專利名稱：雙波段光學(xué)變焦鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于光機(jī)電一體化領(lǐng)域，涉及一種雙波段共焦的光學(xué)變焦鏡頭。

背景技術(shù)：
隨著安全防范意識和自動(dòng)化程度不斷提高，夜間的監(jiān)控越來越顯得重要。普通的監(jiān)控鏡頭主要是針對白天可見光條件設(shè)計(jì)的，人們只要在可見光條件下能夠看到監(jiān)視目標(biāo)就滿足要求了。然而，在很多監(jiān)控場合，要求夜晚時(shí)不能有可見燈光，一般只能配備人眼不可見的紅外光，這時(shí)由于普通鏡頭在設(shè)計(jì)上沒有考慮紅外光，沒有對紅外光的成像進(jìn)行優(yōu)化，由于紅外光與可見光的波長不同，他們所成像的像面位置會發(fā)生偏移，表現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是在紅外光條件下成像模糊、成像質(zhì)量差。這就要求系統(tǒng)中使用的鏡頭不僅要考慮可見光考慮紅外光，并對兩個(gè)波段的成像都進(jìn)行優(yōu)化。可見，設(shè)計(jì)出合適焦距段的雙波段共焦的光學(xué)變焦鏡頭是順應(yīng)了監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。


發(fā)明內(nèi)容
雙波段光學(xué)變焦鏡頭的目的是設(shè)計(jì)一種可見光成像與紅外光成像能夠共焦，并在兩個(gè)波段都對成像進(jìn)行優(yōu)化的光學(xué)變焦鏡頭。該鏡頭配合匹配的攝像機(jī)，可以在白天可見光條件下清晰地顯示監(jiān)控目標(biāo)，不需要另外調(diào)節(jié)鏡頭的聚焦，在夜晚使用紅外光照明的條件下，也能清晰地顯示監(jiān)控目標(biāo)，不會出現(xiàn)模糊現(xiàn)象。該鏡頭結(jié)構(gòu)緊湊，操作便捷，運(yùn)用前景廣。
根據(jù)附圖1，本發(fā)明專利的具有一個(gè)負(fù)光焦度的透鏡組Gn，光闌，和配置于負(fù)透鏡組Gn的像側(cè)的具有正光焦度的透鏡組Gp，利用負(fù)透鏡組Gn和正透鏡組Gp之間的空氣間隔變化來實(shí)現(xiàn)2.8-10mm的變焦。所述負(fù)透鏡組Gn裝在徑向設(shè)有三個(gè)導(dǎo)釘?shù)那敖M鏡筒(2)內(nèi)，正透鏡組Gp裝在徑向設(shè)有三個(gè)導(dǎo)釘?shù)暮蠼M鏡筒(15)內(nèi)，前組鏡筒(2)和后組鏡筒(15)裝在有螺旋形通槽的主筒(8)內(nèi)，前、后組鏡筒通過導(dǎo)釘主筒連接，使前、后組鏡筒能在主筒內(nèi)螺旋上下滑動(dòng)，通過分別調(diào)整前后組的各具有三個(gè)直槽的前調(diào)整凸輪(6)和后調(diào)整凸輪(9)，實(shí)現(xiàn)改變負(fù)透鏡組Gn和正透鏡組Gp之間的空氣間隔，從而達(dá)到變焦的目的。產(chǎn)品的主要光學(xué)指標(biāo)焦距f＝2.8-10mm，視場角2W＝110°-36°，相對孔徑F＝1.6。
按照上述方案制成的高分辨率鏡頭光學(xué)傳遞函數(shù)MTF值在60lp/mm時(shí)，中心達(dá)到0.65，邊緣達(dá)到0.5。



附圖1是鏡頭組件結(jié)構(gòu)圖 附圖2是焦距在2.8mm時(shí)的光學(xué)系統(tǒng)示意圖 附圖3是焦距在10mm時(shí)的光學(xué)系統(tǒng)示意圖
具體實(shí)施例方式 根據(jù)附圖1，本專利中的負(fù)透鏡組Gn具有按物體一側(cè)順序排列的第一透鏡為凸凹鏡片L1、第二透鏡為雙凹鏡片L2和單凸的第三透鏡L3。本專利中的正透鏡組Gp具有按物體一側(cè)順序排列的第四透鏡為雙凸鏡片L4，第五透鏡為凸凹鏡片L5，第六透鏡為凸凹鏡片L6，第七透鏡為凸凹鏡片L7，第八透鏡為雙凸鏡片L8，第九透鏡為雙凸鏡片L9，所述的第六透鏡L5和第七透鏡L6為膠合組件。
根據(jù)附圖2，本專利光學(xué)系統(tǒng)中的九個(gè)光學(xué)透鏡的焦距和折射率及其十八個(gè)面的曲率半徑分別滿足以下條件 -18＜f1＜-15 1.5＜n1＜1.6 25＜R1＜355＜R2＜8 35＜f2＜421.6＜h2＜1.8 -25＜R3＜-18 10＜R4＜20 20＜f3＜281.5＜n3＜1.7 10＜R5＜18R6＝∞ 光闌 -30＜f4＜-22 1.6＜n4＜1.8 10＜R7＜15-28＜R8＜-20 15＜f5＜221.5＜n5＜1.7 -16＜R9＜-10 -30＜R10＜-20 15＜f6＜201.5＜n6＜1.7 8＜R11＜1540＜R12＜60 -12＜f7＜-8 1.6＜n7＜1.8 40＜R12＜60 5＜R13＜10 10＜f8＜151.6＜n8＜1.8 15＜R14＜25 -30＜R15＜-20 -25＜f9＜-15 1.6＜n9＜1.8 15＜R16＜25 -80＜R17＜-60 從計(jì)算結(jié)果看按照上述方案制成的雙波段光學(xué)鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)可見光成像與紅外光成像共焦，并在兩個(gè)波段都對成像進(jìn)行優(yōu)化的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征在于具有一個(gè)負(fù)光焦度的透鏡組Gn，光闌，和配置于負(fù)透鏡組Gn的像側(cè)的正光焦度的透鏡組Gp，利用負(fù)透鏡組Gn和正透鏡組Gp之間的空氣間隔變化來實(shí)現(xiàn)2.8-10mm的變焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征在于所述負(fù)透鏡組Gn裝在徑向設(shè)有三個(gè)導(dǎo)釘?shù)那敖M鏡筒(2)內(nèi)，正透鏡組Gp裝在徑向設(shè)有三個(gè)導(dǎo)釘?shù)暮蠼M鏡筒(15)內(nèi)，前組鏡筒(2)和后組鏡筒(15)裝在有螺旋形通槽的主筒(8)內(nèi)，前、后組鏡筒通過導(dǎo)釘主筒連接，使前、后組鏡筒能在主筒內(nèi)螺旋上下滑動(dòng)，通過分別調(diào)整前后組的各具有三個(gè)直槽的前調(diào)整凸輪(6)和后調(diào)整凸輪(9)，實(shí)現(xiàn)改變負(fù)透鏡組Gn和正透鏡組Gp之間的空氣間隔進(jìn)行變焦。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征在于其光學(xué)系統(tǒng)的焦距f＝2.8-10mm，視場角2W＝110°-36°，相對孔徑F＝1.6，后截距大于6.79mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的雙波段共焦的光學(xué)變焦鏡頭，其特征在于所述的負(fù)透鏡組Gn具有按物體一側(cè)順序排列的第一透鏡為凸凹鏡片L1、第二透鏡為雙凹鏡片L2和單凸的第三透鏡L3。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征在于所述的正透鏡組Gp具有按物體一側(cè)順序排列的第四透鏡為雙凸鏡片L4，第五透鏡為凸凹鏡片L5，第六透鏡為凸凹鏡片L6，第七透鏡為凸凹鏡片L7，第八透鏡為雙凸鏡片L8，第九透鏡為雙凸鏡片L9，所述的第六透鏡L5和第七透鏡L6為膠合組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求書4和權(quán)利要求書5所述的透鏡組，其特征在于，光學(xué)系統(tǒng)中的九個(gè)光學(xué)透鏡的焦距和折射率及其十八個(gè)面的曲率半徑分別滿足以下條件
-18＜f1＜-151.5＜n1＜1.625＜R1＜355＜R2＜8
35＜f2＜42 1.6＜n2＜1.8-25＜R3＜-18 10＜R4＜20
20＜f3＜28 1.5＜n3＜1.710＜R5＜18 R6＝∞
光闌
-30＜f4＜-221.6＜n4＜1.810＜R7＜15 -28＜R8＜-20
15＜f5＜22 1.5＜n5＜1.7-16＜R9＜-10 -30＜R10＜-20
15＜f6＜20 1.5＜n6＜1.78＜R11＜15 40＜R12＜60
-12＜f7＜-8 1.6＜n7＜1.840＜R12＜605＜R13＜10
10＜f8＜15 1.6＜n8＜1.815＜R14＜25-30＜R15＜-20
-25＜f9＜-151.6＜n9＜1.815＜R16＜25-80＜R17＜-60
全文摘要
雙波段光學(xué)變焦鏡頭具有一個(gè)負(fù)光焦度的透鏡組Gn，光闌，和配置于負(fù)透鏡組Gn的像側(cè)的具有正光焦度的透鏡組Gp，利用負(fù)透鏡組Gn和正透鏡組Gp之間的空氣間隔變化來實(shí)現(xiàn)2.8-10mm的變焦。產(chǎn)品的主要光學(xué)指標(biāo)焦距f＝2.8-10mm，視場角2W＝110°-36°，相對孔徑F＝1.6。鏡頭光學(xué)傳遞函數(shù)MTF值在60lp/mm時(shí)，中心達(dá)到0.65，邊緣達(dá)到0.5。是一種可見光成像與紅外光成像能夠共焦，并在兩個(gè)波段都對成像進(jìn)行優(yōu)化的光學(xué)變焦鏡頭。該鏡頭配合匹配的攝像機(jī)，既可以在白天可見光條件下清晰地顯示監(jiān)控目標(biāo)，也可以在夜晚使用紅外光照明的條件下清晰地顯示監(jiān)控目標(biāo)。
文檔編號G02B7/04GK101609206SQ200910112238
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者陳金發(fā), 鄭志明 申請人:福州開發(fā)區(qū)鴻發(fā)光電子技術(shù)有限公司