高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涉及光學(xué)成像設(shè)備，尤其是高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是安防系統(tǒng)中的常用設(shè)備，而鏡頭是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的主要構(gòu)成部分，鏡頭性能直接影響成像質(zhì)量及成像視野，在高分辨率鏡頭設(shè)計中，提升相對孔徑以提升進(jìn)光量是常用的方法之一，但提升相對孔徑，易引起與相對孔徑相關(guān)的高級像差增大，如何在提升相對孔徑的同時盡可能地消除高級像差，是一個研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，可以實現(xiàn)高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦的技術(shù)特性。
[0004]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0005]高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，所述鏡頭包括鏡片、光闌和鏡片固定組件，所述光闌位于鏡頭光路中段，光闌通光孔設(shè)于鏡頭中軸上，所述鏡片數(shù)量為五，分別組成入瞳組和出瞳組，鏡片被鏡片固定組件固定于光路上;所述入瞳組位于光闌入瞳側(cè)，入瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(Jl)和凹透鏡(J2);所述出瞳組位于光闌出瞳側(cè)，出瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(J3)、凸透鏡(J4)和凹透鏡(J5)，其中凸透鏡(J4)和凹透鏡(J5)以其相對的凹凸面膠合固定為一膠合鏡片組。
[0006]所述鏡片固定組件包括前壓圈、第一隔圈、第二隔圈和主鏡筒，所述前壓圈與主鏡筒以螺紋連接，形成容置鏡片、第一隔圈和第二隔圈的容置腔，所述第一隔圈設(shè)于入瞳組和出瞳組間，對入瞳組和出瞳組間的距離進(jìn)行固定，所述第二隔圈設(shè)于凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間，對凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間的距離進(jìn)行固定，所述第一隔圈、第二隔圈的軸向截面呈階梯形，其階梯面均朝向凸透鏡(J3)—側(cè)。
[0007]所述鏡片均以高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料成型。
[0008]所述前壓圈端部上設(shè)有鏡頭固定臂。
[0009]所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路相對孔徑F=2.0。
[0010]所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路總長Σ < 20mm，光學(xué)后截距V 2 7.5mm。
[0011]當(dāng)入射光光譜譜線在480nm?850nm時，所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路焦距 f =12mm。
[0012]所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路視場角2w2 36°。
[0013]鏡片(Jl)與鏡片(J2)的空氣間隔是0.5mm。
[0014]鏡片(J2)與鏡片(J3)的空氣間隔是5mm。
[0015]鏡片(J3)與鏡片(J4)的空氣間隔是0.2mm。
[0016]本發(fā)明中，鏡片均以高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料成型，入瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(Jl)和凹透鏡(J2);所述出瞳組位于光闌出瞳側(cè)，出瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(J3)、凸透鏡(J4)和凹透鏡(J5)，鏡片(Jl)與鏡片(J2)的空氣間隔是0.5mm，出瞳組內(nèi)，鏡片(J3)與鏡片(J4)的空氣間隔是0.2mm，在光學(xué)鏡片設(shè)計中，高折射的玻璃有助于消除高級像差，本發(fā)明使用高折射玻璃來消除高級像差，可以實現(xiàn)大的相對孔徑，在光路結(jié)構(gòu)中把出瞳組、入瞳組內(nèi)的鏡片盡可能緊湊排列以與光路折射匹配，可以在消除高級像差的高時，使得鏡頭的整體結(jié)構(gòu)緊湊簡潔。
[0017]本發(fā)明中，出瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(J3)、凸透鏡(J4)和凹透鏡(J5)，其中凸透鏡(J4)和凹透鏡(J5)以其相對的凹凸面膠合固定為一膠合鏡片組，該結(jié)構(gòu)由兩塊相互接觸的薄透鏡形成了消色差結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)中的凸透鏡與凹透鏡分別由阿貝數(shù)不同的透明材質(zhì)成型，而且令凸透鏡第二個面與凹透鏡第一個面有相同的曲率半徑并膠合在一起，通過適當(dāng)?shù)胤峙鋬赏哥R光焦度，可以消除鏡頭的位置色差，提升鏡頭指標(biāo)。
[0018]本發(fā)明中，第一隔圈設(shè)于入瞳組和出瞳組間，對入瞳組和出瞳組間的距離進(jìn)行固定，所述第二隔圈設(shè)于凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間，對凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間的距離進(jìn)行固定，所述第一隔圈、第二隔圈的軸向截面呈階梯形，其階梯面均朝向凸透鏡(J3) —偵U，由于入瞳組和出瞳組的間距較大，而膠合鏡片組主要起到消色差作用，因此需要這兩段光路設(shè)計能對雜散光與光暈進(jìn)行抑制，本發(fā)明通過采用階梯形的第一隔圈和第二隔圈，并把階梯面均朝向凸透鏡(J3)—側(cè)，可以優(yōu)化這兩段光路，更好的消除雜散光與光暈，同時還能保證鏡片的通光與光軸裝配。
[0019]本發(fā)明中，鏡片固定組件包括前壓圈、第一隔圈、第二隔圈和主鏡筒，所述前壓圈與主鏡筒以螺紋連接，形成容置鏡片、第一隔圈和第二隔圈的容置腔，所述第一隔圈設(shè)于入瞳組和出瞳組間，對入瞳組和出瞳組間的距離進(jìn)行固定，所述第二隔圈設(shè)于凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間，對凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間的距離進(jìn)行固定，裝配主體結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)?shù)谝桓羧?、第二隔圈和主鏡筒均以精密機(jī)床進(jìn)行加工時，就可以很方便地使鏡片同軸度達(dá)到要求，使所有鏡片光軸保持一致。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
附圖1是本發(fā)明所述鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本發(fā)明所述鏡頭在可見光下的MTF圖；
附圖3是本發(fā)明所述鏡頭在夜間紅外補光時的MTF圖；
圖中:1-前壓圈；2-第一隔圈；3-第二隔圈;4-主鏡筒;5-凸透鏡(Jl) ;6_凹透鏡(J2);7-凸透鏡(J3) ;8_凸透鏡(J4) ;9_凹透鏡(J5) ; 10-鏡頭固定臂；11_光闌。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，所述鏡頭包括鏡片、光闌11和鏡片固定組件，所述光闌11位于鏡頭光路中段，光闌11通光孔設(shè)于鏡頭中軸上，所述鏡片數(shù)量為五，分別組成入瞳組和出瞳組，鏡片被鏡片固定組件固定于光路上;所述入瞳組位于光闌11入瞳側(cè)，入瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(Jl)5和凹透鏡(J2)6;所述出瞳組位于光闌11出瞳側(cè)，出瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(J3 )7、凸透鏡(J4)8和凹透鏡(J5 )9，其中凸透鏡(J4)8和凹透鏡(J5)9以其相對的凹凸面膠合固定為一膠合鏡片組。
[0022]所述鏡片固定組件包括前壓圈1、第一隔圈2、第二隔圈3和主鏡筒4，所述前壓圈I與主鏡筒4以螺紋連接，形成容置鏡片、第一隔圈2和第二隔圈3的容置腔，所述第一隔圈2設(shè)于入瞳組和出瞳組間，對入瞳組和出瞳組間的距離進(jìn)行固定，所述第二隔圈3設(shè)于凸透鏡(J3)7和膠合鏡片組間，對凸透鏡(J3)3和膠合鏡片組間的距離進(jìn)行固定，所述第一隔圈2、第二隔圈3的軸向截面呈階梯形，其階梯面均朝向凸透鏡(J3)7—側(cè)。
[0023]所述鏡片均以高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料成型。
[0024]所述前壓圈I端部上設(shè)有鏡頭固定臂10。
[0025]所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路相對孔徑F=2.0。
[0026]所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路總長Σ < 20mm，光學(xué)后截距V 2 7.5mm。
[0027]當(dāng)入射光光譜譜線在480nm?850nm時，所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路焦距 f =12mm。
[0028]所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路視場角2w2 36°。
[0029]鏡片(Jl)與鏡片(J2)的空氣間隔是0.5mm。
[0030]鏡片(J2)與鏡片(J3)的空氣間隔是5mm。
[0031 ]鏡片(J3)與鏡片(J4)的空氣間隔是0.2mm。
[0032]經(jīng)裝配后，該鏡頭可實現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)如下:
入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路相對孔徑F=2.0，光路視場角36°，入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路總長Σ < 20mm，光學(xué)后截距V 2 7.5mm，當(dāng)入射光光譜譜線在480nm?850nm時，所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路焦距f =12mm。
[0033]當(dāng)白天光照充足時，本鏡頭正常工作，其MTF如圖2所示，當(dāng)夜間時，以紅外補光，其MTF如圖3所示，從圖2和圖3可知，可見光和紅外光透過鏡頭后焦面的距離相差很小，真正實現(xiàn)日夜共焦。在同一像面上能同時滿足兩種波段成像要求，也就是可以滿足日夜兩用攝像機(jī)的鏡頭要求。
【主權(quán)項】
1.高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:所述鏡頭包括鏡片、光闌和鏡片固定組件，所述光闌位于鏡頭光路中段，光闌通光孔設(shè)于鏡頭中軸上，所述鏡片數(shù)量為五，分別組成入瞳組和出瞳組，鏡片被鏡片固定組件固定于光路上;所述入瞳組位于光闌入瞳側(cè)，入瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(Jl)和凹透鏡(J2);所述出瞳組位于光闌出瞳側(cè)，出瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡(J3)、凸透鏡(J4)和凹透鏡(J5)，其中凸透鏡(J4)和凹透鏡(J5)以其相對的凹凸面膠合固定為一膠合鏡片組； 所述鏡片固定組件包括前壓圈、第一隔圈、第二隔圈和主鏡筒，所述前壓圈與主鏡筒以螺紋連接，形成容置鏡片、第一隔圈和第二隔圈的容置腔，所述第一隔圈設(shè)于入瞳組和出瞳組間，對入瞳組和出瞳組間的距離進(jìn)行固定，所述第二隔圈設(shè)于凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間，對凸透鏡(J3)和膠合鏡片組間的距離進(jìn)行固定，所述第一隔圈、第二隔圈的軸向截面呈階梯形，其階梯面均朝向凸透鏡(J3)—側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:所述鏡片均以高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料成型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:所述前壓圈端部上設(shè)有鏡頭固定臂。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路相對孔徑F=2.0。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路總長Σ < 20mm，光學(xué)后截距V 2 7.5mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:當(dāng)入射光光譜譜線在480nm?850nm時，所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路焦距K =12臟。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:所述入瞳組、光闌和出瞳組所形成的光路視場角2w2 36°。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，其特征在于:鏡片(Jl)與鏡片(J2)的空氣間隔是0.5mm; 鏡片(J2)與鏡片(J3)的空氣間隔是5mm; 鏡片(J3)與鏡片(J4)的空氣間隔是0.2mmo
【專利摘要】本發(fā)明公開了高分辨率、低畸變?nèi)找箖捎枚ń圭R頭，包括鏡片、光闌和鏡片固定組件，鏡片數(shù)量為五，分別組成入瞳組和出瞳組，入瞳組位于光闌入瞳側(cè)，入瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡（J1）和凹透鏡（J2）；出瞳組位于光闌出瞳側(cè)，出瞳組光路方向上順序設(shè)置凸透鏡（J3）、凸透鏡（J4）和凹透鏡（J5），其中凸透鏡（J4）和凹透鏡（J5）以其相對的凹凸面膠合固定為一膠合鏡片組；所述鏡片固定組件包括前壓圈、第一隔圈、第二隔圈和主鏡筒，所述第一隔圈、第二隔圈的軸向截面呈階梯形，其階梯面均朝向凸透鏡（J3）一側(cè)。本發(fā)明可以實現(xiàn)高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦的技術(shù)特性。
【IPC分類】G02B1/00, G02B7/02, G02B13/00
【公開號】CN105629425
【申請?zhí)枴緾N201610181073
【發(fā)明人】辛歷東, 馬科銀, 田儒平, 施新軍
【申請人】福建福光光電科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月28日