CN206039014U - 一种小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,包括感光芯片(30),所述的感光芯片(30)一侧设有能相对其移动的第一透镜群(10),所述的第一透镜群(10)与感光芯片(30)之间设有能相对感光芯片(30)移动的第二透镜群(20),所述的第二透镜群(20)与第一透镜群(10)之间设有相对感光芯片(30)位置固定的光阑(40),在所述的变焦光学系统从短焦距向长焦距的变化过程中,所述的第一透镜群(10)和第二透镜群(20)逐渐向光阑(40)靠拢,并且,所述的第一透镜群(10)的整体焦距为负,所述的第二透镜群(20)的整体焦距为正。本实用新型体积小、像面大、分辨率高。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统。
【背景技术】
目前随着监控市场的需求,镜头开始往高分辨率和高像质的方向发展,为了获得更好的成像品质,使用像素点更大的芯片是未来的发展方向。
目前主流的市面上的的监控镜头,分辨率多是1080p,像素点数是1920*1080,然而随着4G网络和4K感光芯片及4K显示系统的发展,更高像质的画面传输成为可能,而目前高像素的的镜头种类较少,成本较高。
另外,目前市场上的大画面的监控镜头,如1吋左右的镜头,像面大小达到16.0mm的,但是其体积比较大,使用不方便,与众多监控设备不兼容。
再者,目前市场上的监控镜头,多非红外共焦镜头,因此在光学波长段较多的场合如傍晚,或晚上有部分灯光照明时,拍摄的画面无法整体清晰,总会有部分模糊。
因此,本实用新型正是基于以上的不足而产生的。
【实用新型内容】
本实用新型目的是克服了现有技术的不足,提供一种小体积、大像面、高分辨率的变焦光学系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:包括感光芯片30,所述的感光芯片30一侧设有能相对其移动的第一透镜群10,所述的第一透镜群10与感光芯片30之间设有能相对感光芯片30移动的第二透镜群20,所述的第二透镜群20与第一透镜群10之间设有相对感光芯片30位置固定的光阑40,在所述的变焦光学系统从短焦距向长焦距的变化过程中,所述的第一透镜群10和第二透镜群20逐渐向光阑40靠拢,并且,所述的第一透镜群10的整体焦距为负,所述的第二透镜群20的整体焦距为正。
如上所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第一透镜群10包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜1、第二透镜和第三透镜3,所述的第一透镜1的焦距为负,所述的第二透镜2的焦距为负,所述的第三透镜3的焦距为正。
如上所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第二透镜群20包括从物侧至像侧依次设置的第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8,所述的第四透镜4的焦距为正,所述的第五透镜5的焦距为负,所述的第六透镜6的焦距为正,所述的第七透镜7的焦距为正,所述的第八透镜8的焦距为负。
如上所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第四透镜4和第六透镜6均为非球面玻璃透镜。
如上所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第七透镜7和第八透镜8粘合在一起。
如上所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8均为玻璃透镜。
与现有技术相比,本实用新型有如下优点:
1、本实用新型的第一透镜群和第二透镜群的间隔是变化的,第一透镜群用于对焦功能,能够实现AF自动对焦功能,从无穷远到最近的500mm微距都能够形成清晰的影像,光学系统镜头短焦焦距达到6mm,长焦焦距大于24mm;光圈在近焦端相对孔径达到1.6,在焦距由小变大的过程中相对孔径变大,短焦端可以实现在较暗的环境下拍摄清晰,在长焦端也不会出现画面过曝的问题;而且本实用新型能够达到高于(4K像素800万像素)的分辨率,以2/3吋的CCD为例,中心分辨率可以高于2000TVline、周边0.7H(70%对角线位置)位置分辨率高于1600tvline。
2、本实用新型实现了全程红外共焦,在可见光波长段430nm-650nm和红外波长段830nm-870nm可以同时达到清晰成像,因此在多种波段存在的条件下使画面整体都清晰。
3、本实用新型的第四透镜和第六透镜为非球面玻璃透镜,能够获得较高的品质,而且体积较小,镜头的透过率也较高。
4、本实用新型的透镜全部为玻璃透镜,未使用塑料非球面镜片,因此温度变化对光学系统的性能影响很小,使得本实用新型在多种环境下均可使用。
5、本实用新型结构简单,体积小,像面大,分辨率高,适合推广应用。
【附图说明】
图1是本实用新型光学系统图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型作进一步描述:
一种小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,包括感光芯片30,所述的感光芯片30一侧设有能相对其移动的第一透镜群10,所述的第一透镜群10与感光芯片30之间设有能相对感光芯片30移动的第二透镜群20,所述的第二透镜群20与第一透镜群10之间设有相对感光芯片30位置固定的光阑40,在所述的变焦光学系统从短焦距向长焦距的变化过程中,所述的第一透镜群10和第二透镜群20逐渐向光阑40靠拢,并且,所述的第一透镜群10的整体焦距为负,所述的第二透镜群20的整体焦距为正。
所述的第一透镜群10包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜1、第二透镜和第三透镜3,所述的第一透镜1的焦距为负,所述的第二透镜2的焦距为负,所述的第三透镜3的焦距为正。
所述的第二透镜群20包括从物侧至像侧依次设置的第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8,所述的第四透镜4的焦距为正,所述的第五透镜5的焦距为负,所述的第六透镜6的焦距为正,所述的第七透镜7的焦距为正,所述的第八透镜8的焦距为负。
所述的第四透镜4和第六透镜6均为非球面玻璃透镜。
所述的第七透镜7和第八透镜8粘合在一起。
所述的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8均为玻璃透镜。
所述的第四透镜4和第六透镜6为玻璃非球面透镜,其非球面表面形状满足以下方程: 在公式中,参数c为半径所对应的曲率,y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同),k为圆锥二次曲线系数。当k系数小于-1时面形曲线为双曲线,等于-1时为抛物线,介于-1到0之间时为椭圆,等于0时为圆形,大于0时为扁圆形。α1至α8分别表示各径向坐标所对应的系数,通过以上参数可以精确设定透镜前后两面非球面的形状尺寸。
以下为高倍变焦镜头的实际设计案例:
非球面参数:
第一透镜群10和第二透镜群20变焦、调焦移动范围如下:
光阑40与感光芯片30之间的间隔为22.5mm;
第一透镜群10的移动范围是0~12.3mm;
第一透镜群20的移动范围是0~22.5mm。
Claims (6)
1.一种小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:包括感光芯片(30),所述的感光芯片(30)一侧设有能相对其移动的第一透镜群(10),所述的第一透镜群(10)与感光芯片(30)之间设有能相对感光芯片(30)移动的第二透镜群(20),所述的第二透镜群(20)与第一透镜群(10)之间设有相对感光芯片(30)位置固定的光阑(40),在所述的变焦光学系统从短焦距向长焦距的变化过程中,所述的第一透镜群(10)和第二透镜群(20)逐渐向光阑(40)靠拢,并且,所述的第一透镜群(10)的整体焦距为负,所述的第二透镜群(20)的整体焦距为正。
2.根据权利要求1所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第一透镜群(10)包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3),所述的第一透镜(1)的焦距为负,所述的第二透镜(2)的焦距为负,所述的第三透镜(3)的焦距为正。
3.根据权利要求2所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第二透镜群(20)包括从物侧至像侧依次设置的第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8),所述的第四透镜(4)的焦距为正,所述的第五透镜(5)的焦距为负,所述的第六透镜(6)的焦距为正,所述的第七透镜(7)的焦距为正,所述的第八透镜(8)的焦距为负。
4.根据权利要求3所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第四透镜(4)和第六透镜(6)均为非球面玻璃透镜。
5.根据权利要求3所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第七透镜(7)和第八透镜(8)粘合在一起。
6.根据权利要求4所述的小体积、高分辨率、大像面的变焦光学系统,其特征在于:所述的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、第七透镜(7)和第八透镜(8)均为玻璃透镜。
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