經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，沿光線入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正月牙型透鏡A-1和負(fù)月牙型透鏡A-2，所述前組A的焦距fA=-21.996mm；所述后組B依次設(shè)有由雙凹透鏡B-1與雙凸透鏡B-2密接的膠合組以及雙凸透鏡B-3，所述后組B的焦距fB=6.792mm。該鏡頭在保證性能的情況下減少了鏡片總數(shù)，除了具有8mm定焦鏡頭的高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦、低畸變、短近攝距等優(yōu)點外，還更加經(jīng)濟(jì)，一般用于道路、倉庫、地下停車場、酒吧、管道、走廊、園區(qū)等光線較暗或無光照環(huán)境且要求高清畫質(zhì)的場所，是微型監(jiān)控攝像系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。
【專利說明】經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)的攝像鏡頭裝置，特別是一種經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用 定焦鏡頭。

【背景技術(shù)】
[0002] 市場上早有各種各樣的定焦鏡頭應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，小型電視監(jiān)控攝像機(jī)的出現(xiàn) 和應(yīng)用也已有20?30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，雖然有些能達(dá)到高清的要求，但 是在監(jiān)控小空間時高清晰廣角中有許多缺陷，在同時滿足有高分辨率、大相對孔徑、日夜共 焦、低畸變等優(yōu)點時，往往需要更高成本；而且適應(yīng)的光譜范圍較窄，只能在480nm?700nm 的白晝光線條件下使用；圖像畸變量大，圖像畸變與現(xiàn)實景象畫面差變大，真實性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有定焦鏡頭成本高的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)型高分辨 率日夜兩用定焦鏡頭，在具備8mm定焦鏡頭的高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦、低畸變等 優(yōu)點的同時，通過改變光學(xué)結(jié)構(gòu)，減少了光學(xué)結(jié)構(gòu)中鏡片數(shù)量，即在保證高性能的前提下降 低成本。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡 頭，沿光線入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A依次 設(shè)有正月牙型透鏡A-1和負(fù)月牙型透鏡A-2,所述前組A的焦距f A=-21. 996mm ;所述后組B 依次設(shè)有由雙凹透鏡B-1與雙凸透鏡B-2密接的膠合組以及雙凸透鏡B-3,所述后組B的焦 距 fB=6. 792mm。
[0005] 進(jìn)一步的，所述前組A與后組B之間的空氣間隔是6. 27mm。
[0006] 進(jìn)一步的，所述前組A中的正月牙型透鏡A-ι與負(fù)月牙型透鏡A-2之間的空氣間 隔是 〇. 1 3mmη
[0007] 進(jìn)一步的，所述后組Β中的膠合組與雙凸透鏡Β-3之間的空氣間隔是0. 08mm。
[0008] 進(jìn)一步的，所述后組B和前組A依次安裝在主鏡筒，所述雙凸透鏡B-3由主鏡筒后 端內(nèi)的凸緣定位，所述膠合組的雙凸透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間設(shè)置有第一隔圈，所述負(fù) 月牙型透鏡A-2與膠合組的雙凹透鏡B-1之間設(shè)置有第二隔圈，所述正月牙型透鏡A-1由 前壓圈緊固。
[0009] 進(jìn)一步的，所述第一隔圈和第二隔圈均采用階梯式隔圈，所述第二隔圈內(nèi)還設(shè)有 消光紋。
[0010] 進(jìn)一步的，所述前壓圈的內(nèi)螺紋與主鏡筒周側(cè)的外螺紋相配合。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點： (1)采用正負(fù)光焦度分離的反遠(yuǎn)距型結(jié)構(gòu)，前組A的焦距fA=-21. 996mm，后組B的焦距 fB=6. 792mm，兩組元組合后，使得鏡頭的后主角前移，鏡頭的后截距1' 3 1.2 f'。
[0012] (2)前組A的兩片月牙型透鏡都選用高折射率的玻璃，承擔(dān)了很大的光焦度，使得 廣角的斜光線，經(jīng)過前組后，快速"收斂"，與光軸的傾斜夾角減小，經(jīng)后組B折射后，主光線 與光軸的夾角減小，使得鏡頭實現(xiàn)了優(yōu)良的像差校正，且使像面的照度均勻。
[0013] (3)在鏡頭的光欄后面放置由雙凹透鏡B-ι與雙凸透鏡B-2密接的膠合組，有效地 利用它來校正鏡頭的像差，使得鏡頭的分辨率高達(dá)300萬像素。
[0014] (4)該鏡頭除了具有傳統(tǒng)8mm定焦鏡頭的高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦、低畸 變、短近攝距等優(yōu)點外，還是一款更加經(jīng)濟(jì)的鏡頭。傳統(tǒng)定焦鏡頭在同時滿足這些功能時往 往需要較高成本，該鏡頭在保證性能的情況下減少了鏡片總數(shù)。一般用于道路、倉庫、地下 停車場、酒吧、管道、走廊、園區(qū)等光線較暗或無光照環(huán)境且要求高清畫質(zhì)的場所，是微型監(jiān) 控攝像系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實施例的光學(xué)系統(tǒng)圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明實施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖中：1_主鏡筒，2-第一隔圈，3-第二隔圈，4-前壓圈；A-前組A，A-1-正月牙型透 鏡A-l，A-2-負(fù)月牙型透鏡A-2, B-后組B，B-1-雙凹透鏡B-l，B-2-雙凸透鏡B-2, B-3-雙 凸透鏡B-3, C-光欄。

【具體實施方式】
[0019] 如圖1所示，一種經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，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和光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正月牙型透鏡 A-1和負(fù)月牙型透鏡A-2,所述前組A的焦距fA=-21. 996mm ;所述后組B依次設(shè)有由雙凹透 鏡B-1與雙凸透鏡B-2密接的膠合組以及雙凸透鏡B-3,所述后組B的焦距fB=6. 792mm。
[0020] 在本實施例中，所述前組A與后組B之間的空氣間隔是6. 27mm，所述前組A中的正 月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2之間的空氣間隔是0. 13mm，所述后組B中的膠合組與 雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔是0· 08mm。
[0021] 在本實施例中，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)：（1)焦距： Γ =8_;(2)相對孔徑F=2.0;(3)視場角：2w彡40。；（4)分辨率：可與300萬像素高分 辨率C⑶或CMOS攝像機(jī)適配；（5)光路總長Σ彡23. 09_，光學(xué)后截距Γ彡9. 27mm; (6) 適用譜線范圍：480nm?850nm。
[0022] 本發(fā)明在光學(xué)設(shè)計時，對485?850nm的寬光譜范圍進(jìn)行像差校正和平衡，使得 鏡頭在寬光譜范圍都具有優(yōu)良的像質(zhì)，實現(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。本發(fā)明可選用高 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，校正了光學(xué)鏡頭的各種像 差，使得鏡頭具有高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦、低畸變等優(yōu)點。
[0023] 如圖2所示，所述后組B和前組A依次安裝在主鏡筒1，所述雙凸透鏡B-3由主鏡 筒1后端內(nèi)的凸緣定位，所述膠合組的雙凸透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間設(shè)置有第一隔圈 2,所述負(fù)月牙型透鏡A-2與膠合組的雙凹透鏡B-1之間設(shè)置有第二隔圈3,所述正月牙型透 鏡A-1由前壓圈4緊固。
[0024] 在本實施例中，所述主鏡筒1是由先進(jìn)精密機(jī)床加工而成，對孔內(nèi)徑尺寸進(jìn)行了 嚴(yán)格的尺寸管控，使其與鏡片配合緊密度達(dá)到鏡片安裝要求的同軸度和所有鏡片光軸的一 致性，在主鏡筒1上有嚴(yán)格的尺寸及位置要求，且外徑使用M12X0. 5螺牙。本發(fā)明針對正 月牙型透鏡A-1的外形與有效光路設(shè)計了前壓圈4,并采用螺紋的形式固定整組鏡片，即前 壓圈4的內(nèi)螺紋與主鏡筒1周側(cè)的外螺紋相配合，保證了整組鏡片裝配位置的固定與穩(wěn)定。
[0025] 在本實施例中，所述第一隔圈2和第二隔圈3均由先進(jìn)精密機(jī)床加工而成，確保 了鏡片之間的空氣間隔以及與鏡片接觸的平面有足夠精確的垂直度來保證鏡片裝配的準(zhǔn) 確性，所述第一隔圈2和第二隔圈3均采用階梯式隔圈，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述第二隔圈 3內(nèi)孔還設(shè)有消光紋以更好地消除雜散光和光暈，保證了鏡片之間的通光、空氣距離以及光 軸裝配。
[0026] 本發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，既保證了鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準(zhǔn)確，又使結(jié)構(gòu) 緊湊小巧(整體尺寸Φ 14mm X 15. 4mm)。
[0027] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請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. 一種經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，其特征在于：沿光線入射方向依次設(shè)有光 焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正月牙型透鏡A-ι和負(fù)月牙 型透鏡A-2,所述前組A的焦距f A=-21. 996mm ;所述后組B依次設(shè)有由雙凹透鏡B-1與雙凸 透鏡B-2密接的膠合組以及雙凸透鏡B-3,所述后組B的焦距fB=6. 792mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，其特征在于：所述前組A 與后組B之間的空氣間隔是6. 27mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，其特征在于：所述 前組A中的正月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2之間的空氣間隔是0. 13mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，其特征在于：所述 后組B中的膠合組與雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔是0. 08_。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，其特征在于：所述后組 B和前組A依次安裝在主鏡筒，所述雙凸透鏡B-3由主鏡筒后端內(nèi)的凸緣定位，所述膠合組 的雙凸透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間設(shè)置有第一隔圈，所述負(fù)月牙型透鏡A-2與膠合組的 雙凹透鏡B-1之間設(shè)置有第二隔圈，所述正月牙型透鏡A-1由前壓圈緊固。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，其特征在于：所述第一 隔圈和第二隔圈均采用階梯式隔圈，所述第二隔圈內(nèi)還設(shè)有消光紋。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的經(jīng)濟(jì)型高分辨率日夜兩用定焦鏡頭，其特征在于：所述前壓 圈的內(nèi)螺紋與主鏡筒周側(cè)的外螺紋相配合。
【文檔編號】G02B13/04GK104155741SQ201410414144
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】楊樟洪, 屈立輝, 陳華萍, 夏蘇曉 申請人:福建福光數(shù)碼科技有限公司