大視場線性變形微型模具攝像鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大視場線性變形微型模具攝像鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、人們安全意識的逐漸提高，推動著安防市場的不斷進步，因此市場對于更高分辨率、更大角度、低畸變鏡頭的追求也就呼之欲出。然而，雖然市場上早有各種各樣的廣角定焦鏡頭應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中。但是它們的總體光學(xué)性能指標(biāo)普遍偏低，雖然有些能達(dá)到高清的要求，可在監(jiān)控小空間、高清晰廣角的要求中仍有許多缺陷，不能同時具有超廣角、高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦和低畸變等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對以上不足之處，提供了一種大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，該鏡頭在具備出色靈敏度的同時，在小范圍的空間保證圖像的高清晰度及超廣角，同時實現(xiàn)超廣角鏡頭線性低畸變的特點。此外，在光線不足或夜晚的情況下，也能保證圖像的高品質(zhì)，達(dá)到百萬以上像素。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是，一種大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，包括設(shè)置在主鏡桶內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)為沿光線入射方向依次設(shè)置的前組A、光柵和后組B，所述前組A包括沿光線入射方向依次設(shè)置負(fù)月牙型透鏡A-1、負(fù)月牙型透鏡A-2，所述后組B包括沿光線入射方向依次設(shè)置雙凸透鏡B-1、雙凸透鏡B-2與負(fù)月牙型透鏡B-3密接的膠合組A、雙凸透鏡B-4與負(fù)月牙型透鏡B-5密接的膠合組B。
[0005]進一步的，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是:5.43mm。
[0006]進一步的，所述透負(fù)月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2的空氣間隔是:2.15mm，所述透鏡雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2的空氣間隔是:2.04mm，所述負(fù)月牙型透鏡B-3與雙凸透鏡B-4的空氣間隔是:0.1mm0
[0007]進一步的，所述組A的焦距為-3.24mm，后組B的焦距為5.69_。
[0008]進一步的，所述負(fù)月牙型透鏡A-2與雙凸透鏡B-1之間設(shè)置有第一隔圈，所述雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2之間設(shè)置有第二隔圈，所述負(fù)月牙型透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間設(shè)置有第三隔圈。
[0009]進一步的，所述第一隔圈為消光紋隔圈，所述第二隔圈、第三隔圈均為階梯式隔圈。
[0010]進一步的，所述前組A和后組B均采用低色散、高折射的光學(xué)玻璃材料。
[0011]進一步的，所述主鏡桶為高精模具注塑而成。
[0012]進一步的，所述主鏡桶內(nèi)部設(shè)置有若干用于定位光學(xué)系統(tǒng)各組件的定位凸臺。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果:
Cl)采用正負(fù)光焦度分離的反遠(yuǎn)距型結(jié)構(gòu)，前組A的焦距f=-3.24mm，后組B的焦距f=5.69mm，兩組元組合后，使鏡頭的后主角前移，鏡頭的后截距13 2.35f。
[0014](2)鏡頭的前組A的二片負(fù)月牙型透鏡都選用高折射率的玻璃承擔(dān)了很大的光焦度，使廣角的斜光線，經(jīng)過前組后，快速“收斂’，與光軸的傾斜夾角減小，經(jīng)后組B折射后，主光線與光軸的夾角減小，使鏡頭實現(xiàn)了優(yōu)良的像差校正，且使像面的照度均勻。
[0015](3)在鏡頭的光欄后面放置雙凸型透鏡B-1，有效地利用它來校正鏡頭的像差，使鏡頭的分辨率高達(dá)300萬像素。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進一步說明。
[0017]圖1為本發(fā)明的光學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為計算機輔助設(shè)計軟件提供的本發(fā)明的白天MTF曲線；
圖4為計算機輔助設(shè)計軟件提供的本發(fā)明的夜視MTF曲線。
[0018]圖中:
1-負(fù)月牙型透鏡A-1 ;2_負(fù)月牙型透鏡A-2 ;3-光柵；4_雙凸透鏡B-1 ;5_雙凸透鏡B-2 ;6_負(fù)月牙型透鏡B-3 ;7_雙凸透鏡B-4 ;8_負(fù)月牙型透鏡B-5 ;9-像面；10-主鏡筒；11-第一隔圈；12_第二隔圈；13_第三隔圈。
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0020]如圖1-4所示，一種大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，包括設(shè)置在主鏡桶10內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)為沿光線入射方向依次設(shè)置的前組A、光柵3和后組B，所述前組A包括沿光線入射方向依次設(shè)置負(fù)月牙型透鏡A-1、負(fù)月牙型透鏡A-2，所述后組B包括沿光線入射方向依次設(shè)置雙凸透鏡B-1、雙凸透鏡B-2與負(fù)月牙型透鏡B-3密接的膠合組A、雙凸透鏡B-4與負(fù)月牙型透鏡B-5密接的膠合組B。
[0021]在本實施例中，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是:5.43mm。
[0022]在本實施例中，所述透負(fù)月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2的空氣間隔是:2.15mm，所述透鏡雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2的空氣間隔是:2.04_，所述負(fù)月牙型透鏡B-3與雙凸透鏡B-4的空氣間隔是:0.1_。
[0023]在本實施例中，所述組A的焦距為-3.24mm，后組B的焦距為5.69mm。
[0024]在本實施例中，所述負(fù)月牙型透鏡A-2與雙凸透鏡B-1之間設(shè)置有第一隔圈11，所述雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2之間設(shè)置有第二隔圈12，所述負(fù)月牙型透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間設(shè)置有第三隔圈13。
[0025]在本實施例中，為了消除鏡頭的雜散光，保證鏡片之間的空氣間隔與光軸裝配，消除光暈，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述第一隔圈為消光紋隔圈，所述第二隔圈、第三隔圈均為階梯式隔圈。
[0026]在本實施例中，所述前組A和后組B均采用低色散、高折射的光學(xué)玻璃材料，通過設(shè)計和優(yōu)化校正了光學(xué)鏡頭的各種像差，使鏡頭實現(xiàn)超廣角、高分辨率、大相對孔徑、日夜共焦、線性低畸變等優(yōu)點。
[0027]在本實施例中，所述主鏡桶為高精模具注塑而成，，使其內(nèi)孔與鏡片配合緊密度達(dá)到鏡片安裝要求，同時為了保證各鏡片之間的同軸度和所有鏡片光軸的一致性，在主鏡筒內(nèi)各階梯有嚴(yán)格的尺寸及位置要求，且接口采用M12X0.5_4h螺牙管控，在市場上滿足通用性。而且該部件材料的選擇需經(jīng)各種試驗，不僅需要有一定的強度、良好的注塑特性，還必須滿足該鏡頭能經(jīng)受的住溫度從-20°C到60°C沖擊變化而不失焦，使該鏡頭能在各種惡劣條件下使用。
[0028]在本實施例中，為了更好的消除雜散光與光暈等無效光線，同時保證鏡片的通光與光軸裝配，所述主鏡桶內(nèi)部設(shè)置有若干用于定位光學(xué)系統(tǒng)各組件的定位凸臺。
[0029]在本實施例中，光學(xué)設(shè)計時，在視場角為超廣角的前提下，對可視光譜范圍為480?850nm進行像差校正和平衡，使鏡頭在可視光譜范圍都具有優(yōu)良的靈敏度，實現(xiàn)了日夜共焦，即寬光譜共焦。鏡頭不僅能在白晝的光照條件下清晰成像，還能在夜間照度極低的環(huán)境下，采用紅外補光，達(dá)到清晰的百萬像質(zhì)。
[0030]在本實施例中，該鏡頭在光學(xué)設(shè)計時將掃描與航拍鏡頭的特性運用其中，即在超廣角的條件下，實現(xiàn)了線性低畸變，將圖像的邊緣畸變有效控制在-0.5%以內(nèi)，使得中心和邊緣成像的放大率一致，實現(xiàn)了圖像的中心與邊緣等距變形，而不會出現(xiàn)傳統(tǒng)廣角鏡頭在非線性畸變下邊緣圖像被壓縮變形的現(xiàn)象。
[0031]在本實施例中，由圖3和圖4的MTF曲線可知，該鏡頭在白天和夜晚的情況下該鏡頭成像均能達(dá)到三百萬像素。
[0032]在本實施例中，該鏡頭達(dá)到了以下的光學(xué)指標(biāo):焦距=2.1mm;相對孔徑:F=L 8 ;視場角:2W彡160° (像方向視場2 η '彡Φ6πιπι);線性畸變:f Θ彡-0.5% ;分辨率:可與300萬像素高分辨率CXD或CMOS攝像機適配適配；光路總長Σ ^ 23.77mm,光學(xué)后截距I' ^ 5.76mm ;適用譜線范圍:480nm?850nm。
[0033]上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:包括設(shè)置在主鏡桶內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)為沿光線入射方向依次設(shè)置的前組A、光柵和后組B，所述前組A包括沿光線入射方向依次設(shè)置負(fù)月牙型透鏡A-1、負(fù)月牙型透鏡A-2，所述后組B包括沿光線入射方向依次設(shè)置雙凸透鏡B-1、雙凸透鏡B-2與負(fù)月牙型透鏡B-3密接的膠合組A、雙凸透鏡B-4與負(fù)月牙型透鏡B-5密接的膠合組B。2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述前組A和后組B之間的空氣間隔是:5.43mm。3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述透負(fù)月牙型透鏡A-1與負(fù)月牙型透鏡A-2的空氣間隔是:2.15mm，所述透鏡雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2的空氣間隔是:2.04_，所述負(fù)月牙型透鏡B-3與雙凸透鏡B-4的空氣間隔是:0.1mnin4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述組A的焦距為-3.24mm，后組B的焦距為5.69mm。5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述負(fù)月牙型透鏡A-2與雙凸透鏡B-1之間設(shè)置有第一隔圈，所述雙凸透鏡B-1與雙凸透鏡B-2之間設(shè)置有第二隔圈，所述負(fù)月牙型透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間設(shè)置有第三隔圈。6.根據(jù)權(quán)利要求書5所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述第一隔圈為消光紋隔圈，所述第二隔圈、第三隔圈均為階梯式隔圈。7.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述前組A和后組B均采用低色散、高折射的光學(xué)玻璃材料。8.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述主鏡桶為高精模具注塑而成。9.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，其特征在于:所述主鏡桶內(nèi)部設(shè)置有若干用于定位光學(xué)系統(tǒng)各組件的定位凸臺。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大視場線性變形微型模具攝像鏡頭，包括設(shè)置在主鏡桶內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)為沿光線入射方向依次設(shè)置的前組A、光柵和后組B，所述前組A包括沿光線入射方向依次設(shè)置負(fù)月牙型透鏡A-1、負(fù)月牙型透鏡A-2，所述后組B包括沿光線入射方向依次設(shè)置雙凸透鏡B-1、雙凸透鏡B-2與負(fù)月牙型透鏡B-3密接的膠合組A、雙凸透鏡B-4與負(fù)月牙型透鏡B-5密接的膠合組B，該鏡頭在具備出色靈敏度的同時，在小范圍的空間保證圖像的高清晰度及超廣角，同時實現(xiàn)超廣角鏡頭線性低畸變的特點，在光線不足或夜晚的情況下，也能保證圖像的高品質(zhì)，達(dá)到百萬以上像素。
【IPC分類】G02B13/04, G02B13/06
【公開號】CN104977695
【申請?zhí)枴緾N201510407744
【發(fā)明人】楊樟洪, 陳華萍, 連東旭, 蔡鵬騰
【申請人】福建福光股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月14日