CN104360467A - 大靶面高精度模具高清变焦监控镜头 - Google Patents

大靶面高精度模具高清变焦监控镜头 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A、可变光阑C以及光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1以及由双凹透镜A-2和双凸透镜A-3密接的第一胶合组，所述后组B依次设有由双凸透镜B-1、负月牙透镜B-2、负月牙透镜B-3、由双凸透镜B-4和双凹透镜B-5密接的第二胶合组以及由双凸透镜B-6和负月牙透镜B-7密接的第三胶合组。本发明合理分配了前组A和后组B的光焦度，在后组B中采用双胶合透镜组，使镜头达到大相对孔径、广角、结构长度短、大版面、高清像素的性能指标。

Description

大靶面高精度模具高清变焦监控镜头
技术领域
本发明涉及微型视频摄像系统的摄像镜头装置，特别是一种大靶面高精度模具高清变焦监控镜头。
背景技术
小型电视监控摄像机出现到现在已有20～30年，经过多年的革新和发展，目前形成不同系列多种规格型号的摄像镜头与其配套使用。但是这些镜头的性能指标良莠不齐，远不能满足高端市场的需求，大靶面、高分辨率、高品质成为客户所需求的。同时，随着科学技术的迅猛发展、人们安全意识的逐渐提高、安防工程的迅速发展，人们对镜头质量品质的要求也越来越高，在监控方面则需要更大范围的监测。
发明内容
为了满足高端客户需要，提高成像质量还原画面的真实度，扩大监控范围，克服低像素摄像镜头现有技术性能指标低这一缺陷，本发明的目的在于为高端市场提供一种大靶面、优于800万像素、CS接口镜头的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A、可变光阑C以及光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1以及由双凹透镜A-2和双凸透镜A-3密接的第一胶合组，所述后组B依次设有由双凸透镜B-1、负月牙透镜B-2、负月牙透镜B-3、由双凸透镜B-4和双凹透镜B-5密接的第二胶合组以及由双凸透镜B-6和负月牙透镜B-7密接的第三胶合组。
进一步的，所述前组A与后组B之间的空气间隔是22.137mm。
进一步的，所述前组A中的负月牙透镜A-1与第一胶合组之间的空气间隔是3.893mm。
进一步的，所述前组A中的第一胶合组与可变光阑C之间的空气间隔是2mm~14.528mm。
进一步的，所述可变光阑C与后组B的双凸透镜B-1之间的空气间隔是0.5mm~7.551mm。
进一步的，所述后组B的双凸透镜B-1与负月牙透镜B-2之间的空气间隔是0.316mm，所述负月牙透镜B-2与负月牙透镜B-3之间的空气间隔是0.86mm，所述负月牙透镜B-3与第二胶合组之间的空气间隔是0.86mm，所述第二胶合组与第三胶合组之间的空气间隔是0.688mm。
进一步的，所述镜头的机械结构包括安装在主镜筒内的前组镜座和后组镜座，所述主镜筒上依次安装有聚焦转轮、前外罩、后外罩、转向弹片和CS接口，所述主镜筒在前外罩和后外罩之间安装有光驱，所述前外罩上设置有用于锁紧前组镜座的前锁紧钉，所述后外罩上设置有用于锁紧后组镜座的后锁紧钉。
进一步的，所述镜头的机械结构采用增强塑料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）在反远距型的光学系统中，合理分配了前组A和后组B的光焦度；在后组B中，把三片式柯克型结构的第四、五片镜片改为双胶合透镜组，以分担后组B的光焦度，利于提高镜头相对孔径，利于镜头的象差校正，尤其是宽光谱色差的校正，使镜头达到大相对孔径、广角、结构长度短、大版面、高清像素的性能指标。
（2）通过合理选配前、后两组十片七组的光学玻璃材料，尽量选用高折射率、低色散的光学玻璃材料；通过计算机辅助光学设计和优化，完善地校正了光学镜头的各种象差，使镜头的分辨率高，能适应800万像素高清晰度视频摄像的要求。
（3）该镜头使用增强塑料，具有高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广，电气特性优，容易被塑制成，且镜头批量生产的一致性好、良率高、后焦一致性好。
（4）在结构设计上，在不影响成像效果的前提下，直接将板机接口转换成CS接口，提高镜头成品率。
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为本发明实施例的机械结构图。
图中：A-前组A，A-1-负月牙透镜A-1，A-2-双凹透镜A-2，A-3-双凸透镜A-3，B-后组B，B-1-双凸透镜B-1，B-2-负月牙透镜B-2，B-3-负月牙透镜B-3，B-4-双凸透镜B-4，B-5-双凹透镜B-5，B-6-双凸透镜B-6，B-7-负月牙透镜B-7，C-可变光阑C；1-主镜筒，2-前组镜座，3-后组镜座，4-聚焦转轮，5-前外罩，6-后外罩，7-转向弹片，8-CS接口，9-光驱，10-前锁紧钉，11-后锁紧钉。
具体实施方式
如图1所示，一种大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，所述镜头的光学系统沿光线自左向右入射方向依次设有光焦度为负的前组A、可变光阑C以及光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1以及由双凹透镜A-2和双凸透镜A-3密接的第一胶合组，所述后组B依次设有由双凸透镜B-1、负月牙透镜B-2、负月牙透镜B-3、由双凸透镜B-4和双凹透镜B-5密接的第二胶合组以及由双凸透镜B-6和负月牙透镜B-7密接的第三胶合组。
在本实施例中，所述前组A与后组B之间的空气间隔是22.137mm，所述前组A中的第一胶合组与可变光阑C之间的空气间隔是2mm~14.528mm，所述可变光阑C与后组B的双凸透镜B-1之间的空气间隔是0.5mm~7.551mm。
在本实施例中，所述前组A中的负月牙透镜A-1与第一胶合组之间的空气间隔是3.893mm；所述后组B的双凸透镜B-1与负月牙透镜B-2之间的空气间隔是0.316mm，所述负月牙透镜B-2与负月牙透镜B-3之间的空气间隔是0.86mm，所述负月牙透镜B-3与第二胶合组之间的空气间隔是0.86mm，所述第二胶合组与第三胶合组之间的空气间隔是0.688mm。
在本实施例中，为迎合市场，该镜头设计成1/1.8”靶面、焦距3.6～10mm、800万像素的高清变焦CS接口模具镜头，其达到的光学指标如下：（1）焦距：f′=3.6～10mm；（2）相对孔径：D/F=1/1.5；（3）视场角2ω：109°～42°（有效成像面 n′≥φ8.93mm）；（4）适用光谱范围：480nm～850nm；（5）分辨率：与800万像素的高清晰度摄像机适配；（6）光路总长∑L≤54mm。
如图2所示，所述镜头的机械结构包括安装在主镜筒1内的前组镜座2和后组镜座3，所述主镜筒1上依次安装有聚焦转轮4、前外罩5、后外罩6、转向弹片7和CS接口8，所述主镜筒1在前外罩5和后外罩6之间安装有光驱9，所述前外罩5上设置有用于锁紧前组镜座2的前锁紧钉10，所述后外罩6上设置有用于锁紧后组镜座3的后锁紧钉11，即可直接由板机镜头转换为CS镜头，不影响成像效果，实现了实现板机镜头与CS镜头的高效转换。
在本实施例中，由于该镜头的分辨率很高，且边缘视场与中心市场的分辨率不允许有很大的差别，所以在结构设计中要确保系统各组元的同心度及调焦等动作的精确、平稳和手感好。因此，该镜头的机械结构采用了增强塑料，先设计了前组镜座2和后组镜座3，通过采用打压、熔着技术将镜片在保证同轴的基础上融合于该些镜座上，使镜头批量生产的一致性好、良率高；再将该些镜座配合于板机镜头的主镜筒1中。
本发明在光学系统中合理分配了前组A和后组B的光焦度，在机械结构上使用增强塑料来提高了镜头良率、后焦一致性，并在板机接口镜头基础上直接安装聚焦转轮4、前外罩5、后外罩6、转向弹片7、CS接口8五个部件，将板机接口镜头转换为CS接口镜头而不影响成像效果，且安装拆卸方便。本发明提高了人们对摄像机的要求，能适应800万像素高清晰度视频摄像的要求，大版面成像。且镜头使用增强塑料，提升镜头生产效率，满足市场需求。
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 (8)

1.一种大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，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负的前组A、可变光阑C以及光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙透镜A-1以及由双凹透镜A-2和双凸透镜A-3密接的第一胶合组，所述后组B依次设有由双凸透镜B-1、负月牙透镜B-2、负月牙透镜B-3、由双凸透镜B-4和双凹透镜B-5密接的第二胶合组以及由双凸透镜B-6和负月牙透镜B-7密接的第三胶合组。
2.根据权利要求1所述的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，其特征在于：所述前组A与后组B之间的空气间隔是22.137mm。
3.根据权利要求1或2所述的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，其特征在于：所述前组A中的负月牙透镜A-1与第一胶合组之间的空气间隔是3.893mm。
4.根据权利要求1或2所述的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，其特征在于：所述前组A中的第一胶合组与可变光阑C之间的空气间隔是2mm~14.528mm。
5.根据权利要求1或2所述的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，其特征在于：所述可变光阑C与后组B的双凸透镜B-1之间的空气间隔是0.5mm~7.551mm。
6.根据权利要求1或2所述的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，其特征在于：所述后组B的双凸透镜B-1与负月牙透镜B-2之间的空气间隔是0.316mm，所述负月牙透镜B-2与负月牙透镜B-3之间的空气间隔是0.86mm，所述负月牙透镜B-3与第二胶合组之间的空气间隔是0.86mm，所述第二胶合组与第三胶合组之间的空气间隔是0.688mm。
7.根据权利要求1所述的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，其特征在于：所述镜头的机械结构包括安装在主镜筒内的前组镜座和后组镜座，所述主镜筒上依次安装有聚焦转轮、前外罩、后外罩、转向弹片和CS接口，所述主镜筒在前外罩和后外罩之间安装有光驱，所述前外罩上设置有用于锁紧前组镜座的前锁紧钉，所述后外罩上设置有用于锁紧后组镜座的后锁紧钉。
8.根据权利要求7所述的大靶面高精度模具高清变焦监控镜头，其特征在于：所述镜头的机械结构采用增强塑料。
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