一种简洁易装配的高清无热化电视镜头的制作方法

1.本发明属于光学技术领域，具体涉及一种高清无热化电视镜头。


背景技术：

2.工作于可见光波段的电视镜头，属于最常见的镜头，常常用于摄像机、安保监控、行车记录仪、运动相机等各种设备，出现于汽车、商场、家庭、医院、工业设备、飞行器等场景。
3.可见光(0.4-0.8μm)波段的单视场光学系统已获得长足的发展，以高斯型、库克三片式等为基础的各种成熟设计。现在越来越往大f数高速镜头、宽波段高清镜头、超广角镜头、大面阵的方向发展，而普通成像用镜头，却并没有被重视，均认为是很简单的设计过程。本发明着眼于简洁、高效的无热化镜头，实现普通镜头不普通的目的。
4.专利cn101809479a揭露了一种广角摄像监视光学系统，由四块透镜构成，并引入了非球面。虽然具有较大的视场，但是因引入非球面，增加了加工及装调难度。同样cn109633862a揭露了一种用于行车记录仪的3.24mm焦距的广角高清镜头。us10261292b2则揭露了一种用于单反相机的可见光镜头，具有大面阵、高速、防抖摄像的特征，镜头由三组18片透镜构成，镜片数量多、装调麻烦。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种简洁易装配的高清无热化电视镜头，依据1280*768面阵的1/3inch高清cmos，设计了应用于电视0.4-0.7μm波段的光学系统，焦距为16mm，f数为3，可工作于-45℃至60℃；整个光学系统沿光线入射方向由三组双胶合透镜构成，第一组光焦度为负，随后两组为正，均使用普通光学玻璃；系统通过双胶合透镜达到减小高阶像差及消色差的目的，从而达到高像质；同时因仅有两个间隔，可实现高的加工装配效率。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
7.一种简洁易装配的高清无热化电视镜头，包括第一胶合组、第二胶合组、第三胶合组、光阑、探测器保护光窗和像面；
8.所述第一胶合组、第二胶合组、第三胶合组、光阑、探测器保护光窗和像面从物侧起依次同轴间隔距离排列；
9.所述第一胶合组由弯月正透镜和第一弯月负透镜胶合构成；
10.所述第二胶合组由第二弯月负透镜和第一双凸正透镜胶合构成；
11.所述第三胶合组由第二双凸正透镜和双凹负透镜胶合构成。
12.优选地，所述第一胶合组前后表面均镀增透膜；所述弯月正透镜由光学玻璃材料hlak7a构成，光焦度为0.00745；所述第一弯月负透镜由光学玻璃材料hzbaf21构成，光焦度为-0.00775。
13.优选地，所述第二胶合组的远离像面的表面镀中性滤光膜，靠近像面的表面镀增
透膜；所述第二弯月负透镜由光学玻璃材料hqf3构成，光焦度为-0.0174；所述第一双凸正透镜由光学玻璃材料hzk10l构成，光焦度为0.0497。
14.优选地，所述第三胶合组前后表面均镀增透膜；所述第二双凸正透镜由光学玻璃材料hzk14构成，光焦度为0.07096；所述双凹负透镜由光学玻璃材料hzf3构成，光焦度为-0.06964。
15.优选地，所述光阑距离第三胶合组的双凹负透镜轴上距离为0.24mm，光阑口径为5.3mm。
16.优选地，所述探测器保护光窗距离光阑15.18mm。
17.优选地，所述第一胶合组和第二胶合组之间轴上距离0.2mm；第二胶合组和第三胶合组之间轴上距离0.2mm。
18.本发明的有益效果如下：
19.1、本发明电视镜头由三组双胶合透镜构成，结构形式简单，成像质量高。
20.2、本发明的三组透镜形成两个间隔，装配调试简单，结构设计容易实现。
21.3、本发明的透镜均为球面构成，加工装配简单、公差要求低。
附图说明
22.图1是本发明的电视镜头结构图。
23.图2是本发明实施例的常温20℃光学mtf评价图。
24.图3是本发明实施例的低温-45℃光学mtf评价图。
25.图4是本发明实施例的低温60℃光学mtf评价图。
26.图中：1-第一胶合组、2-第二胶合组、3-第三胶合组、4-光阑、5-探测器保护光窗、6-像面、101-弯月正透镜、102-第一弯月负透镜、201-第二弯月负透镜、202-第一双凸正透镜、301-第二双凸正透镜、302-双凹负透镜。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
28.本发明的目的是提供一种简洁易装配的高清无热化电视镜头，f数为3，系统焦距为16mm，可工作于-45℃至60℃；镜头由三组双胶合透镜及光阑构成，简化了光机结构设计及装调程序。
29.一种简洁易装配的高清无热化电视镜头，包括第一胶合组1、第二胶合组2、第三胶合组3、光阑4、探测器保护光窗5和像面6；
30.所述第一胶合组1、第二胶合组2、第三胶合组3、光阑4、探测器保护光窗5和像面6从物侧起依次同轴间隔距离排列；
31.所述第一胶合组1由弯月正透镜101和第一弯月负透镜102胶合构成；
32.所述第二胶合组2由第二弯月负透镜201和第一双凸正透镜202胶合构成；
33.所述第三胶合组3由第二双凸正透镜301和双凹负透镜302胶合构成。
34.优选地，所述第一胶合组1前后表面均镀增透膜；所述弯月正透镜101由光学玻璃材料hlak7a构成，光焦度为0.00745；所述第一弯月负透镜102由光学玻璃材料hzbaf21构成，光焦度为-0.00775。
35.优选地，所述第二胶合组2的远离像面的表面镀中性滤光膜，靠近像面的表面镀增透膜；所述第二弯月负透镜201由光学玻璃材料hqf3构成，光焦度为-0.0174；所述第一双凸正透镜202由光学玻璃材料hzk10l构成，光焦度为0.0497。
36.优选地，所述第三胶合组3前后表面均镀增透膜；所述第二双凸正透镜301由光学玻璃材料hzk14构成，光焦度为0.07096；所述双凹负透镜302由光学玻璃材料hzf3构成，光焦度为-0.06964。
37.优选地，所述光阑4距离第三胶合组3的双凹负透镜302轴上距离为0.24mm，光阑4口径为5.3mm。
38.优选地，所述探测器保护光窗5离光阑4的距离为15.18mm。
39.优选地，所述第一胶合组1和第二胶合组2之间轴上距离0.2mm；第二胶合组2和第三胶合组3之间轴上距离0.2mm。
40.本发明适用的探测器为像素数1280
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768的rgb cmos探测器，适用波长：0.4μm-0.7μm，像面为1/3inch。
41.电视镜头最终设计结果的mtf评价表明(见图2到图4)，全视场在80lp/mm处，-45℃至60℃范围，大于0.52，轴上大于0.65。
42.在此基础上，可变更光阑口径实现更小f数的光学成像。或者变更光阑位置，或重新优化，获得具有其他焦距的光学系统，均属于本发明声明的保护范围。
43.本发明使用三个胶合镜，达到减小高级像差、消除色差及二级光谱，以实现较好的像质。同时达到系统简洁、易装配的目的。