低畸變高分辨率紅外微型鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正月牙透鏡A-1、負(fù)月牙透鏡A-2、負(fù)月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。該鏡頭結(jié)構(gòu)緊湊、體積小且重量輕，具有低畸變、大相對孔徑、高分辨率、寬光譜共焦等優(yōu)點(diǎn)，不僅能在白晝的光照環(huán)境下清晰成像，在夜間極低照度環(huán)境下通過紅外補(bǔ)光也能清晰成像，能適應(yīng)800萬像素高清晰度視頻攝像的要求。
【專利說明】低畸變高分辨率紅外微型鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種微型視頻攝像系統(tǒng)的攝像鏡頭裝置，特別是一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]小型電視監(jiān)控攝像機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用已有2(T30年的歷史了，有多種多樣規(guī)格型號的微型攝像鏡頭與其配套。它們的性能指標(biāo)良莠不齊，大多數(shù)屬于低檔產(chǎn)品，性能指標(biāo)低，只適配于2(T30萬像素的普通攝像機(jī)；適應(yīng)的光譜范圍窄，只能在480nnT700nm的白晝光線條件下使用；圖像畸變量大，圖像畸變與現(xiàn)實(shí)景象畫面差變大，真實(shí)性差。
[0003]科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、人們安全意識的逐漸提高，推動著安防市場的不斷進(jìn)步。現(xiàn)今隨著先進(jìn)的視頻壓縮編碼技術(shù)不斷成熟，基于IP的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娘w速發(fā)展以及數(shù)碼變焦技術(shù)的應(yīng)用，市場上已推出了一系列三百萬、五百萬像素的高清攝像機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了適應(yīng)微型攝像的高清晰度的發(fā)展，提升微型視頻攝像系統(tǒng)的圖像畫質(zhì)，提高畫面的真實(shí)性，擴(kuò)大微型攝像機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，克服微型攝像鏡頭現(xiàn)有技術(shù)性能指標(biāo)低這一缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正月牙透鏡A-1、負(fù)月牙透鏡A-2、負(fù)月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。
[0006]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是1.09mm。
[0007]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述前組A中的正月牙透鏡A-1和負(fù)月牙透鏡A-2之間的空氣間隔是0.105mm，所述負(fù)月牙透鏡A-2和負(fù)月牙透鏡A-3之間的空氣間隔是0.95mm,所述負(fù)月牙透鏡A-3和第一膠合組之間的空氣間隔是0.38mm。
[0008]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述后組B中的雙凸透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是0.1mm，所述第二膠合組和雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.3mm。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:(1)在光學(xué)設(shè)計時，對480nnT850nm的寬光譜范圍進(jìn)行像差校正和平衡，使鏡頭在寬光譜范圍都具有優(yōu)良的像質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了寬光譜共焦。這樣鏡頭不僅能在白晝的光照環(huán)境下清晰成像，在夜間極低照度環(huán)境下，通過紅外補(bǔ)光，也能清晰成像；(2)選用高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料，通過計算機(jī)光學(xué)輔助設(shè)計和優(yōu)化完善地校正了光學(xué)鏡頭的各種像差，使鏡頭的分辨率高、低畸變，能適應(yīng)800萬像素高清晰度視頻攝像的要求；(3)在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，既保證鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準(zhǔn)確，又使結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊小巧(整體尺寸①15mmX 17.42mm),能適用于結(jié)構(gòu)更加緊湊的場合，比如小型的球機(jī)等等，其適用面更廣。其中所有結(jié)構(gòu)零件采用數(shù)控精密加工工藝，滿足光學(xué)設(shè)計對空氣距離的嚴(yán)格要求，使鏡頭的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕。
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1_主鏡筒，2-壓圈，3-AB隔圈，4-EF隔圈，5-FG隔圈；A_前組，A-1-正月牙透鏡，A_2_負(fù)月牙透鏡，A_3_負(fù)月牙透鏡，A_4_雙凸透鏡，A_5_雙凹透鏡，B-后組，B-1-雙凸透鏡，B-2-雙凸透鏡，B-3-雙凹透鏡，B-4-雙凸透鏡，C-可變光闌，0-像面。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正月牙透鏡A-1、負(fù)月牙透鏡A-2、負(fù)月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。
[0015]在本實(shí)施例中，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是1.09mm ;所述前組A中的正月牙透鏡A-1和負(fù)月牙透鏡A-2之間的空氣間隔是0.105mm,所述負(fù)月牙透鏡A-2和負(fù)月牙透鏡A-3之間的空氣間隔是0.95mm，所述負(fù)月牙透鏡A-3和第一膠合組之間的空氣間隔是0.38mm ;所述后組B中的雙凸透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是0.1_，所述第二膠合組和雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.3_。為了提高光學(xué)性能，該鏡頭的所有鏡片均采用高折射、低色散的光學(xué)材料，例如H-FK61光學(xué)材料等。
[0016]在本實(shí)施例中，由上述鏡片組構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到了如下的光學(xué)指標(biāo):(I)焦距:f' =6.5mm ; (2)相對孔徑 F=2.0 ; (3)視場角:2w=53.5。(像方視場 2 n ' ^ 6mm) ； (4)畸變:< -3% ；(5)分辨率:可與800萬像素高分辨率CXD或CMOS攝像機(jī)適配適配；(6)光路總長ES 23.72mm，光學(xué)后截距I，≥6.36mm ; (7)適用譜線范圍:480nnT850nm。
[0017]如圖2所示，該鏡頭的前組A、可變光闌C以及后組B依次安裝在主鏡筒I內(nèi)，所述正月牙透鏡A-1由壓圈2壓住，限制產(chǎn)品內(nèi)部元件自由度，保證了鏡片裝配的固定性和穩(wěn)定性；所述正月牙透鏡A-1和負(fù)月牙透鏡A-2之間設(shè)置有AB隔圈3，保證了二者之間的空氣間隔及其光軸裝配；所述雙凹透鏡A-5和雙凸透鏡B-1之間設(shè)置有EF隔圈4，保證了二者之間的空氣間隔及其光軸裝配；所述雙凸透鏡B-1和雙凸透鏡B-2之間設(shè)置有FG隔圈5，保證了二者之間的空氣間隔及其光軸裝配。
[0018]在本實(shí)施例中，所述主鏡筒I保證鏡片空氣間隔的隔圈與鏡片接觸的平面要有精確的垂直度，進(jìn)而保證鏡片裝配的準(zhǔn)確性；對內(nèi)孔內(nèi)徑尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的尺寸控制，使其與鏡片配合緊密達(dá)到鏡片安裝要求的同軸度和鏡片光軸的一致性，且在主鏡筒I上有嚴(yán)格的尺寸及位置要求，外徑采用M12接口，滿足客戶使用攝像機(jī)的接口要求。該鏡頭結(jié)構(gòu)輕巧，滿足總體體積小的原則，且為了配合緊湊，可采用數(shù)控加工工藝，保證其精度的準(zhǔn)確性。
[0019]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正月牙透鏡A-1、負(fù)月牙透鏡A-2、負(fù)月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述前組A和后組B之間的空氣間隔是1.09mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述前組A中的正月牙透鏡A-1和負(fù)月牙透鏡A-2之間的空氣間隔是0.105mm，所述負(fù)月牙透鏡A-2和負(fù)月牙透鏡A-3之間的空氣間隔是0.95mm，所述負(fù)月牙透鏡A-3和第一膠合組之間的空氣間隔是0.38mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述后組B中的雙凸透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是0.1mm,所述第二膠合組和雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.3mm。
【文檔編號】G02B13/14GK203422522SQ201320498387
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】鄭勇強(qiáng), 林華, 林平, 肖維軍 申請人:福建福光數(shù)碼科技有限公司