小靶面高分辨率超廣角魚眼鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種小靶面高分辨率超廣角魚眼鏡頭，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。
【專利說明】小靶面高分辨率超廣角魚眼鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小靶面高分辨率超廣角魚眼鏡頭，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。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型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]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種小靶面高分辨率超廣角魚眼鏡頭，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，本實(shí)用新型具有以下有益效果:[0012](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。
[0013](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。
[0014](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，通過紅外補(bǔ)光，也能清晰成像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)提供的白天MTF曲線；
[0018]圖4為計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)提供的夜視MTF曲線；
[0019]圖中標(biāo)號(hào)說明: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_34-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-4 9-前壓圈 10-隔圈BC 11-隔圈CD 12-隔圈DE 13-隔圈FG 14-隔圈GH15-主鏡筒16-凸肩部。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]如圖1所示，一種小靶面高分辨率超廣角魚眼鏡頭，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)。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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
[0026]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。[0027]選用高折射、低色散的光學(xué)玻璃材料，通過計(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。
[0028]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):
[0029](I)焦距:f' =1.57m ；
[0030](2)相對(duì)孔徑 F=2.2 ;
[0031](3)靶面:1/4”;
[0032](4)視場(chǎng)角:2w≥180。(像方像視場(chǎng)2 η '≥Φ8mm)；
[0033](5)分辨率:可與800萬像素高分辨率CXD或CMOS攝像機(jī)適配適配；
[0034](6)光路總長(zhǎng)ΣΚ 30mm,光學(xué)后截距I’ ^ 6mm ；
[0035](7)適用譜線范圍:400nm~850nm。
[0036]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。
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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，并通過對(duì)隔圈的精確加工來保證各鏡片之間的空氣間隔。
[0042]上列較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(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)】G02B13/00GK203759343SQ201420100258
【公開日】2014年8月6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, 陳開阮 申請(qǐng)人:福建福光數(shù)碼科技有限公司