WO2014067091A1 - 一种变焦监控镜头及监控设备 - Google Patents

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lenses
monitoring
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李家英
高云峰
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深圳市大族激光科技股份有限公司
深圳市大族数控科技有限公司
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    • G—PHYSICS
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
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    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors

Definitions

  • a zoom monitoring lens includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, a sixth lens, a seventh lens, an eighth lens, which are sequentially disposed coaxially along a transmission direction of the incident light beam, a ninth lens, a tenth lens, an eleventh lens, a twelfth lens, and a thirteenth lens;
  • the first, eighth, tenth, and twelfth lenses are double convex positive lenses, and the second, ninth, and eleventh lenses are meniscus negative lenses, and the third, fourth, and sixth
  • the thirteenth lens is a meniscus positive lens, the fifth lens is a double concave negative lens, and the seventh lens is a plano-concave negative lens;
  • a monitoring device includes a monitoring lens and an imaging device located in an image space of the monitoring lens, wherein the monitoring lens adopts the zoom monitoring lens.
  • 1-1 is a schematic structural view of a short focal length zoom monitoring lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1-4 are graphs showing an optical transfer function O.T.F of a short focal length zoom monitor lens according to an embodiment of the present invention
  • 2-5 are graphs showing a transfer function M.T.F of a mid-focus zoom monitor lens in an embodiment of the present invention
  • 3-1 is a schematic structural diagram of a long focal length zoom monitoring lens according to an embodiment of the present invention.
  • the first to fourth lenses constitute a compensation mirror group;
  • the fifth, sixth, and seventh lenses constitute a zoom lens group, and the fifth, sixth, and seventh lenses are synchronously movable along the optical axis direction to change the focal length, and the zoom magnification thereof It is linearly proportional to its floating distance, and the compensation lens group can be fine-tuned after the initial wide-focus adjustment of the zoom lens group.
  • 1-1, 2-1, 3-1 which is a schematic diagram of the short focal length, medium focal length and long focal length zoom monitoring lens.
  • the sixth lens L6 and the seventh lens L7 are fitted to each other, so the fourth curved surface S4 and the fifth curved surface are adhered to each other.
  • the distance d2 of S5 on the optical axis is 0, and the distance d12 between the twelfth curved surface S12 and the thirteenth curved surface S13 on the optical axis is 0. .
  • the material of the lens can be divided into several types, specifically, first, third, fourth, fifth, tenth,
  • the ratio of the refractive index to the Abbe number of the twelfth and thirteenth lenses is 1.7/54; the ratio of the refractive index to the Abbe number of the second, ninth, and eleventh lenses is 1.8/25; the ratio of the refractive index of the sixth lens to the Abbe number is 1.7/30.
  • the ratio of the refractive index to the Abbe number of the seventh and eighth lenses is 1.6/60; and the ratio of the refractive index to the Abbe number of each lens is 5%.
  • the above materials are combined with the above structural design to achieve high-definition monitoring in a wide range and all weather.
  • the zoom monitor lens includes a total of 13 lenses, which are divided into a compensation lens group (first to fourth lenses) and a zoom lens group (fifth to seventh lenses). And fixed mirrors (eighth to thirteenth lenses), and only four kinds of lens materials, not only through a simple structure to achieve a wide range, all-weather zoom monitoring, but also greatly simplify the variety of optical materials, reducing costs.
  • the lens has the following optical characteristics:
  • Figure 1-2 and Figure 1-3 show the geometric aberration and distortion of the short focal length zoom monitor lens shown in Figure 1-1, respectively.
  • the distortion has reached the ideal correction state, in which the distortion is only 5% at the shortest time, and the existing field of view at home and abroad has a smaller distortion than the similar lens.
  • the aberration within the imaging range is less than or equal to 0.1 times the incident wavelength, O.T.F and M.T.F It is also superior to the requirements of similar lenses, and can achieve high-definition, wide-area, all-weather monitoring.
  • the present invention provides a monitoring device, including a monitoring lens and an imaging device located in the image space of the monitoring lens.
  • the monitoring lens can adopt the zoom monitoring lens provided by the present invention, and the imaging wavelength is 450-820 nm.
  • the device enables round-the-clock, wide-range, high-definition zoom monitoring.
  • the imaging device is preferably a CCD camera.

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Abstract

一种变焦监控镜头及监控设备，该镜头包括沿入射光束的传输方向依次共轴设置的第一至十三透镜（L1-L13）；第一、八、十、十二透镜（L1、L8、L10、L12）为双凸正透镜，第二、九、十一透镜（L2、L9、L11）为弯月形负透镜，第三、四、六、十三透镜（L3、L4、L6、L13）为弯月形正透镜，第五透镜（L5）为双凹负透镜，第七透镜（L7）为平凹负透镜；第二、三透镜（L2、L3）之间相互贴合，第六、第七透镜（L6、L7）之间相互贴合；第二、三、四、十三透镜（L2、L3、L4、L13）的中间部分均逆向入射光束的传输方向凸出；第六、九、十一透镜（L6、L9、L11）的中间部分均朝向入射光束的传输方向凸出；第五、六和七透镜（L5、L6、L7）可沿光轴方向同步移动。该镜头可实现全天候、大范围、变焦距监控。其成像清晰度较高，并且具有简单的结构，材料成本低，进而有效控制了制造成本。

Description

一种变焦监控镜头及监控设备 技术领域
本发明属于光学技术领域，特别涉及一种变焦监控镜头及监控设备。
背景技术
随着监控电视的广泛应用，人们对监控时间、监控范围的要求越来越高，例如要求能够日夜监控，不受天气影响，且要有更大的监控范围，减小监控空间的局限性，而目前常用监控电视的功能已不能满足要求，急需改进升级，而监控设备的功能升级主要取决于其采用的监控镜头的改进。
技术问题
本发明的目的 在于提供一种 变焦监控镜头 ，使之可以进行全天候、大范围、变焦距监控。
技术解决方案
本发明是这样实现的， 一种变焦监控镜头，包括沿入射光束的传输方向依次共轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜及第十三透镜；
所述第一、第八、第十、第十二透镜为双凸正透镜，所述第二、第九、第十一透镜为弯月形负透镜，所述第三、第四、第六、第十三透镜为弯月形正透镜，所述第五透镜为双凹负透镜，所述第七透镜为平凹负透镜；
所述第二透镜与第三透镜之间相互贴合，所述第六透镜与第七透镜之间相互贴合；
所述第二、第三、第四、第十三透镜的中间部分均逆向所述入射光束的传输方向凸出；
所述第六、第九、第十一透镜的中间部分均朝向所述入射光束的传输方向凸出；
所述第五、第六和第七透镜可沿光轴方向同步移动。
本发明的另一目的 在于提供 一种监控设备，包括监控镜头及位于所述监控镜头的像方空间的成像装置，所述监控镜头采用所述的变焦监控镜头。
 有益效果
本发明 通过对上述各透镜的形状和相对位置进行上述设计后，可进行宽光谱 成清晰像，除了能透过常用可见光成像外，还可以透过红外光成清晰的像，因此采用该镜头的监控设备不仅可在白天监控得到彩色图像，还可以在夜晚全黑的环境下执行监控任务，实现全天候监控。并且，该镜头的焦距可调，视场角 可变范围大，有效监控距离可达到 0 ～ 500m ，实现了大范围、变焦距监控。另外，该镜头成像清晰度较高，并且各透镜均可使用相对较低成本的光学玻璃制作，从而大大地降低了制造成本。
附图说明
图 1 是本发明提供的变焦监控镜头的结构示意图；
图 1-1 是本发明实施例中短焦距变焦监控镜头的结构示意图；
图 1-2 是本发明实施例中短焦距变焦监控镜头的几何像差示意图；
图 1-3 是本发明实施例中短焦距变焦监控镜头的畸变示意图；
图 1-4 是本发明实施例中短焦距变焦监控镜头的光学传递函数 O.T.F 曲线图；
图 1-5 是本发明实施例中短焦距变焦监控镜头的传递函数 M.T.F 曲线图；
图 2-1 是本发明实施例中中焦距变焦监控镜头的结构示意图；
图 2-2 是本发明实施例中中焦距变焦监控镜头的几何像差示意图；
图 2-3 是本发明实施例中中焦距变焦监控镜头的畸变示意图；
图 2-4 是本发明实施例中中焦距变焦监控镜头的光学传递函数 O.T.F 曲线图；
图 2-5 是本发明实施例中中焦距变焦监控镜头的传递函数 M.T.F 曲线图；
图 3-1 是本发明实施例中长焦距变焦监控镜头的结构示意图；
图 3-2 是本发明实施例中长焦距变焦监控镜头的几何像差示意图；
图 3-3 是本发明实施例中长焦距变焦监控镜头的畸变示意图；
图 3-4 是本发明实施例中长焦距变焦监控镜头的光学传递函数 O.T.F 曲线图；
图 3-5 是本发明实施例中长焦距变焦监控镜头的传递函数 M.T.F 曲线图。
 本发明的实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：
图 1 示出了本发明实施例提供的变焦监控镜头的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
该变焦监控镜头包括至少十三枚透镜，即第一透镜 L1 、第二透镜 L2 、第三透镜 L3 、第四透镜 L4 、第五透镜 L5 、第六透镜 L6 、第七透镜 L7 、第八透镜 L8 、第九透镜 L9 、第十透镜 L10 、第十一透镜 L11 、第十二透镜 L12 及第十三透镜 L13 ，这十三枚透镜沿入射激光的传输方向依次共轴设置。其中，第一至第四透镜组成补偿镜组；第五、第六、第七透镜组成变焦镜组，第五、第六和第七透镜可沿光轴方向同步移动以改变焦距，其变焦倍率与其浮动距离成线性比例，而补偿镜组可在变焦镜组进行初步大范围调焦后进行焦距微调。如图 1-1 、 2-1 、 3-1 ，分别为短焦距、中焦距及长焦距变焦监控镜头的结构示意图，通过改变变焦镜组在光轴方向的位置并通过补偿镜组进行焦距微调，可对焦距进行精确调节，获得短、中、长焦距的镜头。第八至第十三透镜组成固定镜组， 其中后工作距离在 ƒ =10 ～ 240 mm 时为 17.5mm ，相当于长工作距离物镜。 另外，第一透镜 L1 、第八透镜 L8 、第十透镜 L10 、第十二透镜 L12 为双凸正透镜，第二透镜 L2 、第九透镜 L9 、第十一透镜 L11 为弯月形负透镜，第三透镜 L3 、第四透镜 L4 、第六透镜 L6 、第十三透镜 L13 为弯月形正透镜，第五透镜 L5 为双凹负透镜，第七透镜 L7 为平凹负透镜。另外，第二透镜 L2 与第三透镜 L3 之间相互贴合，第六透镜 L6 与第七透镜 L7 之间相互贴合，具体可采用高透光的胶体胶合。并且，第二透镜 L2 、第三透镜 L3 、第四透镜 L4 、第十三透镜 L13 的中间部分均逆向入射光束的传输方向凸出，即向物方突出。第六透镜 L6 、第九透镜 L9 、第十一透镜 L11 的中间部分均朝向入射光束的传输方向凸出，即向像方突出。
进一步的，本实施例对各透镜的表面曲率及透镜厚度等参数进行了优化设计。具体的，第一透镜 L1 包括第一曲面 S1 和第二曲面 S2 ，曲率半径分别为 600mm ， -400mm ；第二透镜 L2 包括第三曲面 S3 和第四曲面 S4 ，曲率半径分别为 100mm ， 60mm ；第三透镜 L3 包括第五曲面 S5 和第六曲面 S6 ，曲率半径分别为 60mm ， 180mm ；第四透镜 L4 包括第七曲面 S7 和第八曲面 S8 ，曲率半径分别为 70mm ， 100mm ；第五透镜 L5 包括第九曲面 S9 和第十曲面 S10 ，曲率半径分别为 -100mm ， 20mm ；第六透镜 L6 包括第十一曲面 S11 和第十二曲面 S12 ，曲率半径分别为 -30mm ， -12mm ；第七透镜 L7 包括第十三曲面 S13 和第十四曲面 S14 ，曲率半径分别为 -12mm ，∞；第八透镜 L8 包括第十五曲面 S15 和第十六曲面 S16 ，曲率半径分别为 40mm ， -200mm ；第九透镜 L9 包括第十七曲面 S17 和第十八曲面 S18 ，曲率半径分别为 -32mm ， -100mm ；第十透镜 L10 包括第十九曲面 S19 和第二十曲面 S20 ，曲率半径分别为 50mm ， -70mm ；第十一透镜 L11 包括第二十一曲面 S21 和第二十二曲面 S22 ，曲率半径分别为 15mm ， -28mm ；第十二透镜 L12 包括第二十三曲面 S23 和第二十四曲面 S24 ，曲率半径分别为 150mm ， -65mm ；第十三透镜 L13 包括第二十五曲面 S25 和第二十六曲面 S26 ，曲率半径分别为 20mm ， 144mm 。上述参数中的负号代表曲面的球心位于物方空间，未带有正、负号的视为正号，代表曲面的球心位于像方空间，上述第一至第二十六曲面沿激光传输方向依次排布，且上述各曲面的曲率半径并不是唯一的选择，均存在 5% 的公差范围。
进一步的，本实施例还对第一至第十三透镜的中心厚度 D 及各曲面间距 d 进行了设计，具体的，第一至第十三透镜的中心厚度 D1 、 D2 、 D3 、 D4……D13 分别为 6mm ， 2mm ， 12mm ， 5mm ， 2mm ， 5mm ， 1mm ， 4mm ， 1mm ， 5mm ， 1mm ， 2mm ， 4mm ，公差均为 5% 。并且，第二曲面 S2 与第三曲面 S3 在光轴上的间距 d1 为 0.5mm ；第六曲面 S6 与第七曲面 S7 在光轴上的间距 d3 为 0.5mm ；第十曲面 S10 与第十一曲面 S11 在光轴上的间距 d5 为 5mm ；第十六曲面 S16 与第十七曲面 S17 在光轴上的间距 d8 为 3mm ；第十八曲面 S18 与第十九曲面 S19 在光轴上的间距 d9 为 0.5mm ；第二十曲面 S20 与第二十一曲面 S21 在光轴上的间距 d10 为 30mm ；第二十二曲面 S22 与第二十三曲面 S23 在光轴上的间距 d11 为 0.5mm ；第二十四曲面 S24 与第二十五曲面 S25 在光轴上的间距 d12 为 0.5mm ；各间距的公差均为 5% 。由于第二透镜 L2 与第三透镜 L3 之间相互贴合，第六透镜 L6 与第七透镜 L7 之间相互贴合，所以第四曲面 S4 与第五曲面 S5 在光轴上的间距 d2 为 0 ，第十二曲面 S12 与第十三曲面 S13 在光轴上的间距 d6 为 0 。另外，第五透镜、第六透镜和第七透镜沿光轴方向同步移动，使第八曲面 S8 与第九曲面 S9 在光轴上的间距 d4 及第十四曲面 S14 与第十五曲面 S15 在光轴上的间距 d7 可调，以使变焦监控镜头的焦距在一定范围内可调。
在对各透镜进行上述结构设计的基础上，透镜的材料（折射率与阿贝数之比）可以分为几种类型，具体的，第一、第三、第四、第五、第十、第十二及第十三透镜的折射率与阿贝数之比为 1.7/54 ；第二、第九、第十一透镜的折射率与阿贝数之比为 1.8/25 ；第六透镜的折射率与阿贝数之比为 1.7/30 ；第七、八透镜的折射率与阿贝数之比为 1.6/60 ；并且，各透镜的折射率与阿贝数之比均存在 5% 的公差范围。上述材料结合以上结构设计，可实现大范围、全天候的高清晰监控。
以下提供一种具体结构的变焦监控镜头，具体参考表 1 。
表 1. 变焦监控镜头的结构参数
Figure PCTCN2012083832-appb-M000001
Figure PCTCN2012083832-appb-M000002
该变焦监控镜头共包括 13 枚透镜，分为补偿镜组（第一至第四透镜）、变焦镜组 ( 第五至第七透镜 ) 和固定镜组（第八至第十三透镜），而透镜材料只有四种，不仅通过简洁的结构实现了大范围、全天候的变焦监控，还大大的简化了光学材料的品种，降低了成本。该镜头具有下述光学特性：
通光波长 λ =450~820nm ；
焦距 ƒ =10 ～ 240mm ；
放大率 Γ=24x ；
相对孔径（通光孔径与焦距之比） D′/ ƒ =1 ： 1.8 ～ 1:2.8 ；
最大通光孔径 D′max=82mm ；
视场角 2ω=35° ～ 1.7° ；
监控距离 L′=0 ～ 500m ；
系统总长度 L 总 =186 ～ 240mm 。
该镜头可进行宽光谱 （ λ=450 ～ 820nm ）清晰成像，除了能透过常用可见光（ λ=550nm 绿光， λ=486nm 蓝光， λ=656nm 红光）成像外，还可以透过红外光成清晰的像，因此该镜头不仅可在白天监控得到彩色图像，还可以在夜晚全黑的环境下执行监控任务，实现全天候监控。并且，该镜头的焦距 ƒ 可实现 10 ～ 240mm 可调，视场角 2ω 可变范围较大，有效监控距离可达到 0 ～ 500m ，实现大范围、变焦距监控。另外，该镜头成像清晰度较高，用 1/2' 感光面积的 CCD 成像时可达到 300 ～ 500 万像素。并且，具有简单的结构，全镜头系统共 13 片透镜，可使用相对较低成本的光学玻璃制作，从而大大地降低了制造成本。
以下结合附图对 短焦距、中焦距和长焦距的监控镜头的成像质量进行说明。
图 1-2 和图 1-3 分别表示图 1-1 所示短焦距变焦监控镜头的几何像差和畸变，该镜头的几何像差和 畸变 达到了理想的校正状态，其中畸变 最短时仅为 5% ，而国内外现有的视场比同类镜头还小的畸变都已经达到 6% 。
图 1-4 表示该短焦距变焦监控镜头的光学传递函数 O.T.F ， 曲线从上到下分别代表分辨率为 10lp/mm （ 10 个线对）、 20lp/mm （ 20 个线对）、 30 lp/mm （ 30 个线对）及 40lp/mm （ 40 个线对）的 O.T.F 。其纵轴代表百分比，横轴代表视场，单位为 mm 。图 1-4 表示全视场为 4mm 时， 40 线对最差的 O.T.F 还有 20% ，而一般监控镜头的标准为 20 线对的 O.T.F 为 20% ，可见该镜头的 O.T.F 远远优于传统镜头。
图 1-5 表示 该短焦距变焦监控镜头的传递函数 M.T.F ，当分辨率为 20lp/mm 时，已经到达了 0.7 ，远远超过摄影需要的 M.T.F=0.2 的要求。
同样的，图 2-2 、 2-3 、 2-4 、 2-5 分别表示图 2-1 所示中焦距变焦监控镜头的几何像差、畸变、光学传递函数 O.T.F 及传递函数 M.T.F ，图 3-2 、 3-3 、 3-4 、 3-5 分别表示图 3-1 所示长焦距变焦监控镜头的几何像差、畸变、光学传递函数 O.T.F 及传递函数 M.T.F ，根据图中数据可见该中焦距镜头和长焦距镜头的像差和畸变均达到较佳的校正状态， 成像质量达到了理想水平，完全是平像场，在 Φ4mm （ CCD 对角线尺寸）成像范围内像差 均小于或等于入射波长的0.1倍， O.T.F 及 M.T.F 也优于同类镜头的要求标准，完全可以实现高清晰、大范围、全天候的监控。
另外，根据图 2-3 及图 3-3 可见，中焦距系统和长焦距系统的畸变全是正值且很小，其畸变差值只有 2% 。这与其他传统的镜头（较短焦距为正值畸变而较长焦距为负值畸变，且畸变差值达到了 8% ～ 10% ，画面有很明显的变形）相比，具有明显改善画面质量的优点，其成像与目标像较为一致。该优点对监控及捕捉对象至关重要。该镜头十分适合广泛应用于各种监控设备中，特别适用于全天候的监控设备中。
进一步，本发明提供一种监控设备，包括监控镜头及位于监控镜头的像方空间的成像装置，该监控镜头即可采用本发明提供的变焦监控镜头，成像波长为 450~820nm ，该装置可实现全天候、大范围、高清晰的变焦监控。进一步的，该成像装置优选 CCD 摄像机。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

  1. 一种变焦监控镜头，其特征在于，包括沿入射光束的传输方向依次共轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜及第十三透镜；
    所述第一、第八、第十、第十二透镜为双凸正透镜，所述第二、第九、第十一透镜为弯月形负透镜，所述第三、第四、第六、第十三透镜为弯月形正透镜，所述第五透镜为双凹负透镜，所述第七透镜为平凹负透镜；
    所述第二透镜与第三透镜之间相互贴合，所述第六透镜与第七透镜之间相互贴合；
    所述第二、第三、第四、第十三透镜的中间部分均逆向所述入射光束的传输方向凸出；
    所述第六、第九、第十一透镜的中间部分均朝向所述入射光束的传输方向凸出；
    所述第五、第六和第七透镜可沿光轴方向同步移动。
  2. 如权利要求 1 所述的变焦监控镜头，其特征在于，所述第一透镜包括第一曲面和第二曲面，所述第二透镜包括第三曲面和第四曲面，所述第三透镜包括第五曲面和第六曲面，所述第四透镜包括第七曲面和第八曲面，所述第五透镜包括第九曲面和第十曲面，所述第六透镜包括第十一曲面和第十二曲面，所述第七透镜包括第十三曲面和第十四曲面，所述第八透镜包括第十五曲面和第十六曲面，所述第九透镜包括第十七曲面和第十八曲面，所述第十透镜包括第十九曲面和第二十曲面，所述第十一透镜包括第二十一曲面和第二十二曲面，所述第十二透镜包括第二十三曲面和第二十四曲面，所述第十三透镜包括第二十五曲面和第二十六曲面，所述第一至第二十六曲面沿所述入射光束的传输方向依次排布；
    所述第一至第二十六曲面的曲率半径依次为： 600mm ， -400mm ， 100mm ， 60mm ， 60mm ， 180mm ， 70mm ， 100mm ， -100mm ， 20mm ， -30mm ， -12mm ， -12mm ，∞， 40mm ， -200mm ， -32mm ， -100mm ， 50mm ， -70mm ， 15mm ， -28mm ， 150mm ， -65mm ， 20mm ， 144mm ，公差均为 5% 。
  3. 如权利要求 2 所述的变焦监控镜头，其特征在于，
    所述第一至第十三透镜的中心厚度依次为： 6mm ， 2mm ， 12mm ， 5mm ， 2mm ， 5mm ， 1mm ， 4mm ， 1mm ， 5mm ， 1mm ， 2mm ， 4mm ，公差均为 5% 。
  4. 如权利要求 3 所述的变焦监控镜头，其特征在于，
    所述第二曲面与第三曲面在光轴上的间距为 0.5mm ；
    所述第六曲面与第七曲面在光轴上的间距为 0.5mm ；
    所述第十曲面与第十一曲面在光轴上的间距为 5mm ；
    所述第十六曲面与第十七曲面在光轴上的间距为 3mm ；
    所述第十八曲面与第十九曲面在光轴上的间距为 0.5mm ；
    所述第二十曲面与第二十一曲面在光轴上的间距为 30mm ；
    所述第二十二曲面与第二十三曲面在光轴上的间距为 0.5mm ；
    所述第二十四曲面与第二十五曲面在光轴上的间距为 0.5mm ；
    各所述间距的公差均为 5% 。
  5. 如权利要求 1 至 4 任一项所述的变焦监控镜头，其特征在于，所述第一、第三、第四、第五、第十、第十二、第十三透镜的折射率与阿贝数之比均为 1.7/54 ；
    所述第二、第九、第十一透镜的折射率与阿贝数之比均为 1.8/25 ；
    所述第六透镜的折射率与阿贝数之比均为 1.7/30 ；
    所述第七、第八透镜的折射率与阿贝数之比均为 1.6/60 ；
    各所述折射率与阿贝数之比的公差均为 5% 。
  6. 一种监控设备，包括监控镜头及位于所述监控镜头的像方空间的成像装置，其特征在于，所述监控镜头采用权利要求 1 至 5 任一项所述的变焦监控镜头。
  7. 如权利要求 6 所述的监控设备，其特征在于，所述变焦监控镜头的成像波长为 450~820nm 。
  8. 如权利要求 6 或 7 所述的监控设备，其特征在于，所述成像装置为 CCD 摄像机。
  9. 如权利要求 8 所述的监控设备，其特征在于，所述 CCD 摄像机的感光面积为 1/2 ″。
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