一种变焦镜头制造技术

本实用新型专利技术是变焦透镜领域的一种变焦镜头，包括具有正折射功率的第一透镜单元、具有负折射功率的第二透镜单元、具有正折射功率的第三透镜单元、孔径光阑、具有正折射功率的第四透镜单元、光学模块和像平面。第一透镜单元、第二透镜单元和第三透镜单元均由一个单独的凹透镜和一个单独的凸透镜组成，满足矫正相差的最低要求，第四个透镜单元只有一个单独的凸透镜组成，有较小的可变放大率分享。本实用新型专利技术具有总长短、紧凑，有较高的变焦比和分辨率的优点，本实用新型专利技术所述变焦透镜适用于利用了固态图像传感器的图像拾取设备，例如摄影机、电子静片摄影机、电视摄影机和监控摄像头等，同时也适用于卤化银胶片相机。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变焦镜头领域，具体涉及一种变焦镜头。
技术介绍
变焦镜头是在一定范围内可以变换焦距、从而得到不同宽窄的视场角，不同大小的影象和不同景物范围的照相机镜头。变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，因此非常有利于画面构图。由于一个变焦镜头可以兼担当起若干个定焦镜头的作用，外出旅游时不仅减少了携带摄影器材的数量，也节省了更换镜头的时间。变焦原理：光学变焦就是通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头的视角大小，从而实现影像的放大与缩小。当改变焦点的位置时，焦距也会发生变化。例如将焦点向成像面反方向移动，则焦距会变长视角也会变小。这样，视角范围内的景物在成像面上会变得更大。本技术涉及一种与图像传感器装置配备相同的变焦镜头，该变焦镜头被应用在图像传感装置，这种传感装置使用一种固态图像传感器件，比如摄像机、电子照相机、电视摄像机、监控摄像头或者应用于卤化银胶片相机。正如一个应用于图像传感器的摄影光学系统，变焦镜头必须满足以下几点：总长短、紧凑；变焦比要高；分辨率高。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种尺寸小、变焦比高、在整个变焦范围内有优越的光学性能的变焦透镜。本技术的技术方案是：一种变焦镜头，从物方到像方沿光轴方向依次包括折射率为正的第一透镜组L1、折射率为负的第二透镜组L2、折射率为正的第三透镜组L3、折射率为正的第四透镜组L4，所述第一透镜组L1包括从物方到像方依次排列的第一凹透镜和第一凸透镜，所述第一凹透镜的凹面朝向像方，所述第一凸透镜的凸面朝向物方；所述第二透镜组L2包括从物方到像方依次排列的第二凹透镜和第二凸透镜，所述第二凹透镜的凹面朝向像方，所述第二凸透镜的凸面朝向物方；所述第三透镜组L3包括从物方到像方依次排列的第三凸透镜和第三凹透镜，所述三凸透镜的凸面朝向物方，所述第三凹透镜的凹面朝向像方；所述第四透镜组L4包括第四凸透镜，所述第四凸透镜的凸面朝向物方；所述第一透镜组L1、第二透镜组L2、第三透镜组L3和第四透镜组L4均作为移动透镜组，所述变焦镜头符合以下条件：6.0<f1/fw<20.0 1)0.05<|f2|/ft<0.40 2)式中，fw是广角端的透镜总焦距，ft是摄远端的透镜总焦距，f1是第一透镜组L1的焦距，f2是第二透镜组L2的焦距。上述方案中，还包括孔径光阑，所述孔径光阑位于所述第三凹透镜凹面的一侧。上述方案中，还包括光学模块和像平面，所述光学模块和像平面依次位于所述第四凸透镜离像方近的一侧。进一步的，所述光学模块为光学滤波片、面板或者晶体低通滤波片中的一种。进一步的，所述像平面上安装有固态图像传感设备，所述固态图像传感设备为CCD传感器或CMOS传感器中的一种。上述方案中，所述变焦镜头符合以下条件：20<vd3p-vd3n<70 3)0.3<f3p/f3n<0.9 4)0.2<f4/ft<0.7 5)0.1<(β3t/β3w)/(β2t/β2w)<2.5 6)0.05<(m1*m2)/(f1*f2)<0.60 7)1.6<f3/fw<4.0 8)0.1<D2/|m2|<3.0 9)0.05<(D2+D3)/(|m2|+|m3|)<0.90 10)1.8<β2t/β2w<7.0 11)0.35<f3/f4<0.80 12)1.7<N1n<2.6 13)0.005<D3/Lt<0.090 14)1.0<(1-β3t)/β4t<2.5 15)式3)中，vd3p为第三凸透镜材质的阿贝尔数，vd3n为第三凹透镜的阿贝尔数；式4)中，f3p为第三凸透镜的焦距，f3n为第三凹透镜的焦距；式5)中，f4是第四透镜组L4的焦距；式6)中，β2t为第二透镜组L2的摄远端横向放大率，β2w为第二透镜组L2的广角端横 向放大率，β3t为第三透镜组L3的摄远端横向放大率，β3w为第三透镜组L3的广角端横向放大率；式7)中，m1为第一透镜组L1从广角端到摄远端变焦时的移动距离，m2为第二透镜组L2从广角端到摄远端变焦时的移动距离；式8)中，f3是第三透镜组L3的焦距；式9)中，m2是第二透镜组L2从广角端到摄远端变焦时的移动距离，D2是第二透镜组L2在光轴上的厚度；式10)中，D2是第二透镜组L2在光轴上的厚度，D3是第三透镜组L3在光轴上的厚度，m2是第二透镜组L2从广角端到摄远端变焦时的移动距离，m3是第三透镜组L3从广角端到摄远端变焦时的移动距离；式11)中，β2w是第二透镜组L2在广角端横向放大率，β2t是第二透镜组L3在摄远端横向放大率；式12)中，f3是第三透镜组L3的焦距，f4是第四透镜组L4的焦距；式13)中，N1n是第一透镜组L1中负透镜材料的折射率系数；式14)中，D3是第三透镜组L3在光轴上的厚度，Lt是透镜在摄远端的总长；式15)中，β3t第三透镜组L3的摄远端横向放大率，β4t第四透镜组L4的摄远端横向放大率。上述方案中，所述第一凹透镜和第一凸透镜为粘合结构。上述方案中，所述第一凹透镜和第一凸透镜为分离结构。上述方案中，所述第三凹透镜有弯月形的凸表面，所述弯月形的凸表面和所述第三凸透镜的凸表面为非球面。上述方案中，所述第四凸透镜凸面为非球面。本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术第一透镜组L1、第二透镜组L2和第三透镜组L3均由一个单独的凹透镜和一个单独的凸透镜组成，满足矫正像差的最低要求，而第四透镜组L4只有一个单独的凸透镜组成，有较小的可变放大率分享。通过给每个透镜组配置两个或更少的透镜来缩短透镜总长度。本技术具有总长短、紧凑，有较高的变焦比和分辨率的优点，每一位置的镜头都能独立的进行像差矫正，具有非常好的像差，这种变焦镜头适用于图像传感器装置。附图说明图1为本技术一实施例的变焦镜头的结构示意图。图2A为本技术一实施例的第一变焦位置的镜头图。图2B为本技术一实施例的第二变焦位置的镜头图。图2C为本技术一实施例的第三变焦位置的镜头图。图2D为本技术一实施例的第四变焦位置的镜头图。图3A为本技术一实施例的变焦镜头在广角端的相差图。图3B为本技术一实施例的变焦镜头在第一变焦位置的相差图。图3C为本技术一实施例的变焦镜头在第二变焦位置的相差图。图3D为本技术一实施例的变焦镜头在摄远端的相差图。图中：1、第一凹透镜；2、第一凸透镜；3、第二凹透镜；4、第二凸透镜；5、第三凸透镜；6、第三凹透镜；7、第四凸透镜；8、孔径光阑；9、光学模块；10、像平面。具体实施方式下面结合附图具体实施方式对本技术作进一步详细说明，但本技术的保护范围并不限于此。本技术提供的变焦镜头是一个用于图像拾取装置的投影透镜系统，图1所示为本技术所述变焦镜头的一种实施方式，图1中左边是物方，右边是像方，所述变焦镜头从物方到像方沿光轴方向依次包括折射率为正的第一透镜组L1、折射率为负的第二透镜组L2、折射率为正的第三透镜组L3、孔径光阑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦镜头，其特征在于，从物方到像方沿光轴方向依次包括折射率为正的第一透镜组L1、折射率为负的第二透镜组L2、折射率为正的第三透镜组L3、折射率为正的第四透镜组L4，所述第一透镜组L1包括从物方到像方依次排列的第一凹透镜(1)和第一凸透镜(2)，所述第一凹透镜(1)的凹面朝向像方，所述第一凸透镜(2)的凸面朝向物方；所述第二透镜组L2包括从物方到像方依次排列的第二凹透镜(3)和第二凸透镜(4)，所述第二凹透镜(3)的凹面朝向像方，所述第二凸透镜(4)的凸面朝向物方；所述第三透镜组L3包括从物方到像方依次排列的第三凸透镜(5)和第三凹透镜(6)，所述三凸透镜(5)的凸面朝向物方，所述第三凹透镜(6)的凹面朝向像方；所述第四透镜组L4包括第四凸透镜(7)，所述第四凸透镜(7)的凸面朝向物方；所述第一透镜组L1、第二透镜组L2、第三透镜组L3和第四透镜组L4均作为移动透镜组，所述变焦镜头符合以下条件：6.0<f1/fw<20.0   1)0.05<|f2|/ft<0.40    2)式中，fw是广角端的透镜总焦距，ft是摄远端的透镜总焦距，f1是第一透镜组L1的焦距，f2是第二透镜组L2的焦距。...

【技术特征摘要】
1.一种变焦镜头，其特征在于，从物方到像方沿光轴方向依次包括折射率为正的第一透镜组L1、折射率为负的第二透镜组L2、折射率为正的第三透镜组L3、折射率为正的第四透镜组L4，所述第一透镜组L1包括从物方到像方依次排列的第一凹透镜(1)和第一凸透镜(2)，所述第一凹透镜(1)的凹面朝向像方，所述第一凸透镜(2)的凸面朝向物方；所述第二透镜组L2包括从物方到像方依次排列的第二凹透镜(3)和第二凸透镜(4)，所述第二凹透镜(3)的凹面朝向像方，所述第二凸透镜(4)的凸面朝向物方；所述第三透镜组L3包括从物方到像方依次排列的第三凸透镜(5)和第三凹透镜(6)，所述三凸透镜(5)的凸面朝向物方，所述第三凹透镜(6)的凹面朝向像方；所述第四透镜组L4包括第四凸透镜(7)，所述第四凸透镜(7)的凸面朝向物方；所述第一透镜组L1、第二透镜组L2、第三透镜组L3和第四透镜组L4均作为移动透镜组，所述变焦镜头符合以下条件：6.0<f1/fw<20.0 1)0.05<|f2|/ft<0.40 2)式中，fw是广角端的透镜总焦距，ft是摄远端的透镜总焦距，f1是第一透镜组L1的焦距，f2是第二透镜组L2的焦距。2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，还包括孔径光阑(8)，所述孔径光阑(8)位于所述第三凹透镜(6)凹面的一侧。3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，还包括光学模块(9)和像平面(10)，所述光学模块(9)和像平面(10)依次位于所述第四凸透镜(7)离像方近的一侧。4.根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述光学模块(9)为光学滤波片、面板或者晶体低通滤波片中的一种。5.根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述像平面(10)上安装有固态图像传感设备，所述固态图像传感设备为CCD传感器或CMOS传感器中的一种。6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头符合以下条件：20<vd3p-vd3n<70 3)0.3<f3p/f3n<0.9 4)0.2<f4/ft<0.7 5)0.1<(β3t/β3w)/(β2t/β2w)<2.5 6)0.05<(m1*m2)/(f1*f2)<0.60 7)1.6<f3/fw<4.0 8)0.1<D2/...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄婷，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32