CN105676435A - 一种含非球面超广角变焦光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含非球面超广角变焦光学系统，包括从物方到像方依次放置的第一透镜组、第二透镜组，其中，第一透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；第二透镜组，具有正光焦度且位置可沿着光轴方向移动；变焦过程中，从望远端到广角端，第一透镜组和第二透镜组的间隔逐渐增大，即第二透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动，第一透镜组至少包括两片负透镜构成的负镜片组、一片弯月透镜以及负正胶合透镜，第二透镜组至少包括一片正模造玻璃非球面镜片、两片负正胶合透镜，其能解决现有半球摄像机镜头存在的广角视场角小，通光口径小，日夜成像性能低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种变焦光学系统，更具体而言是指一种含非球面超广角变焦光学系统。
背景技术
随着安防视频监控领域的发展，6寸以下的小半球摄像机越来越发展成为视频监控的主要设备，该类设备体积小，美观实用，可实现手动和电动功能，市场占有率正在逐步提升，有逐步取代枪型摄像机的趋势。为实现以上功能，与之匹配的光学镜头要求高清晰度，超广角，大口径，可日夜两用，小体积。本光学系统的难点在于控制光学系统体积的前提下实现超广角变焦和全高清像质。目前市场上的镜头的广角端视场大部分最大只能是100度~120度，且通光口径小FNO>1.8，难以满足低照度的应用，而且大部分夜晚成像效果较差，不能满足日夜两用的超广角变焦应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种含非球面超广角变焦光学系统，其能解决现有半球摄像机镜头存在的广角视场角小，通光口径小，日夜成像性能低的问题。
本发明采用的技术方案为：一种含非球面超广角变焦光学系统，包括从物方到像方依次放置的第一透镜组、第二透镜组，其中，第一透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；第二透镜组，具有正光焦度且位置可沿着光轴方向移动；变焦过程中，从望远端到广角端，第一透镜组和第二透镜组的间隔逐渐增大，即第二透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动，第一透镜组至少包括两片负透镜构成的负镜片组、一片弯月透镜以及负正胶合透镜，第二透镜组至少包括一片正模造玻璃非球面镜片、两片负正胶合透镜。
第一透镜组的焦距值与第二透镜组的焦距值的比值大于0.45且小于0.75，第一透镜组负镜片组的焦距值与第一透镜组的焦距值的比值小于0.85且小于1.15。
第二透镜组中的第一片负正胶合透镜的焦距值与第二透镜组中的第二片负正胶合透镜的焦距值的比值大于0.13且小于0.23。
该第一透镜组的负正胶合镜片至少有一片的透镜折射率大于1.90。
第二透镜组的正模造玻璃非球面镜片的色散系数大于60。
本发明的有益效果为：本发明在结构上包括从物方到像方依次放置的第一透镜组、第二透镜组，其中，第一透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；第二透镜组，具有正光焦度且位置可沿着光轴方向移动；变焦过程中，从望远端到广角端，第一透镜组和第二透镜组的间隔逐渐增大，即第二透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动，第一透镜组至少包括两片负透镜构成的负镜片组、一片弯月透镜以及负正胶合透镜，第二透镜组至少包括一片正模造玻璃非球面镜片、两片负正胶合透镜，其能解决现有半球摄像机镜头存在的广角视场角小，通光口径小，日夜成像性能低的问题。
附图说明
图1为实施例短焦状态的结构示意图
图2为实施例中焦状态的结构示意图
图3为实施例长焦状态的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示为本发明的一种较佳的具体实施例子，一种含非球面超广角变焦光学系统，包括从物方到像方依次放置的第一透镜组、第二透镜组，其中，
第一透镜组10，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；
第二透镜组20，具有正光焦度且位置可沿着光轴方向移动；
变焦过程中，从望远端到广角端，第一透镜组10和第二透镜组10的间隔逐渐增大，即第二透镜组20向像方移动，第一透镜组20向物方移动。
第一透镜组10至少包括两片负透镜构成的负镜片组11、一片弯月透镜12以及负正胶合透镜13。
第二透镜组20至少包括一片正模造玻璃非球面镜片21、两片负正胶合透镜22。
第一透镜组和第二透镜组满足下式：
（一）0.45<f1/f2<0.75;
（二）0.85<f11/f1<1.15
其中，f1代表第一透镜组的焦距值，f2代表第二透镜组的焦距值，f11代表第一透镜组中负镜片组的焦距值。
关系式（一）表示了第一透镜组和第二透镜组的光焦度的对应关系，如果不满足关系式的最小值，会导致第一透镜组在变焦的过程中运动距离过长，导致镜头长度过长。如果不满足关系式中的最大值，会导致第二透镜组的光焦度过大，使像差校正更为困难。
关系式（二）表示了第一透镜组中负透镜组和第一透镜组总光焦度的比值关系。关系式的比值关系保证了镜头光学系统口径的控制。
第二透镜组至少含有两片连续的负正胶合透镜，用来校正系统像差，且两片胶合透镜的光焦度为一正一负，光焦度绝对值比值满足下式：
（三）0.13<|f21/f22|<0.23
其中f21代表第二透镜组中的第一片负正胶合透镜的焦距值，f22代表第二透镜组中的第二片负正胶合透镜的焦距值。关系式（三）保证了变倍组的光焦度和像差校正的平衡。
该第一透镜组的负正胶合镜片至少有一片的透镜折射率大于1.90。
第二透镜组至少有一片模造玻璃非球面，且该玻璃色散系数大于60。
用BFL代表镜头广角端的后焦值，fw代表镜头广角端的焦距，满足下式：2.8<BFL/fw<3.5。光圈在镜头从望远端到广角端变焦过程中沿着光轴方向保持固定。
本发明的实施例以及附图只是为了展示本发明的设计构思，本发明的保护范围不应当局限于这一实施例。
通过上面的叙述可以看出本发明的设计目的是可以有效实施的。实施例的部分展示了本发明的目的以及实施功能和结构主题，并且包括其他的等同替换。
因此，本发明的权利构成包括其他的等效实施，具体权利范围参考权利要求。
Claims (5)
1.一种含非球面超广角变焦光学系统，其特征在于：包括从物方到像方依次放置的第一透镜组、第二透镜组，其中，第一透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；第二透镜组，具有正光焦度且位置可沿着光轴方向移动；变焦过程中，从望远端到广角端，第一透镜组和第二透镜组的间隔逐渐增大，即第二透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动，第一透镜组至少包括两片负透镜构成的负镜片组、一片弯月透镜以及负正胶合透镜，第二透镜组至少包括一片正模造玻璃非球面镜片、两片负正胶合透镜。
2.如权利要求1所述的一种含非球面超广角变焦光学系统，其特征在于，第一透镜组的焦距值与第二透镜组的焦距值的比值大于0.45且小于0.75，第一透镜组负镜片组的焦距值与第一透镜组的焦距值的比值小于0.85且小于1.15。
3.如权利要求1或2所述的一种含非球面超广角变焦光学系统，其特征在于，第二透镜组中的第一片负正胶合透镜的焦距值与第二透镜组中的第二片负正胶合透镜的焦距值的比值大于0.13且小于0.23。
4.如权利要求1所述的一种含非球面超广角变焦光学系统，其特征在于，该第一透镜组的负正胶合镜片至少有一片的透镜折射率大于1.90。
5.如权利要求1所述的一种含非球面超广角变焦光学系统，其特征在于，第二透镜组的正模造玻璃非球面镜片的色散系数大于60。
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| CN201610259146.7A CN105676435A (zh) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | 一种含非球面超广角变焦光学系统 |
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| CN (1) | CN105676435A (zh) |
Cited By (2)
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| CN106338816A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-01-18 | 佛山华国光学器材有限公司 | 一种超高清广角变焦光学系统 |
| WO2018095163A1 (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 一种光学系统 |
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2016
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