一种变焦光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种变焦光学系统，包括感光芯片(30)，感光芯片(30)一侧设有能相对其移动的第一透镜组(10)，第一透镜组(10)与感光芯片(30)之间设有能相对感光芯片(30)移动的第二透镜组(20)，第二透镜组(20)与第一透镜组(10)之间设有光阑(40)，第一透镜组(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)，并且第一透镜组(10)的光焦度φ

【技术实现步骤摘要】
一种变焦光学系统
本技术涉及一种变焦光学系统。
技术介绍
目前监控用的变焦距光学系统普遍存在这样的缺点：分辨率偏低，光圈较小，光学系统成本较高，高低温虚焦等等。目前市场上还没有镜头能够同时克服上述缺点，只有少数镜头，只能在某一方面进行改善，但却要牺牲镜头其它性能指标，比如为了实现大光圈，小体积，高分辨率，就得在光学系统中加入较多的玻璃球面或玻璃非球面透镜，导致制造成本较高，成本无法降到最低；为了实现成本最低化，就得加入较多的塑胶非球面透镜，导致镜头在高低温状态下虚焦严重，红外效果较差。目前市场上还没有克服以上全部缺点的广角变焦镜头。因此，本技术正是基于以上的不足而产生的。
技术实现思路
本技术目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单，光圈大，体积小，像素高，红外共焦，高低温共焦的广角变焦光学系统。本技术是通过以下技术方案实现的：一种变焦光学系统，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组10，所述的第一透镜组10与感光芯片30之间设有能相对感光芯片30移动的第二透镜组20，所述的第二透镜组20与第一透镜组10之间设有光阑40，所述的第一透镜组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，并且所述的第一透镜组10的光焦度φ10为正，所述的第二透镜组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和第七透镜7，并且所述的第二透镜组20的光焦度φ20为负。如上所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第一透镜组10的光焦度φ10和第二透镜组20的光焦度φ20满足如下表达式：-0.12≤φ10≤-0.1，0.1≤φ20≤0.2，-1.1≤φ10/φ20≤-1。如上所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第四透镜4的光焦度φ4和第五透镜5的光焦度φ5满足如下表达式：φ4/φ5＞0；所述的第四透镜4的膨胀系数P4和第五透镜5的膨胀系数P5满足如下表达式：5＜P4/P5＜6.5。如上所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第二透镜2的阿贝数VD2和第三透镜3的阿贝数VD3满足如下表达式：33＜VD2-VD3＜35；第四透镜4的阿贝数VD4和第五透镜5的阿贝数VD5分别满足如下表达式：55＜VD5＜57、67＜VD5＜69。如上所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第一透镜1和第五透镜5均为球面透镜且均为玻璃透镜，所述的第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第六透镜6和第七透镜7均为非球面透镜且均为塑胶透镜，并且所述的第四透镜4朝向物侧的一面为凸面、朝向像侧的一面为凹面。如上所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第六透镜6的光焦度φ6为负，所述的第七透镜7的光焦度φ7为正，并且所述的第六透镜6两面均为凹面。如上所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的感光芯片30与第二透镜组20之间设有滤光片50。如上所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第六透镜6和第七透镜7为塑胶非球面透镜，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，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，k等于-1时为抛物线，k介于-1到0之间时为椭圆，k等于0时为圆形，k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。与现有技术相比，本技术有如下优点：1、本技术在光圈较大，视场角较大的情况下实现了光学系统的高分辨率、高对比度，并且周边分辨率和中心分辨率相当，红外分辨率和可见光分辨率相当，可满足市场上5M像素的相机使用需求。2、本技术仅使用两片玻璃球面镜片，其余镜片采用塑胶非球面镜片，在不影响光学系统其它光学性能指标的情况下实现了成本的最低化，并且在高低温状态下不虚焦。3、本技术在总长较短的情况下实现了较大的变倍比，提高了变焦光学系统的光学性能。【附图说明】图1是本技术的示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步描述：一种变焦光学系统，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组10，所述的第一透镜组10与感光芯片30之间设有能相对感光芯片30移动的第二透镜组20，所述的第二透镜组20与第一透镜组10之间设有光阑40，所述的第一透镜组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，并且所述的第一透镜组10的光焦度φ10为正，所述的第二透镜组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和第七透镜7，并且所述的第二透镜组20的光焦度φ20为负。在光圈较大，视场角较大的情况下实现了光学系统的高分辨率、高对比度，并且周边分辨率和中心分辨率相当，红外分辨率和可见光分辨率相当，可满足市场上5M像素的相机使用需求。大角度入射的光线在经过第一透镜组10后光线角度变小，接着进入第二透镜组20，使得整个光学系统的焦平面位置向后移动。所述的第一透镜组10的光焦度φ10和第二透镜组20的光焦度φ20满足如下表达式：-0.12≤φ10≤-0.1，0.1≤φ20≤0.2，-1.1≤φ10/φ20≤-1。因此，光学系统就能够实现较小的总长，从而使光学系统体积小而紧凑，而且实现较大的变倍比。所述的第四透镜4的光焦度φ4和第五透镜5的光焦度φ5满足如下表达式：φ4/φ5＞0；所述的第四透镜4的膨胀系数P4和第五透镜5的膨胀系数P5满足如下表达式：5＜P4/P5＜6.5。因此，光学系统的高低温共焦性能指标更优秀。所述的第二透镜2的阿贝数VD2和第三透镜3的阿贝数VD3满足如下表达式：33＜VD2-VD3＜35，所以能够校正大角度产生的倍率色差，使光学系统周边解像力大幅度提高；第四透镜4的阿贝数VD4和第五透镜5的阿贝数VD5分别满足如下表达式：55＜VD5＜57、67＜VD5＜69，能够较正轴向色差，实现可见光和红外光共焦。所述的第一透镜1和第五透镜5均为球面透镜且均为玻璃透镜，所述的第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第六透镜6和第七透镜7均为非球面透镜且均为塑胶透镜。第二透镜2和第三透镜3均采用非球面透镜，能够校正因第一透镜组10的入射光线角度较大引起的像散，使周边解像力进一步提高，而且第二透镜2也能校正入射光线的慧差。第四透镜4采用非球面透镜，校正大口径入射光线的球差和光阑慧差，并且第四透镜4的朝向物侧的一面为凸面、朝向像侧的一面为凹面，这样可提高第二透镜组20的光线口径，实现较大光圈。所述的第六透镜6的光焦度φ6为负，所述的第七透镜7的光焦度φ7为正，并且所述的第六透镜6两面均为凹面，能够大幅度提高中心视场及周边视场的解像力，实现大视场角、高分辨率，高对比度。所述的感光芯片30与第二透镜组20之间设有滤光片50。所述的第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第六透镜6和第七透镜7为塑胶非球面透镜，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，k等于-1时为抛物线，k介于-1到0之间时为椭圆，k等于0时为圆形，k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。以下为3X本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦光学系统，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组(10)，所述的第一透镜组(10)与感光芯片(30)之间设有能相对感光芯片(30)移动的第二透镜组(20)，所述的第二透镜组(20)与第一透镜组(10)之间设有光阑(40)，所述的第一透镜组(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)，并且所述的第一透镜组(10)的光焦度φ

【技术特征摘要】
1.一种变焦光学系统，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组(10)，所述的第一透镜组(10)与感光芯片(30)之间设有能相对感光芯片(30)移动的第二透镜组(20)，所述的第二透镜组(20)与第一透镜组(10)之间设有光阑(40)，所述的第一透镜组(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)，并且所述的第一透镜组(10)的光焦度φ10为正，所述的第二透镜组(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)和第七透镜(7)，并且所述的第二透镜组(20)的光焦度φ20为负。2.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第一透镜组(10)的光焦度φ10和第二透镜组(20)的光焦度φ20满足如下表达式：-0.12≤φ10≤-0.1，0.1≤φ20≤0.2，-1.1≤φ10/φ20≤-1。3.根据权利要求2所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第四透镜(4)的光焦度φ4和第五透镜(5)的光焦度φ5满足如下表达式：(φ4/φ5)＞0；所述的第四透镜(4)的膨胀系数P4和第五透镜(5)的膨胀系数P5满足如下表达式：5＜P4/P5＜6.5。4.根据权利要求3所述的变焦光学系统，其特征在于：所述的第二透镜(2)的阿贝数VD2和第三透镜(3)的阿...

【专利技术属性】
技术研发人员：全丽伟，李建华，龚俊强，
申请(专利权)人：中山联合光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44