一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭制造技術

本實用新型專利技術公開一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，沿光軸方向從物方起包括具有負焦距的前鏡組、光闌、具有正焦距的中間鏡組和具有正焦距的后鏡組，中間鏡組處于光闌和后鏡組之間，前鏡組和中間鏡組能沿光軸相對于光闌來回移動，后鏡組固定；所述前鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第一至第四透鏡；所述中間鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第五至第十一透鏡，第五透鏡為非球面透鏡，第六透鏡和第七透鏡相互膠合，第八透鏡和第九透鏡相互膠合；所述后鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第十二透鏡和第十三透鏡，第十二透鏡和第十三透鏡相互膠合。本實用新型專利技術各焦距段像質保持高解析度，白天與夜晚的成像效果差異小，在星光級夜晚也能夠成像彩色圖像。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及鏡頭制造
，尤其是一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭。
技術介紹
隨著“平安城市”、“平安建設”、“科技強警”等重大項目工程在全國范圍內的展開，監控系統的夜間應用也越來越頻繁。目前國內應用的監控變焦鏡頭大多采用全玻璃球透鏡組成，光圈值FNo.為1.6或1.8，這種鏡頭在日間光線較好時能得到較好的攝像效果；但在星光級夜間或暗場環境辨別時由于外界亮度低，識別存在一定的局限性。在引入玻璃非球面透鏡的情況下，鏡頭的光圈值FNO1.4、FNO1.2也在市面上逐步出現，但在較大通光情況下，中焦像質會有所降低，且隨著通光口徑逐漸加大，中焦像質也會逐漸降低。另外，目前市面上變焦鏡頭的成像面使用較多的是小像面1/3inch系統，大像面變焦鏡頭較少見。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，其各焦距段像質保持高解析度，白天與夜晚的成像效果差異小，在星光級夜晚也能夠成像彩色圖像。為達到上述目的，本技術的技術方案是：一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，沿光軸方向從物方起包括具有負焦距的前鏡組、光闌和具有正焦距的后鏡組，還包括具有正焦距的中間鏡組，中間鏡組處于光闌和后鏡組之間，前鏡組和中間鏡組能沿光軸相對于光闌來回移動，后鏡組固定；所述前鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，以物方為前方，第一透鏡為前凸后凹透鏡，第二透鏡為前凹后凹透鏡，第三透鏡為前凸后凹透鏡，第二透鏡和第三透鏡相互膠合，第四透鏡為前凹后凸透鏡；所述中間鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡、第十一透鏡，以物方為前方，第五透鏡為前凸后凹透鏡且為非球面透鏡，第六透鏡為前凸后凹透鏡，第七透鏡為前凸后凸透鏡，第六透鏡和第七透鏡相互膠合，第八透鏡為前凸后凹透鏡，第九透鏡為前凸后凸透鏡，第八透鏡和第九透鏡相互膠合，第十透鏡為前凸后凹透鏡，第十一透鏡為前凸后凸透鏡；所述后鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第十二透鏡和第十三透鏡，第十二透鏡為前凸后凸透鏡、第十三透鏡為前凹后凹透鏡、第十二透鏡和第十三透鏡相互膠合。進一步，所述第五透鏡的焦距為fa，所述第六透鏡和第七透鏡膠合后的焦距為fb，所述第八透鏡和第九透鏡膠合后的焦距為fc，所述第十透鏡的焦距為fd，所述第十一透鏡的焦距為fe，其中fa、fb、fc和fe為正值，fd為負值，各焦距之間還滿足以下條件：1.0<fa/fb<2.2，1.0<|fb/fd|<1.1，1.0<|fd/fe|<1.4。再進一步，所述fa>23mm，所述fb>23mm，所述fc>23mm，所述|fd|>23mm，所述fe>23mm。進一步，所述第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡和第九透鏡組合后的焦距為fbc，1.0<|fbc/fd|<1.1。進一步，所述第五透鏡的膨脹系數α滿足條件：α<8。由于第五透鏡采用非球面鏡片，其膨脹系數穩定，可有效的保證了在較惡劣的環境下鏡頭像質的穩定性。進一步，所述前鏡組的焦距為fL1，fL1為負值，所述中間鏡組的焦距為fL2，fL2為正值；0.7<|fL1/fL2|<0.9。以使前鏡組和中間鏡組之間的光焦度更為適配。進一步，鏡頭在廣角位置的焦距為fw，鏡頭在攝遠位置的焦距為ft，2.5<ft/fw<3.5。進一步，所述鏡頭還包括主筒、前鏡筒、中間鏡筒、后鏡筒、前導釘和后導釘，后鏡筒固連在主筒內孔后部，前鏡筒套在主筒內孔前部，中間鏡筒套在主筒內孔中后部，光闌固連在前鏡筒和中間鏡筒之間的主筒上，前鏡筒的內孔中裝有所述前鏡組，中間鏡筒的內孔中裝有所述中間鏡組，后鏡筒的內孔中裝有所述后鏡組；主筒外表面前部套有前調節環，主筒外表面后部套有后調節環，主筒外表面中部套有中調節環；主筒前部設有軸向的前長條形通孔，前調節環內表面上設有前斜槽，前導釘穿過所述前長條形通孔，前導釘的一端固連在前鏡筒上、另一端配合在前斜槽上；主筒后部設有軸向的后長條形通孔，后調節環內表面上設有后斜槽，后導釘穿過所述后長條形通孔，后導釘的一端固連在后鏡筒上、另一端配合在后斜槽上；所述中調節環用于調節光闌以改變光闌的通光孔徑。這樣通過轉動前調節環可通過前導釘帶動前鏡筒和前鏡組相對于光闌來回移動，通過轉動后調節環可通過后導釘帶動中間鏡筒和中間鏡組相對于光闌來回移動，方便焦距的調節。再進一步，所述光闌包括一環形座、10個弧形葉片和一個驅動環，環形座上設有十個鉸接通孔，十個鉸接通孔的中心軸線均勻布置在一個圓柱面上，驅動環套在環形座上，圓柱面的中心軸線與環形座中心孔的中心軸線和驅動環中心孔的中心軸線相重合；驅動環中心孔的內周面上均勻設有十個驅動斜槽，每個弧形葉片的一端通過第一銷軸鉸接在一個所述鉸接通孔上、另一端通過第二銷軸配合在一個所述驅動斜槽上；驅動環上設有一驅動柄，所述中調節環通過驅動柄帶動驅動環轉動。這種光闌通過驅動環轉動可方便帶動10個弧形葉片同時轉動，以改變光闌的通光孔徑。再進一步，所述主筒包括前主筒和后主筒，前主筒和后主筒通過螺栓相固連，后主筒的外表面還固連一外筒，所述后調節環包括套在后主筒上的內環和套在外筒上的外環，所述后斜槽設置在內環上，外筒上設有沿圓周方向分布的徑向讓位通孔，外環的內表面設有軸向槽，一連接釘穿過所述徑向讓位通孔一端固連所述內環、另一端配合在所述軸向槽上；所述外筒上裝有驅動電機，所述中調節環外周面上設有從動齒輪，驅動電機的驅動軸上固連一有主動齒輪，主動齒輪與從動齒輪相嚙合。這種結構可以方便整個鏡頭的裝配和光圈的調節。本技術由于采用三組元結構,前鏡組和中間鏡組能相對于光闌來回移動，后鏡組固定。后鏡組固定且焦距為正焦距，后鏡組的兩個透鏡還相互膠合，這樣可以保證從短焦到長焦變倍過程中，像面不會發生漂移且保持各焦距段像質穩定；使得各焦距段像質能夠保持高解析度。而前鏡組采用四鏡片組合，可有效增大長焦與短焦的變倍比；中間鏡組包括至少7塊透鏡，其中第五片透鏡為玻璃非球面透鏡，第六透鏡和第七透鏡相互膠合，第八透鏡和第九透鏡相互膠合，第五透鏡至第十一透鏡組合成正焦距透鏡組，其中第十透鏡為負焦距，這些組合有效地平衡了球差的分布同時也很好地矯正了慧差、象散與場曲。因此在各焦距段像質穩定情況下，各焦距段像質解析度較高。另一方面，本鏡頭的透鏡組采用三組元組合，并通過各透鏡結構的具體設置，可做到超廣角大通光大像面，使得白天與夜晚的成像效果差異小，在星光級夜晚也能夠成像彩色圖像。本技術的光圈值可做到FNO0.9，特別能適合于星光級環境中使用。附圖說明圖1是本技術透鏡組的結構示意圖；圖2是本技術在廣角位置的結構剖視圖；圖3是本技術在攝影遠位置的結構剖視圖；圖4是光闌的通光孔徑處于最小狀態主視圖；圖5是光闌的通光孔徑于最大狀態主視圖；圖6是環形座主視圖；圖7是驅動環的主視圖；圖8是弧形葉片的主視圖。具體實施方式下面結合附圖和具體的實施方式對本技術作進一步詳細說明。圖1至圖8所示，一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，沿光軸方向從物方起包括具有負焦距的前鏡組100、光闌200、具有正焦距的中間鏡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，沿光軸方向從物方起包括具有負焦距的前鏡組、光闌和具有正焦距的后鏡組，其特征在于：還包括具有正焦距的中間鏡組，中間鏡組處于光闌和后鏡組之間，前鏡組和中間鏡組能沿光軸相對于光闌來回移動，后鏡組固定；所述前鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，以物方為前方，第一透鏡為前凸后凹透鏡，第二透鏡為前凹后凹透鏡，第三透鏡為前凸后凹透鏡，第二透鏡和第三透鏡相互膠合，第四透鏡為前凹后凸透鏡；所述中間鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡、第十一透鏡，以物方為前方，第五透鏡為前凸后凹透鏡且為非球面透鏡，第六透鏡為前凸后凹透鏡，第七透鏡為前凸后凸透鏡，第六透鏡和第七透鏡相互膠合，第八透鏡為前凸后凹透鏡，第九透鏡為前凸后凸透鏡，第八透鏡和第九透鏡相互膠合，第十透鏡為前凸后凹透鏡，第十一透鏡為前凸后凸透鏡；所述后鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第十二透鏡和第十三透鏡，第十二透鏡為前凸后凸透鏡、第十三透鏡為前凹后凹透鏡、第十二透鏡和第十三透鏡相互膠合。

【技術特征摘要】
1.一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，沿光軸方向從物方起包括具有負焦距的前鏡組、光闌和具有正焦距的后鏡組，其特征在于：還包括具有正焦距的中間鏡組，中間鏡組處于光闌和后鏡組之間，前鏡組和中間鏡組能沿光軸相對于光闌來回移動，后鏡組固定；所述前鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，以物方為前方，第一透鏡為前凸后凹透鏡，第二透鏡為前凹后凹透鏡，第三透鏡為前凸后凹透鏡，第二透鏡和第三透鏡相互膠合，第四透鏡為前凹后凸透鏡；所述中間鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡、第十一透鏡，以物方為前方，第五透鏡為前凸后凹透鏡且為非球面透鏡，第六透鏡為前凸后凹透鏡，第七透鏡為前凸后凸透鏡，第六透鏡和第七透鏡相互膠合，第八透鏡為前凸后凹透鏡，第九透鏡為前凸后凸透鏡，第八透鏡和第九透鏡相互膠合，第十透鏡為前凸后凹透鏡，第十一透鏡為前凸后凸透鏡；所述后鏡組沿光軸方向從物方起依次包括第十二透鏡和第十三透鏡，第十二透鏡為前凸后凸透鏡、第十三透鏡為前凹后凹透鏡、第十二透鏡和第十三透鏡相互膠合。2.根據權利要求1所述的一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，其特征在于：所述第五透鏡的焦距為fa，所述第六透鏡和第七透鏡膠合后的焦距為fb，所述第八透鏡和第九透鏡膠合后的焦距為fc，所述第十透鏡的焦距為fd，所述第十一透鏡的焦距為fe，其中fa、fb、fc和fe為正值，fd為負值，各焦距之間還滿足以下條件：1.0<fa/fb<2.2，1.0<|fb/fd|<1.1，1.0<|fd/fe|<1.4。3.根據權利要求2所述的一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，其特征在于：所述fa>23mm，所述fb>23mm，所述fc>23mm，所述|fd|>23mm，所述fe>23mm。4.根據權利要求2所述的一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，其特征在于：所述第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡和第九透鏡組合后的焦距為fbc，1.0<|fbc/fd|<1.1。5.根據權利要求1所述的一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，其特征在于：所述第五透鏡的膨脹系數α滿足條件：α<8。6.根據權利要求1所述的一種超廣角大通光大像面的變焦鏡頭，其特征在于：所述前鏡組的焦距為fL1，fL1為負...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳富寶，吳聯貴，
申請(專利權)人：廈門力鼎光電技術有限公司，
類型：新型
國別省市：福建;35