一种大光圈高低温共焦光学装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种大光圈高低温共焦光学装置，本装置包括沿光线入射方向依次设置的双凹负光焦度的第一玻璃球面透镜L1、凹凸正光焦度的第二塑胶非球面透镜L2、凹凸正光焦度的第三玻璃球面透镜L3、双凸正光焦度的第四玻璃球球面透镜L4、双凹负光焦度的第五塑胶非球面透镜L5、双凸正光焦度的第六塑胶非球面透镜L6；该镜头采用3G3P结构，降低了成本。并通过合理的分配光焦度使镜头结构紧凑，进而大幅降低了公差敏感度，并合理的采用塑胶非球面镜片使得各种像差得到很好的修正，大大提升了成像质量；在孔径方面做到了F0.95的大光圈；同时合理的控制焦距比使得装置在‑40℃～+85℃的环境条件下不离焦。

A High and Low Temperature Confocal Optical Device with Large Aperture

The utility model discloses a high and low temperature confocal optical device with a large aperture. The device comprises a first glass spherical lens L1 with double concave and negative foci, a second plastic aspherical lens L2 with concave and convex positive foci, a third glass spherical lens L3 with concave and convex positive foci, a fourth glass spherical lens L4 with double concave and convex positive foci, and a double concave and negative foci. The fifth plastic aspheric lens L5 and the sixth plastic aspheric lens L6 with double convex positive focus are adopted, which adopts the structure of 3G3P and reduces the cost. The lens structure is compact by reasonable distribution of the focal length, which greatly reduces the tolerance sensitivity, and the reasonable use of plastic aspheric lenses makes all kinds of aberrations corrected and greatly improves the imaging quality; F0.95 large aperture is achieved in aperture; at the same time, reasonable control of the focal length ratio makes the device not defocus in the environment of 40 ~85 ~C.

【技术实现步骤摘要】
一种大光圈高低温共焦光学装置
本技术主要针对安防监控并保证在-40℃～85℃不离焦的大光圈光学装置。
技术介绍
目前国内的闭路监控行业(CCTV)都在朝小型化，多功能，环境适应能力强的方向发展，而且国内竞争非常激烈的形式下，定焦镜头已经不能满足不同地域客户的需求，例如我国东北的市场就要求设计出的置于室外并一年四季都不离焦的监控装置，我国东北在冬天温度经常在零下30℃，而到夏天最高也会达到31℃左右。如再考虑监控摄像机的电路发热因素，设计一个大光圈且能在-40℃～85℃内焦面不偏移的光学成像装置变得十分必要。据公安机关权威统计的数据统计：接近70％的犯罪都是在夜间或光线较暗地域发生，黑暗成了罪犯的天然保护伞,鉴于现有摄像机红外补光下色彩缺失、细节不清晰和亮度不足，不难发现当下的前端摄像机弱光线下成像质量已然成为安防大数据发展的短板，为此推出在低照度下可以实现画面“亮、净、彩”的大光圈摄像机十分必要。
技术实现思路
本技术主要提供了一种安防监控在-40℃～85℃不离焦的大光圈光学装置。为达到以上设计要求，本技术提供的技术方案如下：一种焦距为4mm的3G3P玻塑混合结构高低温共焦的光学装置，包括沿光线入射方向依次设置的双凹负光焦度的第一玻璃球面透镜L1、凹凸正光焦度的第二塑胶非球面透镜L2、凹凸正光焦度的第三玻璃球面透镜L3、双凸正光焦度的第四玻璃球球面透镜L4、双凹负光焦度的第五塑胶非球面透镜L5、双凸正光焦度的第六塑胶非球面透镜L6；该装置的六片透镜的焦距、折射率及三枚玻璃透镜的曲率半径分别满足以下表1的条件：f1＝-8.75±5％n1＝1.517±5％R11＝-107.62±5％R12＝4.753±5％f2＝71.08±5％n2＝1.636±5％f3＝-34.24±5％n3＝1.497±5％R31＝-16.33±5％R32＝-8.94±5％f4＝14.46±5％n4＝1.497±5％R41＝-16.33±5％R42＝-16.33±5％f5＝-7.49±5％n5＝1.497±5％f6＝6.63±5％n6＝1.497±5％表1上表中：f1-f6分别依次对应所述第一玻璃球面透镜L1-第六塑胶非球面透镜L6的焦距；所述n1-n6分别依次对应所述第一玻璃球面透镜L1-第六塑胶非球面透镜L6的折射率；所述R11和R12对应所述第一玻璃球面透镜L1的曲率半径，所述R31和R32对应第三玻璃球面透镜L3的曲率半径，所述R41和R42对应第四玻璃球球面透镜L4的曲率半径，其中，“-”表示方向为负方向。非球面透镜L2、L5、L6的非球面方程满足：上式中，参数c为曲率半径，y为径向坐标，k为圆锥二次曲线系数，其中，所述非球面透镜L2包含相对的R21面和R22面，所述非球面透镜L5包含相对的R51面和R52面，所述非球面透镜L6包含相对的R61面和R62面，其中，所述R21面、R22面、R51面、R52面、R61面和R62面的参数为：表2本技术主要通过控制3枚塑胶非球面透镜的光焦度中两枚正透镜的光焦度的和与一枚负透镜的光焦度相加的值。即其中，f2，f5，f6见表1。本技术FNO.的值在如下范围其中，f为系统焦距，D为入瞳直径。本技术提供的光学装置有效的保证本技术能在-40℃～85℃的温度变化内不离焦。并且合理的采用塑胶非球面可以很好的提升边缘画质，保证很高的成像品质。大光圈使镜头在弱光下也可成清晰地像。通过合理的分配光焦度使镜头结构紧凑，进而大幅降低了公差敏感度，并合理的采用塑胶非球面镜片使得各种像差得到很好的修正，大大提升了成像质量；在孔径方面做到了F0.95的大光圈；同时合理的控制焦距比使得装置在-40℃～+85℃的环境条件下不离焦。附图说明图1为本技术实施例一的透镜组装图。图2为本技术实施例一的光通路示意图；图3为本技术在低温20℃环境下的MTF图；图4为本技术在常温-40℃环境下的MTF图；图5为本技术在高温85℃环境下的MTF图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部内容。请参见图1和图2，本技术包括沿光线入射方向依次设置的双凹负光焦度的第一玻璃球面透镜L1、凹凸正光焦度的第二塑胶非球面透镜L2、凹凸正光焦度的第三玻璃球面透镜L3、双凸正光焦度的第四玻璃球球面透镜L4、双凹负光焦度的第五塑胶非球面透镜L5、双凸正光焦度的第六塑胶非球面透镜L6；其中，所述透镜L1包含相对的R11面和R12面，所述透镜L2包含相对的R21面和R22面，所述透镜L3包含相对的R31面和R32面，所述透镜L4包含相对的R41面和R42面，所述透镜L5包含相对的R51面和R52面，所述透镜L6包含相对的R61面和R62面。当该技术的六片透镜的焦距、折射率及三枚玻璃透镜的曲率半径分别满足以下条件：f1＝-8.75±5％n1＝1.517±5％R11＝-107.62±5％R12＝4.753±5％f2＝71.08±5％n2＝1.636±5％f3＝-34.24±5％n3＝1.497±5％R31＝-16.33±5％R32＝-8.94±5％f4＝14.46±5％n4＝1.497±5％R41＝-16.33±5％R42＝-16.33±5％f5＝-7.49±5％n5＝1.497±5％f6＝6.63±5％n6＝1.497±5％表1非球面透镜L2、L5、L6的非球面方程满足：上式中，参数c为曲率半径，y为径向坐标，k为圆锥二次曲线系数，其中，所述非球面透镜L2、L5、L6包含相对面：R21面、R22面、R51面、R52面、R61面和R62面的参数为：表2当该技术的六片透镜的焦距、折射率及两枚玻璃透镜的曲率半径、厚度分别满足上述表1条件时，由图4、图5可以看出本设在20摄氏度常温、零下40℃低温、零上85℃高温等极限条件下MTF曲线都没有出现严重的离焦现象。以上仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大光圈高低温共焦光学装置，其特征在于，所述光学装置包括沿光线入射方向依次设置的双凹负光焦度的第一玻璃球面透镜L1、凹凸正光焦度的第二塑胶非球面透镜L2、凹凸正光焦度的第三玻璃球面透镜L3、双凸正光焦度的第四玻璃球球面透镜L4、双凹负光焦度的第五塑胶非球面透镜L5、双凸正光焦度的第六塑胶非球面透镜L6；所述光学装置的六片透镜的焦距、折射率及三枚玻璃透镜的曲率半径分别满足以下条件：

【技术特征摘要】
1.一种大光圈高低温共焦光学装置，其特征在于，所述光学装置包括沿光线入射方向依次设置的双凹负光焦度的第一玻璃球面透镜L1、凹凸正光焦度的第二塑胶非球面透镜L2、凹凸正光焦度的第三玻璃球面透镜L3、双凸正光焦度的第四玻璃球球面透镜L4、双凹负光焦度的第五塑胶非球面透镜L5、双凸正光焦度的第六塑胶非球面透镜L6；所述光学装置的六片透镜的焦距、折射率及三枚玻璃透镜的曲率半径分别满足以下条件：f1＝-8.75±5％n1＝1.517±5％R11＝-107.62±5％R12＝4.753±5％f2＝71.08±5％n2＝1.636±5％f3＝-34.24±5％n3＝1.497±5％R31＝-16.33±5％R32＝-8.94±5％f4＝14.46±5％n4＝1.497±5％R41＝-16.33±5％R42＝-16.33±5％f5＝-7.49±5％n5＝1.497±5％f6＝6.63±5％n6＝1.497±5％上表中：f1-f6分别依次对应所述第一玻璃球面透镜L1-第六塑胶非球面透镜L6的焦距；所述n1-n6分别依次对应所述第一玻璃球面透镜L1-第六塑胶非球面透镜L6的折射率；...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹杏，高屹东，
申请(专利权)人：江西凤凰光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36