一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，從物面至像面依次設(shè)置有：能相對像面前后移動的第一透鏡組，所述第一透鏡組的光焦度為負，所述的第一透鏡組包括所述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；濾光片；光闌；能相對像面前后移動的第二透鏡組，所述第二透鏡組的光焦度為正，第二透鏡組包括所述第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡和第十透鏡。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，像素高、分辨率高、成本低廉，保證了各倍率段高低溫的完全共焦。

A high pixel, low cost, infrared, fully confocal zoom optical system

The invention discloses a zoom optical system with a high pixel, low cost, complete the infrared confocal, from an object surface to an image surface is provided with: a first lens group relative image plane before and after the move, the first lens group of optical power is negative, the first lens group comprises a lens cap the second lens and the third lens; filter; diaphragm; the second lens group can move relative image plane, the second lens group of optical power is positive, the second lens group comprises fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, the seventh lens, the eighth lens, the ninth lens and the tenth lens. The invention has the advantages of simple structure, high pixel, high resolution and low cost, and ensures the full confocal at high temperature and low temperature in each magnification section.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及光學系統(tǒng)，尤其是一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前監(jiān)控、展臺用的變焦距光學系統(tǒng)普遍存在這樣的缺點:系統(tǒng)成本高，分辨率偏低，光圈小，在變焦過程中不能保證每個焦距紅外的完全共焦等等。目前市場上還沒有鏡頭能夠同時克服上述缺點，只有少數(shù)鏡頭，在犧牲其它方面的情況下改善某個方面，比如為了實現(xiàn)高像素、紅外共焦，就得增加系統(tǒng)體積和成本；遠遠不能滿足監(jiān)控、展臺要求成本低、像素高的現(xiàn)實。因此，本專利技術(shù)正是基于以上的不足而產(chǎn)生的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，該系統(tǒng)分辨率高、成本低、紅外完全共焦。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用了下述技術(shù)方案：一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物面至像面依次設(shè)置有：能相對像面前后移動的第一透鏡組，所述第一透鏡組的光焦度為負，所述的第一透鏡組包括所述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；濾光片；光闌；能相對像面前后移動的第二透鏡組，所述第二透鏡組的光焦度為正，第二透鏡組包括所述第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡和第十透鏡。如上所述的一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于：所述第二透鏡與所述第三透鏡通過光學膠水粘合，所述第八透鏡和所述第九透鏡通過光學膠水粘合。如上所述的一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于：所述第四透鏡、第五透鏡、第七透鏡、第十透鏡采用塑料非球面鏡片；所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第六透鏡、第八透鏡、第九透鏡采用玻璃球面鏡片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，達到了如下效果：1、目前市場上大部分變焦距鏡頭為了實現(xiàn)高像素和紅外盡量共焦而采用了較多的玻璃鏡片,甚至采用了玻璃非球面鏡片；本專利技術(shù)采用了少量玻璃球面和塑料非球面鏡片，大幅降低了成本。2、目前市場上常見的變焦距鏡頭通常在可見波段完全對焦的狀況下，切換為紅外成像模式像質(zhì)會大幅下降；本專利技術(shù)實現(xiàn)了可見波段和紅外波段的完全共焦，保證了可見波段和紅外波段的成像清晰度。3、目前市場上大部分變焦距鏡頭會出現(xiàn)常溫對焦狀況下，高低溫會出現(xiàn)虛焦，發(fā)蒙的情況；本專利技術(shù)保證了各倍率段高低溫的完全共焦。4、目前市場上大部分大倍率變焦距鏡頭的像素偏低，通常表現(xiàn)為高倍狀態(tài)下分辨率低，或者中心分辨率高，周邊低，本專利技術(shù)的分辨率非常高，從低倍到高倍的整個過程都能夠拍攝到整個畫面清晰、高對比度的圖像。【附圖說明】下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實施方式作進一步詳細說明，其中：圖1為本專利技術(shù)示意圖；附圖說明：1、第一透鏡；2、第二透鏡；3、第三透鏡；4、濾光片；5、光闌；6、第四透鏡；7、第五透鏡；8、第六透鏡；9、第七透鏡；10、第八透鏡；11、第九透鏡；12、第十透鏡；13、像面。【具體實施方式】下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的實施方式作詳細說明。如圖1所示，一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，從物面至像面依次設(shè)置有：能相對像面13前后移動的第一透鏡組，所述第一透鏡組的光焦度為負，所述的第一透鏡組包括所述第一透鏡1、第二透鏡2和第三透鏡3；濾光片4；光闌5；能相對像面13前后移動的第二透鏡組，所述第二透鏡組的光焦度為正，第二透鏡組包括所述第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8、第七透鏡9、第八透鏡10、第九透鏡11和第十透鏡12。如圖1所示，在本實施例中，所述第二透鏡2與所述第三透鏡3通過光學膠水粘合，所述第八透鏡10和所述第九透鏡11通過光學膠水粘合。如圖1所示，在本實施例中，所述第四透鏡6、第五透鏡7、第七透鏡9、第十透鏡12采用塑料非球面鏡片；所述第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第六透鏡8、第八透鏡10、第九透鏡11采用玻璃球面鏡片。本專利技術(shù)實現(xiàn)了紅外的完全共焦，設(shè)計時充分考慮了不同鏡片材質(zhì)折射率和阿貝數(shù)的互補，在保證可見波段色差較小的情況下，同時保證紅外波段的解像效果；實現(xiàn)鏡片材質(zhì)完美搭配。本專利技術(shù)實現(xiàn)了高分辨率，設(shè)計采用第一透鏡組的共軛距改變量與第二透鏡組縱向放大之后的共軛距改變量相抵消，實現(xiàn)像面補償；第一透鏡組采用單透鏡和膠合透鏡配合使用，不僅使第一輔助光線有很好的走向，而且還能夠矯正高倍位置的球差和正弦差。第二透鏡組的鏡片配合，在保證光線順滑過渡的前提下屬于完美的色差矯正結(jié)構(gòu)。不僅消除了整個系統(tǒng)的色差，也很好平衡了整個系統(tǒng)的像差。最后，設(shè)置一定的漸暈，在不影響像面照度的情況下，還能攔掉周邊雜散光線，使像面中心分辨率高的同時，邊緣也有很高的分辨率。本專利技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)成本降低和高低溫共焦，設(shè)計過程中充分考慮了各塑料材料折射率、阿貝數(shù)高低溫的變化同時匹配面型的變化，實現(xiàn)了高低溫各要素的匹配，從而實現(xiàn)高低溫時像面的固定和清晰。本專利技術(shù)設(shè)計時采用寬光譜，且設(shè)計的理論解像力遠高于理論需要值，保證了圖像銳利度和色彩還原性。下面列舉該變焦的實際設(shè)計案例：各個面的非球面系數(shù)：ka2a3a4a5S7-1.13.5E-005-3.1E-0065.6E-0010-2.8E-009S8-124.2E-004-1.6E-0051.7E-007-3.3E-9S989.9E-004-5.3E-0061.73E-0071.3E-008S1099.31.42E-003-6.1E-0062.84E-0071.53E-008S13-17-2E-004-9E-0061.82E-007-2.7E-008S14-0.3-5.3E-0043.1E-0061.72E-006-1.32E-007S18-7.12.8E-004-1.2E-004-3.1E-0075E-008S19500-2.3E-004-2.83E-005-9.63E-0061.32E-006其中方程式：中的c對應(yīng)半徑R的倒數(shù)即：1/R。透鏡組之間變焦移動范圍：第一透鏡組至光闌之間的間隔13.021-0.921mm；光闌至第二透鏡組之間的間隔8.15-0.321mm。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物面至像面依次設(shè)置有：能相對像面(13)前后移動的第一透鏡組，所述第一透鏡組的光焦度為負，所述的第一透鏡組包括所述第一透鏡(1)、第二透鏡(2)和第三透鏡(3)；濾光片(4)；光闌(5)；能相對像面(13)前后移動的第二透鏡組，所述第二透鏡組的光焦度為正，第二透鏡組包括所述第四透鏡(6)、第五透鏡(7)、第六透鏡(8)、第七透鏡(9)、第八透鏡(10)、第九透鏡(11)和第十透鏡(12)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高像素、低成本、紅外完全共焦的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物面至像面依次設(shè)置有：能相對像面(13)前后移動的第一透鏡組，所述第一透鏡組的光焦度為負，所述的第一透鏡組包括所述第一透鏡(1)、第二透鏡(2)和第三透鏡(3)；濾光片(4)；光闌(5)；能相對像面(13)前后移動的第二透鏡組，所述第二透鏡組的光焦度為正，第二透鏡組包括所述第四透鏡(6)、第五透鏡(7)、第六透鏡(8)、第七透鏡(9)、第八透鏡(10)、第九透鏡(11)和第十透鏡(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉勇輝，李建華，王曉，全麗偉，潘華，彭同山，王世勇，賈麗娜，張鴻宇，龔俊強，
申請(專利權(quán))人：中山聯(lián)合光電科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44