一種高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】-種高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng) 【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)。 【【背景技術】】
[0002] 目前監(jiān)控鏡頭所用鏡頭普遍存在該樣的缺點；鏡頭高低溫、紅外不共焦，成本高 等，現(xiàn)在只有少數(shù)鏡頭，在犧牲其它方面的情況下改善某個方面，比如為了實現(xiàn)高低溫、紅 外共焦及高像素，就使用了玻璃非球面鏡片，提高了成本，不能滿足消費者低成本的需求。
[0003] 為了解決上述所存在的問題，本實用新型作出有益的改進。 【【實用新型內(nèi)容】】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種高低 溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)，該高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系 統(tǒng)很好的解決了高低溫、紅外跑焦問題，實現(xiàn)像質(zhì)在不同環(huán)境的一致性。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了下述技術方案：
[0006] 一種高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)，包括順次設置的第一鏡片、 第二鏡片、光闊、第=鏡片、第四鏡片、濾光片、保護玻璃和感光巧片，所述第一鏡片、第二鏡 片、第=鏡片和第四鏡片均為塑料非球面鏡片。
[0007] 如上所述第一鏡片、第四鏡片的焦距為負，所述第二鏡片、第S鏡片的焦距為正。 [000引如上所述第一鏡片、第二鏡片、第S鏡片和第四鏡片的非球面面型滿足方程式： Z=cyV {1+^ [1- (1+k) c2y2] } + a 巧2+ a 巧*+ a 巧。+ a 彷8+ a 巧*。+ a 切。+ a 巧"+ a 巧16,在公式中，參 數(shù)C為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標（其單位和透鏡長度單位相同），k為圓錐二次曲 線系數(shù)；當k系數(shù)小于-1時，透鏡的面形曲線為雙曲線，當k系數(shù)等于-1時，透鏡的面形曲 線為拋物線；當k系數(shù)介于-1到0之間時，透鏡的面形曲線為楠圓，當k系數(shù)等于0時，透 鏡的面形曲線為圓形，當k系數(shù)大于0時，透鏡的面形曲線為扁圓形；a 1至a 8分別表示各 徑向坐標所對應的系數(shù)。
[0009] 本實用新型的有益效果是：
[0010] 1、現(xiàn)有高像素監(jiān)控鏡頭普遍采用玻璃球面或玻璃非球面鏡片，本實用新型采用全 塑料非球面，成本大幅降低。
[0011] 2、現(xiàn)有高像素監(jiān)控鏡頭的周邊分辨率較低，本實用新型在整個畫面都能清晰成 像。
[0012] 3、現(xiàn)有高像素監(jiān)控鏡頭在圖像銳利度和色彩還原性上容易失衡，本鏡頭采用寬光 譜1:1:1設計，在可見光波段有極好的圖像銳利度和色彩還原性。
[0013] 4、現(xiàn)有高像素監(jiān)控鏡頭在高低溫、紅外上不能實現(xiàn)共焦，產(chǎn)生白光常溫下對好焦 后，高低溫和紅外環(huán)境下出現(xiàn)嚴重的跑焦，像面模糊的情況.本實用新型很好的解決了高 低溫、紅外跑焦問題，實現(xiàn)像質(zhì)在不同環(huán)境的一致性。 【【附圖說明】】
[0014] 圖1為本實用新型的示意圖。 【【具體實施方式】】
[0015] 下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的描述。
[0016] 如圖1所示，一種高低溫、高低溫、紅外共焦、高低溫、紅外共焦、高像素及低成本 的光學系統(tǒng)，包括順次設置的第一鏡片1、第二鏡片2、光闊3、第S鏡片4、第四鏡片5、濾光 片6、保護玻璃7和感光巧片8,所述第一鏡片1、第二鏡片2、第S鏡片4和第四鏡片5均為 塑料非球面鏡片，該高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)很好的解決了高低溫、 紅外跑焦問題，實現(xiàn)像質(zhì)在不同環(huán)境的一致性，本實用新型采用全塑料非球面，成本大幅 降低，本實用新型在整個畫面都能清晰成像，本鏡頭采用寬光譜1:1:1設計，在可見光波段 有極好的圖像銳利度和色彩還原性。
[0017] 如圖1所示，在本實施例中，所述第一鏡片1、第四鏡片5的焦距為負，所述第二 鏡片2、第=鏡片4的焦距為正，本實用新型在整個畫面都能清晰成像，本鏡頭采用寬光譜 1:1:1設計，在可見光波段有極好的圖像銳利度和色彩還原性。
[0018] 如圖1所示，在本實施例中，所述第一鏡片1、第二鏡片2、第S鏡片4和 第四鏡片5的非球面面型滿足方程式：Z=cyV {1^ [1- (1+k) c2y2] } + a a ,/+a ;y+a巧s+a sy"'+a 巧u+a syib,在公式中，參數(shù)c為半徑所對應的曲率，y為徑向坐 標其單位和透鏡長度單位相同，k為圓錐二次曲線系數(shù)；當k系數(shù)小于-1時，透鏡的面形曲 線為雙曲線，當k系數(shù)等于-1時，透鏡的面形曲線為拋物線；當k系數(shù)介于-1到0之間時， 透鏡的面形曲線為楠圓，當k系數(shù)等于0時，透鏡的面形曲線為圓形，當k系數(shù)大于0時，透 鏡的面形曲線為扁圓形；a 1至a 8分別表示各徑向坐標所對應的系數(shù)。
[0019] 高低溫共焦主要通過W下方法實現(xiàn)：采用不同的塑料材料對應的膨脹系數(shù)不同， 再設計出不同的面型，使高低溫時面型產(chǎn)生互補，從而使高低溫時像質(zhì)保持不變.
[0020] 紅外共焦主要通過W下方法實現(xiàn)：合理分配不同塑料材料折射率Nd，阿貝數(shù)Vd 值，通過設計合理面型，使鏡頭在對白光成像清楚的前提下同時滿足紅外光線的成像清 晰。
[0021] 其高像素主要通過W下途徑實現(xiàn)：1.高效率的材料搭配，依據(jù)各個透鏡的正負， 合理地分配折射率Nd和阿貝數(shù)Vd值，在依此選擇合適的材料；2.設計時重點提升中屯、 分辨率的同時，充分重視周邊視場的像差校正，保證整個畫面畫質(zhì)均勻；3.采用寬光譜 1:1:1設計，從而保證了高質(zhì)的圖像銳利度和色彩還原性。
[0022] 在第四鏡片5后面設置有感光巧片8,同時在第四枚鏡片5和感光巧片8之間插入 濾光片6,保護玻璃7, W濾掉設計波段外的雜光，并在設計時，考慮了濾光片6和保護玻璃 7的襯底材料引入的色差，加W校正，實現(xiàn)最佳的成像效果。
[0023] 在高溫（約60度）和低溫（約零下30度）的溫度下是共焦的；在可見光和紅外 光狀態(tài)下也是共焦的。
[0024] 下面是本實用新型的實際設計案例：
[0025]
【主權項】
1. 一種高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)，其特征在于：包括順次設置的 第一鏡片（1)、第二鏡片（2)、光闌（3)、第三鏡片（4)、第四鏡片（5)、濾光片（6)、保護玻璃 (7)和感光芯片（8)，所述第一鏡片（1)、第二鏡片（2)、第三鏡片（4)和第四鏡片（5)均為 塑料非球面鏡片。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)，其特征在 于：所述第一鏡片（1)、第四鏡片（5)的焦距為負，所述第二鏡片（2)、第三鏡片（4)的焦距 為正。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)，其特征 亦干，所沭笛一鐿片⑴、笛一.鐿片⑵、笛二鐿片⑷和笛四鐿片⑶的韭球而而型滿足方
在公式 中，參數(shù)c為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標（其單位和透鏡長度單位相同），k為圓錐二 次曲線系數(shù)；當k系數(shù)小于-1時，透鏡的面形曲線為雙曲線，當k系數(shù)等于-1時，透鏡的 面形曲線為拋物線；當k系數(shù)介于-1到O之間時，透鏡的面形曲線為橢圓，當k系數(shù)等于O 時，透鏡的面形曲線為圓形，當k系數(shù)大于O時，透鏡的面形曲線為扁圓形；α 1至α 8分別 表示各徑向坐標所對應的系數(shù)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)，其特征在于：包括順次設置的第一鏡片(1)、第二鏡片(2)、光闌(3)、第三鏡片(4)、第四鏡片(5)、濾光片(6)、保護玻璃(7)和感光芯片(8)，所述第一鏡片(1)、第二鏡片(2)、第三鏡片(4)和第四鏡片(5)均為塑料非球面鏡片，該高低溫、紅外共焦、高像素及低成本的光學系統(tǒng)很好的解決了高低溫、紅外跑焦問題，實現(xiàn)像質(zhì)在不同環(huán)境的一致性。
【IPC分類】G02B13-00, G02B13-14, G02B13-18
【公開號】CN204287587
【申請?zhí)枴緾N201420845631
【發(fā)明人】劉勇輝, 李建華, 王曉, 王玉榮, 彭嘉龍, 潘華, 彭同山, 張鴻宇, 王世勇, 龔俊強
【申請人】中山聯(lián)合光電科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月25日