1.一种变焦光学系统,其特征在于,包括沿光入射方向依次设置第一透镜群、第二透镜群、光阑、第三透镜群、第四透镜群和分光棱镜,位于分光棱镜的透射出光侧且垂直光轴设置的第一感光芯片,以及位于分光棱镜的反射出光侧且平行光轴设置的第二感光芯片,其中:第一透镜群、第三透镜群和第四透镜群的焦距为正,第二透镜群的焦距为负;
第一透镜群、光阑、第三透镜群、分光棱镜、第一感光芯片和第二感光芯片的位置相对固定,第二透镜群和第四透镜群能够沿光轴方向相对第一感光芯片前后移动,以使可见光在第一感光芯片成像,红外光在第二感光芯片成像。
2.根据权利要求1所述的变焦光学系统,其特征在于,第一透镜群的焦距f1、第二透镜群的焦距f2、第三透镜群的焦距f3和第四透镜群的焦距f4,满足:-5≤f1/f2≤-3.5;0.8≤f1/f3≤1.5;1.5≤f1/f4≤3。
3.根据权利要求1所述的变焦光学系统,其特征在于,变焦光学系统的光学总长TTL和长焦端的焦距ft,满足:3<TTL/ft<6。
4.根据权利要求1所述的变焦光学系统,其特征在于,变焦光学系统从广角端变焦至长焦端,第二透镜群的移动距离m2和第二透镜群的焦距f2,满足:0.5<|m2/f2|<2。
5.根据权利要求1所述的变焦光学系统,其特征在于,还满足以下特征至少之一:第二透镜群的移动范围为0~12毫米;
第四透镜群的移动范围为0~2.6毫米;
光阑与第一感光芯片之间的距离为38.42毫米~42.46毫米;
第一透镜群与光阑之间的距离为42.71毫米~47.20毫米;
光阑的孔径为固定值,取值范围为11.59毫米~12.81毫米。
6.根据权利要求1所述的变焦光学系统,其特征在于,变焦光学系统从广角端变焦至长焦端的过程中,控制第二透镜群朝向光阑移动,根据第二透镜群的移动距离和物距的变化量,确定第四透镜群相对第一感光芯片的目标移动距离,根据目标移动距离控制第四透镜群移动,其中,目标移动距离为使成像面落在第一感光芯片和第二感光芯片上的第四透镜群的移动距离。
7.根据权利要求1-6任一项所述的变焦光学系统,其特征在于,
第一透镜群包括沿光入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜,其中,第一透镜为双凸球面凸透镜,第二透镜为双凹球面凹透镜,第二透镜和第一透镜粘合,第三透镜为凸面朝向第二透镜的弯月形球面凸透镜;和/或第二透镜群包括沿光入射方向依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜,其中,第四透镜和第五透镜为双凹球面凹透镜,第六透镜为双凸球面凸透镜;和/或第三透镜群包括沿光入射方向依次设置的第七透镜、第八透镜和第九透镜,其中,第七透镜为双凸非球面凸透镜,第八透镜为双凹球面凹透镜,第九透镜为双凸球面凸透镜;和/或第四透镜群包括沿光入射方向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,第十透镜为弯月形球面凹透镜且凸面朝向第九透镜,第十一透镜为双凸球面凸透镜,第十一透镜和第十透镜粘合,第十二透镜为弯月形球面凸透镜且凸面朝向第十一透镜,第十三透镜为双凸球面凸透镜。
8.根据权利要求7所述的变焦光学系统,其特征在于,第七透镜的非球面表达式为:其中,c为曲率半径,y为径向坐标,k为圆锥曲线系数,a2、a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16为径向坐标系数。
9.根据权利要求7所述的变焦光学系统,其特征在于,还包括:
位于分光棱镜的透射出光侧与第一感光芯片之间的第一滤光片,及位于分光棱镜的反射出光侧与第二感光芯片之间的第二滤光片。
10.一种图像采集设备,其特征在于,包括根据权利要求1-9任一项所述的变焦光学系统。