一种变倍照明镜头以及照明系统的制作方法

本发明涉及光学镜头，具体涉及一种变倍照明镜头以及照明系统。

背景技术：

1、由于近些年来在日常及军事领域中对远距离照明的需求日益增加，普通led照明在距离150m以上时效果不佳，而激光器由于其方向性好，体积小等优势更适合作为远距离照明光源。

2、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，如此，为满足照明需求，亟需设计和研制大变倍比的激光照明用变焦镜头。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种变倍照明镜头以及照明系统，旨在提供一种形式简单，变倍比大的变倍照明镜头。

2、为实现上述目的，本发明提出一种变倍照明镜头，其中，所述变倍照明镜头包括透镜组件以及驱动装置，所述透镜组件包括由多个透镜组成的多个透镜组，多个所述透镜组在光轴方向上自出光侧至光源依次包括固定透镜组、变倍透镜组以及补偿透镜组；

3、所述驱动装置通过驱动连接变倍透镜组以及所述补偿倍镜组，以改变相邻所述透镜组之间的间隔以及所述补偿透镜组与光源的间隔实现变倍；

4、其中，所述变倍照明镜头的最小焦距为fw，最大焦距为ft，则ft/fw≤104；

5、所述变倍照明镜头的光学总长为ttl，ttl≤140mm。

6、可选地，所述变倍透镜组在光轴方向上的活动距离为a，则a≤61.781mm；和/或，

7、所述补偿透镜组在光轴方向上的活动距离为b，则b≤12.481mm。

8、可选地，所述固定透镜组包括自出光侧至光源依次设置的第一透镜、第二透镜以及第三透镜；和/或，

9、所述变倍透镜组包括自出光侧至光源依次设置的第四透镜以及第五透镜；和/或，

10、所述补偿透镜组包括自出光侧至光源依次设置的第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜。

11、可选地，每一所述透镜具有相对的进光面以及出光面；

12、所述第三透镜的进光面与所述第四透镜的出光面的中心距为l1，则9.448mm≤l1≤71.229mm；和/或，

13、所述第五透镜的进光面与所述第六透镜的出光面的中心距为l2，则2.569mm≤l2≤76.768mm；和/或，

14、所述第十透镜与光源之间的距离为l3，则0.934mm+c≤l3≤13.352mm+c，其中c为防护距离。

15、可选地，c≤2.7mm。

16、可选地，所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度；和/或，

17、所述第四透镜具有负光焦度，所述第五透镜具有负光焦度；和/或，

18、所述第六透镜具有正光焦度，所述第七透镜具有负光焦度，所述第八透镜具有正光焦度，所述第九透镜具有负光焦度，所述第十透镜具有正光焦度。

19、可选地，所述第一透镜的光焦度为φ1，则-0.0066≤φ1≤-0.0060；和/或，

20、所述第四透镜的光焦度为φ2，则-0.033≤φ2≤-0.030；和/或，

21、所述第六透镜的光焦度为φ3，则0.070≤φ3≤0.080。

22、可选地，多个所述透镜均设置为球面透镜。

23、本发明还提出一种照明系统，其中，所述照明系统包括变倍照明镜头以及光源，所述变倍照明镜头包括透镜组件以及驱动装置，所述透镜组件包括由多个透镜组成的多个透镜组，多个所述透镜组在光轴方向上自出光侧至光源依次包括固定透镜组、变倍透镜组以及补偿透镜组；所述驱动装置通过驱动连接变倍透镜组以及所述补偿倍镜组，以改变相邻所述透镜组之间的间隔以及所述补偿透镜组与光源的间隔实现变倍；其中，所述变倍照明镜头的最小焦距为fw，最大焦距为ft，则ft/fw≤104；所述变倍照明镜头的光学总长为ttl，ttl≤140mm。所述光源设置于所述变倍照明镜头的入光侧。

24、可选地，所述光源由rgb三色激光耦合形成。

25、本发明的技术方案中，所述固定透镜组、所述变倍透镜组以及所述补偿透镜组在所述变倍照明镜头的光轴方向上自出光侧至入光侧，即光源方向依次布设，所述变倍透镜组和所述补偿透镜组可在所述驱动装置的驱动下沿光轴方向活动，也即所述变倍透镜组与所述补偿透镜组之间可相对移动，具体地，为相对活动，即相互靠近或相互远离，使得所述透镜组件整体的焦距可调节，可以理解的是，所述变倍透镜组主要承担变倍作用，能够实现所述透镜组件的连续变焦，所述补偿透镜组主要承担补偿作用，能够在所述透镜组件进行连续变焦的过程中，对出射光进行补偿，从而保证所述透镜组件连续变焦时的出射光质量，在所述变倍透镜组与所述补偿透镜组的配合作用下，能保证高变倍比调节过程中出射光照度均匀性，即维持104倍变倍下对广角大视场到窄视场远距离的目标的均匀照明，且缩小镜头的体积，保障所述变倍照明镜头的光学总长不超过140mm。即，本方案中，通过所述固定透镜组、所述变倍透镜组以及所述补偿透镜组组成的所述透镜组件结构简单紧凑，总体积小，变倍比大，可兼顾无热化及使用光谱范围内消色差设计，在实际调焦过程中，可以通过所述驱动装置改变定焦的所述变倍透镜组与所述补偿透镜组在所述变倍照明镜头的光轴方向上的位置来达到所述透镜组件的变焦目的，全程采用光学变焦，变焦全程流畅无回转，且光斑照度均匀，满足大倍率变倍照明需求。

技术特征：

1.一种变倍照明镜头，其特征在于，包括透镜组件以及驱动装置，所述透镜组件包括由多个透镜组成的多个透镜组，多个所述透镜组在光轴方向上自出光侧至光源依次包括固定透镜组、变倍透镜组以及补偿透镜组；

2.如权利要求1所述的变倍照明镜头，其特征在于，所述变倍透镜组在光轴方向上的活动距离为a，则a≤61.781mm；和/或，

3.如权利要求1所述的变倍照明镜头，其特征在于，所述固定透镜组包括自出光侧至光源依次设置的第一透镜、第二透镜以及第三透镜；和/或，

4.如权利要求3所述的变倍照明镜头，其特征在于，每一所述透镜具有相对的进光面以及出光面；

5.如权利要求4所述的变倍照明镜头，其特征在于，c≤2.7mm。

6.如权利要求3所述的变倍照明镜头，其特征在于，所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度；和/或，

7.如权利要求6所述的变倍照明镜头，其特征在于，所述第一透镜的光焦度为φ1，则-0.0066≤φ1≤-0.0060；和/或，

8.如权利要求1所述的变倍照明镜头，其特征在于，多个所述透镜均设置为球面透镜。

9.一种照明系统，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，所述光源由rgb三色激光耦合形成。

技术总结
本发明公开一种变倍照明镜头以及照明系统，其中，所述变倍照明镜头包括透镜组件以及驱动装置，所述透镜组件包括由多个透镜组成的多个透镜组，多个所述透镜组在光轴方向上自出光侧至光源依次包括固定透镜组、变倍透镜组以及补偿透镜组；所述驱动装置通过驱动连接变倍透镜组以及所述补偿倍镜组，以改变相邻所述透镜组之间的间隔以及所述补偿透镜组与光源的间隔实现变倍；其中，所述变倍照明镜头的最小焦距为Fw，最大焦距为Ft，则Ft/Fw≤104；所述变倍照明镜头的光学总长为TTL，TTL≤140mm。本发明旨在提供一种形式简单，变倍比大的变倍照明镜头。

技术研发人员：江宝林,朱红伟,邱盛平
受保护的技术使用者：成都联江科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15