CN106483644B - 38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的补偿组C、可变光阑D以及光焦度为正的后固定组E，所述前固定组A包含负弯月透镜A‑1、双凸透镜A‑2、双凸透镜A‑3以及正弯月透镜A‑4，所述变倍组B包含负弯月透镜B‑1、双凸透镜B‑2、负弯月透镜B‑3以及双凹透镜B‑4，所述补偿组C包含双凹透镜C‑1与双凸透镜C‑2，所述后固定组E包含双凸透镜E‑1、双凸透镜E‑2、双凹透镜E‑3、双凸透镜E‑4、负弯月透镜E‑5以及正弯月透镜E‑6。本发明具有超大变倍比、高清晰度、结构紧凑等优点，可实现电动连续变焦、电动调焦、电动调光、焦距实时反馈、图像输出等功能。

Description

38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头
技术领域
本发明涉及一种38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头。
背景技术
随着人们生产实践活动领域的扩展和深入，对光学镜头提出了既能对目标作大范围搜索，同时又能对目标作大倍率的仔细观察，变焦距光学系统就在这样的要求下产生的。变焦距镜头在原理上分为两种：光学补偿与机械补偿。在机械加工精度不断提高的今天，加工出的凸轮完全可以保证像面的稳定。因此，机械补偿成为光学变焦系统中的一种最常见的类型。但是传统的机械补偿方式变焦距镜头存在变倍比小、清晰度差、结构外形尺寸偏大偏重、变焦过程中不能全程清晰成像等缺点，影响变焦距镜头在各领域的广泛应用。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，不仅具有超大变倍比、放大倍数高，而且外形结构简单紧凑、清晰度高、变焦过程成像清晰稳定。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的补偿组C、可变光阑D以及光焦度为正的后固定组E，所述前固定组A包含沿光线从左向右入射方向依次设置的负弯月透镜A-1、双凸透镜A-2、双凸透镜A-3以及正弯月透镜A-4，所述变倍组B包含沿光线从左向右入射方向依次设置的负弯月透镜B-1、双凸透镜B-2、负弯月透镜B-3以及双凹透镜B-4，所述补偿组C包含沿光线从左向右入射方向依次设置的双凹透镜C-1与双凸透镜C-2，所述后固定组E包含沿光线从左向右入射方向依次设置的双凸透镜E-1、双凸透镜E-2、双凹透镜E-3、双凸透镜E-4、负弯月透镜E-5以及正弯月透镜E-6。
优选的，所述前固定组A与变倍组B之间的空气间隔为1.0～56.3mm，所述变倍组B与补偿组C之间的空气间隔为56.1～2.7mm，所述补偿组C与后固定组E之间的空气间隔为6.2～4.3mm。
优选的，所述负弯月透镜A-1与双凸透镜A-2密接为第一胶合组，所述双凸透镜B-2与负弯月透镜B-3密接为第二胶合组，所述双凹透镜C-1与双凸透镜C-2密接为第三胶合组，所述双凸透镜E-2与双凹透镜E-3密接为第四胶合组，所述负弯月透镜E-5与正弯月透镜E-6密接为第五胶合组。
优选的，所述第一胶合组与双凸透镜A-3之间的空气间隔为0.1mm，所述双凸透镜A-3与正弯月透镜A-4之间的空气间隔为0.1mm，所述负弯月透镜B-1与第二胶合组之间的空气间隔为2.7mm，所述第二胶合组与双凹透镜B-4之间的空气间隔是1.0mm，所述双凸透镜E-1与第四胶合组之间的空气间隔为0.1mm，所述第四胶合组与双凸透镜E-4之间的空气间隔为6.6mm，所述双凸透镜E-4与第五胶合组之间的空气间隔为0.2mm。
优选的，还包括沿光线从左向右入射方向依次设置的电动调焦机构、电动变焦机构以及电动光阑机构。
优选的，所述电动调焦机构、电动变焦机构各设有一个用以实现焦距预置的精密电位器。
优选的，所述电动调焦机构、电动变焦机构以及电动光阑机构均采用微动限位开关进行到位控制。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的光学结构由光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的补偿组C及光焦度为正的后固定组E四个组元组成，具有超大变倍比、放大倍数高、结构简单紧凑，清晰度高等优点，可实现电动连续变焦、电动调焦、电动调光、焦距实时反馈、图像实时输出等功能。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的光学构造示意图。
图2为本发明实施例整体构造的剖视示意图。
图3为本发明实施例整体构造的外部示意图。
图4为本发明实施例调焦组件的第一构造示意图。
图5为本发明实施例调焦组件的第二构造示意图。
图6为本发明实施例变焦组件的第一构造示意图。
图7为本发明实施例变焦组件的第二构造示意图。
图8为本发明实施例光阑组件的第一构造示意图。
图9为本发明实施例光阑组件的第二构造示意图。
图10为本发明实施例摄像机组件的第一构造示意图。
图11为本发明实施例摄像机组件的第二构造示意图。
图中：
A-前固定组A，A-1-负弯月透镜A-1，A-2-双凸透镜A-2，A-3-双凸透镜A-3，A-4-正弯月透镜A-4；B-变倍组B，B-1-负弯月透镜B-1，B-2-双凸透镜B-2，B-3-负弯月透镜B-3，B-4-双凹透镜B-4；C-补偿组C，C-1-双凹透镜C-1，C-2-双凸透镜C-2；D-可变光栏组件D；E-后固定镜组E，E-1-双凸透镜E-1，E-2-双凸透镜E-2，E-3-双凹透镜E-3，E-4-双凸透镜E-4，E-5-负弯月透镜E-5，E-6-正弯月透镜E-6；
21-调焦组件，22-变焦组件，23-吊装底板，24-光阑组件，25-摄像机组件；
31-前组压圈，32-调焦环压圈，33-调焦环，34-导钉组件，35-调焦主镜筒，36-调焦镜座，37-第二调焦隔圈，38-第一调焦隔圈，39-调焦拨钉，310-调焦开关架，311-调焦微动开关，312-调焦电机架，313-调焦电机，314-调焦电位器；
41-变倍压圈，42-变倍隔圈，43-凸轮压板，44-变倍移动座，45-变倍镜座，46-导杆，47-变焦主镜筒，48-凸轮，49-钢珠，410-凸轮压圈，411-补偿移动座，412-补偿镜座，413-补偿压圈，414-变倍导环，415-变倍磙子，416-变倍导钉，417-补偿导套，418-变倍导套，419-变倍电位器，420-变倍电机，421-变倍电机架，422-变倍限位钉，423-变倍开关架，424-变倍微动开关；
51-光阑电机，52-光阑电机架，53-光阑拨钉，54-光阑座，55-光阑调节环，56-光阑调节环压圈，57-后组镜筒，58-后组压圈，59-第二后组隔圈，510-光阑动环，511-光阑动环压圈，512-光阑限位拨块，513-后组调整垫片，514-第一后组隔圈，515-光阑片，516-光阑开关架，517-光阑微动开关，518-光阑过轮；
61-摄像机压板，62-摄像机，63-摄像机架，64-摄像机移动板。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~11所示，一种38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，包括沿光线从左向右入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的补偿组C、可变光阑D以及光焦度为正的后固定组E，所述前固定组A包含沿光线从左向右入射方向依次设置的负弯月透镜A-1、双凸透镜A-2、双凸透镜A-3以及正弯月透镜A-4，所述变倍组B包含沿光线从左向右入射方向依次设置的负弯月透镜B-1、双凸透镜B-2、负弯月透镜B-3以及双凹透镜B-4，所述补偿组C包含沿光线从左向右入射方向依次设置的双凹透镜C-1与双凸透镜C-2，所述后固定组E包含沿光线从左向右入射方向依次设置的双凸透镜E-1、双凸透镜E-2、双凹透镜E-3、双凸透镜E-4、负弯月透镜E-5以及正弯月透镜E-6。
在本发明实施例中，所述前固定组A与变倍组B之间的空气间隔为1.0～56.3mm，所述变倍组B与补偿组C之间的空气间隔为56.1～2.7mm，所述补偿组C与后固定组E之间的空气间隔为6.2～4.3mm。
在本发明实施例中，所述负弯月透镜A-1与双凸透镜A-2密接为第一胶合组，所述双凸透镜B-2与负弯月透镜B-3密接为第二胶合组，所述双凹透镜C-1与双凸透镜C-2密接为第三胶合组，所述双凸透镜E-2与双凹透镜E-3密接为第四胶合组，所述负弯月透镜E-5与正弯月透镜E-6密接为第五胶合组。
在本发明实施例中，所述第一胶合组与双凸透镜A-3之间的空气间隔为0.1mm，所述双凸透镜A-3与正弯月透镜A-4之间的空气间隔为0.1mm，所述负弯月透镜B-1与第二胶合组之间的空气间隔为2.7mm，所述第二胶合组与双凹透镜B-4之间的空气间隔是1.0mm，所述双凸透镜E-1与第四胶合组之间的空气间隔为0.1mm，所述第四胶合组与双凸透镜E-4之间的空气间隔为6.6mm，所述双凸透镜E-4与第五胶合组之间的空气间隔为0.2mm。
表一、光学元件参数表
在本发明实施例中，由上述镜片组构成的光学结构达到了以下光学指标：
在本发明实施例中，还包括沿光线从左向右入射方向依次设置的电动调焦机构、电动变焦机构以及电动光阑机构。
在本发明实施例中，所述电动调焦机构、电动变焦机构各设有一个用以实现焦距预置的精密电位器。
在本发明实施例中，所述电动调焦机构、电动变焦机构以及电动光阑机构均采用微动限位开关进行到位控制。
在本发明实施例中，如图2所示，所述摄像机镜头的机械结构由调焦组件21、变焦组件22、吊装底板23、光阑组件24以及摄像机组件25组成。
在本发明实施例中，如图4~5所示，正弯月透镜A-4、第二调焦隔圈37、双凸透镜A-3、第一调焦隔圈38、第一胶合组依次装入调焦镜座36内并通过前组压圈31压紧固定；调焦电机313与调焦电位器314通过调焦电机架312安置在调焦主镜筒35上，调焦微动开关311通过调焦开关架310安装在调焦主镜筒35上，所述调焦主镜筒35上开设有两个精密加工且180°均布的导槽，所述调焦主镜筒35上安装有调焦环33，所述调焦环33上设有两条180°均布的线性斜槽，调焦导钉34、第一调焦磙子35、调焦导环36、第二调焦磙子37组成导钉组件，所述调焦镜座36安装在调焦主镜筒35内并滑动配合；当调焦电机313工作时带动调焦环33转动，所述调焦环33通过导钉组件带动调焦镜座36轴向移动，从而实现镜头的调焦功能；所述调焦环33转动同时带动调焦电位器314的转动，由此通过电位器阻值的变化关系可精确的控制调焦的步进大小。
在本发明实施例中，如图6~7所示，所述光焦度为负的变倍组B、变倍隔圈42、变倍镜座45、变倍压圈41、变倍移动座44、变倍导套418组成变倍组件，所述光焦度为正的补偿组C、补偿镜座412、补偿压圈413、补偿移动座411、补偿导套417组成补偿组件，所述变倍组件和补偿组件安装在三根导杆46上并能平稳地进行滑动，所述三根导杆46通过凸轮压板43固定在变焦主镜筒47上；凸轮48的两端通过钢珠49安装在变焦主镜筒47上形成滚动轴承结构并用凸轮压圈410压紧，所述凸轮48上开设有精密加工的两条曲线槽；变倍电机420与变倍电位器419通过变倍电机架421安装在变焦主镜筒47上，所述变倍微动开关424通过变倍开关架423安装在变焦主镜筒47上；变倍导钉416、变倍磙子415、变倍导环414组成导钉组件；当变倍电机420工作时，带动凸轮48转动，再通过导钉组件把凸轮48的转动转化成变倍组件和补偿组件的轴向相对移动，从而实现镜头焦距的变化，完成变焦过程；同时，所述凸轮48的带动变倍电位器419转动，从而使电位器的阻值发生改变，由此，焦距和电位器阻值之间形成一对一的关系，通过这种传感器方式可以实现焦距的预置功能。
在本发明实施例中，如图8~9所示，所述后固定组E、第一后组隔圈514、第二后组隔圈59、后组镜筒57均安装在光阑座54内，光阑片515通过光阑铆钉安装在光阑动环510上，所述光阑动环510通过光阑动环压圈511安装在光阑座54上；光阑电机51通过光阑电机架52安装在光阑座54上，光阑微动开关517通过光阑开关架516安装在光阑座54上；光阑调节环55由光阑调节环压圈56压紧安装在光阑座54上；当光阑电机51工作时，带动光阑调节环55转动，再通过固定在光阑动环510上的光阑拨钉53带动光阑动环510转动，从而带动光阑片515转动，从而控制光圈开口大小的变化，实现电动控制光圈大小的过程。
在本发明实施例中，如图10~11所示，摄像机62安装在摄像机移动板64上，摄像机移动板64通过螺钉安装在摄像机架63上，通过前后调整摄像机移动板64可精确找到摄像机靶面和光学系统靶面的重合位置，摄像机压板61通过螺钉安装在摄像机架63上，用于辅助压紧固定摄像机62。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头。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 (6)

1.一种38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，其特征在于：包括沿光线从左向右入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的补偿组C、可变光阑D以及光焦度为正的后固定组E，所述前固定组A包含沿光线从左向右入射方向依次设置的负弯月透镜A-1、双凸透镜A-2、双凸透镜A-3以及正弯月透镜A-4，所述变倍组B包含沿光线从左向右入射方向依次设置的负弯月透镜B-1、双凸透镜B-2、负弯月透镜B-3以及双凹透镜B-4，所述补偿组C包含沿光线从左向右入射方向依次设置的双凹透镜C-1与双凸透镜C-2，所述后固定组E包含沿光线从左向右入射方向依次设置的双凸透镜E-1、双凸透镜E-2、双凹透镜E-3、双凸透镜E-4、负弯月透镜E-5以及正弯月透镜E-6，所述负弯月透镜A-1与双凸透镜A-2密接为第一胶合组，所述双凸透镜B-2与负弯月透镜B-3密接为第二胶合组，所述双凹透镜C-1与双凸透镜C-2密接为第三胶合组，所述双凸透镜E-2与双凹透镜E-3密接为第四胶合组，所述负弯月透镜E-5与正弯月透镜E-6密接为第五胶合组。
2.根据权利要求1所述的38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，其特征在于：所述前固定组A与变倍组B之间的空气间隔为1.0～56.3mm，所述变倍组B与补偿组C之间的空气间隔为56.1～2.7mm，所述补偿组C与后固定组E之间的空气间隔为6.2～4.3mm。
3.根据权利要求1所述的38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，其特征在于：所述第一胶合组与双凸透镜A-3之间的空气间隔为0.1mm，所述双凸透镜A-3与正弯月透镜A-4之间的空气间隔为0.1mm，所述负弯月透镜B-1与第二胶合组之间的空气间隔为2.7mm，所述第二胶合组与双凹透镜B-4之间的空气间隔是1.0mm，所述双凸透镜E-1与第四胶合组之间的空气间隔为0.1mm，所述第四胶合组与双凸透镜E-4之间的空气间隔为6.6mm，所述双凸透镜E-4与第五胶合组之间的空气间隔为0.2mm。
4.根据权利要求1所述的38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，其特征在于：还包括沿光线从左向右入射方向依次设置的电动调焦机构、电动变焦机构以及电动光阑机构。
5.根据权利要求4所述的38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，其特征在于：所述电动调焦机构、电动变焦机构各设有一个用以实现焦距预置的精密电位器。
6.根据权利要求4所述的38倍超大变倍比变焦距电视摄像机镜头，其特征在于：所述电动调焦机构、电动变焦机构以及电动光阑机构均采用微动限位开关进行到位控制。
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