星光级道路监控变焦镜头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及镜头领域，尤其是一种星光级道路监控变焦镜头。
【背景技术】
[0002]传统的红外补光技术虽然能在低照度下获得清晰的成像，但会失去色彩，只能形成黑白图像，而且通过红外补光，车牌这类高反光的物体很容易过曝，而衣着颜色、车身颜色、车牌等又往往都是破案的关键线索，丢失不得一一所以低照度下的清晰彩色成像需求越来越多。
[0003]低照度摄像机是近年来随着半导体技术发展而推出的监控行业的热点产品。低照度摄像机，从字面上就可以看出，是指在光照较暗的情况下仍然可以获得比较清晰图像的摄像机。目前安防行业通常将前端摄像机分为四个等级:普通级摄像机，一般照度值均大于
0.1Iux;照度值范围在0.1Iux至0.01 Iux之间的摄像机，一般被称为低照度摄像机;而被称为月光级摄像机，其照度值范围在0.0llux至0.0Ollux间；当最低照度值达到甚至低于
0.0OOllux的时候，便达到了“星光级”的超低照度摄像机。在星光环境下无任何辅助光源，可以显示清晰的彩色图像，区别于普通摄像机只能显示黑白图像。
[0004]目前低照度摄像机普遍应用于平安城市、军队、边防、银行、医院、高速公路等对日夜监控要求比较高的领域。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种星光级道路监控变焦镜头，以实现不需要红外灯也不需要闪光灯，晚上可以实现不拖尾清晰的彩色监控。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]—种星光级道路监控变焦镜头，所述道路监控摄像镜头包括主镜筒，所述主镜筒内沿光线入射方向依次设置有前镜筒、光阑调节机构和后镜筒;所述前镜筒内沿光线入射方向依次设置有第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和第五镜片，其中第一镜片、第二镜片和第四镜片为正月牙型透镜，第三镜片为双凹型透镜，第五镜片为双凸型透镜，且第一镜片和第二镜片组成密接的胶合组，第三镜片和第四镜片组成密接的胶合组;所述后镜筒内沿光线入射方向依次设置有第六镜片、第七镜片、第八镜片、第九镜片、第十镜片和第十一镜片，其中第六镜片、第九镜片为双凸型透镜，第十镜片为单凸型透镜，第七镜片为双凹型透镜，第八镜片和第十一镜片为月牙形透镜，第八镜片和第九镜片组成密接的胶合组;前镜筒外部设有与其螺纹连接的调焦手轮，调焦手轮与主镜筒转动套接;光阑调节机构包括光阑片、凸轮板和光圈座，凸轮板与光圈座转动连接，光阑片与凸轮板通过活动槽连接，光阑片程弯月型，其两端分别设有一个光阑导钉，所述2个光阑导钉分别设置在光阑片的两侧面上，并向外凸起，凸轮板上有圆形开口，圆形开口上设有放射状的多个光阑导钉槽，光阑导钉在光阑导钉槽内活动连接，凸轮板通过凸轮板滑动定位板与光圈手轮滑动连接，光圈手轮与主镜筒转动套接;后镜筒的外壁设有弧形台阶，前镜筒与后镜筒的弧形台阶固定连接。
[0008]所述主镜筒中部设有装饰环;第二镜片与第三镜片之间还设有第一垫圈；后镜筒的前后两端分别设有第一压环和第二压环。
[0009]所述前镜筒前端设有滤镜环;所述滤镜环的内周壁由外往内呈阶梯状逐渐减小，且滤镜环的前端端口的内周壁设有螺纹。
[0010]所述主镜筒外设有固定环，固定环内设有一槽口，主镜筒上位于对应固定环的槽口位置设有导向钉;第六镜片、第七镜片和第八镜片之间设有机械隔圈。
[0011]所述星光级道路监控变焦镜头的法兰后焦2 12.5mm，光学后焦12.82mm;焦距为35mm±2mm，视场角为36° ±1.8°。
[0012]所述光圈手轮通过光圈手轮限位钉与主镜筒进行转动的限位;调焦手轮通过调焦手轮限位钉与主镜筒进行转动的限位;后镜筒上还设有接口。
[0013]所述光阑片为片状，弯月形，其外边缘半径为29±0.03mm，其内边缘半径为20.6土
0.03mm，其两个光阑导钉的开合角度α为138°±6° ;光阑导钉为与光阑片铆合的铜柱。
[0014]所述第一镜片的SI面曲率半径为23.032mm，S2面曲率半径为49.48mm，折射率为
1.755205 ±50X10—5，色散系数为27.54±0.8%，有效直径为31mm，镜片中心厚度Dl为5 土0.02;第二镜片的S3面曲率半径为49.48mm，S4面曲率半径为14.457mm，折射率为1.523074± 50X10-5，色散系数为58.658 ±0.8 %，有效直径为31.1mm，镜片中心厚度D2为2.2 ± 0.02;第三镜片的S5面曲率半径为-24.608mm，S6面曲率半径为20.398mm，折射率为1.846670 土50X10—5，色散系数为23.791 ± 0.8%，有效直径为18.6mm，镜片中心厚度D3为2.3 ±0.02;第四镜片的S7面曲率半径为20.398mm，S8面曲率半径为198.437mm，折射率为1.744004 土50X10—5，色散系数为44.904 ± 0.8%，有效直径为20.6mm，镜片中心厚度D4为4.5 ±0.02;第五镜片的S9面曲率半径为46.969mm，SlO面曲率半径为-29.38mm，折射率为1.496998 土50X10—5，色散系数为81.595 ± 0.8 %，有效直径为20mm，镜片中心厚度D5为5.5 ± 0.02。
[0015]所述第六镜片的Sll面曲率半径为39.439mm，S12面曲率半径为-51.155mm，折射率为1.945958 土 50X10—5，色散系数为17.944 ± 0.8 %，有效直径为22.2mm，镜片中心厚度D5为12.8±0.02;第七镜片的S13面曲率半径为-44.344mm，S14面曲率半径为26.51mm，折射率为1.728250 土 50X10—5，色散系数为28.315 ±0.8 %，有效直径为22.2mm，镜片中心厚度D5为2 土0.02;第八镜片的S15面曲率半径为50.729mm，S16面曲率半径为-21.569mm，折射率为1.846670 土 50X10—5，色散系数为23.791 ±0.8 %，有效直径为22.4mm，镜片中心厚度D5为1.6±0.02;第九镜片的S7面曲率半径为21.569mm，S18面曲率半径为-38.818mm，折射率为1.607381 土 50X10—5，色散系数为56.657 ±0.8 %，有效直径为23.1mm，镜片中心厚度D5为8.2±0.02;第十镜片的S19面曲率半径为25.651mm，S20面曲率半径为无穷大，折射率为1.617203±50X10—5，色散系数为53.928±0.8%，有效直径为20.4111111，镜片中心厚度05为19.5±0.02;第^^一镜片的321面曲率半径为27.959111111，322面曲率半径为15.4111111，折射率为
1.785901土 50X10—5，色散系数为44.207 ± 0.8 %，有效直径为18.5mm，镜片中心厚度D5为2.1±0.02。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]本发明的星光级道路监控变焦镜头采用超大光圈技术，光圈值达到F2.0;此外，镜头采用多层宽带镀膜技术、超低色散光学玻璃技术，有效地提高通光率，减轻普通镜头易出现的炫光、鬼影等现象;外观方面，此款镜头全金属机身，金属外壳对镜头也起到很好的抗压、保护作用。
[0018]路灯未开启的园区内，从夜晚同一时间普通监控镜头与本发明的星光级道路监控变焦镜头的效果对比可知。普通监控镜头在强制彩色后获得的图像只能隐约看到树木、道路、建筑的轮廓，整体环境一片漆黑，已经失去了监控的作用；而本发明的星光级道路监控变焦镜头对于道路、建筑物、甚至远处车辆的细节都能还原得非常清晰，而且整体画面没有明显的噪点，低照下的彩色效果表现优秀。
[0019]本发明的星光级道路监控变焦镜头应用最多的场景是在道路监控上，需要既能看清整体环境，又能抑制过往车辆大灯，看清车牌。一方面低照场景下需要尽可能让更多光线进入摄像机，但另一方面需要把过亮的强光弱化，否则容易过曝干扰成像效果。本发明的星光级道路监控变焦镜头解决了这个难题，实际监控中，车大灯强光被压制，车身细节包括车牌清晰可见，而周边路面环境也非常清晰。
[0020]随着像素的提高，彩色低照效果越差，这是由于摄像机对传感器的尺寸有要求，在尺寸变化不大的情况下，像素点越多，单位像素的感光面积越小，从而低照效果越差。目前星光级摄像机以1080P分辨率为主，都是基于1/2”左右的传感器，而市面上主流的300W摄像机都是基于1/3”的传感器，自然很难在夜间获得好的低照效果。而本发明采用的传感器大小为2/3”左右，低照效果自然优于现有技术，是高分辨率与星光级技术的结合，克服了低照效果差的弊端。
[0021]发明通过机械隔圈来保证各个透镜之间的空气间隔，并且在机械隔圈内壁设有消光螺纹，可有效消除镜头的杂散光，提高镜头的分辨率。
[0022]滤镜环前端端口的螺纹设计，便于用户在镜头上任意增减合适的滤光镜，且滤镜环具有遮光罩功能，提高美观性的同时还能兼顾保证消除系统边缘杂散光功能。本发明可有效降低后面镜片的口径，使得系统能够设计成市面上通用的C接口结构，增大通用性。