专利名称：高分辨率日夜两用多点变焦距镜头的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学镜头装置，特别是一种适用于视频摄像系统的高分辨率日夜两用 多点变焦距镜头。
背景技术：
如图1所示结构型式的多点变焦距镜头早在10多年前就已被应用于视频摄像系统中。但是该种结构型式的镜头的光学性能指标低，只能与20 30像素的CCD或CMOS摄 像机适配，且适应的光谱范围窄，只能在480nm 650nm的白昼光照条件下使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高分辨率日夜两用多点变焦距 镜头，该镜头适应的光谱范围宽，有利于实现在夜间极低照度环境条件下通过红外补光进 行清晰成像，并实现宽光谱共焦，成像分辨率高。为实现上述目的，本发明的技术方案是一种高分辨率日夜两用多点变焦距镜头， 包括光焦度为负的前镜组A和光焦度为正的后镜组B，其特征在于所述前镜组A和后镜组 B之间设置有可变光阑C，沿光线入射方向，所述前镜组A依次设有负月牙型镜片Al、双凹镜 片A2和正月型镜片A3，所述后镜组B依次设有双凸镜片Bi、负月牙型镜片B2、胶合在一起 的正月牙型镜片B3和负月牙型镜片B4、双凸镜片B5以及双凸镜片B6。本发明的有益效果是1、通过改变前组A与可变光阑C之间的间隔Dl以实现镜头焦距的改变和调距，对 应改变后组B与可变光阑C的间隔D2以实现变焦和调距过程象面的稳定。2、在光学设计时合理分配前后组的焦距fA'和fB'使光路结构短体积小。3、选用高折射、低色散的光学玻璃材料，通过计算机光学辅助设计和优化完善地 校正了光学镜头的各种像差，使镜头的分辨率高，能适应130万像素高清晰度视频摄像的 要求。(图5)、(图6)4、在光学设计时对485 850nm的宽光谱范围进行像差校正和平衡使变焦镜头在 宽光谱范围都有优良的像质，实现了宽光谱共焦。镜头不仅能在白昼的光照环境下清晰成 像，在夜间极低照度环境下，通过红外补光，也能清晰成像。(图7)(图8)5、在结构设计时，既保证镜头的同心度、精度和轴向位置的准确，又做到变焦移动 的平滑不卡滞，手感舒适。其中前后镜组采用塑料件，采用模具成型工艺，使镜头的结构紧 凑，体积小，重量轻。下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是现有技术中多点变焦距镜头光路图。图2是本发明实施例处于工作状态一的光路图。
图3是本发明实施例处于工作状态二的光路图。图4是本发明实施例的结构示意图。
具体实施例方式本发明的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，如图2、3所示，包括光焦度为负的 前镜组A和光焦度为正的后镜组B，所述前镜组A和后镜组B之间设置有可变光阑C，通过 改变前镜组A与可变光阑C之间的间隔D1以实现镜头焦距的改变和调距，对应改变后镜组 B与可变光阑C的间隔D2以实现变焦和调距过程中象面的稳定。沿光线入射方向，所述前 镜组A依次设有负月牙型镜片Al、双凹镜片A2和正月型镜片A3，所述后镜组B依次设有双 凸镜片Bi、负月牙型镜片B2、胶合在一起的正月牙型镜片B3和负月牙型镜片B4、双凸镜片 B5以及双凸镜片B6。上述前镜组A中负月牙型镜片Al与双凹镜片A2之间的空气间隔为5. 2mm,双凹镜 片A2和正月型镜片A3之间的空气间隔为0. 15mm。上述前镜组A与可变光阑C之间空气 间隔的取值范围为(2 11.987)mm。上述可变光阑C与后镜组B之间空气间隔的取值范 围为(0.8 4. 595)mm。上述后镜组B中双凸镜片Bl与负月牙型镜片B2之间的空气间隔 为0. 46mm，负月牙型镜片B2与月牙型镜片B3之间的空气间隔为0. 13mm，负月牙型镜片B4 与双凸镜片B5之间的空气间隔为0. 8mm，双凸镜片B5以及双凸镜片B6之间的空气间隔为 0. 13mm。本发明实施例的外形结构如图4所示，其主要包括主筒8，所述主筒8内部的前后 两侧分别设有用于安装前镜组A的前组镜座7和用于安装后镜组B的后组镜座20，为实现 手动调焦，即使前镜组A和后镜组B在主筒8内进行轴线滑移，所述前组镜座7和后组镜座 20外周壁上分别设有前导钉11和后导钉16，所述主筒8外部的前后两侧分别设有前组调 节环12和后组调节环15，所述前组调节环12和后组调节环15内周壁上分别开设有前、后 轴向卡槽，所述主筒8前后两侧沿周部分别开设有前螺旋槽13和后螺旋槽14，所述前导钉 11和后导钉16分别穿过所述前螺旋槽13和后螺旋槽14伸入所述前、后轴向卡槽内。在所述前组镜座7内，所述负月牙型镜片Al与双凹镜片A2之间、所述双凹镜片A2 和正月型镜片A3之间分别设有隔圈5和4，在所述后组镜座20内，所述双凸镜片Bl与负月 牙型镜片B2之间、所述负月牙型镜片B2与月牙型镜片B3之间、所述双凸镜片B5以及双凸 镜片B6之间也分别设有隔圈18、19和21，以保证各镜片的通光和镜片之间的空气距离；所 述负月牙型镜片Al前侧设有前压圈6，所述双凸镜片B6后侧设有后压圈22，以保证前、后 镜组的装配稳定性。为避免镜头在转动过程中产生脱焦现象，上述前导钉11和后导钉16上分别套设 有尼龙套10。上述前组调节环12前端设有前挡圈9，所述后组调节环15后端设有后卡环17，以 防止前、后组调节环在转动时发生轴向偏移。为防止脱焦，设计了锁紧结构，即在上述前组调节环12和后组调节环15上分别设 有锁紧钉29、30，。当旋转前组调节环12时，通过前组调节环12上的前轴向卡槽带动前导钉11在前 螺旋槽13内移动，使得前组镜座7通过前导钉11在主筒8内做轴向滑移，以达到前组调焦的目的。当旋转后组调节环15时，通过后组调节环15上的后轴向卡槽结构带动后导钉16在后螺旋槽14内移动，使得后组镜座20通过后导钉16在主筒8内做轴向滑移，以达到调 焦的目的。本发明结构轻巧，满足总体体积小的原则，且为了配合紧凑，前、后镜座进行模具 成型工艺，保证其精度的准确性，尼龙套导钉加螺旋传动机构保证了客户在使用镜头的过 程中，不会出现脱焦现象。以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作 用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
权利要求
一种高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，包括光焦度为负的前镜组A和光焦度为正的后镜组B，其特征在于所述前镜组A和后镜组B之间设置有可变光阑C，沿光线入射方向，所述前镜组A依次设有负月牙型镜片A1、双凹镜片A2和正月型镜片A3，所述后镜组B依次设有双凸镜片B1、负月牙型镜片B2、胶合在一起的正月牙型镜片B3和负月牙型镜片B4、双凸镜片B5以及双凸镜片B6。
2.根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于所述前镜 组A中负月牙型镜片Al与双凹镜片A2之间的空气间隔为5. 2mm，双凹镜片A2和正月型镜 片A3之间的空气间隔为0. 15mm。
3.根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于所述前镜 组A与可变光阑C之间空气间隔的取值范围为(2 11.987)mm。
4.根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于所述可变 光阑C与后镜组B之间空气间隔的取值范围为(0. 8 4. 595)mm。
5.根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于所述后镜 组B中双凸镜片Bl与负月牙型镜片B2之间的空气间隔为0. 46mm，负月牙型 镜片B2与月牙 型镜片B3之间的空气间隔为0. 13mm,负月牙型镜片B4与双凸镜片B5之间的空气间隔为 0. 8mm，双凸镜片B5以及双凸镜片B6之间的空气间隔为0. 13mm。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于 包括主筒，所述主筒内部的前后两侧分别设有用于安装前镜组A的前组镜座和用于安装后 镜组B的后组镜座，所述前、后组镜座外周壁上分别设有前、后导钉，所述主筒外部的前后 两侧分别设有前组调节环和后组调节环，所述前、后组调节环内周壁上分别开设有前、后轴 向卡槽，所述主筒前后两侧沿周部分别开设有前、后螺旋槽，所述前、后导钉分别穿过所述 前、后螺旋槽伸入所述前、后轴向卡槽内。
7.根据权利要求6所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于在所述前 组镜座内，所述负月牙型镜片Al与双凹镜片A2之间、所述双凹镜片A2和正月型镜片A3之 间分别设有隔圈，在所述后组镜座内，所述双凸镜片Bl与负月牙型镜片B2之间、所述负月 牙型镜片B2与月牙型镜片B3之间、所述双凸镜片B5以及双凸镜片B6之间也分别设有隔 圈，以保证各镜片的通光和镜片之间的空气距离；所述负月牙型镜片Al前侧设有前压圈， 所述双凸镜片B6后侧设有后压圈，以保证前、后镜组的装配稳定性。
8.根据权利要求6所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于所述前、后 导钉上分别套设有尼龙套。
9.根据权利要求6所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于所述前组 调节环前端设有前挡圈，所述后组调节环后端设有后卡环，以防止前、后组调节环在转动时 发生轴向偏移。
10.根据权利要求6所述的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，其特征在于所述前、 后组调节环上分别设有锁紧钉，以防止脱焦。
全文摘要
本发明涉及涉及光学镜头装置，特别是一种适用于视频摄像系统的高分辨率日夜两用多点变焦距镜头，包括光焦度为负的前镜组A和光焦度为正的后镜组B，其特征在于所述前镜组A和后镜组B之间设置有可变光阑C，沿光线入射方向，所述前镜组A依次设有负月牙型镜片A1、双凹镜片A2和正月型镜片A3，所述后镜组B依次设有双凸镜片B1、负月牙型镜片B2、胶合在一起的正月牙型镜片B3和负月牙型镜片B4、双凸镜片B5以及双凸镜片B6，该镜头适应的光谱范围宽，有利于实现在夜间极低照度环境条件下通过红外补光进行清晰成像，并实现宽光谱共焦，成像分辨率可高达130万像素。
文档编号G02B15/14GK101825763SQ20091026666
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者何文波, 何武强, 张士忠, 肖维军 申请人:福建福光数码科技有限公司