适用于4k摄像机的高清变焦距监控摄像镜头的制作方法
适用于4k摄像机的高清变焦距监控摄像镜头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安防、家居安防、家居智能领域，特别涉及一种适用于4Κ摄像机的高清变焦距监控摄像镜头。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，人民生活水平的日益提升，交通网络日益繁忙，对智能交通高效管控提出可更高的要求。对更加优越的视频监控技术提出了挑战。随着“4Κ”(800万像素)超高清摄像机技术概念的提出，摄像机需要搭配更大口径、更高分辨率、红外宽光谱共焦更优越的摄像镜头来保证优越的视频监控画质。目前市面上没有能够兼顾各方面要求且达到4Κ摄像机使用要求的超清变焦监控镜头。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服以上缺点，提供一种适用于4Κ摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等优点，该镜头的系统焦距为11.8-40mm，监控角度为42.5°?12.5°，相对孔径D/f ’全程1: 1.4，0.8视场内可见光MTF值在2001p/mm情况下超过0.3，红外850nm波段MTF值在2001p/mm情况下超过0.25，全焦距段TV畸变低于2.5%，适用于摄像机像面1/1.7inch以上，从而满足“4K”摄像机使用要求。
[0004]本实用新型是这样实现的:
[0005]一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，其特征在于:所述镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组、负光焦度的变倍镜组、光圈可变的光阑、正光焦度的中固定镜组和正光焦度的补偿镜组；镜筒上还安装有用于调整光阑光圈的自动光驱，构成摄像镜头的各组光学元件需满足以下条件:
[0006]D1+D2 = Cl，3.45 < Cl/f' C 短< 3.62..................①
[0007]D3+1' =02,11 /f' C 短>0.9..................②
[0008]TC = C3，C3 < 4f, C 短..................③
[0009]1.78 < f'变/f' C 短<1.86..................④
[0010]其中，Dl是前固定镜组与变倍镜组之间的空气间隔，D2是变倍镜组与光阑之间的空气间隔，D3是中固定镜组与补偿镜组之间的空气间隔，I'是补偿镜组最后一面与像面之间的空气间隔，TC是设计主谱线为c谱线时变焦距监控摄像镜头第一面至像面的距离，Cl、C2、C3是根据实际使用要求而设定的固定值，f C短是变焦距监控摄像镜头在主谱线为c谱线时的最短焦距值，P变为变倍镜组的焦距。
[0011]所述镜筒包括前主镜筒和连接于前主镜筒后端的后主镜筒，所述前固定镜组和变倍镜组安装于前主镜筒内，所述光阑、中固定镜组和补偿镜组安装于后主镜筒内；所述自动光驱安装于后主镜筒上；所述前固定镜组的焦距范围在60mm?70mm之间，所述变倍镜组的焦距范围在-20mm?-28mm之间，所述中固定镜组的焦距范围在45mm?60mm之间，所述补偿镜组的焦距范围在20mm?35mm之间。
[0012]所述前固定镜组由第一透镜、第二透镜、第三透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第一透镜和第三透镜均为正月牙型透镜，第二透镜为双凸型透镜，且第一透镜和第二透镜组成密接的胶合组；
[0013]所述变倍镜组由第四透镜、第五透镜、第六透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第四透镜和第五透镜均为双凹型透镜，第六透镜为正月牙型透镜，且第五透镜和第六透镜组成密接的胶合组；
[0014]所述中固定镜组由第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第七透镜和第十透镜均为负月牙型透镜，第八透镜和第九透镜均为双凸型透镜，且第九透镜和第十透镜组成密接的胶合组；
[0015]所述补偿镜组由第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第十一透镜为正月牙型透镜，第十二透镜、第十三透镜和第十四透镜均为双凸型透镜，第十五透镜为双凹型透镜，且第十一透镜和第十二透镜组成密接的胶合组，第十四透镜和第十五透镜组成密接的胶合组。
[0016]所述前固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0017]1.8Knl<l.95，33<vl<36.5 ；
[0018]1.44〈η2〈1.49，82〈ν2〈90 ；
[0019]1.44〈η3〈1.49，82〈v3〈90 ；
[0020]其中nl_n3依次为第一透镜-第三透镜的折射率，vl-v3依次为第一透镜-第三透镜的阿贝系数；
[0021]所述变倍镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0022]1.46〈η4〈1.52，67〈ν4〈73 ；
[0023]1.46〈η5〈1.52，67〈ν5〈73 ；
[0024]1.7〈n6〈l.85，40〈v6〈47 ；
[0025]其中n4_n6依次为第四透镜-第六透镜的折射率，v4_v6依次为第四透镜-第六透镜的阿贝系数；
[0026]所述中固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0027]1.48<η7<1.52，60〈v7〈66 ；
[0028]1.44〈η8〈1.49，82〈ν8〈90 ；
[0029]1.44〈η9〈1.49，82〈v9〈90 ；
[0030]1.81〈η10〈1.95，33<vl0<36.5 ；
[0031]其中n7-nl0依次为第七透镜-第十透镜的折射率，v7_vl0依次为第七透镜-第十透镜的阿贝系数；
[0032]所述补偿镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0033]1.75<nll<l.95,20<vll<26 ；
[0034]1.78〈η12〈1.95，20<ν12<26 ；
[0035]1.65〈η13〈1.8，50<ν13<60 ；
[0036]1.49〈η14〈1.55，70<ν14<82 ；
[0037]1.8〈η15〈1.95，18〈ν15〈28 ;
[0038]其中nll-nl5依次为第^ 透镜-第十五透镜的折射率，vll_vl5依次为第七透镜-第十透镜的阿贝系数。
[0039]所述前固定镜组的第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为0.1mm?0.2mm ;
[0040]所述前固定镜组的第三透镜与变倍镜组的第四透镜之间的空气间隔为1.5mm?29mm ；
[0041]所述变倍镜组的第四透镜与第五镜头之间的空气间隔为4mm?4.58mm ;
[0042]所述变倍镜组的第六透镜与光阑的空气间隔为2mm?28mm ；
[0043]所述光阑与中固定镜组的第七透镜的空气间隔为3.5mm?4.5mm ；
[0044]所述中固定镜组的第七透镜与第八透镜的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；
[0045]所述中固定镜组的第十透镜与补偿镜组的第^^一透镜的空气间隔为8mm?Ilmm ；
[0046]所述补偿镜组的第十二透镜与第十三透镜的空气间隔为0.2mm?0.4mm ;
[0047]所述补偿镜组的第十三透镜与第十四透镜的空气间隔为0.1mm?0.2mm。
[0048]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括第一压圈、第二压圈、第三压圈、第四压圈、变倍镜筒、补偿镜筒、第一机械隔圈、第二机械隔圈、第三机械隔圈、第四机械隔圈、第五机械隔圈；所述第一透镜固定安装于前主镜筒的前端筒口内，所述第一压圈固定安装于前主镜筒的前端筒口外并对第一透镜的前端位置起限位作用；所述第二透镜、第三透镜沿光线入射方向依次固定安装于前主镜筒前部筒体内，所述第一机械隔圈固定安装于前主镜筒的前部筒体内壁并位于第二透镜和第三透镜之间以限定两者的空气间隔，所述前主镜筒的前部筒体内还设有用于限位第三透镜后端位置的第一限位台阶；所述变倍镜筒同轴活动安装于前主镜筒的中部筒体内，所述第四透镜固定安装于变倍镜筒前端筒口内，所述变倍镜筒前端部内周壁设有对第四透镜前端面进行限位的第二限位台阶，所述第五透镜、第六透镜沿光线入射方向依次固定安装于变倍镜筒筒体内，所述第二压圈固定安装于变倍镜筒后端筒体内并对第五透镜的后端起限位作用使得第五透镜的前端面靠紧第四透镜的后端面以保证第四透镜与第五透镜之间的空气间隔；所述后主镜筒的内周壁通过螺纹与前主镜筒的外周壁连接，所述后主镜筒前端内周壁上开设有用于安装自动光驱的环形槽，所述第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜沿光线入射方向依次固定安装于后主镜筒的前端筒口内，所述第三压圈固定安装于后主镜筒前端部内周壁并对第七透镜的前端位置起限位作用，所述第二机械隔圈固定安装于后主镜筒的前部筒体内壁并位于第七透镜和第八透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第三机械隔圈固定安装于后主镜筒的前部筒体内壁并位于第八透镜和第九透镜之间以限定两者的空气间隔，所述后主镜筒内周壁在位于第十透镜后端面的位置设有用于限制第十透镜后端面位置的第三限位台阶；所述补偿镜筒同轴活动安装于后主镜筒的后部筒体内，所述第十一透镜固定安装于补偿镜筒的前端筒口内，所述补偿镜筒前端内周壁设有对第十一透镜前端位置进行限位的第四限位台阶，所述第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜沿光线入射方向依次固定安装于补偿镜筒筒体内，所述第四机械隔圈固定安装于补偿镜筒筒体内壁并位于第十二透镜和第十三透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第五机械隔圈固定安装于补偿镜筒筒体内壁并位于第十三透镜和第十四透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第四压圈固定安装于补偿镜筒后端筒体内并对第十五透镜的后端位置起限位作用。
[0049]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括设置于前主镜筒上的焦距调节机构以及设置于后主镜筒上的补偿调节机构；
[0050]所述焦距调节机构包括活动套置于前主镜筒外周壁的变倍手轮以及一个以上设置于变倍手轮、前主镜筒与变倍镜筒之间的变倍导钉，所述前主镜筒的筒壁上设有数量和位置与变倍导钉相对应且以前主镜筒轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述变倍手轮内周 壁上设有数量和位置与变倍导钉相对应且沿平行变倍手轮轴向方向设置的直线滑槽一，所述变倍导钉的一端与变倍镜筒固定连接，另一端穿过螺旋通槽一后伸入对应的直线滑槽一内并能在对应的直线滑槽一内做直线滑移；
[0051]所述补偿调节机构包括活动套置于后主镜筒后部外周壁的补偿手轮以及一个以上设置于补偿手轮、后主镜筒与补偿镜筒之间的变倍导钉，所述后主镜筒上设有数量和位置与变倍导钉相对应且以后主镜筒轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽二，所述补偿手轮内周壁上设有数量和位置与变倍导钉相对应且沿平行补偿手轮轴向方向设置的直线滑槽二，所述变倍导钉的一端与补偿镜筒固定连接，另一端穿过螺旋通槽二后伸入对应的直线滑槽二内并能在对应的直线滑槽二内做直线滑移。
[0052]所述后主镜筒外周壁上设有用于防尘的光驱外罩，所述光驱外罩上设有环形通槽，所述补偿手轮上固定连接有用于旋转补偿手轮的旋转锁紧螺钉，所述旋转锁紧螺钉的头部端露置于光驱外罩外，另一端穿过环形通槽与补偿手轮固定连接，所述光驱外罩上设有用于引出光驱线的光驱上盖。
[0053]所述后主镜筒外部圆周上还设有CS接口，所述CS接口外还设有对其进行固定的第五压圈。
[0054]较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点:
[0055](I)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等优点，该镜头的系统焦距为11.8-40mm，监控角度为42.5° -12.5°，相对孔径D/f’全程1:1.4，0.8视场内可见光MTF值在2001p/mm情况下超过0.3，红外850nm波段MTF值在2001p/mm情况下超过0.25，全焦距段TV畸变低于2.5%，适用于摄像机像面1/1.7inch以上，从而满足“4K”摄像机使用要求；
[0056](2)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，通过使镜头第一面至像面的距离TC = C3为不变值、对凸轮曲线逐点修正和设置限制孔径光束的光阑等措施，能确保物距在设计范围内变化时，不需调焦就能使像面稳定，使物像倍率M和NA值基本保持不变；
[0057](3)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，前固定镜组的第一透镜使用玻璃材料折射率nl范围1.81至1.95，阿贝数Vl范围33至36.5的重镧火石玻璃，目的是通过高折射率，低色散的重镧火石玻璃，增大系统聚集光线的能力，增大系统的通关孔径，并有效减小第一片镜片的体积，从而有效减小整个系统的体积；前固定镜组的第二透镜使用材料折射率n2范围1.44至1.49，阿贝数V2范围82至90的ED玻璃，目的是进一步汇聚由通过第一片镜片A-1的光线，并有效平衡第一片镜片产生的像散和垂轴色差倍率色差等像差，有效提升系统的宽光谱共焦能力；前固定镜组的第三透镜使用材料折射率n2范围1.44至1.49，阿贝数V2范围82至90的ED玻璃，更进一步平衡系统产生的垂轴色差倍率色差等像差，有效的平衡系统的二级光谱，更有效提升系统的宽光谱共焦能力，有利于提升系统的分辨率；
[0058](4)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，中固定组的第七透镜的折射率n7范围1.48-1.52，阿贝数v7范围60-66，镜片弯向光阑方向，有效减小系统的畸变，并承担系统的大部分像差；中固定组的第八透镜使用材料折射率n8围1.44至1.49，阿贝数V8围82至90的ED玻璃，中固定组的第九透镜使用材料折射率n9范围1.44至1.49，阿贝数V9围82至90的ED玻璃；中固定组的第十透镜使用材料折射率nlO范围
1.81至1.95，阿贝数VlO范围33至36.5的重镧火石玻璃；中固定镜组承担系统的绝大部分球差、慧差及像散等像差，极为有效的提升系统的分辨率；设计采用ED玻璃有效平衡系统的二级光谱；提升系统望远端的红外宽光谱共焦效果；
[0059](5)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，补偿镜组的第i^一透镜使用材料的折射率nil范围1.75至1.95，阿贝数Vll范围20至26，所述补偿镜组的第十二透镜使用材料的折射率nl2范围1.78至1.95，阿贝数vl2范围20至26 ;所述补偿镜组的第十三透镜使用材料折射率nl3范围1.65-1.8，阿贝数V13范围50-60 ;所述补偿镜组的第十四透镜使用材料折射率nl4范围1.49至1.55，阿贝数V14范围70至82 ;所述补偿镜组的第十五透镜使用材料的折射率nl5范围1.8至1.95，阿贝数V15范围18至28 ;所述补偿镜组承担了系统的球差及慧差，用于补偿变倍镜组移动时产生的系统焦面偏移，有效保证系统全焦距段范围的图像高清；
[0060](6)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，后主镜筒外部圆周上设有市面上通用的CS接口，增大了系统的通用性。
【附图说明】
[0061]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步说明:
[0062]图1是本实用新型适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头的结构示意图；
[0063]图2是本实用新型适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头的光路图；
[0064]图3是图1中补偿手轮的三维结构示意图。
[0065]图中符号说明:1、第一压圈，2、前主镜筒，3、第一机械隔圈，4、变倍镜筒，5、变倍导钉，7、第二压圈，8、变倍手轮，9、后主镜筒，10、第三压圈，11、第二机械隔圈，12、第三机械隔圈，13、自动光驱，14、光驱外罩，15、补偿镜筒，16、第四机械隔圈，17、第五机械隔圈，18、光驱上盖，19、第四压圈，20、CS接口，21、第五压圈，22、旋转锁紧螺钉，23、补偿手轮，24、第一透镜，25、第二透镜，26、第三透镜，27、第四透镜，28、第五透镜，29、第六透镜，30、第七透镜，31、第八透镜，32、第九透镜，33、第十透镜，34、第^^一透镜，35、第十二透镜，36、第十三透镜，37、第十四透镜，38、第十五透镜。
【具体实施方式】
[0066]下面结合说明书附图和具体实施例对本【实用新型内容】进行详细说明:
[0067]如图1-3所示为本实用新型提供的一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，其特征在于:所述镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组A、负光焦度的变倍镜组B、光圈可变的光阑E、正光焦度的中固定镜组C和正光焦度的补偿镜组D ;镜筒上还安装有用于调整光阑E光圈的自动光驱13，构成摄像镜头的各组光学元件需满足以下条件:
[0068]D1+D2 = Cl，3.45 < Cl/f' C 短< 3.62..................①
[0069]D3+1, =02,11 /f' C 短>0.9..................②
[0070]TC = C3，C3 < 4f, C 短..................③
[0071]1.78 < f'变/f' C 短<1.86..................④
[0072]其中，Dl是前固定镜组与变倍镜组之间的空气间隔，D2是变倍镜组与光阑E之间的空气间隔，D3是中固定镜组与补偿镜组之间的空气间隔，I'是补偿镜组最后一面与像面F之间的空气间隔，TC是设计主谱线为c谱线时变焦距监控摄像镜头第一面至像面F的距离，C1、C2、C3是根据实际使用要求而设定的固定值，f' C短是变焦距监控摄像镜头在主谱线为c谱线时的最短焦距值，f变为变倍镜组的焦距。
[0073]所述镜筒包括前主镜筒2和连接于前主镜筒2后端的后主镜筒9，所述前固定镜组和变倍镜组安装于前主镜筒2内，所述光阑E、中固定镜组和补偿镜组安装于后主镜筒9内；所述自动光驱13安装于后主镜筒9上；所述前固定镜组的焦距范围在60mm?70mm之间，所述变倍镜组的焦距范围在-20mm?-28mm之间，所述中固定镜组的焦距范围在45mm?60mm之间，所述补偿镜组的焦距范围在20mm?35mm之间。
[0074]如图2所示，所述前固定镜组由第一透镜24、第二透镜25、第三透镜26沿光线入射方向依次排列组成，其中第一透镜24和第三透镜26均为正月牙型透镜，第二透镜25为双凸型透镜，且第一透镜24和第二透镜25组成密接的胶合组；
[0075]如图2所示，所述变倍镜组由第四透镜27、第五透镜28、第六透镜29沿光线入射方向依次排列组成，其中第四透镜27和第五透镜28均为双凹型透镜，第六透镜29为正月牙型透镜，且第五透镜28和第六透镜29组成密接的胶合组；
[0076]如图2所示，所述中固定镜组由第七透镜30、第八透镜31、第九透镜32、第十透镜33沿光线入射方向依次排列组成，其中第七透镜30和第十透镜33均为负月牙型透镜，第八透镜31和第九透镜32均为双凸型透镜，且第九透镜32和第十透镜33组成密接的胶合组；
[0077]如图2所示，所述补偿镜组由第十一透镜34、第十二透镜35、第十三透镜36、第十四透镜37、第十五透镜38沿光线入射方向依次排列组成，其中第十一透镜34为正月牙型透镜，第十二透镜35、第十三透镜36和第十四透镜37均为双凸型透镜，第十五透镜38为双凹型透镜，且第十一透镜34和第十二透镜35组成密接的胶合组，第十四透镜37和第十五透镜38组成密接的胶合组。
[0078]所述前固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0079]1.8Knl<l.95，33<vl<36.5 ；
[0080]1.44〈η2〈1.49，82〈ν2〈90 ；
[0081]1.44〈η3〈1.49，82〈v3〈90 ;
[0082]其中nl-n3依次为第一透镜24-第三透镜26的折射率，vl-v3依次为第一透镜24-第三透镜26的阿贝系数；
[0083]所述变倍镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0084]1.46〈η4〈1.52，67〈ν4〈73 ；
[0085]1.46〈η5〈1.52，67〈ν5〈73 ；
[0086]1.7〈n6〈l.85，40〈v6〈47 ；
[0087]其中n4-n6依次为第四透镜27-第六透镜29的折射率，ν4-ν6依 次为第四透镜27-第六透镜29的阿贝系数；
[0088]所述中固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0089]1.48<η7<1.52，60〈v7〈66 ；
[0090]1.44<η8<1.49，82〈v8〈90 ；
[0091]1.44〈η9〈1.49，82〈v9〈90 ;
[0092]1.81〈η10〈1.95，33<vl0<36.5 ；
[0093]其中n7-nl0依次为第七透镜30-第十透镜33的折射率，v7_vl0依次为第七透镜30-第十透镜33的阿贝系数；
[0094]所述补偿镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0095]1.75<nll<l.95,20<vll<26 ；
[0096]1.78〈η12〈1.95，20<ν12<26 ；
[0097]1.65〈η13〈1.8，50<ν13<60 ；
[0098]1.49〈η14〈1.55，70<ν14<82 ；
[0099]1.8〈η15〈1.95，18〈ν15〈28 ;
[0100]其中nll-nl5依次为第^^一透镜34-第十五透镜38的折射率，vll_vl5依次为第七透镜30-第十透镜33的阿贝系数。
[0101]所述前固定镜组的第二透镜25与第三透镜26之间的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；
[0102]所述前固定镜组的第三透镜26与变倍镜组的第四透镜27之间的空气间隔为1.5mm ?29mm ；
[0103]所述变倍镜组的第四透镜27与第五镜头28之间的空气间隔为4mm?4.58mm ；
[0104]所述变倍镜组的第六透镜29与光阑E的空气间隔为2mm?28mm ；
[0105]所述光阑与中固定镜组的第七透镜30的空气间隔为3.5mm?4.5mm ；
[0106]所述中固定镜组的第七透镜30与第八透镜31的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；
[0107]所述中固定镜组的第十透镜33与补偿镜组的第十一透镜34的空气间隔为8mm?11mm ；
[0108]所述补偿镜组的第十二透镜35与第十三透镜36的空气间隔为0.2mm?0.4mm ；
[0109]所述补偿镜组的第十三透镜36与第十四透镜37的空气间隔为0.1mm?0.2mm。
[0110]如图1所示，所述高清变焦距监控摄像镜头还包括第一压圈1、第二压圈7、第三压圈10、第四压圈19、变倍镜筒4、补偿镜筒15、第一机械隔圈3、第二机械隔圈11、第三机械隔圈12、第四机械隔圈16、第五机械隔圈17 ;所述第一透镜24固定安装于前主镜筒2的前端筒口内，所述第一压圈I固定安装于前主镜筒2的前端筒口外并对第一透镜24的前端位置起限位作用；所述第二透镜25、第三透镜26沿光线入射方向依次固定安装于前主镜筒2前部筒体内，所述第一机械隔圈3固定安装于前主镜筒2的前部筒体内壁并位于第二透镜25和第三透镜26之间以限定两者的空气间隔，所述前主镜筒2的前部筒体内还设有用于限位第三透镜26后端位置的第一限位台阶；所述变倍镜筒4同轴活动安装于前主镜筒2的中部筒体内，所述第四透镜27固定安装于变倍镜筒4前端筒口内，所述变倍镜筒4前端部内周壁设有对第四透镜27前端面进行限位的第二限位台阶，所述第五透镜28、第六透镜29沿光线入射方向依次固定安装于变倍镜筒4筒体内，所述第二压圈7固定安装于变倍镜筒4后端筒体内并对第五透镜28的后端起限位作用使得第五透镜28的前端面靠紧第四透镜27的后端面以保证第四透镜27与第五透镜28之间的空气间隔；所述后主镜筒9的内周壁通过螺纹与前主镜筒2的外周壁连接，所述后主镜筒9前端内周壁上开设有用于安装自动光驱13的环形槽，所述第七透镜30、第八透镜31、第九透镜32、第十透镜33沿光线入射方向依次固定安装于后主镜筒9的前端筒口内，所述第三压圈10固定安装于后主镜筒9前端部内周壁并对第七透镜30的前端位置起限位作用，所述第二机械隔圈11固定安装于后主镜筒9的前部筒体内壁并位于第七透镜30和第八透镜31之间以限定两者的空气间隔，所述第三机械隔圈12固定安装于后主镜筒9的前部筒体内壁并位于第八透镜31和第九透镜32之间以限定两者的空气间隔，所述后主镜筒9内周壁在位于第十透镜33后端面的位置设有用于限制第十透镜33后端面位置的第三限位台阶；所述补偿镜筒15同轴活动安装于后主镜筒9的后部筒体内，所述第十一透镜34固定安装于补偿镜筒15的前端筒口内，所述补偿镜筒15前端内周壁设有对第十一透镜34前端位置进行限位的第四限位台阶，所述第十二透镜35、第十三透镜36、第十四透镜37、第十五透镜38沿光线入射方向依次固定安装于补偿镜筒15筒体内，所述第四机械隔圈16固定安装于补偿镜筒15筒体内壁并位于第十二透镜35和第十三透镜36之间以限定两者的空气间隔，所述第五机械隔圈17固定安装于补偿镜筒15筒体内壁并位于第十三透镜36和第十四透镜37之间以限定两者的空气间隔，所述第四压圈19固定安装于补偿镜筒15后端筒体内并对第十五透镜38的后端位置起限位作用。
[0111]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括设置于前主镜筒2上的焦距调节机构以及设置于后主镜筒9上的补偿调节机构；
[0112]所述焦距调节机构包括活动套置于前主镜筒2外周壁的变倍手轮8以及一个以上设置于变倍手轮8、前主镜筒2与变倍镜筒4之间的变倍导钉5，所述前主镜筒2的筒壁上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且以前主镜筒2轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述变倍手轮8内周壁上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且沿平行变倍手轮8轴向方向设置的直线滑槽一，所述变倍导钉5的一端与变倍镜筒4固定连接，另一端穿过螺旋通槽一后伸入对应的直线滑槽一内并能在对应的直线滑槽一内做直线滑移；
[0113]所述补偿调节机构包括活动套置于后主镜筒9后部外周壁的补偿手轮23以及一个以上设置于补偿手轮23、后主镜筒9与补偿镜筒15之间的变倍导钉5，所述后主镜筒9上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且以后主镜筒9轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽二，如图3所示，所述补偿手轮23内周壁上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且沿平行补偿手轮23轴向方向设置的直线滑槽二，所述变倍导钉5的一端与补偿镜筒15固定连接，另一端穿过螺旋通槽二后伸入对应的直线滑槽二内并能在对应的直线滑槽二内做直线滑移。
[0114]所述后主镜筒9外周壁上设有用于防尘的光驱外罩14，所述光驱外罩14上设有环形通槽，所述补偿手轮23上固定连接有用于旋转补偿手轮23的旋转锁紧螺钉22，所述旋转锁紧螺钉22的头部端露置于光驱外罩14外，另一端穿过环形通槽与补偿手轮23固定连接，所述光驱外罩14上设有用于引出光驱线的光驱上盖18。
[0115]所述后主镜筒9外部圆周上还设有CS接口 20，所述CS接口 20外还设有对其进行固定的第五压圈21。
[0116]本实用新型适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，达到的技术指标如下:
[0117]1、焦距 f:11.8 ?40mm ;
[0118]2、像面尺寸:1/1.7inch (有效成像面 η’ >Φ9.2mm)；
[0119]3、相对孔径:全焦距段D/f’ = 1/1.4;
[0120]4、分辨率:全焦段、全波段与4K(800万)分辨率超清清晰度摄像机适配；
[0121]5、适用光谱:435nm ?900nm;
[0122]6、光学总长:Σ L < 97mm ;
[0123]7、TV畸变:全焦距段〈2.5%。
[0124]上述【具体实施方式】只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本实用新型原理的任何改进或替换，均应在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，其特征在于:所述镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组(A)、负光焦度的变倍镜组(B)、光圈可变的光阑(E)、正光焦度的中固定镜组(C)和正光焦度的补偿镜组(D);镜筒上还安装有用于调整光阑(E)光圈的自动光驱(13)，构成摄像镜头的各组光学元件需满足以下条件: D1+D2 = Cl，3.45 < Cl/f' C 短<3.62..................① D3+1' = C2，Γ /f' C 短>0.9..................② TC = C3，C3 < 4f' C 短..................③ 1.78 < f'变/f' C 短<1.86..................④ 其中，Dl是前固定镜组与变倍镜组之间的空气间隔，D2是变倍镜组与光阑(E)之间的空气间隔，D3是中固定镜组与补偿镜组之间的空气间隔，I'是补偿镜组最后一面与像面(F)之间的空气间隔，TC是设计主谱线为c谱线时变焦距监控摄像镜头第一个镜片面至像面(F)的距离，C1、C2、C3是根据实际使用要求而设定的固定值，f' C短是变焦距监控摄像镜头在主谱线为c谱线时的最短焦距值，fr变为变倍镜组的焦距。2.根据权利要求1所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述镜筒包括前主镜筒(2)和连接于前主镜筒(2)后端的后主镜筒(9)，所述前固定镜组和变倍镜组安装于前主镜筒(2)内，所述光阑(E)、中固定镜组和补偿镜组安装于后主镜筒(9)内；所述自动光驱(13)安装于后主镜筒(9)上；所述前固定镜组的焦距范围在60mm?7Omm之间，所述变倍镜组的焦距范围在-20mm?-28mm之间，所述中固定镜组的焦距范围在45mm?60mm之间，所述补偿镜组的焦距范围在20mm?35mm之间。3.根据权利要求2所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于: 所述前固定镜组由第一透镜(24)、第二透镜(25)、第三透镜(26)沿光线入射方向依次排列组成，其中第一透镜(24)和第三透镜(26)均为正月牙型透镜，第二透镜(25)为双凸型透镜，且第一透镜(24)和第二透镜(25)组成密接的胶合组； 所述变倍镜组由第四透镜(27)、第五透镜(28)、第六透镜(29)沿 光线入射方向依次排列组成，其中第四透镜(27)和第五透镜(28)均为双凹型透镜，第六透镜(29)为正月牙型透镜，且第五透镜(28)和第六透镜(29)组成密接的胶合组； 所述中固定镜组由第七透镜(30)、第八透镜(31)、第九透镜(32)、第十透镜(33)沿光线入射方向依次排列组成，其中第七透镜(30)和第十透镜(33)均为负月牙型透镜，第八透镜(31)和第九透镜(32)均为双凸型透镜，且第九透镜(32)和第十透镜(33)组成密接的胶合组； 所述补偿镜组由第i 透镜(34)、第十二透镜(35)、第十三透镜(36)、第十四透镜(37)、第十五透镜(38)沿光线入射方向依次排列组成，其中第十一透镜(34)为正月牙型透镜，第十二透镜(35)、第十三透镜(36)和第十四透镜(37)均为双凸型透镜，第十五透镜(38)为双凹型透镜，且第十一透镜(34)和第十二透镜(35)组成密接的胶合组，第十四透镜(37)和第十五透镜(38)组成密接的胶合组。4.根据权利要求3所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于: 所述前固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.81〈nl〈l.95，33〈vl〈36.5 ；1.44〈η2〈1.49，82〈ν2〈90 ；1.44〈η3〈1.49，82〈ν3〈90 ； 其中nl-n3依次为第一透镜(24)-第三透镜(26)的折射率，vl_v3依次为第一透镜(24)-第三透镜(26)的阿贝系数； 所述变倍镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.46〈η4〈1.52，67〈ν4〈73 ；1.46〈n5〈l.52，67〈v5〈73 ；1.7〈η6〈1.85，40〈v6〈47 ； 其中n4-n6依次为第四透镜(27)-第六透镜(29)的折射率，v4_v6依次为第四透镜(27)-第六透镜(29)的阿贝系数； 所述中固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.48〈η7〈1.52，60〈ν7〈66 ；1.44〈η8〈1.49，82〈ν8〈90 ；1.44〈n9〈l.49，82〈v9〈90 ；1.81〈nl0〈l.95，33〈vl0〈36.5 ； 其中n7-nl0依次为第七透镜(30)-第十透镜(33)的折射率，v7-vl0依次为第七透镜(30)-第十透镜(33)的阿贝系数； 所述补偿镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.75〈nll〈l.95，20〈vll〈26 ；1.78〈η12〈1.95，20〈ν12〈26 ；1.65〈η13〈1.8，50〈ν13〈60 ；1.49〈η14〈1.55，70〈ν14〈82 ；1.8〈η15〈1.95，18<ν15<28 ； 其中η11-η15依次为第^^一透镜(34)-第十五透镜(38)的折射率，vll_vl5依次为第七透镜(30)-第十透镜(33)的阿贝系数。5.根据权利要求4所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于: 所述前固定镜组的第二透镜(25)与第三透镜(26)之间的空气间隔为0.1mm?0.2mm ； 所述前固定镜组的第三透镜(26)与变倍镜组的第四透镜(27)之间的空气间隔为1.5mm ?29mm ； 所述变倍镜组的第四透镜(27)与第五镜头(28)之间的空气间隔为4mm?4.58mm； 所述变倍镜组的第六透镜(29)与光阑(E)的空气间隔为2mm?28mm ； 所述光阑与中固定镜组的第七透镜(30)的空气间隔为3.5mm?4.5mm ； 所述中固定镜组的第七透镜(30)与第八透镜(31)的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；所述中固定镜组的第十透镜(33)与补偿镜组的第十一透镜(34)的空气间隔为8mm?11mm ； 所述补偿镜组的第十二透镜(35)与第十三透镜(36)的空气间隔为0.2mm?0.4mm ； 所述补偿镜组的第十三透镜(36)与第十四透镜(37)的空气间隔为0.1mm?0.2mm。6.根据权利要求3-5中任一项所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述高清变焦距监控摄像镜头还包括第一压圈(I)、第二压圈(7)、第三压圈(10)、第四压圈(19)、变倍镜筒(4)、补偿镜筒(15)、第一机械隔圈(3)、第二机械隔圈(11)、第三机械隔圈(12)、第四机械隔圈(16)、第五机械隔圈(17);所述第一透镜(24)固定安装于前主镜筒(2)的前端筒口内，所述第一压圈(I)固定安装于前主镜筒(2)的前端筒口外并对第一透镜(24)的前端位置起限位作用；所述第二透镜(25)、第三透镜(26)沿光线入射方向依次固定安装于前主镜筒(2)前部筒体内，所述第一机械隔圈(3)固定安装于前主镜筒(2)的前部筒体内壁并位于第二透镜(25)和第三透镜(26)之间以限定两者的空气间隔，所述前主镜筒(2)的前部筒体内还设有用于限位第三透镜(26)后端位置的第一限位台阶；所述变倍镜筒(4)同轴活动安装于前主镜筒(2)的中部筒体内，所述第四透镜(27)固定安装于变倍镜筒(4)前端筒口内，所述变倍镜筒(4)前端部内周壁设有对第四透镜(27)前端面进行限位的第二限位台阶，所述第五透镜(28)、第六透镜(29)沿光线入射方向依次固定安装于变倍镜筒(4)筒体内，所述第二压圈(7)固定安装于变倍镜筒(4)后端筒体内并对第五透镜(28)的后端起限位作用使得第五透镜(28)的前端面靠紧第四透镜(27)的后端面以保证第四透镜(27)与第五透镜(28)之间的空气间隔；所述后主镜筒(9)的内周壁通过螺纹与前主镜筒(2)的外周壁连接，所述后主镜筒(9)前端内周壁上开设有用于安装自动光驱(13)的环形槽，所述第七透镜(30)、第八透镜(31)、第九透镜(32)、第十透镜(33)沿光线入射方向依次固定安装于后主镜筒(9)的前端筒口内，所述第三压圈(10)固定安装于后主镜筒(9)前端部内周壁并对第七透镜(30)的前端位置起限位作用，所述第二机械隔圈(11)固定安装于后主镜筒(9)的前部筒体内壁并位于第七透镜(30)和第八透镜(31)之间以限定两者的空气间隔，所述第三机械隔圈(12)固定安装于后主镜筒(9)的前部筒体内壁并位于第八透镜(31)和第九透镜(32)之间以限定两者的空气间隔，所述后主镜筒(9)内周壁在位于第十透镜(33)后端面的位置设有用于限制第十透镜(33)后端面位置的第三限位台阶；所述补偿镜筒(15)同轴活动安装于后主镜筒(9)的后部筒体内，所述第十一透镜(34)固定安装于补偿镜筒(15)的前端筒口内，所述补偿镜筒(15)前端内周壁设有对第十一透镜(34)前端位置进行限位的第四限位台阶，所述第十二透镜(35)、第十三透镜(36)、第十四透镜(37)、第十五透镜(38)沿光线入射方向依次固定安装于补偿镜筒(15)筒体内，所述第四机械隔圈(16)固定安装于补偿镜筒(15)筒体内壁并位于第十二透镜(35)和第十三透镜(36)之间以限定两者的空气间隔，所述第五机械隔圈(17)固定安装于补偿镜筒(15)筒体内壁并位于第十三透镜(36)和第十四透镜(37)之间以限定两者的空气间隔，所述第四压圈(19)固定安装于补偿镜筒(15)后端筒体内并对第十五透镜(38)的后端位置起限位作用。7.根据权利要求6所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述高清变焦距监控摄像镜头还包括设置于前主镜筒(2)上的焦距调节机构以及设置于后主镜筒(9)上的补偿调节机构； 所述焦距调节机构包括活动套置于前主镜筒(2)外周壁的变倍手轮(8)以及一个以上设置于变倍手轮(8)、前主镜筒(2)与变倍镜筒(4)之间的变倍导钉(5)，所述前主镜筒(2)的筒壁上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且以前主镜筒(2)轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述变倍手轮(8)内周壁上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且沿平行变倍手轮(8)轴向方向设置的直线滑槽一，所述变倍导钉(5)的一端与变倍镜筒(4)固定连接，另一端穿过螺旋通槽一后伸入对应的直线滑槽一内并能在对应的直线滑槽一内做直线滑移； 所述补偿调节机构包括活动套置于后主镜筒(9)后部外周壁的补偿手轮(23)以及一个以上设置于补偿手轮(23)、后主镜筒(9)与补偿镜筒(15)之间的变倍导钉(5)，所述后主镜筒(9)上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且以后主镜筒(9)轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽二，所述补偿手轮(23)内周壁上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且沿平行补偿手轮(23)轴向方向设置的直线滑槽二，所述变倍导钉(5)的一端与补偿镜筒(15)固定连接，另一端穿过螺旋通槽二后伸入对应的直线滑槽二内并能在对应的直线滑槽二内做直线滑移。8.根据权利要求7所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述后主镜筒(9)外周壁上设有用于防尘的光驱外罩(14)，所述光驱外罩(14)上设有环形通槽，所述补偿手轮(23)上固定连接有用于旋转补偿手轮(23)的旋转锁紧螺钉(22)，所述旋转锁紧螺钉(22)的头部端露置于光驱外罩(14)外，另一端穿过环形通槽与补偿手轮(23)固定连接，所述光驱外罩(14)上设有用于引出光驱线的光驱上盖(18)。9.根据权利要求3-5中任一项所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述后主镜筒(9)外部圆周上还设有CS接口(20)，所述CS接口(20)外还设有对其进行固定的第五压圈(21)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组、负光焦度的变倍镜组、光圈可变的光阑、正光焦度的中固定镜组和正光焦度的补偿镜组；镜筒上还安装有用于调整光阑光圈的自动光驱。该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等优点，该镜头的系统焦距为11.8-40mm，监控角度为42.5°～12.5°，相对孔径D/f’全程1:1.4，0.8视场内可见光MTF值在200lp/mm情况下超过0.3，红外850nm波段MTF值在200lp/mm情况下超过0.25，全焦距段TV畸变低于2.5％，适用于摄像机像面1/1.7inch以上，从而满足“4K”摄像机使用要求。
【IPC分类】G02B1/00, G02B27/00, G02B15/163
【公开号】CN204694911
【申请号】CN201520223399
【发明人】黄统樑, 林锋, 罗联镜, 陆鹏
【申请人】福建福特科光电股份有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月14日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安防、家居安防、家居智能领域，特别涉及一种适用于4Κ摄像机的高清变焦距监控摄像镜头。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，人民生活水平的日益提升，交通网络日益繁忙，对智能交通高效管控提出可更高的要求。对更加优越的视频监控技术提出了挑战。随着“4Κ”(800万像素)超高清摄像机技术概念的提出，摄像机需要搭配更大口径、更高分辨率、红外宽光谱共焦更优越的摄像镜头来保证优越的视频监控画质。目前市面上没有能够兼顾各方面要求且达到4Κ摄像机使用要求的超清变焦监控镜头。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服以上缺点，提供一种适用于4Κ摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等优点，该镜头的系统焦距为11.8-40mm，监控角度为42.5°?12.5°，相对孔径D/f ’全程1: 1.4，0.8视场内可见光MTF值在2001p/mm情况下超过0.3，红外850nm波段MTF值在2001p/mm情况下超过0.25，全焦距段TV畸变低于2.5%，适用于摄像机像面1/1.7inch以上，从而满足“4K”摄像机使用要求。
[0004]本实用新型是这样实现的:
[0005]一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，其特征在于:所述镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组、负光焦度的变倍镜组、光圈可变的光阑、正光焦度的中固定镜组和正光焦度的补偿镜组；镜筒上还安装有用于调整光阑光圈的自动光驱，构成摄像镜头的各组光学元件需满足以下条件:
[0006]D1+D2 = Cl，3.45 < Cl/f' C 短< 3.62..................①
[0007]D3+1' =02,11 /f' C 短>0.9..................②
[0008]TC = C3，C3 < 4f, C 短..................③
[0009]1.78 < f'变/f' C 短<1.86..................④
[0010]其中，Dl是前固定镜组与变倍镜组之间的空气间隔，D2是变倍镜组与光阑之间的空气间隔，D3是中固定镜组与补偿镜组之间的空气间隔，I'是补偿镜组最后一面与像面之间的空气间隔，TC是设计主谱线为c谱线时变焦距监控摄像镜头第一面至像面的距离，Cl、C2、C3是根据实际使用要求而设定的固定值，f C短是变焦距监控摄像镜头在主谱线为c谱线时的最短焦距值，P变为变倍镜组的焦距。
[0011]所述镜筒包括前主镜筒和连接于前主镜筒后端的后主镜筒，所述前固定镜组和变倍镜组安装于前主镜筒内，所述光阑、中固定镜组和补偿镜组安装于后主镜筒内；所述自动光驱安装于后主镜筒上；所述前固定镜组的焦距范围在60mm?70mm之间，所述变倍镜组的焦距范围在-20mm?-28mm之间，所述中固定镜组的焦距范围在45mm?60mm之间，所述补偿镜组的焦距范围在20mm?35mm之间。
[0012]所述前固定镜组由第一透镜、第二透镜、第三透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第一透镜和第三透镜均为正月牙型透镜，第二透镜为双凸型透镜，且第一透镜和第二透镜组成密接的胶合组；
[0013]所述变倍镜组由第四透镜、第五透镜、第六透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第四透镜和第五透镜均为双凹型透镜，第六透镜为正月牙型透镜，且第五透镜和第六透镜组成密接的胶合组；
[0014]所述中固定镜组由第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第七透镜和第十透镜均为负月牙型透镜，第八透镜和第九透镜均为双凸型透镜，且第九透镜和第十透镜组成密接的胶合组；
[0015]所述补偿镜组由第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜沿光线入射方向依次排列组成，其中第十一透镜为正月牙型透镜，第十二透镜、第十三透镜和第十四透镜均为双凸型透镜，第十五透镜为双凹型透镜，且第十一透镜和第十二透镜组成密接的胶合组，第十四透镜和第十五透镜组成密接的胶合组。
[0016]所述前固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0017]1.8Knl<l.95，33<vl<36.5 ；
[0018]1.44〈η2〈1.49，82〈ν2〈90 ；
[0019]1.44〈η3〈1.49，82〈v3〈90 ；
[0020]其中nl_n3依次为第一透镜-第三透镜的折射率，vl-v3依次为第一透镜-第三透镜的阿贝系数；
[0021]所述变倍镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0022]1.46〈η4〈1.52，67〈ν4〈73 ；
[0023]1.46〈η5〈1.52，67〈ν5〈73 ；
[0024]1.7〈n6〈l.85，40〈v6〈47 ；
[0025]其中n4_n6依次为第四透镜-第六透镜的折射率，v4_v6依次为第四透镜-第六透镜的阿贝系数；
[0026]所述中固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0027]1.48<η7<1.52，60〈v7〈66 ；
[0028]1.44〈η8〈1.49，82〈ν8〈90 ；
[0029]1.44〈η9〈1.49，82〈v9〈90 ；
[0030]1.81〈η10〈1.95，33<vl0<36.5 ；
[0031]其中n7-nl0依次为第七透镜-第十透镜的折射率，v7_vl0依次为第七透镜-第十透镜的阿贝系数；
[0032]所述补偿镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0033]1.75<nll<l.95,20<vll<26 ；
[0034]1.78〈η12〈1.95，20<ν12<26 ；
[0035]1.65〈η13〈1.8，50<ν13<60 ；
[0036]1.49〈η14〈1.55，70<ν14<82 ；
[0037]1.8〈η15〈1.95，18〈ν15〈28 ;
[0038]其中nll-nl5依次为第^ 透镜-第十五透镜的折射率，vll_vl5依次为第七透镜-第十透镜的阿贝系数。
[0039]所述前固定镜组的第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为0.1mm?0.2mm ;
[0040]所述前固定镜组的第三透镜与变倍镜组的第四透镜之间的空气间隔为1.5mm?29mm ；
[0041]所述变倍镜组的第四透镜与第五镜头之间的空气间隔为4mm?4.58mm ;
[0042]所述变倍镜组的第六透镜与光阑的空气间隔为2mm?28mm ；
[0043]所述光阑与中固定镜组的第七透镜的空气间隔为3.5mm?4.5mm ；
[0044]所述中固定镜组的第七透镜与第八透镜的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；
[0045]所述中固定镜组的第十透镜与补偿镜组的第^^一透镜的空气间隔为8mm?Ilmm ；
[0046]所述补偿镜组的第十二透镜与第十三透镜的空气间隔为0.2mm?0.4mm ;
[0047]所述补偿镜组的第十三透镜与第十四透镜的空气间隔为0.1mm?0.2mm。
[0048]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括第一压圈、第二压圈、第三压圈、第四压圈、变倍镜筒、补偿镜筒、第一机械隔圈、第二机械隔圈、第三机械隔圈、第四机械隔圈、第五机械隔圈；所述第一透镜固定安装于前主镜筒的前端筒口内，所述第一压圈固定安装于前主镜筒的前端筒口外并对第一透镜的前端位置起限位作用；所述第二透镜、第三透镜沿光线入射方向依次固定安装于前主镜筒前部筒体内，所述第一机械隔圈固定安装于前主镜筒的前部筒体内壁并位于第二透镜和第三透镜之间以限定两者的空气间隔，所述前主镜筒的前部筒体内还设有用于限位第三透镜后端位置的第一限位台阶；所述变倍镜筒同轴活动安装于前主镜筒的中部筒体内，所述第四透镜固定安装于变倍镜筒前端筒口内，所述变倍镜筒前端部内周壁设有对第四透镜前端面进行限位的第二限位台阶，所述第五透镜、第六透镜沿光线入射方向依次固定安装于变倍镜筒筒体内，所述第二压圈固定安装于变倍镜筒后端筒体内并对第五透镜的后端起限位作用使得第五透镜的前端面靠紧第四透镜的后端面以保证第四透镜与第五透镜之间的空气间隔；所述后主镜筒的内周壁通过螺纹与前主镜筒的外周壁连接，所述后主镜筒前端内周壁上开设有用于安装自动光驱的环形槽，所述第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜沿光线入射方向依次固定安装于后主镜筒的前端筒口内，所述第三压圈固定安装于后主镜筒前端部内周壁并对第七透镜的前端位置起限位作用，所述第二机械隔圈固定安装于后主镜筒的前部筒体内壁并位于第七透镜和第八透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第三机械隔圈固定安装于后主镜筒的前部筒体内壁并位于第八透镜和第九透镜之间以限定两者的空气间隔，所述后主镜筒内周壁在位于第十透镜后端面的位置设有用于限制第十透镜后端面位置的第三限位台阶；所述补偿镜筒同轴活动安装于后主镜筒的后部筒体内，所述第十一透镜固定安装于补偿镜筒的前端筒口内，所述补偿镜筒前端内周壁设有对第十一透镜前端位置进行限位的第四限位台阶，所述第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜沿光线入射方向依次固定安装于补偿镜筒筒体内，所述第四机械隔圈固定安装于补偿镜筒筒体内壁并位于第十二透镜和第十三透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第五机械隔圈固定安装于补偿镜筒筒体内壁并位于第十三透镜和第十四透镜之间以限定两者的空气间隔，所述第四压圈固定安装于补偿镜筒后端筒体内并对第十五透镜的后端位置起限位作用。
[0049]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括设置于前主镜筒上的焦距调节机构以及设置于后主镜筒上的补偿调节机构；
[0050]所述焦距调节机构包括活动套置于前主镜筒外周壁的变倍手轮以及一个以上设置于变倍手轮、前主镜筒与变倍镜筒之间的变倍导钉，所述前主镜筒的筒壁上设有数量和位置与变倍导钉相对应且以前主镜筒轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述变倍手轮内周 壁上设有数量和位置与变倍导钉相对应且沿平行变倍手轮轴向方向设置的直线滑槽一，所述变倍导钉的一端与变倍镜筒固定连接，另一端穿过螺旋通槽一后伸入对应的直线滑槽一内并能在对应的直线滑槽一内做直线滑移；
[0051]所述补偿调节机构包括活动套置于后主镜筒后部外周壁的补偿手轮以及一个以上设置于补偿手轮、后主镜筒与补偿镜筒之间的变倍导钉，所述后主镜筒上设有数量和位置与变倍导钉相对应且以后主镜筒轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽二，所述补偿手轮内周壁上设有数量和位置与变倍导钉相对应且沿平行补偿手轮轴向方向设置的直线滑槽二，所述变倍导钉的一端与补偿镜筒固定连接，另一端穿过螺旋通槽二后伸入对应的直线滑槽二内并能在对应的直线滑槽二内做直线滑移。
[0052]所述后主镜筒外周壁上设有用于防尘的光驱外罩，所述光驱外罩上设有环形通槽，所述补偿手轮上固定连接有用于旋转补偿手轮的旋转锁紧螺钉，所述旋转锁紧螺钉的头部端露置于光驱外罩外，另一端穿过环形通槽与补偿手轮固定连接，所述光驱外罩上设有用于引出光驱线的光驱上盖。
[0053]所述后主镜筒外部圆周上还设有CS接口，所述CS接口外还设有对其进行固定的第五压圈。
[0054]较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点:
[0055](I)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等优点，该镜头的系统焦距为11.8-40mm，监控角度为42.5° -12.5°，相对孔径D/f’全程1:1.4，0.8视场内可见光MTF值在2001p/mm情况下超过0.3，红外850nm波段MTF值在2001p/mm情况下超过0.25，全焦距段TV畸变低于2.5%，适用于摄像机像面1/1.7inch以上，从而满足“4K”摄像机使用要求；
[0056](2)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，通过使镜头第一面至像面的距离TC = C3为不变值、对凸轮曲线逐点修正和设置限制孔径光束的光阑等措施，能确保物距在设计范围内变化时，不需调焦就能使像面稳定，使物像倍率M和NA值基本保持不变；
[0057](3)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，前固定镜组的第一透镜使用玻璃材料折射率nl范围1.81至1.95，阿贝数Vl范围33至36.5的重镧火石玻璃，目的是通过高折射率，低色散的重镧火石玻璃，增大系统聚集光线的能力，增大系统的通关孔径，并有效减小第一片镜片的体积，从而有效减小整个系统的体积；前固定镜组的第二透镜使用材料折射率n2范围1.44至1.49，阿贝数V2范围82至90的ED玻璃，目的是进一步汇聚由通过第一片镜片A-1的光线，并有效平衡第一片镜片产生的像散和垂轴色差倍率色差等像差，有效提升系统的宽光谱共焦能力；前固定镜组的第三透镜使用材料折射率n2范围1.44至1.49，阿贝数V2范围82至90的ED玻璃，更进一步平衡系统产生的垂轴色差倍率色差等像差，有效的平衡系统的二级光谱，更有效提升系统的宽光谱共焦能力，有利于提升系统的分辨率；
[0058](4)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，中固定组的第七透镜的折射率n7范围1.48-1.52，阿贝数v7范围60-66，镜片弯向光阑方向，有效减小系统的畸变，并承担系统的大部分像差；中固定组的第八透镜使用材料折射率n8围1.44至1.49，阿贝数V8围82至90的ED玻璃，中固定组的第九透镜使用材料折射率n9范围1.44至1.49，阿贝数V9围82至90的ED玻璃；中固定组的第十透镜使用材料折射率nlO范围
1.81至1.95，阿贝数VlO范围33至36.5的重镧火石玻璃；中固定镜组承担系统的绝大部分球差、慧差及像散等像差，极为有效的提升系统的分辨率；设计采用ED玻璃有效平衡系统的二级光谱；提升系统望远端的红外宽光谱共焦效果；
[0059](5)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，补偿镜组的第i^一透镜使用材料的折射率nil范围1.75至1.95，阿贝数Vll范围20至26，所述补偿镜组的第十二透镜使用材料的折射率nl2范围1.78至1.95，阿贝数vl2范围20至26 ;所述补偿镜组的第十三透镜使用材料折射率nl3范围1.65-1.8，阿贝数V13范围50-60 ;所述补偿镜组的第十四透镜使用材料折射率nl4范围1.49至1.55，阿贝数V14范围70至82 ;所述补偿镜组的第十五透镜使用材料的折射率nl5范围1.8至1.95，阿贝数V15范围18至28 ;所述补偿镜组承担了系统的球差及慧差，用于补偿变倍镜组移动时产生的系统焦面偏移，有效保证系统全焦距段范围的图像高清；
[0060](6)本实用新型提供的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，后主镜筒外部圆周上设有市面上通用的CS接口，增大了系统的通用性。
【附图说明】
[0061]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步说明:
[0062]图1是本实用新型适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头的结构示意图；
[0063]图2是本实用新型适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头的光路图；
[0064]图3是图1中补偿手轮的三维结构示意图。
[0065]图中符号说明:1、第一压圈，2、前主镜筒，3、第一机械隔圈，4、变倍镜筒，5、变倍导钉，7、第二压圈，8、变倍手轮，9、后主镜筒，10、第三压圈，11、第二机械隔圈，12、第三机械隔圈，13、自动光驱，14、光驱外罩，15、补偿镜筒，16、第四机械隔圈，17、第五机械隔圈，18、光驱上盖，19、第四压圈，20、CS接口，21、第五压圈，22、旋转锁紧螺钉，23、补偿手轮，24、第一透镜，25、第二透镜，26、第三透镜，27、第四透镜，28、第五透镜，29、第六透镜，30、第七透镜，31、第八透镜，32、第九透镜，33、第十透镜，34、第^^一透镜，35、第十二透镜，36、第十三透镜，37、第十四透镜，38、第十五透镜。
【具体实施方式】
[0066]下面结合说明书附图和具体实施例对本【实用新型内容】进行详细说明:
[0067]如图1-3所示为本实用新型提供的一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，其特征在于:所述镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组A、负光焦度的变倍镜组B、光圈可变的光阑E、正光焦度的中固定镜组C和正光焦度的补偿镜组D ;镜筒上还安装有用于调整光阑E光圈的自动光驱13，构成摄像镜头的各组光学元件需满足以下条件:
[0068]D1+D2 = Cl，3.45 < Cl/f' C 短< 3.62..................①
[0069]D3+1, =02,11 /f' C 短>0.9..................②
[0070]TC = C3，C3 < 4f, C 短..................③
[0071]1.78 < f'变/f' C 短<1.86..................④
[0072]其中，Dl是前固定镜组与变倍镜组之间的空气间隔，D2是变倍镜组与光阑E之间的空气间隔，D3是中固定镜组与补偿镜组之间的空气间隔，I'是补偿镜组最后一面与像面F之间的空气间隔，TC是设计主谱线为c谱线时变焦距监控摄像镜头第一面至像面F的距离，C1、C2、C3是根据实际使用要求而设定的固定值，f' C短是变焦距监控摄像镜头在主谱线为c谱线时的最短焦距值，f变为变倍镜组的焦距。
[0073]所述镜筒包括前主镜筒2和连接于前主镜筒2后端的后主镜筒9，所述前固定镜组和变倍镜组安装于前主镜筒2内，所述光阑E、中固定镜组和补偿镜组安装于后主镜筒9内；所述自动光驱13安装于后主镜筒9上；所述前固定镜组的焦距范围在60mm?70mm之间，所述变倍镜组的焦距范围在-20mm?-28mm之间，所述中固定镜组的焦距范围在45mm?60mm之间，所述补偿镜组的焦距范围在20mm?35mm之间。
[0074]如图2所示，所述前固定镜组由第一透镜24、第二透镜25、第三透镜26沿光线入射方向依次排列组成，其中第一透镜24和第三透镜26均为正月牙型透镜，第二透镜25为双凸型透镜，且第一透镜24和第二透镜25组成密接的胶合组；
[0075]如图2所示，所述变倍镜组由第四透镜27、第五透镜28、第六透镜29沿光线入射方向依次排列组成，其中第四透镜27和第五透镜28均为双凹型透镜，第六透镜29为正月牙型透镜，且第五透镜28和第六透镜29组成密接的胶合组；
[0076]如图2所示，所述中固定镜组由第七透镜30、第八透镜31、第九透镜32、第十透镜33沿光线入射方向依次排列组成，其中第七透镜30和第十透镜33均为负月牙型透镜，第八透镜31和第九透镜32均为双凸型透镜，且第九透镜32和第十透镜33组成密接的胶合组；
[0077]如图2所示，所述补偿镜组由第十一透镜34、第十二透镜35、第十三透镜36、第十四透镜37、第十五透镜38沿光线入射方向依次排列组成，其中第十一透镜34为正月牙型透镜，第十二透镜35、第十三透镜36和第十四透镜37均为双凸型透镜，第十五透镜38为双凹型透镜，且第十一透镜34和第十二透镜35组成密接的胶合组，第十四透镜37和第十五透镜38组成密接的胶合组。
[0078]所述前固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0079]1.8Knl<l.95，33<vl<36.5 ；
[0080]1.44〈η2〈1.49，82〈ν2〈90 ；
[0081]1.44〈η3〈1.49，82〈v3〈90 ;
[0082]其中nl-n3依次为第一透镜24-第三透镜26的折射率，vl-v3依次为第一透镜24-第三透镜26的阿贝系数；
[0083]所述变倍镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0084]1.46〈η4〈1.52，67〈ν4〈73 ；
[0085]1.46〈η5〈1.52，67〈ν5〈73 ；
[0086]1.7〈n6〈l.85，40〈v6〈47 ；
[0087]其中n4-n6依次为第四透镜27-第六透镜29的折射率，ν4-ν6依 次为第四透镜27-第六透镜29的阿贝系数；
[0088]所述中固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0089]1.48<η7<1.52，60〈v7〈66 ；
[0090]1.44<η8<1.49，82〈v8〈90 ；
[0091]1.44〈η9〈1.49，82〈v9〈90 ;
[0092]1.81〈η10〈1.95，33<vl0<36.5 ；
[0093]其中n7-nl0依次为第七透镜30-第十透镜33的折射率，v7_vl0依次为第七透镜30-第十透镜33的阿贝系数；
[0094]所述补偿镜组的各个透镜需满足以下光学条件:
[0095]1.75<nll<l.95,20<vll<26 ；
[0096]1.78〈η12〈1.95，20<ν12<26 ；
[0097]1.65〈η13〈1.8，50<ν13<60 ；
[0098]1.49〈η14〈1.55，70<ν14<82 ；
[0099]1.8〈η15〈1.95，18〈ν15〈28 ;
[0100]其中nll-nl5依次为第^^一透镜34-第十五透镜38的折射率，vll_vl5依次为第七透镜30-第十透镜33的阿贝系数。
[0101]所述前固定镜组的第二透镜25与第三透镜26之间的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；
[0102]所述前固定镜组的第三透镜26与变倍镜组的第四透镜27之间的空气间隔为1.5mm ?29mm ；
[0103]所述变倍镜组的第四透镜27与第五镜头28之间的空气间隔为4mm?4.58mm ；
[0104]所述变倍镜组的第六透镜29与光阑E的空气间隔为2mm?28mm ；
[0105]所述光阑与中固定镜组的第七透镜30的空气间隔为3.5mm?4.5mm ；
[0106]所述中固定镜组的第七透镜30与第八透镜31的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；
[0107]所述中固定镜组的第十透镜33与补偿镜组的第十一透镜34的空气间隔为8mm?11mm ；
[0108]所述补偿镜组的第十二透镜35与第十三透镜36的空气间隔为0.2mm?0.4mm ；
[0109]所述补偿镜组的第十三透镜36与第十四透镜37的空气间隔为0.1mm?0.2mm。
[0110]如图1所示，所述高清变焦距监控摄像镜头还包括第一压圈1、第二压圈7、第三压圈10、第四压圈19、变倍镜筒4、补偿镜筒15、第一机械隔圈3、第二机械隔圈11、第三机械隔圈12、第四机械隔圈16、第五机械隔圈17 ;所述第一透镜24固定安装于前主镜筒2的前端筒口内，所述第一压圈I固定安装于前主镜筒2的前端筒口外并对第一透镜24的前端位置起限位作用；所述第二透镜25、第三透镜26沿光线入射方向依次固定安装于前主镜筒2前部筒体内，所述第一机械隔圈3固定安装于前主镜筒2的前部筒体内壁并位于第二透镜25和第三透镜26之间以限定两者的空气间隔，所述前主镜筒2的前部筒体内还设有用于限位第三透镜26后端位置的第一限位台阶；所述变倍镜筒4同轴活动安装于前主镜筒2的中部筒体内，所述第四透镜27固定安装于变倍镜筒4前端筒口内，所述变倍镜筒4前端部内周壁设有对第四透镜27前端面进行限位的第二限位台阶，所述第五透镜28、第六透镜29沿光线入射方向依次固定安装于变倍镜筒4筒体内，所述第二压圈7固定安装于变倍镜筒4后端筒体内并对第五透镜28的后端起限位作用使得第五透镜28的前端面靠紧第四透镜27的后端面以保证第四透镜27与第五透镜28之间的空气间隔；所述后主镜筒9的内周壁通过螺纹与前主镜筒2的外周壁连接，所述后主镜筒9前端内周壁上开设有用于安装自动光驱13的环形槽，所述第七透镜30、第八透镜31、第九透镜32、第十透镜33沿光线入射方向依次固定安装于后主镜筒9的前端筒口内，所述第三压圈10固定安装于后主镜筒9前端部内周壁并对第七透镜30的前端位置起限位作用，所述第二机械隔圈11固定安装于后主镜筒9的前部筒体内壁并位于第七透镜30和第八透镜31之间以限定两者的空气间隔，所述第三机械隔圈12固定安装于后主镜筒9的前部筒体内壁并位于第八透镜31和第九透镜32之间以限定两者的空气间隔，所述后主镜筒9内周壁在位于第十透镜33后端面的位置设有用于限制第十透镜33后端面位置的第三限位台阶；所述补偿镜筒15同轴活动安装于后主镜筒9的后部筒体内，所述第十一透镜34固定安装于补偿镜筒15的前端筒口内，所述补偿镜筒15前端内周壁设有对第十一透镜34前端位置进行限位的第四限位台阶，所述第十二透镜35、第十三透镜36、第十四透镜37、第十五透镜38沿光线入射方向依次固定安装于补偿镜筒15筒体内，所述第四机械隔圈16固定安装于补偿镜筒15筒体内壁并位于第十二透镜35和第十三透镜36之间以限定两者的空气间隔，所述第五机械隔圈17固定安装于补偿镜筒15筒体内壁并位于第十三透镜36和第十四透镜37之间以限定两者的空气间隔，所述第四压圈19固定安装于补偿镜筒15后端筒体内并对第十五透镜38的后端位置起限位作用。
[0111]所述高清变焦距监控摄像镜头还包括设置于前主镜筒2上的焦距调节机构以及设置于后主镜筒9上的补偿调节机构；
[0112]所述焦距调节机构包括活动套置于前主镜筒2外周壁的变倍手轮8以及一个以上设置于变倍手轮8、前主镜筒2与变倍镜筒4之间的变倍导钉5，所述前主镜筒2的筒壁上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且以前主镜筒2轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述变倍手轮8内周壁上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且沿平行变倍手轮8轴向方向设置的直线滑槽一，所述变倍导钉5的一端与变倍镜筒4固定连接，另一端穿过螺旋通槽一后伸入对应的直线滑槽一内并能在对应的直线滑槽一内做直线滑移；
[0113]所述补偿调节机构包括活动套置于后主镜筒9后部外周壁的补偿手轮23以及一个以上设置于补偿手轮23、后主镜筒9与补偿镜筒15之间的变倍导钉5，所述后主镜筒9上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且以后主镜筒9轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽二，如图3所示，所述补偿手轮23内周壁上设有数量和位置与变倍导钉5相对应且沿平行补偿手轮23轴向方向设置的直线滑槽二，所述变倍导钉5的一端与补偿镜筒15固定连接，另一端穿过螺旋通槽二后伸入对应的直线滑槽二内并能在对应的直线滑槽二内做直线滑移。
[0114]所述后主镜筒9外周壁上设有用于防尘的光驱外罩14，所述光驱外罩14上设有环形通槽，所述补偿手轮23上固定连接有用于旋转补偿手轮23的旋转锁紧螺钉22，所述旋转锁紧螺钉22的头部端露置于光驱外罩14外，另一端穿过环形通槽与补偿手轮23固定连接，所述光驱外罩14上设有用于引出光驱线的光驱上盖18。
[0115]所述后主镜筒9外部圆周上还设有CS接口 20，所述CS接口 20外还设有对其进行固定的第五压圈21。
[0116]本实用新型适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，达到的技术指标如下:
[0117]1、焦距 f:11.8 ?40mm ;
[0118]2、像面尺寸:1/1.7inch (有效成像面 η’ >Φ9.2mm)；
[0119]3、相对孔径:全焦距段D/f’ = 1/1.4;
[0120]4、分辨率:全焦段、全波段与4K(800万)分辨率超清清晰度摄像机适配；
[0121]5、适用光谱:435nm ?900nm;
[0122]6、光学总长:Σ L < 97mm ;
[0123]7、TV畸变:全焦距段〈2.5%。
[0124]上述【具体实施方式】只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本实用新型原理的任何改进或替换，均应在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，其特征在于:所述镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组(A)、负光焦度的变倍镜组(B)、光圈可变的光阑(E)、正光焦度的中固定镜组(C)和正光焦度的补偿镜组(D);镜筒上还安装有用于调整光阑(E)光圈的自动光驱(13)，构成摄像镜头的各组光学元件需满足以下条件: D1+D2 = Cl，3.45 < Cl/f' C 短<3.62..................① D3+1' = C2，Γ /f' C 短>0.9..................② TC = C3，C3 < 4f' C 短..................③ 1.78 < f'变/f' C 短<1.86..................④ 其中，Dl是前固定镜组与变倍镜组之间的空气间隔，D2是变倍镜组与光阑(E)之间的空气间隔，D3是中固定镜组与补偿镜组之间的空气间隔，I'是补偿镜组最后一面与像面(F)之间的空气间隔，TC是设计主谱线为c谱线时变焦距监控摄像镜头第一个镜片面至像面(F)的距离，C1、C2、C3是根据实际使用要求而设定的固定值，f' C短是变焦距监控摄像镜头在主谱线为c谱线时的最短焦距值，fr变为变倍镜组的焦距。2.根据权利要求1所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述镜筒包括前主镜筒(2)和连接于前主镜筒(2)后端的后主镜筒(9)，所述前固定镜组和变倍镜组安装于前主镜筒(2)内，所述光阑(E)、中固定镜组和补偿镜组安装于后主镜筒(9)内；所述自动光驱(13)安装于后主镜筒(9)上；所述前固定镜组的焦距范围在60mm?7Omm之间，所述变倍镜组的焦距范围在-20mm?-28mm之间，所述中固定镜组的焦距范围在45mm?60mm之间，所述补偿镜组的焦距范围在20mm?35mm之间。3.根据权利要求2所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于: 所述前固定镜组由第一透镜(24)、第二透镜(25)、第三透镜(26)沿光线入射方向依次排列组成，其中第一透镜(24)和第三透镜(26)均为正月牙型透镜，第二透镜(25)为双凸型透镜，且第一透镜(24)和第二透镜(25)组成密接的胶合组； 所述变倍镜组由第四透镜(27)、第五透镜(28)、第六透镜(29)沿 光线入射方向依次排列组成，其中第四透镜(27)和第五透镜(28)均为双凹型透镜，第六透镜(29)为正月牙型透镜，且第五透镜(28)和第六透镜(29)组成密接的胶合组； 所述中固定镜组由第七透镜(30)、第八透镜(31)、第九透镜(32)、第十透镜(33)沿光线入射方向依次排列组成，其中第七透镜(30)和第十透镜(33)均为负月牙型透镜，第八透镜(31)和第九透镜(32)均为双凸型透镜，且第九透镜(32)和第十透镜(33)组成密接的胶合组； 所述补偿镜组由第i 透镜(34)、第十二透镜(35)、第十三透镜(36)、第十四透镜(37)、第十五透镜(38)沿光线入射方向依次排列组成，其中第十一透镜(34)为正月牙型透镜，第十二透镜(35)、第十三透镜(36)和第十四透镜(37)均为双凸型透镜，第十五透镜(38)为双凹型透镜，且第十一透镜(34)和第十二透镜(35)组成密接的胶合组，第十四透镜(37)和第十五透镜(38)组成密接的胶合组。4.根据权利要求3所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于: 所述前固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.81〈nl〈l.95，33〈vl〈36.5 ；1.44〈η2〈1.49，82〈ν2〈90 ；1.44〈η3〈1.49，82〈ν3〈90 ； 其中nl-n3依次为第一透镜(24)-第三透镜(26)的折射率，vl_v3依次为第一透镜(24)-第三透镜(26)的阿贝系数； 所述变倍镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.46〈η4〈1.52，67〈ν4〈73 ；1.46〈n5〈l.52，67〈v5〈73 ；1.7〈η6〈1.85，40〈v6〈47 ； 其中n4-n6依次为第四透镜(27)-第六透镜(29)的折射率，v4_v6依次为第四透镜(27)-第六透镜(29)的阿贝系数； 所述中固定镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.48〈η7〈1.52，60〈ν7〈66 ；1.44〈η8〈1.49，82〈ν8〈90 ；1.44〈n9〈l.49，82〈v9〈90 ；1.81〈nl0〈l.95，33〈vl0〈36.5 ； 其中n7-nl0依次为第七透镜(30)-第十透镜(33)的折射率，v7-vl0依次为第七透镜(30)-第十透镜(33)的阿贝系数； 所述补偿镜组的各个透镜需满足以下光学条件:1.75〈nll〈l.95，20〈vll〈26 ；1.78〈η12〈1.95，20〈ν12〈26 ；1.65〈η13〈1.8，50〈ν13〈60 ；1.49〈η14〈1.55，70〈ν14〈82 ；1.8〈η15〈1.95，18<ν15<28 ； 其中η11-η15依次为第^^一透镜(34)-第十五透镜(38)的折射率，vll_vl5依次为第七透镜(30)-第十透镜(33)的阿贝系数。5.根据权利要求4所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于: 所述前固定镜组的第二透镜(25)与第三透镜(26)之间的空气间隔为0.1mm?0.2mm ； 所述前固定镜组的第三透镜(26)与变倍镜组的第四透镜(27)之间的空气间隔为1.5mm ?29mm ； 所述变倍镜组的第四透镜(27)与第五镜头(28)之间的空气间隔为4mm?4.58mm； 所述变倍镜组的第六透镜(29)与光阑(E)的空气间隔为2mm?28mm ； 所述光阑与中固定镜组的第七透镜(30)的空气间隔为3.5mm?4.5mm ； 所述中固定镜组的第七透镜(30)与第八透镜(31)的空气间隔为0.1mm?0.2mm ；所述中固定镜组的第十透镜(33)与补偿镜组的第十一透镜(34)的空气间隔为8mm?11mm ； 所述补偿镜组的第十二透镜(35)与第十三透镜(36)的空气间隔为0.2mm?0.4mm ； 所述补偿镜组的第十三透镜(36)与第十四透镜(37)的空气间隔为0.1mm?0.2mm。6.根据权利要求3-5中任一项所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述高清变焦距监控摄像镜头还包括第一压圈(I)、第二压圈(7)、第三压圈(10)、第四压圈(19)、变倍镜筒(4)、补偿镜筒(15)、第一机械隔圈(3)、第二机械隔圈(11)、第三机械隔圈(12)、第四机械隔圈(16)、第五机械隔圈(17);所述第一透镜(24)固定安装于前主镜筒(2)的前端筒口内，所述第一压圈(I)固定安装于前主镜筒(2)的前端筒口外并对第一透镜(24)的前端位置起限位作用；所述第二透镜(25)、第三透镜(26)沿光线入射方向依次固定安装于前主镜筒(2)前部筒体内，所述第一机械隔圈(3)固定安装于前主镜筒(2)的前部筒体内壁并位于第二透镜(25)和第三透镜(26)之间以限定两者的空气间隔，所述前主镜筒(2)的前部筒体内还设有用于限位第三透镜(26)后端位置的第一限位台阶；所述变倍镜筒(4)同轴活动安装于前主镜筒(2)的中部筒体内，所述第四透镜(27)固定安装于变倍镜筒(4)前端筒口内，所述变倍镜筒(4)前端部内周壁设有对第四透镜(27)前端面进行限位的第二限位台阶，所述第五透镜(28)、第六透镜(29)沿光线入射方向依次固定安装于变倍镜筒(4)筒体内，所述第二压圈(7)固定安装于变倍镜筒(4)后端筒体内并对第五透镜(28)的后端起限位作用使得第五透镜(28)的前端面靠紧第四透镜(27)的后端面以保证第四透镜(27)与第五透镜(28)之间的空气间隔；所述后主镜筒(9)的内周壁通过螺纹与前主镜筒(2)的外周壁连接，所述后主镜筒(9)前端内周壁上开设有用于安装自动光驱(13)的环形槽，所述第七透镜(30)、第八透镜(31)、第九透镜(32)、第十透镜(33)沿光线入射方向依次固定安装于后主镜筒(9)的前端筒口内，所述第三压圈(10)固定安装于后主镜筒(9)前端部内周壁并对第七透镜(30)的前端位置起限位作用，所述第二机械隔圈(11)固定安装于后主镜筒(9)的前部筒体内壁并位于第七透镜(30)和第八透镜(31)之间以限定两者的空气间隔，所述第三机械隔圈(12)固定安装于后主镜筒(9)的前部筒体内壁并位于第八透镜(31)和第九透镜(32)之间以限定两者的空气间隔，所述后主镜筒(9)内周壁在位于第十透镜(33)后端面的位置设有用于限制第十透镜(33)后端面位置的第三限位台阶；所述补偿镜筒(15)同轴活动安装于后主镜筒(9)的后部筒体内，所述第十一透镜(34)固定安装于补偿镜筒(15)的前端筒口内，所述补偿镜筒(15)前端内周壁设有对第十一透镜(34)前端位置进行限位的第四限位台阶，所述第十二透镜(35)、第十三透镜(36)、第十四透镜(37)、第十五透镜(38)沿光线入射方向依次固定安装于补偿镜筒(15)筒体内，所述第四机械隔圈(16)固定安装于补偿镜筒(15)筒体内壁并位于第十二透镜(35)和第十三透镜(36)之间以限定两者的空气间隔，所述第五机械隔圈(17)固定安装于补偿镜筒(15)筒体内壁并位于第十三透镜(36)和第十四透镜(37)之间以限定两者的空气间隔，所述第四压圈(19)固定安装于补偿镜筒(15)后端筒体内并对第十五透镜(38)的后端位置起限位作用。7.根据权利要求6所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述高清变焦距监控摄像镜头还包括设置于前主镜筒(2)上的焦距调节机构以及设置于后主镜筒(9)上的补偿调节机构； 所述焦距调节机构包括活动套置于前主镜筒(2)外周壁的变倍手轮(8)以及一个以上设置于变倍手轮(8)、前主镜筒(2)与变倍镜筒(4)之间的变倍导钉(5)，所述前主镜筒(2)的筒壁上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且以前主镜筒(2)轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽一，所述变倍手轮(8)内周壁上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且沿平行变倍手轮(8)轴向方向设置的直线滑槽一，所述变倍导钉(5)的一端与变倍镜筒(4)固定连接，另一端穿过螺旋通槽一后伸入对应的直线滑槽一内并能在对应的直线滑槽一内做直线滑移； 所述补偿调节机构包括活动套置于后主镜筒(9)后部外周壁的补偿手轮(23)以及一个以上设置于补偿手轮(23)、后主镜筒(9)与补偿镜筒(15)之间的变倍导钉(5)，所述后主镜筒(9)上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且以后主镜筒(9)轴线为中心螺旋延伸的螺旋通槽二，所述补偿手轮(23)内周壁上设有数量和位置与变倍导钉(5)相对应且沿平行补偿手轮(23)轴向方向设置的直线滑槽二，所述变倍导钉(5)的一端与补偿镜筒(15)固定连接，另一端穿过螺旋通槽二后伸入对应的直线滑槽二内并能在对应的直线滑槽二内做直线滑移。8.根据权利要求7所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述后主镜筒(9)外周壁上设有用于防尘的光驱外罩(14)，所述光驱外罩(14)上设有环形通槽，所述补偿手轮(23)上固定连接有用于旋转补偿手轮(23)的旋转锁紧螺钉(22)，所述旋转锁紧螺钉(22)的头部端露置于光驱外罩(14)外，另一端穿过环形通槽与补偿手轮(23)固定连接，所述光驱外罩(14)上设有用于引出光驱线的光驱上盖(18)。9.根据权利要求3-5中任一项所述的适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，其特征在于:所述后主镜筒(9)外部圆周上还设有CS接口(20)，所述CS接口(20)外还设有对其进行固定的第五压圈(21)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于4K摄像机的高清变焦距监控摄像镜头，包括镜筒，镜筒内沿光线入射方向依次设有正光焦度的前固定镜组、负光焦度的变倍镜组、光圈可变的光阑、正光焦度的中固定镜组和正光焦度的补偿镜组；镜筒上还安装有用于调整光阑光圈的自动光驱。该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等优点，该镜头的系统焦距为11.8-40mm，监控角度为42.5°～12.5°，相对孔径D/f’全程1:1.4，0.8视场内可见光MTF值在200lp/mm情况下超过0.3，红外850nm波段MTF值在200lp/mm情况下超过0.25，全焦距段TV畸变低于2.5％，适用于摄像机像面1/1.7inch以上，从而满足“4K”摄像机使用要求。
【IPC分类】G02B1/00, G02B27/00, G02B15/163
【公开号】CN204694911
【申请号】CN201520223399
【发明人】黄统樑, 林锋, 罗联镜, 陆鹏
【申请人】福建福特科光电股份有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月14日
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