適用于4k攝像機(jī)的高清變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安防、家居安防、家居智能領(lǐng)域，特別涉及一種適用于4Κ攝像機(jī)的高清變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的日益提升，交通網(wǎng)絡(luò)日益繁忙，對(duì)智能交通高效管控提出可更高的要求。對(duì)更加優(yōu)越的視頻監(jiān)控技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。隨著“4Κ”(800萬(wàn)像素)超高清攝像機(jī)技術(shù)概念的提出，攝像機(jī)需要搭配更大口徑、更高分辨率、紅外寬光譜共焦更優(yōu)越的攝像鏡頭來(lái)保證優(yōu)越的視頻監(jiān)控畫(huà)質(zhì)。目前市面上沒(méi)有能夠兼顧各方面要求且達(dá)到4Κ攝像機(jī)使用要求的超清變焦監(jiān)控鏡頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上缺點(diǎn)，提供一種適用于4Κ攝像機(jī)的高清變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭，該鏡頭具有口徑大、分辨率高、畸變低、焦距可變、寬光譜共焦等優(yōu)點(diǎn)，該鏡頭的系統(tǒng)焦距為11.8-40mm，監(jiān)控角度為42.5°?12.5°，相對(duì)孔徑D/f’全程1: 1.4，0.8視場(chǎng)內(nèi)可見(jiàn)光MTF值在2001p/mm情況下超過(guò)0.3，紅外850nm波段MTF值在2001p/mm情況下超過(guò)0.25，全焦距段TV畸變低于2.5%，適用于攝像機(jī)像面1/1.7inch以上，從而滿(mǎn)足“4K”攝像機(jī)使用要求。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種適用于4K攝像機(jī)的高清變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭，包括鏡筒，其特征在于:所述鏡筒內(nèi)沿光線(xiàn)入射方向依次設(shè)有正光焦度的前固定鏡組、負(fù)光焦度的變倍鏡組、光圈可變的光闌、正光焦度的中固定鏡組和正光焦度的補(bǔ)償鏡組；鏡筒上還安裝有用于調(diào)整光闌光圈的自動(dòng)光驅(qū)，構(gòu)成攝像鏡頭的各組光學(xué)元件需滿(mǎn)足以下條件:
[0006]D1+D2 = Cl，3.45 < Cl/f' C 短< 3.62..................①
[0007]D3+1' =02,11 /f' C 短>0.9..................②
[0008]TC = C3，C3 < 4f, C 短..................③
[0009]1.78 < f'變/f' C 短<1.86..................④
[0010]其中，Dl是前固定鏡組與變倍鏡組之間的空氣間隔，D2是變倍鏡組與光闌之間的空氣間隔，D3是中固定鏡組與補(bǔ)償鏡組之間的空氣間隔，I'是補(bǔ)償鏡組最后一面與像面之間的空氣間隔，TC是設(shè)計(jì)主譜線(xiàn)為c譜線(xiàn)時(shí)變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭第一面至像面的距離，Cl、C2、C3是根據(jù)實(shí)際使用要求而設(shè)定的固定值，f C短是變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭在主譜線(xiàn)為c譜線(xiàn)時(shí)的最短焦距值，P變?yōu)樽儽剁R組的焦距。
[0011]所述鏡筒包括前主鏡筒和連接于前主鏡筒后端的后主鏡筒，所述前固定鏡組和變倍鏡組安裝于前主鏡筒內(nèi)，所述光闌、中固定鏡組和補(bǔ)償鏡組安裝于后主鏡筒內(nèi)；所述自動(dòng)光驅(qū)安裝于后主鏡筒上；所述前固定鏡組的焦距范圍在60mm?70mm之間，所述變倍鏡組的焦距范圍在-20mm?-28mm之間，所述中固定鏡組的焦距范圍在45mm?60mm之間，所述補(bǔ)償鏡組的焦距范圍在20mm?35mm之間。
[0012]所述前固定鏡組由第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次排列組成，其中第一透鏡和第三透鏡均為正月牙型透鏡，第二透鏡為雙凸型透鏡，且第一透鏡和第二透鏡組成密接的膠合組；
[0013]所述變倍鏡組由第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次排列組成，其中第四透鏡和第五透鏡均為雙凹型透鏡，第六透鏡為正月牙型透鏡，且第五透鏡和第六透鏡組成密接的膠合組；
[0014]所述中固定鏡組由第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次排列組成，其中第七透鏡和第十透鏡均為負(fù)月牙型透鏡，第八透鏡和第九透鏡均為雙凸型透鏡，且第九透鏡和第十透鏡組成密接的膠合組；
[0015]所述補(bǔ)償鏡組由第十一透鏡、第十二透鏡、第十三透鏡、第十四透鏡、第十五透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次排列組成，其中第十一透鏡為正月牙型透鏡，第十二透鏡、第十三透鏡和第十四透鏡均為雙凸型透鏡，第十五透鏡為雙凹型透鏡，且第十一透鏡和第十二透鏡組成密接的膠合組，第十四透鏡和第十五透鏡組成密接的膠合組。
[0016]所述前固定鏡組的各個(gè)透鏡需滿(mǎn)足以下光學(xué)條件:
[0017]1.8Knl<l.95，33<vl<36.5 ；
[0018]1.44〈η2〈1.49，82〈ν2〈90 ；
[0019]1.44〈η3〈1.49，82〈v3〈90 ；
[0020]其中nl_n3依次為第一透鏡-第三透鏡的折射率，vl-v3依次為第一透鏡-第三透鏡的阿貝系數(shù)；
[0021]所述變倍鏡組的各個(gè)透鏡需滿(mǎn)足以下光學(xué)條件:
[0022]1.46〈η4〈1.52，67〈ν4〈73 ；
[0023]1.46〈η5〈1.52，67〈ν5〈73 ；
[0024]1.7〈n6〈l.85，40〈v6〈47 ；
[0025]其中n4_n6依次為第四透鏡-第六透鏡的折射率，v4_v6依次為第四透鏡-第六透鏡的阿貝系數(shù)；
[0026]所述中固定鏡組的各個(gè)透鏡需滿(mǎn)足以下光學(xué)條件:
[0027]1.48<η7<1.52，60〈v7〈66 ；
[0028]1.44〈η8〈1.49，82〈ν8〈90 ；
[0029]1.44〈η9〈1.49，82〈v9〈90 ；
[0030]1.81〈η10〈1.95，33<vl0<36.5 ；
[0031]其中n7-nl0依次為第七透鏡-第十透鏡的折射率，v7_vl0依次為第七透鏡-第十透鏡的阿貝系數(shù)；
[0032]所述補(bǔ)償鏡組的各個(gè)透鏡需滿(mǎn)足以下光學(xué)條件:
[0033]1.75<nll<l.95,20<vll<26 ；
[0034]1.78〈η12〈1.95，20<ν12<26 ；
[0035]1.65〈η13〈1.8，50<ν13<60 ；
[0036]1.49〈η14〈1.55，70<ν14<82 ；
[0037]1.8〈η15〈1.95，18〈ν15〈28 ;
[0038]其中nll-nl5依次為第^ 透鏡-第十五透鏡的折射率，vll_vl5依次為第七透鏡-第十透鏡的阿貝系數(shù)。
[0039]所述前固定鏡組的第二透鏡與第三透鏡之間的空氣間隔為0.1mm?0.2mm ;
[0040]所述前固定鏡組的第三透鏡與變倍鏡組的第四透鏡之間的空氣間隔為1.5mm?29mm ；
[0041]所述變倍鏡組的第四透鏡與第五鏡頭之間的空氣間隔為4mm?4.58mm ;
[0042]所述變倍鏡組的第六透鏡與光闌的空氣間隔為2mm?28mm ；
[0043]所述光闌與中固定鏡組的第七透鏡的空氣間隔為3.5mm?4.5mm ；
[0044]所述中固定鏡組的第七透鏡與第八透鏡的空氣間隔為0.1mm?0.2mm ；
[0045]所述中固定鏡組的第十透鏡與補(bǔ)償鏡組的第^^一透鏡的空氣間隔為8mm?Ilmm ；
[0046]所述補(bǔ)償鏡組的第十二透鏡與第十三透鏡的空氣間隔為0.2mm?0.4mm ;
[0047]所述補(bǔ)償鏡組的第十三透鏡與第十四透鏡的空氣間隔為0.1mm?0.2mm。
[0048]所述高清變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭還包括第一壓圈、第二壓圈、第三壓圈、第四壓圈、變倍鏡筒、補(bǔ)償鏡筒、第一機(jī)械隔圈、第二機(jī)械隔圈、第三機(jī)械隔圈、第四機(jī)械隔圈、第五機(jī)械隔圈；所述第一透鏡固定安裝于前主鏡筒的前端筒口內(nèi)，所述第一壓圈固定安裝于前主鏡筒的前端筒口外并對(duì)第一透鏡的前端位置起限位作用；所述第二透鏡、第三透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次固定安裝于前主鏡筒前部筒體內(nèi)，所述第一機(jī)械隔圈固定安裝于前主鏡筒的前部筒體內(nèi)壁并位于第二透鏡和第三透鏡之間以限定兩者的空氣間隔，所述前主鏡筒的前部筒體內(nèi)還設(shè)有用于限位第三透鏡后端位置的第一限位臺(tái)階；所述變倍鏡筒同軸活動(dòng)安裝于前主鏡筒的中部筒體內(nèi)，所述第四透鏡固定安裝于變倍鏡筒前端筒口內(nèi)，所述變倍鏡筒前端部?jī)?nèi)周壁設(shè)有對(duì)第四透鏡前端面進(jìn)行限位的第二限位臺(tái)階，所述第五透鏡、第六透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次固定安裝于變倍鏡筒筒體內(nèi)，所述第二壓圈固定安裝于變倍鏡筒后端筒體內(nèi)并對(duì)第五透鏡的后端起限位作用使得第五透鏡的前端面靠緊第四透鏡的后端面以保證第四透鏡與第五透鏡之間的空氣間隔；所述后主鏡筒的內(nèi)周壁通過(guò)螺紋與前主鏡筒的外周壁連接，所述后主鏡筒前端內(nèi)周壁上開(kāi)設(shè)有用于安裝自動(dòng)光驅(qū)的環(huán)形槽，所述第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次固定安裝于后主鏡筒的前端筒口內(nèi)，所述第三壓圈固定安裝于后主鏡筒前端部?jī)?nèi)周壁并對(duì)第七透鏡的前端位置起限位作用，所述第二機(jī)械隔圈固定安裝于后主鏡筒的前部筒體內(nèi)壁并位于第七透鏡和第八透鏡之間以限定兩者的空氣間隔，所述第三機(jī)械隔圈固定安裝于后主鏡筒的前部筒體內(nèi)壁并位于第八透鏡和第九透鏡之間以限定兩者的空氣間隔，所述后主鏡筒內(nèi)周壁在位于第十透鏡后端面的位置設(shè)有用于限制第十透鏡后端面位置的第三限位臺(tái)階；所述補(bǔ)償鏡筒同軸活動(dòng)安裝于后主鏡筒的后部筒體內(nèi)，所述第十一透鏡固定安裝于補(bǔ)償鏡筒的前端筒口內(nèi)，所述補(bǔ)償鏡筒前端內(nèi)周壁設(shè)有對(duì)第十一透鏡前端位置進(jìn)行限位的第四限位臺(tái)階，所述第十二透鏡、第十三透鏡、第十四透鏡、第十五透鏡沿光線(xiàn)入射方向依次固定安裝于補(bǔ)償鏡筒筒體內(nèi)，所述第四機(jī)械隔圈固定安裝于補(bǔ)償鏡筒筒體內(nèi)壁并位于第十二透鏡和第十三透鏡之間以限定兩者的空氣間隔，所述第五機(jī)械隔圈固定安裝于補(bǔ)償鏡筒筒體內(nèi)壁并位于第十三透鏡和第十四透鏡之間以限定兩者的空氣間隔，所述第四壓圈固定安裝于補(bǔ)償鏡筒后端筒體內(nèi)并對(duì)第十五透鏡的后端位置起限位作用。
[0049]所述高清變焦距監(jiān)控?cái)z像鏡頭還包括設(shè)置于前主鏡筒上的焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及設(shè)置于后主鏡筒上的補(bǔ)償調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0050]所述焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)套置于前主鏡筒外周壁的變倍手輪以及一個(gè)以上設(shè)置于變倍手輪、前主鏡筒與變倍鏡筒之間的變倍導(dǎo)釘，所述前主鏡筒的筒壁上設(shè)有數(shù)量和位置與變倍導(dǎo)釘相對(duì)應(yīng)且以前主鏡筒軸線(xiàn)為中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述變倍手輪內(nèi)周壁上設(shè)有數(shù)量和位