小型化高分辨率透霧攝像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向分別設(shè)有光焦度為正的前組A、可變光闌組件B、光焦度為正的后組C以及濾色片轉(zhuǎn)換組件D，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、由雙凸透鏡A-3和雙凹透鏡A-4密接的第一膠合組以及由雙凸透鏡A-5和雙凹透鏡A-6密接的第二膠合組，所述后組C依次設(shè)有雙凹透鏡C-1和雙凸透鏡C-2。該鏡頭不僅能夠在良好天候的環(huán)境下為1/1.8″高分辨率CCD或CMOS攝像機(jī)提供光電信號(hào)，產(chǎn)生不低于300萬像素的高清視頻圖像，而且能夠?qū)崿F(xiàn)在雨天、雪天、薄霧等陰霾的天候條件下對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的監(jiān)測(cè)。
【專利說明】小型化高分辨率透霧攝像鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高清晰度視頻技術(shù)的光學(xué)攝像裝置，特別是一種小型化高分辨率透霧攝像鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高分辨率(XD、CMOS圖像傳感器的不斷出現(xiàn)，光電視頻監(jiān)控已進(jìn)入高清時(shí)代。由于可見光光譜波長λ較小，現(xiàn)有的常規(guī)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)的高清攝像鏡頭在復(fù)雜的天候，特別是在雨、雪、薄霧等陰霾天候條件下，入射光線透過能力降低，導(dǎo)致圖像對(duì)比度、清晰度下降，縮短了監(jiān)測(cè)距離，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題作出改進(jìn)，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種小型化高分辨率透霧攝像鏡頭。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向分別設(shè)有光焦度為正的前組Α、可變光闌組件B、光焦度為正的后組C以及濾色片轉(zhuǎn)換組件D，所述前組A依次設(shè)有正月牙透鏡A-1、負(fù)月牙透鏡Α-2、由雙凸透鏡Α-3和雙凹透鏡Α-4密接的第一膠合組以及由雙凸透鏡Α-5和雙凹透鏡Α-6密接的第二膠合組，所述后組C依次設(shè)有雙凹透鏡C-1和雙凸透鏡C-2。
[0005]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述前組A和后組C之間的空氣間隔是90.3mm。
[0006]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0.2_，所述負(fù)月牙透鏡A-2和第一膠合組之間的空氣間隔是1.5_，所述第一膠合組和第二膠合組之間的空氣間隔是0.2mm。
[0007]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述后組C中的雙凹透鏡C-1和雙凸透鏡C-2之間的空氣間隔是17.1mm。
[0008]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述可變光闌組件B包括光闌片、光闌動(dòng)環(huán)以及光闌調(diào)節(jié)環(huán)，所述光闌片的一端設(shè)有插在鏡筒的孔內(nèi)的固定銷釘，所述光闌片的另一端設(shè)有在光闌動(dòng)環(huán)的槽內(nèi)移動(dòng)的活動(dòng)銷釘，所述光闌調(diào)節(jié)環(huán)通過撥釘帶動(dòng)光闌動(dòng)環(huán)。
[0009]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述光闌片為雙圓弧光闌片，其內(nèi)曲率半徑Rl是15.5mm,外曲率半徑R2為20.8_。
[0010]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述濾色片轉(zhuǎn)換組件D包括電機(jī)、主動(dòng)輪、過渡輪、濾色片以及濾色片轉(zhuǎn)盤，所述主動(dòng)輪安裝在電機(jī)軸上，所述主動(dòng)輪與過渡輪相嚙合，所述過渡輪與濾色片轉(zhuǎn)盤相嚙合，所述濾色片安裝在濾色片轉(zhuǎn)盤上，所述濾色片轉(zhuǎn)盤安裝在鏡筒上。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:該小型化高分辨率透霧攝像鏡頭能夠在良好天候的環(huán)境下為1/1.8"高分辨率CCD或CMOS攝像機(jī)提供光電信號(hào)，產(chǎn)生不低于300萬像素的高清視頻圖像；通過光路中設(shè)置的微電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的可見光-近紅外濾光片切換機(jī)構(gòu)，配合能響應(yīng)近紅外光譜的高分辨率攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)在雨天、雪天、薄霧等陰霾的天候條件下對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的監(jiān)測(cè)，有效提高了監(jiān)測(cè)能力。
[0012]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)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2為雙圓弧光闌片的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖3為可變光闌組件的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖4為濾色片轉(zhuǎn)換組件的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中:1-鏡筒，2-光闌片，3-光闌動(dòng)環(huán)，4-光闌調(diào)節(jié)環(huán)，5-固定銷釘，6_活動(dòng)銷釘，7-撥釘，8-電機(jī),9-主動(dòng)輪，10-過渡輪，11-濾色片，12-濾色片轉(zhuǎn)盤;A_前組，A-1-正月牙透鏡，A-2-負(fù)月牙透鏡，A-3-雙凸透鏡，A-4-雙凹透鏡，A-5-雙凸透鏡，A-6-雙凹透鏡，B-可變光闌組件，C-后組，C-1-雙凹透鏡，C-2-雙凸透鏡，D-濾色片轉(zhuǎn)換組件。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，一種小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向分別設(shè)有光焦度為正的前組A、可變光闌組件B、光焦度為正的后組C以及濾色片轉(zhuǎn)換組件D，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、由雙凸透鏡A-3和雙凹透鏡A-4密接的第一膠合組以及由雙凸透鏡A-5和雙凹透鏡A-6密接的第二膠合組，所述后組C依次設(shè)有雙凹透鏡C-1和雙凸透鏡C-2。
[0019]在本實(shí)施例中，所述前組A和后組C之間的空氣間隔是90.3mm ;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0.2mm，所述負(fù)月牙透鏡A-2和第一膠合組之間的空氣間隔是1.5mm，所述第一膠合組和第二膠合組之間的空氣間隔是0.2mm ;所述后組C中的雙凹透鏡C-1和雙凸透鏡C-2之間的空氣間隔是17.1mm。
[0020]在本實(shí)施例中，該攝像鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)達(dá)到了以下光學(xué)指標(biāo):(1)焦距:f =250mm ；(2)視場(chǎng)角:2ω=2.06 ; (3) F 數(shù):3.6 ~360 ； (4)分辨率:α <3.65" ；(5)工作波段=400~950nm;(6)光學(xué)長度:ΣL≤187mm ; (7)重量:〈1.2kg。
[0021]在本實(shí)施例中，如圖2~3所示，所述可變光闌組件B包括光闌片2、光闌動(dòng)環(huán)3以及光闌調(diào)節(jié)環(huán)4，所述光闌片2為雙圓弧光闌片，所述光闌片2的一端鉚有插在鏡筒I的孔內(nèi)的固定銷釘5，所述光闌片2的另一端在固定銷釘5的背面鉚有在光闌動(dòng)環(huán)3的槽內(nèi)移動(dòng)的活動(dòng)銷釘6，所述光闌調(diào)節(jié)環(huán)4通過撥釘7帶動(dòng)光闌動(dòng)環(huán)3 ；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)光闌調(diào)節(jié)環(huán)4時(shí)，通過撥釘7使得光闌動(dòng)環(huán)3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)光闌片2上的活動(dòng)銷釘6，光闌片2則以固定銷釘5為支點(diǎn)擺動(dòng)，光闌孔隨著光闌調(diào)節(jié)環(huán)4轉(zhuǎn)動(dòng)而改變直徑，實(shí)現(xiàn)光闌大小的變換。為了滿足整機(jī)小型化要求，在可變光闌組件B的設(shè)計(jì)時(shí)，將雙圓弧光闌片的外曲率半徑R2設(shè)置得小些，其內(nèi)曲率半徑Rl是15.5mm，外曲率半徑R2為20.8mm,同時(shí)將光闌片2的數(shù)量增加到16片。
[0022]在本實(shí)施例中，由于遠(yuǎn)距離監(jiān)控及自動(dòng)化控制需求，因此濾色片轉(zhuǎn)換須設(shè)置成電動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖4所示，所述濾色片轉(zhuǎn)換組件D包括電機(jī)8、主動(dòng)輪9、過渡輪10、濾色片11以及濾色片轉(zhuǎn)盤，所述主動(dòng)輪9固定安裝在電機(jī)軸上，所述主動(dòng)輪9和過渡輪10通過齒輪副嚙合連接，所述過渡輪10和濾色片轉(zhuǎn)盤12通過齒輪副嚙合連接，所述濾色片11固定安裝在濾色片轉(zhuǎn)盤12上，所述濾色片轉(zhuǎn)盤12安裝在鏡筒I上；電機(jī)8的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)主動(dòng)輪9旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)輪9的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)過渡輪10旋轉(zhuǎn)，過渡輪10旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)濾色片轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)，從而濾色片11的切換功能，具有快速、靈活、空回小、結(jié)構(gòu)件少等優(yōu)點(diǎn)。
[0023]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】
1.一種小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)中沿光線自左向右入射方向分別設(shè)有光焦度為正的前組A、可變光闌組件B、光焦度為正的后組C以及濾色片轉(zhuǎn)換組件D，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、由雙凸透鏡A-3和雙凹透鏡A-4密接的第一膠合組以及由雙凸透鏡A-5和雙凹透鏡A-6密接的第二膠合組，所述后組C依次設(shè)有雙凹透鏡C-1和雙凸透鏡C-2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，其特征在于:所述前組A和后組C之間的空氣間隔是90.3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，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0.2mm,所述負(fù)月牙透鏡A-2和第一膠合組之間的空氣間隔是1.5mm，所述第一膠合組和第二膠合組之間的空氣間隔是0.2mmο
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，其特征在于:所述后組C中的雙凹透鏡C-1和雙凸透鏡C-2之間的空氣間隔是17.1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，其特征在于:所述可變光闌組件B包括光闌片、光闌動(dòng)環(huán)以及光闌調(diào)節(jié)環(huán)，所述光闌片的一端設(shè)有插在鏡筒的孔內(nèi)的固定銷釘，所述光闌片的另一端設(shè)有在光闌動(dòng)環(huán)的槽內(nèi)移動(dòng)的活動(dòng)銷釘，所述光闌調(diào)節(jié)環(huán)通過撥釘帶動(dòng)光闌動(dòng)環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，其特征在于:所述光闌片為雙圓弧光闌片，其內(nèi)曲率半徑Rl是15.5mm，外曲率半徑R2為20.8mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化高分辨率透霧攝像鏡頭，其特征在于:所述濾色片轉(zhuǎn)換組件D包括電機(jī)、主動(dòng)輪、過渡輪、濾色片以及濾色片轉(zhuǎn)盤，所述主動(dòng)輪安裝在電機(jī)軸上，所述主動(dòng)輪與過渡輪相嚙合，所述過渡輪與濾色片轉(zhuǎn)盤相嚙合，所述濾色片安裝在濾色片轉(zhuǎn)盤上，所述濾色片轉(zhuǎn)盤安裝在鏡筒上。
【文檔編號(hào)】G03B17/14GK103472571SQ201310431197
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】張清蘇, 肖維軍, 劉輝 申請(qǐng)人:福建福光數(shù)碼科技有限公司