一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统，从物侧起依次包括又第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、光阑(4)、第四透镜(5)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、滤光片(8)以及像面(9)，所述第一透镜(1)为弯月形球面透镜、第二透镜(2)为弯月形非球面透镜、第三透镜(3)为双凸形非球面透镜、第四透镜(5)为双凸形球面透镜、第五透镜(6)弯月形球面透镜、第六透镜(7)为弯月形非球面透镜。

【技术实现步骤摘要】
一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统 【
】 本技术涉及一种光学系统，尤其涉及一种应用于车载、监控系统的低温漂、寿 命长、低成本、超高清光学系统。 【
技术介绍
】 目前车载、监控用的高像素、日夜两用光学系统普遍存在这样的缺点：成本高、温 漂大、使用寿命短、日夜不能成同等清晰的像等等。目前市场上还没有镜头能够同时克服上 述缺点，只有少数镜头，在牺牲其它方面的情况下改善某个方面，比如为了实现日夜都能成 同等清晰的图像，就得使系统的成本增加、温漂加大、使用寿命减小等。使用过程受环境影 响非常大，常温下能拍摄到清晰图片，但高温和低温环境不能够拍摄到清晰的图片，或者在 复杂环境下使用很短的时间系统就不能正常工作，远远不能满足车载、监控系统要求的在 复杂环境下图像清晰度和真实性及长时间正常使用，目前市场上还没有克服以上全部缺点 的镜头。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，提供一种低成本、低温漂、寿命长、日夜均能清晰成 像的光学系统，本技术采用的技术方案为： 一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统，从物侧起依次包括又第一透镜、第二 透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、滤光片以及像面，所述第一透镜为弯 月形球面透镜、第二透镜为弯月形非球面透镜、第三透镜为双凸形非球面透镜、第四透镜为 双凸形球面透镜、第五透镜弯月形球面透镜、第六透镜为弯月形非球面透镜。 所述第一透镜的光焦度为负的玻璃镜片；第二透镜的光焦度为负的塑料镜片；第 三透镜的光焦度为正的塑料镜片；第四透镜的光焦度为正的玻璃镜片；第五透镜的光焦度 为负的玻璃镜片；第六透镜的光焦度为正的塑料镜片。 第四透镜和第五透镜用光学胶水粘合在一起。 第二透镜的两面均为椭圆非球面；第三透镜的物侧一面为椭圆非球面，像侧一面 为双曲线非球面；第六透镜的两面均为双曲线非球面。 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜都镀有可见光和红 外光增透膜。 第二透镜、第三透镜、第六透镜非球面的表面形状满足以下方程式： Z=cy2/{1 + J[1 -(1 + k)c2y2]}+ aiy2+ azf^+asji6 +a4f? +asy10 +a§y12 + a?yi4 4-a8y16 <, 本技术与现有技术相比具有如下优点： 1、目前市场上大部分高像素光学系统普遍成本较高，本技术的成本非常低， 是市场上类似系统的一半，甚至更低； 2、目前市场上高像素光学系统为了提高像素，导致温漂大，在常温下能成清晰图 像，但在高温和低温下均不能获得清晰图像，本技术从低温到高温都能够拍摄到清晰 图像，甚至从超低温（_50°C )到超高温（90°C )都能获得清晰图像； 3、目前市场上大部分高像素光学系统为了提高像素，导致在高温、强光照、风沙等 复杂环境下系统的寿命大幅度减小，本技术不管是正常环境还是高温、强光照、风沙等 复杂环境下，系统的使用寿命都不受影响； 4、目前市场上大部分高像素系统在灰尘、烟雾、小雨等可见度低环境中几乎拍摄 不到清晰的图像，本技术在灰尘、烟雾、小雨等环境中可拍摄到清晰、高对比度的黑白 图像； 5、目前市场上高像素系统白天可以拍摄到清晰图片，但晚上拍摄到的图片很模糊 或者没有白天拍摄到的图片清晰，本技术不仅白天可以拍摄到清晰的图片，晚上也可 以拍摄到同样清晰的图片。 【【附图说明】】 图1是本技术的光学系统图。 【【具体实施方式】】 下面结合附图与【具体实施方式】对本技术作进一步详细描述：如图1所示，一 种长寿命低温漂低成本超高清光学系统，从被摄物体一侧到像面9依次包括有第一透镜1、 第二透镜2、第三透镜3、光阑4、第四透镜5、第五透镜6、第六透镜7以及滤光片8。所述第 一透镜1为弯月形球面透镜，其光焦度为负，材质为玻璃；第二透镜2为弯月形非球面透镜， 其光焦度为负，材质为塑料，两面均为椭圆非球面；第三透镜3为双凸形非球面透镜，其光 焦度为正，材质为塑料，物侧一面为椭圆非球面，像侧一面为双曲线非球面；第四透镜5为 双凸形球面透镜，其光焦度为正，材质为玻璃；第五透镜6为弯月形球面透镜，其光焦度为 负，材质为玻璃；第六透镜7为弯月形非球面透镜，其光焦度为正，材质为塑料，两面均为双 曲线非球面。 为了实现低成本，设计时第一透镜2、第三透镜3第六透镜7为塑料镜片，最大限度 的降低了成本；第一透镜1、第四透镜5、第五透镜6米用最便宜的玻璃镜片，这样玻璃镜片、 塑料镜片搭配使用，不仅使成本降到最低，同时有效的矫正了系统的各像差，使系统的分辨 率也大幅度提升。 为了实现低温漂，设计时第一透镜1、第四透镜5、第五透镜6采用玻璃球面透镜， 利用玻璃的稳定性，降低系统对温度的敏感度；第二透镜2采用塑料镜片，其光焦度为负； 第三透镜3、第六透镜7采用塑料镜片，且这两块镜片光焦度均为正，塑料透镜正负光焦度 搭配使用，使透镜的各参数相互补偿，有效的改善了由温度变化引起的系统分辨率下降。另 夕卜，系统中第三透镜3的像侧一面和第六透镜7的两面均为双曲线非球面，能够很好的矫正 系统的场曲，使得系统不管是高温还是低温，像面中心和边缘的分辨率同样高。 为了实现长寿命，设计时与环境直接接触的第一透镜1采用玻璃材质，利用玻璃 材质的耐高温、耐腐蚀、耐划伤等特性，保护整个光学系统在装配、运输、使用过程中不被划 伤，在高温、低温、强光照、风沙等恶劣环境下不易被风解、破坏，从而延长了系统的使用寿 命。[0021 ] 为了实现日夜两用及透雾性，第四透镜5采用超低色散的材料，第五透镜6采用高 折射率材料，且这两块透镜粘合在一起，高色散材料与超低色散材料配合使用，很好的矫正 了由红外光引起的二级光谱，整个系统球面与非球面交替搭配，平衡了系统的各像差，使得 白光和红外光都能在像面上成清晰的像。另外，本技术的六枚透镜都镀有可见光和红 外光增透膜，使得可见光和红外光在各透镜上都有很好的透过率，保证成像清晰的同时也 保证了整幅画面的亮度。 第二透镜2、第三透镜3、第六透镜7的非球面表面形状满足以下方程式： Z=cyV{1 + ^l-(l + k)cV]}+ a,a2yHa分相?娜娜 u ta7y 式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标（其单位和透镜长度单 位相同），k为圆锥二次曲线系数。当k系数小于-1时，面型曲线为双曲线，等于-1时为 抛物线，介于-1到〇之间时为椭圆，等于〇时为圆形。％至a8分别表示各径向坐标所对应 的系数，通过以上参数可以精确设定透镜前后两面非球面的形状尺寸。 本技术设计时采用宽光谱，且设计的理论解像力远高于实际需要值，保证了 图像锐利度和色彩还原性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统，其特征在于：从物侧起依次包括又第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、光阑(4)、第四透镜(5)、第五透镜(6)、第六透镜(7)、滤光片(8)以及像面(9)，所述第一透镜(1)为弯月形球面透镜、第二透镜(2)为弯月形非球面透镜、第三透镜(3)为双凸形非球面透镜、第四透镜(5)为双凸形球面透镜、第五透镜(6)弯月形球面透镜、第六透镜(7)为弯月形非球面透镜。

【技术特征摘要】
1. 一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统，其特征在于：从物侧起依次包括又第一 透镜（1)、第二透镜（2)、第三透镜（3)、光阑（4)、第四透镜（5)、第五透镜（6)、第六透镜 (7)、滤光片（8)以及像面（9)，所述第一透镜（1)为弯月形球面透镜、第二透镜（2)为弯月 形非球面透镜、第三透镜（3)为双凸形非球面透镜、第四透镜（5)为双凸形球面透镜、第五 透镜（6)弯月形球面透镜、第六透镜（7)为弯月形非球面透镜。2. 根据权利要求1所述的一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统，其特征在于：所 述第一透镜（1)的光焦度为负的玻璃镜片；第二透镜（2)的光焦度为负的塑料镜片；第三 透镜（3)的光焦度为正的塑料镜片；第四透镜（5)的光焦度为正的玻璃镜片；第五透镜（6) 的光焦度为负的玻璃镜片；第六透镜（7)的光焦度为正的塑料镜片。3. 根据权利要求1所述的一种长寿命低温漂低成本超高清光学系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉荣，李建华，王晓，彭佳龙，邱盛平，
申请(专利权)人：中山联合光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44