CN204129319U - 一种大通光高解析度变焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种大通光高解析度变焦镜头，沿光轴方向从物方起包括具有负焦距的前镜组、光阑和具有正焦距的后镜组，前镜组沿光轴方向从物方起依次包括第一至第三透镜，后镜组沿光轴方向从物方起依次包括第四至第九透镜，以物方为前方，第一透镜为前平后凹透镜，第二透镜为前凹后凹透镜，第三透镜为前凸后平透镜，第二透镜和第三透镜相互胶合，第四透镜为前凸后平透镜且为非球面透镜，第五透镜为前凸后凹透镜，第六透镜为前凸后凸透镜，第五透镜和第六透镜相互胶合，第七透镜为前凹后凹透镜，第八透镜为前凸后凸透镜，第七透镜和第八透镜相互胶合，第九透镜为前凸后凹透镜；本实用新型在大通光量下能获得高清晰的成像质量，且装配调试较为简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像镜头，尤其是一种大通光高解析度变焦镜头。
背景技术
现今，监控系统已广泛应用于各种场所进行全天候监控，监控系统的主要组成部分是摄像机，而镜头是摄像机的重要部件，镜头的好坏直接影响摄像机的成像质量。现有的监控镜头光圈值FNo.通常为1.6～1.8，在白天的情况下，大多能够满足摄像机的拍摄要求，但是在夜间拍摄，成像质量就不理想。主要问题是夜间或暗场辨别时由于外界亮度低，镜头的通光量不足，如果普通镜头采用大光圈以增大通光量后，又会存在像差明显，成像清晰度不足的问题。
2012年01年25日公告一项专利号为ZL200910040992.X、名称为：“一种大光圈监控镜头”的中国发明专利，其技术方案是沿光轴从物方起包括具有负焦距的第一透镜组、自动光圈和具有正焦距的第二透镜组；第二透镜组包括至少三块透镜片，其中第一片透镜片和最后一片透镜片均为塑料非球面透镜,第一片透镜片具有正焦距，最后一片透镜片具有负焦距；第一片透镜片和最后一片透镜片的焦距之间满足以下条件:2.0<|fa/fb|<4.0，其中fa为第一片透镜片的焦距，fb为最后一片透镜片的焦距。这种大光圈监控镜头采用了两片互补型的非球面镜片，保证在大通光量的情况下，成像像质不受到影响，像差得到很好的校正效果。但是采用两片互补型的非球面镜片，会提高装配和调试的难度，同时由于非球面镜片的制造成本较高，在一个镜头里采用多个非球面镜片会相应提高镜头的制造成本。
这种大光圈监控镜头还说明了要用塑料非球面镜片替代玻璃镜片，以减轻镜头的重量和降低制造成本，但是塑料非球面镜片温度特性差，在恶劣环境下使用容易产生形变，也会影响镜头的成像效果。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种大通光高解析度变焦镜头，其在确保大通光量前提下能获得高清晰的成像质量，且装配调试较为简单。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种大通光高解析度变焦镜头，沿光轴方向从物方起包括具有负焦距的前镜组、光阑和具有正焦距的后镜组，前镜组和后镜组能相对于光阑来回移动，所述前镜组沿光轴方向从物方起依次至少包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，以物方为前方，第一透镜为前平后凹透镜，第二透镜为前凹后凹透镜，第三透镜为前凸后平透镜，第二透镜和第三透镜相互胶合；
所述后镜组沿光轴方向从物方起依次至少包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，以物方为前方，第四透镜为前凸后平透镜且为非球面透镜，第五透镜为前凸后凹透镜，第六透镜为前凸后凸透镜，第五透镜和第六透镜相互胶合，第七透镜为前凹后凹透镜，第八透镜为前凸后凸透镜，第七透镜和第八透镜相互胶合，第九透镜为前凸后凹透镜。
优选所述前镜组焦距f-L1与后透镜组焦距fL2的比值满足以下条件:0.75<| f-L1/ fL2|<0.85；镜头在摄远位置时的焦距ft与镜头在广角位置的焦距fw比值满足以下条件: 2.55<ft/fw<3.45。以使得镜头有较大变倍比和较高的明亮度。
优选所述后镜组中第四透镜焦距fa与第五透镜和第六透镜胶合后焦距fb的比值满足以下条件: 1.0<fa/fb<2.0。
优选所述后镜组中第四透镜焦距fa与第七透镜和第八透镜胶合后焦距fc的比值满足以下条件: 0.8<| fa/fc| <1.5。
优选所述第四透镜的膨胀系数α满足条件：α<10。
优选所述第四透镜为玻璃非球面透镜，其折射率N满足条件：1.65<N<1.8。
优选所述第一透镜和第二透镜的间距为5～6mm。
优选所述第八透镜和第九透镜的间距为0.1～1.1mm。
优选所述后镜组中第四透镜焦距fa与第九透镜焦距fd的比值满足以下条件: 2<fd/fa<3。
进一步优选，所述第四透镜焦距fa＞10mm，第九透镜焦距fd＞25mm。
本实用新型通过前镜组的第一透镜、第二透镜和第三透镜组合尽可能多把物面反射的光线引导通过光阑，实现大通光，光线到达后镜组后，由于第四透镜为前凸后平透镜且为非球面透镜，有效的对高级像差进行矫正，同时第五透镜和第六透镜相互胶合后为正焦距，第七透镜和第八透镜相互胶合为负焦距，第五透镜和第六透镜与第七透镜和第八透镜对通过第四透镜后的光线进行聚焦，进一步校正各种像差，而第九透镜为正焦距透镜，可以进行较好的场曲校正；因此本实用新型可保证在大通光量的情况下，仍有很好的解析度。同时本实用新型只采用一片非球面透镜，方便整个镜头的装配和调试，也能降低镜头的制造成本。
附图说明
图1是本实用新型前镜组和后镜组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1所示，一种大通光高解析度变焦镜头，沿光轴方向从物方起包括具有负焦距的前镜组10、光阑20和具有正焦距的后镜组30，前镜组10和后镜组20能相对于光阑20来回移动，以达到变焦的效果。
所述前镜组10沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3，以物方为前方，第一透镜1为前平后凹透镜，第二透镜2为前凹后凹透镜，第三透镜3为前凸后平透镜，第二透镜2和第三透镜3相互胶合；
所述后镜组30沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9，以物方为前方，第四透镜4为前凸后平透镜且为非球面透镜，第五透镜5为前凸后凹透镜，第六透镜6为前凸后凸透镜，第五透镜5和第六透镜6相互胶合，第七透镜7为前凹后凹透镜，第八透镜8为前凸后凸透镜，第七透镜7和第八透镜8相互胶合，第九透镜9为前凸后凹透镜。
所述前镜组10焦距f-L1与后透镜组30焦距fL2的比值满足以下条件:0.75<| f-L1/ fL2|<0.85；
镜头在摄远位置时的焦距ft与镜头在广角位置的焦距fw比值满足以下条件: 2.55<ft/fw<3.45。
所述后镜组30中第四透镜4焦距fa与第五透镜5和第六透镜6胶合后焦距fb的比值满足以下条件: 1.0<fa/fb<2.0。
所述后镜组30中第四透镜4焦距fa与第七透镜7和第八透镜8胶合后焦距fc的比值满足以下条件: 0.8<|fa/fc|<1.5
所述第四透镜4选用玻璃非球面透镜，其膨胀系数α满足条件：α<10，其折射率N满足条件：1.65<N<1.8。
所述第一透镜1和第二透镜2的间距为5～6mm；所述第八透镜8和第九透镜9的间距为0.1～1.1mm。
所述后镜组30中第四透镜4焦距fa与第九透镜9焦距fd的比值满足以下条件: 2<fd/fa<3。优选所述第四透镜4焦距fa＞10mm，第九透镜9焦距fd＞25mm。
在所述光阑20中可安装红外滤光装置，以进一步提高本镜头夜间的成像清晰度。
以上仅是本实用新型一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。
Claims (10)
1.一种大通光高解析度变焦镜头，沿光轴方向从物方起包括具有负焦距的前镜组、光阑和具有正焦距的后镜组，前镜组和后镜组能相对于光阑来回移动，其特征在于：
所述前镜组沿光轴方向从物方起依次至少包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，以物方为前方，第一透镜为前平后凹透镜，第二透镜为前凹后凹透镜，第三透镜为前凸后平透镜，第二透镜和第三透镜相互胶合；
所述后镜组沿光轴方向从物方起依次至少包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，以物方为前方，第四透镜为前凸后平透镜且为非球面透镜，第五透镜为前凸后凹透镜，第六透镜为前凸后凸透镜，第五透镜和第六透镜相互胶合，第七透镜为前凹后凹透镜，第八透镜为前凸后凸透镜，第七透镜和第八透镜相互胶合，第九透镜为前凸后凹透镜。
2.根据权利要求1所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述前镜组焦距f-L1与后透镜组焦距fL2的比值满足以下条件:0.75<| f-L1/ fL2|<0.85；
镜头在摄远位置时的焦距ft与镜头在广角位置的焦距fw比值满足以下条件: 2.55<ft/fw<3.45。
3.根据权利要求1所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述后镜组中第四透镜焦距fa与第五透镜和第六透镜胶合后焦距fb的比值满足以下条件: 1.0<fa/fb<2.0。
4.根据权利要求1所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述后镜组中第四透镜焦距fa与第七透镜和第八透镜胶合后焦距fc的比值满足以下条件: 0.8<| fa/fc| <1.5。
5.根据权利要求1所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述第四透镜的膨胀系数α满足条件：α<10。
6.根据权利要求1所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述第四透镜为玻璃非球面透镜，其折射率N满足条件：1.65<N<1.8。
7.根据权利要求1所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述第一透镜和第二透镜的间距为5～6mm。
8.根据权利要求1所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述第八透镜和第九透镜的间距为0.1～1.1mm。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述后镜组中第四透镜焦距fa与第九透镜焦距fd的比值满足以下条件: 2<fd/fa<3。
10.根据权利要求9所述的一种大通光高解析度变焦镜头，其特征在于：所述第四透镜焦距fa＞10mm，第九透镜焦距fd＞25mm。
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