低畸變高分辨率紅外微型鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，所述鏡頭的光學系統中沿光線自左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設有正月牙透鏡A-1、負月牙透鏡A-2、負月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。該鏡頭結構緊湊、體積小且重量輕，具有低畸變、大相對孔徑、高分辨率、寬光譜共焦等優點，不僅能在白晝的光照環境下清晰成像，在夜間極低照度環境下通過紅外補光也能清晰成像，能適應800萬像素高清晰度視頻攝像的要求。
【專利說明】低畸變高分辨率紅外微型鏡頭
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種微型視頻攝像系統的攝像鏡頭裝置，特別是一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭。
【背景技術】
[0002]小型電視監控攝像機的出現和應用已有2(T30年的歷史了，有多種多樣規格型號的微型攝像鏡頭與其配套。它們的性能指標良莠不齊，大多數屬于低檔產品，性能指標低，只適配于2(T30萬像素的普通攝像機；適應的光譜范圍窄，只能在480nnT700nm的白晝光線條件下使用；圖像畸變量大，圖像畸變與現實景象畫面差變大，真實性差。
[0003]科學技術的迅猛發展、人們安全意識的逐漸提高，推動著安防市場的不斷進步。現今隨著先進的視頻壓縮編碼技術不斷成熟，基于IP的網絡傳輸的飛速發展以及數碼變焦技術的應用，市場上已推出了一系列三百萬、五百萬像素的高清攝像機。
實用新型內容
[0004]為了適應微型攝像的高清晰度的發展，提升微型視頻攝像系統的圖像畫質，提高畫面的真實性，擴大微型攝像機系統的應用范圍，克服微型攝像鏡頭現有技術性能指標低這一缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，所述鏡頭的光學系統中沿光線自左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設有正月牙透鏡A-1、負月牙透鏡A-2、負月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。
[0006]在進一步的技術方案中，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是1.09mm。
[0007]在進一步的技術方案中，所述前組A中的正月牙透鏡A-1和負月牙透鏡A-2之間的空氣間隔是0.105mm，所述負月牙透鏡A-2和負月牙透鏡A-3之間的空氣間隔是0.95mm,所述負月牙透鏡A-3和第一膠合組之間的空氣間隔是0.38mm。
[0008]在進一步的技術方案中，所述后組B中的雙凸透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是0.1mm，所述第二膠合組和雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.3mm。
[0009]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:(1)在光學設計時，對480nnT850nm的寬光譜范圍進行像差校正和平衡，使鏡頭在寬光譜范圍都具有優良的像質，實現了寬光譜共焦。這樣鏡頭不僅能在白晝的光照環境下清晰成像，在夜間極低照度環境下，通過紅外補光，也能清晰成像；(2)選用高折射、低色散的光學玻璃材料，通過計算機光學輔助設計和優化完善地校正了光學鏡頭的各種像差，使鏡頭的分辨率高、低畸變，能適應800萬像素高清晰度視頻攝像的要求；(3)在結構設計時，既保證鏡頭的同心度、精度和軸向位置的準確，又使結構設計緊湊小巧(整體尺寸①15mmX 17.42mm),能適用于結構更加緊湊的場合，比如小型的球機等等，其適用面更廣。其中所有結構零件采用數控精密加工工藝，滿足光學設計對空氣距離的嚴格要求，使鏡頭的結構緊湊，體積小，重量輕。
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例的光學系統示意圖。
[0012]圖2為本實用新型實施例的光學鏡頭結構示意圖。
[0013]圖中:1_主鏡筒，2-壓圈，3-AB隔圈，4-EF隔圈，5-FG隔圈；A_前組，A-1-正月牙透鏡，A_2_負月牙透鏡，A_3_負月牙透鏡，A_4_雙凸透鏡，A_5_雙凹透鏡，B-后組，B-1-雙凸透鏡，B-2-雙凸透鏡，B-3-雙凹透鏡，B-4-雙凸透鏡，C-可變光闌，0-像面。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，所述鏡頭的光學系統中沿光線自左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設有正月牙透鏡A-1、負月牙透鏡A-2、負月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。
[0015]在本實施例中，所述前組A和后組B之間的空氣間隔是1.09mm ;所述前組A中的正月牙透鏡A-1和負月牙透鏡A-2之間的空氣間隔是0.105mm,所述負月牙透鏡A-2和負月牙透鏡A-3之間的空氣間隔是0.95mm，所述負月牙透鏡A-3和第一膠合組之間的空氣間隔是0.38mm ;所述后組B中的雙凸透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是0.1_，所述第二膠合組和雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.3_。為了提高光學性能，該鏡頭的所有鏡片均采用高折射、低色散的光學材料，例如H-FK61光學材料等。
[0016]在本實施例中，由上述鏡片組構成的光學系統達到了如下的光學指標:(I)焦距:f' =6.5mm ; (2)相對孔徑 F=2.0 ; (3)視場角:2w=53.5。(像方視場 2 n ' ^ 6mm) ； (4)畸變:< -3% ；(5)分辨率:可與800萬像素高分辨率CXD或CMOS攝像機適配適配；(6)光路總長ES 23.72mm，光學后截距I，≥6.36mm ; (7)適用譜線范圍:480nnT850nm。
[0017]如圖2所示，該鏡頭的前組A、可變光闌C以及后組B依次安裝在主鏡筒I內，所述正月牙透鏡A-1由壓圈2壓住，限制產品內部元件自由度，保證了鏡片裝配的固定性和穩定性；所述正月牙透鏡A-1和負月牙透鏡A-2之間設置有AB隔圈3，保證了二者之間的空氣間隔及其光軸裝配；所述雙凹透鏡A-5和雙凸透鏡B-1之間設置有EF隔圈4，保證了二者之間的空氣間隔及其光軸裝配；所述雙凸透鏡B-1和雙凸透鏡B-2之間設置有FG隔圈5，保證了二者之間的空氣間隔及其光軸裝配。
[0018]在本實施例中，所述主鏡筒I保證鏡片空氣間隔的隔圈與鏡片接觸的平面要有精確的垂直度，進而保證鏡片裝配的準確性；對內孔內徑尺寸進行嚴格的尺寸控制，使其與鏡片配合緊密達到鏡片安裝要求的同軸度和鏡片光軸的一致性，且在主鏡筒I上有嚴格的尺寸及位置要求，外徑采用M12接口，滿足客戶使用攝像機的接口要求。該鏡頭結構輕巧，滿足總體體積小的原則，且為了配合緊湊，可采用數控加工工藝，保證其精度的準確性。
[0019]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述鏡頭的光學系統中沿光線自左向右入射方向依次設有光焦度為負的前組A、可變光闌C以及光焦度為正的后組B，所述前組A依次設有正月牙透鏡A-1、負月牙透鏡A-2、負月牙透鏡A-3以及由雙凸透鏡A-4和雙凹透鏡A-5密接的第一膠合組，所述后組B依次設有雙凸透鏡B-1、由雙凸透鏡B-2和雙凹透鏡B-3密接的第二膠合組以及雙凸透鏡B-4。
2.根據權利要求1所述的低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述前組A和后組B之間的空氣間隔是1.09mm。
3.根據權利要求1或2所述的低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述前組A中的正月牙透鏡A-1和負月牙透鏡A-2之間的空氣間隔是0.105mm，所述負月牙透鏡A-2和負月牙透鏡A-3之間的空氣間隔是0.95mm，所述負月牙透鏡A-3和第一膠合組之間的空氣間隔是0.38mm。
4.根據權利要求1或2所述的低畸變高分辨率紅外微型鏡頭，其特征在于:所述后組B中的雙凸透鏡B-1和第二膠合組之間的空氣間隔是0.1mm,所述第二膠合組和雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0.3mm。
【文檔編號】G02B13/14GK203422522SQ201320498387
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】鄭勇強, 林華, 林平, 肖維軍 申請人:福建福光數碼科技有限公司