一种可用于监控系统的超广角微型镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可用于监控系统的超广角微型镜头，从物方至像方依次同轴设置有具有负光焦度的前组光学系统和具有正光焦度的后组光学系统，所述前组光学系统为双胶合透镜且由负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜组合而成，所述后组光学系统依次由负光焦度的第四透镜、负光焦度的第五透镜、孔径光阑、正光焦度的第六透镜、正光焦度的第七透镜、负光焦度的第八透镜、负光焦度的第九透镜、正光焦度的第十透镜、正光焦度的第十一透镜和滤光片组成。本实用新型的有益效果：像面均匀性好，成像质量高，尺寸小，结构紧凑，易于加工和安装。
【专利说明】
一种可用于监控系统的超广角微型镜头
技术领域
[0001] 本发明涉及镜头领域，具体来说涉及一种可用于监控系统的超广角微型镜头。
【背景技术】
[0002] 镜头是成像设备的核心，在通信、机器视觉、导航、定位、微小智能系统等方面获得 成功应用，特别是在安全监视方面。近年来，随着微电子技术的发展，应用于光学成像设备 的光电成像器件如CCD工艺的发展不断进步，像元尺寸越来越小，这样就使得成像系统的小 型化、低成本和高成像质量能够成为现实。
[0003] 超广角镜头光学系统的视场角是一般镜头无法比拟的，它的视场角能够达到120° 甚至更大，在很多领域具有广泛的应用。它能够达到在监控时能够获得大范围的图像，并且 镜头不需要旋转和扫描，可以悄无声息地将来自任意方向的目标尽收眼底。用于进行监控 的系统应该具备体积小、监控范围广等优点，因此超广角微型镜头的光学系统在监控系统 系统设备研究中具有重要意义。设计和研制小型化、成像质量高及范围广和低成本的镜头 一直是重要的发展方向。
[0004] 但现有的广角镜头存在成像质量差、体积庞大、加工困难等多种问题。
[0005] 因此，研制出一种成像质量好，尺寸小，结构紧凑，易于加工和安装的广角镜头，便 成为业内人士亟需解决的问题。
【发明内容】
[0006] 针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出了一种可用于监控系统的超广角微 型镜头，具有像面均匀性好，成像质量高，尺寸小，结构紧凑，易于加工和安装等诸多优点， 从而解决了上述技术问题。
[0007] 为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0008] -种可用于监控系统的超广角微型镜头，从物方至像方依次同轴设置有具有负光 焦度的前组光学系统和具有正光焦度的后组光学系统，所述前组光学系统为双胶合透镜且 由负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜组合而成，所述后组 光学系统依次由负光焦度的第四透镜、负光焦度的第五透镜、孔径光阑、正光焦度的第六透 镜、正光焦度的第七透镜、负光焦度的第八透镜、负光焦度的第九透镜、正光焦度的第十透 镜、正光焦度的第十一透镜和滤光片组成。
[0009] 进一步地，光学透镜表面均采用球面结构设计。
[0010]进一步地，镜头的可视角为120°，总焦距为0.583臟^/#值为2，总长为6.316臟，后 工作距离为1.048臟，可探测的波长范围为40〇11111-70〇11111，主波长为58711111。
[0011]进一步地，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、第十透镜和第十一透镜的材料分别为SK4(n=l. 6127)、SFl (η= I.7174)、SK4(n=l.6127)、SFl(η=1.7174)、SK4(n=l.6127)、SK4(n=l.6127)、SK4(n= 1.6127)、SFl(n=l. 7174)、SFl(n=l. 7174)、SK4(n=l. 6127)和SK4(n=l. 6127);所述滤光片的 材料为 ΒΚ7(η=1· 5168)。
[0012] 进一步地，所述第四透镜与第五透镜组合成双胶合透镜，所述第七透镜与第八透 镜组合成双胶合透镜，所述第九透镜与第十透镜组合成双胶合透镜。
[0013] 本发明的有益效果:像面均匀性好，成像质量高，尺寸小，结构紧凑，易于加工和安 装。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获 得其他的附图。
[0015] 图1是根据本发明实施例所述的可用于监控系统的超广角微型镜头的结构示意 图；
[0016] 图2是根据图1所示的可用于监控系统的超广角微型镜头的MTF曲线图；
[0017] 图3是根据图1所示的可用于监控系统的超广角微型镜头的畸变曲线图；
[0018] 图4是根据图1所示的可用于监控系统的超广角微型镜头的RMS/视场曲线图；
[0019] 图5是根据图1所示的可用于监控系统的超广角微型镜头的相对照度图；
[0020] 图6是根据图1所示的可用于监控系统的超广角微型镜头的光路图。
[0021] 图中：
[0022] 1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜;4、第四透镜；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、第十透镜；11、第^^一透镜；12、滤光片；13、孔径光 阑。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围。
[0024]如图1和图6所示，根据本发明实施例所述的一种可用于监控系统的超广角微型镜 头，从物方至像方依次同轴设置有具有负光焦度的前组光学系统和具有正光焦度的后组光 学系统，所述前组光学系统为双胶合透镜且由负光焦度的第一透镜1、负光焦度的第二透镜 2和负光焦度的第三透镜3组合而成，所述后组光学系统依次由负光焦度的第四透镜4、负光 焦度的第五透镜5、孔径光阑13、正光焦度的第六透镜6、正光焦度的第七透镜7、负光焦度的 第八透镜8、负光焦度的第九透镜9、正光焦度的第十透镜10、正光焦度的第^^一透镜11和滤 光片12组成。
[0025]其中，光学透镜表面均采用球面结构设计；其中，镜头的可视角为120°，总焦距为 0.583mm，F/#值为2,总长为6.316mm，后工作距离为1.048mm，可探测的波长范围为400nm-700nm，主波长为587nm;其中，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜 5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10和第^^一透镜11的材料分别 为SK4(n=l.6127)、SFl(n=l.7174)、SK4(n=l.6127)、SFl(n=l.7174)、SK4(n=l.6127)、SK4(n =1·6127)、SK4(n=l.6127)、SFl(n=l.7174)、SFl(n=l.7174)、SK4(n=l.6127)和SK4(n= 1.6127);所述滤光片12的材料为BK7(n=l. 5168);其中，所述第四透镜4与第五透镜5组合成 双胶合透镜，所述第七透镜7与第八透镜8组合成双胶合透镜，所述第九透镜9与第十透镜10 组合成双胶合透镜。
[0026]图2、图3、图4和图5分别为一种可用于监控系统的超广角微型镜头的MTF曲线、畸 变曲线、RMS/视场曲线和相对照度图。从图2、图3、图4和图5中可以得出本发明所要求保护 的超广角微型镜头光学系统具有成像质量好、几何像差小、畸变小和相对照度高的特点，符 合监控设备中的光学系统要求。
[0027]为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述 技术方案进行详细说明。
[0028] 所述前组光学系统具有负光焦度，从而拥有比平面折射更大的折射角度，所述后 组光学系统具有正光焦度，可以利用凸透镜成像原理将折射入所述前组光学系统内的光线 汇集成像，所述第四透镜4和第五透镜5均为具有负光焦度并凸向像方的半月形透镜，所述 第六透镜6、第七透镜7为具有正光焦度并凸向像方的透镜，所述第八透镜8为具有负光焦度 并凸向像方的透镜，并与所述第七透镜7相对应，所述第九透镜9具有负光焦度并凸向物方 的透镜，所述第十透镜10为具有正光焦度的双凸透镜，并与所述第九透镜9相对应，所述第 十一透镜11为具有正光焦度并凸向物方的半月形透镜，所述孔径光阑13类似于照相机中的 可调光圈，可以调节成像光束的大小，所述滤光片12可以过滤特定的波长，并可以根据实际 需要随时更换。
[0029] 本实施例所述的可用于监控系统的超广角微型镜头结构参数见表1
[0030] 表1 一种可用于监控系统的超广角微型镜头结构参数
[0032] 综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可以使像面均匀性更好，成像质量更 高，尺寸更小，结构更紧凑，更易于加工和安装。
[0033] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可用于监控系统的超广角微型镜头，其特征在于，从物方至像方依次同轴设置 有具有负光焦度的前组光学系统和具有正光焦度的后组光学系统，所述前组光学系统为双 胶合透镜且由负光焦度的第一透镜、负光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜组合而 成，所述后组光学系统依次由负光焦度的第四透镜、负光焦度的第五透镜、孔径光阑、正光 焦度的第六透镜、正光焦度的第七透镜、负光焦度的第八透镜、负光焦度的第九透镜、正光 焦度的第十透镜、正光焦度的第十一透镜和滤光片组成。2. 根据权利要求1所述的一种可用于监控系统的超广角微型镜头，其特征在于，光学透 镜表面均采用球面结构设计。3. 根据权利要求2所述的一种可用于监控系统的超广角微型镜头，其特征在于，镜头的 可视角为120°，总焦距为0.583mm，F/#值为2,总长为6.316mm，后工作距离为1.048mm，可探 测的波长范围为400nm-700nm，主波长为587nm〇4. 根据权利要求3所述的一种可用于监控系统的超广角微型镜头，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、第十透镜和第十一透镜的材料分别为SK4(n=l. 6127)、SFl(n=l. 7174)、SK4(n=l. 6127)、 SFl(n=l·7174)、SK4(n=l·6127)、SK4(n=l·6127)、SK4(n=l.6127)、SFl(n=l·7174)、SF1(η= 1.7174)、51(4(11=1.6127)和51(4(11=1.6127) ;所述滤光片的材料为册7(11=1.5168)。5. 根据权利要求4所述的一种可用于监控系统的超广角微型镜头，其特征在于，所述第 四透镜与第五透镜组合成双胶合透镜，所述第七透镜与第八透镜组合成双胶合透镜，所述 第九透镜与第十透镜组合成双胶合透镜。
【文档编号】G02B13/00GK205539672SQ201620248577
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】李斌, 胡林, 高珍, 冯霞
【申请人】九江迅通新能源科技有限公司