一种变焦光学系统和监控系统的制作方法

本发明涉及光学，特别涉及一种变焦光学系统和监控系统。

背景技术：

1、目前监控用的变焦光学系统普遍存在这样的缺点：成本高，变焦过程不能实现每个倍率的红外共焦，在高低温环境尤其在高温高湿环境中镜头解像下降明显等等。目前市场上只有少数镜头，在牺牲某些方面的情况下改善其它方面，比如为了实现全倍率的红外共焦，使用了全部或者较多枚的玻璃镜片，导致镜头成本增加，影响镜头推广和普及。或者没有考虑镜头在高低温特别是在高温高湿环境中实际使用情况，导致高低温等极端环境中镜头解像下降较多，影响画面清晰度，从而无法满足高信赖性要求。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种变焦光学系统和监控系统，旨在提供一种超低成本，玻塑混合，高信赖性，小变焦的光学系统。

2、为实现上述目的，本发明提出一种变焦光学系统，包括由物侧到像侧依次布置的多个透镜组，多个所述透镜组之间对应形成一光轴，其中，多个所述透镜组包括：第一透镜组，具有负光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；以及，第二透镜组，具有正光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；其中，通过改变所述第一透镜组以及所述第二透镜组的位置实现像面补偿；所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第一透镜、第二透镜以及第三透镜；所述第二透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜；其中，所述第四透镜的光焦度为正、第五透镜的光焦度为正、所述第六透镜的光焦度为负，所述第一透镜和第四透镜为玻璃镜片，所述第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜为塑料镜片。

3、可选地，所述第一透镜和第四透镜为球面镜片；所述第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜为非球面镜片。

4、可选地，所述第一透镜为凹凸透镜，其物测表面为凸面；

5、所述第二透镜为双凹透镜；

6、所述第三透镜为双凸透镜；

7、所述第四透镜为双凸透镜；

8、所述第五透镜为双凸透镜；

9、所述第六透镜为双凹透镜；

10、所述第七透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

11、所述第八透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面。

12、可选地，所述第一透镜组与所述第二透镜组之间设有光阑。

13、可选地，所述第一透镜组朝向像侧的一侧与所述光阑之间的距离为l1，其中，1.143mm≤l1≤11.604mm；和/或，

14、所述第二透镜组朝向物侧的一侧与所述光阑之间的距离为l2，其中，0.372mm≤l2≤7.39mm。

15、可选地，所述变焦光学系统还包括感光芯片，所述感光芯片设于所述第二透镜组朝向像侧的一侧，且所述感光芯片的感光面朝向所述第二透镜组设置。

16、可选地，所述感光芯片与所述第二透镜组之间设有滤光片。

17、此外，本发明还提出一种监控系统，所述监控系统包括上述的变焦光学系统，所述变焦光学系统包括由物侧到像侧依次布置的多个透镜组，多个所述透镜组之间对应形成一光轴，其中，多个所述透镜组包括：第一透镜组，具有负光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；以及，第二透镜组，具有正光焦度，沿所述光轴的延伸方向活动设置；其中，通过改变所述第一透镜组以及所述第二透镜组的位置实现像面补偿；所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第一透镜、第二透镜以及第三透镜；所述第二透镜组包括由物侧到像侧依次布置的第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜；其中，所述第四透镜的光焦度为正、第五透镜的光焦度为正、所述第六透镜的光焦度为负，所述第一透镜和第四透镜为玻璃镜片，所述第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜为塑料镜片。

18、在本发明提供的技术方案中，通过设置第一透镜组和第二透镜组使得光线自所述物侧至所述像侧，折射率和阿贝数互补，在尽可能多的使用塑料镜片的情况下,保证了光学系统的性能和实际使用的需要，并通过调整所述第一透镜组以及所述第二透镜组的位置，使得所述第一透镜组的共轭距改变量与所述第二透镜组放大之后的共轭距改变量相抵消，实现像面补偿。其中第一透镜组采用单透镜和两枚塑料镜片类胶合配合使用,不仅能很好的矫正镜头的色差,保证红外的共焦,而且还能够矫正高倍位置的球差和正弦差。第二透镜组中的第四透镜使用了正光焦度玻璃镜片起到汇聚光线的作用，第五透镜使用正光焦度塑料镜片矫正第四透镜光线汇聚产生的像差,第六透镜搭配设置为负光焦度搭配为消色差结构,实现高阶像差矫正以及色差的矫正。同时本光学系统设置一定的渐晕,在不影响像面照度的情况下,还能拦掉周边杂散光线,使像面中心和边缘保证同样的分辨率。实现了一种超低成本，玻塑混合，高信赖性，小变焦的光学系统。

技术特征：

1.一种变焦光学系统，其特征在于，包括由物侧到像侧依次布置的多个透镜组，多个所述透镜组之间对应形成一光轴，其中，多个所述透镜组包括：

2.如权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜和第四透镜为球面镜片；

3.如权利要求1或2所述的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜为凹凸透镜，其物测表面为凸面；

4.如权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组之间设有光阑。

5.如权利要求4所述的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜组朝向像侧的一侧与所述光阑之间的距离为l1，其中，1.143mm≤l1≤11.604mm；和/或，

6.如权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统还包括感光芯片，所述感光芯片设于所述第二透镜组朝向像侧的一侧，且所述感光芯片的感光面朝向所述第二透镜组设置。

7.如权利要求6所述的变焦光学系统，其特征在于，所述感光芯片与所述第二透镜组之间设有滤光片。

8.一种监控系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的变焦光学系统。

技术总结本发明提出一种变焦光学系统和监控系统，变焦光学系统包括依次布置的第一透镜组，具有负光焦度，沿光轴的延伸方向活动设置；以及，第二透镜组，具有正光焦度，沿光轴的延伸方向活动设置；其中，通过改变第一透镜组以及第二透镜组的位置实现像面补偿；第一透镜组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜；第二透镜组包括正光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜、第七透镜、第八透镜；其中，第一透镜和第四透镜为玻璃镜片，第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜为塑料镜片。本方案通过合理设置两个透镜组和八枚透镜的光焦度以及形状配合关系，实现一种低成本，玻塑混合，高信赖性，小变焦的光学系统。技术研发人员：刘勇辉,肖明志,王晓,邱盛平受保护的技术使用者：中山联合光电科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27