三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)控系統(tǒng)的攝像鏡頭裝置，特別是一種三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通路網(wǎng)日益密集、交通日益繁忙，為了維護(hù)交通安全、防止交通堵塞、實(shí)現(xiàn)繁忙路況下的秩序井然；為發(fā)展智能交通系統(tǒng)提供一款高分辨率日夜共焦的鏡頭具有現(xiàn)實(shí)意義。早期的定焦鏡頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能指標(biāo)低，在圖像的清晰度上只能與20?30萬(wàn)像素的標(biāo)清CCD或CMOS攝像機(jī)適配，拍攝效果一般，圖片價(jià)值不大，只能適應(yīng)監(jiān)控領(lǐng)域“看”之需要，甚至讀取不了車牌號(hào)碼和看不清楚人物特征。這樣的分辨率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)在高清攝像機(jī)的要求和社會(huì)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量上的需求。
[0003]與監(jiān)控?cái)z像機(jī)所追求的目標(biāo)一致，作為監(jiān)控圖像采集的關(guān)鍵部件，廠商在提升鏡頭品質(zhì)的同時(shí)也開(kāi)發(fā)的新技術(shù)，如非求面鏡片的誕生、紅外鏡頭的推廣、百萬(wàn)像素對(duì)應(yīng)鏡頭的興起等，其目標(biāo)只有一個(gè):提升圖像清晰度，改善圖像畫(huà)質(zhì)。更好的圖像質(zhì)量，更高的清晰度，不僅是2015年各鏡頭廠家要求技術(shù)的關(guān)鍵詞，更是鏡頭產(chǎn)品永恒的追求目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在適應(yīng)上述的發(fā)展趨勢(shì)，為視頻攝像系統(tǒng)提供一種光學(xué)指標(biāo)高，光學(xué)靶面大，分辨率不低于三百萬(wàn)像素的高清鏡頭，可以與16:9制式I / 2"高清晰度的攝像機(jī)配套使用，使攝像系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)景物在高光動(dòng)態(tài)變化范圍環(huán)境的高清晰度攝像的要求的三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭
本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括用于安裝前組A的前組鏡座和用于安裝后組B的后組鏡座，所述前組鏡座通過(guò)前壓圈安裝于前組鏡筒內(nèi)，所述后組鏡座通過(guò)后壓圈安裝于后組鏡筒內(nèi)，所述前組鏡筒上設(shè)置有可鎖緊前組鏡座的前撥釘，后組鏡筒上設(shè)置有可鎖緊后組鏡座的前撥釘。
[0005]進(jìn)一步的，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)沿光線入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，在前組A和后組B之間設(shè)置有光欄C，所述前組A依次設(shè)有負(fù)月牙型透鏡A-1、雙凹透鏡A-2和正月牙型透鏡A-3，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、負(fù)月牙型透鏡B-2、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4與雙凹透鏡B-5密接的第一膠合組和雙凸透鏡B-6與負(fù)月牙型透鏡B-7密接的第二膠合組。
[0006]進(jìn)一步的，所述前組A與后組B之間的空氣間隔為18.13_，所述前組中負(fù)月牙型透鏡A-1與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為4.14mm，正月牙型透鏡A-3與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為1.9mm，所述前組中正月牙型透鏡A-3與光欄C之間的空氣間隔為11.770mm，所述后組B中雙凸透鏡B-1C和光欄之間的空氣間隔為6.350mm，雙凸透鏡B-1與負(fù)月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔為0.370mm，負(fù)月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔為0.100mm，膠合透鏡組B-4與負(fù)月雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔為0.100mm，膠合透鏡組B-5與膠合透鏡組B-6之間的空氣間隔為0.900_。
[0007]進(jìn)一步的，所述負(fù)月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間、雙凸透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間及雙凹透鏡A-2與正月牙型透鏡A-3之間均設(shè)置有臺(tái)階式的隔圈。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
I)本反遠(yuǎn)距型的光學(xué)結(jié)構(gòu)中合理分配了前組A和后組B的光焦度。在前后組中，在三片式柯克型結(jié)構(gòu)的原型上，把第一片鏡片改為三片透鏡，使鏡頭達(dá)到大相對(duì)孔徑、廣角、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短的性能指標(biāo)。
[0009]2)通過(guò)合理選配前、后兩組十片八組的光學(xué)玻璃材料，盡量選用高折射率、低色散的光學(xué)玻璃材料。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)zemax設(shè)計(jì)和優(yōu)化，完善地校正了光學(xué)鏡頭的各種象差，使鏡頭的分辨率高，能適應(yīng)300萬(wàn)像素高清晰度視頻攝像的要求。
[0010]3)在光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)480nm?850nm的寬光譜范圍進(jìn)行象差校正和平衡，使鏡頭在寬光譜范圍都有優(yōu)良的像質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了寬光譜共焦。鏡頭不僅能在白晝的光照環(huán)境下清晰成像，在夜間極低照度或零照度的環(huán)境下通過(guò)紅外補(bǔ)光也能清晰成像，實(shí)現(xiàn)了 24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控，且在日夜切換時(shí)不偏焦，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)焦。
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的闡述。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中:A-前組A，A-1月牙型透鏡A-l，A_2雙凹透鏡A_2, A_3正月牙型透鏡A-3，B-后組B ,B-1雙凸透鏡Β-1，Β-2負(fù)月牙型透鏡B_2，B_3雙凸透鏡B_3，B_4雙凸透鏡B-4，B-5雙凹透鏡B-5，B-6雙凸透鏡B_6，B-7負(fù)月牙型透鏡B_7，C_可變光欄C ;1_前組鏡筒，2-前組鏡座，3-前壓圈，4-后組鏡筒，5-后壓圈，6-前撥釘，7-后撥釘，8-隔圈，9-后組鏡座。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1~2所示，一種三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括用于安裝前組A的前組鏡座和用于安裝后組B的后組鏡座，為了固定鏡片所述前組鏡座通過(guò)前壓圈安裝于前組鏡筒內(nèi)，為了固定鏡片所述后組鏡座通過(guò)后壓圈安裝于后組鏡筒內(nèi)，為防止已經(jīng)確認(rèn)的焦距在攝象機(jī)移動(dòng)或者震動(dòng)過(guò)程中動(dòng)到凸輪而造成焦距變化，所述前組鏡筒上設(shè)置有可鎖緊前組鏡座的前撥釘，后組鏡筒上設(shè)置有可鎖緊后組鏡座的前撥釘。
[0016]在本實(shí)施例中，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)沿光線入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，在前組A和后組B之間設(shè)置有光欄C，所述前組A依次設(shè)有負(fù)月牙型透鏡A-1、雙凹透鏡A-2和正月牙型透鏡A-3，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、負(fù)月牙型透鏡B-2、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4與雙凹透鏡B-5密接的第一膠合組和雙凸透鏡B-6與負(fù)月牙型透鏡B-7密接的第二膠合組。
[0017]在本實(shí)施例中，所述前組A與后組B之間的空氣間隔為18.13mm，所述前組中負(fù)月牙型透鏡A-1與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為4.14mm，正月牙型透鏡A-3與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為1.9mm，所述前組中正月牙型透鏡A-3與光欄C之間的空氣間隔為11.770mm，所述后組B中雙凸透鏡B-1C和光欄之間的空氣間隔為6.350mm，雙凸透鏡B-1與負(fù)月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔為0.370mm，負(fù)月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔為0.100mm，膠合透鏡組B-4與負(fù)月雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔為0.100mm，膠合透鏡組B-5與膠合透鏡組B-6之間的空氣間隔為0.900_。
[0018]在本實(shí)施例中，為了保證各鏡片之間的空氣間隔，所述負(fù)月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間、雙凸透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間及雙凹透鏡A-2與正月牙型透鏡A-3之間均設(shè)置有臺(tái)階式的隔圈。
[0019]在本實(shí)施例中，前壓圈將前組A的鏡片固定住，防止鏡片松動(dòng)或者掉出來(lái)，同時(shí)做成傾斜式防止擋住邊緣光，保證在高視場(chǎng)角的成像清晰，后壓圈將后組B的鏡片壓住，保證鏡片之間的空氣距并固定組了整組的鏡片。
[0020]在本實(shí)施例中，該鏡頭實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)焦距:f'=3.6-10mm ;
(2)相對(duì)孔徑D/F=l/1.5 ；
(3)視場(chǎng)角2ω:119°?31.9° (有效成像面n'彡
(4)適用光譜范圍:480nm?850nm；
(5)分辨率:與300萬(wàn)像素的高清晰度攝像機(jī)適配；(6)光路總長(zhǎng)ΣL ^ 51_。
[0021]本發(fā)明鏡頭的光路為反遠(yuǎn)距型的光學(xué)結(jié)構(gòu)，合理分配了前組A和后組B的光焦度，在后組B中，在三片式柯克型結(jié)構(gòu)的原型上，把第三片鏡片改為雙膠合透鏡組，使鏡頭達(dá)到大相對(duì)孔徑、廣角、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短的性能指標(biāo)，并合理選配前、后兩組十片七組的光學(xué)玻璃材料，盡量選用高折射率、低色散的光學(xué)玻璃材料，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，完善地校正了光學(xué)鏡頭的各種象差，使鏡頭的分辨率高，能適應(yīng)300萬(wàn)像素高清晰度視頻攝像的要求。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括用于安裝前組A的前組鏡座和用于安裝后組B的后組鏡座，所述前組鏡座通過(guò)前壓圈安裝于前組鏡筒內(nèi)，所述后組鏡座通過(guò)后壓圈安裝于后組鏡筒內(nèi)，所述前組鏡筒上設(shè)置有可鎖緊前組鏡座的前撥釘，后組鏡筒上設(shè)置有可鎖緊后組鏡座的前撥釘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)沿光線入射方向依次設(shè)有光焦度為負(fù)的前組A和光焦度為正的后組B，在前組A和后組B之間設(shè)置有光欄C，所述前組A依次設(shè)有負(fù)月牙型透鏡A-1、雙凹透鏡A-2和正月牙型透鏡A-3，所述后組B依次設(shè)有雙凸透鏡B-1、負(fù)月牙型透鏡B-2、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4與雙凹透鏡B-5密接的第一膠合組和雙凸透鏡B-6與負(fù)月牙型透鏡B-7密接的第二膠合組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述前組A與后組B之間的空氣間隔為18.13_，所述前組中負(fù)月牙型透鏡A-1與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為4.14mm，正月牙型透鏡A-3與雙凹透鏡A-2之間的空氣間隔為1.9mm，所述前組中正月牙型透鏡A-3與光欄C之間的空氣間隔為11.770mm,所述后組B中雙凸透鏡B-1C和光欄之間的空氣間隔為6.350mm，雙凸透鏡B-1與負(fù)月牙型透鏡B-2之間的空氣間隔為0.370mm，負(fù)月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔為0.100mm,膠合透鏡組B-4與負(fù)月雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔為0.100mm,膠合透鏡組B-5與膠合透鏡組B-6之間的空氣間隔為0.900mnu
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，其特征在于:所述負(fù)月牙型透鏡B-2與雙凸透鏡B-3之間、雙凸透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間及雙凹透鏡A-2與正月牙型透鏡A-3之間均設(shè)置有臺(tái)階式的隔圈。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三百萬(wàn)像素日夜兩用鏡頭，鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括用于安裝前組A的前組鏡座和用于安裝后組B的后組鏡座，前組鏡座通過(guò)前壓圈安裝于前組鏡筒內(nèi)，后組鏡座通過(guò)后壓圈安裝于后組鏡筒內(nèi)，前組鏡筒上設(shè)置有可鎖緊前組鏡座的前撥釘，鏡筒上設(shè)置有可鎖緊后組鏡座的前撥釘，本發(fā)明鏡頭的光路為反遠(yuǎn)距型的光學(xué)結(jié)構(gòu)，在后組B中，在三片式柯克型結(jié)構(gòu)的原型上，把第三片鏡片改為雙膠合透鏡組，使鏡頭達(dá)到大相對(duì)孔徑、廣角、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短的性能指標(biāo)，并合理選配前、后兩組十片七組的光學(xué)玻璃材料，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，完善地校正了光學(xué)鏡頭的各種象差，使鏡頭的分辨率高，能適應(yīng)300萬(wàn)像素高清晰度視頻攝像的要求。
【IPC分類】G02B13-06, G02B13-00, G02B7-02, G02B13-04, G02B1-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104777590
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510199281
【發(fā)明人】蘇青年, 肖維軍, 劉任重, 唐禮量
【申請(qǐng)人】福建福光數(shù)碼科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日