一种等厚3mm大通光零温漂光学结构及其成像方法技术

本发明专利技术涉及一种等厚3mm大通光零温漂光学结构及其成像方法，包括沿光线从左往右入射方向依次设置的前组镜片A、光阑C以及后组镜片B，所述前组镜片A包括从左往右依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2以及双凸正透镜A3；所述后组镜片B包括从左往右依次设置的弯月正透镜B1、由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组、双凸正透镜B4。本发明专利技术结构设计合理、通光量大、敏感度小，日夜离焦小，在高低温条件下的像质得到了改善，真正实现了零温漂。

An optical structure and imaging method of equal thickness 3mm Datong optical zero temperature

The present invention relates to an equal thickness 3mm Datong light zero temperature drift optical structure and an imaging method, including a front group lens A, a diaphragm C and a rear group lens B, which are arranged in the direction of the incident light from the left to the right. The front group lens A includes a negative lens A1, a double concave negative lens A2, and a double convex lens A3 from the left to the right. The rear group lens B includes a lunar lens B1 which is arranged from the left to the right, the gluing group composed of the double convex lens B2 and the negative lens B3 of the moon, and the double convex lens B4. The invention has the advantages of reasonable structure design, large luminous flux, small sensitivity, small defocus at day and night, improved image quality under high and low temperature conditions, and real realization of zero temperature drift.

【技术实现步骤摘要】
一种等厚3mm大通光零温漂光学结构及其成像方法
：本专利技术涉及一种等厚3mm大通光零温漂光学结构及其成像方法。
技术介绍
：镜头是安防摄像机的重要组成部分，安防镜头经过多年的发展，已经由早期的多镜片、装配难度高、光学指标低等低端产品逐渐过渡到经济型高指标安防镜头。但是目前市场上大多数镜头仍然存在通光量小、日夜离焦大、高低温敏感、照度低等问题。这类镜头配合摄像机使用时，很难真正实现高分辨率以及日夜共焦。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于针对以上不足之处，提供一种等厚3mm大通光零温漂光学结构及其成像方法，不仅结构设计合理、通光量大、敏感度小，日夜离焦小，而且可实现高分辨率。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，包括沿光线从左往右入射方向依次设置的前组镜片A、光阑C以及后组镜片B，所述前组镜片A包括从左往右依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2以及双凸正透镜A3；所述后组镜片B包括从左往右依次设置的弯月正透镜B1、由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组、双凸正透镜B4。进一步的，所述前组镜片A与后组镜片B的空气间隔为2.7mm。进一步的，所述弯月负透镜A1与双凹负透镜A2之间的空气间隔为3.2mm，所述双凹负透镜A2与双凸正透镜A3之间的空气间隔为0.9mm；所述弯月正透镜B1与由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组之间的空气间隔为0.1mm，由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组与双凸正透镜B4的空气间隔为0.1mm。进一步的，所述双凸正透镜A3至光阑C的距离为0.1mm，所述光阑C至弯月正透镜B1的距离为2.6mm。进一步的，所述双凸正透镜B4与IMA像面之间设置平行平板。本专利技术采用的另一种技术方案是：一种等厚3mm大通光零温漂光学结构的成像方法，包括采用上述的一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，成像时：光线从左往右依次穿过弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3、光阑C、弯月正透镜B1、由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组、双凸正透镜B4以及平行平板后在IMA像面成像。与现有技术相比，本专利技术具有以下效果：（1）本专利技术结构设计合理，不仅通光量大、敏感度小、日夜离焦小，而且具有高分辨率，能在高温及低温下正常使用；（2）本专利技术采用七片式结构，合理分配了光焦度，前组镜片使用三片式收敛了光线的入射角，后组镜片采用四片式进行像差平衡，使最大主光线入射角维持在较低的水平，保证了较低的色彩失真度、为像面提供了较为均匀的照度；（3）通过曲率及材料的调整，较好的平衡了高级像差、使像质进一步提升，使得夜视效果得到了提升；同时使得高低温条件下的像质得到了改善，真正实现了零温漂。附图说明：图1是本专利技术实施例的光学结构示意图；图2是本专利技术实施例中在可见光下的MTF函数值；图3是本专利技术实施例中在850nm夜视条件下的MTF函数值；图4是本专利技术实施例中在低温-30度环境下的MTF值；图5是本专利技术实施例中在高温70度环境下的MTF函数值。图中：A-前组镜片A；A1-弯月负透镜A1；A2-双凹负透镜A2；A3-双凸正透镜A3；C-光阑C；B-后组镜片B；B1-弯月正透镜B1；B2-双凸正透镜B2；B3-弯月负透镜B3；B4-双凸正透镜B4；D-平行平板。具体实施方式:下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，包括沿光线从左往右入射方向依次设置的前组镜片A、光阑C以及后组镜片B，所述前组镜片A包括从左往右依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2以及双凸正透镜A3；所述后组镜片B包括从左往右依次设置的弯月正透镜B1、由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组、双凸正透镜B4。本实施例中，所述前组镜片A与后组镜片B的空气间隔为2.7mm。本实施例中，所述弯月负透镜A1与双凹负透镜A2之间的空气间隔为3.2mm，所述双凹负透镜A2与双凸正透镜A3之间的空气间隔为0.9mm；所述弯月正透镜B1与由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组之间的空气间隔为0.1mm，由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组与双凸正透镜B4的空气间隔为0.1mm。本实施例中，所述双凸正透镜A3至光阑C的距离为0.1mm，所述光阑C至弯月正透镜B1的距离为2.6mm。本实施例中，所述双凸正透镜B4与IMA像面之间设置平行平板D。本实施例中，在光学设计时，设定焦距为f，弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3、弯月正透镜B1、双凸正透镜B2、弯月负透镜B3以及双凸正透镜B4对应的焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7，其之间的比例关系如下：-3.5<f1/f<-2.1；-2.5<f2/f<-1.5；-2.9<f3/f<-1.8；-8.5<f4/f<-7.5；3.5<f5/f<-2.6；-5.6<f6/f<-4.8；-4.3<f7/f<-3.7。本实施例中，所述弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3、弯月正透镜B1、双凸正透镜B2、弯月负透镜B3以及双凸正透镜B4均为玻璃球面透镜，前组镜片A采用三片式结构有利于收敛入射角，同时前组镜片A中的透镜采用较高折射率的材料可有效降低高级像差；后组镜片B中的四片透镜使用较高阿贝数的材料，搭配负片的低阿贝材料，能有效减少色差的引入，使得等厚条件下的日夜共焦得以实现，通过镜片之间温度补偿的规律实现了零温漂。该光学结构还通过合理的光焦度分配，能得到较好的像差平衡，使整个镜头敏感度下降；具体各镜片的参数如下表：本实施例中，该光学结构可实现的技术指标如下：（1）焦距：EFFL=3mm；（2）F数=1.2；（3）视场角：2w≥137°；（4）光学畸变：＜-18%；（5）成像圆直径大于Ф6.6；（6）工作光谱范围：480nm～850nm；（7）光学总长TTL≤23.7mm，光学后截距≥5.7mm；（8）该镜头适用于300万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机。本实施例中，由图2、图3可以看出，使用该光学结构具有较高的分辨率，满足300万像素CMOS芯片的传函需求，且夜视效果好；由图4、图5可知，该镜头在高温及低温的环境下MTF衰减很小，基本实现了镜头的零温漂性能。本专利技术采用的另一种技术方案是：一种等厚3mm大通光零温漂光学结构的成像方法，包括采用上述的一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，成像时：光线从左往右依次穿过弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3、光阑C、弯月正透镜B1、由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组、双凸正透镜B4以及平行平板后在IMA像面成像。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，其特征在于：包括沿光线从左往右入射方向依次设置的前组镜片A、光阑C以及后组镜片B，所述前组镜片A包括从左往右依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2以及双凸正透镜A3；所述后组镜片B包括从左往右依次设置的弯月正透镜B1、由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组、双凸正透镜B4。

【技术特征摘要】
1.一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，其特征在于：包括沿光线从左往右入射方向依次设置的前组镜片A、光阑C以及后组镜片B，所述前组镜片A包括从左往右依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2以及双凸正透镜A3；所述后组镜片B包括从左往右依次设置的弯月正透镜B1、由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组、双凸正透镜B4。2.根据权利要求1所述的一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，其特征在于：所述前组镜片A与后组镜片B的空气间隔为2.7mm。3.根据权利要求1所述的一种等厚3mm大通光零温漂光学结构，其特征在于：所述弯月负透镜A1与双凹负透镜A2之间的空气间隔为3.2mm，所述双凹负透镜A2与双凸正透镜A3之间的空气间隔为0.9mm；所述弯月正透镜B1与由双凸正透镜B2和弯月负透镜B3密接构成的胶合组之间的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荣曜，李俊攀，郑育亮，冯科，
申请(专利权)人：福建福光光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35