一種紅外變焦鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種紅外變焦鏡頭，從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸依次配置前固定鏡組、聚焦鏡組、光闌、后固定鏡組、變倍鏡組和光電傳感器，所述的聚焦鏡組設(shè)置在所述的固定鏡組和光闌之間，沿光軸在所述的固定鏡組和光闌之間運(yùn)動(dòng)；所述的變倍鏡組設(shè)置在所述的后固定鏡組和光電傳感器之間，沿光軸在所述的后固定鏡組和光電傳感器之間運(yùn)動(dòng)；本實(shí)用新型中，通過(guò)聚焦鏡組沿光軸在所述的固定鏡組和光闌之間運(yùn)動(dòng)和變倍鏡組沿光軸在后固定鏡組和光電傳感器之間運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)變焦。
【專利說(shuō)明】一種紅外變焦鏡頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及照相機(jī)、攝像機(jī)等的鏡頭領(lǐng)域，特別涉及一種8-80_紅外線變焦鏡頭。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著安防監(jiān)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用和智能交通，平安城市的創(chuàng)建。鏡頭成像和功能的要求越來(lái)越高。這對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了新的要求。人們對(duì)鏡頭的光譜范圍、變焦范圍和分辨率要求也越來(lái)越高，目前的鏡頭不能滿足需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前變焦鏡頭變焦范圍和光譜比較窄，成像靶面較小不能滿足消費(fèi)者對(duì)大變焦鏡頭的要求，提供一種8-80_紅外變焦鏡頭。
[0004]本實(shí)用新型采用兩個(gè)固定鏡組和兩個(gè)沿光軸方向運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏡組，通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)鏡組的位置可以實(shí)現(xiàn)焦距的變化。
[0005]具體的技術(shù)方案是:一種8_80mm變焦鏡頭，從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸依次配置前固定鏡組、聚焦鏡組、光闌、后固定鏡組、變倍鏡組和光電傳感器，
[0006]所述的聚焦鏡組設(shè)置在所述的固定鏡組和光闌之間，沿光軸在所述的固定鏡組和光闌之間運(yùn)動(dòng)；
[0007]所述的變倍鏡組設(shè)置在所述的后固定鏡組和光電傳感器之間，沿光軸在所述的后固定鏡組和光電傳感器之間運(yùn)動(dòng)；
[0008]在最短焦距狀態(tài)下，前固定鏡組與聚焦鏡組之間的距離SI為9.5mm，聚焦鏡組與后固定鏡組之間的距離S2為50.78mm，后固定鏡組與變倍鏡組之間的距離S3為13.82mm ；
[0009]在最長(zhǎng)焦距狀態(tài)下，前固定鏡組與聚焦鏡組之間的距離SI為47.5mm,聚焦鏡組與后固定鏡組之間的距離S2為14.5643mm，后固定鏡組與變倍鏡組之間的距離S3為
11.9869mm。
[0010]本實(shí)用新型中，通過(guò)聚焦鏡組沿光軸在所述的固定鏡組和光闌之間運(yùn)動(dòng)和變倍鏡組沿光軸在后固定鏡組和光電傳感器之間運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)變焦。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)選方案是:所述的前固定鏡組包括從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸依次配置的雙膠合透鏡LI和單凸透鏡L2 ;其中，雙膠合透鏡LI的第二片鏡和單凸透鏡L2為低色散玻璃。其中，凸凹負(fù)透鏡L3為高折射率的鑭火石玻璃，雙凹負(fù)透鏡L4為高折射率的鑭冕玻璃，凸平正透鏡L5為高折射率的重火石玻璃。前固定鏡組總光焦度為0.0155，其中，雙膠合透鏡LI的光焦度為0.00482，單凸透鏡L2的光焦度為0.1124。所述的聚焦鏡組可沿光軸方向在前固定鏡組與光闌之間移動(dòng)，包括從前固定鏡組向光闌方向沿光軸依次配置的凸凹負(fù)透鏡L3，雙凹負(fù)透鏡L4，凸平正透鏡L5 ;總光焦度為-0.0764，其中，凸凹負(fù)透鏡L3的光焦度為-0.0445，雙凹負(fù)透鏡L4的光焦度為-0.0738，凸平正透鏡L5的光焦度為0.0418。
[0012]所述的后固定鏡組為雙膠合透鏡L6 ;所述的變倍鏡組可沿光軸方向在后固定鏡組與光電傳感器之間移動(dòng)，包括從后固定鏡組到光電傳感器方向沿光軸依次配置的雙凸透鏡L7，雙膠合透鏡L8，雙凸透鏡L9，凹凸透鏡L10。其中，所述的后固定鏡組的膠合透鏡L6由雙凸透鏡在前和凹凸透鏡在后構(gòu)成，在前的雙凸透鏡為低色散玻璃，在后的凹凸透鏡為重鑭火石玻璃；所述的變倍鏡組中，雙凸透鏡L7，雙膠合透鏡L8中的前片和雙凸透鏡L9為低色散玻璃，凹凸透鏡LlO為輕冕玻璃。總光焦度為0.0359，其中雙凸透鏡L7的光焦度為
0.0368，雙膠合透鏡L8的光焦度為-0.037，雙凸透鏡L9的光焦度為0.0552，凹凸透鏡LlO的光焦度為-0.0252。
[0013]光闌的光圈數(shù)在Fl.4到F2.2之間變化。光電傳感器為CXD或者CMOS光電傳感器。光電傳感器的設(shè)計(jì)波長(zhǎng)480nm到950nm。
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作較為詳細(xì)的描述。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的鏡頭短焦距狀態(tài)圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的鏡頭長(zhǎng)焦距狀態(tài)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1，本實(shí)施例是一種具有百萬(wàn)高清分辨率，大光圈，大靶面，寬光譜(480nnT950nm)的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其變焦范圍為8mm(最短焦距)到80mm(最長(zhǎng)焦距)。
[0018]本實(shí)施例中，從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸依次配置前固定鏡組1，聚焦鏡組2，可變光闌5，后固定鏡組3，變倍鏡組4。前固定鏡組1、可變光闌5、后固定鏡組3固定在鏡頭框架內(nèi)，聚焦鏡組2和變倍鏡組4活動(dòng)安裝在鏡頭框架內(nèi)。具有四組十三片。如圖1和圖2所示。
[0019]前固定鏡組I從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸布置雙膠合透鏡LI和單凸透鏡L2。前固定組總光焦度為0.0155。雙膠合透鏡LI的光焦度為0.00482，單凸透鏡L2的光焦度為0.1124。且雙膠合透鏡LI中第二片與單凸透鏡L2為低色散玻璃(Ndl.497Vd81.5765)。雙膠合透鏡LI中第一片是為重火石玻璃.
[0020]聚焦鏡組2從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸布置凸凹負(fù)透鏡L3，雙凹負(fù)透鏡L4，凸平正透鏡L5。其中聚焦鏡組2總光焦度為-0.0764，凸凹負(fù)透鏡L3的光焦度為-0.0445，雙凹負(fù)透鏡L4的光焦度為-0.0738，凸平正透鏡L5的光焦度為0.0418。且凸凹負(fù)透鏡L3為高折射率的鑭火石玻璃，雙凹負(fù)透鏡L4為高折射率的鑭冕玻璃，凸平正透鏡L5為高折射率的重火石玻璃。
[0021]可變光闌5位于聚焦鏡組2與后固定組3之間，在于在8mm聚焦段時(shí)其大小為17.3mm對(duì)應(yīng)此時(shí)入瞳為5.58mm。其光圈F數(shù)
= =1-43 實(shí)現(xiàn)了大光圈。在80mm焦距段時(shí)其光闌大小為12.5mm對(duì)應(yīng)此時(shí)入 D 5_58
瞳為36mm。其光圈F數(shù)為F = L = H焦距在8mm到80mm變焦時(shí)F數(shù)在Fl.4到F2.2變

B
化，即整個(gè)變焦過(guò)程都實(shí)現(xiàn)了較大的光圈。
[0022]后固定鏡組3為雙膠合透鏡L6，總光焦度為0.0164。雙膠合透鏡L6由雙凸透鏡在前凹凸透鏡在后的結(jié)構(gòu)組成。且雙凸透鏡為低色散(Ndl.497Vd81.5765)玻璃，凹凸透鏡為重鑭火石玻璃。
[0023]變倍鏡組4至從固定鏡組3至傳感器之間沿光軸運(yùn)動(dòng)，依次布置雙凸透鏡L7，雙膠合透鏡L8，雙凸透鏡L9，凹凸透鏡L10。變倍鏡組4的總光焦度為0.0359，雙凸透鏡L7的光焦度為0.0368，雙膠合透鏡L8的光焦度為-0.037，L9的光焦度為0.0552，凹凸透鏡LlO的光焦度為-0.0252。且凹凸透鏡LlO為輕冕玻璃。雙凸透鏡L7，雙膠合透鏡L8中的前片和雙凸透鏡L9為低色散(Ndl.497Vd81.5765)玻璃。
[0024]在變倍鏡組4的后固定鏡組3的反射為C⑶或CMOS光電傳感器6，光學(xué)系統(tǒng)在CXD(CMOS)上的成像高度為4.6即所述光學(xué)系統(tǒng)的成像靶面為1/1.8英寸。所示光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)波長(zhǎng)為480nnT950nm?？梢栽诳梢?jiàn)光和近紅外下成像。
[0025]本實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的前固定鏡組I和后固定鏡組3在變倍過(guò)程中位置不發(fā)生變化，8mm到80mm的焦距變化是依賴聚焦鏡組2和變倍鏡組4在沿光軸方向上位置改變而產(chǎn)生的焦距變化。具體各組之間的位置關(guān)系如下:在8_時(shí)前固定鏡組I與聚焦鏡組2之間的距離為Sl=9.5mm。聚焦鏡組2與后固定鏡組之3間的距離為S2=50.78mm。后固定鏡組3與變倍鏡組4之間的距離為S3=13.82mm。在80mm時(shí)前固定鏡組I與聚焦鏡組2之間的距離為Sl=47.5mm。聚焦鏡組2與后固定鏡組3之間的距離為S2=14.5643mm。后固定鏡組3與變倍鏡組4之間的距離為S3=ll.9869mm。
[0026]具體實(shí)施過(guò)程如下:
[0027]本實(shí)施例中的光學(xué)系統(tǒng)的前固定鏡組I的光焦度為科=0—0155 ；聚焦鏡組2的光焦度為朽=~0-.；后固定鏡組3的光焦度為朽=0_0164 ；變倍鏡組4的光焦度為Ψ氣=0_的59。
[0028]在狀態(tài)I下前固定鏡組I與聚焦鏡組之2間的距離Sl=9.5mm，聚焦鏡組2與后固定鏡組之3間的距離S2=50.78mm，后固定鏡組3與變倍鏡組4之間的距離S3=13.82mm，可變光闌5的入瞳D=5.58mm。
[0029]通過(guò)光路追跡計(jì)算:前固定組上追跡:*? =免\ =—ul=0 ;






Λβ
[0030]聚焦組上的追跡:A7=Ajl^1 ；?2 =V ;?2'= ?3 +feJx?*?;
[0031 ]后固定組上的追跡:\ = \: **3 = U3 ; W3 — if3 + X(Pj ;
[0032]變倍組的追跡:A4= A3 -U31JCi3 ； U4 =Ui' ； u4'= U4 +? x灼 ?
[0033]式中:?為前固定鏡組I與聚焦鏡組2之間的距離；
[0034]S2為聚焦鏡組2與后固定鏡組3之間的距離；
[0035]Ss為后固定鏡組3與變倍鏡組4之間的距離；
[0036]美為光線在前固定鏡組I上的投射高；
[0037]H2為光線在聚焦鏡組2上的投射高；
[0038]As為光線在后固定鏡組3上的投射高；
[0039]\為光線在變倍鏡組4上的投射高；
[0040]表示前固定鏡組I物方孔徑角；
[0041]表示前固定鏡組I像方孔徑角；
[0042]U2表示聚焦鏡組2物方孔徑角；
[0043]表示聚焦鏡組2像方孔徑角；
[0044]U5表示后固定鏡組3物方孔徑角；
[0045]表示后固定鏡組3像方孔徑角；
[0046]M4表示變倍鏡組4物方孔徑角；
[0047]?4.表示變倍鏡組4像方孔徑角；
[0048]朽、朽、朽、免4分別為前固定鏡組1、聚焦鏡組2、固定鏡組3、變倍鏡組4的光焦度。
[0049]在狀態(tài)2下:
[0050]前固定鏡組I與聚焦鏡組2之間的距離S 1=47.5mm,聚焦鏡組2與后固定鏡組3之間的距離S2=14.5643mm，后固定鏡組3與變倍鏡組4之間的距離S3=ll.9869mm，通過(guò)以上追跡后光學(xué)系統(tǒng)的焦距為尸=-;計(jì)算焦距為80.9mm,如示意圖2所示。

Ψ
【權(quán)利要求】
1.一種紅外變焦鏡頭，從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸依次配置前固定鏡組、聚焦鏡組、光闌、后固定鏡組和變倍鏡組，其特征在于:所述的聚焦鏡組(2)設(shè)置在所述的固定鏡組⑴和光闌(5)之間，沿光軸在所述的固定鏡組⑴和光闌(5)之間運(yùn)動(dòng)； 所述的變倍鏡組(4)設(shè)置在所述的后固定鏡組(3)和光電傳感器(6)之間，沿光軸在所述的后固定鏡組⑶和光電傳感器(6)之間運(yùn)動(dòng)； 在最短焦距狀態(tài)下，前固定鏡組(I)與聚焦鏡組(2)之間的距離SI為9.5mm，聚焦鏡組⑵與后固定鏡組⑶之間的距離S2為50.78mm，后固定鏡組(3)與變倍鏡組⑷之間的距離S3為13.82mm ； 在最長(zhǎng)焦距狀態(tài)下，前固定鏡組(I)與聚焦鏡組(2)之間的距離SI為47.5mm，聚焦鏡組(2)與后固定鏡組(3)之間的距離S2為14.5643mm，后固定鏡組(3)與變倍鏡組(4)之間的距離S3為11.9869mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外變焦鏡頭，其特征在于:所述的前固定鏡組(I)包括從被攝物的方向開始向焦點(diǎn)方向沿光軸依次配置的雙膠合透鏡LI和單凸透鏡L2 ； 所述的聚焦鏡組(2)可沿光軸方向在前固定鏡組(I)與光闌(5)之間移動(dòng)，包括從前固定鏡組(I)向光闌(5)方向沿光軸依次配置的凸凹負(fù)透鏡L3，雙凹負(fù)透鏡L4，凸平正透鏡L5 ； 所述的后固定鏡組(3)為雙膠合透鏡L6 ； 所述的變倍鏡組(4)可沿光軸方向在后固定鏡組(3)與光電傳感器(6)之間移動(dòng)，包括從后固定鏡組(3)到光電傳感器(6)方向沿光軸依次配置的雙凸透鏡L7，雙膠合透鏡L8，雙凸透鏡L9，凹凸透鏡L10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外變焦鏡頭，其特征在于: 所述的前固定鏡組(I)總光焦度為0.0155，其中，雙膠合透鏡LI的光焦度為0.00482，單凸透鏡L2的光焦度為0.1124 ； 所述的聚焦鏡組(2)總光焦度為-0.0764，其中，凸凹負(fù)透鏡L3的光焦度為-0.0445，雙凹負(fù)透鏡L4的光焦度為-0.0738，凸平正透鏡L5的光焦度為0.0418 ； 所述的后固定鏡組(3)的總光焦度為0.0164 ； 所述的變倍鏡組(4)的總光焦度為0.0359，其中雙凸透鏡L7的光焦度為0.0368，雙膠合透鏡L8的光焦度為-0.037，雙凸透鏡L9的光焦度為0.0552，凹凸透鏡LlO的光焦度為-0.0252。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外變焦鏡頭，其特征在于:所述的前固定鏡組(I)中，雙膠合透鏡LI的第二片鏡和單凸透鏡L2為低色散玻璃；所述的聚焦鏡組(2)中，凸凹負(fù)透鏡L3為高折射率的鑭火石玻璃，雙凹負(fù)透鏡L4為高折射率的鑭冕玻璃，凸平正透鏡L5為高折射率的重火石玻璃；所述的后固定鏡組(3)的膠合透鏡L6由雙凸透鏡在前和凹凸透鏡在后構(gòu)成，在前的雙凸透鏡為低色散玻璃，在后的凹凸透鏡為重鑭火石玻璃；所述的變倍鏡組(4)中，雙凸透鏡L7，雙膠合透鏡L8中的前片和雙凸透鏡L9為低色散玻璃，凹凸透鏡LlO為輕冕玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的紅外變焦鏡頭，其特征在于:所述的光闌的光圈數(shù)在Fl.4到F2.2之間變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外變焦鏡頭，其特征在于:所述的光電傳感器(6)為CCD或者CMOS光電傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外變焦鏡頭，其特征在于:所述的光電傳感器￠)的設(shè)計(jì)波長(zhǎng) 480nm 到 950nm。
【文檔編號(hào)】G02B15/16GK204028450SQ201420450554
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】王東 申請(qǐng)人:深圳銀星精工科技發(fā)展有限公司