小型化高清透雾变焦摄像镜头及其控制方法技术

技术编号:12359132 阅读:95 留言:0更新日期:2015-11-20 16:21
本发明专利技术涉及一种小型化高清透雾变焦摄像镜头及其控制方法,所述镜头依次设有光焦度为正的前固定组A,光焦度为负的变倍组B,光焦度为负的补偿组C,光焦度为正的后固定组D和滤色镜片E;所述前固定组A包括正月牙透镜A-1、正月牙透镜A-2、由负月牙透镜A-3和正月牙透镜A-4密接的第一胶合组;所述变倍组B包括双凹透镜B-1以及由双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的第二胶合组;所述补偿组C包括由正月牙透镜C-1和双凹透镜C-2密接的第三胶合组;所述后固定组D包括双凸透镜D-1、由双凸透镜D-2和双凹镜组D-3密接的第四胶合组、双凸透镜D-4、以及由正月牙透镜D-5与负月牙透镜D-6密接的第五胶合组。该镜头提高了分辨率,提高在雨、雪、薄雾等阴霾天气探测能力和清晰度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属于光电

技术介绍
普通摄像镜头仅限于一般照明条件的应用场合,当应用于如雨、雪、薄雾等阴霾气候条件下时,系统探测距离将严重降低,特别是信号本身很弱时,会导致目标信号淹没于背景信号当中,无法正常使用;由于玻璃材料存在色散,对不同波段的光线,其最佳像面位置不一致,导致常用的可见光波段成像镜头在近红外波段难以保持高质量的成像效果;传统的光路结构在外形体积受限时,也普遍存在变倍倍数非常小、分辨率不高的特点。随着图像传感器的像元尺寸不断减小,其特征频率迅速增加,光电视频监控已由以往对外界景物纯粹的“观看”发展到现今的“识别和认知”;从以往只能对良好光照条件下的监控到雨、雪、薄雾等恶劣条件下的不间断的、高质量的连续监控;且目前整机系统朝紧凑型方向发展,也要求镜头体积尽可能小,提高竞争力。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种结构紧凑的,满足分辨率与高清摄像机适配的使用要求,提高在雨、雪、薄雾等阴霾天气探测能力和清晰度。本专利技术的技术方案一是:一种小型化高清透雾变焦摄像镜头,所述镜头的光学系统中沿光线自前向后入射方向依次设有光焦度为正的前固定组A,光焦度为负的变倍组B,光焦度为负的补偿组C,光焦度为正的后固定组D和滤色镜片E ;所述前固定组A包括自前向后依次设置的正月牙透镜A-1、正月牙透镜A-2、由负月牙透镜A-3和正月牙透镜A-4密接的第一胶合组;所述变倍组B包括自前向后依次设置的双凹透镜B-1以及由双凸透镜B-2和双凹透镜B-3密接的第二胶合组;所述补偿组C包括由正月牙透镜C-1和双凹透镜C-2密接的第三胶合组;所述后固定组D包括自前向后依次设置的双凸透镜D-1、由双凸透镜D-2和双凹镜组D-3密接的第四胶合组、双凸透镜D-4、以及由正月牙透镜D-5与负月牙透镜D-6密接的第五胶合组。进一步的,所述前固定组A和变倍组B之间的空气间隔是3.28?26.84mm,变倍组B与补偿组C之间的空气间隔是5.33?16.80mm,补偿组C与后固定组D之间的空气间隔是 2.70 ?24.13mm。进一步的,所述前固定组A中正月牙透镜A-1与正月牙透镜A-2之间的空气间隔为0.12mm,正月牙透镜A-2与第一胶合组之间的空气间隔是0.12mm ;所述变倍组B中双凹透镜B-1与第二胶合组之间的空气间隔为0.12mm ;所述后固定组D中双凸透镜D-1与第四胶合组之间的空气间隔为0.13_,第四胶合组与双凸透镜D-4之间的空气间隔为0.14mm,双凸透镜D-4与第五胶合组之间的空气间隔为1.00_。进一步的,所述正月牙透镜A-2、正月牙透镜A-4采用超低色散材料H-FK61制成。进一步的,所述镜头机械结构包括位于中部的变倍镜筒和位于前部的聚焦镜筒,所述聚焦镜筒内套有用以安装前固定组A的前组镜座;所述变倍镜筒内设置有可相对变倍镜筒前后移动的变倍移动座和补偿移动座,所述变倍移动座上套设有用以安装变倍组B的变倍镜座,所述补偿移动座上套设有用以安装补偿组C的补偿镜座;位于变倍镜筒后端设置有用以安装后固定组D的后组镜座,位于后组镜座后方设置有用以安装滤色镜片E的转盘。进一步的,所述聚焦镜筒上外套有聚焦凸轮,聚焦镜筒旁侧设置有聚焦限位开关以及与聚焦凸轮通过齿啮合传动的聚焦电机,聚焦凸轮通过聚焦导钉带动前组镜座前后移动。进一步的,所述变倍镜筒上外套有变倍凸轮,变倍凸轮通过变倍导钉和补偿导钉分别带动变倍移动座和补偿移动座沿轴向前后移动,位于变倍镜筒内还设置有用以变倍移动座和补偿移动座移动导向的导轴;位于变倍镜筒旁侧设置有变倍限位开关以及与变倍凸轮通过齿啮合传动的变倍电机和电位器。进一步的,所述滤色镜片E包括可见光滤色镜片和近红外滤色镜片;所述转盘通过转轴偏心铰接于所述后组镜座后端,后组镜座后端还设置有滤色片限位开关以及与转盘通过齿啮合传动的切换电机。本专利技术的技术方案二是:一种小型化高清透雾变焦摄像镜头的控制方法,采用如上所述的小型化高清透雾变焦摄像镜头,控制调焦电机转动,进而通过聚焦导钉将聚焦凸轮的旋转运动转换为前组镜座的轴向移动,实现镜头的聚焦功能;控制变倍电机转动,通过变倍导钉和补偿导钉将变倍凸轮的旋转运动转换为变倍移动座和补偿移动座的轴向移动,实现镜头的变焦过程;控制切换电机转动,通过转盘转动实现滤色镜片的切换功能。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:该小型化高清透雾变焦摄像镜头提高了轴上光线高度最高的前固定透镜组的光焦度承担能力,采用负组补偿并使用多片H)(超低色散)材料,有效地降低了光学镜头二级光谱等像差,使之能对包含可见光波段和近红外波段的宽光谱成像,且镜头的分辨率显著提高,达到百万像素,可与高清晰度的摄像机适配;在光路结构末端引入摄远距结构,有效减小了系统体积,实现了系统的小型化;通过切换滤色片改变镜头工作波段,进一步提高近红外波段的成像效果,增强摄像系统在雨、雪、薄雾等阴霾气候条件下对远距离目标的探测能力。为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将通过具体实施例和相关附图,对本专利技术作进一步详细说明。【附图说明】图1为本专利技术实施例的光学系统示意图; 图2为本专利技术实施例的机械结构剖视图; 图3为图2的右视图; 图4为本专利技术实施例中电动聚焦机构剖视图; 图5为图4的左视图; 图6为本专利技术实施例中电动聚焦机构立体图; 图7为本专利技术实施例中电动变焦机构剖视图; 图8为图7的左视图; 图9为本专利技术实施例中电动变焦机构立体图; 图10为本专利技术实施例中滤色片切换机构剖视图; 图11为图10的右视图; 图12为本专利技术实施例中滤色片切换机构立体图; 图13为本专利技术镜头长焦时在可见光波段的MTF图。图14为本专利技术镜头长焦时在近红外波段(750nm?950nm)的MTF图。图中标号说明:4-1.前固定组件,4-2.变倍组件,4-3.补偿组件,4_4.变倍凸轮组件,4-5.后固定组件,4-6.滤色片切换机构,4-7.摄像机组件,4-8.电动变焦机构,4-9.电动聚焦机构;5-1.正月牙透镜A-l,5-2.正月牙透镜A-2,5-3.负月牙透镜A_3,5-4.正月牙透镜A-4,5-5.第一压圈,5-6.第一隔圈,5-7.第二隔圈,5-8.聚焦导钉,5-9.聚焦凸轮,5-10.聚焦镜筒,5-11.前组镜座,5-12.聚焦凸轮压圈,5-13.聚焦电机支架,5-14.聚焦电机齿轮,5-15.聚焦限位支架,5-16.聚焦限位开关,5-17.聚焦限位钉,5-18.聚焦电机;6-1.变倍镜座,6-2.变倍移动座,6-3.凸轮盖板,6-4.导轴,6-5.前排钢球,6-6.变倍导钉,6-7.变倍凸轮,6-8.变倍镜筒,6-9.补偿导钉,6-10.后排钢球,6-11.变倍凸轮压圈,6-12.变倍轴承,6-13.补偿移动座,6-14.补偿镜座,6-15.电位器齿轮,6-16.变倍电机支架,6-17.变倍电机齿轮,6-18.变倍过轮,6-19.电位器,6-20.变倍电机,6-21.变倍限位支架,6-22.变倍限位开关;7-1.双凸透镜D-l,7-2.双凸透镜D_2,7_3.双凹镜组D_3,7_4.双凸透镜D-4,7-5.正月牙透镜D-5,7-6.负月牙透镜D_6,7-7.滤色片E,7-8本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种小型化高清透雾变焦摄像镜头,其特征在于:所述镜头的光学系统中沿光线自前向后入射方向依次设有光焦度为正的前固定组A,光焦度为负的变倍组B,光焦度为负的补偿组C,光焦度为正的后固定组D和滤色镜片E;所述前固定组A包括自前向后依次设置的正月牙透镜A‑1、正月牙透镜A‑2、由负月牙透镜A‑3和正月牙透镜A‑4密接的第一胶合组;所述变倍组B包括自前向后依次设置的双凹透镜B‑1以及由双凸透镜B‑2和双凹透镜B‑3密接的第二胶合组;所述补偿组C包括由正月牙透镜C‑1和双凹透镜C‑2密接的第三胶合组;所述后固定组D包括自前向后依次设置的双凸透镜D‑1、由双凸透镜D‑2和双凹镜组D‑3密接的第四胶合组、双凸透镜D‑4、以及由正月牙透镜D‑5与负月牙透镜D‑6密接的第五胶合组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:屈立辉周宝藏林春生陈潇张清苏
申请(专利权)人:福建福光股份有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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