高分辨率日夜兩用微型鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高分辨率日夜兩用微型鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正彎月型透鏡A-1、負(fù)彎月型透鏡A-2以及雙凸透鏡A-3，所述后組B依次設(shè)有正彎月型透鏡B-1、由單凹透鏡B-2與雙凸透鏡B-3密接的膠合組以及雙凸透鏡B-4。該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，具有低畸變、大相對(duì)孔徑、高分辨率、性?xún)r(jià)比高使用、范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，能適應(yīng)500萬(wàn)像素高清晰度視頻攝像的要求，是家居監(jiān)控的主流產(chǎn)品。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高分辨率日夜兩用微型鏡頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微型視頻攝像系統(tǒng)的攝像鏡頭裝置，特別是一種高分辨率日夜兩用微型鏡頭。

【背景技術(shù)】
[0002]小型電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)經(jīng)過(guò)20?30年的演化和發(fā)展，目前有多種多樣規(guī)格型號(hào)的微型攝像鏡頭與其配套使用。但是這些鏡頭的性能指標(biāo)良莠不齊，大多數(shù)屬于低檔產(chǎn)品，性能指標(biāo)低，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(xiàn)條件下使用；圖像畸變量較大，圖像畸變與現(xiàn)實(shí)景象畫(huà)面差變大，真實(shí)性差。因此，這些鏡頭都不能滿(mǎn)足當(dāng)前的需要。
[0003]得助于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)安全需求的激增，安防市場(chǎng)得到的迅猛的擴(kuò)展?，F(xiàn)今隨著先進(jìn)的視頻壓縮編碼技術(shù)不斷成熟，基于IP的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娘w速發(fā)展以及數(shù)碼變焦技術(shù)的應(yīng)用，市場(chǎng)上已推出了一系列兩百萬(wàn)、三百萬(wàn)像素的高清攝像機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了滿(mǎn)足微型攝像的高清晰度的需求，提升微型視頻攝像系統(tǒng)的圖像畫(huà)質(zhì)，提高畫(huà)面的真實(shí)性，擴(kuò)大微型攝像機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，克服微型攝像鏡頭現(xiàn)有技術(shù)性能指標(biāo)低這一缺陷，本發(fā)明的目的在于為微型視頻攝像系統(tǒng)提供一種低畸變、分辨率優(yōu)于200萬(wàn)像素的高分辨率日夜兩用微型鏡頭。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高分辨率日夜兩用微型鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正彎月型透鏡A-1、負(fù)彎月型透鏡A-2以及雙凸透鏡A-3，所述后組B依次設(shè)有正彎月型透鏡B-1、由單凹透鏡B-2與雙凸透鏡B-3密接的膠合組以及雙凸透鏡B-4。
[0006]進(jìn)一步的，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是7.01mm。
[0007]進(jìn)一步的，所述前組A中的正彎月型透鏡A-1和負(fù)彎月型透鏡A-2之間的空氣間隔是2.354_，所述負(fù)彎月型透鏡A-2與雙凸透鏡A-3之間的空氣間隔是0.576_。
[0008]進(jìn)一步的，所述后組B中的正彎月型透鏡B-1與膠合組之間的空氣間隔是
0.276mm，所述膠合組與雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.157mm。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)在光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)480?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。
[0010](2)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)化完善地校正了光學(xué)鏡頭的各種像差，使鏡頭的分辨率高，低畸變，能適應(yīng)500萬(wàn)像素高清晰度視頻攝像的要求。
[0011](3)該鏡頭既結(jié)合市場(chǎng)光學(xué)參數(shù)及解像需求，在前人的基礎(chǔ)上進(jìn)行深度挖掘，同時(shí)保證了較為寬松的公差要求，從而做到較高的性?xún)r(jià)比。
[0012](4)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Φ 14mmX 16.4mm)，能適用于結(jié)構(gòu)更加緊湊的場(chǎng)合，比如小型的球機(jī)、半球機(jī)等等，其適用面更廣。其中，所有結(jié)構(gòu)零件采用數(shù)控精密加工工藝，滿(mǎn)足光學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)空氣距離的嚴(yán)格要求，使鏡頭的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。
[0013](5)該鏡頭具有低畸變、大相對(duì)孔徑、高分辨率、性?xún)r(jià)比高使用、范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是家居監(jiān)控的主流產(chǎn)品。
[0014]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)的闡述。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中:A-前組A，A-1-正彎月型透鏡Α-1，Α-2-負(fù)彎月型透鏡A-2，A-3-雙凸透鏡A-3，B-后組B，B-1-正彎月型透鏡B-l，B-2-單凹透鏡B_2，B-3-雙凸透鏡B_3，B-4-雙凸透鏡B-4 ; 1-主鏡筒，2-第一隔圈，3-第二隔圈，4-膠合組，5-逃肉。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，一種高分辨率日夜兩用微型鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)沿光線(xiàn)自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正彎月型透鏡A-1、負(fù)彎月型透鏡A-2以及雙凸透鏡A-3，所述后組B依次設(shè)有正彎月型透鏡B-1、由單凹透鏡B-2與雙凸透鏡B-3密接的膠合組以及雙凸透鏡B-4。
[0019]在本實(shí)施例中，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是7.01_ ;所述前組A中的正彎月型透鏡A-1和負(fù)彎月型透鏡A-2之間的空氣間隔是2.354mm，所述負(fù)彎月型透鏡A-2與雙凸透鏡A-3之間的空氣間隔是0.576mm ;所述后組B中的正彎月型透鏡B-1與膠合組之間的空氣間隔是0.276_，所述膠合組與雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.157_。
[0020]在本實(shí)施例中，該鏡頭通過(guò)反遠(yuǎn)距型光學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)如下:(1)焦距:f ' =4mm ; (2)相對(duì)孔徑:F=l.7 ; (3)視場(chǎng)角:2 ω =80 ° (像方像視場(chǎng)2η'彡Φ 7mm);
(4)畸變:< -12% ; (5)分辨率:可與500萬(wàn)像素高分辨率攝像機(jī)適配；(6)光路總長(zhǎng)Σ < 15.87mm,光學(xué)后截距1' ^ 6.82mm ； (7)適用譜線(xiàn)范圍:480nm?850nm。
[0021]如圖2所示，所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括主鏡筒1，所述前組A和后組B依次安裝在主鏡筒1內(nèi)并由前壓圈(圖中省略)壓緊，所述正彎月型透鏡A-1前側(cè)由前壓圈壓緊，所述雙凸透鏡A-3和正彎月型透鏡B-1之間設(shè)置有第一隔圈2，所述雙凸透鏡B-3和雙凸透鏡B-4之間設(shè)置有第二隔圈3，所述雙凸透鏡B-4后側(cè)由主鏡筒1內(nèi)的臺(tái)階定位。
[0022]在本實(shí)施例中，機(jī)械件的設(shè)計(jì)主要滿(mǎn)足客戶(hù)的使用要求及保證鏡片的通光和空氣間隔。其中，所述主鏡筒1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)其內(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，且在主鏡筒1上有嚴(yán)格的尺寸及位置要求，外徑采用M12接口，滿(mǎn)足客戶(hù)使用攝像機(jī)的接口要求；另外，所述主鏡筒1側(cè)壁內(nèi)還設(shè)計(jì)有逃肉5，加強(qiáng)主鏡筒1強(qiáng)度，防止主鏡筒1收縮變形。所述第一隔圈2保證雙凸透鏡A-3和正彎月型透鏡B-1的空氣間隔及其光軸裝配，所述第二隔圈3保證膠合組4中的雙凸透鏡B-3和雙凸透鏡B-4的空氣間隔及其光軸裝配。
[0023]本發(fā)明結(jié)構(gòu)輕巧，滿(mǎn)足總體體積小的原則，且為了配合緊湊可采用數(shù)控加工工藝，保證其精度的準(zhǔn)確性。
[0024]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(zhuān)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】
1.一種高分辨率日夜兩用微型鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，所述前組A依次設(shè)有正彎月型透鏡A-1、負(fù)彎月型透鏡A-2以及雙凸透鏡A-3，所述后組B依次設(shè)有正彎月型透鏡B-1、由單凹透鏡B-2與雙凸透鏡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所述的高分辨率日夜兩用微型鏡頭，其特征在于:所述前組A和后組B之間的空氣間隔是7.0lmm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高分辨率日夜兩用微型鏡頭，其特征在于:所述前組A中的正彎月型透鏡A-1和負(fù)彎月型透鏡A-2之間的空氣間隔是2.354mm，所述負(fù)彎月型透鏡A-2與雙凸透鏡A-3之間的空氣間隔是0.576mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高分辨率日夜兩用微型鏡頭，其特征在于:所述后組B中的正彎月型透鏡B-1與膠合組之間的空氣間隔是0.276_，所述膠合組與雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.157mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率日夜兩用微型鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括主鏡筒，所述前組A和后組B依次安裝在主鏡筒內(nèi)并由前壓圈壓緊，所述正彎月型透鏡A-1前側(cè)由前壓圈壓緊，所述雙凸透鏡A-3和正彎月型透鏡B-1之間設(shè)置有第一隔圈，所述雙凸透鏡B-3和雙凸透鏡B-4之間設(shè)置有第二隔圈，所述雙凸透鏡B-4后側(cè)由主鏡筒內(nèi)的臺(tái)階定位。
【文檔編號(hào)】G02B13/14GK104459950SQ201410774386
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】鄭志勇, 劉輝, 楊樟洪, 周建寶 申請(qǐng)人:福建福光數(shù)碼科技有限公司