CN114355592B - 一种全彩广角小型化变焦光学系统 - Google Patents
一种全彩广角小型化变焦光学系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114355592B CN114355592B CN202111628828.8A CN202111628828A CN114355592B CN 114355592 B CN114355592 B CN 114355592B CN 202111628828 A CN202111628828 A CN 202111628828A CN 114355592 B CN114355592 B CN 114355592B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- group
- meniscus
- positive lens
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种全彩广角小型化变焦光学系统，包括沿着光线入射方向自左往右依次设置的光焦度为负的补偿组A、光焦度为正或负的固定组B、光焦度为正的变倍组C；所述补偿组A包括依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3；所述固定组B包括弯月透镜B1；所述变倍组C包括依次设置的正透镜C1、双凸正透镜C2、透镜C3与透镜C4密接的胶合组、弯月负透镜C5、双凸正透镜C6。本发明采用玻塑结构设计，相较于全玻系统具有更轻的系统质量，更低的制造成本，相对于全塑系统具有更强的光学性能稳定性。采用F1.0超大光圈设计，实现日夜全彩；广角端视场角大于90°；光学总长小于51mm。
Description
技术领域
本发明涉及一种全彩广角小型化变焦光学系统，属于光电技术领域。
背景技术
视频监控是安防系统最重要的防范手段，其重要性不言而喻。随着人们对安防监控的需求，全天候监控已经应运而生。普通光圈镜头的摄像机在黑夜环境下无法清晰成像，虽然在红外补光灯的照射下可以在低照度下获得清晰的图像，但只能形成黑白的图像，丢失了重要的色彩信息。
现有的全彩变焦光学系统难以在大光圈的同时兼顾广角、小型化、低成本等优点。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种全彩广角小型化变焦光学系统。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种全彩广角小型化变焦光学系统，包括沿着光线入射方向自左往右依次设置的光焦度为负的补偿组A、光焦度为正或负的固定组B、光焦度为正的变倍组C；所述补偿组A包括依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3；所述固定组B包括弯月透镜B1；所述变倍组C包括依次设置的正透镜C1、双凸正透镜C2、透镜C3与透镜C4密接的胶合组、弯月负透镜C5、双凸正透镜C6。
优选的，假设所述弯月负透镜A1焦距为f1，补偿组A的焦距为fa，变倍组C的焦距为fc，那么焦距满足以下关系：0<fa/f1<1；-1<fc/f1<0。
优选的，所述补偿组A中至少包含两片塑胶非球面透镜。
优选的，所述固定组B中，弯月透镜B1为塑胶非球面透镜。
优选的，所述变倍组C中，正透镜C1为玻璃非球面透镜，弯月负透镜C5以及双凸正透镜C6为塑胶非球面透镜。
优选的，光学系统采用F1.0超大光圈设计，光学系统广角端视场角大于90°，光学系统光学总长小于51mm。
优选的，补偿组A中，弯月负透镜A1为玻璃球面，双凹负透镜A2与双凸正透镜A3为塑胶非球面；固定组B中，弯月透镜B1是光焦度为负的塑胶非球面；变倍组C中，正透镜C1为双凸正透镜，透镜C3与透镜C4密接的胶合组为双凸正透镜C3与双凹负透镜C4密接的胶合组；其中，正透镜C1为玻璃非球面，双凸正透镜C2、透镜C3、透镜C4为玻璃球面，弯月负透镜C5、双凸正透镜C6为塑胶非球面。
优选的，补偿组A中，弯月负透镜A1为玻璃球面，双凹负透镜A2与双凸正透镜A3为塑胶非球面；固定组B中，弯月透镜B1是光焦度为正的塑胶非球面；变倍组C中，正透镜C1为弯月正透镜，透镜C3与透镜C4密接的胶合组为弯月负透镜C3与弯月正透镜C4密接的胶合组；其中，正透镜C1为玻璃非球面，双凸正透镜C2、透镜C3、透镜C4为玻璃球面，弯月负透镜C5、双凸正透镜C6为塑胶非球面。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明采用玻塑结构设计，相较于全玻系统具有更轻的系统质量，更低的制造成本，相对于全塑系统具有更强的光学性能稳定性。采用F1.0超大光圈设计，实现日夜全彩；广角端视场角大于90°；光学总长小于51mm。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例一广角端光学结构示意图。
图2为本发明实施例一广角端的工作波段轴向色差图。
图3为本发明实施例一广角端的工作波段垂轴色差图。
图4为本发明实施例一广角端的工作波段场曲畸变图。
图5为本发明实施例一望远端的工作波段轴向色差图。
图6为本发明实施例一望远端的工作波段垂轴色差图。
图7为本发明实施例一望远端的工作波段场曲畸变图。
图8为本发明实施例二广角端光学结构示意图。
图9为本发明实施例二广角端的工作波段轴向色差图。
图10为本发明实施例二广角端的工作波段垂轴色差图。
图11为本发明实施例二广角端的工作波段场曲畸变图。
图12为本发明实施例二望远端的工作波段轴向色差图。
图13为本发明实施例二望远端的工作波段垂轴色差图。
图14为本发明实施例二望远端的工作波段场曲畸变图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1~14所示，本实施例提供了一种全彩广角小型化变焦光学系统，包括沿着光线入射方向自左往右依次设置的光焦度为负的补偿组A、光焦度为正或负的固定组B、光焦度为正的变倍组C；所述补偿组A包括依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3；所述固定组B包括弯月透镜B1；所述变倍组C包括依次设置的正透镜C1、双凸正透镜C2、透镜C3与透镜C4密接的胶合组、弯月负透镜C5、双凸正透镜C6。
在本发明实施例中，假设所述弯月负透镜A1焦距为f1，补偿组A的焦距为fa，变倍组C的焦距为fc，那么焦距满足以下关系：0<fa/f1<1；-1<fc/f1<0。
在本发明实施例中，所述补偿组A中至少包含两片塑胶非球面透镜。
在本发明实施例中，所述固定组B中，弯月透镜B1为塑胶非球面透镜。
在本发明实施例中，所述变倍组C中，正透镜C1为玻璃非球面透镜，弯月负透镜C5以及双凸正透镜C6为塑胶非球面透镜。
在本发明实施例中，光学系统采用F1.0超大光圈设计，实现日夜全彩，光学系统广角端视场角大于90°，光学系统光学总长小于51mm。
在本发明实施例1中，补偿组A中，弯月负透镜A1为玻璃球面，双凹负透镜A2与双凸正透镜A3为塑胶非球面；固定组B中，弯月透镜B1是光焦度为负的塑胶非球面；变倍组C中，正透镜C1为双凸正透镜，透镜C3与透镜C4密接的胶合组为双凸正透镜C3与双凹负透镜C4密接的胶合组；其中，正透镜C1为玻璃非球面，双凸正透镜C2、透镜C3、透镜C4为玻璃球面，弯月负透镜C5、双凸正透镜C6为塑胶非球面。
在本发明实施例1中，光学系统实现的技术指标如下：
（1）F值=1.0。
（2）广角端视场角=92°。
（3）光学总长50.5mm。
为实现上述设计参数，本实施例1光学系统所采用的具体设计见下表：
本实施例1的光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下表：
非球面面型方程表达式为：
其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；、、、、、、、均为高次项系数。
在本发明实施例2中，补偿组A中，弯月负透镜A1为玻璃球面，双凹负透镜A2与双凸正透镜A3为塑胶非球面；固定组B中，弯月透镜B1是光焦度为正的塑胶非球面；变倍组C中，正透镜C1为弯月正透镜，透镜C3与透镜C4密接的胶合组为弯月负透镜C3与弯月正透镜C4密接的胶合组；其中，正透镜C1为玻璃非球面，双凸正透镜C2、透镜C3、透镜C4为玻璃球面，弯月负透镜C5、双凸正透镜C6为塑胶非球面。
在本发明实施例2中，光学系统实现的技术指标如下：
（1）F值=1.0。
（2）广角端视场角=91.5°。
（3）光学总长50.5mm。
为实现上述设计参数，本实施例2光学系统所采用的具体设计见下表：
本实施例2的光学系统的各非球面透镜的非球面系数如下表：
非球面面型方程表达式为：
其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；、、、、、、、均为高次项系数。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种全彩广角小型化变焦光学系统，其特征在于：光学系统由沿着光线入射方向自左往右依次设置的光焦度为负的补偿组A、光焦度为正或负的固定组B、光焦度为正的变倍组C组成；所述补偿组A由依次设置的弯月负透镜A1、双凹负透镜A2、双凸正透镜A3组成；所述固定组B由弯月透镜B1组成；所述变倍组C由依次设置的正透镜C1、双凸正透镜C2、透镜C3与透镜C4密接的胶合组、弯月负透镜C5、双凸正透镜C6组成；假设所述弯月负透镜A1焦距为f1，补偿组A的焦距为fa，变倍组C的焦距为fc，那么焦距满足以下关系：0<fa/f1<1；-1<fc/f1<0。
2.根据权利要求1所述的全彩广角小型化变焦光学系统，其特征在于：所述补偿组A中至少包含两片塑胶非球面透镜。
3.根据权利要求1所述的全彩广角小型化变焦光学系统，其特征在于：所述固定组B中，弯月透镜B1为塑胶非球面透镜。
4.根据权利要求1所述的全彩广角小型化变焦光学系统，其特征在于：所述变倍组C中，正透镜C1为玻璃非球面透镜，弯月负透镜C5以及双凸正透镜C6为塑胶非球面透镜。
5.根据权利要求1所述的全彩广角小型化变焦光学系统，其特征在于：光学系统采用F1.0超大光圈设计，光学系统广角端视场角大于90°，光学系统光学总长小于51mm。
6.根据权利要求1所述的全彩广角小型化变焦光学系统，其特征在于：补偿组A中，弯月负透镜A1为玻璃球面，双凹负透镜A2与双凸正透镜A3为塑胶非球面；固定组B中，弯月透镜B1是光焦度为负的塑胶非球面；变倍组C中，正透镜C1为双凸正透镜，透镜C3与透镜C4密接的胶合组为双凸正透镜C3与双凹负透镜C4密接的胶合组；其中，正透镜C1为玻璃非球面，双凸正透镜C2、透镜C3、透镜C4为玻璃球面，弯月负透镜C5、双凸正透镜C6为塑胶非球面。
7.根据权利要求1所述的全彩广角小型化变焦光学系统，其特征在于：补偿组A中，弯月负透镜A1为玻璃球面，双凹负透镜A2与双凸正透镜A3为塑胶非球面；固定组B中，弯月透镜B1是光焦度为正的塑胶非球面；变倍组C中，正透镜C1为弯月正透镜，透镜C3与透镜C4密接的胶合组为弯月负透镜C3与弯月正透镜C4密接的胶合组；其中，正透镜C1为玻璃非球面，双凸正透镜C2、透镜C3、透镜C4为玻璃球面，弯月负透镜C5、双凸正透镜C6为塑胶非球面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111628828.8A CN114355592B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种全彩广角小型化变焦光学系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111628828.8A CN114355592B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种全彩广角小型化变焦光学系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114355592A CN114355592A (zh) | 2022-04-15 |
| CN114355592B true CN114355592B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=81103898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111628828.8A Active CN114355592B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种全彩广角小型化变焦光学系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114355592B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115166946B (zh) * | 2022-05-13 | 2023-08-11 | 福建福光股份有限公司 | 一种广角低畸变大光圈变焦光学系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI274895B (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Asia Optical Co Inc | A convertible lens |
| JP2007271695A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Fujinon Corp | 投影用ズームレンズおよび投写型表示装置 |
| JP5816845B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2015-11-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム |
| CN207516631U (zh) * | 2017-11-01 | 2018-06-19 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 小型超大孔径星光级超广角变焦镜头 |
| CN111562662A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-21 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种变焦镜头 |
| CN214041848U (zh) * | 2020-11-30 | 2021-08-24 | 中山联合光电科技股份有限公司 | 一种变焦镜头 |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111628828.8A patent/CN114355592B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114355592A (zh) | 2022-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108333730B (zh) | 一种高清超广角日夜共焦镜头 | |
| CN109425975B (zh) | 变焦镜头系统 | |
| CN110568590A (zh) | 一种星光级光学镜头及其成像方法 | |
| CN114355592B (zh) | 一种全彩广角小型化变焦光学系统 | |
| CN114355597B (zh) | 一种全彩4k超高清变焦光学系统 | |
| CN210742599U (zh) | 一种星光级光学镜头 | |
| CN113219633A (zh) | 一种日夜两用广角定焦监控镜头 | |
| CN116880040A (zh) | 一种红外共焦光学镜头及成像设备 | |
| CN217767016U (zh) | 变焦镜头 | |
| CN110488472B (zh) | 变焦距光学系统 | |
| CN114002819B (zh) | 一种大孔径高清昼夜两用定焦光学镜头 | |
| CN216133244U (zh) | 一种高变倍比长波红外连续变焦镜头 | |
| CN114047599B (zh) | 大孔径高清光学镜头 | |
| CN205193336U (zh) | 一种大通光高清定焦非球面镜头 | |
| CN211236416U (zh) | 一种疲劳监控镜头 | |
| CN111025601B (zh) | 一种广角大光圈无热化日夜两用镜头及其使用方法 | |
| CN111123471B (zh) | 光学镜头 | |
| CN207704119U (zh) | 一种车载流媒体摄像头的镜头 | |
| CN208297818U (zh) | 一种高分辨率、小体积、大像面的光学系统 | |
| CN215813516U (zh) | 一种黑光级高清光学成像系统 | |
| CN114355560B (zh) | 一种高清光学镜头 | |
| CN110441891B (zh) | 一种紧凑型超广角鱼眼镜头光学系统 | |
| CN110579867B (zh) | 变焦安防镜头 | |
| WO2022130909A1 (ja) | 赤外線撮像レンズ及び赤外線カメラ | |
| CN117518431A (zh) | 一种大光圈日夜共焦安防变焦镜头及其成像方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |