变焦镜头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列设置具有负光焦度的第一透镜组和正光焦度的第二透镜组，所述第一透镜组在对焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第二透镜组在变焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第一透镜组包括四枚透镜，所述第二透镜组包括八枚透镜；所述第一透镜组的焦距Ff与所述第二透镜组的焦距Fv之间满足关系式：‑1.22≤Ff/Fv≤‑0.55。其广角端最大视场角达140°以上，望远端最小视场角达35°以下。最大光圈小于或等于1.2，焦距变倍比大于或等于3.0，最大像面与变焦镜头的光学总长比值大于或等于0.19。本实用新型专利技术可实现可见光与红外光共焦，在‑40℃到80℃的环境温度变化下，镜头不需重新对焦可以保证与常温相同的分辨率。

Zoom lens

The utility model relates to a zoom lens, which comprises a first lens group with negative light focus and a second lens group with positive light focus arranged sequentially along the optical axis from the object side to the image side. The first lens group moves back and forth along the optical axis during focusing; the second lens group moves back and forth along the optical axis during zooming; and the first lens group comprises four lenses. Lens, the second lens group includes eight lenses, and the relationship between the focal length Ff of the first lens group and the focal length Fv of the second lens group is satisfied: 1.22 < Ff/Fv < 0.55. The maximum field-of-view angle at wide-angle is over 140 degrees, and the minimum field-of-view angle at telescope is below 35 degrees. The maximum aperture is less than or equal to 1.2, the zoom ratio is greater than or equal to 3.0, and the ratio of the maximum image plane to the total optical length of the zoom lens is greater than or equal to 0.19. The utility model can realize confocal of visible light and infrared light, and the resolution of the lens can be guaranteed to be the same as that of normal temperature without re-focusing when the ambient temperature varies from 40 ~80 ~C.

【技术实现步骤摘要】
变焦镜头
本技术涉及光学系统和器件设计
，尤其涉及一种变焦镜头。
技术介绍
变焦镜头在安防行业中有着广泛的应用场景。定焦镜头由于其视场角固定，一款产品只能应用于特定场景；由于定焦镜头开发的种类有限，其焦距不可能是连续的，导致在某些场景下定焦产品无法满足使用要求。变焦镜头由于其焦距连续可变，在一定范围内视场角也是连续可变的，可适应更多种的应用场景，因而越来越受市场青睐。随着安防监控行业的发展，其对变焦镜头的性能要求也越来越高。尤其是对监控画质高清化的要求越来越高，监控产品使用的成像芯片也随之升级。目前市场上主流的安防定焦产品已使用1/1.8′英寸的大靶面芯片，但匹配1/1.8′芯片的变焦镜头种类却很少，为数不多的可满足大靶面要求的变焦镜头，往往体积比较大，或者光圈较小，或者成像质量差，限制了其使用场景。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一种变焦镜头，能够适用于不同场景下清晰成像。为实现上述目的，本技术提供一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列设置具有负光焦度的第一透镜组和正光焦度的第二透镜组，所述第一透镜组在对焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第二透镜组在变焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第一透镜组包括四枚透镜，所述第二透镜组包括八枚透镜；所述第一透镜组的焦距Ff与所述第二透镜组的焦距Fv之间满足关系式：-1.22≤Ff/Fv≤-0.55。根据本技术的一个方面，所述第一透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的光焦度为负的第一透镜、光焦度为负的第二透镜、光焦度为负的第三透镜和光焦度为正的第四透镜。根据本技术的一个方面，所述第二透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的光焦度为正的第五透镜、光焦度为负的第六透镜、光焦度为正的第七透镜、光焦度为负的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为正的第十透镜、光焦度为负的第十一透镜和光焦度为负的第十二透镜。根据本技术的一个方面，所述第二透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十二透镜为塑胶非球面透镜。根据本技术的一个方面，还包括光阑，所述光阑位于所述第一透镜组和所述第二透镜组之间。根据本技术的一个方面，所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜构成三胶合透镜。根据本技术的一个方面，所述第十透镜和所述第十一透镜构成双胶合透镜。根据本技术的一个方面，所述变焦镜头广角端的焦距Fw与所述第二透镜组的焦距Fv之间满足：0.25≤Fw/Fv≤0.45。根据本技术的一个方面，所述第五透镜的折射率nd5满足：1.42≤nd5≤1.63，所述第五透镜的阿贝数vd5满足:63≤vd5≤96。根据本技术的一个方面，所述第七透镜的折射率nd7满足：1.42≤nd7≤1.63，所述第七透镜的阿贝数vd7满足:63≤vd7≤96。根据本技术的一个方面，所述第八透镜的焦距f8和所述第九透镜的焦距f9之间满足：-1.35≤f8/f9≤-0.86。根据本技术的一个方案，本技术的变焦镜头，其广角端最大视场角达140°以上，望远端最小视场角达35°以下。最大光圈小于或等于1.2，焦距变倍比大于或等于3.0，最大像面与变焦镜头的光学总长比值大于或等于0.19。同时，本技术的变焦镜头可匹配1/1.8′芯片且解像力最高达到1200W以上，可实现可见光与红外光共焦，镜头光学设计包含了温度补偿，在-40℃到80℃的环境温度变化下，镜头不需重新对焦可以保证与常温相同的分辨率；镜头结构采用玻璃镜片与塑胶镜片混合搭配的方案，保证优异性能的同时，降低了成本，使镜头具有较高的性价比。根据本技术的一个方案，本技术的变焦镜头在保证镜头同时具备大光圈和匹配大靶面的前提下，通过采用非球面透镜降低了本技术的变焦镜头的设计难度。不仅提高了本技术的变焦镜头清晰成像的能力和解像力，并合理分配其所处位置以充分发挥其潜能。采用玻璃球面镜片与塑胶非球面合理搭配的方案，充分利用非球面镜片强大的校正像差能力的同时，极大的消除了塑胶镜片折射率随温度变化带来的后焦漂移，使镜头在高温和低温下仍具有良好的分辨率。同时，通过采用塑胶非球面透镜不仅具有良好矫正像差的能力，而且成本低。根据本技术的一个方案，在本技术的变焦镜头中，第二透镜采用塑胶非球面透镜并位于第一透镜组中，沿光轴方向从物侧至像侧，第二透镜的位置靠前，因此，通过将其设置为非球面透镜具有良好的平衡第一透镜组的像差的作用，进一步有利于校正各焦段轴外视场的像差。同时，在第二透镜组中，将第八透镜、第九透镜和第十二透镜设置为塑胶非球面镜片，在第二透镜组中第八透镜、第九透镜的位置距离光阑较近，矫正球差的能力高，有利于提升本技术变焦镜头整体解像力和增大镜头的光圈。将第十二透镜设置为塑胶非球面镜片，此位置距离光阑最远，可以较好地平衡本技术变焦镜头不同焦距段下的场曲和像散，使镜头在各焦段都具备较高的解析力，以及有利于提升镜头的变倍比率。根据本技术的一个方案，第五透镜、第六透镜和第七透镜相互胶合构成三胶合透镜。第十透镜和第十一透镜相互胶合构成双胶合透镜。通过上述设置，有利于变焦镜头广角端与望远端的色差校正，达到变焦全程色差的合理平衡，提升本技术变焦镜头的性能。根据本技术的一个方案，第一透镜组的焦距Ff与第二透镜组的焦距Fv之间满足关系式：-1.22≤Ff/Fv≤-0.55。依照此关系式来设置第一透镜组的焦距Ff与第二透镜组的焦距Fv，能够有效保证本技术的变焦镜头具有较好的解像力。若第一透镜组的焦距Ff与第二透镜组的焦距Fv的关系小于上述关系式所限定的最小值，则在固定倍率下镜头总长会变长，造成整体尺寸增大，不符合小型化尺寸要求，若第一透镜组的焦距Ff与第二透镜组的焦距Fv的关系大于上述关系式所限定的最大值，则第一透镜组与第二透镜组的像差会增大，造成镜头的解像力下降。根据本技术的一个方案，本技术变焦镜头广角端的焦距为Fw，其与第二透镜组B的焦距Fv之间满足关系式：0.25≤Fw/Fv≤0.45。如此设置能够保证本技术的变焦镜头具有较大的视场角并且可以很好地平衡各焦段的像差。若变焦镜头广角端的焦距Fw与第二透镜组B的焦距Fv之间的比值小于上述关系式的最小值，则镜头广角端轴外像差较大，全焦距段像差难以平衡。若变焦镜头广角端的焦距Fw与第二透镜组B的焦距Fv之间的比值大于上述关系式的最大值，则镜头广角端的视场角较小，不能满足大视场角的需求。根据本技术的一个方案，第五透镜和第七透镜位置靠近光阑，各视场边缘光线在此处位置较高，采用高色散的玻璃材料，使本技术的变焦镜头矫正色差和二级光谱色差的效率高，有利于实现红外光可见光共焦。根据本技术的一个方案，第八透镜的焦距f8和第九透镜的焦距f9之间满足：-1.35≤f8/f9≤-0.86。依照此关系式来约束第八透镜和第九透镜的焦距，进一步有利于平衡本技术变焦镜头的温度补偿，降低温度变化时塑胶非球面镜片折射率的变化对后焦漂移和像差平衡的影响，使镜头在高温或低温环境下，不需要重新对焦仍能具有与常温环境下相同的分辨率。附图说明图1是示意性表示根据本技术实施例1的变焦镜头广角端的结构图；图2是示意性表示根据本技术实施例1的变焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列设置具有负光焦度的第一透镜组(A)和正光焦度的第二透镜组(B)，其特征在于，所述第一透镜组(A)在对焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第二透镜组(B)在变焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第一透镜组(A)包括四枚透镜，所述第二透镜组(B)包括八枚透镜；所述第一透镜组(A)的焦距Ff与所述第二透镜组(B)的焦距Fv之间满足关系式：‑1.22≤Ff/Fv≤‑0.55。

【技术特征摘要】
1.一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列设置具有负光焦度的第一透镜组(A)和正光焦度的第二透镜组(B)，其特征在于，所述第一透镜组(A)在对焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第二透镜组(B)在变焦过程中沿所述光轴线性往复移动；所述第一透镜组(A)包括四枚透镜，所述第二透镜组(B)包括八枚透镜；所述第一透镜组(A)的焦距Ff与所述第二透镜组(B)的焦距Fv之间满足关系式：-1.22≤Ff/Fv≤-0.55。2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组(A)包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的光焦度为负的第一透镜(1)、光焦度为负的第二透镜(2)、光焦度为负的第三透镜(3)和光焦度为正的第四透镜(4)。3.根据权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜组(B)包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的光焦度为正的第五透镜(5)、光焦度为负的第六透镜(6)、光焦度为正的第七透镜(7)、光焦度为负的第八透镜(8)、光焦度为正的第九透镜(9)、光焦度为正的第十透镜(10)、光焦度为负的第十一透镜(11)和光焦度为负的第十二透镜(12)。4.根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜(2)、所述第八透镜(8)、所述第九透镜(9)和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德伦，邹文镔，梁伟朝，范家永，
申请(专利权)人：舜宇光学中山有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44