小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線從左向右入射方向依次設(shè)有鏡片組前組A和后組B，所述前組A和后組B之間設(shè)有光欄C，所述前組A包括從左向右依次設(shè)置的負(fù)月牙型透鏡A-1，負(fù)月牙型透鏡A-2、雙凹透鏡A-3以及雙凸透鏡A-4；所述后組B包括從左向右依次設(shè)置的雙凸透鏡B-1，雙凸透鏡B-2和負(fù)月牙透鏡B-3密接的膠合組以及雙凸透鏡B-4。該小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭具有全視場(chǎng)，防水、防塵、防刮和日夜兩用的性能，可應(yīng)用于超大視場(chǎng)的安防監(jiān)控，特別是酒店、會(huì)所等的大廳。
【專(zhuān)利說(shuō)明】小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，屬于視頻技術(shù)的光學(xué)攝像裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]小型電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用已有20?30年的歷史了，有多種多樣規(guī)格型號(hào)的微型攝像鏡頭與其配套.它們的性能指標(biāo)差異極大，應(yīng)用的局限性大，而且大多數(shù)屬于低檔產(chǎn)品，性能指標(biāo)低，多數(shù)只能運(yùn)用于一般只適配于20?30萬(wàn)像素的普通攝像機(jī)，適應(yīng)的光譜范圍窄，只能在480nm?700nm的白晝光線條件下使用，視場(chǎng)角和近攝距局限大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種全視場(chǎng)，防水、防塵、防刮和日夜兩用的小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，適應(yīng)微型攝像的高清晰度的要求，及滿足酒店、會(huì)所、體育場(chǎng)等特定場(chǎng)所的應(yīng)用，提升微型視頻攝像系統(tǒng)的圖像畫(huà)質(zhì)，擴(kuò)大微型攝像機(jī)系統(tǒng)的最大監(jiān)控范圍，以及應(yīng)對(duì)室外各種惡劣環(huán)境的使用要求。
[0004]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線從左向右入射方向依次設(shè)有鏡片組前組A和后組B，所述前組A和后組B之間設(shè)有光欄C，所述前組A包括從左向右依次設(shè)置的負(fù)月牙型透鏡A-1，負(fù)月牙型透鏡A-2、雙凹透鏡A-3以及雙凸透鏡A-4 ;所述后組B包括從左向右依次設(shè)置的雙凸透鏡B-1，雙凸透鏡B-2和負(fù)月牙透鏡B-3密接的膠合組以及雙凸透鏡B-4。
[0005]進(jìn)一步的，所述前組A和后組B之間的空氣間隔為4.25mm，其中前組A與光欄C之間的空氣間隔是2.33mm，光欄C與后組B之間的空氣間隔為1.92mm。
[0006]進(jìn)一步的，所述負(fù)月牙型透鏡A-1的凸面上涂設(shè)有金剛膜。
[0007]進(jìn)一步的，所述負(fù)月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2之間的空氣間隔為1.88mm,所述負(fù)月牙型透鏡A-2與雙凹透鏡A-3之間的空氣間隔為3.05mm，所述雙凹透鏡A-3與雙凸透鏡A-4之間的空氣間隔為0.52mm。
[0008]進(jìn)一步的，所述雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2和負(fù)月牙透鏡B-3密接的膠合組之間的間隔為0.1_，所述膠合組與所述雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔為0.1mm。
[0009]進(jìn)一步的，所述鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)包括主鏡筒，所述主鏡筒內(nèi)腔前部安裝有鏡片組前組A，主鏡筒內(nèi)腔后部安裝有后組B。
[0010]進(jìn)一步的，所述主鏡筒的前端設(shè)有可卡住所述負(fù)月牙型透鏡A-1外周部的前壓圈，所述負(fù)月牙型透鏡A-2與雙凹透鏡A-3之間夾設(shè)有隔圈BC，所述雙凹透鏡A-3與雙凸透鏡A-4之間夾設(shè)有隔圈CD，所述前組A與所述后組B之間夾設(shè)有隔圈DE，所述雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2和負(fù)月牙透鏡B-3密接的膠合組之間夾設(shè)有隔圈FG，所述膠合組與所述雙凸透鏡B-4之間夾設(shè)有隔圈GH。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果: (I)結(jié)構(gòu)上滿足光學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)空氣距離和鏡片同心度的嚴(yán)格要求，使鏡頭的結(jié)構(gòu)緊湊，體
積小，重量輕。
[0012](2)鏡頭實(shí)現(xiàn)全視場(chǎng)、高分辨率，更符合大版面高清晰度視頻攝像的要求，適用于全景機(jī)攝像。
[0013](3)在光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)400?850nm的寬光譜范圍進(jìn)行像差校正和平衡，使鏡頭在寬光譜范圍都具有優(yōu)良的像質(zhì)，實(shí)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(guò)紅外補(bǔ)光，也能清晰成像。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)提供的白天MTF曲線；
圖4為計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)提供的夜視MTF曲線；
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1-負(fù)月牙型透鏡A-1 2-負(fù)月牙型透鏡A-2 3-雙凹透鏡A-3 4-雙凸透鏡A-4 5-雙凸透鏡B-1 6-雙凸透鏡B-2 7-負(fù)月牙透鏡B-3 8-雙凸透鏡B-49-前壓圈10-隔圈BC 11-隔圈CD 12-隔圈DE 13-隔圈FG 14-隔圈GH 15-主鏡筒16-凸肩部。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過(guò)具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，一種小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線從左向右入射方向依次設(shè)有鏡片組前組A和后組B，所述前組A和后組B之間設(shè)有光欄C，所述前組A包括從左向右依次設(shè)置的負(fù)月牙型透鏡A-1 (I)，負(fù)月牙型透鏡A-2 (2)、雙凹透鏡A-3(3)以及雙凸透鏡A-4(4);所述后組B包括從左向右依次設(shè)置的雙凸透鏡B-1 (5)，雙凸透鏡B-2(6)和負(fù)月牙透鏡B-3(7)密接的膠合組以及雙凸透鏡B-4(8)。
[0017]在本實(shí)施例中，所述前組A和后組B之間的空氣間隔為4.25_，其中前組A與光欄C之間的空氣間隔是2.33mm，光欄C與后組B之間的空氣間隔為1.92mm。
[0018]在本實(shí)施例中，所述負(fù)月牙型透鏡A-1(I)的凸面上涂設(shè)有金剛膜，以具備良好的防刮效果。
[0019]在本實(shí)施例中，所述負(fù)月牙型透鏡A-1 (I)與負(fù)月牙型透鏡A_2(2)之間的空氣間隔為1.88mm，所述負(fù)月牙型透鏡A-2 (2)與雙凹透鏡A_3(3)之間的空氣間隔為3.05mm，所述雙凹透鏡A-3(3)與雙凸透鏡A-4(4)之間的空氣間隔為0.52mm。
[0020]在本實(shí)施例中，所述雙凸透鏡B-1 (5)與雙凸透鏡B_2(6)和負(fù)月牙透鏡B_3(7)密接的膠合組之間的間隔為0.1mm，所述膠合組與所述雙凸透鏡B-4(8)之間的空氣間隔為
0.1mm0
[0021]前組A的鏡片選用高折射率玻璃材料，承擔(dān)了很大的光焦度，使廣角的斜光線，經(jīng)過(guò)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，使鏡頭實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的像差校正，且使像面的照度均勻。[0022]選用高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料，通過(guò)計(jì)算機(jī)光學(xué)輔助設(shè)計(jì)和優(yōu)化校正了光學(xué)鏡頭的各種像差和畸變，使鏡頭實(shí)現(xiàn)全視場(chǎng)、高分辨率，更符合大版面高清晰度視頻攝像的要求，適用于全景機(jī)攝像。
[0023]在本實(shí)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:f'=1.57m；
(2)相對(duì)孔徑F=2.2;
(3)靶面:1/4”;
(4)視場(chǎng)角:2w> 180° (像方像視場(chǎng)2 η ' > Φ8ι?πι)；
(5)分辨率:可與800萬(wàn)像素高分辨率CXD或CMOS攝像機(jī)適配適配；
(6)光路總長(zhǎng)Σ< 30mm,光學(xué)后截距I’ ^ 6mm ；
(7)適用譜線范圍:400nm~850nm。
[0024]在光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)400~850nm的寬光譜范圍進(jìn)行像差校正和平衡，使鏡頭在寬光譜范圍都具有優(yōu)良的像質(zhì)，實(shí)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(guò)紅外補(bǔ)光，也能清晰成像。如圖3示出計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)提供的白天MTF曲線，圖4示出計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)提供的夜視MTF曲線。
[0025]如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)包括主鏡筒15，所述主鏡筒15內(nèi)腔前部安裝有鏡片組前組A，主鏡筒15內(nèi)腔后部安裝有后組B。
[0026]在本實(shí)施例中，所述主鏡筒15的前端設(shè)有可卡住所述負(fù)月牙型透鏡A-1 (I)外周部的前壓圈(9)，以保證全部鏡片的`裝配固定性、穩(wěn)定性。主鏡筒15后端的座孔內(nèi)設(shè)有凸肩部(16)以卡住所述雙凸透鏡B-4(8)的外周部，所述負(fù)月牙型透鏡A-2(2)與雙凹透鏡A-3 (3)之間夾設(shè)有隔圈BC(IO)，所述雙凹透鏡A-3 (3)與雙凸透鏡A_4(4)之間夾設(shè)有隔圈CD(Il)，所述前組A與所述后組B之間夾設(shè)有隔圈DE (12)，光線通過(guò)所述隔圈DE中部的通光孔進(jìn)入后組B，起到光圈的作用，同時(shí)保證前組A與后組B之間的空氣間隔。
[0027]所述雙凸透鏡B-1 (5)與雙凸透鏡B-2 (6)和負(fù)月牙透鏡B_3 (7)密接的膠合組之間夾設(shè)有隔圈FG (13)，所述膠合組與所述雙凸透鏡B-4 (8)之間夾設(shè)有隔圈GH (14)，各個(gè)隔圈能夠保證各鏡片之間的空氣間隙。
[0028]在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既保證鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準(zhǔn)確，又使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊小巧(整體尺寸(D21mm x 24mm),能適用于結(jié)構(gòu)更加緊湊的場(chǎng)合，比如小型的球機(jī)等等，其適用面更廣。
[0029]主鏡筒15是一次裝夾加工成型的，能很好的保證主鏡筒15的位置精度，而且在加工時(shí)要嚴(yán)格保證鏡片空氣間隔的隔圈與鏡片接觸的平面要有精確的垂直度來(lái)保證鏡片裝配的準(zhǔn)確性，對(duì)主鏡筒內(nèi)孔內(nèi)徑尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的尺寸控制，使其與鏡片配合緊密達(dá)到鏡片安裝要求的同軸度和鏡片光軸的一致性，并通過(guò)對(duì)隔圈的精確加工來(lái)保證各鏡片之間的空氣間隔。
[0030]上列較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線從左向右入射方向依次設(shè)有鏡片組前組A和后組B，所述前組A和后組B之間設(shè)有光欄C，所述前組A包括從左向右依次設(shè)置的負(fù)月牙型透鏡A-1，負(fù)月牙型透鏡A-2、雙凹透鏡A-3以及雙凸透鏡A-4 ;所述后組B包括從左向右依次設(shè)置的雙凸透鏡B-1，雙凸透鏡B-2和負(fù)月牙透鏡B-3密接的膠合組以及雙凸透鏡B-4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，其特征在于:所述前組A和后組B之間的空氣間隔為4.25mm，其中前組A與光欄C之間的空氣間隔是2.33mm，光欄C與后組B之間的空氣間隔為1.92mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，其特征在于:所述負(fù)月牙型透鏡A-1的凸面上涂設(shè)有金剛膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，其特征在于:所述負(fù)月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2之間的空氣間隔為1.88mm，所述負(fù)月牙型透鏡A-2與雙凹透鏡A-3之間的空氣間隔為3.05_，所述雙凹透鏡A-3與雙凸透鏡A-4之間的空氣間隔為0.52mm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，其特征在于:所述雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2和負(fù)月牙透鏡B-3密接的膠合組之間的間隔為0.1mm,所述膠合組與所述雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔為0.1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，其特征在于:所述鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)包括主鏡筒，所述主鏡筒內(nèi)腔前部安裝有鏡片組前組A，主鏡筒內(nèi)腔后部安裝有后組B0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小靶面高分辨率超廣角魚(yú)眼鏡頭，其特征在于:所述主鏡筒的前端設(shè)有可卡住所述負(fù)月牙型透鏡A-1外周部的前壓圈，所述負(fù)月牙型透鏡A-2與雙凹透鏡A-3之間夾設(shè)有隔圈BC，所述雙凹透鏡A-3與雙凸透鏡A-4之間夾設(shè)有隔圈CD，所述前組A與所述后組B之間夾設(shè)有隔圈DE，所述雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2和負(fù)月牙透鏡B-3密接的膠合組之間夾設(shè)有隔圈FG，所述膠合組與所述雙凸透鏡B-4之間夾設(shè)有隔圈GH。
【文檔編號(hào)】G02B13/00GK103823291SQ201410080387
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】鄭錦彬, 劉輝, 劉任重, 陳開(kāi)阮 申請(qǐng)人:福建福光數(shù)碼科技有限公司