[发明专利]一种全彩4K超高清变焦光学系统

权利要求书

1.一种全彩4k超高清变焦光学系统，其特征在于：所述光学系统沿着物面到像面依次由光焦度为正的固定组A，光焦度为负的变倍组B、光焦度为正的固定组C以及光焦度为正的补偿组D组成；所述固定组A包括依次设置的透镜A1、透镜A2和透镜A3，所述变倍组B包括依次设置的透镜B1、透镜B2和透镜B3，所述固定组C包括依次设置的透镜C1、透镜C2和透镜C3，所述补偿组D包括透镜D1、透镜D2、透镜D3、透镜D4和透镜D5；

其中透镜A1、透镜B2、透镜C2、透镜D2是负弯月透镜，透镜A2和透镜A3、透镜B3、透镜C1、透镜C3，透镜D4和透镜D5是正弯月透镜，透镜D1和透镜D3为双凸透镜，透镜B1为双凹透镜，

透镜A1、透镜B2、透镜D2的凸面朝向物方，凹面朝向像方，透镜C2的凸面朝向像方，凹面朝向物方；

透镜A2和透镜A3、透镜B3、透镜C1和透镜D5的凸面朝向物方，凹面朝向像方，透镜C3和透镜D4的凸面朝向像方，凹面朝向物方；

固定组A焦距为fa，变倍组B的焦距为fb，固定组C的焦距为fc，补偿组D的焦距为fd，焦距满足以下关系：-0.5fb/fa0；0.5fc/fa2；0fd/fa1。

2.根据权利要求1所述的全彩4k超高清变焦光学系统，其特征在于：

所述固定组A中，透镜A2和透镜A3均为超低色散玻璃；变倍组B中，透镜B2和透镜B3均为塑胶非球面；固定组C中，透镜C2为玻璃非球面；补偿组D中，透镜D4和透镜D5均为塑胶非球面。

3.根据权利要求1或2所述的全彩4k超高清变焦光学系统，其特征在于：所述光学系统实现的技术指标如下：

(1)光圈：广角端F1.0，望远端F1.08；

(2)成像质量：全焦距段MTF0.2@250lp/mm；光学系统所采用的具体参数如下：

各非球面透镜的非球面系数如下表：

4.根据权利要求3所述的全彩4k超高清变焦光学系统，其特征在于：光学系统实现的技术指标如下：

(1)光圈：广角端F1.01；

望远端F1.06；

(2)成像质量：全焦距段MTF0.25@250lp/mm；

光学系统所采用的参数如下：

各非球面透镜的非球面系数如下表：

5.根据权利要求4所述的全彩4k超高清变焦光学系统，其特征在于：非球面面型方程表达式为：

其中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的离矢高；c为非球面的近轴曲率；k为圆锥常数；α₁α₁、α₂α₂、α₃α₃、α₄α₄、α₅α₅、α₆α₆、α₇α₇、α₈α₈均为高次项系数。