一種高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】-種高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種光學(xué)系統(tǒng)，更具體地說是一種高倍率、高分辨率的變焦光學(xué) 系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前為了監(jiān)控市場的需求，光學(xué)鏡頭在廣角和遠(yuǎn)距離環(huán)境中綜合使用越來越多， 因此需要較大倍率的連續(xù)變焦的監(jiān)控鏡頭；
[0003] 目前監(jiān)控鏡頭的市場需求，在廣角端需求紅外和可見光共焦，而且在長焦端色差 要求較?。荒壳笆袌錾系谋O(jiān)控鏡頭，多非紅外共焦鏡頭，在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；
[0004] 另外，目前市場上的監(jiān)控鏡頭，由于焦距變大，會出現(xiàn)嚴(yán)重的紫邊現(xiàn)象，即色差明 顯，或?yàn)榱藴p少色差，鏡片截止了部分波長，但是會造成顏色不正常；
[0005] 而且，目前直流的較高倍率的鏡頭在長焦端使用時(shí)很容易出現(xiàn)鏡頭抖動而難W拍 攝到穩(wěn)定的畫面，因此迫切需要鏡頭有防抖功能；
[0006] 因此，本實(shí)用新型正是基于W上的不足而產(chǎn)生的。 【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0007] 本實(shí)用新型目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高倍率、高分辨 率，帶光學(xué)防抖、短焦端紅外共焦的光學(xué)系統(tǒng)。
[0008] 本實(shí)用新型是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] -種高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:包括感光忍片5,所述的感光 忍片5-側(cè)設(shè)有與其相對位置固定的第一透鏡群1和第Ξ透鏡群3,所述的第Ξ透鏡群3設(shè)在 第一透鏡群1與感光忍片5之間，所述的第一透鏡群1與第Ξ透鏡群3之間設(shè)有能相對感光忍 片5移動的第二透鏡群2,所述的第Ξ透鏡群3與感光忍片5之間設(shè)有能相對感光忍片5移動 的第四透鏡群4,所述的第二透鏡群2與第Ξ透鏡群3之間設(shè)有固定光闊6。
[0010] 如上所述的高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一透鏡群1 的焦距為正，并且所述的第一透鏡群1包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第一透鏡101、第二透 鏡102、第Ξ透鏡103、第四透鏡104、第五透鏡105和第六透鏡106,所述的第一透鏡101和第 五透鏡105是焦距為負(fù)、凹面朝像側(cè)的彎月形球面鏡片，所述的第二透鏡102是焦距為正的 雙凸球面透鏡，第Ξ透鏡103、第四透鏡104和第六透鏡106是焦距為正的彎月形球面透鏡， 所述的第一透鏡101和第二透鏡102膠合在一起形成膠合鏡片。
[0011] 如上所述的高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二透鏡群2 的焦距為負(fù)，并且所述的第二透鏡群2包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第屯透鏡201、第八透 鏡202、第九透鏡203和第十透鏡204,所述的第屯透鏡201是焦距為負(fù)的彎月形非球面透鏡， 所述的第九透鏡203是焦距為負(fù)的雙凹球面透鏡，所述的第八透鏡202是焦距為正的凸凹形 球面透鏡，所述的第十透鏡204是焦距為正的非球面透鏡。
[0012] 如上所述的高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第Ξ透鏡群3 的焦距為正，所述的第Ξ透鏡群3包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第十一透鏡301、第十二透 鏡302和第十Ξ透鏡303,所述的第十一透鏡301是焦距為正的雙凸非球面透鏡，所述的第十 二透鏡302是焦距為正、并能在豎直平面上移動的雙凸球面透鏡，所述的第十Ξ透鏡303是 焦距為負(fù)、凹面朝像側(cè)的彎月形透鏡。
[0013] 如上所述的高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第四透鏡群4 的焦距為正，所述的第四透鏡群4包括從物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的第十四透鏡401和第十五透 鏡402,所述的第十四透鏡401為彎月形負(fù)透鏡，所述的第十五透鏡402為雙凸正透鏡。
[0014] 如上所述的高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一透鏡101、 第二透鏡102、第Ξ透鏡103、第四透鏡104、第五透鏡105、第六透鏡106、第八透鏡202、第九 透鏡203、第十二透鏡302、第十Ξ透鏡303和第十四透鏡401為玻璃球面透鏡，所述的第屯透 鏡201、第十透鏡204、第^^一透鏡301和第十五透鏡402為玻璃非球面透鏡。
[0015] 如上所述的高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第屯透鏡201、第 十透鏡204、第^ 透鏡301和第十五透鏡402的非球面表面形狀滿足W下方程： Z=cy^ { l+-x/[l-(l+k)e" V-] } +。皆2+ α 巧4+。3yS+ α 4y*+ α 巧…+ α gy口+ α 巧α 巧化。 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)為楠圓，等于加寸為圓形，大于加寸為扁圓形。αι至〇8分別表示各徑向坐標(biāo)所對應(yīng)的系數(shù)
[0016] 如上所述的高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二透鏡群2 相對感光忍片（5)的移動范圍為0~42.05mm，所述的第四透鏡群4相對感光忍片5的移動范 圍為0~30.25mm，所述的固定光闊6與感光忍片5的距離為50mm，所述的第一透鏡群1與第Ξ 透鏡群3的距離是59.5mm。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0018] 1、本實(shí)用新型使用了4個(gè)鏡片群組，隨著第二透鏡群前后移動，焦距發(fā)生變化，第 四透鏡群用于對焦功能，焦距可在7mm-300mm之間變化，拍攝角度水平48°到1.1°之間變化， 拍攝距離最近至0.5m，適合在多種環(huán)境下使用。
[0019] 2、本實(shí)用新型整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)W第一透鏡群為最高點(diǎn)，第一透鏡群與感光忍片的距 離位置是固定的，其最大高度小于130mm。
[0020] 3、本實(shí)用新型能夠達(dá)到高于2M(像素200萬像素）的分辨率，W3.0mm的1/3"的CCD 為例，本實(shí)用新型可W達(dá)到中屯、分辨率高于2501p/mm、周邊0.細(xì)(80%對角線位置)位置分 辨率高于1251p/mm。
[0021] 4、本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了前6倍紅外共焦，在可見光波長段43化m-650nm和紅 外光波長段830nm-870nm可W同時(shí)達(dá)到清晰，因此，在多種波段存在的條件下能使畫面整體 都清晰。
[0022] 5、本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)的第十二透鏡可W在豎直平面移動，鏡頭在長焦端出現(xiàn)抖 動時(shí)，可對像面進(jìn)行補(bǔ)償，在焦距300mm處，第十二透鏡0.1mm的移動量，畫面所偏移量為 0.25mm，補(bǔ)償比達(dá)到1: 2.5; W6mm的1/3"的CCD為例，本實(shí)用新型的鏡頭在長焦最大照明范 圍可W達(dá)到7mm，在長焦端畫面且在第十二透鏡偏移0.2mm的情況畫面補(bǔ)償達(dá)到0.5mm，畫面 偏移角度達(dá)到0.15°，且性能未有明顯下降，是最佳的防抖方式。
[0023] 6、本實(shí)用新型的第一透鏡群使用了六枚透鏡，且第一透鏡和第五透鏡是負(fù)透鏡， 第二透鏡群使用了四枚透鏡，且第八透鏡和第十透鏡是正透鏡，可W有效消除長焦端的色 差問題。 【【附圖說明】】
[0024] 圖1是本實(shí)用新型示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0026] -種高倍率、高分辨率的變焦光學(xué)系統(tǒng)，包括感光忍片5,所述的感光忍片5-側(cè)設(shè) 有與其相對位置固定的第一透鏡群1和第Ξ透鏡群3,所述的第Ξ透鏡群3設(shè)在第一透鏡群1 與感光忍片5之間，所述的第一透鏡群1與第Ξ透鏡群3之間設(shè)有能相對感光忍片5移動的第 二透鏡群2,所述的第Ξ透鏡群3與感光忍片5之間設(shè)有能相對感光忍片5移動的第四透鏡群 4,所述的第二透鏡群2與