适用于4k摄像机的高清变焦距监控摄像镜头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安防、家居安防、家居智能领域，特别涉及一种适用于4Κ摄像机的高清变焦距监控摄像镜头。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，人民生活水平的日益提升，交通网络日益繁忙，对智能交通高效管控提出可更高的要求。对更加优越的视频监控技术提出了挑战。随着“4Κ”(800万像素)超高清摄像机技术概念的提出，摄像机需要搭配更大口径、更高分辨率、红外宽光谱共焦更优越的摄像镜头来保证优越的视频监控画质。目前市面上没有能够兼顾各方面要求且达到4Κ摄像机使用要求的超清变焦监控镜头。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服以上缺点，提供一种适用于4Κ摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等优点，该镜头的系统焦距为11.8-40mm，监控角度为42.5°?12.5°，相对孔径D/f ’全程1: 1.4，0.8视场内可见光MTF值在2001p/mm情况下超过0.3，红外850nm波段MTF值在2001p/mm情况下超过0.25，全焦距段TV畸变低于2.5%，适用于摄像机像面1/1.7inch以上，从而满足“4K”摄像机使用要求。
[0004]本实用新型是这样实现的:
[0005]一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，其特征在于:所述镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组、负光焦度的变倍镜组、光圈可变的光阑、正光焦度的中固定镜组和正光焦度的补偿镜组；镜筒上还安装有用于调整光阑光圈的自动光驱，构成摄像镜头的各组光学元件需满足以下条件:
[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'变/f' C 短<1.86..................④
[0010]其中，Dl是前固定镜组与变倍镜组之间的空气间隔，D2是变倍镜组与光阑之间的空气间隔，D3是中固定镜组与补偿镜组之间的空气间隔，I'是补偿镜组最后一面与像面之间的空气间隔，TC是设计主谱线为c谱线时变焦距监控摄像镜头第一面至像面的距离，Cl、C2、C3是根据实际使用要求而设定的固定值，f C短是变焦距监控摄像镜头在主谱线为c谱线时的最短焦距值，P变为变倍镜组的焦距。
[0011]所述镜筒包括前主镜筒和连接于前主镜筒后端的后主镜筒，所述前固定镜组和变倍镜组安装于前主镜筒内，所述光阑、中固定镜组和补偿镜组安装于后主镜筒内；所述自动光驱安装于后主镜筒上；所述前固定镜组的焦距范围在60mm?70mm之间，所述变倍镜组的焦距范围在-20mm?-28mm之间，所述中固定镜组的焦距范围在45mm?60mm之间，所述补偿镜组的焦距范围在20mm?35mm之间。
[0012]所述前固定镜组由第一透镜、第二透镜、第三透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第一透镜和第三透镜均为正月牙型透镜，第二透镜为双凸型透镜，且第一透镜和第二透镜组成密接的胶合组；
[0013]所述变倍镜组由第四透镜、第五透镜、第六透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第四透镜和第五透镜均为双凹型透镜，第六透镜为正月牙型透镜，且第五透镜和第六透镜组成密接的胶合组；
[0014]所述中固定镜组由第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第七透镜和第十透镜均为负月牙型透镜，第八透镜和第九透镜均为双凸型透镜，且第九透镜和第十透镜组成密接的胶合组；
[0015]所述补偿镜组由第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第十一透镜为正月牙型透镜，第十二透镜、第十三透镜和第十四透镜均为双凸型透镜，第十五透镜为双凹型透镜，且第十一透镜和第十二透镜组成密接的胶合组，第十四透镜和第十五透镜组成密接的胶合组。
[0016]所述前固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[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依次为第一透镜-第三透镜的折射率，vl-v3依次为第一透镜-第三透镜的阿贝系数；
[0021]所述变倍镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[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依次为第四透镜-第六透镜的折射率，v4_v6依次为第四透镜-第六透镜的阿贝系数；
[0026]所述中固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[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依次为第七透镜-第十透镜的折射率，v7_vl0依次为第七透镜-第十透镜的阿贝系数；
[0032]所述补偿镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[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依次为第^ 透镜-第十五透镜的折射率，vll_vl5依次为第七透镜-第十透镜的阿贝系数。
[0039]所述前固定镜组的第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为0.1mm?0.2mm ;
[0040]所述前固定镜组的第三透镜与变倍镜组的第四透镜之间的空气间隔为1.5mm?29mm ；
[0041]所述变倍镜组的第四透镜与第五镜头之间的空气间隔为4mm?4.58mm ;
[0042]所述变倍镜组的第六透镜与光阑的空气间隔为2mm?28mm ；
[0043]所述光阑与中固定镜组的第七透镜的空气间隔为3.5mm?4.5mm ；
[0044]所述中固定镜组的第七透镜与第八透镜的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；
[0045]所述中固定镜组的第十透镜与补偿镜组的第^^一透镜的空气间隔为8mm?Ilmm ；
[0046]所述补偿镜组的第十二透镜与第十三透镜的空气间隔为0.2mm?0.4mm ;
[0047]所述补偿镜组的第十三透镜与第十四透镜的空气间隔为0.1mm?0.2mm。
[0048]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括第一压圈、第二压圈、第三压圈、第四压圈、变倍镜筒、补偿镜筒、第一机械隔圈、第二机械隔圈、第三机械隔圈、第四机械隔圈、第五机械隔圈；所述第一透镜固定安装于前主镜筒的前端筒口内，所述第一压圈固定安装于前主镜筒的前端筒口外并对第一透镜的前端位置起限位作用；所述第二透镜、第三透镜沿光线入射方向依次固定安装于前主镜筒前部筒体内，所述第一机械隔圈固定安装于前主镜筒的前部筒体内壁并位于第二透镜和第三透镜之间以限定两者的空气间隔，所述前主镜筒的前部筒体内还设有用于限位第三透镜后端位置的第一限位台阶；所述变倍镜筒同轴活动安装于前主镜筒的中部筒体内，所述第四透镜固定安装于变倍镜筒前端筒口内，所述变倍镜筒前端部内周壁设有对第四透镜前端面进行限位的第二限位台阶，所述第五透镜、第六透镜沿光线入射方向依次固定安装于变倍镜筒筒体内，所述第二压圈固定安装于变倍镜筒后端筒体内并对第五透镜的后端起限位作用使得第五透镜的前端面靠紧第四透镜的后端面以保证第四透镜与第五透镜之间的空气间隔；所述后主镜筒的内周壁通过螺纹与前主镜筒的外周壁连接，所述后主镜筒前端内周壁上开设有用于安装自动光驱的环形槽，所述第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜沿光线入射方向依次固定安装于后主镜筒的前端筒口内，所述第三压圈固定安装于后主镜筒前端部内周壁并对第七透镜的前端位置起限位作用，所述第二机械隔圈固定安装于后主镜筒的前部筒体内壁并位于第七透镜和第八透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第三机械隔圈固定安装于后主镜筒的前部筒体内壁并位于第八透镜和第九透镜之间以限定两者的空气间隔，所述后主镜筒内周壁在位于第十透镜后端面的位置设有用于限制第十透镜后端面位置的第三限位台阶；所述补偿镜筒同轴活动安装于后主镜筒的后部筒体内，所述第十一透镜固定安装于补偿镜筒的前端筒口内，所述补偿镜筒前端内周壁设有对第十一透镜前端位置进行限位的第四限位台阶，所述第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜沿光线入射方向依次固定安装于补偿镜筒筒体内，所述第四机械隔圈固定安装于补偿镜筒筒体内壁并位于第十二透镜和第十三透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第五机械隔圈固定安装于补偿镜筒筒体内壁并位于第十三透镜和第十四透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第四压圈固定安装于补偿镜筒后端筒体内并对第十五透镜的后端位置起限位作用。
[0049]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括设置于前主镜筒上的焦距调节机构以及设置于后主镜筒上的补偿调节机构；
[0050]所述焦距调节机构包括活动套置于前主镜筒外周壁的变倍手轮以及一个以上设置于变倍手轮、前主镜筒与变倍镜筒之间的变倍导钉，所述前主镜筒的筒壁上设有数量和位置与变倍导钉相对应且以前主镜筒轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述变倍手轮内周