[實用新型]具備變焦功能的遠紅外光學(xué)系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201820896128.4 | 申請日： | 2018-06-11 |
| 公開（公告）號： | CN208367321U | 公開（公告）日： | 2019-01-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 厲冰川;盛亞茗;尚潔陽 | 申請（專利權(quán)）人： | 嘉興中潤光學(xué)科技有限公司 |
| 主分類號： | G02B15/14 | 分類號： | G02B15/14 |
| 代理公司： | 上海交達專利事務(wù)所 31201 | 代理人： | 王毓理;王錫麟 |
| 地址： | 314000 浙江省嘉興市秀洲區(qū)康和*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 正光焦度 固定透鏡群 聚焦透鏡群 變焦功能 變焦透鏡 廣角端 變倍 望遠 像側(cè) 遠紅外光學(xué)系統(tǒng) 側(cè)向 恒定 本實用新型 變倍過程 變化過程 負光焦度 光軸移動 孔徑光闌 遠紅外光 鏡頭 焦距 非球面 遠紅外 傳感器 鏡片 變焦 光軸 回折 物側(cè) 物距 虛焦 成像 校正 引入 移動 統(tǒng)一 | ||
一種具備變焦功能的遠紅外光學(xué)系統(tǒng)，從物側(cè)到像側(cè)依次包括：具有正光焦度的第一固定透鏡群、具有負光焦度的變焦透鏡群、孔徑光闌、具有正光焦度的第二固定透鏡群、具有正光焦度的聚焦透鏡群和傳感器；變焦透鏡群沿著光軸從物側(cè)向像側(cè)移動實現(xiàn)從廣角端向望遠端的變倍，聚焦透鏡群沿著光軸移動實現(xiàn)對變倍過程和物距變化過程帶來的虛焦問題的校正；本實用新型引入旋轉(zhuǎn)回折非球面解決周邊光亮比不足的問題，實現(xiàn)了對遠紅外進行成像；僅需四枚鏡片即可實現(xiàn)鏡頭的變焦結(jié)構(gòu)，同時變倍2.5倍以上；鏡頭從廣角端到望遠端的焦距基本保持恒定，不會隨著倍率的變化而改變。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及的是一種光學(xué)器件領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種具備變焦功能的遠紅外光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)
人體等有機生命體會自然地向外輻射遠紅外波段的光線，所以遠紅外成像鏡頭在完全黑暗的環(huán)境中，不需要依托任何額外光源即可實現(xiàn)人物成像。因此在安防監(jiān)控系統(tǒng)中作為對可見光和近紅外光成像系統(tǒng)的補充，遠紅外鏡頭具有重要意義。首先，現(xiàn)有技術(shù)中的兩群變焦結(jié)構(gòu)在變焦過程中，鏡頭的光圈口徑變化劇烈，望遠端的焦距很大，拍攝效果不佳；廣角端的大角度會導(dǎo)致鏡頭前群的口徑龐大，受限于變焦方式必須在前群整個移動范圍內(nèi)預(yù)留出相同口徑尺寸的空間，因此此類鏡頭的前端口徑往往都非常巨大。其次，現(xiàn)有技術(shù)中的四群變焦結(jié)構(gòu)因為二三群的移動行程互有重疊，預(yù)留余量時必須兼顧二者，所以鏡頭倍率難以做大；二三群在中間全都為群組移動范圍，沒有空間設(shè)置固定群組，因而無法在此基礎(chǔ)上拓展防抖功能。最后，現(xiàn)有技術(shù)中的遠紅外鏡頭對周邊光亮比要求很高，但可見光架構(gòu)難以在遠紅外鏡頭上應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種具備變焦功能的遠紅外光學(xué)系統(tǒng)，引入旋轉(zhuǎn)回折非球面解決周邊光亮比不足的問題，實現(xiàn)了對遠紅外進行成像，同時鏡頭具備變焦功能和高清成像性能。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
本實用新型從物側(cè)到像側(cè)依次包括：具有正光焦度的第一固定透鏡群、具有負光焦度的變焦透鏡群、孔徑光闌、具有正光焦度的第二固定透鏡群、具有正光焦度的聚焦透鏡群以及傳感器，變焦透鏡群沿著光軸從物側(cè)向像側(cè)移動實現(xiàn)從廣角端向望遠端的變倍，聚焦透鏡群沿著光軸移動實現(xiàn)對變倍過程和物距變化過程帶來的虛焦問題的校正。
所述的變焦透鏡群中設(shè)有至少一枚具有負光焦度且使用旋轉(zhuǎn)對稱非球面的透鏡以改善鏡頭望遠端的慧差。
所述的第二固定透鏡群中設(shè)有至少一枚具有正光焦度且使用旋轉(zhuǎn)對稱非球面的透鏡以改善鏡頭廣角端的軸上色差。
所述的聚焦透鏡群中設(shè)有至少一枚具有負光焦度的透鏡以改善鏡頭廣角端的慧差。
所述的聚焦透鏡群與傳感器之間依次設(shè)有濾光鏡和保護玻璃。
所述的濾光鏡優(yōu)選為鍺制成以濾除不必要的波段光線和雜散光。
所述的傳感器上進一步設(shè)有CCD和CMOS器件。
所述的鏡頭在望遠端的焦距與其成像圓徑的積再與其光學(xué)全長的平方的比值為(0.08,0.12)。
所述的第一固定透鏡群的整體焦距與其后表面有效徑的比值為(0.73,0.96)。
所述的變焦透鏡群滿足：鏡頭在望遠端的焦距與其在廣角端的焦距的差值與變焦透鏡群從望遠端到廣角端變化過程移動的距離的比值為(1.41,1.84)。
所述的第二固定透鏡群滿足：其中，fs3為第二固定透鏡群的整體焦距，fw為鏡頭在廣角端的焦距。
所述的聚焦透鏡群的前表面有效徑與其整體焦距的比值為(0.53,0.76)。
技術(shù)效果
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