高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其機(jī)械結(jié)構(gòu)中設(shè)有兩個(gè)分別進(jìn)行電動(dòng)變焦、聚焦的步進(jìn)電機(jī)，其光學(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)有負(fù)月牙型透鏡A-1以及由雙凹透鏡A-2和雙凸透鏡A-3密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、負(fù)月牙型透鏡B-2、由負(fù)月牙型透鏡B-3和雙凸透鏡B-4密接的第二膠合組、負(fù)月牙型透鏡B-5以及由雙凸透鏡B-6和負(fù)月牙型透鏡B-7密接的第三膠合組。該鏡頭合理分配了前組A和后組B的光焦度，提高鏡頭良率、后焦一致性，真正實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)高清鏡頭的電動(dòng)變焦、聚焦。
【專利說(shuō)明】高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種視頻技術(shù)的光學(xué)攝像裝置，特別是一種高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、人們安全意識(shí)的逐漸提高，監(jiān)控意識(shí)也隨之提高。而鏡頭的作為監(jiān)控行業(yè)的最前端產(chǎn)品，要求也隨之提高。目前，在監(jiān)控行業(yè)中，常規(guī)板機(jī)鏡頭是通過(guò)鏡頭手動(dòng)變焦、聚焦，達(dá)到客戶理想的視場(chǎng)后，鎖緊釘鎖緊，變焦鏡頭最終也只是實(shí)現(xiàn)定焦鏡頭的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三 百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)中設(shè)有兩個(gè)分別進(jìn)行電動(dòng)變焦、聚焦的步進(jìn)電機(jī)，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)有負(fù)月牙型透鏡A-1以及由雙凹透鏡A-2和雙凸透鏡A-3密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、負(fù)月牙型透鏡B-2、由負(fù)月牙型透鏡B-3和雙凸透鏡B-4密接的第二膠合組、負(fù)月牙型透鏡B-5以及由雙凸透鏡B-6和負(fù)月牙型透鏡B-7密接的第三膠合組。
[0005]進(jìn)一步的，所述前組A中的負(fù)月牙型透鏡A-1和第一膠合組之間的空氣間隔是
5.867~5.870mmo
[0006]進(jìn)一步的，所述前組A中的第一膠合組和可變光闌C之間的空氣間隔是10.957~197mm，所述可變光闌C和后組B中的雙凸透鏡B-1之間的空氣間隔是7.279^0.653mm。
[0007]進(jìn)一步的，所述后組B中的雙凸透鏡B-1和負(fù)月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔是1.517~1.52mm，所述負(fù)月牙型透鏡B-2和第二膠合組之間的空氣間隔是0.9^0.92mm，所述第二膠合組和負(fù)月牙型透鏡B-5之間的空氣間隔是0.9^0.92mm，所述負(fù)月牙型透鏡B-5和第三膠合組之間的空氣間隔是1.37^1.372mm。
[0008]進(jìn)一步的，所述前組A固定安裝在前組鏡座內(nèi)，所述后組B固定安裝在后組鏡座內(nèi)，所述前組鏡座和后組鏡座分別活動(dòng)安裝在箱體的前后兩端內(nèi)，所述箱體內(nèi)設(shè)置有集成多個(gè)電機(jī)和電路板塊的FPC軟板，所述電機(jī)包含調(diào)節(jié)紅外濾光片切換的第一電機(jī)、調(diào)節(jié)光圈的第二電機(jī)以及兩個(gè)分別帶動(dòng)前組鏡座和后組鏡座的馬達(dá)，其中第一馬達(dá)帶動(dòng)FPC軟板上的第一螺桿旋轉(zhuǎn)，所述第一螺桿帶動(dòng)裝配在前組鏡座上的前撥桿進(jìn)而保證前組鏡座的移動(dòng)，其中第二馬達(dá)帶動(dòng)FPC軟板上的第二螺桿旋轉(zhuǎn)，所述第二螺桿帶動(dòng)裝配在后組鏡座上的后撥桿進(jìn)而保證后組鏡座的移動(dòng)。[0009]進(jìn)一步的，所述箱體內(nèi)還設(shè)置有第一導(dǎo)桿和第二導(dǎo)桿，所述第一導(dǎo)桿支撐前組鏡座移動(dòng)時(shí)的行程路線，所述第二導(dǎo)桿支撐后組鏡座移動(dòng)時(shí)的行程路線。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
(O該鏡頭在反遠(yuǎn)距型的光學(xué)結(jié)構(gòu)中，合理分配了前組A和后組B的光焦度；在后組B中，把三片式結(jié)構(gòu)的第三組鏡片改為雙膠合透鏡組，以分擔(dān)后組B的光焦度，使鏡頭達(dá)到大相對(duì)孔徑、廣角、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短的性能指標(biāo)，有利于鏡頭的象差校正，尤其是寬光譜色差的校正。[0011](2)該鏡頭在機(jī)械設(shè)計(jì)上可使用增強(qiáng)塑料，具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣，電氣特性優(yōu)，容易被塑制成，且鏡頭批量生產(chǎn)的一致性好、良率高、后焦一致性好。
[0012](3)該鏡頭可使用電路板塊的PI定位，避免了齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，一直撞壁而損傷，有效地保證了齒輪的壽命及精度，延長(zhǎng)了鏡頭的使用壽命。
[0013](4)該鏡頭使用兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別進(jìn)行電動(dòng)變焦、聚焦，光學(xué)和機(jī)械的配合真正實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)高清鏡頭的電動(dòng)變焦、聚焦；可使用霍爾元件，精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到精確控制光圈的大小。
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)半剖視圖。
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)立體圖。
[0018]圖中:1-前組鏡座，2-后組鏡座，3-箱體，4-FPC軟板，5-第一電機(jī)，6-第二電機(jī)，7-第一馬達(dá)，8-第一螺桿,9-前撥桿，10-第二馬達(dá)，11-第一導(dǎo)桿，12-第二導(dǎo)桿，13-箱蓋，14-電路板塊；A_如組，A-1-負(fù)月牙型透鏡，A_2_雙凹透鏡，A_3_雙凸透鏡，B-后組，B-1-雙凸透鏡，B-2-負(fù)月牙型透鏡，B-3-負(fù)月牙型透鏡，B-4-雙凸透鏡，B-5-負(fù)月牙型透鏡，B-6-雙凸透鏡，B-7-負(fù)月牙型透鏡，C-可變光闌。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，一種高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)中設(shè)有兩個(gè)分別進(jìn)行電動(dòng)變焦、聚焦的步進(jìn)電機(jī)，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)有負(fù)月牙型透鏡A-1以及由雙凹透鏡A-2和雙凸透鏡A-3密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、負(fù)月牙型透鏡B-2、由負(fù)月牙型透鏡B-3和雙凸透鏡B-4密接的第二膠合組、負(fù)月牙型透鏡B-5以及由雙凸透鏡B-6和負(fù)月牙型透鏡B-7密接的第三膠合組。
[0020]在本實(shí)施例中，所述前組A中的負(fù)月牙型透鏡A-1和第一膠合組之間的空氣間隔是5.867^5.870mm ;所述前組A中的第一膠合組和可變光闌C之間的空氣間隔是10.957~197mm，所述可變光闌C和后組B中的雙凸透鏡B-1之間的空氣間隔是7.279^0.653mm ；所述后組B中的雙凸透鏡B-1和負(fù)月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔是1.517~1.52mm，所述負(fù)月牙型透鏡B-2和第二膠合組之間的空氣間隔是0.9^0.92mm，所述第二膠合組和負(fù)月牙型透鏡B-5之間的空氣間隔是0.9^0.92mm，所述負(fù)月牙型透鏡B-5和第三膠合組之間的空氣間隔是1.37^1.372mm。
[0021]本發(fā)明由上述鏡片組構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到了如下的光學(xué)指標(biāo):(1)焦距:?' =3.0 ~10.5mm ;(2)相對(duì)孔徑 D/F=l/1.4 ;(3)視場(chǎng)角:2w=132° ~35.5° (有效成像面n'≥Φ6.72mm) ； (4)分辨率:與300萬(wàn)像素的高清晰度攝像機(jī)適配；(5)光路總長(zhǎng)EL^ 50mm ; (6)適用譜線范圍:480nnT850nm。
[0022]由于該鏡頭的分辨率很高，且邊緣視場(chǎng)與中心市場(chǎng)的分辨率不允許有很大的區(qū)另IJ，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要確保系統(tǒng)各組元的同心度及調(diào)焦等動(dòng)作的精確、平穩(wěn)和手感好。
[0023]如圖2~3所示，所述前組A固定安裝在前組鏡座I內(nèi)，所述后組B固定安裝在后組鏡座2內(nèi)，所述前組鏡座I和后組鏡座2分別活動(dòng)安裝在箱體3的前后兩端內(nèi)；所述箱體3內(nèi)設(shè)置有集成多個(gè)電機(jī)和電路板塊14的FPC軟板4，所述電機(jī)包含調(diào)節(jié)紅外濾光片切換的第一電機(jī)5、調(diào)節(jié)光圈的第二電機(jī)6以及兩個(gè)分別帶動(dòng)前組鏡座I和后組鏡座2的馬達(dá)，其中第一馬達(dá)7帶動(dòng)FPC軟板4上的第一螺桿8旋轉(zhuǎn)，所述第一螺桿8帶動(dòng)裝配在前組鏡座I上的前撥桿9進(jìn)而保證前組鏡座I的移動(dòng)，第二馬達(dá)10帶動(dòng)FPC軟板4上的第二螺桿旋轉(zhuǎn)，所述第二螺桿帶動(dòng)裝配在后組鏡座2上的后撥桿進(jìn)而保證后組鏡座2的移動(dòng)。[0024]在本實(shí)施例中，所述箱體3內(nèi)還設(shè)置有第一導(dǎo)桿11和第二導(dǎo)桿12，所述第一導(dǎo)桿11支撐前組鏡座I移動(dòng)時(shí)的行程路線，所述第二導(dǎo)桿12支撐后組鏡座2移動(dòng)時(shí)的行程路線。所述箱體3后端通過(guò)若干個(gè)定位孔與箱蓋13進(jìn)行精密配合，并用自攻釘鎖緊。兩根導(dǎo)桿通過(guò)箱體3與箱蓋13的緊密配合，保證了自身的垂直度。所述箱蓋13上設(shè)計(jì)有多處螺釘孔和合理的讓位面，以便產(chǎn)品和攝像機(jī)的配合。
[0025]制作時(shí):利用FPC部品的柔軟性，將FPC部品包覆在箱體3上，減少了產(chǎn)品的空間；并通過(guò)若干自攻釘，將其固定住，保證整個(gè)產(chǎn)品的體積小、外觀簡(jiǎn)潔美觀等特性。兩個(gè)馬達(dá)與相應(yīng)的螺桿合為一體，工作時(shí)，兩根螺桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別調(diào)動(dòng)前、后組鏡座2移動(dòng)，并通過(guò)電路板塊14的PI定位達(dá)到精密控制前、后組鏡座2的移動(dòng)量，每步的精密度可達(dá)7 μ m。所述箱體3、箱蓋13、前組鏡座1、后組鏡座2等采用高精度模具成型，保證產(chǎn)品的一致性和精密性。同時(shí)，為了減小FPC部品的體積，前、后組鏡座2移動(dòng)的限位應(yīng)錯(cuò)開位置，保證在有限的空間內(nèi)完成設(shè)計(jì)。
[0026]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】
1.一種高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)中設(shè)有兩個(gè)分別進(jìn)行電動(dòng)變焦、聚焦的步進(jìn)電機(jī)，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)有負(fù)月牙型透鏡A-1以及由雙凹透鏡A-2和雙凸透鏡A-3密接的第一膠合組，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、負(fù)月牙型透鏡B-2、由負(fù)月牙型透鏡B-3和雙凸透鏡B-4密接的第二膠合組、負(fù)月牙型透鏡B-5以及由雙凸透鏡B-6和負(fù)月牙型透鏡B-7密接的第三膠合組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述前組A中的負(fù)月牙型透鏡A-1和第一膠合組之間的空氣間隔是5.867~5.870mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述前組A中的第一膠合組和可變光闌C之間的空氣間隔是10.957~197mm，所述可變光闌C和后組B中的雙凸透鏡B-1之間的空氣間隔是7.279~0.653mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述后組B中的雙凸透鏡B-1和負(fù)月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔是1.517~1.52_，所述負(fù)月牙型透鏡B-2和第二膠合組之間的空氣間隔是0.9~0.92mm，所述第二膠合組和負(fù)月牙型透鏡B-5之間的空氣間隔是0.9^0.92mm，所述負(fù)月牙型透鏡B-5和第三膠合組之間的空氣間隔是1.37~1.372mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述前組A固定安裝在前組鏡座內(nèi)，所述后組B固定安裝在后組鏡座內(nèi)，所述前組鏡座和后組鏡座分別活動(dòng)安裝在箱體的前后兩端內(nèi)，所述箱體內(nèi)設(shè)置有集成多個(gè)電機(jī)和電路板塊的FPC軟板，所述電機(jī)包含調(diào)節(jié)紅外濾光片切換的第一電機(jī)、調(diào)節(jié)光圈的第二電機(jī)以及兩個(gè)分別帶動(dòng)前組鏡座和后組鏡座的馬達(dá)，其中第一馬達(dá)帶動(dòng)FPC軟板上的第一螺桿旋轉(zhuǎn)，所述第一螺桿帶動(dòng)裝配在前組鏡座上的前撥桿進(jìn)而保證前組鏡座的移動(dòng)，其中第二馬達(dá)帶動(dòng)FPC軟板上的第二螺桿旋轉(zhuǎn)，所述第二螺桿帶動(dòng)裝配在后組鏡座上的后撥桿進(jìn)而保證后組鏡座的移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度電動(dòng)變焦電動(dòng)聚焦三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述箱體內(nèi)還設(shè)置有第一導(dǎo)桿和第二導(dǎo)桿，所述第一導(dǎo)桿支撐前組鏡座移動(dòng)時(shí)的行程路線，所述第二導(dǎo)桿支撐后組鏡座移動(dòng)時(shí)的行程路線。
【文檔編號(hào)】G02B7/10GK103926682SQ201410137596
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】唐禮量, 肖維軍, 耿永飛, 江偉 申請(qǐng)人:福建福光數(shù)碼科技有限公司