專利名稱：用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，涉及智能建筑中的視頻攝像技術(shù)，尤其是涉及高分辨率、寬光譜共焦、多點變焦攝像鏡頭裝置。
背景技術(shù)：
隨著智能建筑行業(yè)的發(fā)展，安全防范在智能建筑中的地位與作用與日俱增。尤其是在星級賓館、高級寫字樓、銀行、乃至政府機關(guān)大樓彰顯著重要作用。智能建筑行業(yè)中安全防范的攝像監(jiān)控包括電梯轎箱、賓館大廳、走廊、以及院落周界等場合，既需要超廣角的攝像鏡頭，也需要標準的攝像鏡頭，而現(xiàn)有的攝像鏡頭系列中很難找到能一一滿足上述要求的攝像鏡頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，有利于滿足當前智能建筑行業(yè)對于視頻攝像技術(shù)的要求。本發(fā)明的特征在于一種用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，包括主鏡筒， 其特征在于沿光線自左向右入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A和光焦度為正的后鏡組B，所述前鏡組A和后鏡組B之間的光欄C處設置自動光圈；所述前鏡組A由負月牙型透鏡A-1，雙凹透鏡A-2和正月型透鏡A-3構(gòu)成；所述后鏡組B由正月牙型透鏡B-I，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與雙凸透鏡B-6密接的膠合組， 平凸透鏡B-7構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點
1、本發(fā)明根據(jù)智能建筑行業(yè)中的各種攝像要求，合理地制定了鏡頭的性能指標，使鏡頭滿足該行業(yè)的各項攝像要求。既能在電梯轎廂內(nèi)對極近的目標進行攝像，也可以對院落周界等場合對遠距離目標進行攝像。2、發(fā)明者在光學設計時，合理分配前后兩組的光焦度
fA' =-14. 4mm, fB ‘ =15. 5mm ；使光學系統(tǒng)達到了高變倍比，且結(jié)構(gòu)長度短，總長 Σ D ^ 90. 5mm。3、在兩鏡組元中，巧妙地選用高折射率、低色散或低折射率、高色散玻璃的玻璃組合，尤其是在后組的正光焦度鏡片選用超低色散的Π(61玻璃，有效地消除了各種像差和色像差，使鏡頭的分辨率高達200萬像素。4、在光學設計時，對485nm 850nm的寬光譜范圍進行像差平衡和校正，使多點變焦鏡頭在寬光譜范圍都有優(yōu)良的像質(zhì)，實現(xiàn)了寬光譜共焦。鏡頭不僅能在白晝的光照環(huán)境下清晰成像，在夜間極低照度或零照度的環(huán)境下，通過紅外補光也能清晰成像。5、本發(fā)明的機械結(jié)構(gòu)設計包括手動變焦機構(gòu)和手動調(diào)焦機構(gòu)，分別通過具有鎖緊作用的前撥釘和后撥釘帶動對應的調(diào)節(jié)環(huán)，運用調(diào)節(jié)環(huán)的卡槽結(jié)構(gòu)及主鏡筒的螺旋槽限位結(jié)構(gòu)分別通過導釘帶動鏡座軸向移動，從而實現(xiàn)調(diào)焦功能。同時嚴格管控各配合尺寸，從而保證鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準確，又做到調(diào)焦移動的平滑不卡滯，手感舒適。


圖1為本發(fā)明實施例光路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參考圖1和圖2，一種用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，包括主鏡筒1，沿光線自左向右入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A和光焦度為正的后鏡組B，所述前鏡組A和后鏡組B之間的光欄C處設置自動光圈；所述前鏡組A由負月牙型透鏡A-I，雙凹透鏡A-2和正月型透鏡A-3構(gòu)成；所述后鏡組B由正月牙型透鏡B-I，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與雙凸透鏡B-6密接的膠合組，平凸透鏡B-7 構(gòu)成。上述前鏡組A與光欄C之間的間隔是20. 36 51. 11 mm ；所述后鏡組B與光欄C 之間的間隔是0. 2 13. 64 mm ；所述前鏡組A中，負月牙型透鏡A-I與雙凹透鏡A-2之間的間隔是8.87 mm;雙凹透鏡A-2與正月型透鏡A-3之間的間隔是1.81 mm;所述后鏡組B 中，正月牙型透鏡B-I與正月牙型透鏡B-2之間的間隔是0.1 mm;正月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間的間隔是0.1 mm;雙凸透鏡B-3與雙凹透鏡B-4之間的間隔是0. 08 mm ； 雙凹透鏡B-4和負月牙型透鏡B-5與雙凸透鏡B-6的膠合組之間的間隔是0. 6 mm ；負月牙型透鏡B-5與雙凸透鏡B-6的膠合組和平凸透鏡B-7之間的間隔是0. 76 mm。上述(雙凸)透鏡B-3選用Π(61氟冕玻璃材料。上述主鏡筒1內(nèi)周的前部設有用以安設前鏡組A的前組鏡座2，后部設有用以安設后鏡組B的后組鏡座3，所述前組鏡座2的外周部與一導釘4的一端連接，所述導釘4的另一端貫穿主鏡筒1的螺旋槽并安設在位于主鏡筒1外周上的前組調(diào)節(jié)環(huán)5的卡槽內(nèi)，所述后組鏡座3的外周部與一導釘6的一端連接，所述導釘6的另一端貫穿主鏡筒1的螺旋槽并安設在位于主鏡筒1外周上的后組調(diào)節(jié)環(huán)7的卡槽內(nèi)。上述后組調(diào)節(jié)環(huán)7的外端部上連接有用以防止調(diào)節(jié)環(huán)軸向偏移的過渡套筒8，所述過渡套筒8的外端部上連接有鏡頭密封的連接座9。上述前組鏡座2的前端設有前壓圈10，所述后組鏡座3的后端設有后壓圈11。上述前組調(diào)節(jié)環(huán)5的外周上設有可用以鎖緊的前拔釘12，所述后組調(diào)節(jié)環(huán)7的外周上設有可用以鎖緊的后拔釘13。上述負月牙型透鏡A-I與雙凹透鏡Α-2之間設有隔圈BC ；所述后鏡組B中，所述正月牙型透鏡B-I與正月牙型透鏡Β-2之間設有隔圈DE，正月牙型透鏡Β-2與雙凸透鏡Β-3 之間設有隔圈EF，所述負月牙型透鏡Β-5與雙凸透鏡Β-6的膠合組和平凸透鏡Β-7之間設有隔圈HJ。本發(fā)明實現(xiàn)的性能指標
1.焦距f'=3. 5 18mm
2.相對孔徑D/f'=1/1.4
3.視場角2ω彡104° 20° (與1/1. 8〃或1/2〃 CCD或CMOS攝像機適配)4.分辨率可與200萬像素CXD或CMOS攝像機適配
5.適用譜線范圍480nm 850nm
6.光路總長ΣD彡90. 5mm. 具體實施步驟
1、光路設計方案
參考圖1，本發(fā)明提供一種主要用于智能建筑中的高分辨率、日夜兩用多點變焦鏡頭。 其光路特點沿光線自左向右入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A和光焦度為正的后鏡組B，在前鏡組A和后鏡組B之間的光欄C處設置自動光圈(俗稱光驅(qū))，通過改變前鏡組 A與光欄C之間的間隔以實現(xiàn)鏡頭的變焦和調(diào)距，對應改變后鏡組B與光欄C之間的間隔以補償變焦及調(diào)距時的像面移動，使像面穩(wěn)定。所述前鏡組A由負月牙型透鏡A-1，雙凹透鏡A-2和正月型透鏡A_3構(gòu)成；所述后鏡組B由正月牙型透鏡B-1，正月牙型透鏡B-2，雙凸透鏡B-3 (這塊透鏡的材料是Π(61)， 雙凹透鏡Β-4，負月牙型透鏡Β-5和雙凸透鏡Β-6密接的膠合組，平凸透鏡Β-7構(gòu)成。所述前鏡組A與光欄C之間的間隔是20. 36 51. 11 mm ； 所述后鏡組B與光欄C之間的間隔是0. 2 13. 64 mm。所述前鏡組A中，負月牙型透鏡A-I與雙凹透鏡A-2之間的間隔是8. 87 mm ； 雙凹透鏡A-2與正月型透鏡A-3之間的間隔是1.81 mm。所述后鏡組B中，正月牙型透鏡B-I與正月牙型透鏡B-2之間的間隔是0. 1 mm ； 正月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間的間隔是0. 1 mm ；
雙凸透鏡B-3與雙凹透鏡B-4之間的間隔是0. 08 mm ；
雙凹透鏡B-4和負月牙型透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組之間的間隔是0. 6
mm ；
負月牙型透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組和平凸透鏡B-7之間的間隔是0. 76
mmD2、機械結(jié)構(gòu)的設計方案
見圖2本發(fā)明機械結(jié)構(gòu)設計包括設計前組鏡座和后組鏡座，前組鏡座裝有前鏡組透鏡A-1、A-2、A-3，且透鏡A-2、A-3之間設計隔圈BC，保證其透鏡的通光和透鏡之間的空氣距離，A-I透鏡設計前壓圈，保證前組透鏡的裝配穩(wěn)定性。后組鏡座裝有后鏡組透鏡B-1、B-2、B-3、B_4、B_5、B_6、B-7，其中透鏡B-5和B-6 為膠合組，且B-1、B-2，B-2、B-3和B_6、B-7之間設計隔圈DE、隔圈EF和隔圈HJ，保證其透鏡的通光和透鏡之間的空氣距離，B-7透鏡設計后壓圈，保證后組透鏡的裝配穩(wěn)定性。為實現(xiàn)手動調(diào)焦，即前組透鏡和后組透鏡需要在軸向進行移動且移動量有嚴格的尺寸及位置要求，因此設計前組鏡座和后組鏡座外側(cè)與之緊密配合的導釘4和導釘6，同時為了防止在轉(zhuǎn)動或震動過程中產(chǎn)生鏡組位置的偏移而導致鏡頭的脫焦，在銅質(zhì)導釘外設計有尼龍?zhí)?。設計主鏡筒時，要求能夠保證前組鏡座和后組鏡座在主鏡筒內(nèi)進行軸向移動，且在主鏡筒上有嚴格的尺寸及位置要求的螺旋槽。設計前組調(diào)節(jié)環(huán)和后組調(diào)節(jié)環(huán)，當轉(zhuǎn)動前組調(diào)節(jié)環(huán)時，通過調(diào)節(jié)環(huán)上的卡槽結(jié)構(gòu)帶動導釘在螺旋槽內(nèi)移動，使得前組鏡座通過導釘在主鏡筒內(nèi)做軸向滑移，以達到前組變焦和調(diào)距的目的。當轉(zhuǎn)動后組調(diào)節(jié)環(huán)時，通過調(diào)節(jié)環(huán)上的卡槽結(jié)構(gòu)帶動導釘在螺旋槽內(nèi)移動，使得后組鏡座通過導釘在主鏡筒內(nèi)做軸向滑移，以達到后組補償變焦及調(diào)距時的像面移動的目的。為防止前、后兩組調(diào)節(jié)環(huán)在轉(zhuǎn)動時發(fā)生軸向偏移，設計過渡套筒，以達到限制軸向偏移的目的。為防止已經(jīng)確認的焦距在攝相機移動或者震動過程中脫焦，設計具有鎖緊作用的后撥釘、前撥釘，進行鎖緊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明為了保證良好的成像質(zhì)量，結(jié)構(gòu)設計時巧妙地攔截了有害光線，并且有效地消除了雜散光，且通過尼龍?zhí)讓п敿勇菪齻鲃訖C構(gòu)保證了客戶在使用鏡頭的過程中，不會出現(xiàn)脫焦現(xiàn)象。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，包括主鏡筒，其特征在于沿光線自左向右入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A和光焦度為正的后鏡組B，所述前鏡組 A和后鏡組B之間的光欄C處設置自動光圈；所述前鏡組A由負月牙型透鏡A-I，雙凹透鏡 A-2和正月型透鏡A-3構(gòu)成；所述后鏡組B由正月牙型透鏡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與雙凸透鏡B-6密接的膠合組，平凸透鏡B-7構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，其特征在于所述前鏡組A與光欄C之間的間隔是20. 36 51. 11 mm ；所述后鏡組B與光欄C之間的間隔是0.2 13.64 mm;所述前鏡組A中，負月牙型透鏡A-I與雙凹透鏡A-2之間的間隔是 8.87 mm;雙凹透鏡A-2與正月型透鏡A-3之間的間隔是1.81 mm ；所述后鏡組B中，正月牙型透鏡B-I與正月牙型透鏡B-2之間的間隔是0. 1 mm ；正月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3 之間的間隔是0.1 mm;雙凸透鏡B-3與雙凹透鏡B-4之間的間隔是0.08 mm ；雙凹透鏡B-4 和負月牙型透鏡B-5與雙凸透鏡B-6的膠合組之間的間隔是0.6 mm;負月牙型透鏡B-5與雙凸透鏡B-6的膠合組和平凸透鏡B-7之間的間隔是0. 76 mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，其特征在于 所述雙凸雙凸透鏡B-3選用Π(61氟冕玻璃材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，其特征在于所述主鏡筒內(nèi)周的前部設有用以安設前鏡組A的前組鏡座，后部設有用以安設后鏡組B的后組鏡座，所述前組鏡座的外周部與一導釘?shù)囊欢诉B接，所述導釘?shù)牧硪欢素灤┲麋R筒的螺旋槽并安設在位于主鏡筒外周上的前組調(diào)節(jié)環(huán)的卡槽內(nèi)，所述后組鏡座的外周部與一導釘?shù)囊欢诉B接，所述導釘?shù)牧硪欢素灤┲麋R筒的螺旋槽并安設在位于主鏡筒外周上的后組調(diào)節(jié)環(huán)的卡槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，其特征在于所述后組調(diào)節(jié)環(huán)的外端部上連接有用以防止調(diào)節(jié)環(huán)軸向偏移的過渡套筒，所述過渡套筒的外端部上連接有鏡頭密封的連接座。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，其特征在于所述前組鏡座的前端設有前壓圈，所述后組鏡座的后端設有后壓圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，其特征在于所述前組調(diào)節(jié)環(huán)的外周上設有可用以鎖緊的前拔釘，所述后組調(diào)節(jié)環(huán)的外周上設有可用以鎖緊的后拔釘。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，其特征在于所述負月牙型透鏡A-I與雙凹透鏡Α-2之間設有隔圈BC;所述后鏡組B中，所述正月牙型透鏡 B-I與正月牙型透鏡Β-2之間設有隔圈DE，正月牙型透鏡Β-2與雙凸透鏡Β-3之間設有隔圈EF，所述負月牙型透鏡Β-5與雙凸透鏡Β-6的膠合組和平凸透鏡Β-7之間設有隔圈HJ。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于智能建筑中的高分辨率多點變焦鏡頭，包括主鏡筒，其特征在于沿光線自左向右入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A和光焦度為正的后鏡組B，所述前鏡組A和后鏡組B之間的光欄C處設置自動光圈；所述前鏡組A由負月牙型透鏡A-1，雙凹透鏡A-2和正月型透鏡A-3構(gòu)成；所述后鏡組B由正月牙型透鏡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與雙凸透鏡B-6密接的膠合組，平凸透鏡B-7構(gòu)成。本發(fā)明具有變倍比大，它覆蓋超廣角鏡頭和標準鏡頭、分辨率高、寬光譜共焦等優(yōu)點；適用于智能建筑中的電梯轎箱內(nèi)、賓館大廳、走廊、院落周界等場所的攝像監(jiān)控。
文檔編號G02B15/177GK102323660SQ20111029482
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者何文, 何武強, 劉輝, 張世忠, 王躍平 申請人:福建福光數(shù)碼科技有限公司