【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学成像，特别是涉及变焦光学系统及图像采集设备。
技术介绍
1、目前现有的光学系统由于其体积和成本限制无法在体积小的同时实现长焦距，而现有的小体积的变焦光学系统处于长焦端时的焦距较小，无法满足拍摄范围广及拍摄距离远的需求。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供变焦光学系统及图像采集设备，以实现一种小体积长焦距的变焦光学系统。具体技术方案如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种变焦光学系统，所述光学系统从物方向像方依次设置有第一透镜组、第二透镜组、光阑、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组和感光元件；其中所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组为变倍透镜组，所述第五透镜组为聚焦透镜组；
3、所述第一透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组的光焦度为正，所述第二透镜组和所述第五透镜组的光焦度为负；
4、所述光阑与所述第三透镜组的相对位置不变，所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组和所述第五透镜组能够沿光轴方向前后移动，以使可见光在所述感光元件成像；
5、其中，所述第一透镜组的焦距f1、所述第二透镜组的焦距f2、所述第三透镜组的焦距f3、所述第四透镜组的焦距f4和所述第五透镜组的焦距f5，满足：-0.25≥f2/f1≥-0.4；0.8≥f3/f1≥0.6；0.9≥f4/f1≥0.75；-1≥f5/f1≥-1.5；所述变焦光学系统处于长焦端时的焦距ft和所述变焦光学系统处于短焦端时的焦距fw满足：ft/fw≥7
6、在一种可能的实施方式中，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第二透镜组的移动距离m1、所述第三透镜组的移动距离m2、所述第四透镜组的移动距离m3，满足：
7、在一种可能的实施方式中，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第二透镜组的移动范围为0～20.5毫米。
8、在一种可能的实施方式中，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第三透镜组的移动范围为0～82.9毫米。
9、在一种可能的实施方式中，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第四透镜组的移动范围为0～83.8毫米。
10、在一种可能的实施方式中，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第五透镜组的移动范围为0～72.3毫米。
11、在一种可能的实施方式中，所述第一透镜组包括沿物方向像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，所述第一透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜，所述第二透镜为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第三透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜，所述第四透镜为光焦度为正且凸面朝向物方的弯月形球面透镜；且
12、所述第二透镜组包括沿物方向像方依次设置的第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，其中，所述第五透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜，所述第六透镜为光焦度为负的双凹球面透镜，所述第七透镜为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第八透镜为光焦度为负的双凹球面透镜，所述第九透镜为光焦度为正的双凸球面透镜；所述第八透镜的像面与所述第九透镜的物面胶合；且
13、所述第三透镜组包括沿物方向像方依次设置的第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜，其中，所述第十透镜为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第十一透镜为光焦度为负且凹面朝向物方的球面透镜，所述第十二透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜；所述第十三透镜为光焦度为正且凸面朝向物方的弯月形球面透镜；所述第十二透镜的像面与所述第十三透镜的物面胶合；且
14、所述第四透镜组包括第十四透镜、第十五透镜和第十六透镜，其中，所述第十四透镜为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第十五透镜为光焦度为负的双凹球面透镜，所述第十六透镜为光焦度为正且凸面朝向物方的弯月形球面透镜；所述第十四透镜的像面与所述第十五透镜的物面胶合；且
15、所述第五透镜组包括沿物方向像方依次设置的第十七透镜、第十八透镜和第十九透镜，其中，所述第十七透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜，所述第十八透镜为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第十九透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜。
16、在一种可能的实施方式中，所述变焦光学系统还包括滤光片，所述滤光片位于所述第五透镜组和所述感光元件之间。
17、在一种可能的实施方式中，所述感光元件的对角尺寸为25.6毫米。
18、第二方面，本申请实施例提供了一种图像采集设备，所述图像采集设备包括如第一方面所述的变焦光学系统
19、本申请实施例有益效果：
20、本申请实施例提供的变焦光学系统，采用了三个变倍透镜组和一个聚焦透镜组相互配合的结构，并将光阑设置在第三透镜组上随着变倍透镜组移动，使得变焦光学系统的焦距可以在35.5毫米-257.4毫米之间变化，增大了变焦光学系统处于长焦端时的焦距。并且，变焦透镜系统处于长焦端时的焦距ft和变焦透镜系统的光学总长ttl满足：1.2≥ttl/ft≥0.9，减小了变焦透镜系统从短焦端到长焦端的长度，进而减小变焦透镜系统的体积，从而实现了长焦距、小体积的变焦透镜系统。
21、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统从物方向像方依次设置有第一透镜组、第二透镜组、光阑、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组和感光元件；其中所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组为变倍透镜组，所述第五透镜组为聚焦透镜组；
2.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第二透镜组的移动距离m1、所述第三透镜组的移动距离m2、所述第四透镜组的移动距离m3，满足：
3.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第二透镜组的移动范围为0～20.5毫米。
4.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第三透镜组的移动范围为0～82.9毫米。
5.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第四透镜组的移动范围为0～83.8毫米。
6.
7.根据权利要求1-2任一项所述的变焦光学系统，其特征在于，所述第一透镜组包括沿物方向像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，所述第一透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜，所述第二透镜为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第三透镜为光焦度为负且凹面朝向像方的球面透镜，所述第四透镜为光焦度为正且凸面朝向物方的弯月形球面透镜；且
8.根据权利要求7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滤光片，所述滤光片位于所述第五透镜组和所述感光元件之间。
9.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述感光元件的对角尺寸为25.6毫米。
10.一种图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备包括权利要求1-9任一项所述的变焦光学系统。
...【技术特征摘要】
1.一种变焦光学系统，其特征在于，所述光学系统从物方向像方依次设置有第一透镜组、第二透镜组、光阑、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组和感光元件；其中所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组为变倍透镜组，所述第五透镜组为聚焦透镜组；
2.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第二透镜组的移动距离m1、所述第三透镜组的移动距离m2、所述第四透镜组的移动距离m3，满足：
3.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第二透镜组的移动范围为0～20.5毫米。
4.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时，所述第三透镜组的移动范围为0～82.9毫米。
5.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于，所述变焦光学系统处于短焦端时变焦至所述变焦光学系统处于长焦端时...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艺婷，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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