一种长焦距大口径小体积光学系统的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学系统，尤其涉及一种应用于照相、工业监控系统的长焦距、大口径、小体积、高性能、日夜两用光学系统。
【【背景技术】】
[0002]目前安防、工业监控用的定焦距光学系统普遍以短焦距、大视角为主。即使有长焦距镜头，也会存在这样的缺点:体积非常大，视场角很小，日夜不能共用，对近距离物体不能成像或成像不清晰等。市场上很少有镜头能够同时克服上述缺点，大部分镜头为了缩小体积，焦距做的非常短，不能分辨较远距离物体的细节;也有较少镜头为了增长焦距，降低了红外性能，使得白天拍摄的图像清晰，晚上拍摄的图像特别模糊等，远远不能满足安防、工业监控系统的要求，现在还没有克服以上全部缺点的镜头。
[0003]为了解决上述所存在的问题，本实用新型作出有益的改进。
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【发明内容】
】
[0004]本实用新型克服了现有技术的不能分辨远距离物体的细节，长焦距镜头日夜不能共用等不足，提供了一种长焦距大口径小体积光学系统。
[0005]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案:
[0006]一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于其从被摄物体到像面依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及滤光片，所述第一透镜为弯月形球面透镜;第二透镜为弯月形球面透镜;第三透镜为弯月形球面透镜，且凹面朝向像面方向；第四透镜为弯月形球面透镜;第五透镜为弯月形球面透镜，且凹面朝向像面方向；第六透镜为双凸形球面透镜;第七透镜为双凹形球面透镜;第八透镜为弯月形球面透镜，且凹面朝向物面方向；第九透镜为双凸形球面透镜。
[0007]如上所述的一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于所述第一透镜、第二透镜、第四透镜、第六透镜、第九透镜的光焦度均为正;第三透镜、第五透镜、第七透镜、第八透镜的光焦度均为负。
[0008]如上所述的一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜的材质均为光学玻璃。
[0009]如上所述的一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于所述第二透镜和第三透镜使用光学胶水粘合在一起;第五透镜和第六透镜使用光学胶水粘合在一起。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有如下的优点:
[0011]1、目前市场上长焦距摄影镜头的对焦范围小，在近距离摄影中，通常表现出被摄体有畸变等缺陷，本实用新型的对焦范围大，能在较近的距离处拍摄微小物体的特写，具有微距镜头的特性；
[0012]2、目前市场上长焦距镜头的体积都非常大，清晰度也较低，本实用新型的体积非常小，同时清晰度非常高，超越4K效果；
[0013]3、目前市场上长焦距镜头只能白天使用，或者白天拍摄的图像清晰晚上拍摄的特别模糊，本实用新型白天能拍摄到清晰图像的同时晚上也能够拍摄到非常清晰、高对比度的黑白图像；
[0014]4、目前市场上长焦距镜头的光圈相对较小，本实用新型实现了Fl.4的超大光圈；
[0015]5、目前市场上常见的定焦距镜头只能对近距离物体或有限距离内的物体成清晰地像，本实用新型能够清晰分辨较远距离物体的细节，能和望远镜相媲美。
【【附图说明】】
[0016]图1是本实用新型的不意图。
【【具体实施方式】】
[0017]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0018]一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于:从被摄物体到像面12依次设有第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、光阑5、第五透镜6、第六透镜7、第七透镜8、第八透镜9、第九透镜10以及滤光片11。
[0019]为了实现超大光圈，采用在双高斯结构的基础上增加镜片，改变镜片的弯曲度、镜片类型而得到，充分利用双高斯结构允许使用更大光圈的特性。同时，设计过程中在光圈位置留有足够的余量，便于改变光圈的大小控制通光量，使得在不同环境下拍摄时，都能得到亮度均匀的影像。
[0020]为了实现近距离和无穷远都能拍摄到逼真的影像，设计过程中对近距离和无穷远同时矫正像差，很好的均衡近距离和无穷远的各像差使得系统在近距离和无穷远都具有很好的分辨率。另外，设计过程中预留足够的空间，使用过程中调节对焦环，系统就可以随之整体前后移动，从而改变像距。
[0021]所述第一透镜I为弯月形球面透镜;第二透镜2为弯月形球面透镜;第三透镜3为弯月形球面透镜，且凹面朝向像面方向；第四透镜4为弯月形球面透镜;第五透镜6为弯月形球面透镜，且凹面朝向像面方向；第六透镜7为双凸形球面透镜；第七透镜8为双凹形球面透镜;第八透镜9为弯月形球面透镜，且凹面朝向物面方向；第九透镜10为双凸形球面透镜。
[0022]第一透镜1、第二透镜2、第四透镜4、第六透镜7、第九透镜10的光焦度均为正;第三透镜3、第五透镜6、第七透镜8、第八透镜9的光焦度均为负。
[0023]第一透镜1、第二透镜2、第三透镜4、第四透镜4、第五透镜6、第六透镜7、第七透镜
8、第八透镜9、第九透镜10的材质均为光学玻璃。
[0024]为了实现高分辨率，采用非对称结构，抑制了对称结构出现球面像差、像场弯曲及象散的倾向；第二透镜2使用高折射率材料，第三透镜3使用高折射率材料，二者胶合使用，起到汇聚光线的作用，使得进入系统的大口径光线能够很好汇聚;第五透镜6使用低色散材料，第六透镜7使用高色散材料，二者胶合使用，能够很好的矫正系统轴上像差；另外，第七透镜8和第八透镜9使用高折射率材料，很好的矫正了系统的彗差、色差，第八透镜9、第九透镜10采用分离的薄透镜，很好的矫正了系统的场曲和象散，九枚镜片配合使用有效的解决了系统各种像差均衡的问题，使得像面中心分辨率高的同时边缘也具有较好的分辨率。
[0025]为了实现日夜两用及在特殊环境下使用，第四透镜4、第六透镜7采用近似于萤石的超低色散材料，能够很好的矫正由红外光引起的二级光谱，使得可见光和红外光都能聚焦在像平面上。另外，本实用新型的九枚透镜都镀有可见光和红外光700nm?9500nm超级增透膜。使得可见光和红外光在各透镜上都有很好的透过率，保证白天成清晰像的同时夜晚及雨雾、灰尘、烟气等特殊环境中也可拍摄到清晰、高对比度的黑白图像。
【主权项】
1.一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于其从被摄物体到像面(12)依次设有第一透镜(I )、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、光阑(5)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、第七透镜(8)、第八透镜(9)、第九透镜(10)以及滤光片(11)，所述第一透镜(I)为弯月形球面透镜;第二透镜(2)为弯月形球面透镜;第三透镜(3)为弯月形球面透镜，且凹面朝向像面方向；第四透镜(4)为弯月形球面透镜;第五透镜(6)为弯月形球面透镜，且凹面朝向像面方向；第六透镜(7)为双凸形球面透镜;第七透镜(8)为双凹形球面透镜;第八透镜(9)为弯月形球面透镜，且凹面朝向物面方向；第九透镜(10)为双凸形球面透镜。2.根据权利要求1所述的一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于所述第一透镜(I)、第二透镜(2)、第四透镜(4)、第六透镜(7 )、第九透镜(1)的光焦度均为正;第三透镜(3)、第五透镜(6)、第七透镜(8)、第八透镜(9)的光焦度均为负。3.根据权利要求1所述的一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于所述第一透镜(I)、第二透镜(2)、第三透镜(4)、第四透镜(4)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、第七透镜(8)、第八透镜(9)、第九透镜(1)的材质均为光学玻璃。4.根据权利要求1所述的一种长焦距大口径小体积光学系统，其特征在于所述第二透镜(2)和第三透镜(3)使用光学胶水粘合在一起;第五透镜(6)和第六透镜(7)使用光学胶水粘合在一起。
【专利摘要】本实用新型公开了解一种长焦距大口径小体积光学系统，其从被摄物体到像面依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及滤光片,第一透镜为弯月形球面透镜；第二透镜为弯月形球面透镜；第三透镜为弯月形球面透镜；第四透镜为弯月形球面透镜；第五透镜为弯月形球面透镜；第六透镜为双凸形球面透镜；第七透镜为双凹形球面透镜；第八透镜为弯月形球面透镜，第九透镜为双凸形球面透镜。本实用新型的体积非常小，同时清晰度非常高，超越4K效果；本实用新型能够清晰分辨较远距离物体的细节，能和望远镜相媲美。
【IPC分类】G02B15/14, G02B13/14, G02B13/02
【公开号】CN205229556
【申请号】CN201521055308
【发明人】王玉荣, 李建华, 王晓, 贾丽娜, 全丽伟, 刘勇辉, 欧俊星, 李源财, 张敏, 龚俊强
【申请人】中山联合光电科技股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月16日