一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计制造技术

本发明专利技术公开一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计，包括主镜筒，所述主镜筒内沿光线射入方向依次设置有第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片和第七镜片，且镜片外径顺次递减，其中除第六镜片是玻璃非球面外，其他均为玻璃球面制成。本发明专利技术通过复杂光学计算及设计得出高透过率大光圈微光成像镜头参数，使得微光夜视成像镜头效果清晰锐利，同时大幅提高了镜头的通光率，使得成像设备在极微弱的环境下可以拍摄出清晰亮丽的图像，大大提高了夜晚动态和静态监测的画面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计
本专利技术涉及一种镜头
，尤其是一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计。
技术介绍
目前，在微光夜视环境下，对于图像的采集存在一定的困难，主要表现在微光夜视环境下光线的透过率和进光采集量均无法得到很好的保障，而市场上也缺乏在极微弱的环境成像微光夜视镜头。为弥补这一市场空白，通过前瞻性的光学设计，研究实现上述优点的具备微光夜视功能镜头具有一定意义。
技术实现思路
针对于现有技术的不足和缺陷，提供一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计，通过大光圈微光夜视镜头，使用户可以在微光或星光环境下拍摄出远距离清晰可见的图像，满足用户在微光夜视环境下的拍摄需求。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计，包括主镜筒，调焦圈和CS接口螺牙，所述主镜筒内沿光线射入方向依次设置有第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片和第七镜片，且镜片外径顺次递减；所述调焦圈套设在所述主镜筒尾部外圈，所述CS接口螺牙设在主镜筒的尾端；所述调焦圈用于调节整组镜头的焦距，所述CS接口螺牙用于连接光学器件，如单反机身。所述第一镜片外表面与主镜筒相接处还设有防水胶圈，所述防水胶圈用于防止镜头受潮。所述调焦圈与主镜筒相接处还设有防水胶圈，所述防水胶圈用于防止镜头受潮。所述第一镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为68.8mm，第一镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凸面的曲率半径为254.2mm；所述第二镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为63.4mm，第二镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为274.3mm；所述第三镜片的外表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为-278mm，第三镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为39.7mm；所述第四镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为35.6mm，第四镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为56mm；所述第五镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为292.55mm，第五镜片的内表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为-67.8mm；所述第六镜片为非球面；所述第七镜片的外表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为-288.2mm，第七镜片的内表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为24.1mm；所述第一镜片与第二镜片之间的空气间隔为0.47mm，所述第二镜片与第三镜片之间的空气间隔为10.21mm，所述第三镜片与第四镜片之间的空气间隔为1.21mm，所述第四镜片与第五镜片之间的空气间隔为30.01mm，所述第五镜片与第六镜片之间的空气间隔为0.53mm，所述第六镜片与第七镜片之间的空气间隔为0.54mm。进一步的，所述第一镜片的镜片外径为67mm，所述第二镜片的镜片外径为63mm，所述所述第三镜片的镜片外径为55mm，所述第四镜片的镜片外径为46mm，所述第五镜片的镜片外径为35mm，所述第六镜片的镜片外径为32mm，所述第七镜片的镜片外径为32mm。进一步的，所述第一镜片的中心厚度为8.26mm，所述第二镜片的中心厚度为9.7mm，所述所述第三镜片的中心厚度为2.68mm，所述第四镜片的中心厚度为6.88mm，所述第五镜片的中心厚度为5mm，所述第六镜片的中心厚度为8.5mm，所述第七镜片的中心厚度为4.46mm。进一步的，所述第一镜片的折射率为1.754998，所述第二镜片的折射率为1.6968，所述第三镜片的折射率为1.846666，所述第四镜片的折射率为1.754998，所述第五镜片的折射率为1.846666，所述第六镜片的折射率为1.809995，所述第七镜片的折射率为1.846666。进一步的，所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片和第七镜片均为材质相同的玻璃制成，其中第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片和第七镜片为玻璃球面，所述第六镜片为玻璃非球面。本专利技术的有益效果在于：使镜头拥有大光圈和大进光量，微光夜视成像镜头效果清晰锐利，使得成像设备在极微弱的环境下可以拍摄出清晰亮丽的图像，大大提高了夜晚动态和静态监测的画面质量。附图说明图1为本专利技术的光路结构示意图；图2为本专利技术的整体结构截面示意图；图3为本专利技术的镜头参数示意图；图4为本专利技术的MTF性能示意图；图5为本专利技术的图像分辨率性能示意图；图6为本专利技术的OTF性能示意图；图7为本专利技术的相对照度性能示意图；图8为本专利技术的CRA角度性能示意图；图9为本专利技术的在400-650nm可见光入射时的后焦示意图；图10为本专利技术的900nm红外光入射时的后焦示意图。图中：1.第一镜片；2.第二镜片；3.第三镜片；4.第四镜片；5.第五镜片；6.第六镜片；7.第七镜片；8.感光元件；9.CS接口螺牙；10.调焦圈；11.防水胶圈；12.主镜筒；13.进光通路。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“套接”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1-3，一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计，包括主镜筒，调焦圈10和CS接口螺牙9，主镜筒内沿光线射入方向依次设置有第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5、第六镜片6和第七镜片7，且镜片外径顺次递减；调焦圈10套设在主镜筒尾部外圈，CS接口螺牙9设在主镜筒的尾端；调焦圈10用于调节整组镜头的焦距，CS接口螺牙9用于连接光学器件，如单反机身。第一镜片1外表面与主镜筒相接处还设有防水胶圈11，防水胶圈11用于防止镜头受潮。调焦圈10与主镜筒相接处还设有防水胶圈11，防水胶圈11用于防止镜头受潮。第一镜片1的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为68.8mm，第一镜片1的内表面为圆弧凹面，该圆弧凸面的曲率半径为254.2mm；第二镜片2的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为63.4mm，第二镜片2的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为274.3mm；第三镜片3的外表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计，其特征在于，包括主镜筒，调焦圈和CS接口螺牙，所述主镜筒内沿光线射入方向依次设置有第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片和第七镜片，且镜片外径顺次递减；所述调焦圈套设在所述主镜筒尾部外圈，所述CS接口设在主镜筒的尾端；/n所述第一镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为68.8mm，第一镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凸面的曲率半径为254.2mm；所述第二镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为63.4mm，第二镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为274.3mm；所述第三镜片的外表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为-278mm，第三镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为39.7mm；所述第四镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为35.6mm，第四镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为56mm；所述第五镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为292.55mm，第五镜片的内表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为-67.8mm；所述第六镜片为非球面；所述第七镜片的外表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为-288.2mm，第七镜片的内表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为24.1mm；/n所述第一镜片与第二镜片之间的空气间隔为0.47mm，所述第二镜片与第三镜片之间的空气间隔为10.21mm，所述第三镜片与第四镜片之间的空气间隔为1.21mm，所述第四镜片与第五镜片之间的空气间隔为30.01mm，所述第五镜片与第六镜片之间的空气间隔为0.53mm，所述第六镜片与第七镜片之间的空气间隔为0.54mm。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计，其特征在于，包括主镜筒，调焦圈和CS接口螺牙，所述主镜筒内沿光线射入方向依次设置有第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片和第七镜片，且镜片外径顺次递减；所述调焦圈套设在所述主镜筒尾部外圈，所述CS接口设在主镜筒的尾端；
所述第一镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为68.8mm，第一镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凸面的曲率半径为254.2mm；所述第二镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为63.4mm，第二镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为274.3mm；所述第三镜片的外表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为-278mm，第三镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为39.7mm；所述第四镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为35.6mm，第四镜片的内表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为56mm；所述第五镜片的外表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为292.55mm，第五镜片的内表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为-67.8mm；所述第六镜片为非球面；所述第七镜片的外表面为圆弧凹面，该圆弧凹面的曲率半径为-288.2mm，第七镜片的内表面为圆弧凸面，该圆弧凸面的曲率半径为24.1mm；
所述第一镜片与第二镜片之间的空气间隔为0.47mm，所述第二镜片与第三镜片之间的空气间隔为10.21mm，所述第三镜片与第四镜片之间的空气间隔为1.21mm，所述第四镜片与第五镜片之间的空气间隔为30.01mm，所述第五镜片与第六镜片之间的空气间隔为0.53mm，所述第六镜片与第七镜片之间的空气间隔为0.54mm。


2.根据权利要求1所述的一种高透过率大光圈微光成像镜头的光学设计，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓羿，
申请(专利权)人：深圳市中江天华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44