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一種變焦光學(xué)系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12467812閱讀:227來源:國知局

本發(fā)明涉及一種變焦光學(xué)系統(tǒng)。



背景技術(shù):

目前隨著監(jiān)控市場的需求,鏡頭開始往高分辨率和高像質(zhì)的方向發(fā)展,為了獲得更好的成像品質(zhì),使用像素點(diǎn)更大的芯片是未來的發(fā)展方向。

目前主流的市面上的的監(jiān)控鏡頭,分辨率多是1080p,像素點(diǎn)數(shù)是1920*1080,然而隨著4G網(wǎng)絡(luò)和4K感光芯片及4K顯示系統(tǒng)的發(fā)展,更高像質(zhì)的畫面?zhèn)鬏敵蔀榭赡?,而目前高像素的的鏡頭種類較少,成本較高。

另外,目前市場上的大畫面的監(jiān)控鏡頭,如1吋左右的鏡頭,像面大小達(dá)到16.0mm的,但是其體積比較大,使用不方便,與眾多監(jiān)控設(shè)備不兼容。

再者,目前市場上的監(jiān)控鏡頭,多非紅外共焦鏡頭,因此在光學(xué)波長段較多的場合如傍晚,或晚上有部分燈光照明時(shí),拍攝的畫面無法整體清晰,總會有部分模糊。

因此,本發(fā)明正是基于以上的不足而產(chǎn)生的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種小體積、大像面、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

一種變焦光學(xué)系統(tǒng),其特征在于:包括感光芯片30,所述的感光芯片30一側(cè)設(shè)有能相對其移動的第一透鏡群10,所述的第一透鏡群10與感光芯片30之間設(shè)有能相對感光芯片30移動的第二透鏡群20,所述的第二透鏡群20與第一透鏡群10之間設(shè)有相對感光芯片30位置固定的光闌40,在所述的變焦光學(xué)系統(tǒng)從短焦距向長焦距的變化過程中,所述的第一透鏡群10和第二透鏡群20逐漸向光闌40靠攏,并且,所述的第一透鏡群10的整體焦距為負(fù),所述的第二透鏡群20的整體焦距為正。

如上所述的變焦光學(xué)系統(tǒng),其特征在于:所述的第一透鏡群10包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第一透鏡1、第二透鏡和第三透鏡3,所述的第一透鏡1的焦距為負(fù),所述的第二透鏡2的焦距為負(fù),所述的第三透鏡3的焦距為正。

如上所述的變焦光學(xué)系統(tǒng),其特征在于:所述的第二透鏡群20包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6、第七透鏡7和第八透鏡8,所述的第四透鏡4的焦距為正,所述的第五透鏡5的焦距為負(fù),所述的第六透鏡6的焦距為正,所述的第七透鏡7的焦距為正,所述的第八透鏡8的焦距為負(fù)。

如上所述的變焦光學(xué)系統(tǒng),其特征在于:所述的第四透鏡4和第六透鏡6均為非球面玻璃透鏡。

如上所述的變焦光學(xué)系統(tǒng),其特征在于:所述的第七透鏡7和第八透鏡8粘合在一起。

如上所述的變焦光學(xué)系統(tǒng),其特征在于:所述的第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6、第七透鏡7和第八透鏡8均為玻璃透鏡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):

1、本發(fā)明的第一透鏡群和第二透鏡群的間隔是變化的,第一透鏡群用于對焦功能,能夠?qū)崿F(xiàn)AF自動對焦功能,從無窮遠(yuǎn)到最近的500mm微距都能夠形成清晰的影像,光學(xué)系統(tǒng)鏡頭短焦焦距達(dá)到6mm,長焦焦距大于24mm;光圈在近焦端相對孔徑達(dá)到1.6,在焦距由小變大的過程中相對孔徑變大,短焦端可以實(shí)現(xiàn)在較暗的環(huán)境下拍攝清晰,在長焦端也不會出現(xiàn)畫面過曝的問題;而且本發(fā)明能夠達(dá)到高于(4K像素800萬像素)的分辨率,以2/3吋的CCD為例,中心分辨率可以高于2000TVline、周邊0.7H(70%對角線位置)位置分辨率高于1600tvline。

2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全程紅外共焦,在可見光波長段430nm-650nm和紅外波長段830nm-870nm可以同時(shí)達(dá)到清晰成像,因此在多種波段存在的條件下使畫面整體都清晰。

3、本發(fā)明的第四透鏡和第六透鏡為非球面玻璃透鏡,能夠獲得較高的品質(zhì),而且體積較小,鏡頭的透過率也較高。

4、本發(fā)明的透鏡全部為玻璃透鏡,未使用塑料非球面鏡片,因此溫度變化對光學(xué)系統(tǒng)的性能影響很小,使得本發(fā)明在多種環(huán)境下均可使用。

5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,體積小,像面大,分辨率高,適合推廣應(yīng)用。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:

一種變焦光學(xué)系統(tǒng),包括感光芯片30,所述的感光芯片30一側(cè)設(shè)有能相對其移動的第一透鏡群10,所述的第一透鏡群10與感光芯片30之間設(shè)有能相對感光芯片30移動的第二透鏡群20,所述的第二透鏡群20與第一透鏡群10之間設(shè)有相對感光芯片30位置固定的光闌40,在所述的變焦光學(xué)系統(tǒng)從短焦距向長焦距的變化過程中,所述的第一透鏡群10和第二透鏡群20逐漸向光闌40靠攏,并且,所述的第一透鏡群10的整體焦距為負(fù),所述的第二透鏡群20的整體焦距為正。

所述的第一透鏡群10包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第一透鏡1、第二透鏡和第三透鏡3,所述的第一透鏡1的焦距為負(fù),所述的第二透鏡2的焦距為負(fù),所述的第三透鏡3的焦距為正。

所述的第二透鏡群20包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6、第七透鏡7和第八透鏡8,所述的第四透鏡4的焦距為正,所述的第五透鏡5的焦距為負(fù),所述的第六透鏡6的焦距為正,所述的第七透鏡7的焦距為正,所述的第八透鏡8的焦距為負(fù)。

所述的第四透鏡4和第六透鏡6均為非球面玻璃透鏡。

所述的第七透鏡7和第八透鏡8粘合在一起。

所述的第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6、第七透鏡7和第八透鏡8均為玻璃透鏡。

所述的第四透鏡4和第六透鏡6為玻璃非球面透鏡,其非球面表面形狀滿足以下方程:在公式中,參數(shù)c為半徑所對應(yīng)的曲率,y為徑向坐標(biāo)(其單位和透鏡長度單位相同),k為圓錐二次曲線系數(shù)。當(dāng)k系數(shù)小于-1時(shí)面形曲線為雙曲線,等于-1時(shí)為拋物線,介于-1到0之間時(shí)為橢圓,等于0時(shí)為圓形,大于0時(shí)為扁圓形。α1至α8分別表示各徑向坐標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù),通過以上參數(shù)可以精確設(shè)定透鏡前后兩面非球面的形狀尺寸。

以下為高倍變焦鏡頭的實(shí)際設(shè)計(jì)案例:

非球面參數(shù):

第一透鏡群10和第二透鏡群20變焦、調(diào)焦移動范圍如下:

光闌40與感光芯片30之間的間隔為22.5mm;

第一透鏡群10的移動范圍是0~12.3mm;

第一透鏡群20的移動范圍是0~22.5mm。

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