一种变焦镜头制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种变焦镜头。该变焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的前固定组、变倍组、补偿组、光阑以及后固定组，变倍组、补偿组和光阑在变焦时沿光轴往复移动；前固定组包括正光焦度的第一透镜，变倍组包括从物方到像方排列的负光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜，补偿组包括正光焦度的第四透镜，后固定组包括从物方到像方依次排列的负光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜。本实用新型专利技术实施例的技术方案，可以实现15×连续变焦，且具有主动消热差功能，可满足镜头在‑40℃～60℃宽温度范围内稳定成像，其短焦具有更大的通光孔径，使得短焦成像效果更好，使成像具有高的对比度、画面更加清晰。

A zoom lens

【技术实现步骤摘要】
一种变焦镜头
本技术实施例涉及光学镜头技术，尤其涉及一种变焦镜头。
技术介绍
随着红外技术的不断发展，市场对长波红外镜头的需求越来越高，目前在红外安防监控领域和一些大场景应用领域，普遍需要多视场和连续变焦镜头来实现。由于连续变焦具有大范围搜索、小视场精准定位功能，保证在变焦过程中目标不丢失，成像稳定等特点，被广泛应用于边境防入侵、港口监控、森林防火、道路安全等大场景应用场合。目前市面上普通连续变焦镜头大多采用恒定F数结构，这就使得连续变焦镜头变倍比超过10×以上的镜头，其首片镜片口径很大，造成加工难度大、成本高，最终导致整体镜头质量大、安装携带不便等问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术实施例提供一种变焦镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的前固定组、变倍组、补偿组、光阑以及后固定组，所述变倍组、所述补偿组和所述光阑在变焦时沿所述光轴往复移动；所述前固定组包括正光焦度的第一透镜，所述变倍组包括从物方到像方排列的负光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜，所述补偿组包括正光焦度的第四透镜，所述后固定组包括从物方到像方依次排列的负光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜。可选的，所述第一透镜至所述第七透镜的表面中，包括至少一个衍射面和至少一个非球面。可选的，所述第一透镜为至少一个表面是衍射面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第二透镜为至少一个表面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第三透镜为至少一个表面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第四透镜至少一个表面是非球面；所述第五透镜为至少一个表面是非球面，且凹面朝向物侧的弯月形透镜；所述第六透镜为至少一个表面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第七透镜为至少一个面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜。可选的，所述变焦镜头满足：0.3<ft·(n-1)/(FNO·R1)<1.5；0.05<fs·(n-1)/(FNO·R1)<0.3；其中，ft表示所述变焦镜头处于长焦状态时的焦距；fs表示所述变焦镜头处于短焦状态时的焦距；n表示所述第一透镜的折射率；FNO表示所述变焦镜头的光圈F数；R1表示所述第一透镜朝向像侧的表面的曲率半径。可选的，所述前固定组满足：0.2<|f1/ft|<1.5；其中，f1表示所述第一透镜的焦距，ft表示所述变焦镜头处于长焦状态时的焦距。可选的，所述变倍组满足：0.01<|f23/ft|<0.3；其中，f23为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距，ft表示所述变焦镜头处于长焦状态时的焦距。可选的，所述补偿组满足：0.1<|f4/ft|<0.6；其中，f4表示所述第四透镜的焦距，ft所述变焦镜头处于长焦状态时的焦距。可选的，所述后固定组满足：0.3<|f56/ft|<1.2；0.05<|f7/ft|<0.4；其中，f56表示所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距，f7表示所述第七透镜的焦距，ft为所述变焦镜头处于长焦状态时的焦距。可选的，所述变焦镜头满足：0.05<|BFL/ft|<0.2；其中，BFL表示所述第七透镜朝向像侧的轴上点到像面的距离，ft表示所述变焦镜头处于长焦状态时的焦距。可选的，所述光阑设置于所述第四透镜和所述第五透镜之间，且所述光阑在所述变焦镜头变焦时随所述第四透镜沿所述光轴移动。可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜和所述第七透镜均为单晶锗玻璃透镜，所述第五透镜为硫系玻璃透镜。本技术实施例提供的变焦镜头，通过变倍组和补偿组沿光轴往复移动，实现变焦镜头的15×连续变焦；变焦过程中，光阑沿光轴移动，在不同焦距位置，相对孔径大小不同，从而实现镜头的F数变化。与传统恒定F数相比，广角具有更高的通光量，镜头在从广角搜索目标到长焦精准定位过程中，焦距可连续变化且保证目标物体不丢失，而且首片镜片相对于恒定F数结构口径可以减小25％以上，且其短焦具有更大的通光孔径，使得短焦成像效果更好，使成像具有高的对比度、画面更加清晰；通过合理设置个透镜的结构以及光焦度之间的搭配关系，使得变焦镜头具有主动消热差功能，可以满足镜头在-40℃～60℃宽温度范围内稳定成像，使镜头可以在温度变化较大的环境中使用。附图说明图1是本技术实施例提供的一种变焦镜头的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种变焦镜头处于广角状态的结构示意图；图3是本技术实施例提供的变焦镜头处于广角状态的调制传递函数MTF曲线示意图；图4是本技术实施例提供的变焦镜头处于广角状态的弥散斑示意图；图5是本技术实施例提供的变焦镜头处于广角状态的场曲畸变示意图；图6是本技术实施例提供的一种变焦镜头处于中焦状态的结构示意图；图7是本技术实施例提供的变焦镜头处于中焦状态的MTF曲线示意图；图8是本技术实施例提供的变焦镜头处于中焦状态的弥散斑示意图；图9是本技术实施例提供的变焦镜头处于中焦状态的场曲畸变示意图；图10是本技术实施例提供的一种变焦镜头处于长焦状态的结构示意图；图11是本技术实施例提供的变焦镜头处于长焦状态的MTF曲线示意图；图12是本技术实施例提供的变焦镜头处于长焦状态的弥散斑示意图；图13是本技术实施例提供的变焦镜头处于长焦状态的场曲畸变示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。图1所示为本技术实施例提供的一种变焦镜头的结构示意图。参考图1，本技术实施例提供的变焦镜头包括沿光轴从物方到像方依次排列的前固定组1、变倍组2、补偿组3、光阑4以及后固定组5，变倍组2、补偿组3和光阑4在变焦时沿光轴往复移动；前固定组1包括正光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次排列的前固定组、变倍组、补偿组、光阑以及后固定组，所述变倍组、所述补偿组和所述光阑在变焦时沿所述光轴往复移动；/n所述前固定组包括正光焦度的第一透镜，所述变倍组包括从物方到像方排列的负光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜，所述补偿组包括正光焦度的第四透镜，所述后固定组包括从物方到像方依次排列的负光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜。/n

【技术特征摘要】
1.一种变焦镜头，其特征在于，包括沿光轴从物方到像方依次排列的前固定组、变倍组、补偿组、光阑以及后固定组，所述变倍组、所述补偿组和所述光阑在变焦时沿所述光轴往复移动；
所述前固定组包括正光焦度的第一透镜，所述变倍组包括从物方到像方排列的负光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜，所述补偿组包括正光焦度的第四透镜，所述后固定组包括从物方到像方依次排列的负光焦度的第五透镜、负光焦度的第六透镜和正光焦度的第七透镜。


2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜至所述第七透镜的表面中，包括至少一个衍射面和至少一个非球面。


3.根据权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜为至少一个表面是衍射面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第二透镜为至少一个表面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第三透镜为至少一个表面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第四透镜至少一个表面是非球面；所述第五透镜为至少一个表面是非球面，且凹面朝向物侧的弯月形透镜；所述第六透镜为至少一个表面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜；所述第七透镜为至少一个面是非球面，且凸面朝向物侧的弯月形透镜。


4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足：
0.3<ft·(n-1)/(FNO·R1)<1.5；
0.05<fs·(n-1)/(FNO·R1)<0.3；
其中，ft表示所述变焦镜头处于长焦状态时的焦距；fs表示所述变焦镜头处于短焦状态时的焦距；n表示所述第一透镜的折射率；FNO表示所述变焦镜头的光圈F数；R1表示所述第一透镜朝向像侧的表面的曲率半径。


5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述前固定组满...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱光春，
申请(专利权)人：宁波舜宇红外技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33