6、30〈Vd〈40 ; 鏡片九：10〈R1〈20、80〈R2〈100、2. 5〈D〈3. 5、1. 6〈Nd〈l. 8、40〈Vd〈50 ; 鏡片十=平面、-40〈R2〈-30、2〈D〈3、L4〈Nd〈1.5、30〈Vd〈40; 鏡片i^一 ：30〈R2〈40、-20〈R2〈-10、4. 0〈D〈5. 0、L 6〈Nd〈l. 7、50〈Vd〈70 ; 鏡片十二：l〇〈R2〈20、R2 =平面、5. 0〈D〈6. 0、1. 7〈Nd〈l. 8、50〈Vd〈70。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大光圈大像面日夜共焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述的 鏡片一與鏡片二光學(xué)間隙為〇· 5mm，鏡片二與鏡片三的光學(xué)間隙為10. 2mm，鏡片三與鏡片 四的光學(xué)間隙為2. 1mm鏡片五與鏡片六的光學(xué)間隙為1. 8mm，鏡片六與鏡片七的光學(xué)間隙 為4. 88mm，鏡片七與鏡片八的光學(xué)間隙為1. 5mm，鏡片九與鏡片十的光學(xué)間隙為3. 3mm,鏡 片十與鏡片i 的光學(xué)間隙為〇. 2mm。
【文檔編號(hào)】G02B13/06GK203909384SQ201420358480
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】吳連平, 江東明, 陳藝敏, 江虹 申請(qǐng)人:蘇州萊能士光電科技有限公司