[发明专利]变焦镜头

说明书

一种变焦镜头，从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的聚焦透镜群、孔径光阑、具有正光焦度的变焦透镜群、滤光片以及带有成像元件的成像面，本装置能够满足4K超高清分辨率、在广角端至望远端变倍时各个倍率均保证红外共焦，温漂补偿的同时在高温80℃和低温‑40℃下均能清晰成像。使得镜头基本能在所有温度环境下都能正常工作。

技术领域

本发明涉及的是一种光学器件领域的技术，具体是一种变焦镜头。

背景技术

为了满足监控摄像机能在近距离和远距离监控时均能清晰成像，监控摄像机的镜头需要具备适当倍率的变倍，一般情况下，倍率越大，设计难度越高，在高倍下的成像质量就会越差。在摄像机像素提升的同时，带来的是透镜数量的增加和整体结构复杂性的增加，高分辨率高像素往往对应着大尺寸和高成本。而且为了满足夜间监控的需求，监控摄像机也需要具备红外共焦的能力，以及一定的温漂补偿能力。

发明内容

本发明针对目前监控摄像机用的变焦镜头，在外形尺寸、成本、成像质量、红外共焦、温漂补偿、焦段等诸多影响镜头质量的制约因素方面往往不能做到兼顾的缺陷，提出一种变焦镜头，通过特殊的光学透镜搭配和面型优化，能够满足4K超高清分辨率、在广角端至望远端变倍时各个倍率均保证红外共焦，温漂补偿的同时在高温80℃和低温-40℃下均能清晰成像。使得镜头基本能在所有温度环境下都能正常工作。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的聚焦透镜群、孔径光阑、具有正光焦度的变焦透镜群、滤光片以及带有成像元件的成像面，当物距改变时，沿光轴方向调整聚焦透镜群的位置时，镜头实现在不同放大或缩小倍率下的聚焦；当变焦透镜群沿着光轴从物体侧向像侧移动时，镜头实现从望远端向广角端的变倍过程。

所述的聚焦透镜群的整体焦距为(-15,-5)。

所述的变焦透镜群的整体焦距为(5,15)。

所述的镜头在广角端时的整体焦距与后焦距的比值为(0.3,0.7)，所述的广角端是指镜头焦距最小时透镜的相对状态。

所述的镜头在望远端时的整体焦距与后焦距的比值为(0.6,1.0)，所述的望远端是指镜头焦距最大时透镜的相对状态。

所述的聚焦透镜群和变焦透镜群中的透镜中至少包含一片塑料制成、光焦度为正的非球面透镜，优选该非球面透镜的折射率为(1.52,1.56)，阿贝数为(53,56)。

技术效果

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

1)4K超高清分辨率

安防监控的摄像机要求能代替人眼，实时、形象、真实地反映被监控对象的形态、外貌等特征。因此对镜头的要求是解像力高，清晰度好。目前市面上的安防监控摄像机多为200万～300万像素，已经越来越无法满足安防监控的高清晰度要求。本发明的镜头，实现了4K超高清的分辨率，可搭配1200万以上像素的图像传感器使用，使被监控对象能真实、清晰地被拍摄下来，极大地提高了安防监控的安全性和真实性。另外，更高的分辨率使得本发明的镜头能拍摄更大场景的画面，即使将画面放大以后也能看清，因此本发明也能更好地应用在大场景下的监控。

2)全程红外共焦

本发明通过特殊的透镜材料组合搭配与面型设计，做到了从广角端到望远端全程红外共焦。因此在各个焦段和倍率下，都能保证白天和夜间24小时清晰成像，使得各个时段都能实时监控，让安防无死角，提高了监控的安全性。即使在雾霾、灰尘等恶劣条件下，通过其优秀的红外共焦性能，亦可拍摄到清晰、高对比度的图像。

3)温漂补偿