一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統的制作方法
【專利說明】一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統 【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統。 【【背景技術】】
[0002] 目前監控，車載鏡頭所用鏡頭普遍存在這樣的缺點：鏡頭高低溫、紅外不共焦， 成本高；超廣角鏡頭的畸變大等，現在只有少數鏡頭，在犧牲其它方面的情況下改善某個方 面，比如為了實現高低溫、紅外共焦及高像素，就使用了玻璃非球面鏡片，提高了成本，不 能滿足消費者低成本的需求；亦或者超廣角鏡頭的畸變根本沒有矯正，存在畸變大的缺陷。
[0003] 現有高低溫，紅外共焦、高像素、超廣角鏡頭普遍采用全玻璃球面或玻璃非球面 加玻璃球面鏡片，鏡片的成本較高。
[0004] 為了解決上述所存在的問題，本實用新型作出有益的改進。 【【實用新型內容】】
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種高低 溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統，該高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統采用 塑料非球面加上價格較低的玻璃非球面，從而使成本大幅降低，很好的解決了高低溫、紅 外焦點不重合問題，實現像質在不同環境的一致性。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型采用了下述技術方案：
[0007] -種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統，包括有依次設置的第一枚鏡 片、第二枚鏡片、第三枚鏡片、光闌、第四枚鏡片、第五枚鏡片、第六枚鏡片、濾光片、保護玻 璃以及感光芯片，所述第一枚鏡片、第二枚鏡片、第三枚鏡片、第五枚鏡片、第六枚鏡片為塑 料非球面鏡片，所述第四枚鏡片為玻璃非球面鏡片。
[0008] 如上所述第一枚鏡片、第二枚鏡片和第五枚鏡片的焦距為負，所述第三枚鏡片、第 四枚鏡片和第六枚鏡片的焦距為正。
[0009] 如上所述第一枚鏡片、第二枚鏡片、第三枚鏡片、第四枚鏡片、第五枚鏡片和第六 枚鏡片的非球面面型滿足方程式：Z=C//
sy16,在公式中，參數C為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標（其單位和透鏡長度單位相同）， k為圓錐二次曲線系數；當k系數小于-1時，透鏡的面形曲線為雙曲線，當k系數等于-1 時，透鏡的面形曲線為拋物線；當k系數介于-1到0之間時，透鏡的面形曲線為橢圓，當k 系數等于〇時，透鏡的面形曲線為圓形，當k系數大于0時，透鏡的面形曲線為扁圓形；a i 至〇8分別表示各徑向坐標所對應的系數。
[0010] 本實用新型的有益效果是：
[0011] 1、現有高低溫，紅外共焦、高像素、超廣角鏡頭普遍采用全玻璃球面或玻璃非球 面加玻璃球面鏡片，本實用新型主要采用塑料非球面加上價格較低的玻璃非球面，從而使 成本大幅降低。
[0012] 2、現有超廣角高像素鏡頭，因為周邊畸變較大，出現畫面堆積，所以周邊分辨率 不能體現，本實用新型重點矯正了畸變，使整個畫面都能清晰成像。
[0013] 3、現有高像素監控鏡頭在圖像銳利度和色彩還原性上容易失衡，本鏡頭采用寬光 譜1:1:1設計，在可見光波段有極好的圖像銳利度和色彩還原性。
[0014] 4、現有高像素監控鏡頭在高低溫、紅外上不能實現共焦，產生白光常溫（20° )下 對好焦后，高低溫和紅外環境下出現嚴重焦點不重合，像面模糊的情況，本實用新型很好 的解決了高低溫、紅外焦點不重合問題，實現像質在不同環境的一致性。 【【附圖說明】】
[0015] 圖1為本實用新型的示意圖。 【【具體實施方式】】
[0016] 下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的描述。
[0017] 如圖1所示，一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統，包括有依次設置的 第一枚鏡片1、第二枚鏡片2、第三枚鏡片3、光闌4、第四枚鏡片5、第五枚鏡片6、第六枚鏡 片7、濾光片8、保護玻璃9以及感光芯片10,所述第一枚鏡片1、第二枚鏡片2、第三枚鏡片 3、第五枚鏡片6、第六枚鏡片7為塑料非球面鏡片，所述第四枚鏡片5為玻璃非球面鏡片，本 實用新型主要采用塑料非球面加上價格較低的玻璃非球面，從而使成本大幅降低，本實用 新型重點矯正了畸變，使整個畫面都能清晰成像。
[0018] 在本實施例中，所述感光芯片型號為1/2.8,其對角線高度為6. 4mm，像素尺寸為 3 μ mX 3 μ m
[0019] 如圖1所示，在本實施例中，所述第一枚鏡片I、第二枚鏡片2和第五枚鏡片6的 焦距為負，所述第三枚鏡片3、第四枚鏡片5和第六枚鏡片7的焦距為正，本鏡頭采用寬光 譜1:1:1設計，在可見光波段有極好的圖像銳利度和色彩還原性，本實用新型很好的解決 了高低溫、紅外焦點不重合問題，實現像質在不同環境的一致性。
[0020] 如圖1所示，在本實施例中，所述第一枚鏡片1、第二枚鏡片2、第三枚 鏡片3、第四枚鏡片5、第五枚鏡片6和第六枚鏡片7的非球面面型滿足方程式：
，在公 式中，參數c為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標其單位和透鏡長度單位相同，k為圓錐二次 曲線系數；當k系數小于-1時，透鏡的面形曲線為雙曲線，當k系數等于-1時，透鏡的面形 曲線為拋物線；當k系數介于-1到0之間時，透鏡的面形曲線為橢圓，當k系數等于0時， 透鏡的面形曲線為圓形，當k系數大于0時，透鏡的面形曲線為扁圓形； 〇1至α 8分別表示 各徑向坐標所對應的系數。
[0021] 高低溫共焦主要通過以下方法實現：采用不同的塑料材料對應的膨脹系數不同， 再設計出不同的面型，使高低溫時面型產生互補，從而使高低溫時像質保持不變。
[0022] 紅外共焦主要通過以下方法實現：合理分配不同塑料材料折射率Nd，阿貝數Vd 值，通過設計合理面型，使鏡頭在對白光成像清楚的前提下同時滿足紅外光線的成像清晰。
[0023] 其高像素主要通過以下途徑實現：1、高效率的材料搭配，依據各個透鏡的正負，合 理地分配折射率Nd和阿貝數Vd值，在依此選擇合適的材料；2、設計時重點提升中心分辨 率的同時，充分重視周邊視場的像差校正，保證整個畫面畫質均勻；3、采用寬光譜1: 1:1設 計，從而保證了高質的圖像銳利度和色彩還原性。
[0024] 在第六枚鏡片7后面設置有感光芯片10,同時在第六枚鏡片7和感光芯片10之間 插入濾光片8,保護玻璃9,以濾掉設計波段外的雜光，并在設計時，考慮了濾光片6和保護 玻璃7的襯底材料引入的色差，加以校正，實現最佳的成像效果。
[0025] 在高溫約60度和低溫約零下30度的溫度下是共焦的；在可見光和紅外光狀態下 也是共焦的。
[0026] 下面是本實用新型的實際設計案例：
[0029] 如上表格之中，SI，S2對應第一枚鏡片1的兩個面，S3, S4對應第二枚鏡片2的兩 個面，S5, S6對應第三枚鏡片3的兩個面，S7, S8對應第四枚鏡片5的兩個面，S9, SlO對應 第五枚鏡片6的兩個面，Sll，S12對應第六枚鏡片7的兩個面，S13, S14對應濾光片8的兩 個面，S15, S16對應保護玻璃9的兩個面。
[0030] 各個面的非球面系數：
[0033] 如上表格之中，SI，S2對應第一枚鏡片1的兩個面，S3, S4對應第二枚鏡片2的兩 個面，S5, S6對應第三枚鏡片3的兩個面，S7, S8對應第四枚鏡片5的兩個面，S9, SlO對應 第五枚鏡片6的兩個面，Sll，S12對應第六枚鏡片7的兩個面，S13, S14對應濾光片8的兩 個面，S15, S16對應保護玻璃9的兩個面。
【主權項】
1. 一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統，其特征在于：包括有依次設置的 第一枚鏡片（1)、第二枚鏡片（2)、第三枚鏡片（3)、光闌（4)、第四枚鏡片（5)、第五枚鏡片 (6)、第六枚鏡片（7)、濾光片（8)、保護玻璃（9)以及感光芯片（10)，所述第一枚鏡片（1)、 第二枚鏡片（2)、第三枚鏡片（3)、第五枚鏡片（6)、第六枚鏡片（7)為塑料非球面鏡片，所述 第四枚鏡片（5)為玻璃非球面鏡片。2. 根據權利要求1所述的高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統，其特征在于：所 述第一枚鏡片（1)、第二枚鏡片（2)和第五枚鏡片（6)的焦距為負，所述第三枚鏡片（3)、第 四枚鏡片（5)和第六枚鏡片（7)的焦距為正。3. 根據權利要求1或2所述的高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統，其特征在 于：所述第一枚鏡片（1)、第二枚鏡片（2)、第三枚鏡片（3)、第四枚鏡片（5)、第五枚鏡片（6)4/+aJ1Vaa7y14+a8ylfi,在公式中，參數c為半徑所對應的曲率，y為徑向坐標 (其單位和透鏡長度單位相同），k為圓錐二次曲線系數；當k系數小于-1時，透鏡的面形 曲線為雙曲線，當k系數等于-1時，透鏡的面形曲線為拋物線；當k系數介于-1到0之間 時，透鏡的面形曲線為橢圓，當k系數等于0時，透鏡的面形曲線為圓形，當k系數大于0時， 透鏡的面形曲線為扁圓形；a1至a8分別表示各徑向坐標所對應的系數。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高低溫、紅外共焦、高像素、小畸變光學系統，其特征在于：包括有依次設置的第一枚鏡片(1)、第二枚鏡片(2)、第三枚鏡片(3)、光闌(4)、第四枚鏡片(5)、第五枚鏡片(6)、第六枚鏡片(7)、濾光片(8)、保護玻璃(9)以及感光芯片(10)，所述第一枚鏡片(1)、第二枚鏡片(2)、第三枚鏡片(3)、第五枚鏡片(6)、第六枚鏡片(7)為塑料非球面鏡片，所述第四枚鏡片(5)為玻璃非球面鏡片，該光學系統采用塑料非球面加上價格較低的玻璃非球面,從而使成本大幅降低，很好的解決了高低溫、紅外焦點不重合問題,實現像質在不同環境的一致性。
【IPC分類】G02B13/00, G02B13/06, G02B13/14, G02B13/18, G02B1/00
【公開號】CN204758904
【申請號】CN201520213108
【發明人】劉勇輝, 李建華, 王曉, 王玉榮, 彭嘉龍, 潘華, 彭同山, 王世勇, 賈麗娜, 龔俊強
【申請人】中山聯合光電科技股份有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年4月10日