CN104317038A - 大像面高分辨率数码相机镜头 - Google Patents

大像面高分辨率数码相机镜头 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大像面高分辨率数码相机镜头，其光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为正的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有正月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及由双凸透镜A-3与双凹透镜A-4密接的第一胶合组，所述后组依次设有由双凸透镜B-1与双凹透镜B-2密接的第二胶合组、正月牙透镜B-3以及正月牙透镜B-4。该大像面高分辨率数码相机镜头能够匹配φ43.4mm大像面CCD芯片，并产生三千万像素的高解像力的视频图像，有效提高监测能力，具有视场大、探测距离远、分辨率高、体积小、重量轻等突出优点。

Description

大像面高分辨率数码相机镜头
技术领域
本发明涉及光电视频摄像技术领域，特别是一种大像面高分辨率数码相机镜头。
背景技术
受限于像面尺寸，常规的数码相机定焦镜头探测范围较小或探测距离不足；为了满足对探测距离和探测范围越来越高的要求，因此需要设计一种与大CCD像面相匹配的大像面高分辨率数码相机镜头。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大像面高分辨率数码相机镜头，能够匹配φ43.4mm大像面CCD芯片，产生三千万像素的高解像力的视频图像。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大像面高分辨率数码相机镜头，其光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为正的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有正月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及由双凸透镜A-3与双凹透镜A-4密接的第一胶合组，所述后组依次设有由双凸透镜B-1与双凹透镜B-2密接的第二胶合组、正月牙透镜B-3以及正月牙透镜B-4。
进一步的，所述前组A和后组B之间的空气间隔是8.8mm。
进一步的，所述前组A中的正月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2之间的空气间隔是1.0mm，所述负月牙透镜A-2和第一胶合组之间的空气间隔是1.0mm。
进一步的，所述后组B中的第二胶合组和正月牙透镜B-3之间的空气间隔是9.4mm，所述正月牙透镜B-3和正月牙透镜B-4之间的空气间隔是0.3mm。
进一步的，所述镜头的机械结构包括主镜筒、连接架和CCD固定架，所述前组A和后组B依次安装在主镜筒内，所述CCD固定架上安装有CCD，所述连接架前端开设有多个用于连接固定整个镜头的螺钉孔，所述连接架后端设置有通过螺钉与CCD固定架连接的方形法兰，所述CCD固定架前端内壁与主镜筒后端外壁通过螺纹连接并用紧定螺钉紧定。
进一步的，所述主镜筒前端安装有压住正月牙透镜A-1的A-1透镜压圈，所述正月牙透镜A-1与负月牙透镜A-2之间设置有第一隔圈，所述负月牙透镜A-2与双凸透镜A-3之间设置有第二隔圈，所述主镜筒后端安装有压住双凹透镜B-2的B-2透镜压圈和压住正月牙透镜B-4的B-4透镜压圈，所述正月牙透镜B-3与正月牙透镜B-4之间设置有第三隔圈，所述主镜筒后端内还安装有位于后组B后方的滤色片以及压住滤色片的滤色片压圈。
进一步的，所述主镜筒内设置有将前组A与后组B间隔开的固定光栏，所述固定光栏与主镜筒一体制作而成，所述前组A中的双凹透镜A-4与固定光栏之间设置有用于调节二者间距的A-4透镜垫片，所述后组B中的双凸透镜B-1与固定光栏之间设置有用于调节二者间距的B-1透镜垫片。
进一步的，所述主镜筒、各个压圈以及各个隔圈的内壁均设置有若干条消光纹。
进一步的，所述主镜筒前端外壁设置有方便安装旋紧的直纹。
进一步的，所述CCD固定架四面开设有多个减重工艺槽和四个螺钉固定用的一字槽。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：该大像面高分辨率数码相机镜头能够匹配φ43.4mm大像面CCD芯片，并产生三千万像素的高解像力的视频图像，有效提高监测能力，具有视场大、探测距离远、分辨率高、体积小、重量轻等突出优点。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的阐述。
附图说明
图1为本发明实施例的光学系统图。
图2为本发明实施例的外形主视图。
图3为本发明实施例的外形右视图。
图4为本发明实施例的外形立体图。
图5为本发明实施例的机械结构图。
图1中：A-前组A，A-1-正月牙透镜A-1，A-2-负月牙透镜A-2，A-3-双凸透镜A-3，A-4-双凹透镜A-4，B-后组B，B-1-双凸透镜B-1，B-2-双凹透镜B-2，B-3-正月牙透镜B-3，B-4-正月牙透镜B-4，C-光栏，O-像面。
图2~5中：1-正月牙透镜A-1，2-负月牙透镜A-2，3-双凸透镜A-3，4-双凹透镜A-4，5-A-1透镜压圈，6-第一隔圈，7-第二隔圈，8-A-4透镜垫片，9-主镜筒，10-B-1透镜垫片，11-双凸透镜B-1，12-双凹透镜B-2，13-B-2透镜压圈，14-正月牙透镜B-3，15-B-3透镜垫片，16-第三隔圈，17-正月牙透镜B-4，18-B-4透镜压圈，19-连接架，191-螺钉孔，192-方形法兰，20-滤色片，21-滤色片压圈，22-紧定螺钉，23-CCD固定架，24-CCD，25-直纹，26-减重工艺槽，27-一字槽。
具体实施方式
如图1所示，一种大像面高分辨率数码相机镜头，其光学系统沿光线自左向右入射方向依次设有光焦度为正的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有正月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及由双凸透镜A-3与双凹透镜A-4密接的第一胶合组，所述后组依次设有由双凸透镜B-1与双凹透镜B-2密接的第二胶合组、正月牙透镜B-3以及正月牙透镜B-4。
在本实施例中，所述前组A和后组B之间的空气间隔是8.8mm；所述前组A中的正月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2之间的空气间隔是1.0mm，所述负月牙透镜A-2和第一胶合组之间的空气间隔是1.0mm；所述后组B中的第二胶合组和正月牙透镜B-3之间的空气间隔是9.4mm，所述正月牙透镜B-3和正月牙透镜B-4之间的空气间隔是0.3mm。
如图2~5所示，所述镜头的机械结构包括主镜筒9、连接架19和CCD固定架23，所述前组A和后组B依次安装在主镜筒9内，所述CCD固定架23上安装有CCD 24；为了承受振动及力学冲击要求，所述连接架19前端开设有三个用于连接固定整个镜头的螺钉孔191，所述连接架19后端设置有通过螺钉与CCD固定架23连接的方形法兰192；所述CCD固定架23前端内壁与主镜筒9后端外壁通过螺纹连接并用紧定螺钉22紧定，以形成稳定的连接结构。通过适当调节方形法兰192前端安装面位置，尽可能使安装面靠近系统的重心，从而提高了镜头的抗振性能。本发明装调后进行振动、冲击实验，实验结果在振动频率段没有产生共振现象，各项技术指标符合技术条件要求。
在本实施例中，所述连接架19与CCD固定架23采用法兰主正面连接，能够有效保证同心度需求，保证镜头抗振性能，使镜头尽量轻便、小巧；同时，兼顾到加工、装配及调试的方便性。所述镜头的各螺纹连接处均涂胶紧固，各紧定螺钉22的锥端均抱窝涂胶紧固，保证连接可靠，提高抗振动、耐冲击等性能。
在本实施例中，所述主镜筒9前端安装有压住正月牙透镜A-1的A-1透镜压圈5并涂胶紧固，所述正月牙透镜A-1与负月牙透镜A-2之间设置有第一隔圈6，所述负月牙透镜A-2与双凸透镜A-3之间设置有第二隔圈7，所述主镜筒9后端安装有压住双凹透镜B-2的B-2透镜压圈13和压住正月牙透镜B-4的B-4透镜压圈18并涂胶紧固，所述正月牙透镜B-3与主镜筒9内的定位台阶之间设置有B-3透镜垫片15，所述正月牙透镜B-3与正月牙透镜B-4之间设置有第三隔圈16，所述主镜筒9后端内还安装有位于后组B后方的滤色片20以及压住滤色片20的滤色片压圈21并涂胶紧固。
在本实施例中，所述主镜筒9内设置有将前组A与后组B间隔开的固定光栏C，所述固定光栏C与主镜筒9一体制作而成，所述前组A中的双凹透镜A-4与固定光栏C之间设置有用于调节二者间距的A-4透镜垫片8，所述后组B中的双凸透镜B-1与固定光栏C之间设置有用于调节二者间距的B-1透镜垫片10。通过修整A-4透镜垫片8、B-1透镜垫片10，即可调节前组A、后组B分别与固定光栏C的间隔。
在本实施例中，所述主镜筒9、各个压圈以及各个隔圈等内壁均设置有若干条消光纹，即在内壁适当位置处加工若干条宽度适当的齿纹，并涂上消光漆，利用内壁对杂散光辐射的散射和吸收，从而达到抑制杂散光的目的。
在本实施例中，所述主镜筒9前端外壁设置有直纹25，方便主镜筒9安装旋紧，兼顾装配、调试的方便性。所述CCD固定架23四面开设有多个减重工艺槽26，兼顾美观、轻巧的作用；所述CCD固定架23四面还开设有四个螺钉固定用的一字槽27，方便固定、调节CCD 24靶面位置。
在本实施例中，该镜头达到了以下的光学指标：（1）焦距：f′=50mm；（2）光圈：F=3.7；（3）像面：φ43.4mm；（4）最大畸变≤0.5％；（5）光学后截距：＞25mm；（6）光学总长＜82mm；（7）镜头外形尺寸：120.5mm（长）×65mm（宽）×105mm（高）；（8）振动性能：宽带随机15～2000Hz，0.01g2/Hz，窄带随机190～210Hz， 0.1g2/Hz，窄带随机384～420Hz，0.025g2/Hz，试验时间X、Y、Z每个方向15分钟。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为正的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有正月牙透镜A-1、负月牙透镜A-2以及由双凸透镜A-3与双凹透镜A-4密接的第一胶合组，所述后组依次设有由双凸透镜B-1与双凹透镜B-2密接的第二胶合组、正月牙透镜B-3以及正月牙透镜B-4。
2.根据权利要求1所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述前组A和后组B之间的空气间隔是8.8mm。
3.根据权利要求1或2所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述前组A中的正月牙透镜A-1和负月牙透镜A-2之间的空气间隔是1.0mm，所述负月牙透镜A-2和第一胶合组之间的空气间隔是1.0mm。
4.根据权利要求1或2所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述后组B中的第二胶合组和正月牙透镜B-3之间的空气间隔是9.4mm，所述正月牙透镜B-3和正月牙透镜B-4之间的空气间隔是0.3mm。
5.根据权利要求1所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述镜头的机械结构包括主镜筒、连接架和CCD固定架，所述前组A和后组B依次安装在主镜筒内，所述CCD固定架上安装有CCD，所述连接架前端开设有多个用于连接固定整个镜头的螺钉孔，所述连接架后端设置有通过螺钉与CCD固定架连接的方形法兰，所述CCD固定架前端内壁与主镜筒后端外壁通过螺纹连接并用紧定螺钉紧定。
6.根据权利要求5所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述主镜筒前端安装有压住正月牙透镜A-1的A-1透镜压圈，所述正月牙透镜A-1与负月牙透镜A-2之间设置有第一隔圈，所述负月牙透镜A-2与双凸透镜A-3之间设置有第二隔圈，所述主镜筒后端安装有压住双凹透镜B-2的B-2透镜压圈和压住正月牙透镜B-4的B-4透镜压圈，所述正月牙透镜B-3与正月牙透镜B-4之间设置有第三隔圈，所述主镜筒后端内还安装有位于后组B后方的滤色片以及压住滤色片的滤色片压圈。
7.根据权利要求5或6所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述主镜筒内设置有将前组A与后组B间隔开的固定光栏，所述固定光栏与主镜筒一体制作而成，所述前组A中的双凹透镜A-4与固定光栏之间设置有用于调节二者间距的A-4透镜垫片，所述后组B中的双凸透镜B-1与固定光栏之间设置有用于调节二者间距的B-1透镜垫片。
8.根据权利要求6所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述主镜筒、各个压圈以及各个隔圈的内壁均设置有若干条消光纹。
9.根据权利要求5所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述主镜筒前端外壁设置有方便安装旋紧的直纹。
10.根据权利要求5所述的大像面高分辨率数码相机镜头，其特征在于：所述CCD固定架四面开设有多个减重工艺槽和四个螺钉固定用的一字槽。
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