[发明专利]小型超大孔径星光级超广角变焦镜头

说明书

本发明属于光学器件技术领域，尤其涉及一种小型超大孔径星光级超广角变焦镜头，包括从物方到像方依次排列的补偿组、固定组和变倍组，补偿组的总光焦度为负，固定组的总光焦度为正，变倍组的总光焦度为正，并且补偿组的焦距Ff'与变倍组的焦距Bf'之间满足如下关系式：0.35|Ff'/Bf'|1.87。相对于现有技术，本发明采用三组元、8个玻璃球面镜片加2个玻璃非球面镜片的光学结构，能够达到F1.0超大光圈，3.5倍以上的变焦倍率，视场角范围为32度以下到145度以上，同时拥有600万像素以上的分辨率，光学总长小于51mm，整个镜头将性能与体积完美的结合起来，具备广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于光学器件技术领域，尤其涉及一种小型超大孔径星光级超广角变焦镜头。

背景技术

星光级的概念在安防行业逐渐深入人心，与传统监控摄像机白天彩色夜晚黑白的模式对比，其日夜全彩的画面给安防监控带来了截然不同的效果。星光级相机的硬件基础必须依托高灵敏度的星光级成像芯片，与大孔径光学镜头。目前常见的广角变焦镜头通常具备F1.6～1.8的光圈，解析度能满足3百万像素的要求。但是对于星光级的概念来说这仍然不够，因此需要研发一种新型的广角变焦镜头使其能够满足星光级的要求。

此外，广角变焦镜头由于视野宽阔，可以监控更大范围的目标，但是超大的视角带来的是难以矫正的轴外像差，超大孔径的广角变焦镜头聚焦难度将会成倍提升。而且传统的广角变焦镜头大都采用二组元光学系统，这种结构的优点是结构简单，因此其在以往倍率及相对孔径要求不大的光学系统中得到广泛应用，其通常也能获得像质较好的结果。但是在大孔径光学系统的应用上其相对简单的结构无法在倍率、相对孔径、像质以及体积上取得平衡。

有鉴于此，本发明旨在提供一种小型超大孔径星光级超广角变焦镜头，其采用三组元、8个玻璃球面镜片加2个玻璃非球面镜片的光学结构，能够达到F1.0超大光圈，3.5倍以上的变焦倍率，视场角范围为32度以下到145度以上，同时拥有600万像素以上的分辨率，光学总长小于51mm，整个镜头将性能与体积完美的结合起来，具备广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种小型超大孔径星光级超广角变焦镜头，其采用三组元、8个玻璃球面镜片加2个玻璃非球面镜片的光学结构，能够达到F1.0超大光圈，3.5倍以上的变焦倍率，视场角范围为32度以下到145度以上，同时拥有600万像素以上的分辨率，光学总长小于51mm，整个镜头将性能与体积完美的结合起来，具备广阔的市场前景。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

小型超大孔径星光级超广角变焦镜头，包括从物方到像方依次排列的补偿组、固定组和变倍组，所述补偿组的总光焦度为负，所述固定组的总光焦度为正，所述变倍组的总光焦度为正，并且所述补偿组的焦距Ff'与所述变倍组的焦距Bf'之间满足如下关系式：0.35|Ff'/Bf'|1.87；通过改变变倍组与补偿组的相对位置来达到变焦的目的，焦距变倍比大于3.5。

所述固定组的焦距Gf'与fw和ft之间分别满足如下关系：6|Gf'/fw|25.5；2|Gf'/ft|15.3；其中，fw为镜头处于广角端时的焦距，ft为镜头处于望远端时的焦距。

作为本发明小型超大孔径星光级超广角变焦镜头的一种改进，所述补偿组包括从物方到像方依次排列的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜为双凹负光焦度透镜，所述第三透镜为凸凹正光焦度透镜。

作为本发明小型超大孔径星光级超广角变焦镜头的一种改进，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜均为玻璃球面镜片，所述第一透镜与所述第二透镜之间通过镜片边缘承靠，所述第二透镜和所述第三透镜之间通过隔圈承靠。

作为本发明小型超大孔径星光级超广角变焦镜头的一种改进，所述固定组包括正光焦度的第四透镜，所述第四透镜的朝向物方的一面为凸面、凹面或平面，所述第四透镜的朝向像方的一面为凸面、凹面或平面。