[发明专利]变焦距光学系统

说明书

一种变焦距光学系统，从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第一固定透镜群、负光焦度的主变倍透镜群、光阑、正光焦度的第二固定透镜群、负光焦度的聚焦透镜群、正光焦度的辅助变倍透镜群和成像面，辅助变倍透镜群与主变倍透镜群位置一一对应且沿光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，聚焦透镜群沿着光轴做与主变倍透镜群的位置、成像波长、温度、成像物距对应的移动，对所述变倍进行校正和调焦，使得焦距变化过程中在成像面上能够稳定成像。本发明在实现的4K分辨率、大光圈、红外共焦的同时，大大缩短了光学系统的总长，结构更加紧凑，有利于4K摄像的推广。

技术领域

本发明涉及的是一种光学设备领域的技术，具体是一种三群联动的支持八百万像素的1/1.8”靶面变焦距光学系统。

背景技术

4K超高清(八百万像素)摄像机技术已经由一个概念深入到了广泛推广的阶段，但是4K分辨率对于镜头的成像能力要求极高，因此普通结构的镜头无法避免的尺寸要比二百万像素、四百万像素的镜头庞大许多。如何在保证镜头尺寸体积与原有镜头保持相当的前提下实现分辨率的大幅提升，是光学系统急需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种变焦距光学系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第一固定透镜群、负光焦度的主变倍透镜群、光阑、正光焦度的第二固定透镜群、负光焦度的聚焦透镜群、正光焦度的辅助变倍透镜群和成像面，辅助变倍透镜群与主变倍透镜群位置一一对应且沿光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，聚焦透镜群沿着光轴做与主变倍透镜群的位置、成像波长、温度、成像物距对应的移动，对所述变倍进行校正和调焦，使得焦距变化过程中在成像面上能够稳定成像。

所述的第一固定透镜群、主变倍透镜群、第二固定透镜群、聚焦透镜群、辅助变倍透镜群的焦距与整个光学系统的广角端的焦距的比值依次满足：(5.0,10.0)、(-1.5,-1.0)、(1.5,3.0)、(-4.0,-1.5)、(1.5,4.0)。

所述的第一固定透镜群包括：负光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜和正光焦度的第四透镜。

所述的第一透镜和第二透镜胶合形成合光焦度为正的胶合镜片，该胶合镜片的合焦距与第一固定透镜群的焦距的比值满足：(3.0,6.0)。

所述的第一至第四透镜的焦距与整个第一固定透镜群的焦距的比值依次满足：(-3.5,-2.0)、(1.3,2.2)、(1.3,7.0)、(2.0,5.5)。

所述的主变倍透镜群包括：负光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜。

所述的第六透镜为非球面镜。

所述的第五至第七透镜焦距与主变倍透镜群的焦距的比值依次满足：(1.0,2.0)、(1.0,4.0)、(-5.0,-1.5)。

所述的光阑为可变光阑，其随着环境光照强度的增强而进行相应的缩光圈措施；该光阑的位置满足：L_S-IMG/TTL∈(0.4,0.5)，其中：L_S-IMG为孔径光阑至像面的间距，TTL为光学系统的光学总长，即第一透镜前表面中心顶点至成像面的间距。

所述的第二固定透镜群包括：正光焦度的第八透镜、负光焦度的第九透镜、正光焦度的第十透镜和负光焦度的第十一透镜。

所述的第八透镜为非球面镜。

所述的第九至第十一透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的三胶合镜片，该三胶合镜片的合焦距与第二固定透镜群的焦距的比值满足：(2.0,5.0)。