CN206039019U - 低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构及摄像镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构及摄像镜头，沿光线入射方向依次布设有光焦度为正的前固定透镜组、光焦度为负的变倍透镜组、光焦度为正的补偿透镜组、可变光阑以及光焦度为负的后固定透镜组；所述前固定透镜组依次设置有双凸透镜、正月牙透镜以及由负月牙透镜和第二正月牙透镜密接而成的第一胶合组；所述变倍透镜组设置有由第二负月牙透镜和第二双凸透镜密接而成的第二胶合组、双凹透镜；所述补偿透镜组依次设置有第三双凸透镜、由第三负月牙透镜和第四双凸透镜密接而成的第三胶合组、第三正月牙透镜；所述后固定透镜组依次设置有第二双凹透镜、第四正月牙透镜、平凸透镜、由第三双凹透镜和第五双凸镜组密接而成的第四胶合组，不仅结构简单，而且解决了变倍比低、体积重量大等问题。

Description

低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构及摄像 镜头

技术领域

本实用新型涉及一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构及摄像镜头，属于光电技术领域。

背景技术

当要求摄像镜头能快速切换视场、迅速锁定目标时，对摄像系统的光学设计、结构设计、加工工艺提出了很高的要求，特别是在低温状态时，由于不同材料之间的膨胀率存在差异性，不同部件之间的配合间隙将变得非常小甚至直接紧固在一起，运动部件之间的摩擦力大幅上升，运动载荷大幅上升。运动部件的快速移动难度大大增加，普通设计无法满足这种应用需求。一般来说，设计者会希望尽量缩小运动导程、减小凸轮槽压力角，使用膨胀率接近的材料，以减少运动载荷的上升。但这些边界条件将限制系统变倍比的增加，阻碍系统紧凑化、轻量化，系统分辨率难以提高。

随着图像传感器的像元尺寸不断减小，其特征频率迅速增加，要求光电视频监控能“识别和认知”目标；在特殊场合，不仅要求高清成像，还要求能快速切换视场、使运动目标不会在切换视场过程中丢失并能迅速锁定目标，尤其是在极端温度环境下，要求系统也能可靠工作；且目前整机系统朝紧凑型、轻量化方向发展，也迫切要求设计者遵循这个趋势，提高产品竞争力。为此，解决上述问题是本实用新型的研究目的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构及摄像镜头，不仅结构简单，而且解决了高清变焦距镜头在低温环境下无法快速切换、图像质量低、变倍比低、体积重量大等问题。

本实用新型的技术方案在于：一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构，沿光线入射方向依次布设有光焦度为正的前固定透镜组、光焦度为负的变倍透镜组、光焦度为正的补偿透镜组、可变光阑以及光焦度为负的后固定透镜组；所述前固定透镜组依次设置有双凸透镜、正月牙透镜以及由负月牙透镜和第二正月牙透镜密接而成的第一胶合组；所述变倍透镜组设置有由第二负月牙透镜和第二双凸透镜密接而成的第二胶合组、双凹透镜；所述补偿透镜组依次设置有第三双凸透镜、由第三负月牙透镜和第四双凸透镜密接而成的第三胶合组、第三正月牙透镜；所述后固定透镜组依次设置有第二双凹透镜、第四正月牙透镜、平凸透镜、由第三双凹透镜和第五双凸镜组密接而成的第四胶合组。

进一步地，所述前固定透镜组和变倍透镜组之间的空气间隔是18.1～47.2mm，变倍透镜组B与补偿透镜组C之间的空气间隔是2.9～48mm，补偿透镜组C与后固定透镜组E之间的空气间隔是2.4～18.4mm。

进一步地，所述前固定透镜组A中，双凸透镜A1与正月牙透镜A2之间的空气间隔是0.5mm，正月牙透镜A2与第一胶合组之间的空气间隔是3.5mm；所述变倍透镜组B中，第二胶合组与双凹透镜B3之间的空气间隔为5.5mm；所述补偿透镜组C中，双凸透镜C1与第三胶合组之间的空气间隔为0.25mm，第三胶合组与第三正月牙透镜C4之间的空气间隔为0.25mm；所述后固定透镜组E中，第二双凹透镜E1与第四正月牙透镜E2之间的空气间隔为1mm，第四正月牙透镜E2与平凸透镜E3之间的空气间隔为16mm，平凸透镜E3与第四胶合组之间的空气间隔为1.2mm。

一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的摄像镜头，包括低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构，镜头的主镜筒外安装有调焦电机组件，主镜筒内的前部安装有前组镜座，所述前固定透镜组安装于前组镜座内，所述调焦电机组件的电机输出端设置有齿轮，所述齿轮与套置于主镜筒上的调焦环的外齿圈相啮合，所述前组镜座上间隔布设有若干调焦导钉，所述调焦导钉穿过设置于主镜筒上的横槽与开设于调焦环上的凸轮槽相连接用于实现引导前组镜座相对主镜筒作旋转直线运动。

进一步地，所述调焦环的前后端分别设置有精密钢球，并经螺接于主镜筒前端的调焦环锁紧圈压紧在主镜筒上。

进一步地，镜头内还设置有变焦机构，所述变焦机构包括安装于主镜筒后部外侧的变倍电机组件和设置于主镜筒后部内侧的变倍镜座和补偿镜座，所述变倍镜座内设置有变倍透镜组，所述补偿镜座内设置有补偿透镜组，补偿镜座和变倍镜座对应套置于设置在主镜筒内的两平行导杆的前后端，所述变倍电机组件输出端上的齿轮经过轮与分别与精密电位器的齿轮和套置于主镜筒上的凸轮的齿轮相啮合，所述凸轮上开设有变倍曲线槽和补偿曲线槽，所述变倍镜座上设置有与变倍曲线槽相配合的变倍导钉，所述补偿镜座上设置有与补偿曲线槽相配合的补偿导钉。

进一步地，所述凸轮的前后端对应设置有于主镜筒相配合的前精密钢球和后精密钢球，并经螺接于主镜筒后端的凸轮锁紧圈压紧在主镜筒上，所述变倍镜座上设置有变倍导套，所述导杆的前端穿过变倍导套与主镜筒相连接，所述补偿镜座上设置有补偿导套，所述导杆的后端穿过补偿导套与主镜筒相连接。

进一步地，所述变倍导钉上套置有与变倍曲线槽相配合的变倍磙子，并经变倍磙子锁紧圈锁紧于变倍导钉上；所述补偿导钉上套置有与补偿曲线槽相配合的补偿磙子，并经补偿磙子锁紧圈锁紧于补偿导钉上。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：本发明利用正组补偿结构，有利于提高长焦分辨率的特点，提高了轴上光线高度最高的前固定透镜组的光焦度承担能力，并使用一片ED（超低色散）材料，有效地降低了光学镜头二级光谱等像差，使镜头的分辨率显著提高，可与高清晰度的摄像机适配；合理搭配材料，使系统具有较强的温度适应能力，尽可能减少温度调焦频率，提高系统可靠性；利用正组补偿结构中运动组件导程相对均匀的优点，进一步进行约束，减小运动导程并使变倍、补偿运动组件导程尽量均匀以减少运动载荷。利用编写的宏语言程序对凸轮曲线反复优化，使相邻视场切换时凸轮转角进一步均匀化；针对正组补偿结构光学总长较长的缺点，在后固定透镜组引入摄远结构，使得系统具有紧凑化、轻量化的特点。

附图说明

图1为本实用新型的光路结构示意图；

图2为本实用新型的镜头结构示意图；

图3为本实用新型的图2的俯视图；

图4为本实用新型的图2的右视图；

图5为本实用新型的调焦机构的结构示意图；

图6为本实用新型的变焦机构的结构示意图；

图7为本实用新型的与6的A区放大图；

图中：1-凸轮盖板 2-镙钉 3-变倍镜座 4-导杆 5-主镜筒 51-横槽 6-前精密钢球 7-过轮 8-变倍导钉 9-变倍磙子锁紧圈 10-变倍磙子 11-精密电位器 12-变倍导套13-变焦电机组件 14-凸轮 15-补偿导套 16-补偿磙子锁紧圈 17-补偿导钉 18-补偿磙子19-后精密钢球 20-凸轮锁紧圈 21-补偿镜座 22-光轴 23-调焦环锁紧圈 24-精密钢球26-调焦环 26a-凸轮槽 27-前组镜座 28-调焦导钉 30-调焦电机组件 30a-齿轮 31-光轴32-CCD摄像机组件 33-控制模块组件 34-底板 35-变焦微动开关组件 36-光阑电机组件A-前固定透镜组 A1-双凸透镜 A2-正月牙透镜 A3-负月牙透镜 A4-第二正月牙透镜 B-变倍透镜组 B1-第二负月牙透镜 B2-第二双凸透镜 B3-双凹透镜 C-补偿透镜组 C1-第三双凸透镜 C2-第三负月牙透镜 C3-第四双凸透镜 C4-第三正月牙透镜 D-可变光阑 E-后固定透镜组 E1-第二双凹透镜 E2-第四正月牙透镜 E3-平凸透镜 E4-第三双凹透镜 E5-第五双凸镜组。

具体实施方式

为让本实用新型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，但本实用新型并不限于此。

参考图1

一种低温环境下视场快速切换的高清连续变焦摄像镜头，包括沿光线入射方向依次布设布设于镜头内且光焦度为正的前固定透镜组A、光焦度为负的变倍透镜组B、光焦度为正的补偿透镜组C、可变光阑D以及光焦度为负的后固定透镜组E；所述前固定透镜组依次设置有双凸透镜A1、正月牙透镜A2以及由负月牙透镜A3和第二正月牙透镜A4密接而成的第一胶合组；所述变倍透镜组设置有由第二负月牙透镜B1和第二双凸透镜B2密接而成的第二胶合组、双凹透镜B3；所述补偿透镜组依次设置有第三双凸透镜C1、由第三负月牙透镜C2和第四双凸透镜C3密接而成的第三胶合组、第三正月牙透镜C4；所述后固定透镜组依次设置有第二双凹透镜E1、第四正月牙透镜E2、平凸透镜E3、由第三双凹透镜E4和第五双凸镜组E5密接而成的第四胶合组。

本实施例中，沿光线入射方向，所述前固定透镜组和变倍透镜组之间的空气间隔是18.1～47.2mm，变倍透镜组B与补偿透镜组C之间的空气间隔是2.9～48mm，补偿透镜组C与后固定透镜组E之间的空气间隔是2.4～18.4mm。

本实施例中，所述前固定透镜组A中，双凸透镜A1与正月牙透镜A2之间的空气间隔是0.5mm，正月牙透镜A2与第一胶合组之间的空气间隔是3.5mm；所述变倍透镜组B中，第二胶合组与双凹透镜B3之间的空气间隔为5.5mm；所述补偿透镜组C中，双凸透镜C1与第三胶合组之间的空气间隔为0.25mm，第三胶合组与第三正月牙透镜C4之间的空气间隔为0.25mm；所述后固定透镜组E中，第二双凹透镜E1与第四正月牙透镜E2之间的空气间隔为1mm，第四正月牙透镜E2与平凸透镜E3之间的空气间隔为16mm，平凸透镜E3与第四胶合组之间的空气间隔为1.2mm。

本实施例中，所述第二正月牙透镜由超低色散材料H-FK61制成。

本发明变倍倍数较大，但系统总长较短，理论上来讲选择负组补偿的初始结构比较有利于提高成像质量，降低设计难度，减少镜片数量。但负组补偿结构中，变倍组运动导程过长，补偿组行程较短，相邻视场的凸轮转动角度极度不均匀，难以实现视场快速切换，因此选择正组补偿的初始结构作为起点。这种结构变倍组与补偿组运动导程分配比较均匀，有利于视场快速切换；在玻璃材料的选取方面自由度较大，有利于降低系统的温度敏感性，降低温度调焦频率，提高可靠性，但在优化系统成像质量、减小系统总长、提高透过率方面难度较大。

在光学设计时，对前固定透镜组进行复杂化，增加一个正透镜，且选用ED（超低色散）光学材料，这样提高了轴上光线高度最高的前固定组的光焦度承担能力，有效地降低了光学镜头二级光谱等像差，分辨率得到显著提高，达到超百万像素水平，可与高清晰度的摄像机适配。进一步约束运动组件的运动导程，约束运动组件总重量，并使变倍、补偿运动组件导程尽量均匀以减少运动载荷。提高快速切换能力；并通过编写的宏语言程序优化运动曲线，让相邻视场的凸轮切换转角更加均匀化；针对正组补偿结构光学总长较长的缺点，在后固定组引入摄远结构，使得系统具有紧凑化、轻量化的特点。

由上述镜片组构成的摄像镜头可达到如下的技术指标：

1、焦距： f′=34mm～300mm±1.5%；

2、相对孔径：′=1/5.2；

3、镜头分辨率：与百万像素1/3″CCD摄像机摄像机(分辨率1024*768，像元尺寸4.65umX4.65um)适配；

5、聚焦微调；镜头具有聚焦微调微调功能。

6、聚焦全程变焦时间不大于4 sec；

7、变焦全程变焦时间不大于7 sec；

8、工作温度：-40℃～60℃；

9、振动：振幅0.01g²/Hg,频率5～500 H在；

10、镜头外形尺寸：85*85*195；

11、重量：轻量化设计，不大于1.95kg；

12、固定视场切换：大视场L：8(H)*6(V) ：中视场M：2(H)*1.5(V) ：小视场S：0.91(H)*0.68(V) 切换时间：相邻视场切换时间Tc≤1.5sec；

13、光轴复精度：大视场L：0.05密位：中视场M： 0.1密位：小视场S：0.15密位。

参考图2至图7

一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的摄像镜头，包括低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构，所述镜头的主镜筒后端连接有CCD摄像机组件32，所述CCD摄像机组件上设置有控制模块组件33。主镜筒下部设置有底板34，位于主镜筒的中部下侧设置有变焦微动开关组件35，主镜筒的后侧端下部还设置有光阑电机组件36.镜头总长为195mm(含CCD摄像机)，宽为85mm，高85mm。为了承受振幅0.01g²/Hg,频率为5～500Hg的振动及小型化要求，我们采用如图2至图4所示的桥式联接结构,位于镜头的前、后端分别设置有长方形法兰，所述长方形法兰的下部均与位于镜头底部的底板固定连接成桥式结构。选用适当的底板厚度，尽可能降低系统的重心，以增加镜头的谐振频率，避免低频处产生共振，从而提高了镜头的抗振性能。所述底板材料为：LY12-cz硬铝，厚度为10.5mm，系统的中心高为42.5mm。此样机装调后，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。光轴复精度：大视场L：小于0.03密位：中视场M：小于0.7密位：小视场S：小于0.12密位：符合技术条件要求。

本实施例中，为了满足工作温度的要求，(即高温60℃，低温-40℃时，系统不会受热应力的影响，而使镜片产生弯曲变形，从而影响产品的成像质量)，要求选用的前组镜筒的材料膨胀系数较小，并且和玻璃的膨胀系数相近。通过配型，选用与玻璃材料膨胀系数相近的低合金钢16Mn作为前组镜筒的材料，其膨胀系数为8.31×10^-6mm/℃与玻璃材料8×10^-6mm/℃非常接近。这样可以保证在温度实验中(温度变化100℃的情况下)，镜框与玻璃的膨胀（收缩）差远小于镜框和玻。

本实施例中，如图5所示，镜头内设置有调焦机构，所述调焦机构包括安装于主镜筒外的调焦电机组件30和安装于主镜筒5前部内侧且内部设置有前固定透镜组A的前组镜座27；所述调焦电机组件的电机输出端设置有齿轮30a，所述齿轮与套置于主镜筒上的调焦环26的外齿圈相啮合，所述前组镜座上沿周向间隔布设有3根调焦导钉，所述调焦导钉穿过设置于主镜筒上的横槽51与开设于调焦环上的凸轮槽26a相连接用于实现引导前组镜座相对主镜筒作旋转直线运动。所述调焦环的前后端分别设置有精密钢球24，并经螺接于主镜筒前端的调焦环锁紧圈23压紧在主镜筒上，从而使调焦环旋转时的滑动摩擦转变为滚动摩擦，以减少凸轮运动时的摩擦力。当调焦电机组件的电机通电时，转子做正反向运动，调焦电机组件上的齿轮通过啮合带动调焦环作正反向运动，调焦环通过三个均布的凸轮槽带动三个均布的调焦导钉作正反向运动，三个均布的调焦导钉在三个均布的主镜筒直槽的限位作用下，带动前组镜筒,作正反向的直线运动，从而带动镜头的前固定透镜组作正反向的直线运动，实现系统调焦的目的。

本实例采用：调焦电机组件齿轮啮合圆为Φ12的齿轮。调焦电机组件的电机减速箱减速比256：1，调焦电机额定转速为6510转/分，调焦环的啮合圆为Φ76mm。调焦环上三个均布的凸轮槽的调焦导程为0.7mm，旋转角为71.5⁰。因此本实例的调焦组件全程调焦时间t为：t=（1/电机转速）×（减速箱的减速比）×（调焦环啮合圆直径/电机齿轮直径）×（调焦环旋转角/360°）=2.97秒。符合聚焦全程变焦时间不大于4sec的要求。

本实施例中，如图6和图7所示，镜头内还设置有变焦机构，所述变焦机构包括安装于主镜筒后部外侧的变倍电机组件13和设置于主镜筒后部内侧的变倍镜座3和补偿镜座21，所述变倍镜座内设置有变倍透镜组B，所述补偿镜座内设置有补偿透镜组C，补偿镜座和变倍镜座对应套置于设置在主镜筒内的两平行导杆4的前后端，所述导杆的前端经凸轮盖板1固定在主镜筒5上，所述凸轮盖板设置有与主镜筒相连接的螺钉2。所述变倍电机组件输出端上的齿轮经过轮7与分别与精密电位器11的齿轮和套置于主镜筒上的凸轮14的齿轮相啮合，所述凸轮上按光学变焦运动方程的要求铣上变倍曲线槽和补偿曲线槽，所述变倍镜座上设置有与变倍曲线槽相配合的变倍导钉8，所述补偿镜座上设置有与补偿曲线槽相配合的补偿导钉17。

本实施例中，所述凸轮14的前后端对应设置有于主镜筒相配合的前精密钢球6和后精密钢球19，并经螺接于主镜筒后端的凸轮锁紧圈20压紧在主镜筒上，把凸轮旋转时的滑动摩擦转变为滚动摩擦，以减少凸轮运动时的摩擦力。所述变倍镜座上紧配有变倍导套12，所述导杆4的前端穿过变倍导套与主镜筒相连接，所述补偿镜座上紧配有补偿导套15，所述导杆的后端穿过补偿导套与主镜筒相连接，从而实现补偿镜座和变倍镜座套置在导杆上。

本实施例中，所述变倍导钉8上套置有与变倍曲线槽相配合的变倍磙子10，并经变倍磙子锁紧圈9锁紧于变倍导钉上；所述补偿导钉上套置有与补偿曲线槽相配合的补偿磙子18，并经补偿磙子锁紧圈16锁紧于补偿导钉上。

当变焦电机组件的电机作正负旋转运动时，（电机齿轮通过过轮与精密电位器齿轮、凸轮齿轮啮合转动）使精密电位器与凸轮同步旋转。通过变倍、补偿曲线槽及变倍导钉组件、补偿导钉组件带动变倍镜座、补偿镜座按变倍、补偿曲线槽的方式运动。两条导杆起到支撑，并且改变变倍镜座、补偿镜座从旋转运动成为直线运动。变倍导套、补偿导套是为了增加滑动配合长度，增加变倍镜座、补偿镜座运动时的平稳性。这样通过电机旋转实现变倍镜座、补偿镜座按变倍运动方程要求作前后直线运动，从而使系统的焦距产生变化。当系统的焦距发生变化时，精密电位器的齿轮通过过轮啮合，使精密电位器旋转，则精密电位器的阻值发生变化，通过适当的取样电路可以取出精密电位器的变化值，并传给控制中心，从而实现变焦值的显示。

为了实现低温环境下视场快速切换的使用要求，变倍导套、补偿导套与导杆相同材料。由于温胀系数相同，在低温时变倍导套、补偿导套与导杆之间的间隙与常温时相同。避免了在低温时变倍导套、补偿导套与导杆之间间隙变小，摩擦力急速上升，负载急速增大，相邻视场切换时间变慢，以至卡死现像。

为了进一步提高低温环境下视场快速切换速度，如图7所示，采带二硫化钼磙子的变倍导钉组件替代。即变倍磙子10安装在变倍导钉8上，并用变倍磙子锁紧圈9锁紧使变倍磙子能在凸轮变倍曲线槽内滚动，把变倍导钉在曲线槽内运动的滑动摩擦转变为滚动摩擦，以减少凸轮与变倍导钉运动时的摩擦力。同理采用带二硫化钼磙子的补偿导钉组件替代，减少凸轮与补偿导钉运动时的摩擦力，从而减少低温环境下的负载，提高低温环境下视场快速切换速度。

本实例的变焦凸轮的啮合圆为Φ62mm，变焦电机组件的啮合圆直径为Φ17mm，电机减速箱的减速比采用76:1，电机额定速率为5460转/分，变焦凸轮视场切换的最大导程为77.66°，因此变焦组件视场切换的最长时间t为：t=（1/电机转速）×（减速箱的减速比）×（变焦凸轮啮合圆直径/变焦电机齿轮直径）×（凸轮导程/360°）=（60/5460）×（76）×（62/17）×（77.66/360）=0.66秒。符合切换时间：相邻视场切换时间Tc≤1.5sec的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的低温环境下视场快速切换的高清连续变焦摄像镜头并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构，其特征在于，沿光线入射方向依次布设有光焦度为正的前固定透镜组、光焦度为负的变倍透镜组、光焦度为正的补偿透镜组、可变光阑以及光焦度为负的后固定透镜组；所述前固定透镜组依次设置有双凸透镜、正月牙透镜以及由负月牙透镜和第二正月牙透镜密接而成的第一胶合组；所述变倍透镜组设置有由第二负月牙透镜和第二双凸透镜密接而成的第二胶合组、双凹透镜；所述补偿透镜组依次设置有第三双凸透镜、由第三负月牙透镜和第四双凸透镜密接而成的第三胶合组、第三正月牙透镜；所述后固定透镜组依次设置有第二双凹透镜、第四正月牙透镜、平凸透镜、由第三双凹透镜和第五双凸镜组密接而成的第四胶合组。

2.根据权利要求1所述的低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构，其特征在于，所述前固定透镜组和变倍透镜组之间的空气间隔是18.1～47.2mm，变倍透镜组B与补偿透镜组C之间的空气间隔是2.9～48mm，补偿透镜组C与后固定透镜组E之间的空气间隔是2.4～18.4mm。

3.根据权利要求1所述的低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构，其特征在于，所述前固定透镜组A中，双凸透镜A1与正月牙透镜A2之间的空气间隔是0.5mm，正月牙透镜A2与第一胶合组之间的空气间隔是3.5mm；所述变倍透镜组B中，第二胶合组与双凹透镜B3之间的空气间隔为5.5mm；所述补偿透镜组C中，双凸透镜C1与第三胶合组之间的空气间隔为0.25mm，第三胶合组与第三正月牙透镜C4之间的空气间隔为0.25mm；所述后固定透镜组E中，第二双凹透镜E1与第四正月牙透镜E2之间的空气间隔为1mm，第四正月牙透镜E2与平凸透镜E3之间的空气间隔为16mm，平凸透镜E3与第四胶合组之间的空气间隔为1.2mm。

4.一种低温环境下视场快速切换高清连续变焦的摄像镜头，包括如权利要求1、2或3所述的低温环境下视场快速切换高清连续变焦的光学结构，其特征在于，镜头的主镜筒外安装有调焦电机组件，主镜筒内的前部安装有前组镜座，所述前固定透镜组安装于前组镜座内，所述调焦电机组件的电机输出端设置有齿轮，所述齿轮与套置于主镜筒上的调焦环的外齿圈相啮合，所述前组镜座上间隔布设有若干调焦导钉，所述调焦导钉穿过设置于主镜筒上的横槽与开设于调焦环上的凸轮槽相连接用于实现引导前组镜座相对主镜筒作旋转直线运动。

5.根据权利要求4所述的低温环境下视场快速切换高清连续变焦的摄像镜头，其特征在于，所述调焦环的前后端分别设置有精密钢球，并经螺接于主镜筒前端的调焦环锁紧圈压紧在主镜筒上。

6.根据权利要求4所述的低温环境下视场快速切换高清连续变焦的摄像镜头，其特征在于，镜头内还设置有变焦机构，所述变焦机构包括安装于主镜筒后部外侧的变倍电机组件和设置于主镜筒后部内侧的变倍镜座和补偿镜座，所述变倍镜座内设置有变倍透镜组，所述补偿镜座内设置有补偿透镜组，补偿镜座和变倍镜座对应套置于设置在主镜筒内的两平行导杆的前后端，所述变倍电机组件输出端上的齿轮经过轮与分别与精密电位器的齿轮和套置于主镜筒上的凸轮的齿轮相啮合，所述凸轮上开设有变倍曲线槽和补偿曲线槽，所述变倍镜座上设置有与变倍曲线槽相配合的变倍导钉，所述补偿镜座上设置有与补偿曲线槽相配合的补偿导钉。

7.根据权利要求6所述的低温环境下视场快速切换高清连续变焦的摄像镜头，其特征在于，所述凸轮的前后端对应设置有于主镜筒相配合的前精密钢球和后精密钢球，并经螺接于主镜筒后端的凸轮锁紧圈压紧在主镜筒上，所述变倍镜座上设置有变倍导套，所述导杆的前端穿过变倍导套与主镜筒相连接，所述补偿镜座上设置有补偿导套，所述导杆的后端穿过补偿导套与主镜筒相连接。

8.根据权利要求6或7所述的低温环境下视场快速切换高清连续变焦的摄像镜头，其特征在于，所述变倍导钉上套置有与变倍曲线槽相配合的变倍磙子，并经变倍磙子锁紧圈锁紧于变倍导钉上；所述补偿导钉上套置有与补偿曲线槽相配合的补偿磙子，并经补偿磙子锁紧圈锁紧于补偿导钉上。