[发明专利]一种全彩4K超高清变焦光学系统

说明书

本发明涉及一种全彩4k超高清变焦光学系统，所述光学系统沿着物面到像面依次设置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；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；本发明采用玻塑结构设计，相较于全玻系统具有更轻的系统质量，相对于全塑系统具有更强的光学性能稳定性。采用F1.0超大光圈设计，全焦距段光圈差异不超过0.1，全焦距段实现日夜全彩，4k超高清。

技术领域：

本发明涉及一种全彩4k超高清变焦光学系统，属于光电技术领域。

背景技术：

视频监控是安防系统最重要的防范手段，其重要性不言而喻，随着人们对安防监控的需求，全天候监控已经应运而生，普通光圈镜头的摄像机在黑夜环境下无法清晰成像，虽然在红外补光灯的照射下可以在低照度下获得清晰的图像，但只能形成黑白的图像，丢失了重要的色彩信息。

发明内容：

本发明的目的即在于提供一种全彩4k超高清变焦光学系统，该全彩4k超高清变焦光学系统设计合理，能够实现全焦距段日夜全彩4k超高清图像。

本发明全彩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设置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；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。

进一步的，上述固定组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。

进一步的，上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：

进一步的，上述固定组A中，透镜A2和透镜A3均采用超低色散玻璃；变倍组B中，透镜B2和透镜B3采用塑胶非球面；固定组C中，透镜C2采用玻璃非球面；补偿组D中，透镜D4、透镜D5和透镜D6采用塑胶非球面；

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；