CN106772965B - 一种变焦距镜头 - Google Patents
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Abstract
变焦距镜头，沿光线入射方向依次设有：光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中A、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；本发明通过使用特殊的结构与数枚非球面镜片，在1/2.5”的小像圆径中实现了“4K”性能，从而弥补了现有“4K”超高清摄像机长度过长、体积过大的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种变焦距镜头，特别是涉及一种低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头。
背景技术
随着社会经济的发展，人民生活水平的日益提升，交通网络日益繁忙，对智能高效监控提出了更高的要求。随着“4K”(一般指800万像素，以下略)超高清摄像机技术概念的提出，普通“1080P”(一般指200万像素，以下略)已经无法满足市场的需求，摄像机需要搭配更大口径、更高分辨率、红外宽光谱、共焦更优越的摄像镜头来保证优越的视频监控画质。因此，低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头亟待登场。
例如专利文献(授权公告号CN 204694911 U)所述的变焦距镜头，该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等特点。实现了3.4X的有效光学变倍倍率，且广角端光圈数达到了1.4。但是，为了达到4K的水准，该镜头采用了大像素点、大靶面的1/1.7inch的图像传感器，使得镜头全长长达97mm，过于的笨重，限制了4K镜头的推广与应用。
因此，现有“4K”超高清摄像机存在长度过长、体积过大的缺陷，拓宽“4K”超高清摄像机的应用范围，急需设计一款低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种变焦距镜头，在保证低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、全程红外共焦的前提下，跨越整个变倍域而良好地校正各类像差，并能够适用于4K摄像机。
为了达到上述目的，本发明的变焦距镜头，其特征在于：所述光学系统包括沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中，所述A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；
所述透镜群A，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；
所述透镜群B，其光焦度为负，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜，第五透镜为光焦度为负的非球面透镜，第六透镜为光焦度为正的球面透镜；
所述的光阑S，其为可变光阑，可以随着环境光照强度的增强而进行相应的缩光圈措施；
所述透镜群C，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜，第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜，第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；
所述透镜群D，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括至少一枚透镜。
进一步的，所述光学系统满足以下条件。
所述透镜群A中，第一透镜满足条件式：
(1)Nd1＞1.75，Vd1＜30
式中Nd1为第一透镜的折射率，Vd1为第一透镜的阿贝数。
所述透镜群A中，第二透镜满足条件式：
(2)Nd2＜1.6，Vd2＞65
式中Nd2为第二透镜的折射率，Vd2为第二透镜的阿贝数。
所述透镜群A中，第三透镜满足条件式：
(3)Nd3＜1.6，Vd3＞65
式中Nd3为第三透镜的折射率，Vd3为第三透镜的阿贝数。
所述透镜群B中，第六透镜满足条件式：
(4)Nd6＞1.75，Vd6＜30
式中Nd6为第六透镜的折射率，Vd6为第六透镜的阿贝数。
所述透镜群C中，第九透镜和第十透镜满足条件式：
(5)Nd10＜1.6，Vd10＞65
(6)
(7)
式中Nd10为第十透镜的折射率，Vd10为第十透镜的阿贝数，Φ10为第十透镜前表面的有效通光口径，r101为第十透镜前表面的曲率半径，f9/10为第九透镜与第十透镜胶合形成的胶合镜片的焦距，fW为整个光学系统在广角端的有效焦距。
本发明，透镜群A中连续利用了两片具有低色散特性的第二透镜、第三透镜，这三片透镜的光焦度均为正，且镜片边缘厚度小，能够充分矫正光学系统在望远端的色差，尤其对于红外光线的收敛，能够保证望远端较好的红外共焦特性。同时，也能够收敛望远端蓝紫光波段的色差，使画面颜色感真实明锐，无明显的紫边现象。
透镜群B中，连续利用了一片前凸后凹(或双凹)的球面镜片与一片双凹的非球面镜片，且这两片透镜的光焦度均为负，能够有效矫正不同倍率的场曲，且对消除像散、控制广角端的畸变起到了良好的效果。
透镜群C中，第一片镜片为非球面镜片，这使得光学系统在广角端即使通光口径很大(FNO很小)时，也能够很好地矫正周边视场的球差，保证全视场均具有良好的性能。同时，透镜群C中将前凸后凹的第九透镜与具有低色散特性的双凸的第十透镜通过胶合形成一个胶合镜片，有效地改善了镜头在广角端的色差。使得镜头在380nm～850nm的宽光谱范围像差得以校正和平衡，实现了广角端的红外共焦。这样镜头不仅能在光照环境充足的情况下清晰成像，在光照环境极为不充足的夜间情况下，通过红外补光也能清晰成像。
因此，本发明的优点在于：
通过使用特殊的结构与数枚非球面镜片，在1/2.5”的小像圆径中实现了“4K”性能，从而弥补了现有“4K”超高清摄像机长度过长、体积过大的缺陷，拓宽“4K”超高清摄像机的应用范围，为市场提供了一款低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头。
附图说明
图1是本发明实施例1的光学结构示意图；
图2是本发明实施例1的变焦距镜头的相对于d线的各像差图；
图3是本发明实施例2的光学结构示意图；
图4是本发明实施例2的变焦距镜头的相对于d线的各像差图；
图5是本发明实施例3的光学结构示意图；
图6是本发明实施例3的变焦距镜头的相对于d线的各像差图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述。
说明书附图中符号含义：
A第一透镜群
B第二透镜群
C第三透镜群
D第四透镜群
G1、G2…G12第一透镜、第二透镜…第十二透镜
S光阑
IMAGE成像面
CG保护玻璃
r1、r2…r26第一表面、第二表面…第二十六表面
d1、d2…d25第一距离、第二距离…第二十五距离
本发明的变焦距镜头具备：沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。
其中，所述A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；
本发明的目的在于提供一种变焦距镜头，在保证低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、全程红外共焦的前提下，跨越整个变倍域而良好地校正各类像差，并能够适用于4K摄像机。
为了达到以上目的，而优选设定如下所示的各种条件。
所述透镜群A，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；
所述透镜群B，其光焦度为负，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜，第五透镜为光焦度为负的非球面透镜，第六透镜为光焦度为正的球面透镜；
所述的光阑S，其为可变光阑，可以随着环境光照强度的增强而进行相应的缩光圈措施；
所述透镜群C，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜；第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜；第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；
所述透镜群D，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起包括第十二透镜。第十二透镜为光焦度为正的非球面透镜。
进一步的，所述光学系统满足以下条件。
所述透镜群A中，第一透镜满足条件式：
(1)Nd1＞1.75，Vd1＜30
式中Nd1为第一透镜的折射率，Vd1为第一透镜的阿贝数。
所述透镜群A中，第二透镜满足条件式：
(2)Nd2＜1.6，Vd2＞65
式中Nd2为第二透镜的折射率，Vd2为第二透镜的阿贝数。
所述透镜群A中，第三透镜满足条件式：
(3)Nd3＜1.6，Vd3＞65
式中Nd3为第三透镜的折射率，Vd3为第三透镜的阿贝数。
所述透镜群B中，第六透镜满足条件式：
(4)Nd6＞1.75，Vd6＜30
式中Nd6为第六透镜的折射率，Vd6为第六透镜的阿贝数。
所述透镜群C中，第九透镜和第十透镜满足条件式：
(5)Nd10＜1.6，Vd10＞65
(6)
(7)
式中Nd10为第十透镜的折射率，Vd10为第十透镜的阿贝数，Φ10为第十透镜前表面的有效通光口径，r101为第十透镜前表面的曲率半径，f9/10为第九透镜与第十透镜胶合形成的胶合镜片的焦距，fW为整个光学系统在广角端的有效焦距。
本发明所有非球面镜片的非球面公式表达如下：
式中，Z为非球面沿光轴方向的高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高sag；c＝1/R，R表示镜面的曲率半径，K为圆锥系数conic，A、B、C、D、E、F为高次非球面系数，而系数中的e代表科学计数号，例e-005表示10-5。
本发明，透镜群A中连续利用了两片具有低色散特性的第二透镜、第三透镜，这三片透镜的光焦度均为正，且镜片边缘厚度小，能够充分矫正光学系统在望远端的色差，尤其对于红外光线的收敛，能够保证望远端较好的红外共焦特性。同时，也能够收敛望远端蓝紫光波段的色差，使画面颜色感真实明锐，无明显的紫边现象。
透镜群B中，连续利用了一片前凸后凹(或双凹)的球面镜片与一片双凹的非球面镜片，且这两片透镜的光焦度均为负，能够有效矫正不同倍率的场曲，且对消除像散、控制广角端的畸变起到了良好的效果。
透镜群C中，第一片镜片为非球面镜片，这使得光学系统在广角端即使通光口径很大(FNO很小)时，也能够很好地矫正周边视场的球差，保证全视场均具有良好的性能。同时，透镜群C中将前凸后凹的第九透镜与具有低色散特性的双凸的第十透镜通过胶合形成一个胶合镜片，有效地改善了镜头在广角端的色差。使得镜头在380nm～850nm的宽光谱范围像差得以校正和平衡，实现了广角端的红外共焦。这样镜头不仅能在光照环境充足的情况下清晰成像，在光照环境极为不充足的夜间情况下，通过红外补光也能清晰成像。
如以上说明，本发明的变焦距镜头，通过使用特殊的结构与数枚非球面镜片，在1/2.5”的小像圆径中实现了“4K”性能。从而弥补了现有“4K”超高清摄像机长度过长、体积过大的缺陷，拓宽“4K”超高清摄像机的应用范围，为市场提供了一款低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头。
以下，基于附图，详细地说明本发明的变焦透镜的实施例。还有，本发明不受以下的实施例限定。
【实施例1】
下面参照图1、2，说明本发明的第一个实施例。
该变焦距镜头，沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。另外，在成像面IMAGE，配置有CCD和CMOS等的固体摄像元件的光接收面。
就透镜群A而言，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；
就透镜群B而言，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜，第五透镜为光焦度为负的非球面透镜，第六透镜为光焦度为正的球面透镜；
就透镜群C而言，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜；第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜；第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；
就透镜群D而言，沿光轴方向从物方起包括第十二透镜。第十二透镜为光焦度为正的非球面透镜。
该变焦距镜头，A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定。
以下，示出关于实施例1的变焦距镜头的各种数值数据。
变焦透镜全系的焦距＝8.2(广角端W)～20.0(中间焦点位置N)～32.8(望远端T)
FNO＝1.40(广角端W)～1.55(中间焦点位置N)～1.75(望远端T)
半视场角(ω)＝23.81(广角端W)～10.15(中间焦点位置N)～6.07(望远端T)
(透镜数据)
r1＝23.810
d1＝1.10 nd1＝1.84666 vd1＝23.78
r2＝16.991
d2＝5.08 nd2＝1.49700 vd2＝81.60
r3＝-193.87
d3＝0.10
r4＝15.649
d4＝3.24 nd3＝1.49700 vd3＝81.60
r5＝60.802
d5＝D(5)(可变)
r6＝-703.00
d6＝0.70 nd4＝1.60342 vd4＝38.01
r7＝6.457
d7＝2.88
r8＝-10.158(非球面)
d8＝0.70 nd5＝1.51419 vd5＝63.90
r9＝13.500(非球面)
d9＝0.72
r10＝20.332
d10＝1.52 nd6＝1.94594 vd6＝17.98
r11＝162.19
d11＝D(11)(可变)
r12＝∞(孔径光阑)
d12＝1.25
r13＝13.112(非球面)
d13＝3.18 nd7＝1.49710 vd7＝81.60
r14＝-53.609(非球面)
d14＝0.15
r15＝15.354 nd8＝1.83481 vd8＝42.72
d15＝1.90
r16＝-58.162
d16＝0.10
r17＝-14.940
d17＝0.65 nd9＝1.67270 vd9＝32.17
r18＝6.063
d18＝5.28 nd10＝1.49700 vd10＝81.60
r19＝-20.836
d19＝0.1
r20＝203.45
d20＝0.65 nd11＝1.69895 vd11＝30.05
r21＝6.176
d21＝D(21)(可变)
r22＝-7.953(非球面)
d22＝2.65 nd12＝1.69350 vd12＝53.20
r23＝-715.15(非球面)
d23＝D(23)(可变)
r24＝∞
d24＝0.50 nd13＝1.51680 vd13＝64.20
r25＝∞
d25＝1.7
r26＝∞(成像面)
圆锥系数(k)和非球面系数(A、B、C、D、E、F)
(第8面)
k＝0，
A＝2.94321e-004，B＝7.47774e-006，
C＝-2.15007e-008，D＝7.50500e-009，
E＝0，F＝0
(第9面)
k＝0，
A＝-5.02661e-004，B＝1.58579e-005，
C＝-3.45459e-007，D＝4.29614e-009，
E＝0，F＝0
(第13面)
k＝0，
A＝-2.00462e-004，B＝-7.88690e-007，
C＝2.19393e-009，D＝-1.00788e-010，
E＝0，F＝0
(第14面)
k＝0，
A＝5.05082e-005，B＝9.24778e-007，
C＝-3.47311e-010，D＝4.93326e-011，
E＝0，F＝0
(第22面)
k＝0，
A＝-1.41808e-004，B＝-5.21210e-006，
C＝2.19393e-007，D＝-2.00788e-008，
E＝0，F＝0
(第23面)
k＝0，
A＝8.05082e-005，B＝1.24778e-006，
C＝-5.47311e-008，D＝6.93326e-010，
E＝-8.00028e-014，F＝0
(变倍数据)
(关于条件式(1)的数值)
Nd1＝1.84666，Vd1＝23.78
(关于条件式(2)的数值)
Nd2＝1.49700，Vd2＝81.60
(关于条件式(3)的数值)
Nd3＝1.49700，Vd3＝81.60
(关于条件式(4)的数值)
Nd6＝1.94594，Vd6＝17.98
(关于条件式(5)的数值)
Nd10＝1.49700，Vd10＝81.60
(关于条件式(6)的数值)
(关于条件式(7)的数值)
图2是实施例1的变焦距镜头的相对于d线(λ＝587.56nm)的各像差图。另，像散图中的S、M，分别表示弧矢像面、子午像面所对应的像差。
【实施例2】
下面参照图3、4，说明本发明的第二个实施例。
该变焦距镜头，沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。另外，在成像面IMAGE，配置有CCD和CMOS等的固体摄像元件的光接收面。
就透镜群A而言，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；
就透镜群B而言，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜；第五透镜为光焦度为负的非球面透镜；第六透镜为光焦度为正的球面透镜；
就透镜群C而言，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜；第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜；第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；
就透镜群D而言，沿光轴方向从物方起包括第十二透镜。第十二透镜为光焦度为正的非球面透镜。
该变焦距镜头，A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定。
以下，示出关于实施例2的变焦距镜头的各种数值数据。
变焦透镜全系的焦距：8.2(广角端W)～20.0(中间焦点位置N)～32.8(望远端T)
FNO＝1.40(广角端W)～1.55(中间焦点位置N)～1.75(望远端T)
半视场角(ω)＝23.75(广角端W)～10.01(中间焦点位置N)～5.99(望远端T)
(透镜数据)
r1＝26.310
d1＝1.10 nd1＝1.84666 vd1＝23.78
r2＝14.182
d2＝5.05 nd2＝1.49700 vd2＝81.60
r3＝-200.12
d3＝0.10
r4＝14.123
d4＝3.24 nd3＝1.49700 vd3＝81.60
r5＝62.145
d5＝D(5)(可变)
r6＝-699.30
d6＝0.70 nd4＝1.60342 vd4＝38.01
r7＝6.371
d7＝2.88
r8＝-10.001(非球面)
d8＝0.70 nd5＝1.51419 vd5＝63.90
r9＝14.105(非球面)
d9＝0.72
r10＝20.522
d10＝1.52 nd6＝1.94594 vd6＝17.98
r11＝147.15
d11＝D(11)(可变)
r12＝∞(孔径光阑)
d12＝1.25
r13＝11.990(非球面)
d13＝3.18 nd7＝1.49710 vd7＝81.60
r14＝-55.216(非球面)
d14＝0.15
r15＝14.710 nd8＝1.83481 vd8＝42.72
d15＝1.90
r16＝-54.458
d16＝0.10
r17＝-14.000
d17＝0.65 nd9＝1.67270 vd9＝32.17
r18＝5.879
d18＝5.28 nd10＝1.49700 vd10＝81.60
r19＝-20.368
d19＝0.1
r20＝203.54
d20＝0.65 nd11＝1.69895 vd11＝30.05
r21＝6.087
d21＝D(21)(可变)
r22＝-7.351(非球面)
d22＝2.65 nd12＝1.69350 vd12＝53.20
r23＝-715.00(非球面)
d23＝D(23)(可变)
r24＝∞
d24＝0.50 nd13＝1.51680 vd13＝64.20
r25＝∞
d25＝1.7
r26＝∞(成像面)
圆锥系数(k)和非球面系数(A、B、C、D、E、F)
(第8面)
k＝0，
A＝2.13750e-004，B＝-1.72668e-006，
C＝-4.91295e-008，D＝4.59346e-009，
E＝0，F＝0
(第9面)
k＝0，
A＝-6.47603e-004，B＝1.98553e-005，
C＝-5.98743e-007，D＝8.86363e-009，
E＝0，F＝0
(第13面)
k＝0，
A＝-5.27835e-004，B＝-4.94554e-007，
C＝3.13111e-009，D＝-2.35475e-010，
E＝0，F＝0
(第14面)
k＝0，
A＝2.03445e-005，B＝9.76586e-007，
C＝-1.01726e-010，D＝1.04485e-011，
E＝0，F＝0
(第22面)
k＝0，
A＝-1.73971e-004，B＝-2.62756e-006，
C＝3.70304e-007，D＝-3.55335e-008，
E＝0，F＝0
(第23面)
k＝0，
A＝1.78873e-005，B＝2.04221e-006，
C＝-4.20470e-008，D＝-2.08204e-010，
E＝-1.59641e-014，F＝0
(变倍数据)
(关于条件式(1)的数值)
Nd1＝1.84666，Vd1＝23.78
(关于条件式(2)的数值)
Nd2＝1.49700，Vd2＝81.60
(关于条件式(3)的数值)
Nd3＝1.49700，Vd3＝81.60
(关于条件式(4)的数值)
Nd6＝1.94594，Vd6＝17.98
(关于条件式(5)的数值)
Nd10＝1.49700，Vd10＝81.60
(关于条件式(6)的数值)
(关于条件式(7)的数值)
图4是实施例2的变焦距镜头的相对于d线(λ＝587.56nm)的各像差图。另，像散图中的S、M，分别表示弧矢像面、子午像面所对应的像差。
【实施例3】
下面参照图5、6，说明本发明的第三个实施例。
该变焦距镜头，沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。另外，在成像面IMAGE，配置有CCD和CMOS等的固体摄像元件的光接收面。
就透镜群A而言，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；
就透镜群B而言，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜；第五透镜为光焦度为负的非球面透镜；第六透镜为光焦度为正的球面透镜；
就透镜群C而言，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜；第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜；第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；
就透镜群D而言，沿光轴方向从物方起包括第十二透镜。第十二透镜为光焦度为正的非球面透镜。
该变焦距镜头，A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；
以下，示出关于实施例3的变焦距镜头的各种数值数据。
变焦透镜全系的焦距：8.2(广角端W)～20.0(中间焦点位置N)～32.8(望远端T)
FNO＝1.40(广角端W)～1.55(中间焦点位置N)～1.75(望远端T)
半视场角(ω)＝23.79(广角端W)～10.11(中间焦点位置N)～6.00(望远端T)
(透镜数据)
r1＝24.315
d1＝1.08 nd1＝1.84666 vd1＝23.78
r2＝18.114
d2＝5.01 nd2＝1.49700 vd2＝81.60
r3＝-209.12
d3＝0.10
r4＝15.001
d4＝3.11 nd3＝1.49700 vd3＝81.60
r5＝59.119
d5＝D(5)(可变)
r6＝-326.30
d6＝0.70 nd4＝1.60342 vd4＝38.01
r7＝6.441
d7＝2.88
r8＝-11.135(非球面)
d8＝0.70 nd5＝1.51419 vd5＝63.90
r9＝13.226(非球面)
d9＝0.70
r10＝19.261
d10＝1.42 nd6＝1.94594 vd6＝17.98
r11＝186.21
d11＝D(11)(可变)
r12＝∞(孔径光阑)
d12＝1.25
r13＝11.963(非球面)
d13＝3.06 nd7＝1.49710 vd7＝81.60
r14＝-57.309(非球面)
d14＝0.10
r15＝13.010 nd8＝1.83481 vd8＝42.72
d15＝2.00
r16＝-44.298
d16＝0.10
r17＝-19.110
d17＝0.65 nd9＝1.67270 vd9＝32.17
r18＝6.007
d18＝4.99 nd10＝1.49700 vd10＝81.60
r19＝-23.559
d19＝0.1
r20＝96.130
d20＝0.65 nd11＝1.69895 vd11＝30.05
r21＝5.91
d21＝D(21)(可变)
r22＝-8.663(非球面)
d22＝2.60 nd12＝1.69350 vd12＝53.20
r23＝-845.00(非球面)
d23＝D(23)(可变)
r24＝∞
d24＝0.50 nd13＝1.51680 vd13＝64.20
r25＝∞
d25＝1.7
r26＝∞(成像面)
圆锥系数(k)和非球面系数(A、B、C、D、E、F)
(第8面)
k＝0，
A＝5.30417e-004，B＝-1.03445e-006，
C＝-1.11094e-008，D＝2.61286e-009，
E＝0，F＝0
(第9面)
k＝0，
A＝-2.16029e-004，B＝1.58427e-005，
C＝-3.87735e-007，D＝1.92726e-009，
E＝0，F＝0
(第13面)
k＝0，
A＝-8.25735e-004，B＝-4.94554e-007，
C＝3.13111e-009，D＝-3.83843e-010，
E＝0，F＝0
(第14面)
k＝0，
A＝8.36552e-005，B＝8.10569e-007，
C＝-7.97052e-010，D＝1.95779e-011，
E＝0，F＝0
(第22面)
k＝0，
A＝-3.95742e-004，B＝-9.37276e-006，
C＝4.83418e-007，D＝-4.75251e-008，
E＝0，F＝0
(第23面)
k＝0，
A＝3.10090e-005，B＝9.85937e-006，
C＝-1.36448e-008，D＝-6.91934e-010，
E＝-4.04444e-014，F＝0
(变倍数据)
(关于条件式(1)的数值)
Nd1＝1.84666，Vd1＝23.78
(关于条件式(2)的数值)
Nd2＝1.49700，Vd2＝81.60
(关于条件式(3)的数值)
Nd3＝1.49700，Vd3＝81.60
(关于条件式(4)的数值)
Nd6＝1.94594，Vd6＝17.98
(关于条件式(5)的数值)
Nd10＝1.49700，Vd10＝81.60
(关于条件式(6)的数值)
(关于条件式(7)的数值)
图6是实施例3的变焦距镜头的相对于d线(λ＝587.56nm)的各像差图。另，像散图中的S、M，分别表示弧矢像面、子午像面所对应的像差。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (2)
1.变焦距镜头，其特征在于：其光学系统包括沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D；其中，所述第一透镜群A、第三透镜群C始终处于固定的状态，通过所述第二透镜群B沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述第四透镜群D沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；
所述第一透镜群A，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜；第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；
所述第二透镜群B，其光焦度为负，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；第四透镜为光焦度为负的球面透镜，第五透镜为光焦度为负的非球面透镜，第六透镜为光焦度为正的球面透镜；
所述的光阑S，其为可变光阑，随着环境光照强度的增强而进行相应的缩光圈措施；
第三透镜群C，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜；第七透镜为光焦度为正的非球面透镜，第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜，第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；
第四透镜群D，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括至少一枚透镜。
2.如权利要求1所述的变焦距镜头，其特征在于：
第一透镜群A中，第一透镜满足条件式：
(1)Nd1＞1.75，Vd1＜30
式中Nd1为第一透镜的折射率，Vd1为第一透镜的阿贝数；
第一透镜群A中，第二透镜满足条件式：
(2)Nd2＜1.6，Vd2＞65
式中Nd2为第二透镜的折射率，Vd2为第二透镜的阿贝数；
第一透镜群A中，第三透镜满足条件式：
(3)Nd3＜1.6，Vd3＞65
式中Nd3为第三透镜的折射率，Vd3为第三透镜的阿贝数；
第二透镜群B中，第六透镜满足条件式：
(4)Nd6＞1.75，Vd6＜30
式中Nd6为第六透镜的折射率，Vd6为第六透镜的阿贝数；
第三透镜群C中，第九透镜和第十透镜满足条件式：
(5)Nd10＜1.6，Vd10＞65
(6)
(7)
式中Nd10为第十透镜的折射率，Vd10为第十透镜的阿贝数，Φ10为第十透镜前表面的有效通光口径，r101为第十透镜前表面的曲率半径，f9/10为第九透镜与第十透镜胶合形成的胶合镜片的焦距，fW为整个光学系统在广角端的有效焦距。
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