高變倍比連續(xù)變焦電視攝像鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于實(shí)時視頻攝像的高變倍比連續(xù)變焦電視攝像鏡頭，屬于鏡頭領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械式補(bǔ)償連續(xù)焦距鏡頭在電視攝像領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，傳統(tǒng)的機(jī)械補(bǔ)償式變焦距鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)形式由前固定組、變倍組、補(bǔ)償組和后固定組四個組元構(gòu)成，但是普遍存在著外形體積較大、分辨率不高、變倍比小、與高精度攝像機(jī)不匹配、在弱光及雨、雪、薄霧等天候條件下圖像質(zhì)量差等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高變倍比連續(xù)變焦電視攝像鏡頭，該鏡頭克服了使用數(shù)十年的變焦距鏡頭分辨率無法與高清攝像機(jī)適配，并且受限于重量和體積，導(dǎo)致觀測視場較小、變倍比小、圖像對比度、清晰度不高，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的探測能力等缺陷。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種高變倍比連續(xù)變焦電視攝像鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線入射方向依次設(shè)有光焦度為正的前固定組A、光焦度為負(fù)的變倍組B、光焦度為負(fù)的補(bǔ)償組C和光焦度為正的后固定組D，所述前固定組A依次設(shè)有正月牙透鏡A-1和由負(fù)月牙透鏡A-2與正月牙透鏡A-3密接的第一膠合組；所述變倍組B依次設(shè)有雙凹透鏡B-1和由雙凹透鏡B-2與正月牙透鏡B-3密接的第二膠合組；所述補(bǔ)償組C依次設(shè)有由雙凹透鏡C-1與正月牙透鏡C-2密接的第三膠合組；所述后固定組D依次設(shè)有雙凸透鏡D-1、正月牙透鏡D-2、由雙凸透鏡D-3與雙凹透鏡D-4密接的第四膠合組、正月牙透鏡D-5和由雙凸透鏡D-6與負(fù)月牙透鏡D-7密接的第五膠合組。
[0005]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述前固定組A與變倍組B之間的空氣間隔是l~46mm，所述變倍組B與補(bǔ)償組C之間的空氣間隔是3.9-41.5_，所述補(bǔ)償組C與后固定組D之間的空氣間隔是2.5-10.6mm。
[0006]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述前固定組A中的正月牙透鏡A-1與第一膠合組之間的空氣間隔是0.1mm。
[0007]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述變倍組B中的雙凹透鏡B-1與第二膠合組之間的空氣間隔是0.52mm。
[0008]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述后固定組D中的雙凸透鏡D-1與正月牙透鏡D-2之間的空氣間隔是0.1_，所述正月牙透鏡D-2與第四膠合組之間的空氣間隔是0.75_，所述第四膠合組與正月牙透鏡D-5之間的空氣間隔是0.1mm，所述正月牙透鏡D-5與第五膠合組之間的空氣間隔是3.95mm。
[0009]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括沿光線入射方向依次設(shè)置的前固定組件、變倍組件、變焦凸輪組件、補(bǔ)償組件、后固定組件和攝像機(jī)組件，所述鏡頭的周側(cè)中部設(shè)有電動變焦機(jī)構(gòu)。
[0010]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述變倍組件由變倍移動座和安置在變倍移動座上的變倍鏡組組件組成，所述補(bǔ)償組件由補(bǔ)償移動座和安置在補(bǔ)償移動座上的補(bǔ)償鏡組組件組成，所述變倍移動座與補(bǔ)償移動座均安裝在多根導(dǎo)桿上并滑動配合，所述多根導(dǎo)桿通過凸輪蓋板固定在主鏡筒上，所述主鏡筒上通過前排精密鋼球和后排精密鋼球安置有由變倍凸輪壓圈壓緊的變倍凸輪，所述變倍凸輪上加工有兩條變倍、補(bǔ)償曲線槽，所述變倍凸輪通過變倍導(dǎo)釘組件和補(bǔ)償導(dǎo)釘組件分別與變倍組件、補(bǔ)償組件聯(lián)接在一起，所述變倍導(dǎo)釘組件和補(bǔ)償導(dǎo)釘組件分別與兩條變倍、補(bǔ)償曲線槽間隙配合。
[0011 ] 在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述電動變焦機(jī)構(gòu)由變倍電機(jī)、變焦電位器、磁鐵以及霍爾元件組成，所述變倍電機(jī)通過變倍電機(jī)支架安置在主鏡筒上，所述霍爾元件通過變倍限位支架安置在變倍凸輪壓圈上，所述變焦電位器通過變倍電機(jī)支架安置在主鏡筒上；變倍電機(jī)齒輪分別與電位器齒輪和變倍凸輪齒輪嗤合。
[0012]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述變焦電位器為精密電位器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014]( 1)該鏡頭簡化了光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到高變倍比、體積小巧的目的，并使得在變倍組B的倍比m2=-l處，補(bǔ)償組C的倍比I m3 |按最速變焦路線運(yùn)動，進(jìn)而使得變焦過程的導(dǎo)程最小，光學(xué)總長最短，使整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、變倍補(bǔ)償行程短、探測距離遠(yuǎn)。
[0015](2)該鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)具有電動連續(xù)變焦、焦距反饋等功能，它能在良好天候的環(huán)境下為1024X768 1/2" CCD攝像機(jī)提供光電信號，產(chǎn)生高清晰度的視頻圖像，在同等尺寸和重量條件下，它比普通光學(xué)鏡頭具有更大的觀測視場、更高的分辨率、更大的變倍比、更寬的天候適應(yīng)范圍。
[0016](3)可通過在前固定組A中選用由高折射率、超低色散的光學(xué)材料制成的正月牙透鏡A-3 (即采用超低色散鏡片)，不僅提高了光線高度最高的前固定組A的光焦度承擔(dān)能力，而且有效地降低了光學(xué)鏡頭二級光譜等像差，使鏡頭的分辨率顯著提高，達(dá)到百萬像素，可與高清晰度的攝像機(jī)適配。
[0017](4)在保證結(jié)構(gòu)緊湊的前提下，可通過加大安裝基面的接觸面積以增強(qiáng)連接處的摩擦力，提高了鏡頭耐振動、沖擊的能力。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配主視圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配左視圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的電動變焦機(jī)構(gòu)主視圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的電動變焦機(jī)構(gòu)右視圖。
[0023]圖1中:A.前安置鏡組A，A-1.正月牙透鏡A_l，A_2.負(fù)月牙透鏡A_2，A_3.正月牙A-3 ；B.變倍鏡組雙凹透鏡Β-1，Β-2.雙凹透鏡B_2，B_3.正月牙透鏡B_3;C.補(bǔ)償鏡組C，C-1.雙凹透鏡C-l，C-2.正月牙透鏡C-2 ；D.后安置鏡組D，D-1.雙凸透鏡D_l，D-2.正月牙透鏡D-2，D-3.雙凸透鏡D-3，D-4.雙凹透鏡D_4，D_5.正月牙透鏡D_5，D_6.雙凸透鏡D-6，D-7.負(fù)月牙透鏡D-7。
[0024]圖2、圖3中:2-1.前固定組件，2-2.變倍組件，2-3.變焦凸輪組件，2-4.補(bǔ)償組件，2-5.后固定組件，2-6.攝像機(jī)組件，2-7.電動變焦機(jī)構(gòu)。
[0025]圖4、圖5中:3-1.主鏡筒，3-2.變倍鏡組組件，3-3.凸輪蓋板，3-4.前排精密鋼球，3-5.變倍導(dǎo)釘組件，3-6.變倍移動座，3-7.導(dǎo)桿，3-8.補(bǔ)償導(dǎo)釘組件，3-9.補(bǔ)償移動座，3-10.變倍凸輪壓圈，3-11.后排精密鋼球，3-12.變倍凸輪，3-13.補(bǔ)償鏡組組件，3-14.變焦電位器，3-15.電位器齒輪，3-16.霍爾元件，3-17.變倍限位支架，3-18.磁鐵，3-19.變倍電機(jī)支架，3-20.變倍電機(jī)，3-21.變倍電機(jī)齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0027]如圖1所示，一種高變倍比連續(xù)變焦電視攝像鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)中沿光線自左向右入射方向依次設(shè)有光焦度為正的前固定組A、光焦度為負(fù)的變倍組B、光焦度為負(fù)的補(bǔ)償組C和光焦度為正的后固定組D，所述前固定組A依次設(shè)有正月牙透鏡A-1和由負(fù)月牙透鏡A-2與正月牙透鏡A-3密接的第一膠合組；所述變倍組B依次設(shè)有雙凹透鏡B-1和由雙凹透鏡B-2與正月牙透鏡B-3密接的第二膠合組；所述補(bǔ)償組C依次設(shè)有由雙凹透鏡C-1與正月牙透鏡C-2密接的第三膠合組；所述后固定組D依次設(shè)有雙凸透鏡D-1、正月牙透鏡D-2、由雙凸透鏡D-3與雙凹透鏡D-4密接的第四膠合組、正月牙透鏡D-5和由雙凸透鏡D-6與負(fù)月牙透鏡D-7密接的第五膠合組。
[0028]在本實(shí)施例中，所述前固定組A與變倍組B之間的空氣間隔是1~46_，所述變倍組B與補(bǔ)償組C之間的空氣間隔是3.9-41.5mm,所述補(bǔ)償組C與后固定組D之間的空氣間隔是2.5-10.6_。所述前固定組A中的正月牙透鏡A-1與第一膠合組之間的空氣間隔是0.1_。所述變倍組B中的雙凹透鏡B-1與第二膠合組之間的空氣間隔是0.52_。所述后固定組D中的雙凸透鏡D-1與正月牙透鏡D-2之間的空氣間隔是0.1mm，所述正月牙透鏡D-2與第四膠合組之間的空氣間隔是0.75_，所述第四膠合組與正月牙透鏡D-5之間的空氣間隔是0.1mm，所述正月牙透鏡D-5與第五膠合組之間的空氣間隔是3.95mm。
[0029]由上述鏡片組構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到了如下的光學(xué)指標(biāo):(1)工作波段:450nm~700nm,中心譜線為 575nm ；(2)焦距 f:14?165mm ; (3) CCD: 1024X768 1/2〃 彩色數(shù)