CN105739070B - 一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统，包括从物方到像方依次放置的前透镜组、后透镜组，其中，该前透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；该后透镜组，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，该前透镜组、该后透镜组间隔逐渐变大，即后透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动，该前透镜组至少包含两片负透镜构成的负镜片组、一片双凸透镜构成的正镜片组，该后透镜组至少包含一片正球面镜片、一片负的三胶合透镜以及一片正的双胶合透镜。本发明的光学系统实现广角120度以上，像差校正较好，可日夜两用，结构紧凑，在整个变焦范围内像质良好。

Description

一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统
技术领域
本发明涉及一种广角变焦系统，更具体而言是指一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统。
背景技术
目前安防终端朝着小型化，集成化，友好型发展，视频监控摄像机也朝着小型球机等紧凑一体型的方向发展，传统枪型摄像机的使用比例正在逐步减少，而随着小型球机的使用量递增，小型球机用的直径14mm接口的广角变焦镜头的需求也越来越旺盛，但实际上市场上的球机镜头受限于小型化的体积限制，实现的镜头像质在分辨率，色差，日夜成像性能等方面差强人意。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统，本发明的光学系统实现广角120度以上，像差校正较好，可日夜两用，结构紧凑，在整个变焦范围内像质良好。利用特殊工艺的多胶合镜片的叠加实用，解决现有小型球机用的广角变焦镜头像质差，日夜性能不好的问题。
本发明的技术方案为：一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统，包括从物方到像方依次放置的前透镜组、后透镜组，其中，该前透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；该后透镜组，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，该前透镜组、该后透镜组间隔逐渐变大，即后透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动，该前透镜组至少包含两片负透镜构成的负镜片组、一片双凸透镜构成的正镜片组，该后透镜组至少包含一片正球面镜片、一片负的三胶合透镜以及一片正的双胶合透镜。
该前透镜组的焦距值与该后透镜组的焦距值的比值大于0.45且小于0.55，该前透镜组中的负镜片组的焦距值与该前透镜组的焦距值的比值大于0.95且小于1.05。
该三胶合透镜的焦距值与后镜片组中双胶合透镜的焦距值的比值大于4且小于6。
如权利要求3所述的一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统，其特征在于，该前透镜组的正镜片组至少有一片的透镜折射率大于1.920，后透镜组的三胶合透镜和双胶合透镜中至少有一片透镜的折射率大于1.920。
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前透镜组、后透镜组，其中，该前透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；该后透镜组，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，该前透镜组、该后透镜组间隔逐渐变大，即后透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动，该前透镜组至少包含两片负透镜构成的负镜片组、一片双凸透镜构成的正镜片组，该后透镜组至少包含一片正球面镜片、一片负的三胶合透镜以及一片正的双胶合透镜。本发明的光学系统实现广角120度以上，像差校正较好，可日夜两用，结构紧凑，在整个变焦范围内像质良好。利用特殊工艺的多胶合镜片的叠加实用，解决现有小型球机用的广角变焦镜头像质差，日夜性能不好的问题。
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，
本发明的广角端视场角大于120度的变焦光学系统，包括从物方到像方依次放置的前透镜组10、后透镜组20，其中，
前透镜组10，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；
后透镜组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，前透镜组和后透镜组间隔逐渐变大，即后透镜组向像方移动，第一透镜组向物方移动。
该前透镜组10至少包含两片负透镜111构成的负镜片组11、一片双凸透镜构成的正镜片组12。
该后透镜组20至少包含一片正球面镜片21、一片负的三胶合透镜22以及一片正的双胶合透镜23。
前透镜组和后透镜组满足下式：
（一） 0.45< f1/f2<0.55;
（二）0.95<f11/f1<1.05；
其中，f1代表前透镜组的焦距值，f2代表后透镜组的焦距值，f11代表前透镜组中的负镜片组的焦距值,
关系式（一）表示了前透镜组和后透镜组的光焦度的对应关系，如果不满足关系式的最小值，会导致前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，会导致后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。
后透镜组至少含有一片三胶合透镜以及一片双胶合透镜，用来校正系统像差，且两片胶合透镜的光焦度为一负一正，光焦度绝对值比值满足下式：
（三）4<|f22/f23|<6
其中f22代表后镜片组中三胶合透镜的焦距值，f23代表后镜片组中双胶合透镜的焦距值。关系式（三）保证了变倍组的像差校正和光焦度的平衡。
前透镜组的正镜片至少有一片透镜的折射率大于1.920
后透镜组的三胶合透镜和双胶合透镜中至少有一片透镜的折射率大于1.920。
用BFL代表光学系统广角端的后焦值，fw代表镜头广角端的焦距，满足下式：2.1<BFL/fw<2.7
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 (3)

1.一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统，其特征在于：包括从物方到像方依次放置的前透镜组、后透镜组，其中，该前透镜组，具有负光焦度且位置可沿着光轴方向移动；该后透镜组，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，该前透镜组、该后透镜组间隔逐渐变大，即后透镜组向像方移动，前透镜组向物方移动，该前透镜组至少包含两片负透镜构成的负镜片组、一片双凸透镜构成的正镜片组，该后透镜组至少包含一片正球面镜片、一片负的三胶合透镜以及一片正的双胶合透镜，该前透镜组的焦距值与该后透镜组的焦距值的比值大于0.45且小于0.55，该前透镜组中的负镜片组的焦距值与该前透镜组的焦距值的比值大于0.95且小于1.05。
2.如权利要求1所述的一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统，其特征在于， 该三胶合透镜的焦距值与后镜片组中双胶合透镜的焦距值的比值大于4且小于6。
3.如权利要求2所述的一种含多胶合镜片的广角变焦光学系统，其特征在于，该前透镜组的正镜片组至少有一片的透镜折射率大于1.920，后透镜组的三胶合透镜和双胶合透镜中至少有一片透镜的折射率大于1.920。
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