定焦镜头和包括该定焦镜头的3CCD摄像机的制作方法

本发明涉及一种光学成像领域，尤其涉及一种定焦镜头和包括该定焦镜头的3ccd摄像机。

背景技术：

随着3ccd系统的完善，摄像机内置棱镜能将进入镜头的光线准确的分为三种颜色并传到相应的ccd芯片，此过程能精确的记录色彩，提供细节丰富明锐的影像，满足专业拍摄的要求，但由于分光棱镜组是直接放在光路中，会产生一定的像差，所以只有专门设计的镜头才能达到所需的成像效果。

一般镜头的设计，都在常用对焦距离处有最佳的像差矫正，却可能在最近拍摄距离时出现结像差的情形。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种专门设计的适配于3ccd摄像机的定焦镜头，有利于发挥3ccd系统成像潜力，满足专业拍摄对适配3ccd系统镜头高分辨、低色差、小畸变等要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种适配于3ccd摄像机的定焦镜头，其特征在于：包括由物面侧至像面侧依次同轴设置的：具有负屈折力的第一月牙凹透镜；具有负屈折力的第二月牙凹透镜；具有负屈折力的第三月牙凹透镜；具有正屈折力的第一月牙凸透镜；具有正屈折力的第一双凸透镜；具有负屈折力的第一双凹透镜；可变光阑；具有负屈折力的第四月牙凹透镜；具有正屈折力的第二月牙凸透镜；具有正屈折力的第三月牙凸透镜；具有正屈折力的第二双凸透镜；具有正屈折力的第三双凸透镜；具有负屈折力的第五月牙凹透镜。

在可选实施例中，所述第一双凸透镜与所述第一双凹透镜相互胶合以形成第一胶合透镜；并且所述第四月牙凹透镜与所述第二月牙凸透镜相互胶合以形成第二胶合透镜；并且所述第三双凸透镜和所述第五月牙凹透镜相互胶合以形成第三胶合透镜。

在可选实施例中，所述第一月牙凹透镜的物侧面为凸面；所述第二月牙凹透镜的物侧面是凸面；所述第三月牙凹透镜的物侧面为凸面；所述第一月牙凸透镜的物侧面为凹面；所述第二胶合透镜的物侧面为凹面；所述第三月牙凸透镜的物侧面为凹面。

在可选实施例中，第一月牙凹透镜与第二月牙凹透镜之间的间隔d1-2满足0.12<d1-2/efl<0.14；第二月牙凹透镜与第三月牙凹透镜之间的间隔d2-3满足0.08<d2-3/efl<0.12；第三月牙凹透镜与第一月牙凸透镜之间的间隔d3-4满足0.12<d3-4/efl<0.16；第一月牙凸透镜与第一胶合透镜之间的间隔d4-56满足0.45<d4-56/efl<0.49；第一胶合透镜与第二胶合透镜之间的间隔d56-78满足1.12<d45-78/efl<1.16；第二胶合透镜与第三月牙凸透镜之间的间隔d78-9满足0.003<d1-2/efl<0.004；第三月牙凸透镜与第二双凸透镜之间的间隔d9-10满足0.002<d9-10/efl<0.005；第二双凸透镜与第三胶合透镜之间的间隔d10-11/12满足0.003<d10-11/12/efl<0.005；第三胶合透镜与像面之间的间隔d11/12-i满足1.20<d11/12-i/efl<1.40,其中efl为镜头的焦距。

在可选实施例中，所述定焦镜头的视场角为55°。

在可选实施例中，所述可变光阑与所述第三月牙凸透镜之间的距离d1和所述第五月牙凹透镜到像面之间的距离d2满足1.5＜(d1+d2)/efl＜2.5，efl为所述定焦镜头的焦距值。

在可选实施例中，所述定焦镜头满足0.4<y/efl<0.6,其中y为所述定焦镜头的半像高，efl为所述定焦镜头的焦距值。

在可选实施例中，所述定焦镜头的最大通光孔径满足fno<3，其中fno为定焦镜头的f数。

在可选实施例中，所述定焦镜头的后工作距离bfl满足bfl/efl>1.2，其中efl为镜头的焦距值。

在可选实施例中，所述定焦镜头的总长ttl满足ttl/efl<6，其中efl为镜头的焦距值。

本发明还涉及一种3ccd摄像机，包括如上文所述的定焦镜头。

本发明的有益效果在于：该镜头可具有高分辨率、低色像差、畸变小等特点，光学系统设计采用的是浮动对焦的结构，能在一定宽的工作范围内提高拍摄中图像画质，且能为1/2″3ccd彩色摄像机提供光电信号，产生清晰自然的彩色图像。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的定焦镜头的结构示意图；

图2是根据本发明的实施例的定焦镜头的光路图；

图3是根据本发明的实施例的定焦镜头的轴向球差图；

图4是根据本发明的实施例的定焦镜头的垂轴色差图；

图5是根据本发明的实施例的定焦镜头的弥散斑图；

图6是根据本发明的实施例的定焦镜头的mtf曲线图；

图7是根据本发明的实施例的定焦镜头的相对照度图。

标号说明：

a-1、第一月牙凹透镜；a-2、第二月牙凹透镜；a-3、第三月牙凹透镜；

a-4、第一月牙凸透镜；a-5、第一双凸透镜；a-6、第一双凹透镜；

a-7、第四月牙凹透镜；a-8、第二月牙凸透镜；a-9、第三月牙凸透镜；

a-10、第二双凸透镜；a-11、第三双凸透镜；a-12、第五月牙凹透镜。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

如图1所示，根据本发明的实施例的一种适配于3ccd摄像机的定焦镜头包括由物面侧至像面侧依次同轴设置的：具有负屈折力的第一月牙凹透镜a-1；具有负屈折力的第二月牙凹透镜a-2；具有负屈折力的第三月牙凹透镜a-3；具有正屈折力的第一月牙凸透镜a-4；具有正屈折力的第一双凸透镜a-5；具有负屈折力的第一双凹透镜a-6；可变光阑；具有负屈折力的第四月牙凹透镜a-7；具有正屈折力的第二月牙凸透镜a-8；具有正屈折力的第三月牙凸透镜a-9；具有正屈折力的第二双凸透镜a-10；具有正屈折力的第三双凸透镜a-11；具有负屈折力的第五月牙凹透镜a-12。

在可选实施例中，所述第一双凸透镜a-5与所述第一双凹透镜a-6相互胶合以形成第一胶合透镜；并且所述第四月牙凹透镜a-7与所述第二月牙凸透镜a-8相互胶合以形成第二胶合透镜；并且所述第三双凸透镜a-11和所述第五月牙凹透镜a-12相互胶合以形成第三胶合透镜。

在可选实施例中，所述第一月牙凹透镜a-1的物侧面为凸面；所述第二月牙凹透镜a-2的物侧面是凸面；所述第三月牙凹透镜a-3的物侧面为凸面；所述第一月牙凸透镜a-4的物侧面为凹面；所述第二胶合透镜的物侧面为凹面；所述第三月牙凸透镜a-9的物侧面为凹面。

在可选实施例中，第一月牙凹透镜a-1与第二月牙凹透镜a-2之间的间隔d1-2满足0.12<d1-2/efl<0.14；第二月牙凹透镜a-2与第三月牙凹透镜a-3之间的间隔d2-3满足0.08<d2-3/efl<0.12；第三月牙凹透镜a-3与第一月牙凸透镜a-4之间的间隔d3-4满足0.12<d3-4/efl<0.16；第一月牙凸透镜a-4与第一胶合透镜之间的间隔d4-56满足0.45<d4-56/efl<0.49；第一胶合透镜与第二胶合透镜之间的间隔d56-78满足1.12<d45-78/efl<1.16；第二胶合透镜与第三月牙凸透镜a-9之间的间隔d78-9满足0.003<d1-2/efl<0.004；第三月牙凸透镜a-9与第二双凸透镜a-10之间的间隔d9-10满足0.002<d9-10/efl<0.005；第二双凸透镜a-10与第三胶合透镜之间的间隔d10-11/12满足0.003<d10-11/12/efl<0.005；第三胶合透镜与像面之间的间隔d11/12-i满足1.20<d11/12-i/efl<1.40,其中efl为镜头的焦距。

在可选实施例中，所述定焦镜头的视场角为55°。

在可选实施例中，所述可变光阑与所述第三月牙凸透镜a-9之间的距离d1和，所述第五月牙凹透镜a-12到像面之间的距离d2满足1.5＜(d1+d2)/efl＜2.5，efl为所述定焦镜头的焦距值。从而该光学系统具有浮动对焦功能，能够在一定范围内提高拍摄的图像画质。

在可选实施例中，所述定焦镜头满足0.4<y/efl<0.6,其中y为所述定焦镜头的半像高，efl为所述定焦镜头的焦距值。

在可选实施例中，所述定焦镜头的最大通光孔径满足fno<3，其中fno为定焦镜头的f数。

在可选实施例中，所述定焦镜头的后工作距离bfl满足bfl/efl>1.2，其中efl为镜头的焦距值。

在可选实施例中，所述定焦镜头的总长ttl满足ttl/efl<6，其中efl为镜头的焦距值。

本发明还涉及一种3ccd摄像机，包括如上文所述的定焦镜头。

该镜头可具有高分辨率、低色像差、畸变小等特点，系统内部可使用浮动对焦机构，提高近距离拍摄中图像画质，且能为1/2″3ccd彩色摄像机提供光电信号，产生清晰自然的彩色图像。

图2示出了根据本发明的实施例的定焦镜头的光路图。从图中可看出，该定焦镜头可以对入射的光线进行良好的处理并且汇聚到像面上。

从图3到图7可看出，根据本发明的实施例的定焦镜头具有非常好的性能，可以满足实际需要。

实施例一：

在本实施例中，定焦镜头的数据如下表：

其中数字1～22依次表示从物面侧到像面侧的各个透镜的光学面到紧邻的下一光学面的距离(在两个光学面都属于同一透镜的情况下，其表示该透镜的厚度)。厚度或距离值标示为“d1”、“d2”，表示镜头在不同工作距离下时，两表面间的距离，其距离如表二所示。

表二

在本实施例中，该定焦镜头的焦距为28.5mm。从而该定焦镜头可满足主流需要。

在本实施例中，定焦镜头的最大通光孔径f数为2.8，满足：fno<3，其中fno为光学系统的f数。

在本实施例中，定焦镜头的视场角为55°。

在本实施例中，定焦镜头与1/8″的ccd匹配，半像高为15mm，y/efl＝0.526，满足0.4<y/efl<0.6,其中y为所述光学系统的半像高，efl为镜头的焦距值。

在本实施例中，定焦镜头的后工作截距bfl为37.039mm，bfl/efl＝1.299,满足:bfl/efl>1.2,其中efl为镜头的焦距值。

在本实施例中，定焦镜头的总长ttl为167mm，ttl/efl＝5.86，满足:ttl/efl<6,其中efl为镜头的焦距值。

在本实施例中，该镜头与1/8″ccd匹配能使镜头分辨率达到1500万像素。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。