一种多镜头成像系统镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多镜头成像系统镜头，所述系统镜头由三个相同的高像素镜头组成；所述高像素镜头包括镜筒、依次由物侧至成像侧设置在镜筒内的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片、第八镜片、滤色片以及保护玻璃：第四镜片和第五镜片之间设有光阑孔，第一镜片的两端通过镜帽固定在镜筒内，第一镜片和第二镜片之间设有隔圈，所述第四镜片和第五镜片之间设有隔圈，所述第七镜片和第八镜片之间设有隔圈；第八镜片的两端通过压圈固定在镜筒内；本实用新型采用三个特殊结构的高像素镜头组成的多镜头成像系统镜头，其具有180°水平视场角，成像像素高、稳定性好、低畸变。
【专利说明】-种多镜头成像系统镜头
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及光学成像【技术领域】，特别涉及一种多镜头配合数码芯片构成一套 成像系统的多镜头成像系统镜头。
【背景技术】
[0002] 伴随着无线传输技术的发展，高像素图像的长距离无线传输成为可能，在数码成 像系统中的应用也越来越广泛；该种技术给了各种传统领域一个新的发展契机。
[0003] 随着数码成像技术的迅速发展，数码成像系统被广泛的应用于安全监控领域。作 为安全监控用镜头，市场的需求不断向高像素，大视场，低崎变迈进。目前市面上的监控 99%组成方式为；一颗镜头W及对应的一片芯片组成：该种结构的缺点，是不能同时满足 高像素，低崎变，超大画幅的要求。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种像素高、且具有180°视场角的多镜头 成像系统镜头。
[0005] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
[0006] -种多镜头成像系统镜头，所述系统镜头由H个相同的高像素镜头组成；所述高 像素镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片、滤色片W及保护玻璃：所述若干镜片由 物侧至成像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第H镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、 第走镜片W及第八镜片组成；所述第四镜片和第五镜片之间设有光阔孔；
[0007] 第一镜片物面为球面，其曲率半径为22. 000mm，第一镜片像面为球面，其曲率半径 为48. 466mm，所述第一镜片的中也厚度为1. 85mm ;
[0008] 第二镜片物面为球面，其曲率半径为12. 0mm，第二镜片像面为球面，其曲率半径为 4. 644mm，第一镜片像面到第二镜片物面间的距离为2. 035mm ;所述第二镜片的中也厚度为 0. 75mm ；
[0009] 第H镜片物面为球面，其曲率半径为18. 0mm，第H镜片像面为球面，其率半径为 4. 898mm，所述第H镜片的中也厚度为0. 75mm ;
[0010] 第四镜片物面为球面，其曲率半径为12. 168mm，第四镜片像面为球面，其曲率半径 为-12. 168mm ;所述第四镜片物面的中也顶点到光阔孔面的距离为0. IOlmm ;
[0011] 所述光阔孔的表面为光阔孔面，其为虚拟面，光阔孔面到第五镜片物面的中也距 离为 1. 644mm ;
[0012] 第五镜片物面为球面，其曲率半径为10. 0mm，第五镜片像面与第六镜片物面间的 距离为0,且两者表面曲率半径相同；第五镜片像面和第六镜片物面均为球面，其曲率半径 为-3. 450mm ;第五镜片的中也厚度为2. 200 ;
[0013] 第六镜片像面为球面，其曲率半径为一7. 558mm，所述第六镜片像面的中也顶点到 第走镜片物面的中也顶点间的距离为0. 544mm ;第六镜片的中也厚度为0. 5mm ;
[0014] 第走镜片物面为球面，其曲率半径为-50. 0mm，第走镜片像面为球面，其曲率半径 为-7. 558,第走镜片的中也厚度为1. 358mm，第走镜片像面的中也顶点距离第八镜片物面 的中也顶点距离为2. 271mm ;
[0015] 第八镜片物面为球面，其曲率半径为16. 5mm，第八镜片像面为球面，其曲率半径 为-70. 42,第八镜片的中也厚度为1. 5mm ;第八镜片像面到滤色片物面的距离为1. 997mm，
[0016] 所述滤色片的厚度为0. 300mm，滤色片物面和像面均为平面，滤色片像面到保护玻 璃物面的距离为1. 725mm ;
[0017] 所述保护玻璃的厚度为0. 5mm，保护玻璃物面和像面均为平面，所述保护玻璃像面 到镜头成像面的距离为0. 541mm。
[0018] 在本实用新型的一个实施例中，所述镜筒由铅合金材料制成。
[0019] 在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片的两端通过镜帽固定在镜筒内。
[0020] 在本实用新型的一个实施例中，所述第一镜片和第二镜片之间设有隔圈，所述第 四镜片和第五镜片之间设有隔圈，所述第走镜片和第八镜片之间设有隔圈。
[0021] 在本实用新型的一个实施例中，所述第八镜片的两端通过压圈固定在镜筒内。
[0022] 在本实用新型的一个实施例中，所述镜帽由铅合金材料制成。
[0023] 在本实用新型的一个实施例中，所述隔圈由铅合金材料制成。
[0024] 在本实用新型的一个实施例中，所述高像素镜头的焦距为5. 03mm。
[00巧]在本实用新型的一个实施例中，所述高像素镜头的水平视场角为63°。
[0026] 通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
[0027] 本实用新型结构简单、使用方便，通过将H个特殊结构的高像素镜头组合在一起， 使得整个成像系统镜头具有像素高、其视场角能达到180°的优点，并且在画质的细腻感、 立体感、杂光的控制、崎变的消除等方面都达到了很高的水平，完全满足各种条件的监控拍 摄要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述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 是本实用新型的一些实施例，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W根据该些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本实用新型安装结构示意图；
[0030] 图2为本实用新型高像素镜头光学原理示意图；
[0031] 图3为本实用新型高像素镜头截面结构示意图；
[003引图4为本实用新型高像素镜头在lOOlp/mm时的MTF曲线图；
[0033] 图5为本实用新型高像素镜头视场角光路图。
[0034] 图中数字和字母所表示的相应部件名称：
[00巧]1-1、高像素镜头1、镜筒2、镜帽3、隔圈4、压圈10、第一镜片11、第一镜片物 面12、第一镜片像面20、第二镜片21、第二镜片物面22、第二镜片像面30、第H镜片 31、第H镜片物面32、第H镜片像面40、第四镜片41、第四镜片物面42、第四镜片像面 50、第五镜片51、第五镜片物面52、第五镜片像面60、第六镜片61、第六镜片物面62、 第六镜片像面70、第走镜片71、第走镜片物面72、第走镜片像面80、第八镜片81、第八 镜片物面82、第八镜片像面90、光阔孔100、滤色片101、滤光片物面102、滤光片像面 110、保护玻璃111、保护玻璃物面112、保护玻璃像面120、镜头成像面。
【具体实施方式】
[0036] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0037] 参见图1和图2所示，本实用新型公开了一种多镜头成像系统镜头，系统镜头由H 个相同的高像素镜头组成，单个高像素镜头1-1的水平视场角为63°，组合在一起时形成 全像面180°水平视场角，可W进行180°监控，相邻的两个高像素镜头之间3°的重叠用 于画面衔接过渡处理。
[0038] 本实用新型高像素镜头包括镜筒1、依次设置在镜筒1内的若干镜片、滤色片100 W及保护玻璃110 ;若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片10、第二镜片20、第H镜 片30、第四镜片40、第五镜片50、第六镜片60、第走镜片70 W及第八镜片80组成；第四镜 片40和第五镜片50之间设有光阔孔90 ;第一镜片10的两端通过镜帽2固定在镜筒1内； 第一镜片10和第二镜片20之间设有隔圈3,第四镜片40和第五镜片50之间设有隔圈3， 第走镜片70和第八镜片80之间设有隔圈3 ;第八镜片80的两端通过压圈4固定在镜筒1 内；镜帽2、镜筒1、隔圈3 W及压圈4均由铅合金材料制成，且表面做黑色氧化处理，其具有 减少光线反射，规避杂散光等优点；隔圈3不仅可W用来限位，还可W用来限定相邻镜片之 间的距离，防止镜头受到外力后镜片之间产生位移，影响监控精度；本实用新型可进行全视 场角180°监控，且监控像素好，立体感强。
[0039] 本实用新型第一镜片的焦距为53. 458mm，第二镜片的焦距为-8. 6906mm，第H镜 片的焦距为-11. 368mm，第四镜片的焦距为7. 363mm，第五镜片的焦距为4. 5528mm，第六镜 片的焦距为-3. 1469mm，第走镜片的焦距为11. 806mm，第八镜片的焦距为21. 702mm。
[0040] 本实用新型通过光学设计软件模拟设计出的单片式镜头参数如下：
[0041] 焦距 5.03mm
[0042] 光圈 F/#2. 8
[0043] 单镜头水平视场角 63°
[0044] 像面尺寸 6. Omm
[0045] H颗镜头组成全像面180°水平视场角，3。的重叠用于画面衔接过渡处理。
[0046] 表格1中列出了该设计的详细参数，第一行列举了该高像素镜头的主要参数焦距 f = 5. 03mm，光圈F/# = 2. 8,光学轨迹总长TT = 44. . Ilmm,在单镜头水平视场角63。时的 象商 h = 3. Omm.
[0047] 表格1的标题栏中列出了 ；"表面"，"类型"，"曲率半径"，"厚度"，"折射率"和"阿 贝系数"。镜片元件材料由折射率和阿贝系数来定义的；在表格1中，"折射率"列中的一个 空白单元格表示其旁边的"厚度"单元格里的值是到下一个镜片表面顶点的距离；"折射率" 列提供的是镜片材料在波长588nm时的折射率。
[0048] 在表格1中，物面曲率半径为无穷大，即平面，距离下一表面（第一镜片物面11) 中也顶点无穷远；表面1为第一镜片物面11，该面为球面，曲率半径为22. 000mm，距离下 一表面（第一镜片像面12)中也顶点1. 85mm，即第一镜片10中也厚度为1. 85mm，折射率 为1. 73,阿贝系数54. 7 ;表面2为第一镜片像面12,该面为球面，曲率半径48. 466mm，距 离下一表面（第二镜片物面21)0. Imm ;表面3为第二镜片物面21，该面为球面，曲率半径 为12. Omm,该面中也顶点距离下一表面（第二镜片像面22)中也顶点0. 75mm，即第二镜 片20中也厚度为0. 75mm，折射率为1. 91，阿贝系数35. 3 ;表面4为第二镜片像面22,该面 为球面，曲率半径为4. 644mm，距离下一表面（第H镜片物面31) 2. 035mm;表面5为第H 镜片物面31，该面为球面，曲率半径为18. Omm,该面中也顶点距离下一表面（第H镜片像 面32)中也顶点0. 750mm，即第H镜片30中也厚度0. 75mm，折射率为1. 6,阿贝系数65. 5 ; 表面6为第H镜片像面32,该面为球面，曲率半径为4. 898mm，距离下一表面（第四镜片物 面41)4. 502mm ;表面7为第四镜片物面41，距离下一个表面（镜片4像面42)5. Omm,表面 8为第四镜片像面42,距离光阔孔90 (虚拟面）0. IOlmm,表面9为光阔孔面，厚度无穷小， 距离下一表面（第五镜片物面51)中也顶点1. 644mm ;表面10为第五镜片物面51，该面为 球面，曲率半径为10. Omm,距离下一表面（第五镜片像面52或第六镜片物面61)中也顶点 2. 450mm，即第五镜片50中也厚度为2. 200mm，折射率为1. 6,阿贝系数65. 5 ;表面11为第 五镜片像面52,由于该面与第六镜片物面61间距为0且表面曲率半径相同，因此，表面11 既为第五镜片像面52亦为第六镜片物面61，该面为球面，曲率半径为-3. 450mm，距离下一 表面（第六镜片像面62)0. 500mm，及第六镜片60的中也厚度为0. 5mm，折射率为1. 73,阿 贝系数28. 3 ;表面12为第六镜片像面62,该面为球面，曲率半径为-7. 558,该面中也顶点 距离下一表面（第走镜片物面71)中也顶点0. 544mm ;表面13为第走镜片物面71，该面为 球面，曲率半径为-50. Omm,距离下一表面（第走镜片像面72) 1. 358mm，即第走镜片70中也 厚度为1. 358mm，折射率为1.74,阿贝系数52.7 ;表面14为第走镜片像面72,该面为球面， 曲率半径为-7. 558,该面中也顶点距离下一表面（第八镜片物面81)中也顶点2. 271mm; 表面15为第八镜片物面81，该面为球面，曲率半径为16. 50,距离下一表面（第八镜片像面 82) 1.500,即第八镜片80中也厚度为1.5mm，折射率1.62,阿贝系数63. 4;表面16为第八 镜片像面82,曲率半径-70. 42,距离下一表面（滤色片物面101) 1.997mm，表面17为滤色片 物面101，该面为平面，距离下一表面18 (滤色片像面102)0. 300mm，滤色片像面102距离下 一表面（保护玻璃物面111) 1. 725mm ;表面19为保护玻璃物面111，该面为平面，距离下一 表面（保护玻璃像面112)0. 5mm ;表面20为保护玻璃像面112,即保护玻璃110厚度0. 5mm， 折射率1. 52,阿贝系数64. 2,表面20到镜头成像面120的距离为0. 541mm，即表面21。
[0049]
【权利要求】
1. 一种多镜头成像系统镜头，所述系统镜头由三个相同的高像素镜头组成；所述高像 素镜头包括镜筒、依次设置在镜筒内的若干镜片、滤色片以及保护玻璃：其特征在于，所述 若干镜片由物侧至成像侧依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、 第六镜片、第七镜片以及第八镜片组成；所述第四镜片和第五镜片之间设有光阑孔； 第一镜片物面为球面，其曲率半径为22. 000mm，第一镜片像面为球面，其曲率半径为 48. 466mm，所述第一镜片的中心厚度为I. 85mm ; 第二镜片物面为球面，其曲率半径为12. 0mm，第二镜片像面为球面，其曲率半径为 4. 644mm，第一镜片像面到第二镜片物面间的距离为2. 035mm ;所述第二镜片的中心厚度为 0. 75mm ； 第三镜片物面为球面，其曲率半径为18. 0mm，第三镜片像面为球面，其率半径为 4. 898mm，所述第三镜片的中心厚度为0. 75mm ; 第四镜片物面为球面，其曲率半径为12. 168mm，第四镜片像面为球面，其曲率半径 为-12. 168mm ;所述第四镜片物面的中心顶点到光阑孔面的距离为0. IOlmm ; 所述光阑孔的表面为光阑孔面，其为虚拟面，光阑孔面到第五镜片物面的中心距离为 1. 644mm ； 第五镜片物面为球面，其曲率半径为10. 〇mm，第五镜片像面与第六镜片物面间的距 离为0,且两者表面曲率半径相同；第五镜片像面和第六镜片物面均为球面，其曲率半径 为-3. 450mm ;第五镜片的中心厚度为2. 200 ; 第六镜片像面为球面，其曲率半径为一7. 558_，所述第六镜片像面的中心顶点到第七 镜片物面的中心顶点间的距离为〇. 544mm ;第六镜片的中心厚度为0. 5mm ; 第七镜片物面为球面，其曲率半径为-50. 0mm，第七镜片像面为球面，其曲率半径 为-7. 558,第七镜片的中心厚度为I. 358mm，第七镜片像面的中心顶点距离第八镜片物面 的中心顶点距离为2. 271mm ; 第八镜片物面为球面，其曲率半径为16. 5mm，第八镜片像面为球面，其曲率半径 为-70. 42,第八镜片的中心厚度为I. 5mm ;第八镜片像面到滤色片物面的距离为I. 997mm， 所述滤色片的厚度为〇. 300_，滤色片物面和像面均为平面，滤色片像面到保护玻璃物 面的距离为I. 725mm ; 所述保护玻璃的厚度为0. 5mm，保护玻璃物面和像面均为平面，所述保护玻璃像面到镜 头成像面的距离为〇. 541mm。
2. 根据权利要求1所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述镜筒由铝合金 材料制成。
3. 根据权利要求1所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述第一镜片的两 端通过镜帽固定在镜筒内。
4. 根据权利要求1所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述第一镜片和第 二镜片之间设有隔圈，所述第四镜片和第五镜片之间设有隔圈，所述第七镜片和第八镜片 之间设有隔圈。
5. 根据权利要求1所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述第八镜片的两 端通过压圈固定在镜筒内。
6. 根据权利要求3所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述镜帽由铝合金 材料制成。
7. 根据权利要求4所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述隔圈由铝合金 材料制成。
8. 根据权利要求1所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述高像素镜头的 焦距为5. 03謹。
9. 根据权利要求1所述的一种多镜头成像系统镜头，其特征在于，所述高像素镜头的 水平视场角为63°。
【文档编号】G02B13/00GK204129312SQ201420633818
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】宁小刚 申请人:桑来斯光电科技(上海)有限公司