具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，沿物侧到像侧方向，包括依次排列设置的前固定透镜组、变倍透镜组、补偿透镜组以及后固定透镜组，像侧的像面处设有成像芯片；前固定透镜组包括依次设置的前固定胶和透镜、一片凸凹透镜，前固定胶合透镜包括胶合的两片凸凹透镜；变倍透镜组包括依次设置的第一变倍凸凹透镜、变倍胶合透镜，变倍胶合透镜包括胶合的一片变倍双凹透镜和第二变倍凸凹透镜；补偿透镜组包括补偿胶合透镜、第二补偿凸凹透镜，补偿胶合透镜包括胶合的第一补偿凸凹透镜和补偿双凸透镜。本实用新型变倍比大，成像分辨率高。
【专利说明】具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变焦摄像镜头【技术领域】，具体地说，涉及一种具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头。
【背景技术】
[0002]随着社会发展和技术飞速进步，视频安防监控已经越来越广泛应用于社会各行各业、各个领域。对视频监控成像要求也越来越高，高像素高分辨率，大变倍比，日夜两用等，这些技术已逐步成为视频安防的基本技术要求。这就对视频安防监控系统中的成像监控镜头提出了较高的要求，不仅要求成像分辨率高，大变倍比，而且成像波段不仅局限在可见光波段范围内，而且需要在昏暗的环境也要成像清晰，要求镜头具有红外波段成像的功能。但是现有的光学系统，一般变倍比不能超过5倍，否则就会牺牲其它发面的光学性能，例如成像分辨率低，达不到使用要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种变倍比大、且成像分辨率高的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0005]一种具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，沿物侧到像侧方向，包括依次排列设置的具有正光焦度的前固定透镜组、具有正光焦度的变倍透镜组、具有正光焦度的补偿透镜组以及具有正光焦度的后固定透镜组，所述像侧的像面处设有成像芯片，其中，所述前固定透镜组 和所述后固定透镜组分别固定设置，所述变倍透镜组和所述补偿透镜组分别移动设置；
[0006]所述前固定透镜组包括依次设置的前固定胶和透镜、第三前固定凸凹透镜，所述前固定胶合透镜包括胶合的第一前固定凸凹透镜和第二前固定凸凹透镜；
[0007]所述变倍透镜组包括依次设置的第一变倍凸凹透镜、变倍胶合透镜，所述变倍胶合透镜包括胶合的一片变倍双凹透镜和第二变倍凸凹透镜；
[0008]所述补偿透镜组包括补偿胶合透镜、第二补偿凸凹透镜，所述补偿胶合透镜包括胶合的第一补偿凸凹透镜和补偿双凸透镜；
[0009]定义该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的最短焦距为fw，定义所述前固定透镜组、所述变倍透镜组、所述补偿透镜组以及所述后固定透镜组的有效焦距分别是4、4、&、&，其中，^、4、&、&满足以下条件:0.2< ^f1 < 0.4;-0.5 < f2/f3< -0.3;1 < f4/fw < 3。
[0010]优选的，所述后固定透镜组包括第一后固定胶合透镜、第二后固定胶合透镜、后固定凸凹透镜，所述第一后固定胶合透镜包括胶合的第一后固定凹凸透镜和第二后固定凹凸透镜，所述第二后固定胶合透镜包括胶合的一片后固定双凸透镜和一片双凹透镜。
[0011]优选的，所述像面的物侧设有用于保护成像芯片的保护玻璃。[0012]优选的，所述前固定透镜组、所述变倍透镜组、所述补偿透镜组以及所述后固定透镜组中的透镜均为玻璃球面镜片的透镜。
[0013]优选的，所述玻璃球面镜片的表面镀有厚度为400nm-850nm范围内的膜。
[0014]采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，沿物侧到像侧方向，包括依次排列设置的具有正光焦度的前固定透镜组、具有正光焦度的变倍透镜组、具有正光焦度的补偿透镜组以及具有正光焦度的后固定透镜组，所述像侧的像面处设有成像芯片，其中，所述前固定透镜组和所述后固定透镜组固定设置，所述变倍透镜组和所述补偿透镜组移动设置。本实用新型采用这种结构，通过前固定透镜组和后固定透镜组固定设置，变倍透镜组和补偿透镜组可沿光轴移动设置，如此，可通过改变各透镜组之间的位置，来改变本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的有效焦距，实现光学变焦功能。具体地，变倍透镜组向像侧移动，补偿透镜组朝向像侧移动，将增大该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的有效焦距；反之，将会缩小该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的有效焦距。当前固定镜头组在变焦时固定不动，可将该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头设计在镜头内部进行变焦，使得镜头整体小型化更容易，且能够使该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头防尘防水且减少损伤。
[0016]定义该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的最短焦距为fw，定义所述前固定透镜组、所述变倍透镜组、所述补偿透镜组以及所述后固定透镜组的有效焦距分别是 f1、f2、 f3、 f4，fw、 f1、f2、 f3、 f4 满足以下条件:0.2 < fw/f1 < 0.4:-0.5 < f2/f3<-0.3;l < f4/fw < 3。这种光学系统能将镜头接收到的物体反射光进行增强放大，在将镜头适用波段扩大到可夜视的范围的同时，改善像质，并且像质清楚，像面大，能够获得较大的变倍比，提高镜头的变倍比10倍以上，且可以有效地控制像差，可有效地限制光焦度以缩短镜头长度，可使镜头长度控制在IOOmm以内。能够获得较大的变倍比，提高镜头的变倍比10倍以上，且可以有效地控制像差，可有效地限制光焦度以缩短镜头长度，可使镜头长度控制在IOOmm以内。
[0017]由于所述前固定透镜组、所述变倍透镜组、所述补偿透镜组以及所述后固定透镜组中的透镜均为玻璃球面镜片的透镜。所述玻璃球面镜片的表面镀有厚度为400nm-850nm范围内的膜。可以大大提高透光率，减少透光损失；防止杂散光干扰影像，提高影像清晰度。使得本实用新型的光学系统能将镜头接收到的物体反射光进行增强放大，在将镜头适用波段扩大到可夜视的范围的同时，改善像质，并且像质清楚，像面大。因此，本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，可使镜头系统在昏暗环境成像清晰，能够日夜两用，具有透雾功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0019]图1是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的广角位置的系统示意图；
[0020]图2是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的中角位置的系统及光路示意图；
[0021]图3是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的摄远位置的系统及光路示意图；
[0022]图4a是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的广角位置的场曲示意图；
[0023]图4b是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的广角位置的畸变示意图；
[0024]图5a是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的中角位置的场曲示意图；
[0025]图5b是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的中角位置的畸变示意图；
[0026]图6a是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的摄远位置的场曲示意图；
[0027]图6b是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的摄远位置的畸变示意图；
[0028]图中:1、前固定透镜组；111、第一前固定凸凹透镜；112、第二前固定凸凹透镜；
12、第三前固定凸凹透镜；2、变倍透镜组；21、第一变倍凸凹透镜；221、变倍双凹透镜；222、第二变倍凸凹透镜；3、补偿透镜组；311、第一补偿凸凹透镜；312、补偿双凸透镜；32、第二补偿凸凹透镜；4、后固定透镜组；411、第一后固定凹凸透镜；412、第二后固定凹凸透镜；421、后固定双凸透镜；422、双凹透镜；43、后固定凸凹透镜；5、保护玻璃；6、像面。
【具体实施方式】
[0029]图1是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的广角位置的系统示意图；图2是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的中角位置的系统及光路示意图；图3是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的摄远位置的系统及光路示意图。
[0030]参照图1，本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，沿物侧到像侧方向，包括依次排列设置的具有正光焦度的前固定透镜组1、具有正光焦度的变倍透镜组2、具有正光焦度的补偿透镜组3以及具有正光焦度的后固定透镜组4，像侧的像面6处设有成像芯片，其中，前固定透镜组I和后固定透镜组4固定设置，变倍透镜组2和补偿透镜组3移动设置。本实用新型采用这种结构，通过前固定透镜组I和后固定透镜组4分别固定设置，变倍透镜组2和补偿透镜组3分别可沿光轴移动设置，如此，可通过改变各透镜组之间的位置，来改变本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的有效焦距，实现光学变焦功能。具体地，变倍透镜组向像侧移动，补偿透镜组朝向像侧移动，将增大该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的有效焦距；反之，将会缩小该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的有效焦距。当前固定镜头组在变焦时固定不动，可将该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头设计在镜头内部进行变焦，使得镜头整体小型化更容易，且能够使该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头防尘防水且减少损伤。[0031]前固定透镜组I包括依次设置的前固定胶和透镜、第三前固定凸凹透镜12，前固定胶合透镜包括胶合的第一前固定凸凹透镜111和第二前固定凸凹透镜112。
[0032]变倍透镜组2包括依次设置的第一变倍凸凹透镜21、变倍胶合透镜，变倍胶合透镜包括胶合的一片变倍双凹透镜221和第二变倍凸凹透镜222。
[0033]补偿透镜组3包括补偿胶合透镜、一片第二补偿凸凹透镜32，补偿胶合透镜包括胶合的第一补偿凸凹透镜311和补偿双凸透镜312。
[0034]后固定透镜组4包括第一后固定胶合透镜、第二后固定胶合透镜、后固定凸凹透镜43，第一后固定胶合透镜包括胶合的第一后固定凹凸透镜411和第二后固定凹凸透镜412，第二后固定胶合透镜包括胶合的一片后固定双凸透镜421和一片双凹透镜422。
[0035]定义该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的最短焦距为fw，定义前固定透镜组1、变倍透镜组2、补偿透镜组3以及后固定透镜组4的有效焦距分别是f\、f2、f3、f4，为了提高变倍比、降低像差、小型化该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，fw、f2> f3> f4 满足以下条件:0.2 < fw/f! < 0.4;-0.5 < f2/f3 < -0.3;1 < f4/fw
<3。
[0036]像面6的物侧设有用于保护成像芯片的保护玻璃5。
[0037]前固定透镜组1、变倍透镜组2、补偿透镜组3以及后固定透镜组4中的透镜均为玻璃球面镜片的透镜。玻璃球面镜片的表面镀有厚度为400nm-850nm范围内的氧化镐膜，可以大大提高透光率，减 少透光损失；防止杂散光干扰影像，提高影像清晰度。使得本实用新型的光学系统能将镜头接收到的物体反射光进行增强放大，在将镜头适用波段扩大到可夜视的范围的同时，改善像质，并且像质清楚，像面大，从而具有透雾功能，能够获得较大的变倍比，提高镜头的变倍比10倍以上，且可以有效地控制像差，可有效地限制光焦度以缩短镜头长度，可使镜头长度控制在IOOmm以内。
[0038]由于前固定透镜组1、变倍透镜组2、补偿透镜组3以及后固定透镜组4中的透镜均为玻璃球面镜片的透镜。玻璃球面镜片的表面镀有厚度为400nm-850nm范围内的膜。因此，本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，可使镜头系统在昏暗环境成像清晰，能够日夜两用。
[0039]图4a是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的广角位置的场曲示意图；图仙是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的广角位置的畸变示意图；图5&是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的中角位置的场曲示意图；图5b是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的中角位置的畸变示意图；图6a是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的摄远位置的场曲示意图；图6b是本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的摄远位置的畸变示意图。
[0040]参照图4a、图4b、图5a、图5b、图6a以及图6b，可以看出，本实用新型的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，成像的场曲和畸变较小，成像效果好。
[0041]本实用新型中，各透镜的参数参见以下表1和表2。
[0042]表1
[0043][0044]
【权利要求】
1.具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，其特征在于:沿物侧到像侧方向，包括依次排列设置的具有正光焦度的前固定透镜组、具有正光焦度的变倍透镜组、具有正光焦度的补偿透镜组以及具有正光焦度的后固定透镜组，所述像侧的像面处设有成像芯片，其中，所述前固定透镜组和所述后固定透镜组分别固定设置，所述变倍透镜组和所述补偿透镜组分别移动设置； 所述前固定透镜组包括依次设置的前固定胶和透镜、第三前固定凸凹透镜，所述前固定胶合透镜包括胶合的第一前固定凸凹透镜和第二前固定凸凹透镜； 所述变倍透镜组包括依次设置的第一变倍凸凹透镜、变倍胶合透镜，所述变倍胶合透镜包括胶合的一片变倍双凹透镜和第二变倍凸凹透镜； 所述补偿透镜组包括补偿胶合透镜、第二补偿凸凹透镜，所述补偿胶合透镜包括胶合的第一补偿凸凹透镜和补偿双凸透镜； 定义该具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头的最短焦距为fw，定义所述前固定透镜组、所述变倍透镜组、所述补偿透镜组以及所述后固定透镜组的有效焦距分别是 f\、f2> f3> f4，其中，fw、f\、f2> f3> f4 满足以下条件:0.2 < f./f! < 0.4:-0.5 < f2/f3<-0.3;1 < f4/fw < 3。
2.如权利要求1所述的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，其特征在于:所述后固定透镜组包括第一后固定胶合透镜、第二后固定胶合透镜、后固定凸凹透镜，所述第一后固定胶合透镜包括胶合的第一后固定凹凸透镜和第二后固定凹凸透镜，所述第二后固定胶合透镜包括胶合的一片后固定双凸透镜和一片双凹透镜。
3.如权利要求1所述的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，其特征在于:所述像面的物侧设有用于保护成像芯片的保护玻璃。
4.如权利要求1至3任一项所述的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，其特征在于:所述前固定透镜组、所述变倍透镜组、所述补偿透镜组以及所述后固定透镜组中的透镜均为玻璃球面镜片的透镜。
5.如权利要求4所述的具有透雾功能的日夜两用高像素连续变焦摄像镜头，其特征在于:所述玻璃球面镜片的表面镀有厚度为400nm-850nm的膜。
【文档编号】G02B15/167GK203616524SQ201320850183
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月21日 优先权日:2013年12月21日
【发明者】熊乙茹, 程仕东, 侯和坤 申请人:山东亿能光学仪器股份有限公司