[发明专利]一种变焦光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变焦光学系统，尤其是一种无限远物距和微距时可实现不同变倍比的变焦光学系统。

背景技术

目前安防监控用的中大型电动变焦镜头普遍存在倍率较小、像素较低、价格昂贵等缺点。而随着高清视频监控系统的应用与普及，这些市场上流行的低像素小倍率电动变焦镜头的局限性也越来越明显。因此，高倍率、高像素、低成本的新型电动变焦镜头将成为一种市场新趋势。

通常地，小变倍变焦光学系统在设计时只强调其在无限远物距时的焦距和解像力，并不特别去优化微距时的焦距和解像力，因此其只能保证在无限远物距时的变倍比和解像力；

而大变倍变焦光学系统在设计时虽然会同时重点优化无限远物距和微距时的解像力，但对其微距的焦距并不作特别要求，因此其只能保证不同物距时光学系统的解像力和无限远物距时镜头的变倍比。

以上两种类型的变焦光学系统都只实现了无限远物距时光学系统的变倍比特性，而没有对微距的变倍比进行优化和强调，无法满足市场对变焦镜头更高的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种无限远物距和微距时可实现不同变倍比的变焦光学系统。

本发明采用的技术方案是：一种变焦光学系统，用于电子监控系统的电动变焦镜头，适用于CMOS感光片或CCD芯片这二种感光器件，包括：

从物方至像方依次排列的具有折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、具有负折射力的第三透镜组、具有正折射力的第四透镜组、具有正折射力的第五透镜组；

其中，所述第一透镜组、第二透镜组与第三透镜组在变焦过程中相对于感光器件的位置是变动的，所述第四透镜组与第五透镜组在变焦过程中相对于感光器件的位置是固定的。

本发明的变焦光学系统从广角端到摄远端变焦过程中，第二透镜组和第三透镜组沿光轴相向移动，以实现改变放大倍率；第一透镜组沿光轴向物方移动，以补偿在放大倍率变化过程中发生的焦点位置移动。

作为本技术方案的进一步限定，所述第一、二、三、四、五透镜组的组合焦距分别为f1、f2、f3、f4、f5，且符合以下条件：100<f1<150, -20<f2<-15, -50<f3<-30, 15<f4<20, 30<f5<50,焦距单位为mm。

作为本技术方案的优化，本发明变焦光学系统具有一固定在第四透镜组一侧的光阑。

作为本技术方案的优化，所述光阑固定设置在第四透镜组靠近物方一侧。

作为本技术方案的进一步改进，所述第二透镜组和第三透镜组共用一个曲线筒单元，当改变放大倍数时，第二透镜组和第三透镜组因是相邻组群，且均是变倍移动组，因此可通过单个的曲线筒单元来一起移动第二透镜组和第三透镜组，简化变焦镜头的结构，降低成本。

其中，所述第一、二、三、四、五透镜组均为至少一个单透镜，或至少一组胶合透镜，或至少一个单透镜与至少胶合透镜的组合。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一、二、三、四、五透镜组均采用玻璃球面透镜，避免了使用玻璃非球面镜片，大大提高了该发明的实用性和效益性，省略了非球面模具加工成本。

其中，所述第一透镜组从物方起依次包括：具有正折射力的第十一透镜、具有正折射力的第十二透镜、具有负折射力的第十三透镜，所述第十一透镜与第十二透镜构成胶合透镜。

所述第二透镜组从物方起依次包括：具有正折射力的第二十一透镜、具有正折射力的第二十二透镜、具有负折射力的第二十三透镜、具有负折射力的第二十四透镜，所述第二十二透镜与第二十三透镜构成胶合透镜。

所述第三透镜组从物方起依次包括：具有负折射力的第三十一透镜、具有正折射力的第三十二透镜，所述第三十一透镜与第三十二透镜构成胶合透镜。

所述第四透镜组从物方起依次包括：具有正折射力的第四十一透镜、具有正折射力的第四十二透镜、具有正折射力的第四十三透镜、具有负折射力的第四十四透镜、具有正折射力的第四十五透镜，所述第四十三透镜与第四十四透镜构成胶合透镜。

所述第五透镜组从物方起依次包括：具有正折射力的第五十一透镜、具有正折射力的第五十二透镜。

本发明变焦光学系统的有益效果是：

1. 本发明变焦光学系统设置分别具有正、负、负、正、正折射力的五组透镜组群，通过移动第二、第三透镜组，改变第一至第四透镜组之间的空气间隔实现变倍；