一种变焦镜头和成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光学领域，具体为一种变焦镜头和成像装置，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第一透镜群，负光焦度的第二透镜群，正光焦度的第三透镜群，负光焦度的第四透镜群和正光焦度的第五透镜群；所述第二透镜群和第四透镜群沿所述变焦镜头的主光轴方向移动；所述第四透镜群为一枚负光焦度的透镜；所述变焦镜头满足以下条件式：1.4＜FNO＜1.8；IH/fw＞0.8；其中，FNO为所述变焦镜头的光圈数，IH为所述变焦镜头的像高，fw为所述变焦镜头广角端的焦距。本发明专利技术实现了大孔径以及大靶面的变焦镜头，能够在低照度的条件下实现大靶面成像，且可满足全倍率4K分辨率的输出要求，增加了变焦镜头的适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种变焦镜头和成像装置
本专利技术涉及光学领域，具体为一种变焦镜头和成像装置。
技术介绍
机器视觉是指用机器来代替人眼进行识别和判断。机器视觉是指通过镜头成像到图像摄取装置上将要检测的目标转换成图像信号，然后由图像处理系统对这些信号进行各种运算，进而实现现场设备动作的控制等。目前，市场上出现了越来越多的机器视觉镜头，但是目前越来越多的实际应用与实践要求机器视觉镜头有更好的红外共焦、更低的成本、更大的靶面、更高的分辨率、更大的相对孔径，而目前的产品已经越来越难以适应这些需求的变化。
技术实现思路
本专利技术将解决现有的技术问题，提供一种变焦镜头和成像装置，通过上述结构的设置以及参数的限定，实现了大孔径以及大靶面的变焦镜头，能够在低照度的条件下实现大靶面成像，且可满足全倍率4K分辨率的输出要求，增加了变焦镜头的适用范围。本专利技术提供的技术方案如下：一种变焦镜头，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第一透镜群，负光焦度的第二透镜群，正光焦度的第三透镜群，负光焦度的第四透镜群和正光焦度的第五透镜群；所述第二透镜群和第四透镜群沿所述变焦镜头的主光轴方向移动；所述第四透镜群为一枚负光焦度的透镜；所述变焦镜头满足以下条件式：1.4＜FNO＜1.8；IH/fw＞0.8；其中，FNO为所述变焦镜头的光圈数，IH为所述变焦镜头的像高，fw为所述变焦镜头广角端的焦距。本技术方案中，通过上述结构的设置以及参数的限定，实现了大孔径以及大靶面的变焦镜头，能够在低照度的条件下实现大靶面成像，且可满足全倍率4K分辨率的输出要求，增加了变焦镜头的适用范围。优选地，所述第五透镜群从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第十三透镜，一枚或两枚负光焦度的透镜。优选地，所述第一透镜群从物面侧到像面侧依次包括：负光焦度的第一透镜，正光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜，第一透镜和第二透镜胶合。优选地，所述第二透镜群从物面侧到像面侧依次包括：负光焦度的第四透镜，负光焦度的第五透镜，正光焦度的第六透镜和负光焦度的第七透镜。优选地，所述第三透镜群从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第八透镜，正光焦度的第九透镜，负光焦度的第十透镜和正光焦度的第十一透镜，第十透镜和第十一透镜胶合。优选地，所述变焦镜头满足以下条件式：2.5＜ft/fw＜3；其中，ft为所述变焦镜头望远端的焦距。本技术方案中，通过变焦镜头望远端的焦距与广角端焦距的限定，实现了变焦镜头的小倍率，有利于实现变焦镜头的红外共焦，增加了变焦镜头的夜视效果。优选地，所述第三透镜群内至少两枚透镜满足以下条件式：Vdi＞85；其中，i∈8，9，10，11，Vdi为所述第八透镜至第十一透镜的阿贝数。本技术方案中，通过异常色散透镜的使用，能够使红外光的离焦量更小，同时也更好地改善其它透镜的色差，改善变焦镜头的像质，提高了变焦镜头的分辨率。优选地，所述变焦镜头满足以下条件式:0.15＜S2/TTL＜0.25；其中，S2为所述第二透镜群的移动距离，TTL为变焦镜头的光学总长。本技术方案中，通过第二透镜群的移动距离与变焦镜头光学总长的限定，使得第二透镜群有合适的移动距离，减小了变焦镜头体积过大的可能，同时还能够增大变焦镜头的变焦范围，增加了变焦镜头的变焦能力。优选地，所述变焦镜头满足以下条件式:0.18＜S4/S2＜0.28；其中，S4为所述第四透镜群的移动距离。本技术方案中，通过第四透镜群的移动距离与第二透镜群的移动距离的限定，在一定程度调焦的基础上，减小了第四透镜群的体积，继而减小了变焦镜头的体积，实现了变焦镜头的小型化。优选地，所述变焦镜头满足以下条件式:-1＜ELFG2/fw＜-0.9；其中，ELFG2为所述第二透镜群的焦距。本技术方案中，通过第二透镜群的焦距的限定，第二透镜群能够在光阑位置处有较大的通光孔径，充分发挥了第三透镜群校正像差的作用。优选地，所述变焦镜头满足以下条件式:1＜ELFG3/fw＜1.2；其中，ELFG3为所述第三透镜群的焦距。本技术方案中，通过第二透镜群焦距的限定，光线能够在有限的距离内迅速汇聚，进一步增大了变焦镜头的相对孔径，有利于实现变焦镜头的大光圈的效果。优选地，所述第三透镜群内至多存在一枚非球面透镜。本技术方案中，通过非球面透镜的设置，减小了变焦镜头的像差和形变，增加了变焦镜头的解像力，增加了变焦镜头的成像质量；同时减小非球面的使用，进一步降低了变焦镜头的成本，增加了变焦镜头的生产效益。优选地，所述第三透镜群内的非球面透镜设置于所述第三透镜群内靠近的物面侧的一端。本技术方案中，当非球面透镜位于物面侧上时，非球面透镜能够迅速校正光阑后部的光线的像差，增加了变焦镜头的成像质量。本专利技术的目的之一还在于提供一种成像装置，包括：变焦镜头；及成像元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像。与现有技术相比，本专利技术提供的一种变焦镜头和成像装置具有以下有益效果：1、通过上述结构的设置以及参数的限定，实现了大孔径以及大靶面的变焦镜头，能够在低照度的条件下实现大靶面成像，且可满足全倍率4K分辨率的输出要求，增加了变焦镜头的适用范围。2、通过第四透镜群的移动距离与第二透镜群的移动距离的限定，在一定程度调焦的基础上，减小了第四透镜群的体积，继而减小了变焦镜头的体积，实现了变焦镜头的小型化。3、通过第二透镜群的焦距的限定，第二透镜群能够在光阑位置处有较大的通光孔径，充分发挥了第三透镜群校正像差的作用。4、通过非球面透镜的设置，减小了变焦镜头的像差和形变，增加了变焦镜头的解像力，增加了变焦镜头的成像质量；同时减小非球面的使用，进一步降低了变焦镜头的成本，增加了变焦镜头的生产效益。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种变焦镜头和成像装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是本专利技术一种变焦镜头望远状态的结构示意图；图2是本专利技术一种变焦镜头广角状态的结构示意图；图3是本专利技术一种变焦镜头望远状态的像差图；图4是本专利技术一种变焦镜头广角状态的像差图；图5是本专利技术一种变焦镜头望远状态的慧差图；图6是本专利技术一种变焦镜头广角状态的慧差图；图7是本专利技术另一种变焦镜头望远状态的结构示意图；图8是本专利技术另一种变焦镜头广角状态的结构示意图；图9是本专利技术另一种变焦镜头望远状态的像差图；图10是本专利技术另一种变焦镜头广角状态的像差图；图11是本专利技术另一种变焦镜头望远状态的慧差图；图12是本专利技术另一种变焦镜头广角状态的慧差图。附图标号说明：G1、第一透镜群；G2、第二透镜群；G3、第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：/n正光焦度的第一透镜群，负光焦度的第二透镜群，正光焦度的第三透镜群，负光焦度的第四透镜群和正光焦度的第五透镜群；/n所述第二透镜群和第四透镜群沿所述变焦镜头的主光轴方向移动；/n所述第四透镜群为一枚负光焦度的透镜；/n所述变焦镜头满足以下条件式：/n1.4＜FNO＜1.8；/nIH/fw＞0.8；/n其中，FNO为所述变焦镜头的光圈数，IH为所述变焦镜头的像高，fw为所述变焦镜头广角端的焦距。/n

【技术特征摘要】
1.一种变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一透镜群，负光焦度的第二透镜群，正光焦度的第三透镜群，负光焦度的第四透镜群和正光焦度的第五透镜群；
所述第二透镜群和第四透镜群沿所述变焦镜头的主光轴方向移动；
所述第四透镜群为一枚负光焦度的透镜；
所述变焦镜头满足以下条件式：
1.4＜FNO＜1.8；
IH/fw＞0.8；
其中，FNO为所述变焦镜头的光圈数，IH为所述变焦镜头的像高，fw为所述变焦镜头广角端的焦距。


2.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第五透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第十三透镜，一枚或两枚负光焦度的透镜。


3.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第一透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第一透镜，正光焦度的第二透镜和正光焦度的第三透镜，第一透镜和第二透镜胶合。


4.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第二透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的第四透镜，负光焦度的第五透镜，正光焦度的第六透镜和负光焦度的第七透镜。


5.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述第三透镜群从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第八透镜，正光焦度的第九透镜，负光焦度的第十透镜和正光焦度的第十一透镜，第十透镜和第十一透镜胶合。


6.根据权利要求1所述的一种变焦镜头，其特征在于：
所述变焦镜头满足以下条件式：
2.5＜ft/fw＜3；
其中，ft为所述变焦镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：向诗文，袁浩生，徐云彬，
申请(专利权)人：嘉兴中润光学科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33