[实用新型]结构简单、体积小、畸变小、分辨率高的变焦光学系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种光学镜头系统，尤其涉及一种应用于监控、照相系统的结构简单、体积小、畸变小、分辨率高的变焦光学镜头，该镜头由多片透镜组成。

【背景技术】

目前照相、安防用的小型变焦镜头普遍存在这样或那样的缺点：分辨率较低、畸变较大、体积较大、价格较贵。这类型的镜头，或成本高，或体积较大，或分辨率较低，或畸变较大，没有一种同时克服以上全部缺点的镜头。不能满足消费者物美价廉的需要。

【实用新型内容】

本实用新型目的是克服了现有技术中的不足而提供了结构简单、体积小、畸变小、分辨率高的变焦光学系统。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案：

结构简单、体积小、畸变小、分辨率高的变焦光学系统，其特征在于包括有相邻之间可以相互调节间距的第一透镜群、第二透镜群，光阑设在所述第二透镜群，所述的第一透镜群整体的焦距为负，第二透镜群整体的焦距为正。

如上所述的结构简单、体积小、畸变小、分辨率高的变焦光学系统，其特征在于所述第一透镜群的第一、二枚透镜的焦距为负，第三枚透镜的焦距为正。

如上所述的结构简单、体积小、畸变小、分辨率高的变焦光学系统，其特征在于所述第二透镜群的第一枚透镜的焦距为正。

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：本实用新型为了克服以上的缺点，特设计了一种新型变焦光学结构，并采用大众化的镜片加工工艺，最终用更低的成本，实现了减小体积和畸变、简化结构、提高分辨率、降低成本等要求。具体优点如下：

1、现有小型变焦镜头不能同时满足分辨率高、体积小、畸变小、价格低等要求，本实用新型同时满足了上述要求。

2、现有小型变焦镜头在变倍时光栏口径要改变，当因某些原因光栏口径不能变化时，成像清晰度会下降；本实用新型的变焦镜头在变倍时光栏口径不需改变，既简化了机构，也保证了成像清晰度不会下降。

3、现有小型变焦镜头在昼、夜转换时需要切换，才能继续成清晰像；本实用新型在昼、夜转换时不需要切换，就能继续成清晰像，极大方便了使用。

4、现有小型变焦镜头在变倍时需对焦才能成清晰像，本实用新型的变焦镜头在变倍时不需对焦就能成清晰像。此举简化了结构、节约了成本。

5、本设计实现了2.5倍光学ZOOM(变焦)，可采用AF(自动对焦)技术，这样实现了一个光学系统可以对不同距离的物体拍摄清晰的照片。

【附图说明】

图1是本实用新型剖面示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：

如图1所示，结构简单、体积小、畸变小、分辨率高的变焦光学系统，包括有相邻之间可以相互调节间距的第一透镜群1、第二透镜群2以及感光芯片3。感光芯片3可以用于相对便宜的高像素CMOS感光片或ccd芯片。由于第一透镜群1和第二透镜群2之间的间隔是可变的，第二透镜群2和芯片3之间的间隔是可变的，通过改变这两个可变的空气间隔，可达到使镜头的焦距改变的目的。在所述第二透镜群2的前端设有光阑4。

所述的第一透镜群1整体的焦距为负，达到转折光线的目的，第一透镜群1的前两枚透镜11焦距都为负，最后一枚透镜12焦距为正。所述第二透镜群2整体的焦距为正，且第二透镜群2的第一枚透镜21的焦距也为正，达到汇聚光线的目的，使光线汇聚到像面成像。

所述第一透镜群1与第二透镜群2之间的间隔在1mm-17.1mm。所述第二透镜群2与感光芯片3之间的间隔在5.5mm-12mm。

采用本光学结构，通过调节f1、f2之间的比值及数值，可设计出各种不同倍率、不同规格的变焦镜头。其中，f1为第一透镜群1的整体焦距，f2为第二透镜群2的整体焦距。

由于设计中还需要考虑到在结构设计难度，则光学设计中必须考虑到每个群的移动量的大小问题。

为实现最佳的色彩还原性，光学系统的后部还加有滤光片，光线是从滤光片进入的，滤光片对CMOS感光芯片有一定的保护作用，同时也有选择的过滤一部分光线，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。

关于如何实现第一透镜群1、第二透镜群2和感光芯片3之间可以相互调节间距的问题。可以利用各个独立的马达来驱动各个群和芯片之间间距的调节，也可以利用联运结构来实现各个群和芯片之间间距的调节，间距调节简单并实用。

下面举一2.5倍变焦的实际设计案例

序号   类型    R值(1/C)    厚度    光学材料    直径