具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头制造技术

本实用新型专利技术公开了具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头，沿光线方向设有正光焦度的第一固定透镜组、负光焦度的变倍透镜组、正光焦度的补偿透镜组、可变光阑，正光焦度的第二固定透镜组和滤色镜片；第一固定透镜组依次设有第一组第一正月牙透镜、第一组负月牙透镜、第一组平凸透镜、第一组双凹透镜、第一组第二正月牙透镜；第一组第一正月牙透镜、第一组第二正月牙透镜均以超低色散材料制成；变倍透镜组依次设有变倍组负月牙透镜、由变倍组双凹透镜和变倍组双凸透镜密接的胶合组；补偿透镜组依次设补偿组双凸透镜、由补偿组负月牙透镜和补偿组双凸透镜密接的胶合组；本实用新型专利技术能以小体积实现超长焦距及大靶面高分辨率成像，且像差校正能力强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电
，尤其是具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头。
技术介绍
随着科学技术的发展，图像传感器像元尺寸不断减小，其特征频率不断提高，用户对光学系统的成像质量也由原来对目标的简单观看发展为对目标细节的识别和认知；同时观测环境的复杂化，用户观测需求的增多等都促使光学成像系统不断向宽光谱、大靶面、高分辨率、小型化、焦距可调等方向发展。目前变焦镜头应用于宽光谱区域时，轴上色差尤其是二级光谱校正困难；同时垂轴像差大尤其是垂轴色差、畸变等限制了镜头在大靶面系统中的应用，使得变焦镜头分辨率低，难与高清晰度摄像机适配；并且变焦镜头长焦距与系统长度、体积限制的矛盾，使得长焦距宽光谱高清变焦镜头的设计存在困难。解决上述问题是本技术的目的。
技术实现思路
本技术提出具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头，能以小体积实现超长焦距及大靶面高分辨率成像，且像差校正能力强。本技术采用以下技术方案。具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头，所述镜头光路沿光线入射方向设有光焦度为正的第一固定透镜组、光焦度为负的变倍透镜组、光焦度为正的补偿透镜组、可变光阑，光焦度为正的第二固定透镜组和滤色镜片。所述第一固定透镜组在光线入射方向上依次设有第一组第一正月牙透镜、第一组负月牙透镜、第一组平凸透镜、第一组双凹透镜、第一组第二正月牙透镜；所述第一组第一正月牙透镜、第一组第二正月牙透镜均以超低色散材料制成。所述变倍透镜组在光线入射方向上依次设有变倍组负月牙透镜、由变倍组双凹透镜和变倍组双凸透镜密接的胶合组。所述补偿透镜组在光线入射方向上依次设有补偿组双凸透镜、由补偿组负月牙透镜和补偿组双凸透镜密接的胶合组。所述第二固定透镜组在光线入射方向上依次设有由第二组正月牙透镜和第二组第一负月牙透镜密接的胶合组、第二组第二负月牙透镜、由第二组双凸透镜和第二组第三负月牙透镜密接的胶合组。沿光线入射方向，所述第一固定透镜组和变倍透镜组之间的空气间隔是182.16～209.63mm，变倍透镜组与补偿透镜组之间的空气间隔是3.85～64.78mm，补偿透镜组与第二固定透镜组之间的空气间隔是2.80～36.27mm。所述第一固定透镜组中，第一组第一正月牙透镜与第一组负月牙透镜之间的空气间隔是116.17mm，第一组负月牙透镜与第一组平凸透镜之间的空气间隔是1.77mm，第一组平凸透镜与第一组双凹透镜之间的空气间隔是1.02mm，第一组双凹透镜与第一组第二正月牙透镜之间的空气间隔是0.65mm。所述变倍透镜组中，变倍组负月牙透镜与由变倍组双凹透镜和变倍组双凸透镜密接成的胶合组之间的空气间隔是3.39mm。所述补偿透镜组中，补偿组双凸透镜与由补偿组负月牙透镜和补偿组双凸透镜密接成的胶合组之间的空气间隔是0.21mm。所述第二固定透镜组中，由第二组正月牙透镜和第二组第一负月牙透镜密接的胶合组与第二组第二负月牙透镜之间的空气间隔是78.49mm，第二组第二负月牙透镜与由第二组双凸透镜和第二组第三负月牙透镜密接成的胶合组之间的空气间隔是27.74mm。所述第一组第一正月牙透镜、第一组第二正月牙透镜均以牌号为H-FK61的超低色散光学玻璃成型。所述滤色镜片的透光波长范围是500～750nm。当变倍透镜组在光路方向上前后移动时，补偿透镜组同时向变倍透镜组的运动方向移动，以实现在镜头变焦的同时像面不变。沿光线入射方向，所述镜头的装配结构依次包括聚焦组件、连接筒、变倍组件、凸轮组件、补偿组件、可变光阑组件、后固定组件、摄像机组件；所述第一固定透镜组设于聚焦组件内，所述变倍透镜组设于变倍组件内，所述补偿透镜组设于补偿组件内，所述第二固定透镜组和滤色镜片设于后固定组件内，所述可变光阑组件内置可变光阑，镜头外壁包括气密结构。本技术合理分配镜头各个组元的光焦度，实现镜头在较小的长度尺寸下有较长的焦距；镜头克服了大靶面成像系统固有的垂轴像差大的缺点，同时通过在光路起始端处的第一固定透镜组中采用超低色散材料H-FK61，有效地校正了镜头宽光谱成像时的二级光谱等像差，使镜头在具有大靶面的同时分辨率有了显著的提高。本技术中，当变倍透镜组在光路方向上前后移动时，补偿透镜组同时向变倍透镜组的运动方向移动，以实现在镜头变焦的同时像面不变；该设计可以简化四个透镜组内的光焦度分配设计，易于在小尺寸镜头内实现较大的变焦比。本技术中，所述滤色镜片的透光波长范围是500～750nm；该设计对特定波长的光透过率进行优化，能在减小像差的同时保证像面照度。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步详细的说明：附图1为本技术实施例光路结构示意图；附图2为短焦时的MTF图；附图3为长焦时的MTF图；附图4为结构总示意图；附图5为调焦组件的示意图；附图51为调焦组件的立体示意图；附图6为变倍组件和补偿组件处的示意图；附图61为变倍组件和补偿组件处的另一方向上的示意图；附图7为可变光阑组件处的示意图；附图71为可变光阑组件处的另一方向上的示意图；附图8为气密结构图；图中：1-第一固定透镜组；2-变倍透镜组；3-补偿透镜组；4-可变光阑；5-第二固定透镜组；6-滤色镜片；101-第一组第一正月牙透镜；102-第一组负月牙透镜；103-第一组平凸透镜；104-第一组双凹透镜；105-第一组第二正月牙透镜；201-变倍组负月牙透镜；202-变倍组双凹透镜；203-变倍组双凸透镜；301-补偿组双凸透镜；302-补偿组负月牙透镜；303-补偿组双凸透镜；401-第二组正月牙透镜；402-第二组第一负月牙透镜；403-第二组第二负月牙透镜；404-第二组双凸透镜；405-第二组第三负月牙透镜；41-气密组件；42-调焦组件；43-连接筒；44-变倍组件；45-凸轮组件；46-补偿组件；47-可变光阑组件；48-后固定组件；49-摄像机组件；51-A片压圈；52-A片镜筒；53-镜片A1；54-前组镜筒；55-镜片A2；56-调焦凸轮压圈；57-调焦凸轮导钉；58-调焦磙子1；59-调焦导环；510-调焦磙子2；511-B片压圈；512-镜片A3；513-CD隔圈；51-调焦凸轮；515-焦电机齿轮；516-调焦电机支架；517-调焦主镜筒；518-调焦电机；519-BE镜筒；520-DE隔圈、521-镜片A4；522-镜片A5；523-E片压圈；524-调焦限位支架；525-微动开关；526-调焦挡钉；527-钢珠；61-变倍电机架；62-主镜筒；63-变倍凸轮；64-变倍电机齿轮；65-变倍磙子1；66-变倍导环；67-变倍导钉；68-变倍电机；69-变倍磙子2；610-变倍滑架；611-镜片C1；612-补偿滑架；613-补偿垫片；614-补偿镜筒；615-轴承压环；616-变倍凸轮压圈；617-补偿压圈；618-镜片C2；619-镜片C3；620-IJ隔圈；621-变倍导钉；622-变倍磙子1；623-变倍导环；624-变倍磙子2；625-变倍挡钉；626-钢珠；627-变倍压圈；628-镜片B1；629-镜片B2；630-镜片B3；631-变倍镜筒；632-变倍垫片；633-微动开关；634-变倍限位支架；635-变倍电位器支架；636-变倍电位器；637-变倍电位本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头，其特征在于：所述镜头光路沿光线入射方向设有光焦度为正的第一固定透镜组、光焦度为负的变倍透镜组、光焦度为正的补偿透镜组、可变光阑，光焦度为正的第二固定透镜组和滤色镜片；所述第一固定透镜组在光线入射方向上依次设有第一组第一正月牙透镜、第一组负月牙透镜、第一组平凸透镜、第一组双凹透镜、第一组第二正月牙透镜；所述第一组第一正月牙透镜、第一组第二正月牙透镜均以超低色散材料制成；所述变倍透镜组在光线入射方向上依次设有变倍组负月牙透镜、由变倍组双凹透镜和变倍组双凸透镜密接的胶合组；所述补偿透镜组在光线入射方向上依次设有补偿组双凸透镜、由补偿组负月牙透镜和补偿组双凸透镜密接的胶合组；所述第二固定透镜组在光线入射方向上依次设有由第二组正月牙透镜和第二组第一负月牙透镜密接的胶合组、第二组第二负月牙透镜、由第二组双凸透镜和第二组第三负月牙透镜密接的胶合组。

【技术特征摘要】
1.具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头，其特征在于：所述镜头光路沿光线入射方向设有光焦度为正的第一固定透镜组、光焦度为负的变倍透镜组、光焦度为正的补偿透镜组、可变光阑，光焦度为正的第二固定透镜组和滤色镜片；所述第一固定透镜组在光线入射方向上依次设有第一组第一正月牙透镜、第一组负月牙透镜、第一组平凸透镜、第一组双凹透镜、第一组第二正月牙透镜；所述第一组第一正月牙透镜、第一组第二正月牙透镜均以超低色散材料制成；所述变倍透镜组在光线入射方向上依次设有变倍组负月牙透镜、由变倍组双凹透镜和变倍组双凸透镜密接的胶合组；所述补偿透镜组在光线入射方向上依次设有补偿组双凸透镜、由补偿组负月牙透镜和补偿组双凸透镜密接的胶合组；所述第二固定透镜组在光线入射方向上依次设有由第二组正月牙透镜和第二组第一负月牙透镜密接的胶合组、第二组第二负月牙透镜、由第二组双凸透镜和第二组第三负月牙透镜密接的胶合组。2.根据权利要求1所述的具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头，其特征在于：沿光线入射方向，所述第一固定透镜组和变倍透镜组之间的空气间隔是182.16～209.63mm，变倍透镜组与补偿透镜组之间的空气间隔是3.85～64.78mm，补偿透镜组与第二固定透镜组之间的空气间隔是2.80～36.27mm。3.根据权利要求2所述的具有超长焦距的宽光谱大靶面高清变焦镜头，其特征在于：所述第一固定透镜组中，第一组第一正月牙透镜与第一组负月牙透镜之间的空气间隔是116.17mm，第一组负月牙透镜与第一组平凸透镜之间的空气间隔是1.77mm，第一组平凸透镜与第一组双凹透镜之间的空气间隔是1.02mm，第一组双凹透镜与第一组第二正月牙透镜之间的空气间隔是0.65mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈立辉，周宝藏，王芬，钟兆铨，周阳，
申请(专利权)人：福建福光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35