宽光谱、紧凑型连续变焦光学镜头制造技术

本实用新型专利技术属于应用光学可见光成像领域，涉及一种宽光谱、紧凑型连续变焦光学镜头，成像波段0.45μm～1μm。主要适用于国防监控、民用监控、森林防火等远程监控领域。主要是由四部分组成，从物方起算，第一组为正组的折射镜组；第二组为负组的折射镜组；第三组为正组折射镜组；第四组为正组折射镜组。第二组折射镜组与第三组折射镜组在变焦距过程中以一定规律相对运动，变焦镜头的使用，便于对同一物体进行光学的放大和缩小，使用同一个镜头既能大范围的搜索，又能进行目标放大识别，便于监控。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学镜头，具体涉及一种焦距为16.74mm 242mm，具有14.5倍焦距放大、宽光谱、紧凑型的连续变焦距可见光成像系统，适用于远距离监控。
技术介绍
森林防火和道路交通等监视用电视镜头要求既能在可见光波段内对目标进行大范围搜索，又能对重点关注的目标进行细节分辨，同时还要求在波段950 μ m处图像不散焦的宽波段、紧凑型连续变焦光学系统能满足该需要。本技术就是采用国产常用材料进行设计，结构比较简单，系统总长及口径比较合理的、各项成像指标满足要求的一种技术专利。现有的大多数国内外专利如US2004/0169934A1、4468097都只局限对于可见光波段，而近红外的透雾能力约达到可见光的1.4倍，因此可使光学系统工作于强光、微光或有雾、雨、尘等天气情况下。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点，本技术提供一种宽光谱、紧凑型连续变焦光学镜头，它结构简单，成本低，适用于远距离监控。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是:从物方到像方S依次包括正屈光度的第一透镜组Gl ;负屈光度的第二透镜组G2 ;负屈光度的第三透镜组G3和正屈光度的第四透镜组G4，其中第一透镜组Gl和第四透镜组G4位置固定，用于变焦的第二透镜组G2及提供补偿的第三透镜组G3可移动，移动第二透镜组G2而使整个镜头的焦距变化，移动第三透镜组G3来补偿变焦后造成像面移动，使成像面的位置始终保持固定不变；满足如下关系式:0.45 ( fl/ft ( 0.49公式 I0.41 ( f2/f3 ( 0.46公式 2其中，fl是第一镜组Gl的焦距值，f2是第二镜组G2的焦距值，f3是第三镜组G3的焦距值，ft是系统最长焦的焦距值。本技术宽光谱、紧凑型、连续变焦距、可见光成像；光学系统采用正、负、负、正四透镜组结构，并使第一透镜组和第四透镜组及像面的位置固定不变，通过移动第二透镜组而使整个镜头的焦距变化，移动第三透镜组来补偿变焦后造成像面移动，确保成像清晰。整个连续变焦镜头在可见光和近红外波段成像，变倍比14.5倍，材料普遍，镜头结构简单，不仅成本低，可靠性高，而且光学性能优良。符合大规模量产的要求，具有良好的市场前景。以下结合附图 和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1为本技术示意图；图2为本技术最短焦位置示意图；图3为本技术中间焦位置示意图；图4为本技术最长焦位置示意图；图5为本技术最短焦位置MTF图；图6为本技术中间焦位置MTF图；图7为本技术最长焦位置MTF图；图8为本技术中变焦凸轮的结构示意图(凸轮转角150°，单个步长0.25° ) ο具体实施方式如图1-4所示，从物方到像方S依次包括正屈光度的第一透镜组Gl ;负屈光度的第二透镜组G2 ;负屈光度的第三透镜组G3和正屈光度的第四透镜组G4，其中第一透镜组Gl和第四透镜组G4位置固定，用于变焦的第二透镜组G2及提供补偿的第三透镜组G3可移动，移动第二透镜组G2而使整个镜头的焦距变化，移动第三透镜组G3来补偿变焦后造成像面移动，使成像面的位置始终保持固定不变；满足如下关系式:0.45 ( fl/ft ( 0.49公式 I0.41 ^ f2/f3 ^ 0.46公式 2其中，fl是第一 镜组Gl的焦距值，f2是第二镜组G2的焦距值，f3是第三镜组G3的焦距值，ft是系统最长焦的焦距值。所述的第一透镜组Gl包含一正光焦度的双焦合透镜L11、L12、一负光焦度的透镜L13、一正光焦度的透镜L14 ;所述的第二透镜组G2包含一负光焦度的双焦合透镜L21、L22和一正光焦度的透镜L23 ;所述的第三透镜组G3包含一负光焦度的透镜L31 ;所述的第四透镜组G4包含二个正光焦度的透镜L41、L44、一负光焦度的双焦合透镜L42、L43和一负光焦度的透镜L45。所述的第一、二、三、四透镜组G1、G2、G3、G4各透镜参数见表I。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽光谱、紧凑型连续变焦光学镜头，其特征在于：从物方到像方(S)依次包括正屈光度的第一透镜组(G1)；负屈光度的第二透镜组(G2)；负屈光度的第三透镜组(G3)和正屈光度的第四透镜组(G4)，其中第一透镜组(G1)和第四透镜组(G4)位置固定，用于变焦的第二透镜组(G2)及提供补偿的第三透镜组(G3)可移动，移动第二透镜组(G2)而使整个镜头的焦距变化，移动第三透镜组(G3)来补偿变焦后造成像面移动，使成像面的位置始终保持固定不变；满足如下关系式：0.45≤f1/ft≤0.49????????????公式10.41≤f2/f3≤0.46????????????公式2其中，f1是第一镜组(G1)的焦距值，f2是第二镜组(G2)的焦距值，f3是第三镜组(G3)的焦距值，ft是系统最长焦的焦距值。

【技术特征摘要】
1.一种宽光谱、紧凑型连续变焦光学镜头，其特征在于:从物方到像方(S)依次包括正屈光度的第一透镜组(Gl);负屈光度的第二透镜组(G2);负屈光度的第三透镜组(G3)和正屈光度的第四透镜组(G4)，其中第一透镜组(Gl)和第四透镜组(G4)位置固定，用于变焦的第二透镜组(G2)及提供补偿的第三透镜组(G3)可移动，移动第二透镜组(G2)而使整个镜头的焦距变化，移动第三透镜组(G3)来补偿变焦后造成像面移动，使成像面的位置始终保持固定不变；满足如下关系式: 0.45 ( fΙ/ft ( 0.49公式 I 0.41 ( f2/f3 ( 0.46公式 2 其中，fl是第一镜组(Gl)的焦距值，f2是第二镜组(G2)的焦距值，f3是第三镜组(G3)的焦距值，ft是系统最长焦的焦距值。2.根据权利要求1所述的宽光谱、紧凑型连续变焦光学镜头，其特征在于:所述的第一透镜组(Gl)包含一正光焦度的双焦合透镜(L11、L12)、一负光焦度的透镜(L13)、一正光焦度的透镜(L14);所述的第二透镜组(G2)包含一负光焦度的双焦合透镜(L21、L22)和一正光焦度的透镜(L23);所述的第三透镜组(G3)包含一负光焦度的透镜(L31);所述的第四透镜组(G4)包含二个正光焦度的透镜(L41、L44)、一负光焦度的双焦合透镜(L42、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵翠玲，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：