[发明专利]大视场高分辨率大倍比机载变焦距摄像镜头

说明书

技术领域

本发明涉及视频技术的光学摄像装置，特别是一种大视场高分辨率大倍比机载变焦距摄像镜头。

背景技术

机械补偿式可变焦距镜头在视频摄像领域的应用已有数十年的历史了，传统的光学系统形式由前固定组、变倍组、补偿组和后固定组四个组元构成；但是它们普遍存在着体积较大、观测视场较小、变倍比小、分辨率不高，不能与高精度的摄像机适配等缺点。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大视场高分辨率大倍比机载变焦距摄像镜头；该镜头克服了使用数十年的变焦距镜头分辨率无法与高清摄像机适配，并且受限于重量和体积，导致观测视场较小、变倍比小、图像对比度、清晰度不高，严重影响系统的探测能力等缺陷。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大视场高分辨率大倍比机载变焦距摄像镜头，包括调焦机构和变焦机构，其特征在于：所述镜头的光学系统中沿光线自左向右入射方向分别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、可变光栏组件D以及光焦度为正的后固定组E；所述前固定组A依次设有由负月牙透镜A-1和双凸透镜A-2密接的第一胶合组、正月牙透镜A-3以及正月牙透镜A-4；所述变倍组B依次设有负月牙透镜B-1以及由双凹透镜B-2和双凸透镜B-3密接的第二胶合组；所述补偿组C设有由双凹透镜C-1和平凸透镜C-2密接的第三胶合组；所述后固定组E的前部依次设有平凸透镜E-1和双凸透镜E-2，中部依次设有由双凸透镜E-3和双凹透镜E-4密接的第四胶合组以及正月牙透镜E-5，后部设有由负月牙透镜E-6和双凸透镜E-7密接的第五胶合组。

进一步地，所述前固定组A和变倍组B之间的空气间隔是0.9mm～31.45mm；所述变倍组B和补偿组C之间的空气间隔是29.81mm～5.21mm；补偿组C和后固定组E之间的空气间隔是9.97mm～2.47mm；所述前固定组A中的第一胶合组和正月牙透镜A-3之间的空气间隔是0.1mm，所述正月牙透镜A-3和正月牙透镜A-4之间的空气间隔是0.1mm；所述变倍组B中的负月牙透镜B-1和第二胶合组之间的空气间隔是3.55mm；所述后固定组E中的平凸透镜E-1和双凸透镜E-2之间的空气间隔是0.1mm，所述双凸透镜E-2和第四胶合组之间的空气间隔是0.1mm，所述第四胶合组和正月牙透镜E-5之间的空气间隔是0.2mm，所述正月牙透镜E-5和第五胶合组之间的空气间隔是5.95mm。

进一步地，所述前固定组A中的正月牙透镜A-4是由超低色散的H-FK61材料制作而成。

进一步地，所述镜头的光学系统具有以下光学指标：（1）焦距：短焦f′≤5.8mm；长焦f′=100mm±1%，变倍比大于17.2倍；（2）相对孔径：D/f′大于1/4.5；（3）视场角：2w=54.8°～3.4°；（4）最大尺寸：不大于200mm×136mm×70mm；（5）重量：≤1.2Kg；（6）镜头分辨率：与百万像素CCD摄像机或CMOS摄像机适配。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：（1）该镜头尽量简化了光学系统的结构以达到高变倍比、体积小巧，并使得在变倍组B的倍比m2= -1处，补偿组C的倍比│m3│按最速变焦路线运动，进而使得变焦过程的导程最小，光学总长最短，使整个系统的体积小巧。（2）该镜头的光学系统具有电动连续变焦、电动调焦、电动调光、焦距反馈等功能，它能在良好天候的环境下为百万像素的1/3″CCD或CMOS摄像机提供光电信号，产生高清晰度的视频图像，在同等尺寸和重量条件下，它比普通光学镜头具有更大的观测视场、更高的分辨率、更大的变倍比，且适用于复杂的机载环境条件。（3）通过在前固定组A中选用由超低色散的H-FK61光学材料制成的正月牙透镜A-4，不仅提高了光线高度最高的前固定组A的光焦度承担能力，而且有效地降低了光学镜头二级光谱等像差，使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。

附图说明

图1为本发明实施例光学系统的构造示意图。

图2为本发明实施例的构造示意图。

图3为图2的右视示意图。

图4为本发明实施例调焦机构的构造示意图。

图5为本发明实施例变焦机构的构造示意图。