專利名稱：變焦距針孔攝像鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦距針孔攝像鏡頭，應(yīng)用于家庭防盜、公安預(yù)審、獄政、醫(yī)用高壓氧倉(cāng)裝備等特殊環(huán)境下的視頻監(jiān)控?cái)z像。
背景技術(shù)：
“針孔”鏡頭的出現(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用已有幾十年的歷史了，至今大量使用的仍是如圖3 結(jié)構(gòu)的定焦距針孔鏡頭。它的光路由前組和一個(gè)中繼組構(gòu)成，是定焦距鏡頭。顯然，在同一物距時(shí)，鏡頭只有一種固定的倍率，給觀測(cè)和圖像處理帶來(lái)不便。如若要對(duì)不同遠(yuǎn)近的目標(biāo)、不同視野范圍的景物進(jìn)行觀測(cè)，則需更換不同焦距的鏡頭，給觀測(cè)、工程安裝帶來(lái)極大的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種變焦距針孔攝像鏡頭，有利于克服定焦距針孔攝像鏡頭的缺陷，提高鏡頭性能指標(biāo)，并給使用者帶來(lái)方便。本發(fā)明的特征在于一種變焦距針孔攝像鏡頭，其特征在于沿光線自左向右入射方向分別設(shè)置光焦度都是正的前組A、中繼I組B、中繼II組C ；所述前組A依次設(shè)有正月牙型透鏡A-I與負(fù)月牙型透鏡A-2密接的膠合組和正月牙型透鏡A-3 ；所述中繼I組依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、正月牙型透鏡B-2、平凸透鏡B-3和負(fù)月牙型透鏡B-4;所述中繼II組依次設(shè)有雙凸透鏡C-I、雙凸透鏡C-2、雙凸透鏡C-3和雙凸透鏡C-4。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
1.發(fā)明者通過(guò)合理分配前組A、中繼I組B、中繼II組C的焦距‘ A = 31.8應(yīng)，/' B = 23. 4 mm, / ‘ c = 13. 7 mm ；合理計(jì)算中繼I組B和中繼II組C的放大率范圍，使針孔鏡頭的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度既滿足特殊場(chǎng)合的使用要求，又簡(jiǎn)約緊湊。2.發(fā)明者在光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，采用二次成像方法，在前組A與中繼I組B之間有一中間像面，使中繼I組B中的B-2透鏡處于中間像面附近，起著場(chǎng)鏡的作用。在廣角端，原本很高的軸外光線經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡的“偏折”后，降低Γ角值，也即降低了場(chǎng)鏡后面鏡片的通光高， 從而使針孔鏡頭的整體勻稱，便于特殊環(huán)境下的工程安裝。3.發(fā)明者對(duì)前組A保持了面向入瞳的同心的光學(xué)設(shè)計(jì)，增大了鏡頭的視場(chǎng)角。在 A、B、C三個(gè)組元中，合理應(yīng)用高折射率、低色散以及低折射率、高色散玻璃材料的組合，校正了鏡頭的各種像差，提高了鏡頭的分辨率。4.發(fā)明者通過(guò)基于冪函數(shù)的復(fù)合凸輪曲線設(shè)計(jì)，使凸輪曲線顯得平穩(wěn)、準(zhǔn)確，壓力角均勻，在變焦過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、不卡滯，像面穩(wěn)定不漂移。凸輪的機(jī)加工采用精密加工設(shè)備，保證精度。5.鏡筒后部設(shè)計(jì)了拉花狀的手動(dòng)聚焦環(huán)，使用者根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的不同遠(yuǎn)近的目標(biāo)、不同視野范圍的景物，能夠方便聚焦。6.把鏡筒和外罩作為一體化設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)緊湊、美觀大方。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例光路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例鏡頭機(jī)構(gòu)示意圖。圖3為目前常用針孔鏡頭的光路結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖2中，1-鏡筒，2-手動(dòng)聚焦環(huán)，3-外罩，4-變焦電機(jī)。
具體實(shí)施例方式參考圖1和圖2，一種變焦距針孔攝像鏡頭，沿光線自左向右入射方向分別設(shè)置光焦度都是正的前組A、中繼I組B、中繼II組C ；所述前組A依次設(shè)有正月牙型透鏡A-I與負(fù)月牙型透鏡A-2密接的膠合組和正月牙型透鏡A-3 ；所述中繼I組依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、 正月牙型透鏡B-2、平凸透鏡B-3和負(fù)月牙型透鏡B-4 ；所述中繼II組依次設(shè)有雙凸透鏡 C-I、雙凸透鏡C-2、雙凸透鏡C-3和雙凸透鏡C-4。上述前組A與中繼I組B之間的空氣間隔為3.96 mm 22. 72 mm ；所述中繼I組 B與中繼II組C之間的空氣間隔為29. 53 mm 5. 36 mm ；所述中繼II組C與像面之間的空氣間隔是8. 19 mm 13. 6 mm。上述前組A中，膠合組與正月牙型透鏡A-3之間的空氣間隔為0. 32 mm ；所述中繼 I組B中，雙凸透鏡B-I與正月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔為23. 08 mm,正月牙型透鏡 B-2與平凸透鏡B-3之間的空氣間隔為21. 89 mm，平凸透鏡B-3與負(fù)月牙型透鏡B-4之間的空氣間隔為0. 11 mm;所述中繼II組C中，雙凸透鏡C-I與雙凸透鏡C-2之間的空氣間隔為0.12謹(jǐn)，雙凸透鏡C-2與雙凸透鏡C-3之間的空氣間隔為0.45謹(jǐn)，雙凸透鏡C-3與雙凸透鏡C-4之間的空氣間隔為1. 28 mm。本發(fā)明達(dá)到的光學(xué)指標(biāo)
1.焦距/‘ = 4 mm 12 mm連續(xù)可變；
2.相對(duì)孔徑-Dlf’ = 1/2. 5 1/7. 5 ；
3.視場(chǎng)角2ω彡28° 73.7° ；
4.光路總長(zhǎng)ΣΖ彡127mm。本發(fā)明結(jié)合上述光路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了如下的具體鏡頭機(jī)械機(jī)構(gòu) 鏡頭的整體結(jié)構(gòu)見圖2。鏡頭的前端設(shè)置較長(zhǎng)的鏡筒，同時(shí)鏡筒的前部設(shè)計(jì)成錐形，利于針孔鏡頭的隱蔽安裝。鏡筒后部設(shè)計(jì)了拉花狀的手動(dòng)聚焦環(huán)，使用者根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的不同遠(yuǎn)近的目標(biāo)、 不同視野范圍的景物，能夠方便聚焦。從鏡頭的整體考慮，把鏡筒和外罩作為一體化設(shè)計(jì)，變焦電機(jī)設(shè)置在塑料外罩內(nèi)部，使結(jié)構(gòu)緊湊、美觀大方。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種變焦距針孔攝像鏡頭，其特征在于沿光線自左向右入射方向分別設(shè)置光焦度都是正的前組A、中繼I組B、中繼II組C ；所述前組A依次設(shè)有正月牙型透鏡A-I與負(fù)月牙型透鏡A-2密接的膠合組和正月牙型透鏡A-3 ；所述中繼I組依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、正月牙型透鏡B-2、平凸透鏡B-3和負(fù)月牙型透鏡B-4 ；所述中繼II組依次設(shè)有雙凸透鏡C-1、雙凸透鏡C-2、雙凸透鏡C-3和雙凸透鏡C-4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦距針孔攝像鏡頭，其特征在于所述前組A與中繼I組B 之間的空氣間隔為3. 96 mm 22. 72 mm ；所述中繼I組B與中繼II組C之間的空氣間隔為 29. 53 mm 5. 36 mm ；所述中繼II組C與像面之間的空氣間隔是8. 19 mm 13. 6 mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變焦距針孔攝像鏡頭，其特征在于所述前組A中，膠合組與正月牙型透鏡A-3之間的空氣間隔為0. 32 mm ；所述中繼I組B中，雙凸透鏡B-I與正月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔為23. 08 mm,正月牙型透鏡B-2與平凸透鏡B-3之間的空氣間隔為21. 89 mm，平凸透鏡B-3與負(fù)月牙型透鏡B-4之間的空氣間隔為0. 11 mm ；所述中繼II組C中，雙凸透鏡C-I與雙凸透鏡C-2之間的空氣間隔為0. 12 mm，雙凸透鏡C-2與雙凸透鏡C-3之間的空氣間隔為0. 45 mm，雙凸透鏡C-3與雙凸透鏡C-4之間的空氣間隔為 1. 28 mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變焦距針孔攝像鏡頭，其特征在于沿光線自左向右入射方向分別設(shè)置光焦度都是正的前組A、中繼Ⅰ組B、中繼Ⅱ組C。所述前組A依次設(shè)有正月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2密接的膠合組和正月牙型透鏡A-3；所述中繼Ⅰ組依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、正月牙型透鏡B-2、平凸透鏡B-3和負(fù)月牙型透鏡B-4；所述中繼Ⅱ組依次設(shè)有雙凸透鏡C-1、雙凸透鏡C-2、雙凸透鏡C-3和雙凸透鏡C-4。本發(fā)明具有變焦功能，能適應(yīng)不同環(huán)境的需要，并且方便于安裝時(shí)的工程施工。
文檔編號(hào)G02B7/02GK102269862SQ20111023957
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月20日
發(fā)明者屈立輝, 張清蘇, 林小鐘, 黃友鏡 申請(qǐng)人:福建福光數(shù)碼科技有限公司