[发明专利]一种大相对孔径小型变焦距光学系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种大相对孔径变焦距光学镜头,特别涉及一种应用于小型成像设备的大相对孔径连续变焦距光学镜头,可在有限物距至无限远范围内清晰成像。

【背景技术】

小型成像设备在手持设备中的应用领域日益广泛,定焦镜头已无法满足丰富的用户需求,亟待高性能紧凑的变焦成像镜头。传统变焦距光学系统由前固定组、变倍组、补偿组和后固定组组成,通常结构复杂且机械长度较长,无法适用于小型成像设备。本发明提出一种用于小型成像设备的变焦距光学镜头。

【发明内容】

本发明需解决的技术问题是提供一种适用于小型成像设备、结构简单、成本低廉的大相对孔径小型变焦距光学镜头。

根据上述需解决的技术问题,所述大相对孔径小型变焦距光学镜头沿光线入射方向,依次设置有前固定组、三棱镜、变倍组、孔径光阑、补偿组、物镜组；采用连续变焦方式,光学总长固定,三棱镜实现光路折转,移动变倍组与补偿组实现焦距连续切换,物镜组实现不同距离场景对焦；前固定组包含第1透镜,变倍组包含第2透镜,补偿组包含第3透镜和第4透镜,物镜组包含第5透镜；其中第1透镜为前凸后凹玻璃透镜,第2透镜为双凸的正透镜,第3透镜为双凹透镜,第4透镜为前凹后凸透镜,第5透镜为双凸透镜。

作为本发明的一种改进,所述大相对孔径小型变焦距光学镜头还满足以下(1)、(2)的条件式,

1.8<F/#s<2.5(1)；

2.8<F/#l<3.2(2)；

其中,

F/#s:短焦距光学系统的F数；

F/#l:长焦距光学系统的F数。

作为本发明的一种改进,所述大相对孔径小型变焦距光学镜头还满足以下(3)、(4)、(5)的条件式,

1.75≤nTP≤1.85(3)；

1.60≤n3≤1.66(4)；

20.5≤v3≤23(5)；

其中,

nTP:三棱镜的折射率；

n3:第3透镜的折射率；

v3:第3透镜的色散系数。

作为本发明的一种改进,所述大相对孔径小型变焦距光学镜头还满足以下(6)、(7)的条件式,

0.32<|f2/f34|<0.50(6)；

1.55<|fl/fs|<3.55(7)；

其中,

f2:变倍组的焦点距离；

f34:补偿组的焦点距离；

fl:长焦距光学系统的焦点距离；

fs:短焦距光学系统的焦点距离。

作为本发明的一种改进,所述大相对孔径小型变焦距光学镜头还满足以下(8)、(9)的条件式,

D1<10mm(8)；

BF<6mm(9)；

其中,

D1:前固定组第1透镜至三棱镜折转处的横向总长；

BF:大相对孔径小型变焦距光学镜头的后焦距。

作为本发明的一种改进,所述大相对孔径小型变焦距光学镜头还满足以下(10)、(11)的条件式,

M1<11mm(10)；

M2<6mm(11)；

其中,

M1:变倍组移动距离；

M2:补偿组移动距离。

【附图说明】

图1为本发明的第一种实施方式的构成展示图；

图2为本发明的第一种实施方式的场曲和畸变展示图；

图3为本发明的第一种实施方式的点列图；

图4为本发明的第一种实施方式的垂轴色差图；

图5为本发明的第二种实施方式的场曲和畸变展示图；

图6为本发明的第二种实施方式的点列图；

图7为本发明的第二中实施方式的垂轴色差图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。