CN206804983U - 一种连续变焦光学镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续变焦光学镜头，解决了现有的连续变焦镜头一个光电传感器不能同时满足白天和黑夜两种光照状态下完美成像的问题。采用的技术方案是：包括依次设在同一光轴上的前固定透镜组、变倍透镜组、补偿透镜组和第一光电传感器；还包括分光棱镜、反射镜和第二光电传感器，分光棱镜固定设置在所述光轴上且位于补偿透镜组后方，反射镜设置在所述光轴外且与分光棱镜前后位置相一致，反射镜镜面与所述光轴光路方向夹角为锐角，第二光电传感器设置在所述反射镜后方。具有在白天和黑夜均清晰成像、温度适应范围大的优点。可广泛应用于车载巡视、仓库等全天需要监视的场所。

Description

一种连续变焦光学镜头

技术领域

本实用新型涉及光学镜头领域，尤其涉及一种连续变焦光学镜头。

背景技术

变焦镜头是指在一定范围内可以改变焦距。从而得到不同视场角和不同景物范围的成像镜头。变焦镜头最大的特点在于它可以根据用户的实际使用需求在其焦距范围内进行焦距调节，可以利用短焦距大视场状态对目标进行搜索，当搜索到目标后，再切换至长焦距小视场对目标进行放大观测及监视跟踪。光学变焦按照其变焦方式有焦距连续可变、焦距换挡可变两种。连续变焦镜头因其具有变焦精确度高、焦距可变性大的优点，被广泛使用。现有的连续变焦镜头，均采用单个光电传感器来接收光信号，由于白天和黑夜的光照强度差别极大，一个光电传感器不能同时满足白天和黑夜两种光照状态下的完美成像，只能折中选择基本满足两种不同状态的光电传感器。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种连续变焦光学镜头，解决了现有的连续变焦镜头一个光电传感器不能同时满足白天和黑夜两种光照状态下完美成像的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种连续变焦光学镜头，包括依次设在同一光轴上的前固定透镜组、变倍透镜组组、补偿透镜组和第一光电传感器；其中前固定透镜组包括依次固定设置的第一透镜和第二透镜，变倍透镜组包括相对位置固定且可沿光轴移动第三透镜和第四透镜，补偿透镜组包括相对位置固定且可沿光轴移动第五透镜、第六透镜和第七透镜；

其特殊之处在于：还包括分光棱镜、反射镜和第二光电传感器；所述分光棱镜固定设置在所述光轴上且位于补偿透镜组后方；所述反射镜设置在所述补偿透镜组光轴外且与所述分光棱镜前后位置相一致，所述反射镜镜面与光轴光路方向夹角α为锐角，所述第二光电传感器设置在所述反射镜后方。

光束通过各组透镜后又穿过分光棱镜，使第一光电传感器接收到光信号，同时分光棱镜还会将一部分光反射到反射镜上，反射镜将由分光棱镜分出的光再次反射，第二光电传感器接收到反射镜反射的光信号。

进一步地，为使镜头的调焦更精确，还包括设置在所述光轴上且可沿所述光轴移动的微调透镜组，所述微调透镜组包括第八透镜，所述微调透镜组设置在补偿透镜组和分光棱镜之间。

进一步地，分光棱镜选择正方体结构。

为使反射镜的反射效果更佳，反射镜镜面与光轴光路方向的夹角α为30°≤α≤50°，其中45°为最佳。

进一步地，微调透镜组调焦量为±4mm。

为更好地达到成像效果，所述第一光电传感器和第二光电传感器分别采用彩色CCD和黑白CCD，或者第一光电传感器和第二光电传感器分别采用黑白CCD和彩色CCD。

进一步地，所述连续变焦光学镜头采用机械式凸轮变焦，焦距范围：90mm～550mm，光圈范围：F3.6～F6.6，配合探测器尺寸：5.6mm×5.6mm。

相比于现有技术，本实用新型有以下优点：

1、通过设置在同一光轴上补偿组后方的分光棱镜、设置在上述光轴外且与上述分光棱镜前后位置相一致的反射镜、反射镜镜面与光轴光路方向夹角α为锐角以及设置在反射镜后方的第二光电传感器，使光束通过各组透镜后又穿过分光棱镜，镜头可以根据白天和黑夜两个模式选择不同的光电传感器，确保了镜头在白天和黑夜均清晰成像。

2、通过在补偿透镜组后方加入微调透镜组，使镜头的焦距调节更加精准，实现了焦距微调；同时，通过微调透镜组的微调，可以补偿像面随温度的漂移，消除温度对光学系统的影响，从而使该镜头在-20℃～+45℃温度范围内均可以实现精准成像。

附图说明

图1为本实用新型连续变焦光学镜头短焦位置光路图；

图2为本实用新型连续变焦光学镜头长焦位置光路图；

图3为本实用新型连续变焦光学镜头的系统组成图；

其中：1-第一透镜，2-第二透镜，3-第三透镜，4-第四透镜，5-第五透镜，6-第六透镜，7-第七透镜，8-第八透镜，9-分光棱镜，10-反射镜，11-彩色CCD，12-黑白CCD，13-前固定透镜组，14-变倍透镜组，15-补偿透镜组，16-微调透镜组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图1至附图3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种连续变焦光学镜头，包括黑白CCD12、反射镜10和依次设在同一光轴上的前固定透镜组13、变倍透镜组14、补偿透镜组15、微调透镜组16、分光棱镜9和彩色CCD11；，

其中前固定透镜组13包括第一透镜1和第二透镜2，变倍透镜组14包括第三透镜3和第四透镜4，补偿透镜组15包括第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7；微调透镜组16包括第八透镜8；

分光棱镜9为正方体，固定设置在上述光轴上且位于补偿透镜组15后方；反射镜10设置在补偿透镜组15光轴外且与分光棱镜9前后位置相一致，反射镜10镜面与光轴光路方向之间夹角α为锐角，本实施例中选择α＝45°，黑白CCD设置在反射镜10后方；微调透镜组16的调焦量为±4mm。

如图1、图2所示是本实施例短焦(f＝90mm)位置和长焦(f＝550mm)位置的光路图。

如图3所示，本实施例连续变焦光学镜头采用机械式凸轮变焦，焦距范围：90mm～550mm，光圈范围：F3.6～F6.6，配合探测器尺寸：5.6mm×5.6mm。

光束通过各组透镜后又穿过分光棱镜9，使彩色CCD11接收到光信号，同时分光棱镜9还会将一部分光反射到反射镜10上，反射镜10将由分光棱镜9分出的光再次反射出去，黑白CCD12接收到反射镜10反射出的光信号。白天时，彩色CCD11开启，黑白CCD12关闭，黑夜时，黑白CCD11开启，彩色CCD12关闭。彩色CCD11可以解决现有使用单CCD成像所出现的偏色问题，使成像更真实；黑白CCD12具有更好的感光度，因此在黑夜成像更清晰。

镜头通过变倍透镜组和补偿透镜组调焦后，再利用微调透镜组16的第八透镜8进行微调，微调范围±4mm，从而实现精准成像。

Claims (8)

1.一种连续变焦光学镜头，包括依次设在同一光轴上的前固定透镜组(13)、变倍透镜组(14)、补偿透镜组(15)和第一光电传感器；其中前固定透镜组包括固定设置的第一透镜(1)和第二透镜(2)，变倍透镜组包括相对位置固定且可沿光轴移动的第三透镜(3)和第四透镜(4)，补偿透镜组包括相对位置固定且可沿所述光轴移动的第五透镜(5)、第六透镜(6)和第七透镜(7)；

其特征在于：还包括分光棱镜(9)、反射镜(10)和第二光电传感器；所述分光棱镜(9)固定设置在所述光轴上且位于补偿透镜组(15)后方；所述反射镜(10)设置在所述光轴外且与所述分光棱镜(9)前后位置相一致，所述反射镜(10)镜面与所述光轴光路方向夹角α为锐角，所述第二光电传感器设置在所述反射镜(10)后方。

2.根据权利要求1所述一种连续变焦光学镜头，其特征在于：还包括设置在所述光轴上且可沿所述光轴移动的微调透镜组，所述微调透镜组包括第八透镜(8)，所述微调透镜组设置在所述补偿透镜组(15)和分光棱镜(9)之间。

3.根据权利要求2所述一种连续变焦光学镜头，其特征在于：所述分光棱镜(9)为正方体。

4.根据权利要求3所述一种连续变焦光学镜头，其特征在于：所述反射镜(10)镜面与光轴光路方向夹角α为30°≤α≤50°。

5.根据权利要求4所述一种连续变焦光学镜头，其特征在于：所述反射镜(10)镜面与光轴光路方向夹角α＝45°。

6.根据权利要求5所述一种连续变焦光学镜头，其特征在于：所述微调透镜组调焦量为±4mm。

7.根据权利要求6所述一种连续变焦光学镜头，其特征在于：所述第一光电传感器和第二光电传感器分别采用彩色CCD和黑白CCD，或者第一光电传感器和第二光电传感器分别采用黑白CCD和彩色CCD。

8.根据权利要求1至7任一所述一种连续变焦光学镜头，其特征在于：所述连续变焦光学镜头采用机械式凸轮变焦，焦距范围：90mm～550mm，光圈范围：F3.6～F6.6，配合探测器尺寸：5.6mm×5.6mm。