变焦镜头和监控设备的制作方法

    技术2025-04-26  31


    本发明涉及光学系统,特别涉及一种变焦镜头和监控设备。


    背景技术:

    1、在安防领域,变焦镜头凭借拍摄距离远、拍摄角度大等优点得到了广泛的应用,随着技术的发展,4k相机的应用在安防领域逐渐普及,高像素、大倍率、小体积、大角度、小畸变成为对新一代的安防变焦镜头的要求。

    2、目前市面上主流的高像质监控系统变焦镜头存在清晰度不高、倍率小、体积大、畸变大等情况,并且目前市面上主流感光芯片的靶面大小1/2.8″的分辨率多为4m、20倍至30倍,已经越来越无法满足市场需求,大倍率超高清4k解析力的需求越来越高,而目前市场上能够匹配1/2.8″感光芯片的大变倍、4k高清镜头种类较少无法满足市场需求。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的是提出一种变焦镜头和监控设备,尤其涉及一种变焦镜头旨在提供一种高像素、大倍率的变焦镜头。

    2、为实现上述目的,本发明提出的一种变焦镜头,所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,所述变焦镜头包括由物侧到像侧依次布设的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组、第六透镜组、第七透镜组;所述第一透镜组、所述第三透镜组、所述第五透镜组、所述第七透镜组具有正光焦度,所述第二透镜组、所述第四透镜组、所述第六透镜组具有负光焦度;其中,所述第二透镜组、所述第四透镜组和所述第五透镜组沿所述光轴的延伸方向活动设置,以用于变焦,所述第六透镜组沿所述光轴方向活动设置,以用于对焦;以使得所述变焦镜头的焦距在大于等于4.4毫米且小于等于169.4毫米的范围内可调,所述变焦镜头的光圈数在大于等于1.68且小于等于4.95的范围内可调。

    3、在一实施方式中,所述变焦镜头处于广角状态,焦距f,f=4.4mm;

    4、所述第一透镜组的焦距为f1,0.048≤f/f1≤0.066;

    5、所述第二透镜组的焦距为f2,-0.738≤f/f2≤-0.546;

    6、所述第三透镜组的焦距为f3,0.340≤f/f3≤0.460;

    7、所述第四透镜组的焦距为f4,-0.500≤f/f4≤-0.369;

    8、所述第五透镜组的焦距为f5,0.286≤f/f5≤0.387;

    9、所述第六透镜组的焦距为f6,-0.421≤f/f6≤-0.311;

    10、所述第七透镜组的焦距为f7,0.207≤f/f7≤0.280。

    11、在一实施方式中,所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布设的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜,所述第一透镜的焦距为f11,-1.283≤f1/f11≤-0.948;所述第二透镜的焦距为f12,0.858≤f1/f12≤1.160;所述第三透镜的焦距为f13,0.718≤f1/f13≤0.971;所述第四透镜的焦距为f14,0.884≤f1/f14≤1.197;

    12、所述第二透镜组包括由物侧到像侧依次布设的第五透镜、第六透镜、第七透镜,所述第五透镜的焦距为f21,0.533≤f2/f21≤0.722;所述第六透镜的焦距为f22,0.516≤f2/f22≤0.698;所述第七透镜的焦距为f23,-0.381≤f2/f23≤-0.282;

    13、所述第三透镜组包括第八透镜,所述第八透镜的焦距为f31,0.833≤f3/f31≤1.250;

    14、所述第四透镜组包括第九透镜,所述第九透镜的焦距为f41,0.833≤f4/f41≤1.250;

    15、所述第五透镜组包括由物侧到像侧依次布设的第十透镜、第十一透镜、第十二透镜,所述第十透镜的焦距为f51,0.871≤f5/f51≤1.179;所述第十一透镜的焦距为f52,-1.289≤f5/f52≤-0.952;所述第十二透镜的焦距为f53,0.934≤f5/f53≤1.263;

    16、所述第六透镜组包括第十三透镜,所述第十三透镜的焦距为f61,0.833≤f6/f61≤1.250;

    17、所述第七透镜组包括第十四透镜,所述第十四透镜的焦距为f71,0.833≤f7/f71≤1.250。

    18、在一实施方式中,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜均设置为球面透镜;

    19、所述第五透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十三透镜、所述第十四透镜均设置为非球面透镜。

    20、在一实施方式中,所述第一透镜与所述第二透镜胶合设置,所述第六透镜与所述第七透镜胶合设置,所述第十一透镜与所述第十二透镜胶合设置。

    21、在一实施方式中,所述第一透镜的阿贝数为v1,32.00≤v1≤32.64;

    22、所述第二透镜的阿贝数为v2,93.57≤v2≤95.47;

    23、所述第三透镜的阿贝数为v3,80.79≤v3≤82.43;

    24、所述第四透镜的阿贝数为v4,67.66≤v4≤69.02;

    25、所述第五透镜的阿贝数为v5,49.02≤v5≤50.02;

    26、所述第六透镜的阿贝数为v6,51.80≤v6≤52.84;

    27、所述第七透镜的阿贝数为v7,17.76≤v7≤18.12;

    28、所述第八透镜的阿贝数为v8,70.96≤v8≤72.40;

    29、所述第九透镜的阿贝数为v9,66.35≤v9≤67.69;

    30、所述第十透镜的阿贝数为v10,80.74≤v10≤82.38;

    31、所述第十一透镜的阿贝数为v11,42.30≤v11≤43.16;

    32、所述第十二透镜的阿贝数为v12,94.15≤v12≤96.05;

    33、所述第十三透镜的阿贝数为v13,49.01≤v13≤50.00;

    34、所述第十四透镜的阿贝数为v14,80.74≤v14≤82.38。

    35、在一实施方式中,所述第一透镜的折射率为n1,1.9481≤n1≤1.9520;

    36、所述第二透镜的折射率为n2,1.4386≤n2≤1.4414;

    37、所述第三透镜的折射率为n3,1.4985≤n3≤1.5015;

    38、所述第四透镜的折射率为n4,1.5884≤n4≤1.5916;

    39、所述第五透镜的折射率为n5,1.7682≤n5≤1.7718;

    40、所述第六透镜的折射率为n6,1.7483≤n6≤1.7518;

    41、所述第七透镜的折射率为n7,1.9481≤n7≤1.9520;

    42、所述第八透镜的折射率为n8,1.5485≤n8≤1.5516;

    43、所述第九透镜的折射率为n9,1.5884≤n9≤1.5916;

    44、所述第十透镜的折射率为n10,1.4985≤n10≤1.5015;

    45、所述第十一透镜的折射率为n11,1.8282≤n11≤1.8318;

    46、所述第十二透镜的折射率为n12,1.4386≤n12≤1.4414;

    47、所述第十三透镜的折射率为n13,1.7682≤n13≤1.7718;

    48、所述第十四透镜的折射率为n14,1.4985≤n14≤1.5015。

    49、在一实施方式中,所述变焦镜头的光学总长为ttl,ttl≤96mm;

    50、所述第二透镜组在光轴方向上的活动行程为a1,a1≥28.1mm且0.255≤a1/ttl≤0.331;

    51、所述第四透镜组在光轴方向上的活动行程为a2,a2≥4.7mm且0.042≤a2/ttl≤0.055;

    52、所述第五透镜组在光轴方向上的活动行程为a3,a3≥8.3mm且0.075≤a3/ttl≤0.098;

    53、所述第六透镜组在光轴方向上的活动行程为a4,a4≥12.1mm且0.109≤a4/ttl≤0.142。

    54、在一实施方式中,所述变焦镜头还包括:

    55、光阑,所述光阑设置于所述第二透镜组和所述第三透镜组之间;以及,

    56、成像面,位于所述第七透镜组的像侧;

    57、其中,所述光阑至所述成像面的距离为l,0.448≤l/ttl≤0.538。

    58、本发明还提出一种监控设备,监控设备包括变焦镜头,所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,所述变焦镜头包括由物侧到像侧依次布设的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组、第六透镜组、第七透镜组;所述第一透镜组、所述第三透镜组、所述第五透镜组、所述第七透镜组具有正光焦度,所述第二透镜组、所述第四透镜组、所述第六透镜组具有负光焦度;其中,所述第二透镜组、所述第四透镜组和所述第五透镜组沿所述光轴的延伸方向活动设置,以用于变焦,所述第六透镜组沿所述光轴方向活动设置,以用于对焦;以使得所述变焦镜头的焦距在大于等于4.4毫米且小于等于169.4毫米的范围内可调,所述变焦镜头的光圈数在大于等于1.68且小于等于4.95的范围内可调。

    59、本发明的技术方案通过采用设置多个可移动的透镜组用于调节变焦镜头的倍率以及清晰度。


    技术特征:

    1.一种变焦镜头,其特征在于,所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,所述变焦镜头包括由物侧到像侧依次布设的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组、第六透镜组、第七透镜组;所述第一透镜组、所述第三透镜组、所述第五透镜组、所述第七透镜组具有正光焦度,所述第二透镜组、所述第四透镜组、所述第六透镜组具有负光焦度;

    2.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述变焦镜头处于广角状态,焦距f,f=4.4mm;

    3.如权利要求2所述的变焦镜头,其特征在于,所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布设的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜,所述第一透镜的焦距为f11,-1.283≤f1/f11≤-0.948;所述第二透镜的焦距为f12,0.858≤f1/f12≤1.160;所述第三透镜的焦距为f13,0.718≤f1/f13≤0.971;所述第四透镜的焦距为f14,0.884≤f1/f14≤1.197;

    4.如权利要求3所述的变焦镜头,其特征在于,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜均设置为球面透镜;

    5.如权利要求3所述的变焦镜头,其特征在于,所述第一透镜与所述第二透镜胶合设置,所述第六透镜与所述第七透镜胶合设置,所述第十一透镜与所述第十二透镜胶合设置。

    6.如权利要求3所述的变焦镜头,其特征在于,

    7.如权利要求3所述的变焦镜头,其特征在于,

    8.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,

    9.如权利要求8所述的变焦镜头,其特征在于,所述变焦镜头还包括:

    10.一种监控设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任一所述的变焦镜头。


    技术总结
    本发明公开了一种变焦镜头和监控设备,涉及光学系统技术领域,其中,变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,变焦镜头包括由物侧到像侧依次布设的第一透镜组至第七透镜组;第一透镜组、第三透镜组、第五透镜组、第七透镜组具有正光焦度,第二透镜组、第四透镜组、第六透镜组具有负光焦度;其中,第二透镜组、第四透镜组和第五透镜组沿光轴的延伸方向活动设置,以用于变焦,第六透镜组沿光轴方向活动设置,以用于对焦;以使得变焦镜头的焦距在大于等于4.4毫米且小于等于169.4毫米的范围内可调,变焦镜头的光圈数在大于等于1.68且小于等于4.95的范围内可调。本发明通过设置多个可移动的透镜组用于调节变焦镜头的倍率以及清晰度。

    技术研发人员:刘韬,王晓,肖明志,贾丽娜
    受保护的技术使用者:中山联合光电科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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