变焦镜头和激光照明装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变焦镜头和激光照明装置，所述变焦镜头包括镜筒以及透镜群，所述透镜群包括自所述物侧至所述像侧依次设置的光焦度为正的第一透镜群、光焦度为负的第二透镜群、光焦度为正的第三透镜群，通过三个透镜群的合理设置以及所述变焦镜头广角端焦距和各透镜群焦距比值的有条件的限制，所述变焦镜头的变倍率为150X，其光学总长控制在100mm以内，所述变焦镜头的光圈F数能达到2.27，能适用800～1100nm波长内的范围，使得所述变焦镜头具有小体积、高倍率、光斑均匀、低成本的特点，以改善现有激光照明镜头存在的变焦范围小、镜头体积大、适用波长范围窄等技术问题。适用波长范围窄等技术问题。适用波长范围窄等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
变焦镜头和激光照明装置


[0001]本技术涉及光学系统设计
，特别涉及一种变焦镜头和激光照明装置。

技术介绍

[0002]为了有效利用激光出射光束，并使其照明角度可根据使用要求在某一范围连续可调，通常将激光出射光经光纤耦合整型输出，光纤出射光再通过一光学系统进行扩束使得出射光束的最终出射光束角度可调，并实现对出射光束的均匀化，最终在物体表面得到一个均匀的照明光斑。因此，远距离激光照明装置需要满足以下要求：一、满足一定的变焦范围，即满足一定的角度变化范围；二、需要较小的F数，以便达到对光源能量的充分利用；三、需满足使出射光束在物体表面得到一个均匀的光斑，即在光束的照明范围内各点能量比较均匀。现有激光照明变焦镜头中，存在镜头体积大，变焦倍率小、适用波长范围窄等问题，因此无法充分满足需求。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的是提供一种变焦镜头和激光照明装置，旨在改善现有变焦镜头体积大，变焦倍率小、适用波长范围窄的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供一种变焦镜头，所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦镜头包括：
[0005]镜筒；以及，
[0006]多个透镜群，设于所述镜筒内，包括自所述物侧至所述像侧依次设置光焦度为正的第一透镜群、光焦度为负的第二透镜群、光焦度为正的第三透镜群以及光纤，其中，所述第一透镜群和所述第二透镜群至少一个可沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，以将所述变焦镜头变焦，所述第三透镜群沿所述光轴方向移动，以将所述变焦镜头对焦；r/>[0007]其中，所述变焦镜头处于广角端的焦距为fw，所述第一透镜群的焦距为f1，所述第二透镜群的焦距为f2，所述第三透镜群的焦距为f3，所述变焦镜头满足以下条件：
[0008]0.0015<fw/f1<0.015，且
‑
0.78<fw/f2<
‑
0.05，且0.065<fw/f3<0.37。
[0009]可选地，fw/f1＝2/327，且fw/f2＝
‑
(3/43)，且fw/f3＝4/41。
[0010]可选地，所述第一透镜群包括自所述物侧至所述像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜；
[0011]所述第一透镜、所述第二透镜均为玻璃球面透镜；
[0012]所述第一透镜的焦距为f11，所述第二透镜的焦距为f12，在所述第一透镜群内的各透镜满足以下条件：
[0013]0.07<f1/f11<0.85，且0.32<f1/f12<1.32。
[0014]可选地，所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为凸凹透镜，所述第二透镜的像侧面为凹面；
[0015]所述第一透镜群内的各透镜满足以下条件：f1/f11＝37/73，且f1/f12＝1/2；
[0016]所述第一透镜的光焦度为174.19，所述第二透镜的光焦度为177.96。
[0017]可选地，所述第二透镜群包括自所述物侧至所述像侧依次设置的具有负光焦度的第三透镜、具有负光焦度的第四透镜；
[0018]所述第三透镜为玻璃球面透镜，所述第四透镜均为玻璃球面透镜；
[0019]所述第三透镜的焦距为f21，所述第四透镜的焦距为f22，在所述第二透镜群内的各透镜满足以下条件：
[0020]0.31<f2/f21<0.95，且0.18<f2/f22<1.03。
[0021]可选地，所述第三透镜为凸凹透镜，所述第三透镜的像侧面为凹面，所述第四透镜为双凹透镜；
[0022]所述第二透镜群内的各透镜满足以下条件：f2/f21＝21/47，且f2/f22＝1/2；
[0023]所述第三透镜的光焦度为
‑
10.39，所述第四透镜的光焦度为
‑
9.21。
[0024]可选地，所述第三透镜群包括自所述物侧至所述像侧依次设置的具有正光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜、具有正光焦度的第七透镜；
[0025]所述第五透镜的焦距为f31，所述第六透镜的焦距为f32，所述第七透镜的焦距为f33，在所述第三透镜群内的各透镜满足以下条件：
[0026]0.27<f3/f31<1.02，且0.03<f3/f32<0.58，且0.17<f3/f33<0.98。
[0027]可选地，所述第五透镜为双凸透镜，所述第六透镜为凸凹透镜，所述第六透镜的像侧面为凹面，所述第七透镜为凸凹透镜，所述第七透镜的像侧面为凹面；
[0028]所述第三透镜群内的各透镜满足以下条件：f3/f31＝4/9，且f3/f32＝7/24，且f3/f33＝5/21；
[0029]所述第五透镜的光焦度为12.89，所述第六透镜的光焦度为19.69，所述第七透镜的光焦度为24.36。
[0030]可选地，所述变焦镜头还包括光阑，所述光阑设置为可调光阑，所述光阑位于所述第二透镜群与所述第三透镜群之间或者位于所述第三透镜群上，所述光阑与所述第三透镜群连接，以随所述第三透镜群同步移动；
[0031]所述光阑到所述变焦镜头的像面在所述光轴上的距离为L，为所述变焦镜头的光学总长为TTL，所述变焦镜头满足以下条件：0.05<L/TTL<0.42。
[0032]本技术还提供一种激光照明装置，所述激光照明装置包括变焦镜头，所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦镜头包括：
[0033]镜筒；以及，
[0034]多个透镜群，设于所述镜筒内，包括自所述物侧至所述像侧依次设置光焦度为正的第一透镜群、光焦度为负的第二透镜群、光焦度为正的第三透镜群以及光纤，其中，所述第一透镜群和所述第二透镜群至少一个可沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，以将所述变焦镜头变焦，所述第三透镜群沿所述光轴方向移动，以将所述变焦镜头对焦；
[0035]其中，所述变焦镜头处于广角端的焦距为fw，所述第一透镜群的焦距为f1，所述第二透镜群的焦距为f2，所述第三透镜群的焦距为f3，所述变焦镜头满足以下条件：
[0036]0.0015<fw/f1<0.015，且
‑
0.05<fw/f2<0.21，且0.065<fw/f3<0.37。
[0037]在本技术提供的技术方案中，所述第一透镜群和所述第二透镜群中至少一个
沿光轴方向可活动地安装于所述镜筒，用以进行变焦，并且所述第三透镜群受到外力驱动沿着所述光轴做与所述第一透镜群和所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦镜头包括：镜筒；以及，多个透镜群，设于所述镜筒内，包括自所述物侧至所述像侧依次设置光焦度为正的第一透镜群、光焦度为负的第二透镜群、光焦度为正的第三透镜群以及光纤，其中，所述第一透镜群和所述第二透镜群至少一个可沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，以将所述变焦镜头变焦，所述第三透镜群沿所述光轴方向移动，以将所述变焦镜头对焦；其中，所述变焦镜头处于广角端的焦距为fw，所述第一透镜群的焦距为f1，所述第二透镜群的焦距为f2，所述第三透镜群的焦距为f3，所述变焦镜头满足以下条件：0.0015<fw/f1<0.015，且
‑
0.78<fw/f2<
‑
0.05，且0.065<fw/f3<0.37。2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，fw/f1＝2/327，且fw/f2＝
‑
(3/43)，且fw/f3＝4/41。3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜群包括自所述物侧至所述像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜；所述第一透镜、所述第二透镜均为玻璃球面透镜；所述第一透镜的焦距为f11，所述第二透镜的焦距为f12，在所述第一透镜群内的各透镜满足以下条件：0.07<f1/f11<0.85，且0.32<f1/f12<1.32。4.如权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为凸凹透镜，所述第二透镜的像侧面为凹面；所述第一透镜群内的各透镜满足以下条件：f1/f11＝37/73，且f1/f12＝1/2；所述第一透镜的光焦度为174.19，所述第二透镜的光焦度为177.96。5.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜群包括自所述物侧至所述像侧依次设置的具有负光焦度的第三透镜、具有负光焦度的第四透镜；所述第三透镜为玻璃球面透镜，所述第四透镜均为玻璃球面透镜；所述第三透镜的焦距为f21，所述第四透...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钰，朱红伟，邱盛平，
申请(专利权)人：成都联江科技有限公司，
类型：新型
国别省市：