[发明专利]一种大光圈超高清日夜共焦光学系统

说明书

技术领域

本发明属于光学系统技术领域，尤其涉及一种大光圈超高清日夜共焦光学系统。

背景技术

随着科技的飞速发展和高感光芯片的出现，原有的视频监控已不能满足人们的期望，研制出在弱光条件下获得清晰明亮彩色画面的大光圈镜头成为一种新的追求。在监控中使用的大光圈学镜头中，虽然保证了大光圈的前提，却或多或少的存在着体积大、质量重、红外共焦效果不理想或是分辨率低等一些问题。为了使大光圈光学系统更符合市场需求，通常重点改善光学系统的某些不足，虽然有一些大光圈、红外共焦的光学系统崭露头角，却由于系统中使用的镜片数较多，使得大光圈的分辨率不尽人意。同时，也增加了成本和体积，不能满足市场的期望。

公开号为CN106154500A的专利公开了一种低成本大广角高清光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、以及第四透镜；第一透镜的物面侧为平面，像面侧为凹面，其光焦度为负；第二透镜的物面侧为凸面，像面侧为凸面，其光焦度为正；第三透镜的物面侧为平面，像面侧为凸面，其光焦度为正；第四透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面，其光焦度为负。该发明主要由4枚透镜构成，透镜枚数少，结构简单，较同规格产品，大大降低了成本；具有大广角、大光圈、日夜共焦等良好光学性能，且具有良好的高温成像效果，2M像素分辨率的优良性能。但是该光学系统中所用透镜均为玻璃材质，重量大，同时FNo.为2.0，且适应光谱范围很窄，不能很好地满足市场需求，分辨率有待进一步提高。

公开号为CN104849835A的专利公开了一种鱼眼监控光学系统，沿光轴从物面到像面依次至少包括：前透镜组和后透镜组，所述前透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、以及第四透镜；所述后透镜组包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、以及第八透镜。其前透镜组和后透镜组总共8枚透镜，透镜枚数少，结构简单；具有大光圈、高分辨率、日夜共焦等优良性能。但是该光学系统所采用的透镜数量多，且8枚透镜均为玻璃材质，重量大，成本高，分辨率不高，不能很好地满足日夜共焦的需求。

公开号为CN106814442A的专利公开了一种光学镜头，包括第一透镜群及第二透镜群，第一透镜群位于放大侧与缩小侧之间，第一透镜群具有负屈亮度，包括第一透镜，第一透镜为塑料非球面、新月型透镜，具有负屈亮度和朝向放大侧的凸面，第二透镜群位于第一透镜群与缩小侧之间。第二透镜群具有正屈亮度，包括第二透镜、具有负屈亮度的第三透镜以及第四透镜，第二透镜、第三透镜以及第四透镜两两彼此之间具有空气间隔。光学镜头当中至少三个透镜的阿贝数大于20，至少一个透镜的材质为玻璃，至少一个透镜为球面透镜。该发明的光学镜头在成本低廉、小型化、薄型化、高解像力、大光圈、低畸变及日夜共焦的情况下，提供良好光学质量。该发明光学镜头存在分辨率低、色差大等不足，有待进一步提高。

发明内容

为了克服大光圈、日夜共焦光学系统中存在的不足，本发明将提供一种大光圈、日夜共焦光学系统，该光学系统不仅可以克服这种光学系统中镜片数多、大光圈下的分辨率不尽人意等不足，还可以缩小镜头体积，同时又可以降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种大光圈超高清日夜共焦光学系统，包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和感光芯片，所述第三透镜和第四透镜之间设置光阑，所述第一透镜、第三透镜和第六透镜为玻璃球面透镜，所述第二透镜、第四透镜和第五透镜为塑胶非球面透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的焦距依次为负、负、正、正、负、正。

优选地，所述第一透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面；所述第二透镜的物面侧为凹面，像面侧为凸面；所述第三透镜的物面侧为凸面，像面侧为凹面；所述第四透镜为双凸透镜；所述第五透镜为双凹透镜；所述第六透镜为双凸透镜。

优选地，所述第一透镜为低色散透镜；所述第二透镜为低色散透镜；所述第三透镜为低色散透镜；所述第四透镜为低色散透镜；所述第五透镜为高色散透镜；第六透镜为低色散透镜。

优选地，所述第二透镜、第四透镜和第五透镜的非球面面型满足方程式：

，

其中：c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，径向坐标的单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；

当k＜-1时，透镜的面形曲线为双曲线；

当k=-1时，透镜的面形曲线为抛物线；