一种大变倍百万像素高清光学系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种大变倍百万像素高清光学系统，从物面到像面方向同轴设置的4组镜组，分别为镜组一、镜组二、镜组三和镜组四，光阑位于镜组二和镜组三之间的位置，且分别与镜组二和镜组三之间具有间隔。本发明充分保证各个镜片的工艺性，同时，在镜片上采用普通材质，耐温好、易加工等特点。
【专利说明】一种大变倍百万像素高清光学系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学变焦镜头，尤其涉及一种大变倍、高清百万像素光学监控镜 头。配合现代高速球技术，可广泛运用于平安城市建设、智慧交通等领域。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市化水平的不断提升，人们的活动范围越来越广，加之流动人口的增 力口，针对公共场所、居住小区、城市广场、城市交通、商业区域、办公区域、工业区等各个场 所，在安全方面提出了更高的要求，传统的现场人员驻点安保已不能完全满足。针对该现 象，政府提出了平安城市、智慧城市概念并已逐步实现，其中主要的一项就是通过视频监控 来实现全程24小时对所覆盖场所的有效观察。
[0003] 现代视屏监控，尤其是针对城市公共场所、交通等，其所要求监控的范围越来越 广，包括监控角度、监控距离等，做到尽可能的"能大能小"、"能进能远"等，这一功能在摄像 机上的体现就是光学镜头变倍数足够大。
[0004] 随着视屏监控的发展，其成本也是重点考虑的一部分，现有市面上的监控机芯一 般比较贵，少则五六百，多则上千，甚至破万，许多摄像机厂家无法长期承受。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提出了一种大变倍、低成 本，同时满足百万像素需求的镜头机芯光学方案。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大变倍百万像素高清光学系 统，从物面到像面方向同轴设置的4组镜组，分别为镜组一、镜组二、镜组三和镜组四，光阑 位于镜组二和镜组三之间的位置，且分别与镜组二和镜组三之间具有间隔，
[0007] 其中：
[0008] 镜组一包括镜片一、镜片二、镜片三；且镜片一与镜片二为胶合片；
[0009] 镜组二包括镜片四、镜片五、镜片六；且镜片五与镜片六为胶合片；
[0010] 镜组三包括镜片八、镜片九；且镜片八为塑料非球面结构；
[0011] 镜组四包括镜片十、镜片十一；且镜片十与镜片十一为胶合片。
[0012] 4组镜组的焦距符合以下范围限制：
[0013] 镜组一焦距：35 <fA < 45 ;
[0014] 镜组二焦距：-10 <fB < -5 ;
[0015] 镜组三焦距：15 <fc < 25 ;
[0016] 镜组四焦距：10 <fD < 20。
[0017] 镜片一是光焦度为正的凹凸透镜，镜片二是光焦度为负的双凸透镜，镜片三是光 焦度为正的凹凸透镜，镜片四是光焦度为负的双凹透镜，镜片五是光焦度为负的双凹透镜， 镜片六是光焦度为负的凹凸透镜，镜片八是光焦度为负的凹凸透镜，镜片九是光焦度为正 的双凸透镜，镜片九是光焦度为正的双凸透镜，镜片十是光焦度为正的凹凸透镜，镜片i^一 是光焦度为负的平凸透镜。
[0018] 进一步的，镜片八为塑料双面非球面结构，其非球面系数采用偶次方形式，其矢高 定义为：
【权利要求】
1. 一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：从物面到像面方向同轴设置的4 组镜组，分别为镜组一、镜组二、镜组三和镜组四，光阑位于镜组二和镜组三之间的位置，且 分别与镜组二和镜组三之间具有间隔， 其中： 镜组一包括镜片一、镜片二、镜片三；且镜片一与镜片二为胶合片； 镜组二包括镜片四、镜片五、镜片六；且镜片五与镜片六为胶合片； 镜组三包括镜片八、镜片九；且镜片八为塑料非球面结构； 镜组四包括镜片十、镜片十一；且镜片十与镜片十一为胶合片。
2. 根据权利要求1所述的一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：镜片一是 光焦度为正的凹凸透镜，镜片二是光焦度为负的双凸透镜，镜片三是光焦度为正的凹凸透 镜，镜片四是光焦度为负的双凹透镜，镜片五是光焦度为负的双凹透镜，镜片六是光焦度为 负的凹凸透镜，镜片八是光焦度为负的凹凸透镜，镜片九是光焦度为正的双凸透镜，镜片九 是光焦度为正的双凸透镜，镜片十是光焦度为正的凹凸透镜，镜片i^一是光焦度为负的平 凸透镜。
3. 根据权利要求2所述的一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：镜片八为 塑料双面非球面结构，其非球面系数采用偶次方形式，其矢高定义为： Z = - Cr = + V 1 + -y/l - (1 + k)c2r2 式中：C为顶点处的曲率值大小，r为垂直于光轴的径向坐标值，k为圆锥曲线常数， air2i为非球面的高次项。
4. 根据权利要求2所述的一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：在变倍聚 焦过程中，镜组一和镜组三的相对位置固定不变，镜组二和镜组四位置可调。
5. 根据权利要求2所述的一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：所述的4 组镜组的焦距符合以下范围限制： 镜组一焦距：35 < fA < 45 ; 镜组二焦距：-10 < fB < -5 ; 镜组三焦距：15 < f。< 25 ; 镜组四焦距：1〇 < fD < 20。
6. 根据权利要求2所述的一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：各个镜头 的曲率札、R2、中心厚度D，光学折射率N d，阿贝系数Vd分别满足以下条件： 镜片一 ：60 < R! < 80 20 < R2 < 30 0. 5 < D < 1. 0 1. 7 < Nd < 1. 8 30 < Vd < 40 ； 镜片二：20 < & < 30 -180 < R2 < -160 4· 0 < D < 5· 0 1. 5 < Nd < 1. 6 60 < Vd < 70 ； 镜片三：20 < R! < 30 140 < R2 < 160 3. 0 < D < 5. 0 1. 6 < Nd < 1. 7 50 < Vd < 60 ； 镜片四：-80 < R! < -60 8 < R2 < 20 0. 5 < D < 1. 0 1. 6 < Nd < 1. 7 50 < Vd < 60 ； 镜片五：-20 < R! < -10 8 < R2 < 20 0. 5 < D < 1. 0 1. 6 < Nd < 1. 7 50 < Vd < 70 ； 镜片六：8 < R! < 20 20 < R2 < 30 1. 2 < D < 2. 0 1. 7 < Nd < 1. 8 30 < Vd < 40 ； 镜片九：8<札<20 -10 < R2 < -5 2. 5 < D < 3. 5 1. 7 < Nd < 1. 8 40 < Vd < 50 ； 镜片十：1〇<札< 20 5 < R2 < 15 0. 6 < D < 1. 5 1. 7 < Nd < 1. 8 30 < Vd < 40 ； 镜片i^一 ：5 < R2 < 15 100 < R2 < 120 2. 0 < D < 3. 0 1. 6 < Nd < 1. 7 50 < Vd <70。
7. 根据权利要求2所述的一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：镜片一和 镜片二胶合片与镜片三的光学问隙为〇. 65mm，镜片四与镜片五和镜片六胶合片的光学问隙 为3. 05mm，镜片八与镜片九的光学问隙为1. 88mm。
8. 根据权利要求2所述的一种大变倍百万像素高清光学系统，其特征在于：镜组二 与镜组一的位置间隔为1.56mm?28. 52mm，镜组四与镜组三的位置间隔为12. 36mm? 15. 28mm〇
【文档编号】G02B15/173GK104238096SQ201410217420
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】吴连平, 江东明, 陈艺敏 申请人:苏州莱能士光电科技有限公司