高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头

摘要

本发明涉及一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，所述镜头的机械结构采用CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2，所述前组A的焦距fA=-8.66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=6.92mm。该镜头采用了CS接口，满足客户对CS接口的需求，且合理分配了前组A和后组B的光焦度，具有低畸变、大相对孔径、宽光谱共焦、分辨率优于300万像素等优点，是微型电视监控摄像系统的主流产品。

权利要求

1.一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述镜头的机械结构采用CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2，所述前组A的焦距fA=-

8.66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=6.92mm。

2.根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述前组A和后组B之间的空气间隔是4.8~4.90mm，所述前组A中的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2之间的空气间隔是0.31~0.38mm，所述后组B中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0.1~0.12mm。

3.根据权利要求1或2所述的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述负月牙型透镜A-1的厚度为1.50mm，所述双凹透镜A-2的厚度为1.35mm，所述双凸透镜B-1的厚度为2.05mm，所述双凸透镜B-2的厚度为3.8mm，所述双凹透镜B-3的厚度为3.9mm。

4.根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述镜头的机械结构包括主筒和连接座，所述光学系统设置于主筒内并由前端的压圈紧固住，所述压圈前端外侧壁与主筒螺纹连接并由顶丝顶住，所述双凹透镜A-2和双凸透镜B-1之间设置有第一隔圈，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2之间设置有第二隔圈，所述连接座前端侧壁通过锁紧钉锁紧于主筒上的限位环槽，所述连接座后端内侧壁与竹筒后端外侧壁间隙螺纹连接，所述连接座后端外侧壁设置有CS接口，所述连接座前端侧壁设置有主筒上的限位环槽相配合的限位钉。

说明书

高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头

技术领域

[0001] 本发明涉及一种视频技术的光学摄像装置，特别是一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头。

背景技术

[0002] 小型电视监控摄像机的出现和应用已有20～30年的历史了，有多种多样规格型号的微型摄像镜头与其配套。它们的性能指标良莠不齐，大多数属于低档产品，性能指标低，只适配于20～30万像素的普通摄像机；适应的光谱范围窄，只能在480nm～700nm的白昼光线条件下使用；图像畸变量大，图像畸变与现实景象画面差变大，真实性差。

发明内容

[0003] 为了适应微型摄像的高清晰度的发展，提升微型视频摄像系统的图像画质，提高画面的真实性，扩大微型摄像机系统的应用范围，克服微型摄像镜头现有技术性能指标低这一缺陷，本发明的目的在于为微型视频摄像系统提供一种低畸变、大相对孔径、宽光谱共焦、分辨率优于300万像素、采用CS接口的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头。

[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，所述镜头的机械结构采用CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2，所述前组A的焦距fA=-8.66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=6.92mm。

[0005] 在进一步的技术方案中，所述前组A和后组B之间的空气间隔是4.8~4.90mm，所述前组A中的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2之间的空气间隔是0.31~0.38mm，所述后组B中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0.1~0.12mm。

[0006] 在进一步的技术方案中，所述负月牙型透镜A-1的厚度为1.50mm，所述双凹透镜A-2的厚度为1.35mm，所述双凸透镜B-1的厚度为2.05mm，所述双凸透镜B-2的厚度为3.8mm，所述双凹透镜B-3的厚度为3.9mm。

[0007] 在进一步的技术方案中，所述负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2均采用高折射、低色散的光学玻璃材料。

[0008] 在进一步的技术方案中，所述镜头的机械结构包括主筒和连接座，所述光学系统设置于主筒内并由前端的压圈紧固住，所述压圈前端外侧壁与主筒螺纹连接并由顶丝顶住，所述双凹透镜A-2和双凸透镜B-1之间设置有第一隔圈，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2之间设置有第二隔圈，所述连接座前端侧壁通过锁紧钉锁紧于主筒上的限位环槽，所述连接座后端内侧壁与竹筒后端外侧壁间隙螺纹连接，所述连接座后端外侧壁设置有CS接口，所述连接座前端侧壁设置有主筒上的限位环槽相配合的限位钉。

[0009] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0010] （1）采用正负光焦度分离的反远距型结构，前组A的焦距fA=-8.66mm，后组B的焦距fB=6.92mm，两组元组合后，使得镜头的后主点前移，镜头的后截距达到7.5mm。

[0011] （2）前组A的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2都选用高折射率的玻璃，承担了很大的光焦度，使得广角的斜光线，经过前组后，快速“收敛”，与光轴的倾斜夹角减小，经后组B折射后，主光线与光轴的夹角减小，使得镜头实现了优良的像差校正，且使像面的照度均匀。

[0012] （3）在镜头的后组放置鼓型的双凸透镜B-2，有效地利用它来校正镜头的像差，使得镜头的分辨率高达300万像素。

[0013] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0014] 图1为本发明实施例的光学系统图。

[0015] 图2为本发明实施例的机械结构图。

[0016] 图中：A-前组A，A-1-负月牙型透镜A-1，A-2-双凹透镜A-2，B-后组B，B-1-双凸透镜B-1，B-2-双凸透镜B-2，B-3-双凹透镜B-3，O-像面；1-压圈，2-顶丝，3-主筒，4-第一隔圈，5-锁紧钉，6-第二隔圈，7-连接座，8-限位钉。

具体实施方式

[0017] 如图1所示，一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，所述镜头的机械结构采用CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2，所述前组A的焦距fA=-8.66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=6.92mm。

[0018] 在本实施例中，所述前组A和后组B之间的空气间隔是4.8~4.90mm，所述前组A中的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2之间的空气间隔是0.31~0.38mm，所述后组B中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0.1~0.12mm。

[0019] 在本实施例中，所述负月牙型透镜A-1的厚度为1.50mm，所述双凹透镜A-2的厚度为1.35mm，所述双凸透镜B-1的厚度为2.05mm，所述双凸透镜B-2的厚度为3.8mm，所述双凹透镜B-3的厚度为3.9mm。

[0020] 在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：（1）焦距：f′=12mm（；2）相对孔径F=1.6；（3）视场角：2w≤35°；（4）分辨率：可与300万像素高分辨率CCD或CMOS摄像机适配；（5）光路总长∑≤23mm，光学后截距l’≥7.5mm；（6）适用谱线范围：
480nm～850nm。

[0021] 本发明在光学设计时，对485～850nm的宽光谱范围进行像差校正和平衡，使镜头在宽光谱范围都具有优良的像质，实现了宽光谱共焦。这样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。本发明的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2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校正了光学镜头的各种像差使镜头实现高分辨率，更符合高清晰度视频摄像的要求，适用于全景机摄像。

[0022] 如图2所示，所述镜头的机械结构包括主筒3和连接座7，所述光学系统设置于主筒3内并由前端的压圈1紧固住，所述压圈1前端外侧壁与主筒3螺纹连接并由顶丝2顶住，所述双凹透镜A-2和双凸透镜B-1之间设置有第一隔圈4，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2之间设置有第二隔圈6，所述连接座7前端侧壁通过锁紧钉5锁紧于主筒3上的限位环槽，所述连接座7后端内侧壁与竹筒后端外侧壁间隙螺纹连接，所述连接座7后端外侧壁设置有CS接口，所述连接座7前端侧壁设置有主筒3上的限位环槽相配合的限位钉8。

[0023] 在本实施例中，所述压圈1与主筒3的配合保证全部镜片的装配固定性和稳定性，所述顶丝2保证压圈1装配的固定性和稳定性，所述第一隔圈4和第二隔圈6保证其镜片的通光和镜片之间的空气距离，所述锁紧钉5保证镜头聚焦的固定性和稳定性，所述连接座7与主筒3之间的间隙螺纹配合起到微调焦作用，所述连接座7标配的接口1"x(1/32)"保证与摄像机完美配合，所述限位钉8与主筒3的配合限制连接座7移动的范围以防止连接座7脱落。

[0024] 在本实施例中，保证镜片空气间隔的隔圈与镜片接触的平面要有精确的垂直度来保证镜片装配的准确性；设计主筒3时，对内孔内径尺寸进行严格的尺寸控制，使其与镜片配合紧密，达到镜片安装要求的同轴度和镜片光轴的一致性，且在主筒3上有严格的尺寸及位置要求。本发明结构轻巧，满足总体体积小、精致的原则，且为了配合紧凑，可采用数控加工工艺，保证其精度的准确性。

[0025] 本发明在结构设计时，既保证镜头的同心度、精度和轴向位置的准确，又使结构设计紧凑小巧（整体尺寸Ф30mm×21.6mm），能适用于结构更加紧凑的场合，比如小型的球机等等，其适用面更广。其中所有结构零件采用数控精密加工工艺，满足光学设计对空气距离的严格要求，使镜头的结构紧凑，满足客户对CS接口的需求。

[0026] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。