一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统的制作方法
【专利说明】-种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统 【技术领域】
[0001] 本发明设及一种光学系统，更具体地说是一种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光 学系统。 【【背景技术】】
[0002] 目前为了监控市场的需求，光学镜头在广角和远距离环境中综合使用越来越多， 因此需要较大倍率的连续变焦的监控镜头；
[0003]目前监控镜头的市场需求，在广角端需求红外和可见光共焦，而且在长焦端色差 要求较小；目前市场上的监控镜头，多非红外共焦镜头，在晚上有部分灯光照明时，拍摄的 画面无法整体清晰，总会有部分模糊；
[0004]另外，目前市场上的监控镜头，由于焦距变大，会出现严重的紫边现象，即色差明 显，或为了减少色差，镜片截止了部分波长，但是会造成颜色不正常；
[0005]而且，目前直流的较高倍率的镜头在长焦端使用时很容易出现镜头抖动而难W拍 摄到稳定的画面，因此迫切需要镜头有防抖功能；
[0006]因此，本发明正是基于W上的不足而产生的。 【
【发明内容】
】
[0007]本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单、高倍率、高分辨率，带 光学防抖、短焦端红外共焦的光学系统。
[0008]本发明是通过W下技术方案实现的：
[0009] -种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:包括感光忍片5,所述 的感光忍片5-侧设有与其相对位置固定的第一透镜群1和第Ξ透镜群3,所述的第Ξ透镜 群3设在第一透镜群1与感光忍片5之间，所述的第一透镜群1与第Ξ透镜群3之间设有能相 对感光忍片5移动的第二透镜群2,所述的第Ξ透镜群3与感光忍片5之间设有能相对感光忍 片5移动的第四透镜群4,所述的第二透镜群2与第Ξ透镜群3之间设有固定光阔6。
[0010] 如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:所述的第一透 镜群1的焦距为正，并且所述的第一透镜群1包括从物侧至像侧依次设置的第一透镜101、第 二透镜102、第Ξ透镜103、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106,所述的第一透镜101 和第五透镜105是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形球面镜片，所述的第二透镜102是焦距为 正的双凸球面透镜，第Ξ透镜103、第四透镜104和第六透镜106是焦距为正的弯月形球面透 镜，所述的第一透镜101和第二透镜102胶合在一起形成胶合镜片。
[0011] 如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:所述的第二透 镜群2的焦距为负，并且所述的第二透镜群2包括从物侧至像侧依次设置的第屯透镜201、第 八透镜202、第九透镜203和第十透镜204,所述的第屯透镜201是焦距为负的弯月形非球面 透镜，所述的第九透镜203是焦距为负的双凹球面透镜，所述的第八透镜202是焦距为正的 凸凹形球面透镜，所述的第十透镜204是焦距为正的非球面透镜。
[0012] 如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:所述的第Ξ透 镜群3的焦距为正，所述的第Ξ透镜群3包括从物侧至像侧依次设置的第十一透镜301、第十 二透镜302和第十Ξ透镜303,所述的第十一透镜301是焦距为正的双凸非球面透镜，所述的 第十二透镜302是焦距为正、并能在竖直平面上移动的双凸球面透镜，所述的第十Ξ透镜 303是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形透镜。
[0013]如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:所述的第四透 镜群4的焦距为正，所述的第四透镜群4包括从物侧至像侧依次设置的第十四透镜401和第 十五透镜402,所述的第十四透镜401为弯月形负透镜，所述的第十五透镜402为双凸正透 镜。
[0014]如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:所述的第一透 镜101、第二透镜102、第Ξ透镜103、第四透镜104、第五透镜105、第六透镜106、第八透镜 202、第九透镜203、第十二透镜302、第十Ξ透镜303和第十四透镜401为玻璃球面透镜，所述 的第屯透镜201、第十透镜204、第^ 透镜301和第十五透镜402为玻璃非球面透镜。
[0015]如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:所述的第屯透 镜201、第十透镜204、第^ 透镜301和第十五透镜402的非球面表面形状满足W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，等于-1时为抛物线，介于-1到0之间 时为楠圆，等于加寸为圆形，大于加寸为扁圆形。αι至〇8分别表示各径向坐标所对应的系数
[0016]如上所述的高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，其特征在于:所述的第二透 镜群2相对感光忍片巧）的移动范围为0~42.05mm，所述的第四透镜群4相对感光忍片5的移 动范围为0~30.25mm，所述的固定光阔6与感光忍片5的距离为50mm，所述的第一透镜群1与 第Ξ透镜群3的距离是59.5mm。
[0017]与现有技术相比，本发明有如下优点：
[0018] 1、本发明使用了4个镜片群组，随着第二透镜群前后移动，焦距发生变化，第四透 镜群用于对焦功能，焦距可在7mm-300mm之间变化，拍摄角度水平48°到1.1°之间变化，拍摄 距离最近至0.5m，适合在多种环境下使用。
[0019] 2、本发明整个光学系统W第一透镜群为最高点，第一透镜群与感光忍片的距离位 置是固定的，其最大高度小于130mm。
[0020] 3、本发明能够达到高于2M(像素200万像素）的分辨率，W3.0mm的1/3"的CCD为例， 本发明可W达到中屯、分辨率高于2501p/mm、周边0.細(80 %对角线位置)位置分辨率高于 1251p/mm〇
[0021] 4、本发明光学系统实现了前6倍红外共焦，在可见光波长段430nm-650nm和红外光 波长段830nm-870nm可W同时达到清晰，因此，在多种波段存在的条件下能使画面整体都清 晰。
[0022] 5、本发明光学系统的第十二透镜可W在竖直平面移动，镜头在长焦端出现抖动 时，可对像面进行补偿，在焦距300mm处，第十二透镜0.1mm的移动量，画面所偏移量为 0.25mm，补偿比达到1: 2.5;W6mm的1/3"的CCD为例，本发明的镜头在长焦最大照明范围可 W达到7mm，在长焦端画面且在第十二透镜偏移0.2mm的情况画面补偿达到0.5mm，画面偏移 角度达到0.15°，且性能未有明显下降，是最佳的防抖方式。
[0023] 6、本发明的第一透镜群使用了六枚透镜，且第一透镜和第五透镜是负透镜，第二 透镜群使用了四枚透镜，且第八透镜和第十透镜是正透镜，可W有效消除长焦端的色差问 题。 【【附图说明】】
[0024]图1是本发明示意图。 【【具体实施方式】】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步描述：
[0026] -种高倍率、短焦端红外共焦的变焦光学系统，包括感光忍片5,所述的感光忍片5 一侧设有与其相对位置固定的第一透镜群1和第Ξ透镜群3,所述的第Ξ透镜群3设在第一 透镜群1与感光忍片5之间，所述的第一透镜群1与第Ξ透镜群3之间设有能相对感光忍片5 移动的第二透镜群2,所述的第Ξ透镜群3与感光忍片5之间设有能相对感光忍片5移动的第 四透镜群4,所述的第二透镜群2与第Ξ透镜群3之间设有固定光阔6。
[0027]所述的第一透镜群1的焦距为正，并且所述的第一透镜群1包括从物侧至像侧依次 设置的第一透镜101、第二透镜102、第Ξ透镜103、第四透镜104、第五透镜105和第六透镜 106,所述的第一透镜101和第五透镜105是焦距为负、凹面朝像侧的弯月形球