大倍率变焦镜头制造技术

本发明专利技术涉及一种大倍率变焦镜头。包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的正光焦度的聚焦群组、负光焦度的变倍群组、正光焦度的补偿群组和正光焦度的固定群组；其中聚焦群组、变倍群组和补偿群组均沿光轴方向移动可调，所述固定群组相对像面位置固定设置，各群组均至少设有一枚双胶合透镜，系统光栏设置在补偿群组和固定群组之间，本发明专利技术可维持原有低照效果。在监视距离为1.5

【技术实现步骤摘要】
大倍率变焦镜头


[0001]本专利技术涉及光学成像
，特别为一种大倍率变焦镜头。

技术介绍

[0002]在河道、高速公路、城市制高点、铁路、森林防火、机场、边防、海防等需要大范围、远距离的监控项目上，一般要用到大变倍(倍数≥5)长焦距的电动变焦镜头。该类监控项目，在监测系统中，有时需要在大范围内达到无缝监控，其是通过多个监控点的接力来实现的，其中单个摄像机监视距离一般需在1
‑
20公里左右。相对应的焦距规格为12.5
‑
750mm或12.5
‑
775mm，其长度超过350mm，重量超过5千克。另外，因镜头又重又大，通常需要放置在重载云台上使用。综合使用成本高昂，难以大规模使用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：克服以上缺点提供一种大倍率变焦镜头。该镜头仅用3μm像元1/2.5
″
成像区域的CMOS即可维持原有低照效果。在监视距离为1.5
‑
20公里前提下，所需镜头的规格相应地变更为5
‑
100mm。同时，镜头的长度小于120mm，约为原来的1/3，体积大大减少；且不需要昂贵的重载云台。整体使用成本将大幅度下降，且占用空间也随之变少，有利于大规模应用。
[0004]本专利技术通过如下技术方案实现：一种大倍率变焦镜头，其特征在于：包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的正光焦度的聚焦群组、负光焦度的变倍群组、正光焦度的补偿群组和正光焦度的固定群组；
[0005]其中聚焦群组、变倍群组和补偿群组均沿光轴方向移动可调，所述固定群组相对像面位置固定设置，各群组均至少设有一枚双胶合透镜，系统光栏设置在补偿群组和固定群组之间，所述大倍率变焦镜头还满足以下关系：
[0006]4.5<|fg1/fg2|<6；
[0007]1.1<|fg3/fg2|<1.9；
[0008]其中，fg1为聚焦群组的焦距，fg2为变倍群组的焦距，fg3为补偿群组的焦距。当|fg1/fg2|小于下限时，聚焦群组球差和慧差变大而较难消除，大于上限时聚焦群组轴向色差将难以校正。当|fg3/fg2|小于下限时，补偿群组球差变大，大于上限时补偿群组轴向色差将难以校正。
[0009]优选地，所述聚焦群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜，所述第一透镜为双凹透镜，所述第二透镜为双凸透镜，第一透镜和第二透镜组成双胶合组，所述第三透镜为双凸透镜，第四透镜为前凸后凹的弯月透镜；
[0010]所述变倍群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜、负光焦度的第七透镜和正光焦度的第八透镜，所述第五透镜为前凸后凹的弯月透镜，所述第六透镜为双凹透镜，所述第七透镜为双凹透镜，所述第八透镜为弯月
透镜，所述第七透镜和第八透镜组成双胶合透镜；
[0011]所述补偿群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的正光焦度的第九透镜、负光焦度的第十透镜和正光焦度的第十一透镜，所述第九透镜为双凸透镜，所述第十透镜为弯月透镜，所述第十一透镜为双凸透镜，第十透镜和第十一透镜组成双胶合透镜；
[0012]所述固定群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第十二透镜、正光焦度的第十三透镜、正光焦度的第十四透镜、负光焦度的第十五透镜、正光焦度的第十六透镜、正光焦度的第十七透镜、正光焦度的第十八透镜和负光焦度的第十九透镜，所述第十二透镜为双凹透镜，所述第十三透镜为弯月透镜，所述第十二透镜和第十三透镜组成双胶合透镜，所述第十四透镜为双凸透镜，所述第十五透镜为双凹透镜，所述第十六透镜为双凸透镜，所述第十五透镜和第十六透镜组成双胶合透镜，所述第十七透镜为双凸透镜，所述第十八透镜为前凹后凸的弯月透镜，所述第十九透镜为前凹后凸的弯月透镜，所述第十八透镜和第十九透镜组成双胶合透镜。
[0013]优选地，所述聚焦群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜、正光焦度的第四透镜，所述第一透镜为双凹透镜，所述第二透镜为双凸透镜，第一透镜和第二透镜组成双胶合组，所述第三透镜为双凸透镜、第四透镜为前凸后凹的弯月透镜；
[0014]所述变倍群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜、正光焦度的第七透镜和负光焦度的第八透镜，所述第五透镜为前凸后凹的弯月透镜，所述第六透镜为双凹透镜，所述第七透镜为双凸透镜，所述第八透镜为双凹透镜，所述第七透镜和第八透镜组成双胶合透镜；
[0015]所述补偿群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的正光焦度的第九透镜、负光焦度的第十透镜和正光焦度的第十一透镜，所述第九透镜为双凸透镜，所述第十透镜为弯月透镜，所述第十一透镜为双凸透镜，第十透镜和第十一透镜组成双胶合透镜；
[0016]所述固定群组包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第十二透镜、正光焦度的第十三透镜、正光焦度的第十四透镜、负光焦度的第十五透镜、正光焦度的第十六透镜、正光焦度的第十七透镜、正光焦度的第十八透镜和负光焦度的第十九透镜，所述第十二透镜为双凹透镜，所述第十三透镜为弯月透镜，所述第十二透镜和第十三透镜组成双胶合透镜，所述第十四透镜为双凸透镜，所述第十五透镜为双凹透镜，所述第十五透镜和第十四透镜组成双胶合透镜，所述第十六透镜为双凸透镜，所述第十七透镜为双凸透镜，所述第十八透镜为双凸透镜，所述第十九透镜为弯月透镜，所述第十八透镜和第十九透镜组成双胶合透镜。
[0017]为了进一步降低聚焦群组和固定群组的色差，所述倍率变焦镜头还满足以下关系：vd3>65；vd17>65，其中，vd3为第三透镜的阿贝数，vd17为第十七透镜的阿贝数。
[0018]为了降低固定群组的制造误差带来的性能下降，所述固定群组中各镜片表面的曲率半径均大于4.5mm。
[0019]较之前技术而言，本专利技术的有益效果为：
[0020]1.本专利技术一种大倍率变焦镜头。该镜头仅用3μm像元1/2.5
″
成像区域的CMOS即可维持原有低照效果。在监视距离为1.5
‑
20公里前提下，所需镜头的规格相应地变更为5
‑
100mm。同时，镜头的长度小于120mm，约为原来的1/3，体积大大减少；重量不到400克，不到
原来的1/10，且不需要昂贵的重载云台。整体使用成本将大幅度下降，且占用空间也随之变少，有利于大规模应用。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例一在短焦5.06mm时的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例一在5.06mm焦距端的白光下MTF(调制传递函数)曲线图；
[0023]图3为本专利技术实施例一在44.18mm焦距端的白光下MTF(调制传递函数)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大倍率变焦镜头，其特征在于：包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的正光焦度的聚焦群组(1)、负光焦度的变倍群组(2)、正光焦度的补偿群组(3)和正光焦度的固定群组(4)；其中聚焦群组(1)、变倍群组(2)和补偿群组(3)均沿光轴方向移动可调，所述固定群组(4)相对像面(5)位置固定设置，各群组均至少设有一枚双胶合透镜，系统光栏设置在补偿群组(3)和固定群组(4)之间，所述大倍率变焦镜头还满足以下关系：4.5<|fg1/fg2|<6；1.1<|fg3/fg2|<1.9；其中，fg1为聚焦群组的焦距，fg2为变倍群组的焦距，fg3为补偿群组的焦距。2.根据权利要求1所述的大倍率变焦镜头，其特征在于：所述聚焦群组(1)包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第一透镜(11)、正光焦度的第二透镜(12)、正光焦度的第三透镜(13)、正光焦度的第四透镜(14)，所述第一透镜(11)为双凹透镜，所述第二透镜(12)为双凸透镜，第一透镜(11)和第二透镜(12)组成双胶合组，所述第三透镜(13)为双凸透镜，第四透镜(14)为前凸后凹的弯月透镜；所述变倍群组(2)包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第五透镜(21)、负光焦度的第六透镜(22)、负光焦度的第七透镜(23)和正光焦度的第八透镜(24)，所述第五透镜(21)为前凸后凹的弯月透镜，所述第六透镜(22)为双凹透镜，所述第七透镜(23)为双凹透镜，所述第八透镜(24)为弯月透镜，所述第七透镜(23)和第八透镜(24)组成双胶合透镜；所述补偿群组(3)包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的正光焦度的第九透镜(31)、负光焦度的第十透镜(32)和正光焦度的第十一透镜(33)，所述第九透镜(31)为双凸透镜，所述第十透镜(32)为弯月透镜，所述第十一透镜(33)为双凸透镜，第十透镜(32)和第十一透镜(33)组成双胶合透镜；所述固定群组(4)包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第十二透镜(41)、正光焦度的第十三透镜(42)、正光焦度的第十四透镜(43)、负光焦度的第十五透镜(44)、正光焦度的第十六透镜(45)、正光焦度的第十七透镜(46)、正光焦度的第十八透镜(47)和负光焦度的第十九透镜(48)，所述第十二透镜(41)为双凹透镜，所述第十三透镜(42)为弯月透镜，所述第十二透镜(41)和第十三透镜(42)组成双胶合透镜，所述第十四透镜(43)为双凸透镜，所述第十五透镜(44)为双凹透镜，所述第十六透镜(45)为双凸透镜，所述第十五透镜(44)和第十六透镜(45)组成双胶合透镜，所述第十七透镜(46)为双凸透镜，所述第十八透镜(47)为前凹后凸的弯月透镜，所述第十九透镜(48)为前凹后凸的弯月透镜，所述第十八透镜(47)和第十九透镜(48)组成双胶合透镜。3.根据权利要求1所述的大倍率变焦镜头，其特征在于：所述聚焦群组(1)包括由物方至像方沿光轴方向依次设置的负光焦度的第一透镜(11
’
)、正光焦度的第二透镜(12
’
)、正光焦度的第三透镜(13
’
)、正光焦度的第四透镜(14
’
)，所述第一透镜(11
’
)为双凹透镜，所述第二透镜(12
’
)为双凸透镜，第一透镜(11
’
)和第二透镜(12
’
)组成双胶合组，所述第三透镜(13
’
)为双凸透镜、第四透镜为前凸后凹的弯月透镜；所述变倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：林法官，何孔义，郭秀杰，方星，
申请(专利权)人：福建福特科光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：