光学变焦镜头制造技术

技术编号:6555066 阅读:1064 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种光学变焦镜头,其从物侧到像侧依次包括:具有一固定设置的正光焦度的第一透镜组、具有一可沿光轴移动的负光焦度的第二透镜组、具有一固定设置的正光焦度的第三透镜组及具有一可沿光轴移动的正光焦度的第四透镜组。所述光学变焦镜头满足条件式:0.15<fw/f1<0.3;-0.6<f2/f3<-0.4;1<f4/fw<3;其中,fw为光学变焦镜头的最短焦距,f1、f2、f3与f4分别为第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组的有效焦距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像技术,特别涉及一种光学变焦镜头
技术介绍
为能更方便地进行摄影操作以及获得高清晰度的成像画面,多数数码相机趋向于采用光 学变焦镜头。现有的光学变焦镜头一般包括沉恫式变焦镜头和内变焦式变焦镜头。沉恫式变焦镜头变 焦时镜头在机身外进行伸縮调整,这种结构的镜头很难实现小型化的目的。内变焦式变焦镜 头在机身内进行调焦,可有效减小数码相机的尺寸,然而,其变焦倍率一般只有3倍,无法 满足消费者对变焦倍率更高的要求。
技术实现思路
有鉴于此,有必要提供一种小型化且变焦倍率高的光学变焦镜头。一种光学变焦镜头,其从物侧到像侧依次包括具有一固定设置的正光焦度的第一透镜 组、具有一可沿光轴移动的负光焦度的第二透镜组、具有一固定设置的正光焦度的第三透镜 组及具有一可沿光轴移动的正光焦度的第四透镜组;其特征在于,所述光学变焦镜头满足条 件式0.15〈fw/fl〈0. 3;-O.6〈f2/f3〈-0. 4;l〈f4/fw〈3;其中,fw为光学变焦镜头的最短焦距,fl、 f2、 f3与f4分别为第一透镜组、第二透镜组 、第三透镜组以及第四透镜组的有效焦距。所述光学变焦镜头满足条件式0. 15〈fw/fl〈0. 3,可有效限制光焦度以縮短镜头长度; 满足条件式l〈f4/fw〈3,可限制变焦后的系统总长符合小型化要求;满足条件式 -0. 6〈f2/f3〈-0. 4,可修正像差和提高变焦倍率到5倍以上。附图说明图l为本专利技术第一实施方式提供的光学变焦镜头在广角位置的系统构成示意图。 图2为图1的光学变焦镜头在中角(medium-angle)位置的系统构成示意图。 图3为图1的光学变焦镜头在远摄位置的系统构成示意图。图4为本专利技术第二实施方式提供的光学变焦镜头在广角位置的系统构成示意图。图5为图4的光学变焦镜头在中角位置的系统构成示意图。图6为图4的光学变焦镜头在远摄位置的系统构成示意图。图7为图1的光学变焦镜头在广角位置的场曲特性曲线图。图8为图1的光学变焦镜头在广角位置的畸变特性曲线图。图9为图1的光学变焦镜头在中角位置的场曲特性曲线图。图10为图1的光学变焦镜头在中角位置的畸变特性曲线图。图11为图1的光学变焦镜头在远摄位置的场曲特性曲线图。图12为图1的光学变焦镜头在远摄位置的畸变特性曲线图。图13为图4的光学变焦镜头在广角位置的场曲特性曲线图。图14为图4的光学变焦镜头在广角位置的畸变特性曲线图。图15为图4的光学变焦镜头在中角位置的场曲特性曲线图。图16为图4的光学变焦镜头在中角位置的畸变特性曲线图。图17为图4的光学变焦镜头在远摄位置的场曲特性曲线图。图18为图4的光学变焦镜头在远摄位置的畸变特性曲线图。具体实施例方式请参阅图1至图3,本专利技术第一实施方式的光学变焦镜头100从物侧到像侧依次包括具有 正光焦度的第一透镜组IO、具有负光焦度的第二透镜组20、具有正光焦度的第三透镜组30及 具有正光焦度的第四透镜组40。其中,所述第一透镜组10与所述第二透镜组20均由至少三片 透镜组成。本实施方式的光学变焦镜头100在成像时,光线自物侧入射光学变焦镜头IOO,依 次经第一透镜组IO、第二透镜组20、第三透镜组30及第四透镜组40后汇聚(成像)于成像面 99。通过设置CCD或CM0S的感测面(图未示)于成像面99处便可组成成像系统。所述光学变焦 镜头100还可包括一保护玻璃97,其设置于所述成像面99的物侧,用于保护影像感测器。所述第一透镜组10及第三透镜组30固定设置,所述第二透镜组20及第四透镜组40可沿光 轴移动。如此,可通过改变各透镜组之间的位置,来改变光学变焦镜头100的有效焦距,实 现变焦功能。具体地,第二透镜组20朝像侧移动、第四透镜组40朝物侧移动,将縮短光学变 焦镜头100的有效焦距,反之,增长光学变焦镜头100的有效焦距。所述第三透镜组30的物侧 端固定设置有光圈95,使得广角位置与远摄位置的光圈数维持一致,有效解决了远摄位置入 光量不足的缺点,同时保持解析品质。另外,由于变焦时第一透镜组10固定不动,可将所述 光学变焦镜头100设计在机身内进行变焦,使得小型化更容易实现,且能够使所述光学变焦镜头ioo防尘防水且减少损伤。其中,第一透镜组io从物侧到像侧依次包括具有负光焦度的第一镜片ii,具有正光焦度的第二镜片12及具有正光焦度的第三镜片13。具体地,第二镜片12胶合于第一镜片11。第二透镜组20从物侧到像侧依次包括具有负光焦度的第四镜片21,具有负光焦度的第五镜片22,及具有正光焦度的第六镜片23。具体地,第六镜片23胶合于第五镜片22。第三透镜组30从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第七镜片31,具有正光焦度的第八镜片32,及具有负光焦度的第九镜片33。所述第七镜片31、第八镜片32、第九镜片33中至少具有一个非球面镜。本实施方式中,第八镜片32为非球面镜。第四透镜组40从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第十镜片41及具有正光焦度的第十一镜片42。所述第十镜片41和第十一镜片42中至少具有一个非球面镜。本实施方式中,第十镜片32为非球面镜。为得到高变焦倍率、小型化的光学变焦镜头IOO,光学变焦镜头100满足条件式 0.15〈fw/fl〈0. 3; (1) l〈f4/fw〈3; (2) -O.6〈f2/f3〈-0. 4; (3)其中,fw为光学变焦镜头100的最短焦距,fl、 f2、 f3与f4分别为第一透镜组10、第二 透镜组20、第三透镜组30以及第四透镜组40的有效焦距。条件式(l)给出光学变焦镜头100的最短有效焦距fw与第一透镜组10有效焦距fl的关系, 以此条件应用在光焦度为正、负、正排布的远摄(tel印hoto)成像结构中,可有效限制光 焦度以縮短镜头长度,从而达到小型化目的。具体地,如fw/fl〉0.3,则第一透镜组10具有 较大光焦度,使得第一透镜组10需使用更多透镜组成,无法得到小型化的光学变焦镜头IOO ;如fw/f1〈0. 15,则第一透镜组10的光焦度过小,无法有效平衡像差,影响解析品质。条件式(2)给出光学变焦镜头100的最短有效焦距fw与第四透镜组40的有效焦距f4的关系 ,可限制变焦后的镜头总长,以符合小型化要求。若此条件小于下限值l,则变焦后的光学 变焦系统100的总长较长,需要较大的预留空间,无法达到小型化目标。另外,为了达到远 心(telecentric)成像要求,f4/fw〈3。若此条件大于上限值3,则光线入射感测面99的角 度将变大,光学变焦镜头100不满足远心成像的要求。条件式(3)给出第二透镜组20的有效焦距f2与第三透镜组30有效焦距f3的关系,以修正 像差和提高变焦倍率。具体地,若此条件超过上限值-0.4则会增大畸变像差,限制在 f2/f3〈-0.4的情况下,可有效修正像差。另限制-0.6〈f2/f3,可使变焦倍率提高,若此条件小于下限值-O. 6,则光学变焦镜头100的变焦倍率很难达到5倍以上。另外,为节约成本,本实施方式的光学变焦镜头100中的非球面镜均采用塑胶材料制成 。其他的球面镜则均采用玻璃镜片,以降低色散。以透镜组表面中心为原点,光轴为x轴,所述非球面镜表面的非球面面型表达式为其中,c为镜面表面中心的曲率,k是二次曲面系数,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学变焦镜头,其从物侧到像侧依次包括:具有一固定设置的正光焦度的第一透镜组、具有一可沿光轴移动的负光焦度的第二透镜组、具有一固定设置的正光焦度的第三透镜组及具有一可沿光轴移动的正光焦度的第四透镜组;其特征在于,所述光学变焦镜头满足条件式:0.15<fw/f1<0.3;-0.6<f2/f3<-0.4;及,1<f4/fw<3;其中,fw为光学变焦镜头的最短焦距,f1、f2、f3与f4分别为第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组的有效焦距。

【技术特征摘要】
1.一种光学变焦镜头,其从物侧到像侧依次包括具有一固定设置的正光焦度的第一透镜组、具有一可沿光轴移动的负光焦度的第二透镜组、具有一固定设置的正光焦度的第三透镜组及具有一可沿光轴移动的正光焦度的第四透镜组;其特征在于,所述光学变焦镜头满足条件式0.15<fw/f1<0.3;-0.6<f2/f3<-0.4;及,1<f4/fw<3;其中,fw为光学变焦镜头的最短焦距,f1、f2、f3与f4分别为第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组的有效...

【专利技术属性】
技术研发人员:许德伦黄俊翔
申请(专利权)人:鸿富锦精密工业深圳有限公司鸿海精密工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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