本發(fā)明涉及短焦距鏡頭，尤其涉及一種適用于惡劣環(huán)境的短焦距鏡頭。

背景技術(shù)：

1、短焦距鏡頭在數(shù)碼攝像以及高溫、高壓、潮濕、低照度等惡劣環(huán)境的監(jiān)控、觀測等領(lǐng)域有著廣泛的應用，其除了要求焦距短、相對孔徑大、成像質(zhì)量高，畸變小外，還需要具有較好的環(huán)境適應性、良好的工藝性和經(jīng)濟性。

2、目前，應用于惡劣環(huán)境的短焦距鏡頭通常采用在常規(guī)短焦距鏡頭前加裝物理化學性能優(yōu)良的平板窗口玻璃(如石英玻璃)，進而將外部環(huán)境與內(nèi)部短焦距鏡頭隔離的技術(shù)路線。由于常規(guī)短焦距鏡頭主要采用多組不同材料的鏡組組合的方式，并且每個鏡組分別采用多個高次非球面鏡片以校正像差，從而可以減少整體鏡組數(shù)量且獲得較好的成像質(zhì)量。但這種應用于惡劣環(huán)境的短焦距鏡頭的缺點是平板窗口玻璃在低照度亮目標的情況下容易出現(xiàn)鬼像，影響觀測。另外，高次非球面鏡片對加工、檢測及裝調(diào)的要求較高，且工藝性和經(jīng)濟性都比較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有采用高次非球面鏡片的短焦距鏡頭在低照度亮目標的情況下容易出現(xiàn)鬼像，以及次非球面鏡片對加工、檢測及裝調(diào)的要求較高，且工藝性和經(jīng)濟性都比較差的技術(shù)問題，提供一種適用于惡劣環(huán)境的短焦距鏡頭。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、一種適用于惡劣環(huán)境的短焦距鏡頭，其特殊之處在于，包括依次同軸設置的第一鏡組、第二鏡組以及第三鏡組；

4、所述第一鏡組包括依次同軸設置的第一球面鏡、第二球面鏡、第三球面鏡和第四球面鏡；

5、所述第二鏡組包括依次同軸設置的第五球面鏡和第六球面鏡；

6、所述第三鏡組包括依次同軸設置的第七球面鏡、第八球面鏡、第九球面鏡、孔徑光闌、第十球面鏡和第十一球面鏡；第十一球面鏡靠近像面一側(cè)設置；

7、所述第一球面鏡為雙凸形透鏡，其光焦度為正，其第一面的曲率半徑小于350mm，第二面的曲率半徑大于-670mm；第一球面鏡的材質(zhì)為jgs1；

8、所述第二球面鏡為雙凸形透鏡，其光焦度為正；

9、所述第三球面鏡為凸面朝向物方的凸凹形透鏡，其光焦度為負；

10、所述第四球面鏡為雙凹形透鏡，其光焦度為負；

11、所述第五球面鏡為凸面朝向像方的凹凸形透鏡，其光焦度為正；

12、所述第六球面鏡為凸面朝向物方的凸平形透鏡，其光焦度為正；

13、所述第七球面鏡為凸凹形透鏡，其光焦度為負；

14、所述第八球面鏡為雙凸形透鏡，其光焦度為正；

15、所述第九球面鏡為凸面朝向物方的凸凹形透鏡，其光焦度為負；

16、所述第十球面鏡為凸面朝向物方的凸凹形透鏡，其光焦度為正；

17、所述第十一球面鏡為雙凸形透鏡，其光焦度為正。

18、進一步地，所述孔徑光闌設置在第九球面鏡的第二面。

19、進一步地，所述第一球面鏡的厚度為12mm，其與第二球面鏡的間距為0.5mm；

20、所述第二球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為3.5mm，其與第三球面鏡的間距為0.4mm；

21、所述第三球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為1.4mm，其與第四球面鏡的間距為4.2mm；

22、所述第四球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為2mm，其與第五球面鏡的間距為10.64mm；

23、所述第五球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為3.2mm，其與第六球面鏡的間距為0.66mm；

24、所述第六球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為3.4mm，其與第七球面鏡的間距為4.5mm；

25、所述第七球面鏡的材質(zhì)為zf6，厚度為2.8mm，其與第八球面鏡的間距為0.6mm；

26、所述第八球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為3.8mm，其與第九球面鏡的間距為0.4mm；

27、所述第九球面鏡的材質(zhì)為zf6，厚度為0.8mm，其與第十球面鏡的間距為1.0mm；

28、所述第十球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為1.9mm，其與第十一球面鏡的間距為0.3mm；

29、所述第十一球面鏡的材質(zhì)為zk7，厚度為2.4mm，其與像面的間距為6.16mm。

30、進一步地，所述第一球面鏡第一面的曲率半徑為116.533mm，第二面的曲率半徑為-223.624mm；

31、所述第二球面鏡第一面的曲率半徑為91.705mm，第二面的曲率半徑為239.461mm；

32、所述第三球面鏡第一面的曲率半徑為50.547mm，第二面的曲率半徑為9.205mm；

33、所述第四球面鏡第一面的曲率半徑為-44.655mm，第二面的曲率半徑為11.688mm；

34、所述第五球面鏡第一面的曲率半徑為-47.706mm，第二面的曲率半徑為-15.909mm；

35、所述第六球面鏡第一面的曲率半徑為16.436mm；

36、所述第七球面鏡第一面的曲率半徑為10.163mm，第二面的曲率半徑為5.493mm；

37、所述第八球面鏡第一面的曲率半徑為5.905mm，第二面的曲率半徑為-30.496mm；

38、所述第九球面鏡第一面的曲率半徑為62.740mm，第二面的曲率半徑為5.668mm；

39、所述第十球面鏡第一面的曲率半徑為9.309mm，第二面的曲率半徑為68.339mm；

40、所述第十一球面鏡第一面的曲率半徑為24.768mm，第二面的曲率半徑為-24.483mm。

41、進一步地，所述第一鏡組、第二鏡組以及第三鏡組構(gòu)成的短焦距鏡頭的系統(tǒng)焦距為6.2mm，f數(shù)為f1.8，成像尺寸為φ7.6mm，后工作距為6.16mm，視場為±31.5°。

42、本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果如下：

43、1、本發(fā)明提供的一種適用于惡劣環(huán)境的短焦距鏡頭，包括第一鏡組、第二鏡組和第三鏡組，使第一鏡組中的第一球面鏡采用物理化學性能優(yōu)異的石英玻璃(jgs1)，可以通過第一球面鏡曲率半徑和面型的設計控制鬼像路徑，避免鬼像的出現(xiàn)；同時第一球面鏡配合各鏡片的設計，既參與了系統(tǒng)像差校正，提高了成像質(zhì)量，又兼顧了窗口玻璃的作用，將外部惡劣環(huán)境與內(nèi)部透鏡進行了隔離，起到保護內(nèi)部透鏡的作用，在保證成像質(zhì)量的基礎上，滿足了高溫、高壓、潮濕和低照度等惡劣環(huán)境中使用要求。

44、2、相比于現(xiàn)有采用高次非球面鏡片的短焦距鏡頭，本發(fā)明的短焦距鏡頭雖然也采用多組鏡組組合的方式，但本發(fā)明三個鏡組中的十一個鏡片全部采用球面鏡，結(jié)構(gòu)緊湊，且十一個球面鏡僅采用了三種光學材料(jgs1、zf7和zk6)，全球面和三種光學材料的設計大大提高了本發(fā)明短焦距鏡頭的工藝性和經(jīng)濟性。

45、3、本發(fā)明提供的一種適用于惡劣環(huán)境的短焦距鏡頭，具有大視場、大相對孔徑，且在空間頻率為145lp/mm時，0.8視場以內(nèi)mtf≥0.4，全視場畸變≤2.5％，具有較好的成像質(zhì)量，完全滿足短焦距鏡頭的性能要求。