[发明专利]一种大光圈监控镜头

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种应用于监控影像摄取装置的变倍镜头。

(二)背景技术：

经济的突飞猛进使监控系统广泛应用在多个行业。而随着“国家应急体系”、“平安城市”、“平安建设”、“科技强警”等重大项目工程在全国范围内的展开，监控系统的夜间应用也越来越频繁。如何根据被监视现场的环境正确选用镜头非常重要，因为镜头决定了摄像质量，从而也直接影响到监控的效果。目前国内应用于监控系统的镜头大多采用全玻璃球面透镜组成，光圈值FNo.为1.4或1.2，这种镜头在日间光线较好时能得到较好的摄像效果；但在夜间或暗场辨别时由于外界亮度低，识别存在一定的局限性。如果采用大光圈值，这种镜头的像差明显、清晰度不足，而且体积很大。一些国外厂家曾尝试加入玻璃非球面镜片，但玻璃非球面镜片的生产精度高，生产成本高，使得整个镜头的价格昂贵，这种昂贵的高端监控镜头让国内的很多用户望而却步。而且由于技术等原因，国内的镜片生产厂家很难生产出精度高的玻璃非球面镜片，这类玻璃非球面透镜多依靠进口，于是高端监控镜头的市场决大部分份额被国外镜头厂家所占据。因此，设计并生产一款大光圈、白天与夜晚的成像效果差异小，同时价格较低的监控镜头，弥补国内此类产品的空缺成了当务之急。

(三)发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通光量大，成像效果好，价格低的监控镜头。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种大光圈监控镜头，沿光轴从物方起包括具有负焦距的第一透镜组、自动光圈和具有正焦距的第二透镜组；第二透镜组包括至少三块透镜片，其中第一片透镜片和最后一片透镜片均为塑料非球面透镜，第一片透镜片具有正焦距，最后一片透镜片具有负焦距；第一片透镜片和最后一片透镜片的焦距之间满足以下条件：

2.0＜|fa/fb|＜4.0；

其中fa为第二透镜组的第一片透镜片的焦距，fb为第二透镜组的最后一片透镜片的焦距。

本发明与现有技术相比，有以下的优点：镜头采用了两片互补型的非球面镜片，正负镜片间进行环境问题变化补偿作用，防止外界环境引起系统内部的不稳定性，保证在大通光量的情况下，成像像质不受到影响，像差得到很好的校正效果。同时采用塑料代替玻璃，能减少整个系统的重量和机构总长，有效降低了成本。因塑料镜片本身的物理及化学特性，折射率随环境温度变化而有较明显变化，经设计验证两互补型塑料镜片间的焦距比至少大于2，才能有效防止温差引起的变化，小于4才能有效校正像差，达到原始设计要求。

上述所述的自动光圈的光圈值FNo.满足条件：FNo.≤1.2。

在保证成像质量的前提下为控制成本，上述第二透镜组L2的第一片透镜片Qa和最后一片透镜片Qb的折射率N均满足条件：1.52＜N＜1.6。

为了保证广阔的视角及准确的变倍比以及超高的明亮度，两个透镜组必须保证合理的光焦度分配。上述所述的第一透镜组L1的焦距f_L1与第二透镜组L2的焦距f_L2之间满足以下条件：0.7＜|f_L1/f_L2|＜0.9。

上述所述的镜头还满足条件：其中，f_w为镜头在广角位置时焦距，f_t为镜头在摄远位置时焦距。上述条件限定了镜头的变倍比。

上述所述的第一透镜组包括第一负透镜、第二负透镜、第三正透镜和第四负透镜，其中第三透镜和第四透镜粘合。所述的第一负透镜朝向物面为凸面、朝向像面为凹面，第二负透镜是双凹透镜，第三正透镜朝向物面为凸面、朝向像面为凹面，第四负透镜朝向物面为凸面、朝向像面为凹面。

上述所述的第二透镜组包括第五正透镜、第六正透镜、第七负透镜、第八正透镜和第九负透镜；第五正透镜与第九负透镜为塑料非球面透镜，第七负透镜与第八正透镜粘合后具有正焦距。所述的第五正透镜朝向物面为凸面、朝向像面为凹面，第六正透镜是双凸透镜，第七负透镜朝向物面为凸面、朝向像面为凹面，第八正透镜是双凸透镜，第九负透镜是双凹透镜。

上述所述的自动光圈(ST)的光圈值FNo.＝1.0。

(四)附图说明：

下面结合附图对本发明作详细的说明：

图1A为本发明在广角位置时的结构示意图；

图1B为本发明在摄远位置时的结构示意图；

图2A为本发明在广角位置时的球差图；

图2B为本发明在摄远位置时的球差图；

图3A为本发明在广角位置时的场曲图；

图3B为本发明在摄远位置时的场曲图；