CN110716294A - 小型化大靶面的高清变焦光学系统 - Google Patents

小型化大靶面的高清变焦光学系统 Download PDF

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CN110716294A CN201810772102.3A CN201810772102A CN110716294A CN 110716294 A CN110716294 A CN 110716294A CN 201810772102 A CN201810772102 A CN 201810772102A CN 110716294 A CN110716294 A CN 110716294A
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lens group
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zoom lens
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厉冰川
谢晨
盛亚茗
尚洁阳
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Jiaxing Zhongrun Optical Technology Co Ltd
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Jiaxing Zhongrun Optical Technology Co Ltd
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
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    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/173—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+

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Abstract

一种小型化大靶面的高清变焦光学系统，从物侧到像侧方向依次包括：具有正光焦度的固定透镜群、具有负光焦度的前变焦透镜群、孔径光阑、具有正光焦度的中变焦透镜群、具有正光焦度的聚焦透镜群、具有正光焦度的后变焦透镜群以及成像面，前变焦透镜群整体沿着光轴从物体侧向像侧移动且中变焦透镜群沿着光轴从像侧向物体侧移动、后变焦透镜群沿光轴从物体侧向像侧移动，而实现从广角端向望远端的变倍，通过使所述的聚焦透镜群沿着光轴移动，校正变倍过程以及物距变化带来的虚焦，本发明在极小的体积下以达到较大的成像圆径，同时具备较高的变焦比率和4K高清解像力水平，兼容了红外共焦功能，在低照环境下以使用多种模式，具有良好的效果。

Description

小型化大靶面的高清变焦光学系统
技术领域
本发明涉及的是一种应用在安防监控领域的光学系统，具体是一种望远端焦距与全长比例达到1.75以上，成像圆径与全长比例达到0.07以上，具备极低照拍摄能力的高变倍比、4K高清变焦镜头。
背景技术
全天候监控镜头一般采用红外成像技术、扩大镜头光圈或增大靶面与像素点尺寸的技术手段来确保低照环境下的图像质量，但红外成像技术会损失景物的颜色信息，道路监控等画面色彩有要求的场景下无法满足使用需求；扩大镜头光圈则无法适用于变焦镜头，从广角端到望远端全倍率的光圈扩大会导致镜头性能损失、设计难度上升；增大靶面与像素点尺寸技术则对成像面尺寸和光学镜头成像圆径的要求非常严格。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷和不足，提出一种小型化大靶面的高清变焦光学系统，在极小的体积下以达到较大的成像圆径，同时具备较高的变焦比率和4K高清解像力水平，兼容了红外共焦功能，在低照环境下以使用多种模式，具有良好的效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明从物侧到像侧方向依次包括：具有正光焦度的固定透镜群、具有负光焦度的前变焦透镜群、孔径光阑、具有正光焦度的中变焦透镜群、具有正光焦度的聚焦透镜群、具有正光焦度的后变焦透镜群以及成像面，其中：前变焦透镜群整体沿着光轴从物体侧向像侧移动，同时中变焦透镜群沿着光轴从像侧向物体侧移动，后变焦透镜群沿光轴从物体侧向像侧移动，而实现从广角端向望远端的变倍，通过使所述的聚焦透镜群沿着光轴移动，校正变倍过程以及物距变化带来的虚焦。
所述的成像面前优选配置有用于滤除不必要波段的光线和杂散光的滤光片和保护玻璃。
所述的成像面上设有CCD和CMOS等固体摄像元件。
所述的固定透镜群包括：具有负光焦度的透镜和具有正光焦度的透镜组成的胶合透镜以及至少两枚具有正光焦度的透镜，其中：胶合透镜以保证望远端焦距的延伸和光线走势的稳定，具有正光焦度的透镜使用了异常色散玻璃，收敛了望远端的红外色差。
所述的前变焦透镜群包括：两枚具有负光焦度的透镜和一枚具有正光焦度的透镜，使得镜头从广角端到望远端的变焦。
所述的两枚具有负光焦度的透镜，优选为一枚前表面凸后表面凹的透镜和一枚前后表面均为凹的透镜。
所述的正光焦度的透镜之后，优选放置具有负光焦度的透镜，可以提升镜头的变焦倍率。
所述的前变焦透镜群中的具有正光焦度的透镜，优选使用高阿贝数材料制成，从而保证望远端的轴外色差不会外溢。
所述的前变焦透镜群中的透镜优选均采用非球面形状，从而改善镜头望远端的慧差。
所述的中变焦透镜群包括：至少两枚具有正光焦度的透镜以及具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜组成的胶合透镜。
所述的中变焦透镜群中具有正光焦度的透镜优选采用异常色散玻璃以收敛广角端的各类色差，进一步优选使用非球面镜以改善镜头广角端的慧差。
所述的聚焦透镜群包括：具有正光焦度的透镜与具有负光焦度的透镜。
所述的聚焦透镜群中具有正光焦度的透镜优选使用非球面以改善镜头广角端的慧差。
所述的后变焦透镜群包括：具有负光焦度的透镜以及至少一枚具有正光焦度的透镜，从而有效的提升镜头的有效成像圆径后进一步把光线汇聚成像。
所述的后变焦透镜群中具有负光焦度的透镜优选为前后表面均为凹的透镜。
所述的孔径光阑的口径随着镜头倍率相应地放大或缩小。
所述的高清变焦光学系统，其整体结构进一步满足：
Figure BDA0001730527730000021
Figure BDA0001730527730000022
其中：ft为镜头在望远端的焦距，TTL为镜头的光学全长，Y为镜头的成像圆径，FOVw为镜头在广角端的最大视场角，FOVt为镜头在望远端的最大视场角。
所述的固定透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
Figure BDA0001730527730000023
其中：
Figure BDA0001730527730000024
为透镜群的后表面有效径，Fnot为镜头在望远端的光圈口径，LS1R-IMG为固定透镜群最后一枚镜片的后表面到成像面的距离；
Figure BDA0001730527730000025
其中：Vds1m为胶合透镜中具有负光焦度的透镜的阿贝数，Vds1p为胶合透镜中具有正光焦度的透镜的阿贝数，Nds1m为胶合透镜中具有负光焦度的透镜的折射率，Nds1p为胶合透镜中具有正光焦度的透镜的折射率；
所述的前变焦透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
Figure BDA0001730527730000026
其中：ft为镜头在望远端的焦距，fw为镜头在广角端的焦距，Lt-w为前变焦透镜群从望远端到广角端变化过程中移动的距离；
Figure BDA0001730527730000027
其中：fs2l1为前变焦透镜群中第一枚透镜的焦距，fs2l2/3为前变焦透镜群中第二枚透镜与第三枚透镜的焦距之和，fs2l4为前变焦透镜群中第四枚透镜的焦距，若结构没有第四枚透镜则取值为0；
Figure BDA0001730527730000031
其中：Vds2m为前变焦透镜群内第二枚具有负光焦度的透镜的阿贝数，Vds2p为前变焦透镜群内具有正光焦度的透镜的阿贝数，Nds2m为前变焦透镜群内第二枚中具有负光焦度的透镜的折射率，Nds2p为前变焦透镜群内中具有正光焦度的透镜的折射率。
所述的中变焦透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
Figure BDA0001730527730000032
其中：
Figure BDA0001730527730000033
为中变焦透镜群的第一枚镜片的前表面有效径，Fnow为整体镜头在广角端的光圈口径，LS3F-STP为中变焦透镜群的第一枚镜片的前表面到孔径光阑STP的距离；
Figure BDA0001730527730000034
其中：Vds3l1为中变焦透镜群中第一枚透镜的折射率，fs3l1为中变焦透镜群中的第一枚透镜的焦距，Vds3l2为中变焦透镜群中第二枚透镜的折射率，fs3l2为中变焦透镜群中的第二枚透镜的焦距。
所述的聚焦透镜群，其整体结构进一步满足：
Figure BDA0001730527730000035
其中：为聚焦透镜群的第一枚镜片的前表面有效径，fS4为聚焦透镜群的整体焦距。
所述的后变焦透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
Figure BDA0001730527730000037
其中：Y为镜头的成像圆径，fS5为后变焦透镜群的整体焦距；
b)Nds5l1>1.90，其中：Nds5l1为后变焦透镜群中第一枚透镜的折射率；
Figure BDA0001730527730000038
其中：fs5p为后变焦透镜群中具有正光焦度的透镜的整体焦距，fs5m为后变焦透镜群中具有负光焦度的透镜的焦距。
技术效果
与现有技术相比，本发明光学系统以在极短的长度内，同时满足大变倍比与大成像圆径，其中望远端焦距与全长比例达到1.75以上，成像圆径与全长比例达到0.07以上；并且本发明也以在环境光照只有0.0001lux的条件下成像，且图像细节丰富，画面色彩鲜艳，锐利度高。
附图说明
图1为实施例1的变焦镜头的构成的沿光轴的剖面图以及从广角端至望远端变化过程中各群组的移动方向；
图2为实施例1的变焦镜头的广角端相对于d线的各像差图；
图3为实施例1的变焦镜头的望远端相对于d线的各像差图；
图4为实施例2的变焦镜头的构成的沿光轴的剖面图以及从广角端至望远端变化过程中各群组的移动方向；
图5为实施例2的变焦镜头的广角端相对于d线的各像差图；
图6为实施例2的变焦镜头的望远端相对于d线的各像差图；
图7为实施例3的变焦镜头的构成的沿光轴的剖面图以及从广角端至望远端变化过程中各群组的移动方向；
图8为实施例3的变焦镜头的广角端相对于d线的各像差图；
图9为实施例3的变焦镜头的望远端相对于d线的各像差图；
图中：固定透镜群G1、前变焦透镜群G2、孔径光阑STP、中变焦透镜群G3、聚焦透镜群G4、后变焦透镜群G5、成像面IMG、L1～L18为第一至第十八透镜、滤光片IRCF、保护玻璃CG。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例光学系统从物侧到像侧方向依次包括：具有正光焦度的固定透镜群G1、具有负光焦度的前变焦透镜群G2、孔径光阑STP、具有正光焦度的中变焦透镜群G3、具有正光焦度的聚焦透镜群G4、具有正光焦度的后变焦透镜群G5以及成像面IMG，其中：前变焦透镜群G2整体沿着光轴从物体侧向像侧移动，同时中变焦透镜群G3沿着光轴从像侧向物体侧移动，后变焦透镜群G5沿光轴从物体侧向像侧移动，而实现从广角端向望远端的变倍，通过使所述的聚焦透镜群G4沿着光轴移动，校正变倍过程以及物距变化带来的虚焦。
所述的成像面IMG前优选配置有用于滤除不必要波段的光线和杂散光的滤光片IRCF。
所述的成像面IMG上设有CCD和CMOS等的固体摄像元件。
所述的固定透镜群G1包括：前表面凸后表面凹的具有正光焦度的第一透镜L1、前表面凸后表面凹的具有负光焦度的第二透镜L2、前表面凸后表面凹的具有正光焦度的第三透镜L3、前表面凸后表面凹的具有正光焦度的第四透镜L4，其中：具有负光焦度的第二透镜L2与具有正光焦度的第三透镜L3相胶合。
所述的前变焦透镜群G2包括：前表面凸后表面凹的具有负光焦度的第五透镜L5、前后表面均凹的具有负光焦度的第六透镜L6、前后表面均凸的具有正光焦度的第七透镜L7和前后表面均凹的具有负光焦度的第八透镜L8，其中：具有负光焦度的第六透镜L6与具有正光焦度的第七透镜L7相胶合，具有负光焦度的第八透镜L8为双面非球面结构。
所述的中变焦透镜群G3包括：前后表面均凸的具有正光焦度的第九透镜L9、前表面凸后表面凹的具有正光焦度的第十透镜L10、前后表面均凸的具有正光焦度的第十一透镜L11和前后表面均凹的具有负光焦度的第十二透镜L12，其中：具有正光焦度的第十一透镜L11与具有负光焦度的第十二透镜L12相胶合。
所述的聚焦透镜群G4包括：前后表面均凸的具有正光焦度的第十三透镜L13和前表面凹后表面凸的具有负光焦度的第十四透镜L14，其中：具有正光焦度的第十三透镜L13为双面非球面结构。
所述的后变焦透镜群G5包括：前后表面均凹的具有负光焦度的第十五透镜L15、前表面凹后表面凸的具有正光焦度的第十六透镜L16和前表面凹后表面凸的具有正光焦度的第十七透镜L17，其中：具有正光焦度的第十六透镜为双面非球面结构。
所述的孔径光阑STP，随着镜头倍率变化，其口径会与之配合，进行相应的放大或缩小。
表1为实施例1的变焦镜头的基本光学参数。
镜头参数 W M T
f 16.50 100.00 275.00
Fno 1.58 3.84 5.24
Y 20.40 20.40 20.40
表2为实施例1的变焦镜头的结构数据。
Figure BDA0001730527730000051
Figure BDA0001730527730000061
表3为实施例1的变焦镜头的变焦数据。
表面序号 W M T
s7 0.91 32.83 37.10
s14 31.63 12.22 1.02
s22 9.08 5.16 27.63
s26 1.32 8.92 1.64
s32 27.50 11.36 3.10
表4为实施例1的变焦镜头的非球面系数。
Figure BDA0001730527730000071
实施例1中的高清变焦光学系统进一步满足以下结构特征：
Figure BDA0001730527730000072
Figure BDA0001730527730000073
Figure BDA0001730527730000074
Nds5l1＝2.00；
Figure BDA0001730527730000075
实施例2
如图4所示，本实施例高清变焦光学系统与实施例1相比的区别在于，本实施例中：
前变焦透镜群G2包括：两枚具有负光焦度的透镜，即第五透镜G5和第六透镜G6以及一枚具有负光焦度的透镜，即第七透镜L7，该第七透镜L7为双面非球面结构。
中变焦透镜群G3包括：两枚具有正光焦度的透镜，即第八透镜L8和第九透镜L9、一枚具有具有负光焦度的透镜，即第十透镜L10、以及具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜组成的胶合透镜，即第十一透镜L11和第十二透镜L12，其中：具有正光焦度的第九透镜L9和第十具有负光焦度的透镜L10相胶合，具有正光焦度的第十一透镜L11与具有负光焦度的第十二透镜L12相胶合。
所述的第八透镜L8为前后表面均凸的透镜，所述的第九透镜L9为前后表面均凸的透镜，所述的第十透镜L10为前后表面均凹的透镜，所述的第十一透镜L11为前表面凸后表面凹的透镜，所述的第十二透镜L12为前表面凸后表面凹的透镜。
后变焦透镜群G5中的第十六透镜L16为前后表面均凸的透镜。
表5为实施例2的变焦镜头的基本光学参数。
镜头参数 W M T
f 17.00 125.00 300.00
Fno 1.76 3.97 5.04
Y 20.40 20.40 20.40
表6为实施例2的变焦镜头的结构数据。
Figure BDA0001730527730000076
Figure BDA0001730527730000081
Figure BDA0001730527730000091
表7为实施例2的变焦镜头的变焦数据。
表面序号 W M T
s7 0.70 35.30 42.90
s13 39.07 10.94 1.31
s22 4.25 5.91 24.59
s26 1.41 14.29 2.19
s30 28.64 7.64 3.10
表8为实施例2的变焦镜头的非球面系数。
表面序号 K A4 A6 A8 A10
s12 2.19E-01 -2.59E-05 3.72E-08 5.09E-09 -1.07E-10
s13 -9.90E+01 -2.73E-05 1.24E-08 5.91E-09 -1.17E-10
s23 1.21E+00 -2.38E-05 1.03E-07 -3.87E-09 5.65E-11
s24 -4.90E-01 8.07E-06 3.96E-08 -9.94E-10 2.56E-12
s29 9.90E+01 -1.79E-05 3.85E-08 -1.99E-10 -1.08E-12
s30 3.20E-01 -7.49E-06 -3.71E-09 -1.62E-10 -6.45E-13
实施例2中的高清变焦光学系统进一步满足以下结构特征：
Figure BDA0001730527730000092
Figure BDA0001730527730000093
Figure BDA0001730527730000094
Nds5l1＝2.00；
Figure BDA0001730527730000095
实施例3
如图7所示，本实施例高清变焦光学系统与实施例1相比的区别在于，本实施例中：
固定透镜群G1中的第一透镜L1为前表面凸后表面凹的具有负光焦度的透镜，第二透镜L2为前后表面均凸的具有正光焦度的透镜，且第一透镜L1与第二透镜L2相胶合。
中变焦透镜群G3包括：具有正光焦度的透镜，即第九透镜L9、具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜组成的胶合透镜，即第十十透镜L10和第十一透镜L11、具有正光焦度的透镜，即第十二透镜L12和具有负光焦度的透镜，即第十三透镜L13。
所述的第九透镜L9为前后表面均凸的具有正光焦度的透镜，所述的第十透镜L10为前后表面均凸的具有正光焦度的透镜，所述的第十一透镜L11为前表面凹后表面凸的具有正光焦度的透镜，所述的第十二透镜为前后表面均凸的具有正光焦度的透镜，所述的第十三透镜L13为前后表面均凹的具有负光焦度的透镜。
聚焦透镜群G4包括：具有负光焦度的透镜和具有正光焦度的透镜组成的胶合透镜，即第十四透镜L14和第十五透镜L15。
所述的第十四透镜L14为前表面凸后表面凹的非球面透镜。
所述的第十五透镜L15为前后表面均凸的非球面透镜。
后变焦透镜群G5包括：具有负光焦度的透镜，即第十六透镜L16、具有正光焦度的透镜，即第十七透镜L17和具有正光焦度的透镜，即第十八透镜L18。
所述的第十六透镜L16为前后表面均凹的双面非球面透镜。
所述的第十七透镜L17为前后表面均凸的透镜。
所述的第十八透镜L18为前表面凹后表面凸的透镜。
表9为实施例3的变焦镜头的基本光学参数。
镜头参数 W M T
f 15.00 110.00 300.00
Fno 1.79 4.04 5.90
Y 20.40 20.40 20.40
表10为实施例3的变焦镜头的结构数据。
Figure BDA0001730527730000101
表11为实施例3的变焦镜头的变焦数据。
Figure BDA0001730527730000112
Figure BDA0001730527730000121
表12为实施例3的变焦镜头的非球面系数。
表面序号 K A4 A6 A8 A10
s13 3.79E+01 -1.77E+01 1.57E+00 9.74E+01 2.28E-02
s14 -2.79E-05 -2.01E-05 -1.94E-05 -1.79E-05 -7.90E-06
s27 3.32E-09 -1.57E-08 1.02E-07 4.36E-08 1.49E-09
s30 6.40E-09 6.37E-09 -3.78E-09 -8.06E-11 4.85E-11
s31 -1.12E-10 -1.14E-10 5.97E-11 -6.99E-13 -7.91E-13
实施例3中的高清变焦光学系统进一步满足以下结构特征：
Figure BDA0001730527730000122
Figure BDA0001730527730000124
Nds5l1＝1.90；
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (12)

1.一种小型化大靶面的高清变焦光学系统，其特征在于，从物侧到像侧方向依次包括：具有正光焦度的固定透镜群、具有负光焦度的前变焦透镜群、孔径光阑、具有正光焦度的中变焦透镜群、具有正光焦度的聚焦透镜群、具有正光焦度的后变焦透镜群以及成像面，其中：前变焦透镜群整体沿着光轴从物体侧向像侧移动，同时中变焦透镜群沿着光轴从像侧向物体侧移动，后变焦透镜群沿光轴从物体侧向像侧移动，而实现从广角端向望远端的变倍，通过使所述的聚焦透镜群沿着光轴移动，校正变倍过程以及物距变化带来的虚焦。
2.根据权利要求1所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的固定透镜群包括：具有负光焦度的透镜和具有正光焦度的透镜组成的胶合透镜以及至少两枚具有正光焦度的透镜，其中：胶合透镜以保证望远端焦距的延伸和光线走势的稳定，具有正光焦度的透镜使用了异常色散玻璃，收敛了望远端的红外色差。
3.根据权利要求1所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的前变焦透镜群包括：两枚具有负光焦度的透镜和一枚具有正光焦度的透镜，该两枚具有负光焦度的透镜为一枚前表面凸后表面凹的透镜和一枚前后表面均为凹的透镜。
4.根据权利要求3所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的前变焦透镜群中的正光焦度的透镜后进一步设有具有负光焦度的透镜以提升镜头的变焦倍率；所述的前变焦透镜群中的透镜均采用非球面形状，从而改善镜头望远端的慧差。
5.根据权利要求1所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的中变焦透镜群包括：至少两枚具有正光焦度的透镜以及具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜组成的胶合透镜；所述的具有正光焦度的透镜采用异常色散玻璃以收敛广角端的各类色差，进一步使用非球面镜以改善镜头广角端的慧差。
6.根据权利要求1所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的聚焦透镜群包括：具有正光焦度的透镜与具有负光焦度的透镜，该具有正光焦度的透镜使用非球面以改善镜头广角端的慧差；所述的后变焦透镜群包括：具有负光焦度的透镜以及至少一枚具有正光焦度的透镜，从而有效的提升镜头的有效成像圆径后进一步把光线汇聚成像，其中：具有负光焦度的透镜为前后表面均为凹的透镜。
7.根据权利要求1所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的高清变焦光学系统，其整体结构进一步满足：
Figure FDA0001730527720000021
其中：ft为镜头在望远端的焦距，TTL为镜头的光学全长，Y为镜头的成像圆径，FOVw为镜头在广角端的最大视场角，FOVt为镜头在望远端的最大视场角。
8.根据权利要求1或2所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的固定透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
a)
Figure FDA0001730527720000022
其中：
Figure FDA0001730527720000023
为透镜群的后表面有效径，Fnot为镜头在望远端的光圈口径，LS1R-IMG为固定透镜群最后一枚镜片的后表面到成像面的距离；
b)
Figure FDA0001730527720000024
其中：Vds1m为胶合透镜中具有负光焦度的透镜的阿贝数，Vds1p为胶合透镜中具有正光焦度的透镜的阿贝数，Nds1m为胶合透镜中具有负光焦度的透镜的折射率，Nds1p为胶合透镜中具有正光焦度的透镜的折射率。
9.根据权利要求1或3或4所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的前变焦透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
a)
Figure FDA0001730527720000025
其中：ft为镜头在望远端的焦距，fw为镜头在广角端的焦距，Lt-w为前变焦透镜群从望远端到广角端变化过程中移动的距离；
b)
Figure FDA0001730527720000026
其中：fs2l1为前变焦透镜群中第一枚透镜的焦距，fs2l2/3为前变焦透镜群中第二枚透镜与第三枚透镜的焦距之和，fs2l4为前变焦透镜群中第四枚透镜的焦距，若结构没有第四枚透镜则取值为0；
c)
Figure FDA0001730527720000027
其中：Vds2m为前变焦透镜群内第二枚具有负光焦度的透镜的阿贝数，Vds2p为前变焦透镜群内具有正光焦度的透镜的阿贝数，Nds2m为前变焦透镜群内第二枚中具有负光焦度的透镜的折射率，Nds2p为前变焦透镜群内中具有正光焦度的透镜的折射率。
10.根据权利要求1或7所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的中变焦透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
a)其中：
Figure FDA0001730527720000029
为中变焦透镜群的第一枚镜片的前表面有效径，Fnow为整体镜头在广角端的光圈口径，LS3F-STP为中变焦透镜群的第一枚镜片的前表面到孔径光阑STP的距离；
b)
Figure FDA0001730527720000031
其中：Vds3l1为中变焦透镜群中第一枚透镜的折射率，fs3l1为中变焦透镜群中的第一枚透镜的焦距，Vds3l2为中变焦透镜群中第二枚透镜的折射率，fs3l2为中变焦透镜群中的第二枚透镜的焦距。
11.根据权利要求1或9所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的聚焦透镜群，其整体结构进一步满足：
Figure FDA0001730527720000032
其中：为聚焦透镜群的第一枚镜片的前表面有效径，fS4为聚焦透镜群的整体焦距。
12.根据权利要求1或10所述的高清变焦光学系统，其特征是，所述的后变焦透镜群，其整体结构进一步同时满足以下条件：
a)
Figure FDA0001730527720000034
其中：Y为镜头的成像圆径，fS5为后变焦透镜群的整体焦距；
b)Nds5l1>1.90，其中：Nds5l1为后变焦透镜群中第一枚透镜的折射率；
c)
Figure FDA0001730527720000035
其中：fs5p为后变焦透镜群中具有正光焦度的透镜的整体焦距，fs5m为后变焦透镜群中具有负光焦度的透镜的焦距。
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CN116149034A (zh) * 2022-12-31 2023-05-23 福建福光股份有限公司 一种连续变焦摄像镜头

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