CN105242385A - 小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，所述光学镜头包括沿入射光路自左向右依次设置的一光焦度为负的前聚焦补偿组A和一光焦度为负的后变倍组B；所述前聚焦补偿组A由自左向右依次设置的月牙透镜A1、双凹透镜A2和月牙透镜A3组成，所述后变倍组B由自左向右依次设置的双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4组成；所述月牙透镜A1、双凹透镜A2、月牙透镜A3、双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4的中心均位于入射光路的轴线上。本发明提供的光学镜头降低变焦距镜头的变倍比，缩小光学结构长度，提高镜头分辨率。

Description

小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头。
背景技术
随着高低温光学玻璃熔炼的材料日益推陈出新和社会安防意识的增强，安防监控在设计自由度和市场应用范围正不断地扩大，同时安防产品类别和性能相应地变化。大部分光学产品采用摄像镜头实现对远近目标进行实时监控，对光学镜头的分辨率、结构长度具有越来越高的要求。
两组元可变焦距镜头尤其是小变倍组的镜头最近陆续用在安防监控镜头当中。而较为传统的光学结构型式由前聚焦组、后变倍组两个组元组成，参考中国专利CN102707409的光路结构，但是该专利提供的技术方案存在玻璃片数多、结构长、光学后截距短、分辨率不高等缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了种小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，降低变焦距镜头的变倍比，缩小光学结构长度，提高光学镜头的分辨率。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，所述光学镜头包括沿入射光路自左向右依次设置的一光焦度为负的前聚焦补偿组A和一光焦度为负的后变倍组B；所述前聚焦补偿组A由自左向右依次设置的月牙透镜A1、双凹透镜A2和月牙透镜A3组成，所述后变倍组B由自左向右依次设置的双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4组成；所述月牙透镜A1、双凹透镜A2、月牙透镜A3、双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4的中心均位于入射光路的轴线上。
进一步的，所述双凹透镜A2和月牙透镜A3配合胶合成第一胶合片；所述双凸透镜B2和双凹透镜B3配合胶合成第二胶合片。
进一步的，所述月牙透镜A1的光焦度为-10.5294；所述第一胶合片的光焦度为-58.205，所述双凸型非球面透镜B1的光焦度为11.408；所述第二胶合片的光焦度为-14.783；所述双凸透镜B4的光焦度为10.662。
进一步的，还包括一位于所述月牙透镜A3和双凸型非球面透镜B1之间的光阑，所述月牙透镜A3和光阑之间的空气间隔距离最小为1.91mm，最大为12.88mm；所述双凸型非球面透镜B1与光阑的空气间隔距离最小为0.40mm，最大为7.91mm。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：在光路设计方面光焦度为负的前聚焦补偿组A和一光焦度为负的后变倍组B两个组元。用后变倍组B的前后移动，实现了整体焦距的变化，由前聚焦补偿组A来补偿后变倍组B移动时，像点的移动，使光阑和CCD的距离不变，从而使整体的像面位置不变。
后变倍组B除了实现长焦距外，同时可通过前聚焦补偿组A的前后移动来实现调焦。同时，采用反远距的光学结构，合理分配了前聚焦补偿组A（三片镜片）和后变倍组B（四片镜片）的光焦度；双凸型非球面透镜B1的设计，使镜头达到大相对口径、广角和结构长度短的性能。
本发明的变焦距光学镜头：焦距f'min=3mm,f'max=9mm；相对孔径
D／f′=1／2.6～1／1.8；像方线视场2η′≥φ7.2。而且，在光学设计中合理分配前聚焦组A、后变倍组B两个组元的焦距，使变焦距镜头达到了相应的焦距、低变倍比，尤其是缩短后变倍组的焦距,使变焦距镜头的光学结构长度短、变倍导程小：在焦距f'max=9mm、变倍比为3倍时，光学长度小于40.72mm。便于镜头安装在小型化通用型的云台上。适当地增长前聚焦组的焦距，并调整后变倍的各片之间的空气间隔，以增长系统的后截距：本发明的光学后截距L′=8mm，使变焦距镜头能与IR-cut滤波片来配套使用。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的短焦3mm的镜片示意图。
图2为本发明实施例的长焦9mm的镜片示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～2所示，本发明实施例提供一种小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，所述光学镜头包括沿入射光路自左向右依次设置的一光焦度为负的前聚焦补偿组A和一光焦度为负的后变倍组B；所述前聚焦补偿组A由自左向右依次设置的月牙透镜A1、双凹透镜A2和月牙透镜A3组成，所述后变倍组B由自左向右依次设置的双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4组成；所述月牙透镜A1、双凹透镜A2、月牙透镜A3、双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4的中心均位于入射光路的轴线上。
在本实施例中，所述双凹透镜A2和月牙透镜A3配合胶合成第一胶合片；所述双凸透镜B2和双凹透镜B3配合胶合成第二胶合片。
在本实施例中，所述月牙透镜A1的光焦度为-10.5294，其曲率半径分别为R1=36.930，R2=6.291，折射率为n1=1.729；所述第一胶合片的光焦度为-58.205，其曲率半径分别为R1=-17.295,R2=8.905,R3=62.770,折射率分别为n1=1.581,n2=1.847，所述双凸型非球面透镜B1的光焦度为11.408，其曲率半径为R1=8.000，R2=-16.515，折射率为n1=1.497；所述第二胶合片的光焦度为-14.783，其曲率半径为R1=14.863，R2=-14.863，R3=7.126，折射率分别为n1=1.694,n2=1.850；所述双凸透镜B4的光焦度为10.662，其曲率半径为R1=12.594，R2=-12.594。其中第二胶合片和双凸透镜B4中有部分玻璃片的两面曲率半径值相等，减少捡选过程便于组立时装配镜头。
在本实施例中，还包括一位于所述月牙透镜A3和双凸型非球面透镜B1之间的光阑1，所述月牙透镜A3和光阑1之间的空气间隔距离最小为1.91mm，最大为12.88mm；所述双凸型非球面透镜B1与光阑1的空气间隔距离最小为0.40mm，最大为7.91mm。所述双凸透镜B4的右侧还设有一测量光学镜片到光缆的距离的测距传感器2。
从上述可知，本发明提供的光焦度为负的前聚焦补偿组A和一光焦度为负的后变倍组B两个组元构成的变焦距的光学镜头，达到了高性能的高斯光学指标和优良的分辨率，其中焦距：f'min=3mm,f'max=9mm（变倍比：3倍）；相对孔径：D／f′=1／1.80～1／2.60；视场角：2ω≥40°～132；光学后截距：l′≥6.50mm光学结构长度：ΣD≤50.70mm；变倍行程：≤15.59mm。
综上所述，本发明提供的小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头降低了变焦距镜头的变倍比，缩小了光学结构长度，提高了镜头分辨率。
本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，其特征在于：所述光学镜头包括沿入射光路自左向右依次设置的一光焦度为负的前聚焦补偿组A和一光焦度为负的后变倍组B；所述前聚焦补偿组A由自左向右依次设置的月牙透镜A1、双凹透镜A2和月牙透镜A3组成，所述后变倍组B由自左向右依次设置的双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4组成；所述月牙透镜A1、双凹透镜A2、月牙透镜A3、双凸型非球面透镜B1、双凸透镜B2、双凹透镜B3和双凸透镜B4的中心均位于入射光路的轴线上。
2.一种小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，其特征在于：所述双凹透镜A2和月牙透镜A3配合胶合成第一胶合片；所述双凸透镜B2和双凹透镜B3配合胶合成第二胶合片。
3.根据权利要求2所述的小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，其特征在于：所述月牙透镜A1的光焦度为-10.5294；所述第一胶合片的光焦度为-58.205，所述双凸型非球面透镜B1的光焦度为11.408；所述第二胶合片的光焦度为-14.783；所述双凸透镜B4的光焦度为10.662。
4.根据权利要求1所述的小变倍比的玻璃非球面的日夜两用变焦距光学镜头，其特征在于：还包括一位于所述月牙透镜A3和双凸型非球面透镜B1之间的光阑，所述月牙透镜A3和光阑之间的空气间隔距离最小为1.91mm，最大为12.88mm；所述双凸型非球面透镜B1与光阑的空气间隔距离最小为0.40mm，最大为7.91mm。
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