電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，所述鏡頭的光學系統中沿光線從左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A和后組B之間設有可變光欄C；所述前組A包括依次設置的負月牙型透鏡A-1、雙凹透鏡A-2以及正月牙型透鏡A-3；所述后組B包括依次設置的一凸一平透鏡B-1、正月牙型透鏡B-2、雙凸透鏡B-3、雙凹透鏡B-4、負月牙型透鏡B-5和雙凸透鏡B-6密接的膠合組以及一凸一平透鏡B-7。該電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭提升圖像清晰度，改善圖像畫質，降低成本，可自動控制聚焦，使攝像系統能夠實現對景物在變化范圍環(huán)境的高清晰度攝像的要求。
【專利說明】電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，屬于視頻技術的光學攝像裝置領域。
【背景技術】
[0002]眾所周知，我國幅員遼闊，橫跨多個氣候帶，必然受到許多自然環(huán)境:霧氣、高溫或低溫等的限制；另外，盡管攝像機的功能日益豐富，但其仍然無法在環(huán)境變化頻繁的地區(qū)實現靈活的設置；由于生產電動變焦鏡頭，受到設計，產品原材料，關鍵技術等多方面的影響，中國的企業(yè)雖然有很好的設計，但由于受其他條件所限，能夠生產并銷售的，事實上非常少，且效果不佳。性能指標低，在圖像的清晰度只達到20~30萬。

【發(fā)明內容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，提升圖像清晰度，改善圖像畫質，降低成本，可自動控制聚焦，使攝像系統能夠實現對景物在變化范圍環(huán)境的高清晰度攝像的要求。
[0004]本發(fā)明采用以下方案實現:一種電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，所述鏡頭的光學系統中沿光線從左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A和后組B之間設有可變光欄C ;所述前組A包括從左向右依次設置的負月牙型透鏡A-1、雙凹透鏡A-2以及正月牙型透鏡A-3 ;所述后組B包括從左向右依次設置的一凸一平透鏡B-1、正月牙型透鏡B-2、雙凸透鏡B-3、雙凹透鏡B-4、負月牙型透鏡B-5和雙凸透鏡B-6密接的膠合組以及一凸一平透鏡B-7。
[0005]進一步的，所述前組A與后組B之間的空氣間隔為9.04-47.55mm。
[0006]進一步的，所述前組A與可變光欄C之間的空氣間隔為7.72^33.98mm，所述負月牙型透鏡A-1與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為8.87mm，所述雙凹透鏡A-2與正月牙型透鏡A-3之間的空氣間隔為1.59mm。
[0007]進一步的，所述后組B與可變光欄C間的空氣間隔為1.32^13.57mm，所述正月型牙透鏡B-1和正月牙型透鏡B-2的空氣間隔為0.22mm，所述正月牙型透鏡B-2和雙凸透鏡B-3的空氣間隔為0.23mm，所述雙凸透鏡B-3和雙凹透鏡B-4的空氣間隔為0.08mm，所述雙凹透鏡B-4與負月牙型透鏡B-5和雙凸透鏡B-6密接的膠合組之間的空氣間隔是為0.6mm,所述膠合組和一凸一平透鏡B-7的空氣間隔為0.76_。
[0008]進一步 的，所述鏡頭機械結構包括外罩殼和位于外罩殼內腔前部的前凸輪和位于后部的后凸輪，所述前凸輪的內部套設有主鏡筒，所述主鏡筒內部前端套設有安裝有前組A鏡片的前組鏡筒，所述前凸輪的旁側設有與其通過齒輪嚙合配合的前端電機，所述前凸輪通過設于其前端的前導釘驅動前組鏡筒移動以實現調焦。
[0009]進一步的，所述后凸輪內套設有安裝有后組B鏡片的后組鏡筒，所述后凸輪旁側設有與其通過齒輪嚙合配合的后端電機，所述后凸輪通過后導釘作用于后組鏡筒的導釘槽內以驅動后組鏡筒移動。
[0010]進一步的，所述后端電機與所述前端電機安裝在位于前凸輪后端且位于主鏡筒外周部的固定板上，所述固定板由通過螺釘固定于所述主鏡筒的上固定片實現固定。
[0011]進一步的，所述外罩殼的后端設有的罩殼蓋，所述罩殼蓋上設有CS接口方式的連接座，所述連接座通過位于外罩殼內腔后端的過渡件和位于所述罩殼蓋后端的固定片實現固定，所述罩殼蓋通過螺絲釘固定于過渡件上。
[0012]進一步的，所述主鏡筒的后端通過螺釘固連有自動光驅以實現通過電源控制自動光圈來控制通光量；所述前組鏡筒的前端設有前壓圈，前組鏡筒內部設有位于所述雙凹透鏡A-2和正月牙型透鏡A-3之間的隔圈Be。
[0013]進一步的，所述后組鏡筒后端設置有后壓圈，后組鏡筒內設有位于所述膠合組和一凸一平透鏡B-7之間的隔圈U、位于所述正月牙型透鏡B-2和雙凸透鏡B-3之間的隔圈EF以及位于所述一凸一平透鏡B-1和正月牙型透鏡B-2之間的隔圈DE。
[0014]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本反遠距型的光學結構中合理分配了前組和后組的光焦度。在后組中，把三片式結構的鏡片改為雙膠合透鏡組，使鏡頭達到大相對孔徑、廣角、結構長度短的性能指標。且此款鏡頭采用后組單獨移動來實現調焦功能，相對于以往的普通鏡頭在光路結構上有了一定的創(chuàng)新性。
[0015](2)通過合理選配前、后兩組九片八組的光學玻璃材料，盡量選用高折射率光學玻璃材料。通過計算機輔助光學設計和優(yōu)化，完善地校正了光學鏡頭的各種象差；鏡頭的分辨率高,能適應200萬像素高清晰度視頻攝像的要求。
[0016](3)此系統通過設計優(yōu)化，近攝距可達0.3m ;相對于普通的長焦鏡頭可以在更近的物距上，自動實現清晰成像。
[0017](4)在結構設計時，既保證鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準確，又盡量使鏡頭的結構緊湊、美觀。又考慮到鏡頭的實用性，采用了前端微“調焦”結構，避免了鏡頭的極限使用。同時設計了不同的隔圈和壓圈來固定鏡片，保證鏡片間的空氣間隔，從而達到鏡頭的高像質，大靶面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例的光學系統示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例的機械結構示意圖；
圖中標號說明:1_雙凹透鏡A-2 2-負月牙型透鏡A-1 3-前壓圈4-外罩殼5-前導釘6-前組鏡筒7-隔圈BC 8-正月牙型透鏡A-3 9-主鏡筒10-前凸輪11-固定板12-自動光驅13-后凸輪 14-過渡件 15-罩殼蓋16-螺絲釘17-連接座18-后組鏡筒 19-固定片 20-后壓圈 21-—凸一平透鏡B-7 22-隔圈IJ 23-雙凸透鏡B-6 24-負月牙型透鏡B-5 25-雙凹透鏡B-4 26-雙凸透鏡B-3 27-隔圈EF28-正月牙型透鏡B-2 29-隔圈DE 30-—凸一平透鏡B-1 31-后端電機32-固定塊33-前端電機。
【具體實施方式】[0019]為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相關附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，一種電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，所述鏡頭的光學系統中沿光線從左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A和后組B之間設有可變光欄C ;所述前組A包括從左向右依次設置的負月牙型透鏡A-1 (2)、雙凹透鏡A-2(l)以及正月牙型透鏡A-3 (8);所述后組B包括從左向右依次設置的一凸一平透鏡B-1 (30)、正月牙型透鏡B-2 (28)、雙凸透鏡B-3 (26)、雙凹透鏡B-4 (25)、負月牙型透鏡B-5 (24)和雙凸透鏡B-6(23)密接的膠合組以及一凸一平透鏡B_7 (21)。
[0021]在本實施例中，所述前組A與后組B之間的空氣間隔為47.55_。
[0022]在本實施例中，所述前組A與可變光欄C之間的空氣間隔為33.98_，所述負月牙型透鏡A-1 (2)與雙凹透鏡A-2(l)之間的空氣間隔為8.87mm，所述雙凹透鏡A-2 (I)與正月牙型透鏡A-3(8)之間的空氣間隔為1.59mm。
[0023]在本實施例中，所述后組B與可變光欄C間的空氣間隔為13.57mm，所述正月型牙透鏡B-1 (30)和正月牙型透鏡B-2 (28)的空氣間隔為0.22mm，所述正月牙型透鏡B-2 (28)和雙凸透鏡B-3(26)的空氣間隔為0.23mm，所述雙凸透鏡B-3 (26)和雙凹透鏡B_4(25)的空氣間隔為0.08mm，所述雙凹透鏡B_4(25)與負月牙型透鏡B-5 (24)和雙凸透鏡B-6 (23)密接的膠合組之間的空氣間隔是為0.6mm，所述膠合組和一凸一平透鏡B-7(21)的空氣間隔為0.76_。
[0024]通過合理選配前、后兩組九片八組的光學玻璃材料，盡量選用高折射率光學玻璃材料。通過計算機輔助光學設計和優(yōu)化，完善地校正了光學鏡頭的各種象差，使成像分辨率高達200萬像素，可以與高清晰度的CXD或CMOS攝像機適配，實現高清晰度視頻攝像。
[0025]在本實施例中，由上述鏡片組構成的光學系統達到了如下的光學指標:
(1)焦距:f'=3.5-18mm ；
(2)相對孔徑D/f’ =1/1.4 ；
(3)水平視場角2ω:130° ;
(4)分辨率:優(yōu)于200萬像素；
(5)光路總長Σ90.4mm ；
(6)適用譜線范圍:450nm?830nm。
[0026]如圖2所75,在本實施例中,所述鏡頭機械結構包括外罩殼15和位于外罩殼15內腔前部的前凸輪10和位于后部的后凸輪13,所述前凸輪10的內部套設有主鏡筒9,所述主鏡筒9內部前端套設有安裝有前組A鏡片的前組鏡筒6，所述前凸輪10的旁側設有與其通過齒輪嚙合配合的前端電機33,所述前凸輪10通過設于其前端的前導釘5驅動前組鏡筒6移動以實現自動調焦功能。根據前凸輪10與前端電機33的外徑以及所需要前組鏡筒6的移動量，計算出齒輪配合所需要的模數與齒數。
[0027]在本實施例中，所述后凸輪13內套設有安裝有后組B鏡片的后組鏡筒18，所述后凸輪13旁側設有與其通過齒輪嚙合配合的后端電機31，所述后凸輪13通過后導釘作用于后組鏡筒18的導釘槽內以驅動后組鏡筒18移動，用電源一起控制前端電機33與后端電機31，實現電動控制鏡頭在各個點位上，都可以看到清晰的像。
[0028]在本實施例中，所述后端電機31與所述前端電機33安裝在位于前凸輪10后端且位于主鏡筒9外周部的固定板11上，所述固定板11由通過螺釘固定于所述主鏡筒9的上固定片實現固定。
[0029]在本實施例中，為了杜絕客觀因素妨礙鏡頭的變焦，也為了鏡頭更加美觀，所述外罩殼4的后端設有的罩殼蓋15。所述罩殼蓋15上設有CS接口方式的連接座17，所述連接座17通過位于外罩殼4內腔后端的過渡件14和位于所述罩殼蓋15后端的固定片19實現固定，防止左右攢動，所述罩殼蓋15通過螺絲釘16固定于過渡件14上，過渡件14的設計不僅保證了后焦距離的穩(wěn)定性，還可以避免后凸輪13前后的攢動。
[0030]在本實施例中，所述主鏡筒9的后端通過螺釘固連有自動光驅12以實現通過電源控制自動光圈來控制通光量；所述前組鏡筒6的前端設有前壓圈3，保證前組鏡片的裝配穩(wěn)定性，且攔截雜散光，消除其對鏡頭成像質量的影響。同時為了保證前組鏡筒6中鏡片之間的空氣間隔，前組鏡筒6內部設有位于所述雙凹透鏡A-2 (I)和正月牙型透鏡A-3(8)之間的隔圈BC。
[0031]在本實施例中，所述后組鏡筒18后端設置有后壓圈20，以保證后組鏡片裝配的穩(wěn)定性，防止鏡片松動或者掉出來。為了保證后組鏡筒18中鏡片之間的空氣間隔，后組鏡筒18內設有位于所述膠合組和一凸一平透鏡B-7 (21)之間的隔圈IJ(22)、位于所述正月牙型透鏡B-2(28)和雙凸透鏡B-3 (26)之間的隔圈EF (27)以及位于所述一凸一平透鏡B-1 (30)和正月牙型透鏡B-2 (28)之間的隔圈DE (29)。
[0032]此款鏡頭的分辨率為200萬像素，此類鏡頭邊緣視場與中心視場的分辨率要盡量保持一致，這就要求結構設計中要確保系統各組元的同心度及調焦等動作的精確、平穩(wěn)等。
[0033]作為高端鏡頭的電動變焦鏡頭今后必將在高端視頻監(jiān)控領域占重要的一席之地，面對環(huán)境、技術的挑戰(zhàn)，電動變焦鏡頭自身也在不斷的完善和成熟，人性化和智能化的趨勢也是日益明顯，相信不久的將來，隨著人們對電動變焦鏡頭更多的期待，它將更為人性化及智能化。
[0034]上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的光學系統中沿光線從左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A和后組B之間設有可變光欄C ;所述前組A包括從左向右依次設置的負月牙型透鏡A-1、雙凹透鏡A-2以及正月牙型透鏡A-3 ;所述后組B包括從左向右依次設置的一凸一平透鏡B-1、正月牙型透鏡B-2、雙凸透鏡B-3、雙凹透鏡B-4、負月牙型透鏡B-5和雙凸透鏡B-6密接的膠合組以及一凸一平透鏡B-7。
2.根據權利要求1所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述前組A與后組B之間的空氣間隔為9.04~47.55mm。
3.根據權利要求1所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述前組A與可變光欄C之間的空氣間隔為7.72^33.98mm，所述負月牙型透鏡A-1與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為8.87mm,所述雙凹透鏡A-2與正月牙型透鏡A-3之間的空氣間隔為1.59mm0
4.根據權利要求1所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述后組B與可變光欄C間的空氣間隔為1.32^13.57mm，所述正月型牙透鏡B-1和正月牙型透鏡B-2的空氣間隔為0.22mm，所述正月牙型透鏡B-2和雙凸透鏡B-3的空氣間隔為0.23mm，所述雙凸透鏡B-3和雙凹透鏡B-4的空氣間隔為0.08mm,所述雙凹透鏡B-4與負月牙型透鏡B-5和雙凸透鏡B-6密接的膠合組之間的空氣間隔是為0.6mm,所述膠合組和一凸一平透鏡B-7的空氣間隔為0.76mm。
5.根據權利要求1所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述鏡頭機械結構包括外罩殼和位于外罩殼內腔前部的前凸輪和位于后部的后凸輪，所述前凸輪的內部套設有主鏡筒，所述主鏡筒內部前端套設有安裝有前組A鏡片的前組鏡筒，所述前凸輪的旁側設有與其通過齒輪嚙合配合的前端電機，所述前凸輪通過設于其前端的前導釘驅動前組鏡筒移動以實現調焦。
6.根據權利要求5所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述后凸輪內套設有安裝有后組B鏡片的后組鏡筒，所述后凸輪旁側設有與其通過齒輪嚙合配合的后端電機，所述后凸輪通過后導釘作用于后組鏡筒的導釘槽內以驅動后組鏡筒移動。
7.根據權利要求6所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述后端電機與所述前端電機安裝在位于前凸輪后端且位于主鏡筒外周部的固定板上，所述固定板由通過螺釘固定于所述主鏡筒的上固定片實現固定。
8.根據權利要求5所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述外罩殼的后端設有的罩殼蓋，所述罩殼蓋上設有CS接口方式的連接座，所述連接座通過位于外罩殼內腔后端的過渡件和位于所述罩殼蓋后端的固定片實現固定，所述罩殼蓋通過螺絲釘固定于過渡件上。
9.根據權利要求5所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述主鏡筒的后端通過螺釘固連有自動光驅以實現通過電源控制自動光圈來控制通光量；所述前組鏡筒的前端設有前壓圈，前組鏡筒內部設有位于所述雙凹透鏡A-2和正月牙型透鏡A-3之間的隔圈BC。
10.根據權利要求6所述的電動變焦變倍日夜兩用攝像鏡頭，其特征在于:所述后組鏡筒后端設置有后壓圈，后組鏡筒內設有位于所述膠合組和一凸一平透鏡B-7之間的隔圈U、位于所述正月牙型透鏡B-2和雙凸透鏡B-3之間的隔圈EF以及位于所述一凸一平透鏡B-1和正月牙型透鏡B- 2之間的隔圈DE。
【文檔編號】G02B7/09GK103823295SQ201410080406
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】陳開阮, 劉輝, 林平 申請人:福建福光數碼科技有限公司