CN205450428U - 一种高倍数的变焦光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种变焦光学系统，尤其涉及到一种高倍数的变焦光学系统，该系统包括自物面到像面沿光轴依次为第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组、第4透镜组和第5透镜组；第1透镜组包括自物面到像面依次为第一透镜和第二透镜；第2透镜组包括自物面到像面依次为第三透镜、折射棱镜、第四透镜和第五透镜；第3透镜组包括第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；第4透镜组包括第十透镜；第5透镜组包括第十一透镜；该装置可以实现高的变焦倍数，提高系统的视场角、降低变焦光学系统在摄远端的像差畸变。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变焦光学系统，尤其涉及到一种高倍数的变焦光学系统。
背景技术
为了代替人眼在工业中的作用，先进的光电技术、图像传感设备以及数码相机在生活和工业中的广泛运用。在图像传感设备中，除了图像传感设备的质量和互补金属氧化物半导体传感器之外，检测到图像的质量也可以由光学镜头的质量决定。因此，如何设计一个能够实现高质量成像的光学装置是备受关注的。
为实现高的变焦倍数，提高系统的视场角、降低光学装置在摄远端的像差畸变，本实用新型设计出一种低成本、结构紧凑、具有良好成像质量以及高变焦倍数的光学系统。
发明内容
本实用新型提供一种高倍数的变焦光学系统，为实现高的变焦倍数，提高系统的视场角、降低光学装置在摄远端的像差畸变。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种高倍数的变焦光学系统，其特征在于，包括自物面到像面，沿光轴依次为第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组、第4透镜组和第5透镜组；
第1透镜组具有正的有效焦距，且所述第1透镜组包括自物面到像面依次为第一透镜和第二透镜；所述第一透镜具有正的有效焦距，第二透镜具有负的有效焦距；
第2透镜组具有负的有效焦距，且所述第2透镜组包括自物面到像面依次为第三透镜、折射棱镜、第四透镜和第五透镜；所述第三透镜具有负的有效焦距，第四透镜具有负的有效焦距和第五透镜具有正的有效焦距；
第3透镜组具有正的有效焦距，且所述第3透镜包括自物面到像面依次为第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；所述第六透镜具有正的有效焦距，且第六透镜上置有孔径光阑，第七透镜具有正的有效焦距，第八透镜具有负的有效焦距，第九透镜具有正的有效焦距；
第4透镜组具有负的有效焦距，且所述第4透镜组包括第十透镜；所述第十透镜具有正的有效焦距；
第5透镜组具有正的有效焦距，且所述第5透镜组包括第十一透镜，第十一透镜具有正的有效焦距。
进一步的，第一透镜和第二透镜是组合的双胶合透镜。
进一步的，第一透镜是弯月形透镜。
进一步的，第1透镜组和第2透镜组的有效焦距的比值满足以下关系式：
-10＜f1/f2＜-5
式中：f1为第1透镜组的焦距，f2是第2透镜组的焦距。
进一步的，系统参数满足以下关系式：
11.0＜ft/fw＜40.0
式中：ft为摄远端的焦距，fw为广角端的焦距。
进一步的，第一透镜是凸透镜且为弯月形透镜；第二透镜是双凸透镜；第三透镜是双凸镜；第四透镜是双凸镜；第五透镜是平凸透镜；第六透镜是双凸镜，第七透镜是双凸镜；第八透镜是双凸镜；第九透镜是双凸镜；第十透镜是双凸透镜；第十一透镜是双凸透镜。
有益效果：
1.本实用新型提供一个拥有较高变焦倍数、低的像差(摄远端畸变<1％)，总体的系统尺寸较小并且良好的成像质量的变焦光学系统。
2.第一透镜是凸透镜，其凸面曲率半径R1>55,可以在广角端获取更大的视场。
3.第一透镜采用弯月型透镜可以实现自矫正色差。
附图说明
图1为变焦系统分别为变焦系统在广角端的结构图；
图2为变焦系统分别为变焦系统在摄远端的结构图；
附图标记：
G1-第1透镜组；L1-第一透镜；L2-第二透镜；G2-第2透镜组；L3-第三透镜；L4-折射棱镜；L5-第四透镜；L6-第五透镜；G3-第3透镜组；L7-第六透镜；L-8第七透镜；L-9第八透镜；L10-第九透镜；G4-第4透镜组；L11-第十透镜；G5-第5透镜组；L12-第十一透镜；
具体实施方式
一种高倍数的变焦光学系统，包括自物面到像面，沿光轴依次为第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4和第5透镜组G5；
第1透镜组G1具有正的有效焦距，且所述第1透镜组G1包括自物面到像面依次为第一透镜L1和第二透镜L2；所述第一透镜L1具有正的有效焦距，第二透镜L2具有负的有效焦距；其中，第一透镜L1和第二透镜L2是组合的双胶合透镜；第一透镜L1是弯月形透镜；
第2透镜组G2具有负的有效焦距，且所述第2透镜组包括自物面到像面依次为第三透镜L3、折射棱镜L4、第四透镜L5和第五透镜L6；所述第三透镜L3具有负的有效焦距，第四透镜L5具有负的有效焦距和第五透镜L6具有正的有效焦距；
第3透镜组G3具有正的有效焦距，且所述第3透镜G3包括自物面到像面依次为第六透镜L7、第七透镜L8、第八透镜L9和第九透镜L10；所述第六透镜L7具有正的有效焦距，且第六透镜L7上置有孔径光阑，第七透镜L8具有正的有效焦距，第八透镜L9具有负的有效焦距，第九透镜L10具有正的有效焦距；
第4透镜组G4具有负的有效焦距，且所述第4透镜组G4包括第十透镜L11；所述第十透镜L11具有正的有效焦距；
第5透镜组G5具有正的有效焦距，且所述第5透镜组G5包括第十一透镜L12，所述第十一透镜L12具有正的有效焦距；
其中，第一透镜L1是凸透镜且为弯月形透镜；第二透镜L2是双凸透镜；第三透镜L3是双凸镜；第四透镜L5是双凸镜；第五透镜L6是平凸透镜；第六透镜L7是双凸镜，第七透镜L8是双凸镜；第八透镜L9是双凸镜；第九透镜L10是双凸镜；第十透镜L11是双凸透镜；第十一透镜L12是双凸透镜。
变焦光学系统在实现广角端到摄远端进行变焦移动时，第1透镜组G1和第二透镜组G2沿光轴方向往像面移动，第3透镜组G3、第4透镜组和第5透镜组G5沿光轴方向往物面移动，从而实现变焦光学装置在摄远端时的总体尺寸的缩小。
表1变焦数据
在表1中，d4表示的是第1透镜组G1到第2透镜组G2的可变距离，d12表示的是第2透镜组G2到第3透镜组G3的可变距离，d20表示的是第3透镜组到第4透镜组的可变距离，d22表示的是第4透镜组到第5透镜组的可变距离，d22表示的是第5透镜组到像面可变距离，值得注意的是此光学变焦系统与传统的变焦不一样，没有前置固定，而是通过整体透镜组的相对移动来实现光学变焦。
表2变焦光学装置的各个参数
表2列出了一种小尺寸高倍数的变焦光学装置中从物面到像面各个透镜的曲率半径r，厚度d，折射率nd，阿贝数vd。
所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种高倍数的变焦光学系统，其特征在于，包括自物面到像面，沿光轴依次为第1透镜组(G1)、第2透镜组(G2)、第3透镜组(G3)、第4透镜组(G4)和第5透镜组(G5)；
所述第1透镜组(G1)具有正的有效焦距，且所述第1透镜组(G1)包括自物面到像面依次为第一透镜(L1)和第二透镜(L2)；所述第一透镜(L1)具有正的有效焦距，第二透镜(L2)具有负的有效焦距；
所述第2透镜组(G2)具有负的有效焦距，且所述第2透镜组包括自物面到像面依次为第三透镜(L3)、折射棱镜(L4)、第四透镜(L5)和第五透镜(L6)；所述第三透镜(L3)具有负的有效焦距，第四透镜(L5)具有负的有效焦距和第五透镜(L6)具有正的有效焦距；
所述第3透镜组(G3)具有正的有效焦距，且所述第3透镜(G3)包括自物面到像面依次为第六透镜(L7)、第七透镜(L8)、第八透镜(L9)和第九透镜(L10)；所述第六透镜(L7)具有正的有效焦距，且第六透镜(L7)上置有孔径光阑，第七透镜(L8)具有正的有效焦距，第八透镜(L9)具有负的有效焦距，第九透镜(L10)具有正的有效焦距；
所述第4透镜组(G4)具有负的有效焦距，且所述第4透镜组(G4)包括第十透镜(L11)；所述第十透镜(L11)具有正的有效焦距；
所述第5透镜组(G5)具有正的有效焦距，且所述第5透镜组(G5)包括第十一透镜(L12)，所述第十一透镜(L12)具有正的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的一种高倍数的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)和第二透镜(L2)是组合的双胶合透镜。
3.根据权利要求1所述的一种高倍数的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)是弯月形透镜。
4.根据权利要求1所述的一种高倍数的变焦光学系统，其特征在于，所述第1透镜组(G1)和第2透镜组(G2)的有效焦距的比值满足以下关系式：
-10＜f1/f2＜-5
式中：f1为第1透镜组(G1)的焦距，f2是第2透镜组(G2)的焦距。
5.根据权利要求1所述的一种高倍数的变焦光学系统，其特征在于，系统参数满足以下关系式：
11.0＜ft/fw＜40.0
式中：ft为摄远端的焦距，fw为广角端的焦距。
6.根据权利要求1所述的一种高倍数的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜(L1)是凸透镜；第二透镜(L2)是双凸透镜；第三透镜(L3)是双凸镜；第四透镜(L5)是双凸镜；第五透镜(L6)是平凸透镜；第六透镜(L7)是双凸镜，第七透镜(L8)是双凸镜；第八透镜(L9)是双凸镜；第九透镜(L10)是双凸镜；第十透镜(L11)是双凸透镜；第十一透镜(L12)是双凸透镜。
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| CN201521036362.2U CN205450428U (zh) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | 一种高倍数的变焦光学系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655603A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-16 | 嘉兴中润光学科技股份有限公司 | 一种变焦镜头和成像装置 |
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- 2015-12-14 CN CN201521036362.2U patent/CN205450428U/zh not_active Expired - Fee Related
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