本发明涉及光学器件,尤其涉及一种变焦镜头。
背景技术:
1、随着安防监控技术的快速发展,变焦镜头因其兼具远距离拍摄与大视角覆盖的优点,被广泛应用于各类安防监控系统中。与此同时,摄像设备正朝着小型化、高集成化的方向演进,这对变焦镜头提出了更严格的要求,即在保证高成像质量的同时,需要实现更小的体积。
2、在技术迭代过程中,图像传感器的尺寸也在不断升级。目前,1/1.2英寸(1/1.2″)规格的芯片因其在像元尺寸、感光面积与系统集成度方面的良好平衡,正逐渐成为安防领域的主流选择,应用场景日益广泛。然而,传统变焦镜头仍主要适配1/2.7英寸(1/2.7″)等较小尺寸的靶面,难以充分发挥1/1.2″大靶面传感器的高分辨率优势,限制了图像质量的整体提升。此外,传统变焦镜头还普遍存在光圈值(f数)偏大、红外不共焦等问题,导致在弱光环境下的进光量不足,影响成像亮度和信噪比,制约了其在全天候复杂光照条件下的适用性。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是解决或至少减轻上述问题的一部分或者全部。为此,本发明的一个目的在于提供了一种变焦镜头,以实现兼顾大靶面、大光圈、小体积,红外共焦,并能够配合1/1.2″芯片的高像质变焦镜头。
2、本发明提供了一种变焦镜头,包括沿光轴从物面至像面依次排列的对焦透镜组、变倍透镜组和固定透镜组;
3、所述固定透镜组固定设置,所述对焦透镜组和所述变倍透镜组沿所述光轴方向移动设置;
4、所述对焦透镜组具有负光焦度,所述变倍透镜组具有正光焦度,所述固定透镜组具有正光焦度;
5、所述对焦透镜组包括从物面至像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜;
6、所述变倍透镜组包括从物面至像面依次排列的第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜;
7、所述固定透镜组包括第十二透镜;
8、所述第一透镜具有正光焦度,所述第二透镜具有负光焦度,所述第三透镜具有正光焦度,所述第四透镜具有负光焦度;
9、所述第五透镜具有正光焦度,所述第六透镜具有负光焦度,所述第七透镜具有正光焦度,所述第八透镜具有负光焦度,所述第九透镜具有正光焦度,所述第十透镜具有负光焦度,所述第十一透镜具有负光焦度;
10、所述第十二透镜具有正光焦度。
11、可选的,所述第六透镜和所述第七透镜组成第一胶合透镜组;
12、所述第八透镜和所述第九透镜组成第二胶合透镜组。
13、可选的,所述第一胶合透镜组具有正光焦度;
14、所述第二胶合透镜组具有正光焦度。
15、可选的,所述第一胶合透镜组的焦距为f67,所述第二胶合透镜组的焦距为f89,所述变倍透镜组的焦距为f2q;1.572≤f67/f2q≤1.996,3.660≤f89/f2q≤5.201。
16、可选的,所述第二透镜、所述第五透镜、所述第十透镜和所述第十一透镜均为非球面透镜;
17、所述第一透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十二透镜均为球面透镜。
18、可选的,所述变焦镜头还包括光阑,所述光阑位于所述对焦透镜组和所述变倍透镜组之间的光路中。
19、可选的,所述第一透镜的物侧面为凸面,所述第一透镜的像侧面为凹面;
20、所述第二透镜的物侧面为凸面,所述第二透镜的像侧面为凹面;
21、所述第三透镜的物侧面为凸面,所述第三透镜的像侧面为凹面;
22、所述第四透镜的物侧面为凹面,所述第四透镜的像侧面为凸面;
23、所述第五透镜的物侧面为凸面,所述第五透镜的像侧面为凸面;
24、所述第六透镜的物侧面为凸面,所述第六透镜的像侧面为凹面;
25、所述第七透镜的物侧面为凸面,所述第七透镜的像侧面为凸面;
26、所述第八透镜的物侧面为凹面,所述第八透镜的像侧面为凹面;
27、所述第九透镜的物侧面为凸面,所述第九透镜的像侧面为凸面;
28、所述第十透镜的物侧面为凸面,所述第十透镜的像侧面为凹面;
29、所述第十一透镜的物侧面为凹面,所述第十一透镜的像侧面的光轴区域为凹面;
30、所述第十二透镜的物侧面为凸面,所述第十二透镜的像侧面为凸面。
31、可选的,所述对焦透镜组的焦距为f1q,所述变倍透镜组的焦距为f2q,所述固定透镜组的焦距为f3q,所述变焦镜头在广角端的焦距为fw;-2.548≤f1q/fw≤-2.370;0.985≤f2q/fw≤1.024;1.365≤f3q/fw≤1.467。
32、可选的,所述变焦镜头的总长为ttl,所述变倍透镜组的最大可移动距离为zoom;3.52≤ttl/zoom≤3.78。
33、可选的,所述第二透镜的折射率为nd2,所述第二透镜的阿贝数为vd2;所述第五透镜的折射率为nd5,所述第五透镜的阿贝数为vd5;所述第十透镜的折射率为nd10,所述第十透镜的阿贝数为vd10;所述第十一透镜的折射率为nd11,所述第十一透镜的阿贝数为vd11;1.439≤nd2≤1.555;71.483≤vd2≤94.437;1.439≤nd5≤1.555;71.483≤vd5≤94.437;1.856≤nd10≤1.888;37.185≤vd10≤40.068;1.518≤nd11≤1.595;63.989≤vd11≤70.274。
34、可选的,所述第一透镜的折射率为nd1,所述第一透镜的阿贝数为vd1;所述第七透镜的折射率为nd7,所述第七透镜的阿贝数为vd7;所述第九透镜的折射率为nd9,所述第九透镜的阿贝数为vd9;1.961≤nd1≤2.060;25.425≤vd1≤32.312;1.438≤nd7≤1.498;81.607≤vd7≤95.099;2.000≤nd9≤2.012;25.425≤vd9≤28.892。
35、可选的,所述第十二透镜的折射率为nd12,所述第十二透镜的阿贝数为vd12;1.878≤nd12≤2.039;23.574≤vd12≤28.316。
36、本发明实施例提供的变焦镜头,采用三组元架构配合12片透镜精密排布,通过设置3个透镜组中的透镜数量,并进一步限定3个透镜组以及12枚透镜的光焦度搭配,在满足1/1.2″大靶面、大光圈、3.2倍光学变焦、436nm至870nm波段下全波段共焦及高像质等高性能指标的同时,将镜头总长控制在紧凑范围内(例如≤65.05mm),实现了大靶面、大光圈、高变倍比、高像质、小体积与红外共焦的平衡,且近摄距也能够达到很好的像质,可满足安防监控、智能视觉等更多数情况下的使用需求。
37、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。