CN105259646B - 2.8‑8mm小型变焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2.8‑8mm小型变焦镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有光焦度互相相反的镜片组前组A和镜片组后组B，所述前组A和后组B之间设置有光阑C，所述前组A包括从左向右依次设置的负月牙型透镜A‑1、双凹透镜A‑2、双凸透镜A‑3；所述后组B包括从左向右依次设置的双凸透镜B‑1、双凸透镜B‑2和双凹透镜B‑3密接的胶合组、正月牙型透镜B‑4、双凸透镜B‑5。该2.8‑8mm小型变焦镜头由三组八片式组成，具有大视场角、高分辨率、日夜两用、光学结构紧凑、结构小巧等优点，可与200万像素高分辨率的CCD或CMOS适配。
Description
技术领域
本发明涉及视频技术的光学摄像装置领域，特别是一种2.8-8mm小型变焦镜头。
背景技术
网络摄像机诞生于上世纪90年代中期，镜头作为摄像机的主要构成部分，它的性能直接影响了成像质量。早期市场上有各种各样的变焦镜头应用于安防系统中，但是由于很多产品的光学镜片较多，增加了装配调校难度，光学性能指标较低，大多数属于低端产品，只能适配较低像素的普通摄像机，且很难实现大广角、高分辨率、日夜共焦以及镜片片数较少等优点。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种2.8-8mm小型变焦镜头。
本发明的技术方案是，一种2.8-8mm小型变焦镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有光焦度互相相反的镜片组前组A和镜片组后组B，所述前组A和后组B之间设置有光阑C，所述前组A包括从左向右依次设置的负月牙型透镜A-1、双凹透镜A-2、双凸透镜A-3；所述后组B包括从左向右依次设置的双凸透镜B-1、双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组、正月牙型透镜B-4、双凸透镜B-5。
进一步的，所述前组A与后组B之间在短焦时的空气间隔为8.9mm，所述前组A与后组B之间在长焦时的空气间隔为1.1mm。
进一步的，所述负月牙型透镜A-1与双凹透镜A-2之间的空气间隔为3.2mm，所述双凹透镜A-2与双凸透镜A-3之间的空气间隙为0.1mm，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组之间的空气间隙为0.1mm，所述双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组与正月牙型透镜B-4之间的空气间隙为0.5mm，所述正月牙型透镜B-4与双凸透镜B-5之间的空气间隙为0.1mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该2.8-8mm小型变焦镜头由三组八片式组成，具有大视场角、高分辨率、日夜两用、光学结构紧凑、结构小巧等优点，可与200万像素高分辨率的CCD或CMOS适配；选用高折射、低色散的火石玻璃与较低折射率的冕牌玻璃来消色差；本发明结构紧凑，体积小巧，与小型定焦镜头对比有竞争力；本发明由于设计时考虑工艺，减轻了镜片装配难度，降低了生产成本；合理分配了镜片光焦度，很好的校正了轴外视场的像差，白天能达到高品质像素的同时，在光线不足或夜晚的情况下也能达到相同像质，保证了镜头的日夜共焦功能。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的短焦时的光学系统图；
图2为本发明实施例的长焦时的光学系统图；
图3为短焦下聚焦使得可见光中心视场像质最佳情况下的MTF图；
图4为图3对应的夜视MTF图；
图5为长焦下聚焦使得可见光中心视场像质最佳情况下的MTF图；
图6为图5对应的夜视MTF图；
图中：
A-前组A；B-后组B；A-1负月牙型透镜A-1；A-2双凹透镜A-2；A-3双凸透镜A-3；C-光阑C；B-1双凸透镜B-1；B-2双凸透镜B-2；B-3双凹透镜B-3；B-4正月牙型透镜B-4；B-5双凸透镜B-5。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～6所示，一种2.8-8mm小型变焦镜头，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有光焦度互相相反的镜片组前组A和镜片组后组B，所述前组A和后组B之间设置有光阑C，所述前组A包括从左向右依次设置的负月牙型透镜A-1、双凹透镜A-2、双凸透镜A-3；所述后组B包括从左向右依次设置的双凸透镜B-1、双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组、正月牙型透镜B-4、双凸透镜B-5。
在本实施例中，所述前组A与后组B之间在短焦时的空气间隔为8.9mm，所述前组A与后组B之间在长焦时的空气间隔为1.1mm。
在本实施例中，所述负月牙型透镜A-1与双凹透镜A-2之间的空气间隔为3.2mm，所述双凹透镜A-2与双凸透镜A-3之间的空气间隙为0.1mm，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组之间的空气间隙为0.1mm，所述双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组与正月牙型透镜B-4之间的空气间隙为0.5mm，所述正月牙型透镜B-4与双凸透镜B-5之间的空气间隙为0.1mm。
在本实施例中，从图3和图4可知，短焦时，可见光和红外光透过透镜后焦面的距离相差很小，在同一像面上能满足高质量的成像要求。可见光成像时，中心视场125线对处大于0.5，边缘视场100线对处大于0.32；红外0.85μm波长成像时，中心视场125线对处大于0.42，边缘视场100线对处大于0.32。可见光与红外光成像的效果几乎一致，满足日夜共焦的成像要求。
在本实施例中，从图5和图6可知，长焦时，可见光成像时，中心视场125线对处大于0.53，边缘视场125线对处大于0.33；红外0.85μm波长成像时，中心视场125线对处大于0.46，边缘视场125线对处大于0.35。可见光与红外光成像的效果几乎一致，焦面飘移很小，在同一像面能满足高质量的成像要求，满足日夜共焦的成像要求。
在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：
1.短焦焦距：f′=2.8mm；长焦焦距：f′=8mm；
2.相对孔径F=1.7～2.3；
3.视场角：2w≥60°～138°（像方像视场2η′≥Ф6.6mm）
4.畸变：＜-59%；
5.分辨率：可与200万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配；
6.光路总长∑≤29.6mm，光学后截距L’≥4.5mm；
7.适用谱线范围：480～850nm；
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种2.8-8mm小型变焦镜头，其特征在于：所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有光焦度为负的镜片组前组A和光焦度为正的镜片组后组B，所述前组A和后组B之间设置有光阑C，所述前组A包括从左向右依次设置的负月牙型透镜A-1、双凹透镜A-2、双凸透镜A-3；所述后组B包括从左向右依次设置的双凸透镜B-1、双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组、正月牙型透镜B-4、双凸透镜B-5；所述前组A与后组B之间在短焦时的空气间隔为8.9mm，所述前组A与后组B之间在长焦时的空气间隔为1.1mm；所述负月牙型透镜A-1与双凹透镜A-2之间的空气间隔为3.2mm，所述双凹透镜A-2与双凸透镜A-3之间的空气间隙为0.1mm，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组之间的空气间隙为0.1mm，所述双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的胶合组与正月牙型透镜B-4之间的空气间隙为0.5mm，所述正月牙型透镜B-4与双凸透镜B-5之间的空气间隙为0.1mm。
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