一种大口径红外共焦监控镜头的制作方法
【专利摘要】一种大口径红外共焦监控镜头，它涉及监控、安防【技术领域】，第一双凹型透镜元件设置在物像的一侧，第二双凸型透镜元件设置在第一双凹型透镜元件的后面，第二双凸型透镜元件和第六双凸透镜元件之间依次设有第三透镜元件、第四透镜元件和第五弯月型透镜元件，且第三透镜元件、第四透镜元件通过胶合的方式连接。它结构简单，制作成本低，成功的实现了监控，小畸变，大相对孔径，红外共焦，超高清画质和大的周边光亮比，能够保证在大幅度的温度环境下保持完美的成像解析度，因此可以广泛的应用于室外监控，小区安防系统等。
【专利说明】一种大口径红外共焦监控镜头
【技术领域】
[0001]本发明涉及监控、安防【技术领域】，具体涉及一种大口径红外共焦监控镜头。
【背景技术】
[0002]近年来，随和我国经济的高速腾飞，人们越来越需要高品质的生活和安全可靠的生活环境，随着“国家应急体系”，“平安城市”，“平安建设”，“科技强警”等重大项目工程在全国范围内展开，监控系统的夜间应用越来越频繁，该款红外共焦的监控安防镜头应运而生。目前监控镜头一般采用6片到8片镜片组成，如中国专利号200910099703的广角镜头，采用了 4块球面镜片和2块非球面镜片，因为非球面在加工桑需要的要求较高，材料的化学稳定性差，这样就会无形的增加了加工成本，使得市场价格普遍偏高，不能满足客户对于低端市场产品的需求。而且为了满足大视场角和小像差的需求，一般的监控镜头甚至采用了 7到9片的球面镜片，在增加成本的同时，也增加了整个产品的体积和重量，与以后安防产品轻型化，小型化的宗旨相违背。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种大口径红外共焦监控镜头，它结构简单，制作成本低，成功的实现了监控，小畸变，大相对孔径，红外共焦，超高清画质和大的周边光亮比，能够保证在大幅度的温度环境下保持完美的成像解析度，因此可以广泛的应用于室外监控，小区安防系统等。
[0004]为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用以下技术方案:它包含第一双凹型透镜元件1、第二双凸型透镜元件2、第三透镜元件3、第四透镜元件4、第五弯月型透镜元件5和第六双凸型透镜元件6 ;第一双凹型透镜元件I设置在物像的一侧，第二双凸型透镜元件2设置在第一双凹型透镜元件I的后面，第二双凸型透镜元件2和第六双凸透镜元件6之间依次设有第三透镜元件3、第四透镜元件4和第五弯月型透镜元件5，且第三透镜元件
3、第四透镜元件4通过胶合的方式连接。
[0005]所述的第二双凸型透镜元件2、第三透镜元件3之间设有渐晕光阑。
[0006]所述的第一双凹型透镜元件I采用负光焦度透镜，使得光阑在前端成像直径更大，即D > 3mm，满足条件f/D < 2.2，其中f表示整个镜头的光学焦距，D表示光阑经过前面的两个透镜所成的像，由于第一双凹型透镜元件I与外界接触，对于耐酸，耐水，低温环境下的考验和要求更加严格，因此，第一双凹型透镜元件I选用材料为镧冕高折射率玻璃，在耐酸和耐水方面较一般镜片性能突出。
[0007]所述的第二双凸型透镜元件2为双凸高折射率透镜，具有正的光焦度。
[0008]所述的第三透镜元件3为光阑元件，采用低折射率，低色散的超低色散镜片。
[0009]所述的第四透镜元件4采用高折射率，高色散的镜片。
[0010]所述的第三透镜元件3、第四透镜元件4胶合后可以降低色散，矫正色差，它们的胶合面满足|R| > Φ/2这个条件，其中R为接合面的中心曲率半径，Φ为接合面的光线有效口径。
[0011]所述的第三透镜元件3、第四透镜元件4结合面应满足条件Θ <45°，其中Θ为接合面上的任一点的切线与光轴的夹角。
[0012]所述的第三透镜元件3、第四透镜元件4的Λ N=0.31，AV=58,其中Λ N表示双胶合镜片的折射率的差值，Λ V表示双胶合镜片阿贝数的差值。
[0013]所述的第五弯月型透镜元件5是具有正光焦度的球面镜片，并采用高折射率的重镧氟玻璃，有效的减小了球面的皮兹伐场曲。
[0014]所述的第六双凸型透镜元件6是具有正光焦度、高折射率的球面透镜，使整个镜头的视场角满足:F0V ^ 55°其中FOV表不所述的光学镜头的总视场角。
[0015]本发明在保持镜头总长较短的条件下仍具有较长的镜头后焦，以满足设计时图像传感器周边电子元器件较大的尺寸要求，因为镜头总长较长使得透镜元件和滤光片离开图像传感器的距离更远，可有效降低对各透镜元件和滤光片的表面净度，更容易监控镜头的组装生产。
[0016]本发明具有以下有益效果:它结构简单，制作成本低，成功的实现了监控，小畸变，大相对孔径，红外共焦，超高清画质和大的周边光亮比，能够保证在大幅度的温度环境下保持完美的成像解析度，因此可以广泛的应用于室外监控，小区安防系统等。
[0017]【专利附图】
【附图说明】:
图1是本发明结构示意图。
[0018]【具体实施方式】:`
参看图1，本【具体实施方式】采用以下技术方案:它包含第一双凹型透镜元件1、第二双凸型透镜元件2、第三透镜元件3、第四透镜元件4、第五弯月型透镜元件5和第六双凸型透镜元件6 ;第一双凹型透镜元件I设置在物像的一侧，第二双凸型透镜元件2设置在第一双凹型透镜元件I的后面，第二双凸型透镜元件2和第六双凸透镜元件6之间依次设有第三透镜元件3、第四透镜元件4和第五弯月型透镜元件5，且第三透镜元件3、第四透镜元件4通过胶合的方式连接。
[0019]所述的第二双凸型透镜元件2、第三透镜元件3之间设有渐晕光阑。
[0020]所述的第一双凹型透镜元件I采用负光焦度透镜，使得光阑在前端成像直径更大，即D > 3mm，满足条件f/D < 2.2，其中f表示整个镜头的光学焦距，D表示光阑经过前面的两个透镜所成的像，由于第一双凹型透镜元件I与外界接触，对于耐酸，耐水，低温环境下的考验和要求更加严格，因此，第一双凹型透镜元件I选用材料为镧冕高折射率玻璃，在耐酸和耐水方面较一般镜片性能突出。
[0021]所述的第二双凸型透镜元件2为双凸高折射率透镜，具有正的光焦度。
[0022]所述的第三透镜元件3为光阑元件，采用低折射率，低色散的超低色散镜片。
[0023]所述的第四透镜元件4采用高折射率，高色散的镜片。
[0024]所述的第三透镜元件3、第四透镜元件4胶合后可以降低色散，矫正色差，它们的胶合面满足|R| > Φ/2这个条件，其中R为接合面的中心曲率半径，Φ为接合面的光线有效口径。
[0025]所述的第三透镜元件3、第四透镜元件4结合面应满足条件Θ <45°，其中Θ为接合面上的任一点的切线与光轴的夹角。[0026]所述的第三透镜元件3、第四透镜元件4的Λ N=0.31，AV=58,其中Λ N表示双胶合镜片的折射率的差值，Λ V表示双胶合镜片阿贝数的差值。
[0027]所述的第五弯月型透镜元件5是具有正光焦度的球面镜片，并采用高折射率的重镧氟玻璃，有效的减小了球面的皮兹伐场曲。
[0028]所述的第六双凸型透镜元件6是具有正光焦度、高折射率的球面透镜，使整个镜头的视场角满足:F0V ^ 55°其中FOV表不所述的光学镜头的总视场角。
[0029]本【具体实施方式】应符合条件:TTL/EFL ( 6.5，其中TTL为所述镜头的第一双凹型透镜元件I物方侧最外点至成像面的距离，EFL为所述镜头的焦距值。
[0030]本【具体实施方式】满足|R1/Dl| ^ 1，其中Rl表不第一块透镜的曲率半径，Dl表不第一块透镜的通光孔径，当I R1/D11 =0.5时，此时透镜为半球面，因为半凸球面或者是半凹球面是非常难以加工的，因此在设计的同时，为了增大视场角，保证小焦距的条件下，同时保证加工容易，必须保证加工参数Rn/Dn的尽可能大，本发明在保证视场角的情况下，尽可能的将加工难度减少，使得该款发明的生产化更加简易。
[0031]本【具体实施方式】符合条件KF6/FK2其中F6表示第六双凸型透镜元件6的焦距，Fl表示第一双凹型透镜元件I的焦距，当F6/F1 ( -3时，会使整个系统的视场角变小，为了保证监控镜头的大视角范围，必须将F6的焦距值减小。
[0032]本【具体实施方式】符合条件I ( F5/F2 < 2其中F5表示第五弯月型透镜元件5的焦距值，F2表示第二双凸型透镜元件2的焦距值。因为当F5/F2 ( I时，会增大镜头的光焦度分配，使得整个镜头的正光焦度会变小，同时使得后焦BFL变短，使其难于装配。
[0033]本【具体实施方式】满足-1.5 ( F2/F1 ^ 0.5其中F2表示第二双凸型透镜元件2的焦距值，Fl表示第一双凹型透镜元件I的焦距值，若F2/F1 ^ -1.5，这样的光焦度分配会使光线在第四个面以后难以收紧，增大第五透镜和第六透镜的像差修正难度，使得整个成像面的清晰度下降。
[0034]本【具体实施方式】在保持镜头总长较短的条件下仍具有较长的镜头后焦，以满足设计时图像传感器周边电子元器件较大的尺寸要求，因为镜头总长较长使得透镜元件和滤光片离开图像传感器的距离更远，可有效降低对各透镜元件和滤光片的表面净度，更容易监控镜头的组装生产。
[0035]本【具体实施方式】具有以下有益效果:它结构简单，制作成本低，成功的实现了监控，小畸变，大相对孔径，红外共焦，超高清画质和大的周边光亮比，能够保证在大幅度的温度环境下保持完美的成像 解析度，因此可以广泛的应用于室外监控，小区安防系统等。
【权利要求】
1.一种大口径红外共焦监控镜头，其特征在于它包含第一双凹型透镜元件(I)、第二双凸型透镜元件(2)、第三透镜元件(3)、第四透镜元件(4)、第五弯月型透镜元件(5)和第六双凸型透镜元件(6);第一双凹型透镜元件(I)设置在物像的一侧，第二双凸型透镜元件(2)设置在第一双凹型透镜元件(I)的后面，第二双凸型透镜元件(2)和第六双凸透镜元件(6)之间依次设有第三透镜元件(3)、第四透镜元件(4)和第五弯月型透镜元件(5)，且第三透镜元件(3)、第四透镜元件(4)通过胶合的方式连接。
2.根据权利要求1所述的一种大口径红外共焦监控镜头，其特征在于所述的第一双凹型透镜元件(I)采用负光焦度透镜，使得光阑在前端成像直径更大，即D > 3mm，满足条件f/D ( 2.2，其中f表示整个镜头的光学焦距，D表示光阑经过前面的两个透镜所成的像。
3.根据权利要求1所述的一种大口径红外共焦监控镜头，其特征在于所述的第二双凸型透镜元件(2)、第三透镜元件(3)之间设有渐晕光阑。
4.根据权利要求1所述的一种大口径红外共焦监控镜头，其特征在于所述的第三透镜元件(3)、第四透镜元件(4)胶合后可以降低色散，矫正色差，它们的胶合面满足IRl >Φ/2这个条件，其中R为接合面的中心曲率半径，Φ为接合面的光线有效口径。
5.根据权利要求1所述的一种大口径红外共焦监控镜头，其特征在于所述的第三透镜元件(3)、第四透镜元件(4)结合面应满足条件Θ <45°，其中Θ为接合面上的任一点的切线与光轴的夹角。
6.根据权利要求1所述的一种大口径红外共焦监控镜头，其特征在于所述的第三透镜元件(3)、第四透镜元件⑷的ΛΝ=0.31，AV=58,其中Λ N表示双胶合镜片的折射率的差值，Λ V表示双胶合镜片阿贝数的差值。·
7.一种大口径红外共焦监控镜头，其特征在于TTL/EFLS 6.5，其中TTL为所述镜头的第一双凹型透镜元件(I)物方侧最外点至成像面的距离，EFL为所述镜头的焦距值。
【文档编号】G02B13/00GK103852864SQ201410123610
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】熊壮 申请人:嘉兴中润光学科技有限公司