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：
本實用新型屬于光機電一體化領(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，要求夜晚時不能有可見燈光， 一般只能配備人眼不 可見的紅外光，這時由于普通鏡頭在設(shè)計上沒有考慮紅外光，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，并對兩個波段的成像都進(jìn)行優(yōu)化?？梢姡O(shè)計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)計一種可見光成像與紅外光成像能夠共焦，并在 兩個波段都對成像進(jìn)行優(yōu)化的光學(xué)變焦鏡頭。該鏡頭配合匹配的攝像機，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，運用前景 廣。 根據(jù)附圖l，本實用新型的具有一個負(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，通過分別調(diào)整前后組的各具有三個直槽的前調(diào)整凸輪(6)和后調(diào)整凸 輪(9)，實現(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601p/mm時，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時的光學(xué)系統(tǒng)示意圖 附圖3是焦距在10mm時的光學(xué)系統(tǒng)示意圖
具體實施方式根據(jù)附圖l，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Ll、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)中的九個光學(xué)透鏡的焦距和折射率及其十八個面的 曲率半徑分別滿足以下條件-18 < f 1 < -151.5<nl<1.625 < Rl < 355 < R2 < 835 < f2 < 421.6<n2<1.8-25 < R3 < -1810 < R4 < 2020 < f3 < 281.5<n3<1.710 < R5 < 18R6光闌-30 < f4 < -221.6<n4<1.810 < R7 < 15-28 < R8 < -2015 < f5 < 221.5<n5<1.7-16 < R9 < -10-30 < R10 < -2015 < f6 < 201.5<n6<1.78 < Rll < 1540 < R12 < 60-12 < f 7 < -81.6<n7<1.840 < R12 < 605 < R13 < 1010 < f8 < 151.6<n8<1.815 < R14 < 25-30 < R15 < -20-25 < f9 < -151.6<n9<1.815 < R16 < 25-80 < R17 < -60 從計算結(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，并在兩個波段都對成像進(jìn)行優(yōu)化的特點。
權(quán)利要求雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征是具有一個負(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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征是所述負(fù)透鏡組Gn裝在徑向 設(shè)有三個導(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。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征是其光學(xué)系統(tǒng)的焦距f = 2. 8-10mm，視場角2W = 110° -36° ，相對孔徑F = 1. 6。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的雙波段共焦的光學(xué)變焦鏡頭，其特征是所述的負(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Ll、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l所述的雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征是所述的正透鏡組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或權(quán)利要求書5所述的雙波段光學(xué)變焦鏡頭，其特征是光學(xué)系統(tǒng) 中的九個光學(xué)透鏡的焦距和折射率及其十<formula>formula see original document page 2</formula>面的曲率半徑分別滿足以下條件 <formula>formula see original document page 2</formula>
專利摘要雙波段光學(xué)變焦鏡頭具有一個負(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，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，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G02B15/177GK201532489SQ20092013955
公開日2010年7月21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)明者鄭志明, 陳金發(fā) 申請人:福州開發(fā)區(qū)鴻發(fā)光電子技術(shù)有限公司