CN213544927U - 一种光学透镜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光学透镜系统，包括由物侧到像侧依次布置的多个透镜组，多个所述透镜组之间对应形成一光轴，其中，多个所述透镜组包括第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组；所述第一透镜组具有负光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；所述第二透镜组具有正光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；所述第三透镜组具有负光焦度，所述第三透镜组的安装位置固定设置；其中，通过改变所述第一透镜组以及所述第二透镜组的位置实现像面补偿。通过多个所述透镜组，折射率和阿贝数互补，在保证可见波段色差较小的情况下同时保证红外波段的解像效果，所述第一透镜组的共轭距改变量与所述第二透镜组放大之后的共轭距改变量相抵消，实现像面补偿。

Description

一种光学透镜系统

技术领域

本实用新型涉及光学器材领域，特别涉及一种光学透镜系统。

背景技术

目前监控用的变焦光学系统普遍存在这样的缺点：系统分辨率低，光圈小，成本高，变焦过程中不能保证每个焦距红外的完全共焦等等。目前市场上还没有完全兼顾上述特点的镜头，只有少数镜头，在牺牲其它方面的情况下改善某个方面，比如为了实现超高清晰度和红外共焦，光圈设计的较小，使用多枚玻璃球面镜片甚至使用了玻璃非球面镜片；不能满足监控镜头低照度条件下清晰度的要求；成本也较高，镜头普及上受到限制。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种光学透镜系统，旨在解决镜头光学系统成像效果不佳问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种光学透镜系统，所述光学透镜系统包括由物侧到像侧依次布置的多个透镜组，多个所述透镜组之间对应形成一光轴，其中，多个所述透镜组包括：

第一透镜组，具有负光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；

第二透镜组，具有正光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；以及，

第三透镜组，具有负光焦度，所述第三透镜组的安装位置固定设置；

其中，通过改变所述第一透镜组以及所述第二透镜组的位置实现像面补偿。

可选的，所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第一透镜、第二透镜以及第三透镜。

可选的，所述第一透镜为玻璃球面镜片；

所述第二透镜以及所述第三透镜为塑料非球面镜片。

可选的，所述第二透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜。

可选的，所述第四透镜、所述第六透镜、所述第八透镜以及所述第十透镜均为正透镜；

所述第七透镜以及所述第九透镜均为负透镜。

可选的，所述第五透镜，第六透镜，第八透镜以及第九透镜为玻璃球面镜片；

所述第四透镜，所述第七透镜以及所述第十透镜为塑料非球面镜片。

可选的，所述第三透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第十一透镜以及第十二透镜；

所述十一透镜、所述第十二透镜塑料非球面镜片。

可选的，所述第一透镜组与所述第二透镜组之间设有光阑。

可选的，所述光学透镜系统还包括感光芯片，所述感光芯片设于所述第三透镜组朝向像方的一侧，且所述感光芯片的感光面朝向所述第三透镜组设置。

可选的，所述感光芯片与所述第三透镜组之间设有滤光片。

本实用新型的技术方案中，通过多个所述透镜组，使得光线自所述物侧至所述像侧，折射率和阿贝数互补，在保证可见波段色差较小的情况下同时保证红外波段的解像效果，并通过调整所述第一透镜组以及所述第二透镜组的位置，使得所述第一透镜组的共轭距改变量与所述第二透镜组放大之后的共轭距改变量相抵消，实现像面补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的光学系统一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	光学透镜系统	24	第七透镜
1	第一透镜组	25	第八透镜
				11	第一透镜	26	第九透镜
12	第二透镜	27	第十透镜
				13	第三透镜	3	第三透镜组
2	第二透镜组	31	第十一透镜
				21	第四透镜	32	第十二透镜
22	第五透镜	4	感光芯片
				23	第六透镜	5	滤光片

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前监控用的变焦光学系统普遍存在这样的缺点：系统分辨率低，光圈小，成本高，变焦过程中不能保证每个焦距红外的完全共焦等等。目前市场上还没有完全兼顾上述特点的镜头，只有少数镜头，在牺牲其它方面的情况下改善某个方面，比如为了实现超高清晰度和红外共焦，光圈设计的较小，使用多枚玻璃球面镜片甚至使用了玻璃非球面镜片；不能满足监控镜头低照度条件下清晰度的要求；成本也较高，镜头普及上受到限制。

本实用新型提供一种光学透镜系统，旨在解决光学透镜系统成像效果不佳问题。

请参阅图1，本实用新型提供一种光学透镜系统100，所述光学透镜系统 100包括由物侧到像侧依次布置的多个透镜组，多个所述透镜组之间对应形成一光轴，其中，多个所述透镜组包括第一透镜组1、第二透镜组2以及第三透镜组3；所述第一透镜组1具有负光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；所述第二透镜组2具有正光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；所述第三透镜组3具有负光焦度，所述第三透镜组3的安装位置固定设置；其中，通过改变所述第一透镜组1以及所述第二透镜组2的位置实现像面补偿。

本实用新型的技术方案中，通过多个所述透镜组，使得光线自所述物侧至所述像侧，折射率和阿贝数互补，在保证可见波段色差较小的情况下同时保证红外波段的解像效果，并通过调整所述第一透镜组1以及所述第二透镜组 2的位置，使得所述第一透镜组1的共轭距改变量与所述第二透镜组2放大之后的共轭距改变量相抵消，实现像面补偿。

在本实施例中，所述第一透镜组1包括由物侧到像侧依次布置的第一透镜 11、第二透镜12以及第三透镜13。通过所述第一透镜11、所述第二透镜12以及所述第三透镜13三个透镜组合，便于通过组合实现所述第一透镜组1矫正光线传播时的偏差。

具体的，在本实施例中，所述第一透镜11为玻璃球面镜片；所述第二透镜12以及所述第三透镜13为塑料非球面镜片。通过玻璃球面镜片与塑料非球面镜片的配合，不仅能很好的矫正镜头的色差，保证红外的共焦,而且还能够矫正高倍位置的球差和正弦差。

另一方面，所述第二透镜组2包括由物侧到像侧依次布置的第四透镜21、第五透镜22、第六透镜23、第七透镜24、第八透镜25、第九透镜26以及第十透镜27。通过多个透镜相互搭配，便于实现所述第二透镜组2的矫正。

具体的，所述第四透镜21、所述第六透镜23、所述第八透镜25以及所述第十透镜27均为正透镜；所述第七透镜24以及所述第九透镜26均为负透镜。以此使得所述第二透镜组2实现正负交错的结构，不仅消除了整个系统的色差, 也很好平衡了整个系统的像差,实现了色差的矫正。

需要说明的是，第五透镜22既可以为正透镜，也可以为负透镜。

同样的，所述第五透镜22，第六透镜23，第八透镜25以及第九透镜26为玻璃球面镜片；所述第四透镜21，所述第七透镜24以及所述第十透镜27为塑料非球面镜片。实现高阶像差矫正的同时又保证了色差的矫正

另外，所述第三透镜组3包括由物侧到像侧依次布置的第十一透镜31以及第十二透镜32；所述十一透镜31、所述第十二透镜32塑料非球面镜片。对色差和各像差起到了很好的矫正作用。

进一步的，所述第一透镜组1与所述第二透镜组2之间设有光阑。有利于在变焦过程中拦掉部分光线，提升成像质量。

需要说明的是，所述第一透镜组1到光阑之间的间隔为9.67～0.867mm；所述光阑到第二透镜组2之间的间隔为7.93～-0.07mm。

另外，所述光学透镜系统100还包括感光芯片4，所述感光芯片4设于所述第三透镜组3朝向像方的一侧，且所述感光芯片4的感光面朝向所述第三透镜组3设置。以此在像侧接收物象。

更进一步的，所述感光芯片4与所述第三透镜组3之间设有滤光片5。以此调节最后成像时物象的色彩度。

本实施例提供一具体实施例，请参阅下表：

其中，各个面的非球面系数：

	k	a2	a3	a4	a5
						S3	-12.356	3.26e-007	-2.18e-005	3.927e-007	-1.68e-009
S4	0.9625	0.000178	-1.78e-005	-1.37e-007	6.087e-009
						S5	-6.852	-0.000122	3.854e-006	-9.708e-008	-3.444e-009
S6	265.35	-0.000246	-3.788e-006	1.9552e-007	2.323e-009
						S7	-3.854	0.000245	-6.834e-006	-3.39e-010	-1.4788e-009
S8	18.657	3.23e-005	-4.283e-007	-5.088e-008	-9.323e-010
						S13	-38.246	-0.000152	1.048e-005	5.3862e-008	-2.630e-009
S14	-2.264	0.000653	-1.5562e-006	2.271e-007	8.997e-009
						S18	-20.356	0.0005292	1.027e-005	-6.172e-007	1.5563e-008
S19	-38.325	0.0005255	2.4933e-005	-5.8815e-007	2.585e-010
						S20	-106.254	-0.000264	2.131e-005	3.138e-007	-3.67e-008
S21	-1.6587	-0.000513	3.455e-005	3.293e-006	4.998e-008
						S22	0.3652	-0.000109	-1.091e-005	2.0115e-006	2.405e-007
S23	95.375	-2.241e-005	-2.6105e-005	3.717e-006	-2.487e-007

其中公式：

中的c对应半径R的倒数即：1/R

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学透镜系统，其特征在于，所述光学透镜系统包括由物侧到像侧依次布置的多个透镜组，多个所述透镜组之间对应形成一光轴，其中，多个所述透镜组包括：

第一透镜组，具有负光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；

第二透镜组，具有正光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；以及，

第三透镜组，具有负光焦度，所述第三透镜组的安装位置固定设置；

其中，通过改变所述第一透镜组以及所述第二透镜组的位置实现像面补偿。

2.如权利要求1所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第一透镜、第二透镜以及第三透镜。

3.如权利要求2所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第一透镜为玻璃球面镜片；

所述第二透镜以及所述第三透镜为塑料非球面镜片。

4.如权利要求1所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第二透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜。

5.如权利要求4所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第四透镜、所述第六透镜、所述第八透镜以及所述第十透镜均为正透镜；

所述第七透镜以及所述第九透镜均为负透镜。

6.如权利要求4所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第五透镜，第六透镜，第八透镜以及第九透镜为玻璃球面镜片；

所述第四透镜，所述第七透镜以及所述第十透镜为塑料非球面镜片。

7.如权利要求1所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第三透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第十一透镜以及第十二透镜；

所述十一透镜、所述第十二透镜塑料非球面镜片。

8.如权利要求1所述的光学透镜系统，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组之间设有光阑。

9.如权利要求1所述的光学透镜系统，其特征在于，所述光学透镜系统还包括感光芯片，所述感光芯片设于所述第三透镜组朝向像方的一侧，且所述感光芯片的感光面朝向所述第三透镜组设置。

10.如权利要求9所述的光学透镜系统，其特征在于，所述感光芯片与所述第三透镜组之间设有滤光片。

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