本发明属于工业监控镜头，涉及一种采用全塑料光学材料的工业监控镜头。
背景技术：
工业监控镜头是一种工作在可见光波段，利用场景中不同物质对光的反射强度不同和差异进行成像，不同焦距的工业镜头可以大大扩展人眼的视觉性能。
安装在特殊位置、场所的工业镜头工作隐蔽、可靠，可以用来监控人员、车辆的行动以及关键场所的安全防护,其应用越来越重要，在军事监控上得到迅速发展和广泛应用。
目前的工业镜头一般采用常规的光学玻璃材料设计和制造，镜头的重量重、体积大，虽然能够满足一般工业领域的使用要求，但对于对尺寸、重量要求严格的机载应用或其他特殊应用则难以满足。
如附图1所述的现有技术的工业监控镜头，包括5个光学玻璃的镜片、一个光阑和探测器，体积偏大，重量偏重。
塑料光学元件是一种新型的光学元件，具有质量轻、较好的光学性能、易于批量生产的优点，可以用来替代光学玻璃材料。特别是塑料光学元件可以模压注塑成型，一些特殊的光学面型、衍射面、非球面都可以应用在塑料光学元件上，可以极大的改善光学系统性能和简化光学系统结构。非常有利于光学系统的缩小尺寸和减轻重量。
技术实现要素：
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种采用全塑料光学材料的工业监控镜头，采用塑料光学材料以减轻光学系统重量，通过非球面、衍射面设计，简化光学系统结构、优化光学性能，使其在保证成像性能的同时实现小型化、轻量化。
技术方案
一种采用全塑料光学材料的工业监控镜头，其特征在于包括物镜8、光阑9、物镜10及探测器11；沿光路光轴依次为物镜8、光阑9、物镜10和探测器11；所述物镜8和物镜10采用塑料光学透镜，且光学透镜的镜面为非球面，非球面方程为：
其中：r为与光轴的距离；R为非球面顶点出的曲率半径；K为二次曲线常数；A、B、C、D为非球面系数。
所述物镜8和物镜10的镜面为衍射面，衍射非球面方程为：
其中：r为与光轴的距离；R为非球面顶点出的曲率半径；K为二次曲线常数；A、B、C、D为非球面系数；HOR为衍射级次；c1、c2为衍射面系数；n为基地材料折射率；n0为空气折射率；λ0为中心波长。
所述物镜8、光阑9和物镜10的组合参数见光学参数表：
光学参数表(单位：mm)
上述光学参数构成的光学系统的焦距为11.2mm、系统采用一次成像的方式；光学系统总长度为5.2mm，光学系统重量0.1g。F数：4。
所述物镜8采用PMMA。
所述物镜10采用PC。
所述探测器为1/3英寸、1/4英寸CCD或CMOS，适用波长：0.4μm～0.7μm；中心波长：0.5μm。
有益效果
本发明提出的一种采用全塑料光学材料的工业监控镜头，采用光学塑料透镜以减轻光学系统重量，采用光学非球面、衍射面设计技术进行像差校正优化像质、简化光学系统构型。采用全塑料光学材料设计的工业监控镜头按光路走向由物镜8、光阑9、物镜10及探测器11组成光学系统光路。光学系统焦距为11.2mm、系统采用一次成像的方式；光学系统总长度为5.2mm，光学系统重量0.1g。F数：4；全视场内畸变≤1％。其特征还在于：其适用的探测器为1/3英寸、1/4英寸CCD或CMOS，适用波长：0.4μm～0.7μm；中心波长：0.5μm。
本发明的技术效果是：
1轻量化：光学系统设计中全部采用塑料光学透镜使系统重量大幅减轻，实现了轻量化。
2高性能：采用非球面、衍射面进行光学系统消像差设计，使光学系统的像差得到很好的控制。
3易加工、成本低：由于光学塑料特殊的理化性能，其具有模压、注塑成型等加工方法，易于进行大批量生产，控制成本。
附图说明
图1为现有技术光路示意图；
1—光学玻璃 牌号：NSK16；2—光学玻璃 牌号：SF4；3—光阑；4—光学玻璃 牌号：SF4；5—光学玻璃 牌号：NSK16；6—光学玻璃 牌号：PPK53；7—CCD焦平面。
图2为本发明光路示意图；
8—光学塑料 牌号：PMMA；9—光阑；10—光学塑料 牌号：PC；11—CCD焦平面。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
该光路示意图是采用光学塑料透镜并采用光学非球面、衍射面设计技术设计的全塑料工业监控镜头光路原理图。
按光路走向物镜8、光阑9、物镜10及探测器11组成光学系统光路。详细光学参数见下表。
光学参数表(单位：mm)
非球面方程为：
其中：r——与光轴的距离；
R——非球面顶点出的曲率半径；
K——二次曲线常数；
A、B、C、D——非球面系数。
衍射非球面方程为：
其中：r——与光轴的距离；
R——非球面顶点出的曲率半径；
K——二次曲线常数；
A、B、C、D——非球面系数；
HOR——衍射级次；
c1、c2——衍射面系数；
n——基地材料折射率；
n0——空气折射率；
λ0——中心波长。