強光力500萬像素攝像鏡頭的製作方法

2023-11-04 19:03:42

專利名稱：強光力500萬像素攝像鏡頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種強光力500萬像素攝像鏡頭，屬於光電技術領域，涉及高清晰度視頻攝像鏡頭裝置。
背景技術：
如圖3結構型式的焦距f=16mm的攝像鏡頭。在視頻攝像領域已經應用了 15-20 年了，它的性能指標低相對孔徑D/f' =1/2、視場角小於30°、後截距較短、鏡頭中無法設置自動光欄、與攝像機的兼容性較差。尤其是圖像的清晰度不高，只能與20-30萬像素的一般的CXD或cmos攝像機適配。僅能適應監控領域一般觀看的需要。

發明內容
本發明的目的在於提供一種強光力500萬像素攝像鏡頭，有利於提升鏡頭的解析度和與光電傳感器的適配性，從而滿足光電監控領域、高清晰畫質的攝像要求。本發明的特徵在於一種強光力500萬像素攝像鏡頭，包括主鏡筒，其特徵在於 所述主鏡筒內沿光路入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A、可變光欄C和光焦度為正的後鏡組B，所述前鏡組A由正月牙型透鏡A-1、平凸透鏡A-2和負月牙形透鏡A-3構成，所述後鏡組B由雙凹透鏡B-I與雙凸透鏡B-2密接的膠合組、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4、負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組構成。所述主鏡筒上設有調焦機構和調光機構，所述主鏡筒內圈前部螺紋連接有用以安置前鏡組A的前鏡座，後部法蘭連接有用以安置後鏡組B的後鏡座；所述調焦機構包括與主鏡筒外圈正螺牙連接調焦座，所述調焦座外圈還設有負螺牙連接的調焦聯接座，所述調焦座還通過鎖緊釘與設於其外圈的調焦調節環連接，所述調焦聯接座內圈上開設有直線導槽，所述直線導槽內安放有端部連接在主鏡筒上的導釘；所述調光機構包括設於後鏡座外圈上的光欄動環，所述光欄動環一端與卡接在主鏡筒內圈上的光欄動環卡環連接，另一端經貫穿調焦聯接座和主鏡筒的光欄動環擋釘連接，所述光欄動環擋釘由設於調節聯接座外圈的光欄調節環驅動。本發明的優點本發明設置手動調焦，調焦機構採用不同導程的正反螺牙研磨配合進行調焦，調焦動作精確、可靠、無卡滯；調焦調節範圍0. 5mm;設置手動調節光欄，採用 10片光欄葉片，其中設置8個缺口光欄葉片和2個圓光欄葉片，保證調光過程中光欄變化穩定，均勻，最小光欄全關閉；設置調焦機構前置，光欄調節機構後置，設計調焦調節環與光欄調節環整體比例一致；調焦調節環與光欄調節環外圈設置橡膠圈，增強鏡身美觀性並提高手感舒適度，加長鏡頭前端鏡身長度，起到類似遮光罩的作用，保證鏡頭整體比例協調，外形美觀大方；調焦調節環、光欄調節環、主鏡筒外露部分預留足夠的刻字部分，便於設置鏡頭LOGO ；機械隔圈尺寸公差控制小於0. 02mm,同心度控制小於0. 02mm，螺紋付配合公差國標(H7/g6)，鏡筒配合公差國標(H8/f7);調焦、調光動作精確、順暢、無卡滯；鏡身採用純金屬結構設計，保證使用強度；鏡頭聯接座鍍鉻處理，提升產品檔次。聯接座與鏡身聯接採用法蘭聯接，穩定可靠。


圖1為本發明實施例光路結構示意圖。圖2為本發明實施例結構示意圖。圖3當前該類型鏡頭的光路結構示意圖。
具體實施例方式參考圖1和圖2，一種強光力500萬像素攝像鏡頭，包括主鏡筒1，所述主鏡筒1內沿光路入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A、可變光欄C和光焦度為正的後鏡組B，所述前鏡組A由正月牙型透鏡A-1、平凸透鏡A-2和負月牙形透鏡A-3構成，在可變光欄C處可以設置手動光欄或者自動光欄，所述後鏡組B由雙凹透鏡B-I與雙凸透鏡B-2密接的膠合組、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4、負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組構成。上述前鏡組A與可變光欄C之間的間隔為3. 57mm，所述可變光欄C與後鏡組B之間的間隔為2. 08mm ；所述前鏡組A中正月牙型透鏡A-I與平凸透鏡A-2之間的空氣間隔為 0. 53mm，所述平凸透鏡A-2與負月牙形透鏡A-3之間的空氣間隔是1. 16mm ；所述後鏡組B中雙凹透鏡B-I與雙凸透鏡B-2密接的膠合組和雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔是0. 15mm，所述雙凸透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0. 69mm，所述雙凸透鏡B-4和負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組之間的空氣間隔是0. 51mm。上述主鏡筒1上設有調焦機構和調光機構，所述主鏡筒1內圈前部螺紋連接有用以安置前鏡組A的前鏡座2，後部法蘭連接有用以安置後鏡組B的後鏡座15 ；所述調焦機構包括與主鏡筒1外圈正螺牙連接調焦座8，所述調焦座8外圈還設有負螺牙連接的調焦聯接座9，所述調焦座8還通過鎖緊釘7與設於其外圈的調焦調節環6連接，所述調焦聯接座 9內圈上開設有直線導槽，所述直線導槽內安放有端部連接在主鏡筒1上的導釘11 ；所述調光機構包括設於後鏡座15外圈上的光欄動環12，所述光欄動環12 —端與卡接在主鏡筒1 內圈上的光欄動環卡環5連接，另一端經貫穿調焦聯接座9和主鏡筒1的光欄動環擋釘13 連接，所述光欄動環擋釘13由設於調節聯接座9外圈的光欄調節環14驅動，在光欄動環12 與後鏡座15相鄰端面之間設有光欄片10。上述前鏡座2的前端部螺紋連接有用以固定前鏡組A的壓圈A3，所述後鏡座15的後段部螺紋連接有用以固定後鏡組B的壓圈B17，所述正月牙型透鏡A-I與平凸透鏡A-2之間設有隔圈4，所述雙凹透鏡B-I與雙凸透鏡B-2密接的膠合組和雙凸透鏡B-3之間設有隔圈18，所述雙凸透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間設有隔圈20，所述雙凸透鏡B-4和負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組之間設有隔圈22。上述調焦聯接座9後端面還連接有調焦機構和調光機構的連接座16。上述調焦調節環和光欄調節環外圈還設有橡膠圈23。上述調焦調節環6和光欄調節環14上分別設有用以鎖緊調焦調節環6和光欄調節環14的調焦鎖緊釘19和光欄鎖緊釘21，所述調焦鎖緊釘19與光欄鎖緊釘21的一端可頂接在調焦聯接座9上。本發明達到的光學指標焦距f 『 =16mm;相對孔徑D/f 『 =1/1.4 ；視場角
42w^40. 7° (像方線視場2 η ^ Φ 11mm)；光學結構長度ΣL彡54. 5mm ；適用光譜範圍 480nm-650nm ；鏡頭解析度與500萬像素高清晰CXD攝像機或cmos攝像機適配；可在光路中設置手動光欄或自動光欄。具體實施步驟本鏡頭焦距為16mm，像高Φ 11mm, 500萬像素高清鏡頭，鏡頭的像面尺寸大，要求鏡頭中心與邊緣的像質同時清晰，要抑制像差中的場曲，慧差，對機械結構的同心度、各光學元器件間的間隔嚴格控制。本鏡頭作為高清類的高檔產品，要求調焦調節機構前置，光欄調節機構後置。調焦、調光動作穩定、可靠。鏡頭外形美觀大方。同時還需優化加工工藝、便於鏡頭的裝校。設計方案如圖2所示。本發明機械結構設計包括設計主鏡筒1、前鏡座2、後鏡座15。將前鏡座3片3組式的鏡片 31 (A-1 片)、30(A-2 片)、29 (A-3)置於前鏡座裡面；將 28 (B_1、B_2)、27 (B-3)、 26 (B-4)、25 (B-5),24 (B_6)置於後鏡座內。前鏡座與主鏡筒採用螺紋聯接固定，後鏡座與主鏡筒採用法蘭聯接固定。為了固定鏡片及保證各鏡片之間的空氣間隔，分別設計了壓圈和隔圈隔圈4主要保證A-2片和A-3之間的空氣間隔；隔圈18保證了 Β-1、Β-2膠合組與B-3片之間的空氣間隔；隔圈20保證B-3、B-4片之間的空氣間隔；隔圈22保證B-4與B_5、B-6之間的空氣隙間隔。鏡頭壓圈及隔圈設置消光扣，並在消光扣塗覆無光漆，有效減低一次反射帶來的雜散光影響，減低鬼像產生，提升鏡頭在大光照度情況下適應性。為滿足光欄調節後置，調焦調節前置以及結構外形美觀大方的設計要求，由於此光學系統的結構中光欄C位置較靠前，見圖1。設計如下方案(見圖2)
1、設計加大鏡身徑向寬度，便於在鏡身內部設置調焦組件(調焦座8、調焦聯接座9)、 調光組件(光欄動環12、後鏡座15)；
2、設計連接座16、調焦組(調焦座8、調焦聯接座9)、調焦調節環6、導釘11等組成調焦機構，滿足調焦機構前置要求；
3、設計光欄動環12、後鏡座15(兼起到光欄座的作用)、光欄調節環14、擋釘13等組成光欄調節機構，滿足光欄調節機構後置要求；
4、設計加長鏡頭前端鏡身長度，鏡頭入射端設計一個斜度(見圖2)，既使前端起到攔截邊緣有害光線、提升鏡頭適用性的作用，又保證鏡頭整體比例協調，外形美觀大方；
5、設計調焦調節環、光欄調節環、主鏡筒外露部分比例均勻一致，預留足夠的刻字位置，便於設置鏡頭LOGO ；鏡頭調焦調節環與光欄調節環外圈設置橡皮圈(見圖2)。所述結構設計中要確保系統各組元的同心度及調焦等動作的精確、平穩和手感好等需求，所述採用以下兩個措施1、設計調焦座8與主鏡筒1採用正螺牙聯接，設計正螺牙導程1mm。調焦座8與調焦聯接座9使用反螺牙聯接，設計反螺牙導程0. 75mm。通過不成倍數導程的正反螺牙進行研磨，有效消除螺紋付運動過程中產生的螺紋空回運動，保證螺紋之間配合的精度，提高調焦動作的可靠性，有效保證鏡頭在微調焦過程中的同心度偏差， 保證鏡頭像質。2、通過導釘11使調焦機構的調焦運動由圓周運動轉變成軸向運動，杜絕鏡頭因圓周運動所產生的同心度變化對鏡頭像質產生影響，保證調焦過程中的像質要求。所述為滿足光學系統調焦距離0. 3mm的要求，設計將主鏡筒1與調焦聯接座9在
5光欄動環擋釘13的前後留出0. 5mm的位置，即在主鏡筒1與調焦聯接環9上銑出4mm的寬槽，即保證加工方便又保證進行調焦動作時，各機械部件不幹涉。光欄動環12與主鏡筒1 聯接採用卡環固定，保證裝配方便，調光動作穩定、無卡滯。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種強光力500萬像素攝像鏡頭，包括主鏡筒，其特徵在於所述主鏡筒內沿光路入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A、可變光欄C和光焦度為正的後鏡組B，所述前鏡組 A由正月牙型透鏡A-1、平凸透鏡A-2和負月牙形透鏡A-3構成，所述後鏡組B由雙凹透鏡 B-I與雙凸透鏡B-2密接的膠合組、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4、負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組構成。
2.根據權利要求1所述的強光力500萬像素攝像鏡頭，其特徵在於所述前鏡組A與可變光欄C之間的間隔為3. 57mm，所述可變光欄C與後鏡組B之間的間隔為2. 08mm ；所述前鏡組A中正月牙型透鏡A-I與平凸透鏡A-2之間的空氣間隔為0. 53mm，所述平凸透鏡A-2 與負月牙形透鏡A-3之間的空氣間隔是1. 16mm ；所述後鏡組B中雙凹透鏡B-I與雙凸透鏡 B-2密接的膠合組和雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔是0. 15mm，所述雙凸透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔是0. 69mm，所述雙凸透鏡B-4和負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6 密接的膠合組之間的空氣間隔是0. 51mm。
3.根據權利要求1所述的強光力500萬像素攝像鏡頭，其特徵在於所述主鏡筒上設有調焦機構和調光機構，所述主鏡筒內圈前部螺紋連接有用以安置前鏡組A的前鏡座，後部法蘭連接有用以安置後鏡組B的後鏡座；所述調焦機構包括與主鏡筒外圈正螺牙連接調焦座，所述調焦座外圈還設有負螺牙連接的調焦聯接座，所述調焦座還通過鎖緊釘與設於其外圈的調焦調節環連接，所述調焦聯接座內圈上開設有直線導槽，所述直線導槽內安放有端部連接在主鏡筒上的導釘；所述調光機構包括設於後鏡座外圈上的光欄動環，所述光欄動環一端與卡接在主鏡筒內圈上的光欄動環卡環連接，另一端經貫穿調焦聯接座和主鏡筒的光欄動環擋釘連接，所述光欄動環擋釘由設於調節聯接座外圈的光欄調節環驅動。
4.根據權利要求3所述的強光力500萬像素攝像鏡頭，其特徵在於所述前鏡座的前端部螺紋連接有用以固定前鏡組A的壓圈A，所述後鏡座的後段部螺紋連接有用以固定後鏡組B的壓圈B，所述正月牙型透鏡A-I與平凸透鏡A-2之間設有隔圈，所述雙凹透鏡B-I 與雙凸透鏡B-2密接的膠合組和雙凸透鏡B-3之間設有隔圈，所述雙凸透鏡B-3與雙凸透鏡B-4之間設有隔圈，所述雙凸透鏡B-4和負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組之間設有隔圈。
5.根據權利要求3所述的強光力500萬像素攝像鏡頭，其特徵在於所述調焦聯接座後端面還連接有調焦機構和調光機構的連接座。
6.根據權利要求3所述的強光力500萬像素攝像鏡頭，其特徵在於所述調焦調節環和光欄調節環外圈還設有橡膠圈。
7.根據權利要求3所述的強光力500萬像素攝像鏡頭，其特徵在於所述調焦調節環和光欄調節環上分別設有用以鎖緊調焦調節環和光欄調節環的調焦鎖緊釘和光欄鎖緊釘， 所述調焦鎖緊釘與光欄鎖緊釘的一端可頂接在調焦聯接座上。
全文摘要
本發明涉及一種強光力500萬像素攝像鏡頭，包括主鏡筒，其特徵在於所述主鏡筒內沿光路入射方向分別設置光焦度為負的前鏡組A、可變光欄C和光焦度為正的後鏡組B，所述前鏡組A由正月牙型透鏡A-1、平凸透鏡A-2和負月牙形透鏡A-3構成，所述後鏡組B由雙凹透鏡B-1與雙凸透鏡B-2密接的膠合組、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4、負月牙形透鏡B-5與雙凸透鏡B-6密接的膠合組構成。本發明具有高解析度、大相對孔徑、長後截距的特點；在光路中便於設置手動光欄或自動光欄等調光裝置；適配性強，尤其可為高清晰度網絡攝像系統提供優於500萬像素的全界面清晰圖像。
文檔編號G02B7/02GK102207601SQ20111015098
公開日2011年10月5日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者何文波, 劉輝, 屈立輝, 江細嫩, 黃統樑 申請人:福建福光數碼科技有限公司