[发明专利]电动2.8-12变焦、电动聚焦监控镜头及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及监控系统的摄像镜头装置，特别是一种电动2.8-12变焦、电动聚焦监控镜头及其控制方法。

背景技术

随着科学技术的迅猛发展、人们安全意识的逐渐提高，对镜头品质的要求也越来越高，如要求高强度、高抗冲击、运用温度范围广、机电一体控制。随着模具的不断成熟化，镜头也相应的容易被塑料化。对于镜头生产商来说，批量生产的镜头要一致性好、良率高、后焦一致性好，塑胶是很好的材质选择。

在监控行业中，常规MFZ镜头虽然也是采用电动变焦、电动聚焦，但其步数少、聚焦精度不高、结构的不足、生产繁杂等问题。如：1、MFZ电机步数1000步；2、MFZ采用的聚焦组的齿轮与凸轮独立的，靠螺丝锁附固定一体，需大量人力、物力；3、聚焦电机和变焦电机分开两侧，结构容易干涉等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种步数多、聚焦精度高、结构合理且生产容易的电动2.8-12变焦、电动聚焦监控镜头及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案一是：一种电动2.8-12变焦、电动聚焦监控镜头，所述镜头的机械结构包括用于安装前组A的前组镜座和用于安装后组B的后组镜座，所述前组镜座活动安装于前组镜筒内，所述前组镜筒外侧套设有带动前组镜座前后移动的前组扇形凸轮，所述后组镜座活动安装于后组镜筒内，所述后组镜筒外侧套设有带动后组镜座前后移动的后凸轮，所述前组镜筒和后组镜筒分别通过两个主体导钉与减速箱相连接；所述减速箱内设置有聚焦步进电机和变焦步进电机，所述前组扇形凸轮上一体制作有与聚焦步进电机输出齿轮相啮合的聚焦齿轮，所述前组扇形凸轮内侧均匀开设有三个螺旋槽，所述前组镜座上具有伸入相应螺旋槽内的凸销；所述后凸轮外侧设置有与变焦步进电机输出齿轮相啮合的后组扇形齿轮，所述后凸轮内侧均匀开设有三个螺旋槽，所述后组镜座上具有伸入相应螺旋槽内的凸销；所述聚焦步进电机和变焦步进电机设置于减速箱的同一侧，两个步进电机步数为3400步；所述镜头的焦距为2.8～12mm。

进一步的，所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A、可变光栏C和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1以及由双凹透镜A-2和双凸透镜A-3密接的第一胶合组，所述后组B依次设有双凸透镜B-1、负月牙型透镜B-2、由双凸透镜B-3和双凹透镜B-4密接的第二胶合组、双凸透镜B-5以及双凸透镜B-6。

进一步的，所述前组A和后组B之间的空气间隔是20.653~2.3mm。

进一步的，所述前组A中的负月牙型透镜A-1和第一胶合组之间的空气间隔是3.354mm。

进一步的，所述前组A中的第一胶合组和可变光栏C之间的空气间隔是12.045~1.88mm。

进一步的，所述可变光栏C和后组B中的双凸透镜B-1之间的空气间隔是6.959~0.42mm。

进一步的，所述后组B中的双凸透镜B-1和负月牙型透镜B-2之间的空气间隔是1.010mm，所述负月牙型透镜B-2和第二胶合组之间的空气间隔是0.925mm，所述第二胶合组和双凸透镜B-5之间的空气间隔是1.632mm，所述双凸透镜B-5和双凸透镜B-6之间的空气间隔是0.342mm。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案二是：一种电动2.8-12变焦、电动聚焦监控镜头控制方法，采用如上所述的电动2.8-12变焦、电动聚焦监控镜头，通过两个步进电机分别带动前组扇形凸轮和后组扇形齿轮，使得前组A和后组B前后移动，进而实现镜头的电动聚焦和变焦。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）在反远距型的光学系统中合理分配了前组A和后组B的光焦度；在后组B中，把三片式柯克型结构的第三组镜片改为双胶合透镜组，以分担后组的光焦度，利于提高镜头相对孔径，利于镜头的象差校正，尤其是宽光谱色差的校正，使镜头达到大相对孔径、广角、结构长度短的性能指标。

（2）通过合理选配前、后两组九片七组的光学玻璃材料，尽量选用高折射率、低色散的光学玻璃材料；通过计算机辅助光学设计和优化，完善地校正了光学镜头的各种象差，使镜头的分辨率高，能适应300万像素高清晰度视频摄像的要求。