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的光焦度为正的第一固定透镜群组、光焦度为负的变焦透镜群组、孔径光阑、光焦度为正的第二固定透镜群组、光焦度为正的对焦透镜群组和光焦度为正的第三固定透镜群组，所述变焦透镜群组和所述对焦透镜群组均可沿着光轴方向移动，所述对焦透镜群组由3枚透镜组成。本实用新型专利技术在变焦镜头变倍比与镜头的前端口径和总长存在相互制约关系的前提下，仍能实现大角度、小体积、低畸变，又可实现整个变倍行程中的高分辨率，全焦距段4K成像。像。像。

【技术实现步骤摘要】
变焦镜头


[0001]本技术涉及光学成像
，尤其涉及一种变焦镜头。

技术介绍

[0002]现有的大倍率变焦镜头的望远端分辨率多在2M、4M水平，而且，变焦镜头变倍比与镜头的前端口径和总长存在相互制约的关系，难以实现小型化，大角度和低畸变也难以同时实现。此外，为了保证镜头解像使用玻璃非球面难以实现低成本化。
[0003]中国专利CN112305731A公开了一种变焦镜头。该镜头总共包含18枚镜片，采用五群架构的设计，满足高倍率、大光圈、大靶面的性能需求，实现全焦段4K成像。但是，该镜头并没有解决因变焦镜头变倍比与镜头的前端口径和总长相互制约而难以实现小型化的问题。

技术实现思路

[0004]为弥补上述缺陷，本技术的目的在于提供一种变焦镜头，体积小的同时兼顾高分辨率、高低温图像不失真的性能。
[0005]为实现上述专利技术目的，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的光焦度为正的第一固定透镜群组、光焦度为负的变焦透镜群组、孔径光阑、光焦度为正的第二固定透镜群组、光焦度为正的对焦透镜群组和光焦度为正的第三固定透镜群组，所述变焦透镜群组和所述对焦透镜群组均可沿着光轴方向移动，所述对焦透镜群组由3枚透镜组成。
[0006]根据本技术的一个方面，所述第一固定透镜群组的焦距FG1满足：1.4≤FG1/FW≤3.6；
[0007]其中，FW为变焦镜头广角端的焦距。
[0008]根据本技术的一个方面，所述变焦透镜群组的焦距FG2满足：
‑
1.5≤FG2/FW≤
‑
0.5。
[0009]根据本技术的一个方面，所述第二固定透镜群组的焦距FG3满足：1.1≤FG3/FW≤2.6。
[0010]根据本技术的一个方面，所述对焦透镜群组的焦距FG4满足：1.3≤FG4/FW≤3.8。
[0011]根据本技术的一个方面，所述第三固定透镜群组的焦距FG5满足：7.8≤FG5/FW≤14.1。
[0012]根据本技术的一个方面，沿光轴从物侧至像侧的方向，
[0013]所述第一固定透镜群组依次包括光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜和光焦度为正的第三透镜；
[0014]所述第一透镜和所述第三透镜均为凸凹透镜，所述第二透镜为凸凸透镜；
[0015]所述第一透镜和所述第二透镜胶合组成胶合镜组。
[0016]根据本技术的一个方面，沿光轴从物侧至像侧的方向，
[0017]所述变焦透镜群组依次包括光焦度为负的第四透镜、光焦度为负的第五透镜、光焦度为正的第六透镜和光焦度为负的第七透镜；
[0018]所述第四透镜为凸凹透镜，所述第五透镜为凹凹透镜，所述第六透镜为凸凸透镜，所述第七透镜为凹凸透镜；
[0019]所述第五透镜和所述第六透镜胶合组成胶合镜组。
[0020]根据本技术的一个方面，沿光轴从物侧至像侧的方向，
[0021]所述第二固定透镜群组依次包括光焦度为正的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为正或负的第十透镜和光焦度为正或负的第十一透镜；
[0022]所述第八透镜为凸凹透镜，所述第九透镜凸凸透镜。
[0023]根据本技术的一个方面，沿光轴从物侧至像侧的方向，
[0024]所述对焦透镜群组依次包括光焦度为正的第十二透镜、光焦度为正的第十三透镜和光焦度为负的第十四透镜；
[0025]所述第十二透镜和所述第十三透镜均为凸凸透镜，所述第十四透镜为凹凹透镜；
[0026]所述第十三透镜和所述第十四透镜胶合组成胶合镜组。
[0027]根据本技术的一个方面，沿光轴从物侧至像侧的方向，
[0028]所述第三固定透镜群组依次包括光焦度为正或负的第十五透镜和光焦度为正或负的第十六透镜。
[0029]根据本技术的一个方面，在所述变焦透镜群组、所述第二固定透镜群组和所述第三固定透镜群组所包含的透镜中，至少有3枚塑胶非球面透镜。
[0030]根据本技术的一个方面，所述变焦透镜群组的行程D2和所述变焦镜头的总长TTL之间满足关系式：0.14≤|D2/TTL|≤0.28。
[0031]根据本技术的一个方面，所述对焦透镜群组的行程D4和所述变焦透镜群组的行程D2之间满足关系式：0.35≤|D4/D2|≤0.50。
[0032]根据本技术的一个方面，所述第四透镜的阿贝数Vb4满足关系式：15≤Vb4≤30。
[0033]根据本技术的一个方面，所述变焦透镜群组的焦距FG2与对焦透镜群组的焦距FG4之间满足关系式：
‑
0.50≤FG2/FG4≤
‑
0.30。
[0034]根据本技术的一个方面，所述第一固定群组的最大镜片直径ΦG1与所述变焦镜头的总长TTL之间满足关系式：0.20≤ΦG1/TTL≤0.40。
[0035]根据本技术的一个方面，所述镜头至少有3个胶合镜组。
[0036]根据本技术的方案，提供一种可应用于视讯会议的变焦镜头。该镜头在实现广角、低畸变、小体积的同时，又可实现整个变倍行程中的高分辨率，并实现全焦段的4K成像，可清晰地突出目标人物和物体，保证图像的清晰度和无暇细节，真实还原。该镜头可适用于视讯实时交互，并可广泛应用于教育、医疗、政府机构等多种场景。
[0037]根据本技术的一个方案，采用光焦度为“正
‑
负
‑
正
‑
正
‑
正”，同时由第一固定透镜群组、变焦透镜群组、第二固定透镜群组、对焦透镜群组和第三固定透镜群组构成的五群架构，解决了变焦镜头变倍比与镜头的前端口径和总长存在相互制约的关系与镜头小型化、大角度、低畸变之间的矛盾，可实现短焦距、景深突出，满足大角度、小体积、低畸变的性
能需求的同时，可实现全焦段4K成像。
[0038]根据本技术的一个方案，通过合理的光焦度分配和特定玻璃材料的选择，利用光学材料热特性之间的差异，在
‑
40℃～80℃的较大温度范围内，消除温度对光学系统性能的影响，以此保持像质的稳定，且不虚焦。使全焦段内满足4K分辨率成像，像质稳定、高清。
[0039]根据本技术的一个方案，通过合理使用塑胶非球面材料的透镜，实现变焦镜头的低成本化。
[0040]根据本技术的一个方案，通过对变焦透镜群组和对焦透镜群组的动作进行调节，分别使变焦透镜群组行程在镜头总长中的占比、对焦透镜群组和变焦透镜群组的行程比例满足一定范围，可使得该变焦镜头快速响应变焦
‑
对焦功能。在具有良好的自动对焦和快速变焦功能的同时，图像细腻。
[0041]根据本技术的一个方案，通过调整第一固定群组中的最大镜片直径并使其在镜头总长的占比在一定范围内，可使镜头的体积小，满足实际应用需求。
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【技术保护点】

【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的光焦度为正的第一固定透镜群组(G1)、光焦度为负的变焦透镜群组(G2)、孔径光阑(STO)、光焦度为正的第二固定透镜群组(G3)、光焦度为正的对焦透镜群组(G4)和光焦度为正的第三固定透镜群组(G5)，所述变焦透镜群组(G2)和所述对焦透镜群组(G4)均可沿着光轴方向移动，其特征在于，所述对焦透镜群组(G4)由3枚透镜组成。2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一固定透镜群组(G1)的焦距(FG1)满足：1.4≤FG1/FW≤3.6；其中，FW为变焦镜头广角端的焦距。3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦透镜群组(G2)的焦距(FG2)满足：
‑
1.5≤FG2/FW≤
‑
0.5。4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二固定透镜群组(G3)的焦距(FG3)满足：1.1≤FG3/FW≤2.6。5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述对焦透镜群组(G4)的焦距(FG4)满足：1.3≤FG4/FW≤3.8。6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三固定透镜群组(G5)的焦距(FG5)满足：7.3≤FG5/FW≤14.1。7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，沿光轴从物侧至像侧的方向，所述第一固定透镜群组(G1)依次包括光焦度为负的第一透镜(L1)、光焦度为正的第二透镜(L2)和光焦度为正的第三透镜(L3)；所述第一透镜(L1)和所述第三透镜(L3)均为凸凹透镜，所述第二透镜(L2)为凸凸透镜；所述第一透镜(L1)和所述第二透镜(L2)胶合组成胶合镜组。8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，沿光轴从物侧至像侧的方向，所述变焦透镜群组(G2)依次包括光焦度为负的第四透镜(L4)、光焦度为负的第五透镜(L5)、光焦度为正的第六透镜(L6)和光焦度为负的第七透镜(L7)；所述第四透镜(L4)为凸凹透镜，所述第五透镜(L5)为凹凹透镜，所述第六透镜(L6)为凸凸透镜，所述第七透镜(L7)为凹凸透镜；所述第五透镜(L5)和所述第六透镜(L6)胶合组成胶合镜组。9.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，沿光轴从物侧至像侧的方向，所述第二固定透镜群组(G3)依次包括光焦度为正的第八透镜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈汇东，陈瑶，白兴安，罗荣彬，
申请(专利权)人：舜宇光学中山有限公司，
类型：新型
国别省市：