CN211603699U - 一种具有4k分辨率的透雾变焦镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有4K分辨率的透雾变焦镜头，包括调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片，调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片沿光线入射方向顺次设置。调焦镜组主要完成对不同距离的目标进行精确聚焦，第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组和第四运动镜组各自按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。通过切换第四运动镜组后的滤光片，实现由可见光波段彩色成像到近红外波段黑白成像，实现透雾功能。从彩色成像切换到黑白透雾成像时，无需任何镜片移动或补偿，像面仍严格保持齐焦，成像清晰。

Description

一种具有4K分辨率的透雾变焦镜头

技术领域

本实用新型涉及光学仪器领域，尤其是指一种具有4K分辨率的透雾变焦镜头。

背景技术

在远距离监控中，短焦距摄像镜头的有效观察距离常常无法满足用户的需求。而且在雾气、灰尘、烟雾等可见光环境中，普通的长焦距镜头成像时只能得到模糊的画面。目前市场上具有透雾功能的长焦距变焦镜头成像分辨率普遍较低，而具有透雾功能的高分辨率长焦距变焦镜头往往采用衍射面和非球面面型，成本高昂，制造难度大。随着用户对成像质量要求越来越高，对成本控制越来越严的情况下，目前分辨率不高、透雾能力不强的摄像变焦镜头已无法满足用户的需求，而价格高昂的高分辨率强透雾变焦头又使绝大多数用户望而却步。因此迫切需要提供一种透雾能力强、分辨率较高的变焦镜头。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有4K分辨率、透雾能力强的变焦镜头。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供一种具有4K分辨率的透雾变焦镜头，包括调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片，所述调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片沿光线入射方向顺次设置，所述透雾变焦镜头的焦距在50mm-500mm内连续变焦，F数为3.5-6.3。

进一步地，所述调焦镜组包括第一双凸透镜、第一凹平透镜和凸平透镜，所述第一双凸透镜、第一凹平透镜和凸平透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第一双凸透镜和第一凹平透镜构成第一胶合透镜。

进一步地，所述第一运动镜组包括第一平凸透镜、第一双凹透镜、第一凸凹透镜和第二双凹透镜，所述第一平凸透镜、第一双凹透镜、第一凸凹透镜和第二双凹透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第一平凸透镜和第一双凹透镜构成第二胶合透镜。

进一步地，所述第二运动镜组包括第二双凸透镜、第二凸凹透镜、第三凸凹透镜、第三双凸透镜和第二凹平透镜，所述第二双凸透镜、第二凸凹透镜、第三凸凹透镜、第三双凸透镜和第二凹平透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第三凸凹透镜、第三双凸透镜和第二凹平透镜构成第三胶合透镜。

进一步地，所述第三运动镜组包括第三双凹透镜、第四凸凹透镜和第二平凸透镜，所述第三双凹透镜、第四凸凹透镜和第二平凸透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第三双凹透镜和第四凸凹透镜构成第四胶合透镜。

进一步地，所述第四运动镜组包括第五凸凹透镜、第六凸凹透镜和第四双凸透镜，所述第五凸凹透镜、第六凸凹透镜和第四双凸透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第五凸凹透镜和第六凸凹透镜构成第五胶合透镜。

进一步地，所述凸平透镜、第一双凸透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜、第四双凸透镜、第一凹平透镜、第二凹平透镜、第一平凸透镜、第二平凸透镜、第一双凹透镜、第二双凹透镜、第三双凹透镜、第一凸凹透镜、第二凸凹透镜、第三凸凹透镜、第四凸凹透镜、第五凸凹透镜和第六凸凹透镜均为球面玻璃透镜。

进一步地，所述透雾变焦镜头的最大通光孔径为

最大光学筒长为400mm。

本实用新型的有益效果在于：调焦镜组主要完成对不同距离的目标进行精确聚焦，第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组和第四运动镜组各自按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。通过切换第四运动镜组后的滤光片，实现由可见光波段彩色成像到近红外波段黑白成像，实现透雾功能。从彩色成像切换到黑白透雾成像时，无需任何镜片移动或补偿，像面仍严格保持齐焦，成像清晰。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为本实用新型的光学系统结构示意图；

图2为本实用新型光学系统可见光波段短焦MTF曲线图；

图3为本实用新型光学系统可见光波段中焦MTF曲线图；

图4为本实用新型光学系统可见光波段长焦MTF曲线图；

图5为本实用新型光学系统近红外波段短焦MTF曲线图；

图6为本实用新型光学系统近红外波段中焦MTF曲线图；

图7为本实用新型光学系统近红外波段长焦MTF曲线图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1至图7，本实用新型提供了一种具有4K分辨率的透雾变焦镜头，包括调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片，调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片沿光线入射方向顺次设置，其中该透雾变焦镜头的F数为3.5-6.3。调焦镜组主要完成对不同距离的目标进行精确聚焦，第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组和第四运动镜组各自按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现在50mm-500mm内连续变焦。通过切换第四运动镜组后的滤光片，实现由可见光波段彩色成像到近红外波段黑白成像，实现透雾功能。以下对各个镜组进行详细的描述：

调焦镜组包括第一双凸透镜11、第一凹平透镜12和凸平透镜13，第一双凸透镜11、第一凹平透镜12和凸平透镜13沿光线入射方向顺次设置。其中第一凹平透镜12的凹面在前，凸平透镜13的凸面在前，第一双凸透镜11和第一凹平透镜12构成第一胶合透镜。调焦镜组在光学系统中主要完成对不同距离的目标进行精确聚焦。

第一运动镜组包括第一平凸透镜21、第一双凹透镜22、第一凸凹透镜23和第二双凹透镜24，第一平凸透镜21、第一双凹透镜22、第一凸凹透镜23和第二双凹透镜24沿光线入射方向顺次设置。其中第一平凸透镜21的平面在前，第一凸凹透镜23的凸面在前，所述第一平凸透镜21和第一双凹透镜22构成第二胶合透镜。第一运动镜组按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。

第二运动镜组包括第二双凸透镜31、第二凸凹透镜32、第三凸凹透镜33、第三双凸透镜34和第二凹平透镜35，第二双凸透镜31、第二凸凹透镜32、第三凸凹透镜33、第三双凸透镜34和第二凹平透镜35沿光线入射方向顺次设置。其中第二凸凹透镜32的凸面在前，第三凸凹透镜33的凸面在前，第二凹平透镜35的凹面在前，第三凸凹透镜33、第三双凸透镜34和第二凹平透镜35构成第三胶合透镜。第二运动镜组按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。

第三运动镜组包括第三双凹透镜41、第四凸凹透镜42和第二平凸透镜43，第三双凹透镜41、第四凸凹透镜42和第二平凸透镜43沿光线入射方向顺次设置。其中第四凸凹透镜42的凸面在前，第二平凸透镜43的平面在前，第三双凹透镜41和第四凸凹透镜42构成第四胶合透镜。第三运动镜组按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。

第四运动镜组包括第五凸凹透镜51、第六凸凹透镜52和第四双凸透镜53，第五凸凹透镜51、第六凸凹透镜52和第四双凸透镜53沿光线入射方向顺次设置。其中第五凸凹透镜51的凸面在前，第六凸凹透镜52的凸面在前，第五凸凹透镜51和第六凸凹透镜52构成第五胶合透镜。第四运动镜组按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。

滤光片6设置在第四运动镜组后，通过切换滤光片6，实现由可见光波段彩色成像到近红外波段黑白成像，实现透雾功能。从彩色成像切换到黑白透雾成像时，无需任何镜片移动或补偿，像面仍严格保持齐焦，成像清晰。

本实用新型提供的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，通过调焦镜组、运动镜组和滤光镜组的共同作用，从而实现分辨较高、透雾能力较强、倍率较大的功能。调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片构成的光学系统的焦距为50mm-500mm，F数为3.5-6.3，最大通光孔径为

最大光学筒长为400mm。与此同时，本实用新型结构适用的靶面为1/1.7英寸，分辨率为4K，畸变小于2％，适用谱线范围400nm-1100nm。

由上述可知本实用新型提供的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，调焦镜组主要完成对不同距离的目标进行精确聚焦，第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组和第四运动镜组各自按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。通过切换第四运动镜组后的滤光片，实现由可见光波段彩色成像到近红外波段黑白成像，实现透雾功能。从彩色成像切换到黑白透雾成像时，无需任何镜片移动或补偿，像面仍严格保持齐焦，成像清晰。

实施例1

本实用新型提供的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，在使用时为了获得更好的分辨能力和透雾能力，需要选择透光率更好的镜片，进一步增加变焦镜头的性能。在实际使用过程中，凸平透镜13、第一双凸透镜11、第二双凸透镜31、第三双凸透镜34、第四双凸透镜53、第一凹平透镜12、第二凹平透镜35、第一平凸透镜21、第二平凸透镜43、第一双凹透镜22、第二双凹透镜24、第三双凹透镜41、第一凸凹透镜23、第二凸凹透镜32、第三凸凹透镜33、第四凸凹透镜42、第五凸凹透镜51和第六凸凹透镜52均为球面玻璃透镜。球面玻璃透镜的透光率高，热稳定性能好，适合安防监控领域。同时光学系统采用全球面结构，可以实现短筒长、大倍率、宽波段和高分辨率成像等优良性能。

综上所述，本实用新型提供的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，调焦镜组主要完成对不同距离的目标进行精确聚焦，第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组和第四运动镜组各自按照特定的最优曲线运动，在实现倍率的同时保持像面的稳定，实现连续变焦。通过切换第四运动镜组后的滤光片，实现由可见光波段彩色成像到近红外波段黑白成像，实现透雾功能。从彩色成像切换到黑白透雾成像时，无需任何镜片移动或补偿，像面仍严格保持齐焦，成像清晰。光学系统中所有的透镜均采用球面玻璃透镜，球面玻璃透镜的透光率高，热稳定性能好，适合安防监控领域。同时光学系统采用全球面结构，可以实现短筒长、大倍率、宽波段和高分辨率成像等优良性能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：包括调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片，所述调焦镜组、第一运动镜组、第二运动镜组、第三运动镜组、第四运动镜组和滤光片沿光线入射方向顺次设置，所述透雾变焦镜头的焦距在50mm-500mm内连续变焦，F数为3.5-6.3。

2.如权利要求1所述的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：所述调焦镜组包括第一双凸透镜、第一凹平透镜和凸平透镜，所述第一双凸透镜、第一凹平透镜和凸平透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第一双凸透镜和第一凹平透镜构成第一胶合透镜。

3.如权利要求2所述的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：所述第一运动镜组包括第一平凸透镜、第一双凹透镜、第一凸凹透镜和第二双凹透镜，所述第一平凸透镜、第一双凹透镜、第一凸凹透镜和第二双凹透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第一平凸透镜和第一双凹透镜构成第二胶合透镜。

4.如权利要求3所述的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：所述第二运动镜组包括第二双凸透镜、第二凸凹透镜、第三凸凹透镜、第三双凸透镜和第二凹平透镜，所述第二双凸透镜、第二凸凹透镜、第三凸凹透镜、第三双凸透镜和第二凹平透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第三凸凹透镜、第三双凸透镜和第二凹平透镜构成第三胶合透镜。

5.如权利要求4所述的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：所述第三运动镜组包括第三双凹透镜、第四凸凹透镜和第二平凸透镜，所述第三双凹透镜、第四凸凹透镜和第二平凸透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第三双凹透镜和第四凸凹透镜构成第四胶合透镜。

6.如权利要求5所述的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：所述第四运动镜组包括第五凸凹透镜、第六凸凹透镜和第四双凸透镜，所述第五凸凹透镜、第六凸凹透镜和第四双凸透镜沿光线入射方向顺次设置，所述第五凸凹透镜和第六凸凹透镜构成第五胶合透镜。

7.如权利要求6所述的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：所述凸平透镜、第一双凸透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜、第四双凸透镜、第一凹平透镜、第二凹平透镜、第一平凸透镜、第二平凸透镜、第一双凹透镜、第二双凹透镜、第三双凹透镜、第一凸凹透镜、第二凸凹透镜、第三凸凹透镜、第四凸凹透镜、第五凸凹透镜和第六凸凹透镜均为球面玻璃透镜。

8.如权利要求1-7任一所述的具有4K分辨率的透雾变焦镜头，其特征在于：所述透雾变焦镜头的最大通光孔径为

最大光学筒长为400mm。

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