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一种新型智能家居短工作距离高清微镜头的制作方法

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

一种新型智能家居短工作距离高清微镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学成像技术领域,具体涉及一种新型智能家居短工作距离高清微镜头。


背景技术:

2.目前市场上早有各种各样的定焦镜头应用于监控系统中,它们的性能指标各有优劣,有些能达到高清的要求,但在监控小空间时高清晰广角中也有许多缺点,在同时满足有高分辨率、大相对孔径、日夜共焦、低畸变等优点时,往往需要更高成本,而且工作距离长,镜头内部散光严重,有些画面还存在严重干扰光晕影响。智能家居微镜头系统作为智能监控的重要组成部分,但市场上目前智能家居微镜头结构复杂,工作距离长20mm左右,镜头内部散光严重,有些画面还存在严重干扰光晕,在光线暗的情况下,呈像效果也差。因此解决这一问题成为了现有技术的一个攻关课题。
3.如专利cn 106443979 a、采用多组镜片组合,单镜片数量较多适用于广角型图像采集,但结构复杂不利于普及生产。专利cn 205080307 u、镜头的半径曲率较小需要更多组镜头配合使用才能达到相同的效果。


技术实现要素:

4.针对现有技术,本实用新型提供了一种新型智能家居短工作距离高清微镜头,采用4片镜片组成,正负光焦度组合提高分辨率、结构简单、工作距离短、内部消散射效果好,同时分辨率达到高清,能够满足市场智能家居大部分微型监控的使用需求。
5.为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:
6.一种新型智能家居短工作距离高清微镜头,包括镜片组,所述镜片组包括沿光线入射方向依次设置的镜片前组、镜片后组,所述镜片前组和所述镜片后组之间设置有孔径光阑,所述镜片前组包括沿光线入射方向设置的第一透镜,所述镜片后组包括沿光线入射方向依次设置的第二透镜、第三透镜、第四透镜。
7.所述第一透镜与所述孔径光阑的间隔为1.1mm,所述第一透镜包括双凹型负透镜。
8.所述第二透镜与所述孔径光阑的间隔为0mm,所述第二透镜包括双凸型正透镜,所述第二透镜与所述第三透镜值之间设置视场光阑。
9.所述第三透镜与所述第四透镜为相互粘合的胶合件透镜,所述第二透镜与胶合件透镜的间隔为0.6mm,所述第三透镜包括双凸型正透镜,所述第四透镜包括双凹型负透镜。
10.所述第一透镜、第三透镜为光学玻璃球面镜片。
11.所述第一透镜的光线入射面设置镀膜。
12.所述视场光阑表面设置消光纹路。
13.所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的曲率半径r1和r2、光学折射率nd、阿贝系数vd以及透镜厚度d沿光线入射方向依次满足: 曲率半径r1曲率半径r2光学折射率nd阿贝系数vd透镜厚度d
第一透镜-30《r1《-201.5《r2《2.51.4《nd《1.565《vd《750.4《d《0.8第二透镜10《r1《20-4《r2《-31.6《nd《1.750《vd《604.5《d《5.5第三透镜10《r1《15-3《r1《-21.6《nd《1.760《vd《701.5《d《2第四透镜-3《r1《-2-7《r2《-61.8《nd《1.920《vd《250.4《d《0.8
14.本实用新型的有益效果如下:
15.光学小镜头采用4片镜片与光阑组成,全部镜片两面为双凹凸设计,提高光线通过镜片的折射系数,有效的降低镜头中使用的镜片数量,第一透镜和第三透镜选用高折射、低色散的光学玻璃材料,解决了光学镜头的各种像差和畸变,第二透镜采用鼓型厚透镜结构使镜头整体工作距离更短10mm左右。该实用新型不仅具有结构简单,经济实用,通用性强,同时分辨率达到高清,且可以实现日夜两用,能够满足市场大部分监控摄像机的使用需求。
16.优化镜片间的间隔距离、曲率半径r1和r2、光学折射率nd、阿贝系数vd以及透镜厚度d,在缩短光学小镜头长度的基础上,实现高倍数的缩放效果,达到高清分辨率的设计目的。
17.第一透镜的光线入射面设置镀膜,提高光线的穿透率,改善图像的成像效果。
18.第一透镜和第二透镜间使用孔径光阑,便于对成像的清晰度及亮度进行调节,适应不同的需求。
19.第二透镜和第三透镜间使用了视场光阑,视场光阑表面有消光纹路处理,极大地提高了画面边缘的像质,同时规避了画面杂光光晕的产生。
附图说明
20.图1:本实用新型的结构示意图;
21.图2:本实用新型光学折射的示意图;
22.图3:本实用新型鼓型厚透镜的结构示意图;
23.图4:本实用新型视场光阑的结构示意图;
24.图5:本实用新型光学系统的畸变曲线示意图;
25.图6:本实用新型光学系统的光学传递函数曲线示意图;
26.其中第一透镜-1、第二透镜-2、第三透镜-3、第四透镜-4、孔径光阑-5、视场光阑-6。
具体实施方式
27.为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案和优点,下面结合本实施例进一步清楚对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,但本实用新型的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
28.实施例1
29.如图1-6所示,本实施例提供一种新型智能家居短工作距离高清微镜头,包括镜片组,所述镜片组包括沿光线入射方向依次设置的镜片前组、镜片后组,所述镜片前组和所述
镜片后组之间设置有孔径光阑5,所述镜片前组包括沿光线入射方向设置的第一透镜1,所述镜片后组包括沿光线入射方向依次设置的第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4。
30.所述第一透镜1与所述孔径光阑5的间隔为1.1mm,所述第一透镜1包括双凹型负透镜。
31.所述第二透镜2与所述孔径光阑5的间隔为0mm,所述第二透镜2包括双凸型正透镜,所述第二透镜2与所述第三透镜3值之间设置视场光阑6。
32.所述第三透镜3与所述第四透镜4为相互粘合的胶合件透镜,所述第二透镜2与胶合件透镜的间隔为0.6mm,所述第三透镜3包括双凸型正透镜,所述第四透镜4包括双凹型负透镜。
33.所述第一透镜1、第三透镜3为光学玻璃球面镜片。
34.所述第一透镜1的光线入射面设置镀膜。
35.所述视场光阑6表面设置消光纹路。
36.所述第一透镜1、所述第二透镜2、所述第三透镜3和所述第四透镜4的曲率半径r1和r2、光学折射率nd、阿贝系数vd以及透镜厚度d沿光线入射方向依次满足: 曲率半径r1曲率半径r2光学折射率nd阿贝系数vd透镜厚度d第一透镜1-30《r1《-201.5《r2《2.51.4《nd《1.565《vd《750.4《d《0.8第二透镜210《r1《20-4《r2《-31.6《nd《1.750《vd《604.5《d《5.5第三透镜310《r1《15-3《r1《-21.6《nd《1.760《vd《701.5《d《2第四透镜4-3《r1《-2-7《r2《-61.8《nd《1.920《vd《250.4《d《0.8
37.所述第二透镜2采用鼓型厚透镜。
38.第二透镜2采用鼓型厚透镜,缩短镜头的整体工作距离。
39.使用前,将镜头装入对应的安装位中,实现装置的安装。
40.射入光线依次经过镜片前组、孔径光阑5、第二透镜2、视场光阑6、第三透镜3、第四透镜4完成对图像的调节。
41.射入光线经过镜片前组放大图像。孔径光阑5上的通孔大小调节成像的清晰度和明亮度,同时阻隔被镜片前组放大的边缘成像。视场光阑6优化画面边缘的成像质量。镜片后组缩放图像,完成对射入光线成像大小的控制。
42.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不是要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素。
43.最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
44.以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。