CN201247341Y - 一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统 - Google Patents
一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201247341Y CN201247341Y CNU200820048256XU CN200820048256U CN201247341Y CN 201247341 Y CN201247341 Y CN 201247341Y CN U200820048256X U CNU200820048256X U CN U200820048256XU CN 200820048256 U CN200820048256 U CN 200820048256U CN 201247341 Y CN201247341 Y CN 201247341Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens group
- optical system
- lens
- group
- ultra
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，可以用于CMOS感光片或ccd芯片等感光器件，包括依次设有第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群和第五透镜群，光阑设在第三透镜群。其中相邻透镜群之间的间隔是可变的；第一透镜群整体焦距为正；第二透镜群的整体焦距为负，且第二透镜群的第一透镜焦距也为负，第三透镜群的整体焦距为正，第四个透镜群又称为补偿群，整体焦距为负，第五透镜群为调焦群，直接调节后焦；整体焦距为正；本实用新型具有镜头倍率超高、体积小、变倍及调焦快速、锐利度高、颜色分明、色彩还原性好、没有变焦盲点、近距离成像清晰等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学系统，尤其涉及一种应用于监控、照相系统的超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统。
背景技术
目前照相、安防用的中型或大型变焦镜头普遍存在这样的缺点：镜头倍率较小；外形尺寸较大；变倍时间长。现在只有少数镜头，在牺牲其它方面的情况下改善某个方面，比如为了实现倍率高，就要把体积做得很大，变倍时间很长。现在还没有克服以上全部缺点的镜头。所以现在市场上流行的照相、安防用的中型或大型变焦镜头，在成本高昂的同时，体积较大，且变倍时间很长。这在使用上有很大的局限性，不能满足消费者的倍率高、方便携带、便于隐蔽、体积小、变倍快速等需要。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种成本低、超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，用于CMOS感光片或ccd芯片等感光器件，其特征在于包括依次设有第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群和第五透镜群，在第三透镜群前设有光阑；其中第一透镜群和第二透镜群之间的间隔是可变的，第二透镜群和第三透镜群之间的间隔是可变的，第三透镜群和第四透镜群之间的间隔是可变的，第四透镜群和第五透镜群之间的间隔是可变的，第五透镜群和感光芯片之间的间隔是可变的，通过改变这五个可变的空气间隔，可达到使镜头的焦距改变的目的。
如上所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，所述的第一透镜群、第三透镜群在变焦过程中相对于感光器件的位置是固定的，第二透镜群、第四透镜群和第五透镜群在变倍过程中相对于感光器件的位置是变动的。
如上所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，所述第一透镜群整体焦距为正，第二透镜群的整体焦距为负，且第二透镜群的第一透镜焦距也为负，整组在移动过程中使整个系统的焦距改变，达到变倍的目的；第三透镜群的整体焦距为正；第四个透镜群的整体焦距为负，在变倍过程中，通过移动此透镜群，为第二透镜群的移动进行补偿；第五透镜群为调焦群。
如上所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，所述的第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群、第五透镜群的系统元件特性满足以下表达式：f1>-f2。其中，f1为第一透镜群的组合焦距，f2为第二透镜群的组合焦距。
如上所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，在光学系统和芯片之间还可设LPF滤光片。
本实用新型的有益效果是：1本实用新型的变焦镜头可实现从低倍到高倍及超高变倍的各种规格，尤其适用于超高变倍系统；2、本实用新型的镜头体积小；3、本实用新型的镜头变倍及调焦速度快；4、本实用新型的变焦镜头锐利度高、颜色分明，色彩还原性好；5、本实用新型的变焦镜头没有变焦盲点，在整个变焦过程中全部能成清晰像；6、本实用新型的变焦镜头近距离成像清晰，在10mm近距时还能成清晰像；7、本设计实现了36倍光学变焦(ZOOM)，且采用AF(自动对焦)技术，这样实现了一个光学系统可以对不同距离的物体拍摄清晰的照片。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的剖视示意图；
图2是第一透镜群的示意图；
图3是第二透镜群的示意图；
图4是第三透镜群的示意图；
图5是第四透镜群的示意图；
图6是第五透镜群的示意图；
具体实施方式
参照图1至图6，一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，可以用于相对便宜的高像素CMOS感光片或ccd芯片等感光器件，包括依次设有第一透镜群1、第二透镜群2、第三透镜群3、第四透镜群4和第五透镜群5，光阑6设在第三透镜群3前。其中第一透镜群1和第二透镜群2之间的间隔是可变的，第二透镜群2和第三透镜群3之间的间隔是可变的，第三透镜群3和第四透镜群4之间的间隔是可变的，第四透镜群4和第五透镜群5之间的间隔是可变的，第五透镜群5和芯片之间的间隔是可变的，通过改变这五个可变的空气间隔，可达到使镜头的焦距改变的目的。
本实用新型的光学系统的倍率高低主要通过以下四种方法实现：1、调节f1、f2、f3、f4、f5之间的比值、调整f1的数值大小；2、使用非球面；3、增减各透镜群透镜数目；4、增减透镜群的数目；5缩放镜头体积。通过以上五种措施可设计出从小倍率到大倍率到超大倍率各种不同倍率、不同规格的变焦镜头。上述f1、f2、f3、f4、f5分别为第一透镜群1、第二透镜群2、第三透镜群3、第四透镜群4和第五透镜群5的组合焦距。
如上所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，体积小主要通过以下三种方法实现：1光阑设在第三群、整个系统中间(光线进入的方向为前，感光芯片的位置为后)部分，这样既非常利于缩小第一透镜群的口径，又很利于控制第四透镜群、第五透镜群的口径；2、变倍时多个移动群同时移动，所以，移动较少的距离就能改变较大倍率，减小了光学系统的总长。3第三透镜群在变倍过程中相对于CMOS感光片或ccd芯片等感光器件(像面)是固定的，所以光阑位置也是固定不动的，只需调节孔径大小，这样极大的简化了机械设计，同时提高了精度和可靠性；本实用新型设计中非常合理的考虑到了光阑(快门的开孔)位置所产生的像差，从而既合理分配了像差又使该快门设计能实现量产化。
如上所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，其变倍快速主要是通过以下两种途径实现的：1、第四个透镜群整体焦距为正，把经过前面四个群的光线汇聚到像面。其既是补偿群，又是调焦群。在变倍过程中，变倍群移动的同时，此群同时移动，当变倍群移动到预定位置时，此群也移动到预先设定好的、使像面基本清晰(也可能已到最清晰)的位置，然后通过自动对焦微调，使像面最清晰。相当于节省了调焦步骤，达到了缩短时间的目的。2、两个移动群的通光口径都较小，在变倍和调焦过程中移动距离都较短，这样变倍时就会花费较少的时间。
如上所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，设计时采用宽光谱，且设计的理论解像力适当高于理论需要值，保证了图像锐利度和色彩还原性。
第四透镜群直接调节后焦，所以可直接调到最佳像面位置，而且采用步进精度高的马达，这就彻底解决了传统镜头近距离成像不清和调焦盲点的问题；这样同时也就提高了产品精度和产品可靠性。
为实现最佳的像面效果，光学系统的后部还可加LPF，以过滤掉干涉条纹。
下面举一36倍变焦的实际设计案例
序号 类型 半径 (厚度) 光学材料 直径
1 标准 61.51 1.5 ZF7 φ30
2 标准 28.56 5.45 Lak3 φ30
3 标准 -40.32 6.25 Air φ28
4 标准 50.56 3.5 Lak3 φ25
5 标准 152.348 1.05 Air φ25
6 标准 78.56 1.5 LaF4 φ16
7 标准 12.48 4.05 Air φ16
8 标准 26.36 1.0 LaF2 φ12
9 标准 6.06 2.05 Air φ12
10 标准 100.536 0.65 K9 φ12
11 标准 10.356 1.9 zf7 φ10
12 标准 20.32 23.52 Air φ10
光栏 标准 无穷大 1.05 Air φ12
13 标准 35.31 2.5 Laf7 φ12
14 标准 -52.693 1.0 Air φ12
15 标准 23.45 2.56 K9 φ12
16 标准 23.45 0.52 Air φ12
17 标准 15.38 1.15 zf7 φ11
18 标准 75.60 1.5 Air φ11
19 标准 -23.45 0.86 ZK9 φ10
20 标准 205.32 0.8 Air φ10
21 标准 805.48 0.75 zf7 φ10
22 标准 15.45 1.5 Air φ10
23 标准 42.56 3.5 zK7 φ12
24 标准 -10.98 1.5 zf7 φ12
25 标准 -43.65 0.1 Air φ12
26 标准 13.65 2.5 Lak4 φ12φ
27 标准 -53.86 2.5 Air φ12φ
像面无穷大
群组调焦移动范围：
1，2群组间隔1mm～20.5mm
2，3群组间隔1mm～20.5mm
3，4群组间隔1.3mm～8.3mm
4，5群组间隔1.5mm～13.6mm
5群组和像面间隔8.1mm～18.4mm。
Claims (3)
1.一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，用于CMOS感光片或ccd芯片等感光器件，其特征在于包括依次设有第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群和第五透镜群，在第三透镜群前设有光阑；其中第一透镜群和第二透镜群之间的间隔是可变的，第二透镜群和第三透镜群之间的间隔是可变的，第三透镜群和第四透镜群之间的间隔是可变的，第四透镜群和第五透镜群之间的间隔是可变的，第五透镜群和感光芯片之间的间隔是可变的。
2.根据权利要求1所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，其特征在于所述的第一透镜群、第三透镜群相对于感光器件的位置是固定的，第二透镜群、第四透镜群和第五透镜群相对于感光器件的位置是变动的。
3.根据权利要求1所述的一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统，其特征在于所述第一透镜群整体焦距为正，第二透镜群的整体焦距为负，且第二透镜群的第一透镜焦距也为负；第三透镜群的整体焦距为正；第四个透镜群的整体焦距为负；第五透镜群为调焦群，整体焦距为正。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU200820048256XU CN201247341Y (zh) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | 一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU200820048256XU CN201247341Y (zh) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | 一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201247341Y true CN201247341Y (zh) | 2009-05-27 |
Family
ID=40731161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU200820048256XU Expired - Lifetime CN201247341Y (zh) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | 一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201247341Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104965297A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-07 | 福建省光学技术研究所 | 后组调距的视频摄像高清变焦镜头及该镜头的后组调距方法 |
| TWI705266B (zh) * | 2016-06-08 | 2020-09-21 | 揚明光學股份有限公司 | 光學系統及其光學鏡頭 |
-
2008
- 2008-05-27 CN CNU200820048256XU patent/CN201247341Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104965297A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-07 | 福建省光学技术研究所 | 后组调距的视频摄像高清变焦镜头及该镜头的后组调距方法 |
| CN104965297B (zh) * | 2015-06-25 | 2017-05-24 | 福建省光学技术研究所 | 后组调距的视频摄像高清变焦镜头及该镜头的后组调距方法 |
| TWI705266B (zh) * | 2016-06-08 | 2020-09-21 | 揚明光學股份有限公司 | 光學系統及其光學鏡頭 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100504452C (zh) | 光学设备和光束分离器 | |
| WO2017031948A1 (zh) | 成像装置和成像方法 | |
| CN109884772A (zh) | 纤薄双孔径变焦数字摄影机 | |
| CN110471161A (zh) | 摄影用光学镜组、取像装置及电子装置 | |
| CN101446679A (zh) | 固体摄像元件 | |
| TWI506331B (zh) | 高速變焦透鏡 | |
| TW200846695A (en) | Zooming projection lens | |
| TWM511632U (zh) | 相機模組及電子裝置 | |
| CN109254388B (zh) | 远心光学检像系统及成像方法 | |
| CN201397418Y (zh) | 一种体积小、成本低的潜望式高分辨率变焦光学系统 | |
| CN110515177A (zh) | 光学成像系统 | |
| KR102614907B1 (ko) | 이미지 센서 및 이미지 센서 제조 방법 | |
| CN205384401U (zh) | 一种高低温、红外共焦、高像素、小体积变焦光学系统 | |
| CN104345359B (zh) | 微透镜阵列及其制作方法、图像获取装置、显示装置 | |
| CN201247341Y (zh) | 一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统 | |
| CN205263388U (zh) | 一种高倍变焦镜头 | |
| CN103048775A (zh) | 一种变焦光学系统 | |
| CN106610542A (zh) | 液晶微透镜阵列成像装置与成像方法 | |
| CN103235399A (zh) | 一种高像素微距对焦大倍率变焦光学系统 | |
| CN212433498U (zh) | 超广角超高像素光学系统及其应用的摄像模组 | |
| CN201116943Y (zh) | 变焦快的变焦光学系统 | |
| CN201116944Y (zh) | 一种高倍率、小体积、快速变倍的变焦光学系统 | |
| CN112649948A (zh) | 一种长焦无热化日夜两用低敏感度镜头及其工作方法 | |
| CN101308245A (zh) | 一种超高倍率、小体积、快速变倍的光学系统 | |
| CN107121767B (zh) | 用于dlp工程投影机的高分辨率投影镜头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 528400 Zhongshan Torch Development Zone, Guangdong Road, No. 10 Patentee after: Zhong Shan joint opto-electronic Science and Technology Co., Ltd. Address before: 528400 Guangdong city of Zhongshan Province Torch Torch Development Zone United Electronic City building A3 Patentee before: Union Optech (Zhongshan) Co., Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20090527 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |