小型化变焦镜头制造技术

本发明专利技术涉及一种小型化变焦镜头，自物侧至像侧包含：第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4，以及第五透镜组G5，其中第二透镜组G2和第四透镜组G4具有负光焦度，第一透镜组G1、第三透镜组G3及第五透镜组G5具有正光焦度；该小型化变焦镜头满足下列关系式：8

Miniaturized zoom lens

The present invention relates to a miniaturized zoom lens, which includes: the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 from the object side to the image side. The second lens group G2 and the fourth lens group G4 have negative focal power, and the first lens group G1, the third lens group G3 and the fifth lens group G5 have positive focal power; the miniature zoom lens is full. The following relationships are found:

【技术实现步骤摘要】
小型化变焦镜头
本专利技术涉及光学镜头
，特别是涉及一种小型化变焦镜头。
技术介绍
近年来，随着光电技术的迅速发展，航空相机在国防军事和民事领域中都得到重要应用，航空成像具有时效性强、准确度高、侦查范围宽广深远、针对性强、机动灵活的特点，为军队获取敌情、地形和有关情报提供便利，同时在地形测绘、资源调查、灾情防救、边防稽私等民用领域也发挥着重要作用。航空相机多采用变焦光学系统，变焦光学系统是指焦距在一定范围内连续改变时，像面仍稳定并且保持良好的像质的光学系统，既可以满足对目标的大视场小倍率搜索，又能实现对目标的小视场大倍率的识别。同时，受载机载荷的限制，要求相机结构紧凑、体积小、重量轻，因此变焦光学系统的小型化设计至关重要。变焦镜头的小型化，要在保证成像质量的前提下，缩短光学筒长，减小通光口径，简化透镜组的结构。在变焦系统的设计过程中，系统的光学筒长可缩短至长焦距的2/3倍左右，若要进一步缩短筒长会增加设计难度，像差的校正也更加困难。同时考虑生产成本，系统中应尽量减少非球面镜的使用，因此变焦镜头的小型化、低成本、高像质的设计是相关领域技术发展的重要课题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种小型化变焦镜头，以达到体积小，成像品质好，成本低的要求。一种小型化变焦镜头，其特征在于，自物侧至像侧包含：第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组，以及第五透镜组，其中第二透镜组和第四透镜组具有负光焦度，第一透镜组G1、第三透镜组G3及第五透镜组G5具有正光焦度；该小型化变焦镜头满足下列关系式：8<F1/Fw<9.2，其中，F1为第一透镜组的有效焦距；Fw为该小型化变焦镜处于广角端状态下的有效焦距。本专利技术小型化变焦镜头在广角端、中间焦距位置与望远端的场曲、畸变及像差均能获得良好的校正。且本专利技术的小型化变焦镜头兼具小型化与良好的成像品质。附图说明图1A至图1C为本专利技术的一实施例的小型化变焦镜头分别于广角端、中间位置与望远端的结构示意图。图2A为图1A的小型化变焦镜头在广角状态的场曲图。图2B为图1B的小型化变焦镜头在中间焦距状态的场曲图。图2C为图1C的小型化变焦镜头在望远状态的场曲图。图3A为图1A的小型化变焦镜头在广角状态的畸变图。图3B为图1B的小型化变焦镜头在中间焦距状态的畸变图。图3C为图1C的小型化变焦镜头在望远状态的畸变图。图4A为图1A的小型化变焦镜头在广角状态的球差图。图4B为图1B的小型化变焦镜头在中间焦距状态的球差图。图4C为图1C的小型化变焦镜头在望远状态的球差图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人士在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1A至图1C，图1A至图1C为本专利技术的一实施例的小型化变焦镜头100分别于广角端、中间位置与望远端的结构示意图，本实施例的小型化变焦镜头10包括五个透镜组，自物侧(objectside)至像侧(imageside)依序为第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4以及第五透镜组G5。该五个透镜组沿着光轴A设置，且于像侧形成像面IMA，在该第五透镜组G5与该成像面IMA之间可设置保护玻璃CG(CoverGlass)，且保护玻璃为平板玻璃。其中，第一透镜组G1具有正光焦度，第二透镜组G2具有负光焦度，第三透镜组G3具有正光焦度，第四透镜组G4具有负光焦度，第五透镜组G5具有正光焦度，且成像面IMA上可以设置具有光电转换功能的影像感测器，例如CCD或者CMOS。在本实施例中，该小型化变焦镜头100满足以下条件：8<F1/Fw<9.2。其中，F1为第一透镜组G1的有效焦距；Fw为该小型化变焦镜头100在广角端的焦距。在本实施例中，该小型化变焦镜头100还满足以下条件：13.5<TTL/Fw<14.1。其中，TTL是小型化变焦镜头100在望远端的镜头总长，而镜头总长的定义为自第一透镜组G1靠近物侧的表面至成像面IMA的距离。此外，在本实施例中，该小型化变焦镜头100还满足以下条件：Ft/Fw>19.8，即小型化变焦镜头100的放大倍率可以达到19.8倍以上。其中，Ft为该小型化变焦镜头100在望远端的焦距。再如图1A至图1C所示，本实施例的小型化变焦镜头100所示的五个透镜组，分别是第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4与第五透镜组G5，总共采用了16个透镜，且第一至第五透镜组的16个透镜均为球面透镜设计。在本实施例中，第一透镜组G1自物侧至像侧依序包括具有负光焦度的第一透镜L11、具有正光焦度的第二透镜L12、具有正光焦度的第三透镜L13以及具有正光焦度的第四透镜L14；第二透镜组G2自物侧至像侧依序包括具有负光焦度的第一透镜L21、具有负光焦度的第二透镜L22及具有正光焦度的第三透镜L23；第三透镜组G3包括具有正光焦度的第一透镜L31、具有负光焦度的第二透镜L32、具有正光焦度第三透镜L33以及具有正光焦度第四透镜L34；第四透镜组G4包括具有负光焦度的第一透镜L41及具有正光焦度的第二透镜L42；第五透镜组G5包括具有正光焦度的第一透镜L51、具有负光焦度的第二透镜L52以及具有正光焦度的第三透镜L53。在本实施例中，本专利技术的小型化变焦镜头100的光阑S(stop)放置于第十九透镜面与第二十透镜面之间，即位于第三透镜组G3的第四透镜L34和第四透镜组G4的第一透镜L41之间，可以限制通过第一透镜组G1、第二透镜组G2以及第三透镜组G3的光束进入第四透镜组G4的光通量，同时保证数值孔径满足设计要求。在本实施例中，该小型化变焦镜头100在广角端和望远端的光圈值(Fnumber，Fno)小于6，更具体的光圈值为5.6。在本实施例中，当小型化变焦镜头100进行变焦时，第二透镜组G2以及第三透镜组G3沿着光轴A移动。从广角端向望远端变焦时，第二透镜组G2由物侧沿光轴A逐渐向像侧方向移动，第三透镜组G3由像侧沿光轴逐渐向物侧方向移动，可用于改变倍率、保证像面稳定以及修正像差。在本实施例中，第一透镜组G1的第一透镜L11是凹面朝像侧的负光焦度的平凹透镜、第二透镜L12及第三透镜L13是正光焦度的双凸透镜、第四透镜L14是凸面朝物侧的正光焦度的凸凹透镜，且第一透镜组G1的第一透镜L11和第二透镜L12组成双胶合透镜；第二透镜组G2的第一透镜L21是负光焦度的双凹透镜、第二透镜L22是负光焦度的双凹透镜、第三透镜L23是凸面朝物侧的正光焦度的平凸透镜，第二透镜组G2的第二透镜L22及第三透镜L23组成双胶合透镜；第三透镜组G3的第一透镜L31是正光焦度的双凸透镜、第二透镜L32是凸面朝物侧的负光焦度的凸凹透镜、第三透镜L33是正光焦度的双凸透镜以及第四透镜L34是正光焦度的双凸透镜，第三透镜组G3的第二透镜L32及第三透镜L33组成双胶合透镜；第四透镜组G4的第一透镜L41是负光焦度的双凹透镜、第二透镜L42是正光焦度的双凸透镜，第四透镜组G4的第一透镜L41及第二透镜L4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型化变焦镜头，其特征在于，自物侧至像侧包含：第一透镜组G1、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组，以及第五透镜组，其中第二透镜组和第四透镜组具有负光焦度，第一透镜组、第三透镜组及第五透镜组具有正光焦度；该小型化变焦镜头满足下列关系式：8

【技术特征摘要】
1.一种小型化变焦镜头，其特征在于，自物侧至像侧包含：第一透镜组G1、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组，以及第五透镜组，其中第二透镜组和第四透镜组具有负光焦度，第一透镜组、第三透镜组及第五透镜组具有正光焦度；该小型化变焦镜头满足下列关系式：8<F1/Fw<9.2，其中，F1为第一透镜组的有效焦距；Fw为该小型化变焦镜处于广角端状态下的有效焦距。2.根据权利要求1所述的小型化变焦镜头，其特征在于，该小型化变焦镜头还满足以下条件：13.5<TTL/Fw<14.1，其中，TTL是该小型化变焦镜头在望远端的镜头总长。3.根据权利要求1所述的小型化变焦镜头，其特征在于，该小型化变焦镜头还满足以下条件：Ft/Fw>19.8，其中，Ft为该小型化变焦镜头在望远端的焦距。4.根据权利要求1所述的小型化变焦镜头，其特征在于，第一透镜组自物侧至像侧依序包括具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜以及具有正光焦度的第四透镜；第二透镜组自物侧至像侧依序包括具有负光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜及具有正光焦度的第三透镜；第三透镜组包括具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度第三透镜以及具有正光焦度第四透镜；第四透镜组包括具有负光焦度的第一透镜及具有正光焦度的第二透镜；第五透镜组包括具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜以及具有正光焦度的第三透镜。5.根据权利要求4所述的小型化变焦镜头，其特征在于，还包括一个光阑，所述光阑位于第三透镜组的第四透镜和第四透镜组的第一透镜之间；第一透镜组的第一透镜是凹面朝像侧的负光焦度的平凹透镜、第二透镜及第三透镜是正光焦度的双凸透镜、第四透镜是凸面朝物侧的正光焦度的凸凹透镜，且第一透镜组的第一透镜和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪永丰，张玉鑫，张保，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22