[发明专利]长焦距高变倍比变焦系统

说明书

技术领域

本发明属于精密光学仪器技术领域，涉及一种长焦距高变倍比的变焦光学系统，特别涉及一种长焦距、高变倍比、小体积的变焦系统。

背景技术

传统变焦系统只由一个或多个固定组、一个或多个变焦组构成，通过在镜筒内部移动变焦组或者将变焦组固定在可伸缩移动的镜筒内改变系统焦距。这两种方法都是通过改变系统内部光学结构来改变系统焦距。传统变焦系统变倍比大多在50倍以内，最大焦距不超过1米；而且不能集长焦距、高变倍比、小体积的优点与一体：长焦距的变焦系统，即使变倍比取较小值，体积也会很大，如“变焦加切换组/大变焦比光学变焦镜头”(申请号200910305135.8)；变倍比大的变焦系统，为了减小体积，则最大焦距取值较小，如“大变焦比光学变焦镜头”(申请号200920182909.8)；体积较小的变焦系统，焦距及变倍比都会很低，如“小型变焦镜头”(申请号200510007740.9)。

综上所述：传统的变焦系统中，最大焦距较长的，不得不面对体积大，变倍比小的问题；变倍比大的，体积较大；体积较小的，最大焦距及变倍比都很小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种焦距长，变倍比高，并且体积小的长焦距高变倍比变焦系统。

为了解决上述技术问题，本发明的长焦距高变倍比变焦系统包括一个或多个固定组、一个或多个可沿主光线方向移动的变焦组、一个或多个切换组；所述切换组安装在切换机构上，可在主光线垂面方向移动，切入切出光路。

所述固定组光焦度为正，切换组光焦度为负。

本发明一方面可通过主光线方向改变变焦组位置使系统焦距变化，另一方面可以通过切换机构使切换组在主光线垂面方向移动，达到切入切出光路的目的，从而改变系统的焦距。当切换组切出光路时，系统变倍比及焦距范围由变焦组决定；当切换组切入时，系统焦距可在原有基础上翻倍，变倍比也随即增加，从而能够使系统的最大焦距及变倍比成几何数级增加。本发明能够达到普通变焦镜头成倍改变变焦组移动距离才能达到的效果，大大减小了系统的体积。

所述变焦组固定在滑架上，滑架通过滚动轴承与平行于主光线的导轨连接。通过滑架在导轨上的滑动可使变焦组沿主光线方向移动，进而改变系统的焦距，保证了系统的精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的长焦距高变倍比变焦系统结构示意图。

图2a、2b、2c是切换组切出光路时的变焦范围示意图。

图3a、3b是切换组切入光路时的变焦范围示意图。

图4是本发明实施例的完整结构全剖图。

图5a、5b、5c是对应于图2a、2b、2c切换组切出光路状态下的象散与畸变像差图。

图6a、6b是对应于图3a、3b切换组切入光路状态下的象散与畸变像差图。

具体实施方式

下面以长焦距高变倍比变焦镜头的变焦光学系统为实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，长焦距高变倍比变焦系统中沿光线自左向右方向入射分别设置光焦度为正的第一固定组G1、光焦度为负的变焦组G2、光焦度为正的变焦组(也可称为补偿组)G3、光焦度为正的第二固定组G4、光焦度为负的切换组G5和光焦度为正的第三固定组G6；其中第一固定组G1沿主光线方向依次设有第一弯月透镜L1、第一双凸透镜L2、平凸透镜L3；变焦组G2沿主光线方向依次设有平凹透镜L4、第二双凸透镜L5与第一双凹透镜L6密接的胶合透镜、第二双凹透镜L7；补偿组G3沿主光线方向依次设有第三双凸透镜L8、第二弯月透镜L9与第四双凸透镜L10密接的胶合透镜、第三弯月透镜L11，第二固定组G4为第三双凹透镜L12与第四弯月透镜L13密接的胶合透镜；切换组G5沿主光线方向依次设有第五双凸透镜L14与第四双凹透镜L15密接的胶合透镜、第五双凹透镜L16与第五弯月透镜L17密接的胶合透镜；第三固定组G6沿主光线方向依次设有第六弯月透镜L18、第六双凸透镜L19、第六双凹透镜L20和第七双凸透镜L21。