CN105445916B - 一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学*** - Google Patents

一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,包括感光芯片(5),所述的感光芯片(5)一侧设有与其相对位置固定的第一透镜群(1)和第三透镜群(3),所述的第三透镜群(3)设在第一透镜群(1)与感光芯片(5)之间,所述的第一透镜群(1)与第三透镜群(3)之间设有能相对感光芯片(5)移动的第二透镜群(2),所述的第三透镜群(3)与感光芯片(5)之间设有能相对感光芯片(5)移动的第四透镜群(4),所述的第二透镜群(2)与第三透镜群(3)之间设有固定光阑(6)。本发明结构简单、高倍率、高分辨率,带光学防抖、短焦端红外共焦。

Description

一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***
【技术领域】
本发明涉及一种光学***,更具体地说是一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***。
【背景技术】
目前为了监控市场的需求,光学镜头在广角和远距离环境中综合使用越来越多,因此需要较大倍率的连续变焦的监控镜头;
目前监控镜头的市场需求,在广角端需求红外和可见光共焦,而且在长焦端色差要求较小;目前市场上的监控镜头,多非红外共焦镜头,在晚上有部分灯光照明时,拍摄的画面无法整体清晰,总会有部分模糊;
另外,目前市场上的监控镜头,由于焦距变大,会出现严重的紫边现象,即色差明显,或为了减少色差,镜片截止了部分波长,但是会造成颜色不正常;
而且,目前直流的较高倍率的镜头在长焦端使用时很容易出现镜头抖动而难以拍摄到稳定的画面,因此迫切需要镜头有防抖功能;
因此,本发明正是基于以上的不足而产生的。
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术的不足,提供一种结构简单、高倍率、高分辨率,带光学防抖、短焦端红外共焦的光学***。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:包括感光芯片5,所述的感光芯片5一侧设有与其相对位置固定的第一透镜群1和第三透镜群3,所述的第三透镜群3设在第一透镜群1与感光芯片5之间,所述的第一透镜群1与第三透镜群3之间设有能相对感光芯片5移动的第二透镜群2,所述的第三透镜群3与感光芯片5之间设有能相对感光芯片5移动的第四透镜群4,所述的第二透镜群2与第三透镜群3之间设有固定光阑6。
如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第一透镜群1的焦距为正,并且所述的第一透镜群1包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106,所述的第一透镜101和第五透镜105是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形球面镜片,所述的第二透镜102是焦距为正的双凸球面透镜,第三透镜103、第四透镜104和第六透镜106是焦距为正的弯月形球面透镜,所述的第一透镜101和第二透镜102胶合在一起形成胶合镜片。
如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第二透镜群2的焦距为负,并且所述的第二透镜群2包括从物侧至像侧依次设置的第七透镜201、第八透镜202、第九透镜203和第十透镜204,所述的第七透镜201是焦距为负的弯月形非球面透镜,所述的第九透镜203是焦距为负的双凹球面透镜,所述的第八透镜202是焦距为正的凸凹形球面透镜,所述的第十透镜204是焦距为正的非球面透镜。
如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第三透镜群3的焦距为正,所述的第三透镜群3包括从物侧至像侧依次设置的第十一透镜301、第十二透镜302和第十三透镜303,所述的第十一透镜301是焦距为正的双凸非球面透镜,所述的第十二透镜302是焦距为正、并能在竖直平面上移动的双凸球面透镜,所述的第十三透镜303是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形透镜。
如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第四透镜群4的焦距为正,所述的第四透镜群4包括从物侧至像侧依次设置的第十四透镜401和第十五透镜402,所述的第十四透镜401为弯月形负透镜,所述的第十五透镜402为双凸正透镜。
如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106、第八透镜202、第九透镜203、第十二透镜302、第十三透镜303和第十四透镜401为玻璃球面透镜,所述的第七透镜201、第十透镜204、第十一透镜301和第十五透镜402为玻璃非球面透镜。
如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第七透镜201、第十透镜204、第十一透镜301和第十五透镜402的非球面表面形状满足以下方程: 在公式中,参数c为半径所对应的曲率,y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同),k为圆锥二次曲线系数,当k系数小于-1时面形曲线为双曲线,等于-1时为抛物线,介于-1到0之间时为椭圆,等于0时为圆形,大于0时为扁圆形,α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第二透镜群2相对感光芯片(5)的移动范围为0~42.05mm,所述的第四透镜群4相对感光芯片5的移动范围为0~30.25mm,所述的固定光阑6与感光芯片5的距离为50mm,所述的第一透镜群1与第三透镜群3的距离是59.5mm。
与现有技术相比,本发明有如下优点:
1、本发明使用了4个镜片群组,随着第二透镜群前后移动,焦距发生变化,第四透镜群用于对焦功能,焦距可在7mm-300mm之间变化,拍摄角度水平48°到1.1°之间变化,拍摄距离最近至0.5m,适合在多种环境下使用。
2、本发明整个光学***以第一透镜群为最高点,第一透镜群与感光芯片的距离位置是固定的,其最大高度小于130mm。
3、本发明能够达到高于2M(像素200万像素)的分辨率,以3.0mm的1/3”的CCD为例,本发明可以达到中心分辨率高于250lp/mm、周边0.8H(80%对角线位置)位置分辨率高于125lp/mm。
4、本发明光学***实现了前6倍红外共焦,在可见光波长段430nm-650nm和红外光波长段830nm-870nm可以同时达到清晰,因此,在多种波段存在的条件下能使画面整体都清晰。
5、本发明光学***的第十二透镜可以在竖直平面移动,镜头在长焦端出现抖动时,可对像面进行补偿,在焦距300mm处,第十二透镜0.1mm的移动量,画面所偏移量为0.25mm,补偿比达到1:2.5;以6mm的1/3”的CCD为例,本发明的镜头在长焦最大照明范围可以达到7mm,在长焦端画面且在第十二透镜偏移0.2mm的情况画面补偿达到0.5mm,画面偏移角度达到0.15°,且性能未有明显下降,是最佳的防抖方式。
6、本发明的第一透镜群使用了六枚透镜,且第一透镜和第五透镜是负透镜,第二透镜群使用了四枚透镜,且第八透镜和第十透镜是正透镜,可以有效消除长焦端的色差问题。
【附图说明】
图1是本发明示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步描述:
一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,包括感光芯片5,所述的感光芯片5一侧设有与其相对位置固定的第一透镜群1和第三透镜群3,所述的第三透镜群3设在第一透镜群1与感光芯片5之间,所述的第一透镜群1与第三透镜群3之间设有能相对感光芯片5移动的第二透镜群2,所述的第三透镜群3与感光芯片5之间设有能相对感光芯片5移动的第四透镜群4,所述的第二透镜群2与第三透镜群3之间设有固定光阑6。
所述的第一透镜群1的焦距为正,并且所述的第一透镜群1包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106,所述的第一透镜101和第五透镜105是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形球面镜片,所述的第二透镜102是焦距为正的双凸球面透镜,第三透镜103、第四透镜104和第六透镜106是焦距为正的弯月形球面透镜,所述的第一透镜101和第二透镜102胶合在一起形成胶合镜片。
所述的第二透镜群2的焦距为负,并且所述的第二透镜群2包括从物侧至像侧依次设置的第七透镜201、第八透镜202、第九透镜203和第十透镜204,所述的第七透镜201是焦距为负的弯月形非球面透镜,所述的第九透镜203是焦距为负的双凹球面透镜,所述的第八透镜202是焦距为正的凸凹形球面透镜,所述的第十透镜204是焦距为正的非球面透镜。
所述的第三透镜群3的焦距为正,所述的第三透镜群3包括从物侧至像侧依次设置的第十一透镜301、第十二透镜302和第十三透镜303,所述的第十一透镜301是焦距为正的双凸非球面透镜,所述的第十二透镜302是焦距为正、并能在竖直平面上移动的双凸球面透镜,所述的第十三透镜303是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形透镜。
所述的第四透镜群4的焦距为正,所述的第四透镜群4包括从物侧至像侧依次设置的第十四透镜401和第十五透镜402,所述的第十四透镜401为弯月形负透镜,所述的第十五透镜402为双凸正透镜。
所述的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106、第八透镜202、第九透镜203、第十二透镜302、第十三透镜303和第十四透镜401为玻璃球面透镜,所述的第七透镜201、第十透镜204和第十五透镜402为玻璃非球面透镜。
所述的第七透镜201、第十透镜204、第十一透镜301和第十五透镜402的非球面表面形状满足以下方程: 在公式中,参数c为半径所对应的曲率,y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同),k为圆锥二次曲线系数,当k系数小于-1时面形曲线为双曲线,等于-1时为抛物线,介于-1到0之间时为椭圆,等于0时为圆形,大于0时为扁圆形,α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
下面举一高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***的实际设计案例:
非球面参数:
所述的第二透镜群2相对感光芯片5的移动范围为0~42.05mm,所述的第四透镜群4相对感光芯片5的移动范围为0~30.25mm,所述的固定光阑6与感光芯片5的距离为50mm,所述的第一透镜群1与第三透镜群3的距离是59.5mm。因此,光学***倍率高、分辨率高,画面非常清晰,色差非常小。

Claims (7)

1.一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:包括感光芯片(5),所述的感光芯片(5)一侧设有与其相对位置固定的第一透镜群(1)和第三透镜群(3),所述的第三透镜群(3)设在第一透镜群(1)与感光芯片(5)之间,所述的第一透镜群(1)与第三透镜群(3)之间设有能相对感光芯片(5)移动的第二透镜群(2),所述的第三透镜群(3)与感光芯片(5)之间设有能相对感光芯片(5)移动的第四透镜群(4),所述的第二透镜群(2)与第三透镜群(3)之间设有固定光阑(6),所述的第一透镜群(1)的焦距为正,并且所述的第一透镜群(1)包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜(101)、第二透镜(102)、第三透镜(103)、第四透镜(104)、第五透镜(105)和第六透镜(106),所述的第一透镜(101)和第五透镜(105)是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形球面镜片,所述的第二透镜(102)是焦距为正的双凸球面透镜,第三透镜(103)、第四透镜(104)和第六透镜(106)是焦距为正的弯月形球面透镜,所述的第一透镜(101)和第二透镜(102)胶合在一起形成胶合镜片。
2.根据权利要求1所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第二透镜群(2)的焦距为负,并且所述的第二透镜群(2)包括从物侧至像侧依次设置的第七透镜(201)、第八透镜(202)、第九透镜(203)和第十透镜(204),所述的第七透镜(201)是焦距为负的弯月形非球面透镜,所述的第九透镜(203)是焦距为负的双凹球面透镜,所述的第八透镜(202)是焦距为正的凸凹形球面透镜,所述的第十透镜(204)是焦距为正的非球面透镜。
3.根据权利要求2所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第三透镜群(3)的焦距为正,所述的第三透镜群(3)包括从物侧至像侧依次设置的第十一透镜(301)、第十二透镜(302)和第十三透镜(303),所述的第十一透镜(301)是焦距为正的双凸非球面透镜,所述的第十二透镜(302)是焦距为正、并能在竖直平面上移动的双凸球面透镜,所述的第十三透镜(303)是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形透镜。
4.根据权利要求3所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第四透镜群(4)的焦距为正,所述的第四透镜群(4)包括从物侧至像侧依次设置的第十四透镜(401)和第十五透镜(402),所述的第十四透镜(401)为弯月形负透镜,所述的第十五透镜(402)为双凸正透镜。
5.根据权利要求4所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第一透镜(101)、第二透镜(102)、第三透镜(103)、第四透镜(104)、第五透镜(105)、第六透镜(106)、第八透镜(202)、第九透镜(203)、第十二透镜(302)、第十三透镜(303)和第十四透镜(401)为玻璃球面透镜,所述的第七透镜(201)、第十透镜(204)、第十一透镜(301)和第十五透镜(402)为玻璃非球面透镜。
6.根据权利要求5所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第七透镜(201)、第十透镜(204)、第十一透镜(301)和第十五透镜(402)的非球面表面形状满足以下方程: 在公式中,参数c为半径所对应的曲率,y为径向坐标,k为圆锥二次曲线系数,当k系数小于-1时面形曲线为双曲线,等于-1时为抛物线,介于-1到0之间时为椭圆,等于0时为圆形,大于0时为扁圆形,α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数。
7.根据权利要求1所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***,其特征在于:所述的第二透镜群(2)相对感光芯片(5)的移动范围为0~42.05mm,所述的第四透镜群(4)相对感光芯片(5)的移动范围为0~30.25mm,所述的固定光阑(6)与感光芯片(5)的距离为50mm,所述的第一透镜群(1)与第三透镜群(3)的距离是59.5mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106842527B (zh) * 2016-11-10 2019-09-03 嘉兴中润光学科技有限公司 一种变焦距镜头
CN107045186B (zh) * 2017-05-05 2018-12-28 嘉兴中润光学科技有限公司 变焦距镜头及其摄像装置
CN108681051A (zh) * 2018-05-23 2018-10-19 中山联合光电科技股份有限公司 高分辨率、大倍率、短焦端红外共焦的变焦光学***

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205301691U (zh) * 2015-12-25 2016-06-08 中山联合光电科技股份有限公司 一种高倍率、高分辨率的变焦光学***

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201237498A (en) * 2011-03-08 2012-09-16 Xiang Tai Optical Technology Co Ltd Zoomable optical system
CN103797395B (zh) * 2011-09-14 2016-06-08 富士胶片株式会社 可变放大倍率光学***和成像设备
TWI476440B (zh) * 2012-01-06 2015-03-11 Optronics Technology Inc A 望遠變焦鏡頭
CN103217786A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 广圆光电股份有限公司 望远变焦镜头
WO2013151153A1 (ja) * 2012-04-06 2013-10-10 コニカミノルタ株式会社 撮像レンズ、撮像レンズユニット及び撮像装置
CN104395809B (zh) * 2012-07-05 2016-08-24 富士胶片株式会社 变焦透镜及摄像装置
US9766436B2 (en) * 2013-06-04 2017-09-19 Cbc Co., Ltd. Zoom lens having first through fifth lens groups and a specific focal distance ratio among the lens groups
CN204028454U (zh) * 2014-08-19 2014-12-17 中山联合光电科技有限公司 一种较小体积、高分辨率、大像面的变焦光学***

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205301691U (zh) * 2015-12-25 2016-06-08 中山联合光电科技股份有限公司 一种高倍率、高分辨率的变焦光学***

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Denomination of invention: A high magnification, short focal end infrared confocal zoom optical system

Effective date of registration: 20231225

Granted publication date: 20171219

Pledgee: Industrial Bank Limited by Share Ltd. Zhongshan branch

Pledgor: UNION OPTECH Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980073998

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