CN111650735A - 一种大广角摄像装置和变焦镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大广角摄像装置和变焦镜头，涉及摄像技术领域。本发明包括：变焦镜头；及图像拾取元件，被配置为接收由变焦镜头形成的图像；变焦镜头从物侧到像侧依次包括：负光焦度的聚焦透镜群、光阑、正光焦度的变焦透镜群；聚焦透镜群和变焦透镜群均沿变焦镜头的光轴方向移动；变焦镜头满足以下条件式：2≤ft/fw≤3；1.3≤FNO≤2.2；FOVw>120°；其中，ft为变焦镜头在望远状态的焦距，fw为变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为变焦镜头的相对孔径，FOVw为变焦镜头在广角状态的视场角。本发明增大了摄像机内的光圈，继而增加了摄像机的画面亮度，减小了图像拾取装置获取到的画面质量较低的可能。

Description

一种大广角摄像装置和变焦镜头
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，尤其涉及一种大广角摄像装置和变焦镜头。
背景技术
摄像机，防水数码摄像机，摄像机种类繁多，其工作的基本原理都是一样的：把光学图像信号转变为电信号，以便于存储或者传输。当我们拍摄一个物体时，此物体上反射的光被摄像机镜头收集，使其聚焦在摄像器件的受光面（例如摄像管的靶面）上，再通过摄像器件把光转变为电能，即得到了“视频信号”。光电信号很微弱，需通过预放电路进行放大，再经过各种电路进行处理和调整，最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来，或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。
目前，市场上带有长焦焦距在10mm以下的2-3X变焦镜头的摄像机通常采用二群结构来实现上述镜头 ，但由于现有的大广角摄像装置的画面亮度较低，即摄像机的光圈较小，在低照环境下，摄像机内的图像拾取装置获取到的画面质量较低。
发明内容
本发明将解决现有的技术问题，提供一种大广角摄像装置和变焦镜头，增大了摄像机内的光圈，继而增加了摄像机的画面亮度，减小了图像拾取装置获取到的画面质量较低的可能。
本发明提供的技术方案如下：
一种大广角摄像装置，包括：变焦镜头；及图像拾取元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像；所述变焦镜头从物侧到像侧依次包括：负光焦度的聚焦透镜群、光阑、正光焦度的变焦透镜群；所述聚焦透镜群和变焦透镜群均沿所述变焦镜头的光轴方向移动；所述变焦镜头满足以下条件式：2≤ft/fw≤3；1.3≤FNO≤2.2；FOVw>120°；其中，ft为所述变焦镜头在望远状态的焦距，fw为所述变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为所述变焦镜头的相对孔径，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角。
优选地，所述变焦镜头满足以下条件式：0.18<ft/TTL<0.22；其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长。
优选地，所述聚焦透镜群与所述变焦透镜群的移动方向相反；ΔB1/ΔB2∈（1.3，1.5）；其中，ΔB1为所述聚焦透镜群的最大位移量，ΔB2为所述变焦透镜群的最大位移量。
优选地，所述聚焦透镜群从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜，具有正光焦度的第二透镜，具有负光焦度的第三透镜，具有正光焦度的第四透镜。
优选地，所述聚焦透镜群满足以下条件式：0.8<R22/R31<1.2；和/或0.8<R32/R41<1.2；其中，R22为所述第二透镜朝向像侧表面的曲率半径，R31为所述第三透镜朝向物侧表面的曲率半径，R32为所述第三透镜朝向像侧表面的曲率半径，R41为所述第四透镜朝向物侧表面的曲率半径。
优选地，所述第二透镜与所述第三透镜胶合；和/或所述第三透镜与所述第四透镜胶合。
优选地，所述第一透镜至第四透镜的焦距与所述变焦镜头在广角状态焦距的比值分别满足：(-2，-1)，(5，7)，(-1.5，-1.3)，(1.5，2.0)。
优选地，所述第一透镜至第四透镜的折射率分别满足以下条件式：Nd1>1.85，Vd1<35；Nd2>1.60，Vd2<35；Nd3>1.40，Vd3>45；Nd4>1.90，Vd4<25；其中，Nd1至Nd4分别为所述第一透镜至第四透镜的折射率，Vd1至Vd4分别为所述第一透镜至第四透镜的阿贝数。
优选地，所述变焦透镜群内至多设置两个非球面透镜。
优选地，所述变焦透镜群内至少设置一组胶合透镜。
优选地，所述变焦透镜群至少包括：具有正光焦度的第五透镜，具有正光焦度的第九透镜，具有负光焦度的第十透镜，具有正光焦度的第十一透镜；所述第九透镜与所述第十透镜胶合；所述第五透镜与所述第十一透镜中至少一个透镜为非球面透镜。
优选地，所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的焦距与所述变焦镜头在广角状态焦距的比值分别满足：(1.4，1.8)，(1.3，1.6)，(-0.8，-0.6)，(3.5，4.0)。
优选地，所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的折射率分别满足以下条件式：Nd5<1.50，Vd5>75；Nd9<1.75，Vd9>45；Nd10>1.60，Vd10<35；Nd11>1.80，Vd1>35；其中，Nd5、Nd9至Nd11分别为所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的折射率，Vd5、Vd9至Vd11分别为所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的阿贝数。
本发明的目的之一还在于提供一种变焦镜头，从物面侧到像面侧依次包括：负光焦度的聚焦透镜群、光阑、正光焦度的变焦透镜群；所述聚焦透镜群和变焦透镜群均沿所述变焦镜头的光轴方向移动；所述变焦镜头满足以下条件式：2≤ft/fw≤3；1.3≤FNO≤2.2；FOVw>120°；其中，ft为所述变焦镜头在望远状态的焦距，fw为所述变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为所述变焦镜头的相对孔径，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角。
与现有技术相比，本发明提供的一种大广角摄像装置和变焦镜头具有以下有益效果：
1、增大了摄像机内的光圈，继而增加了摄像机的画面亮度，减小了图像拾取装置获取到的画面质量较低的可能；
2、第二透镜、第三透镜及第四透镜能够形成双胶合透镜或三胶合透镜，减小了成像的色差和像散，增加了变焦镜头的成像质量；
3、通过少量的非球面的设置，在减小变焦透镜群变焦效果的情况下，降低了变焦透镜群的加工成本，增加了摄像机的生产效益。
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，对一种大广角摄像装置和变焦镜头的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种大广角摄像装置中变焦镜头的结构示意图；
图2是本发明一种大广角摄像装置中变焦镜头望远状态的各像差图；
图3是本发明一种大广角摄像装置中变焦镜头广角状态的各像差图；
图4是本发明一种大广角摄像装置中变焦镜头望远状态的慧差图；
图5是本发明一种大广角摄像装置中变焦镜头广角状态的慧差图；
图6是本发明另一种大广角摄像装置中变焦镜头的结构示意图；
图7是本发明另一种大广角摄像装置中变焦镜头望远状态的各像差图；
图8是本发明另一种大广角摄像装置中变焦镜头广角状态的各像差图；
图9是本发明另一种大广角摄像装置中变焦镜头望远状态的慧差图；
图10是本发明另一种大广角摄像装置中变焦镜头广角状态的慧差图；
图11是本发明又一种大广角摄像装置中变焦镜头的结构示意图；
图12是本发明又一种大广角摄像装置中变焦镜头望远状态的各像差图；
图13是本发明又一种大广角摄像装置中变焦镜头广角状态的各像差图；
图14是本发明又一种大广角摄像装置中变焦镜头望远状态的慧差图；
图15是本发明又一种大广角摄像装置中变焦镜头广角状态的慧差图。
附图标号说明：
G1、聚焦透镜群；STP、光阑；G2、变焦透镜群；G3、辅助组件。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
实施例1：如图1所示，一种大广角摄像装置，包括：
变焦镜头；
及图像拾取元件，被配置为接收由变焦镜头形成的图像；图像拾取元件为CCD或CMOS，图像拾取元件能够设置在折返式变焦光学镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物侧到像侧依次包括：
负光焦度的聚焦透镜群G1、光阑STP、正光焦度的变焦透镜群G2；
聚焦透镜群G1和变焦透镜群G2均沿变焦镜头的光轴方向移动；
变焦镜头满足以下条件式：
2≤ft/fw≤3……（1）；
1.3≤FNO≤2.2……（2）；
FOVw>120°……（3）；
其中，ft为变焦镜头在望远状态的焦距，fw为变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为变焦镜头的相对孔径，FOVw为变焦镜头在广角状态的视场角。
本实施例中，通过条件式（1）的设置，实现了变焦镜头的实现；通过条件式（2）的实现，增大了摄像机内的光圈，继而增加了摄像机的画面亮度，减小了图像拾取装置获取到的画面质量较低的可能；
同时通过条件式（3）的限定，实现了摄像机大视场角的实现。
具体地，变焦镜头满足以下条件式：
0.18<ft/TTL<0.22……（4）；优选地，ft/TTL=0.2。
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长。
通过条件式（4）的设置，限定了变焦镜头在广角状态的焦距与变焦镜头的光学总长的比值，即实现了变焦镜头的小型化，同时也能够保证了变焦镜头内移动群组的移动距离，增加了成像的质量。
优选地，聚焦透镜群G1与变焦透镜群G2的移动方向相反；
ΔB1/ΔB2∈（1.3，1.5）……（5）；
其中，ΔB1为聚焦透镜群G1的最大位移量，ΔB2为变焦透镜群G2的最大位移量。
本实施例中，由于ΔB1大于ΔB2，即变焦透镜群G2的移动量小于聚焦透镜群G1的移动量，减小了变焦透镜群G2的设计难度。
实施例2：如图1所示，一种大广角摄像装置，本实施例与实施例1的区别在于聚焦透镜群的具体结构。
在实施例1的基础上，本实施例中，聚焦透镜群G1从物侧到像侧依次包括：
具有负光焦度的第一透镜L1，具有正光焦度的第二透镜L2，具有负光焦度的第三透镜L3，具有正光焦度的第四透镜L4。
通过负正负正的镜片结构，增加了摄像机的清晰度。
优选地，聚焦透镜群G1满足以下条件式：
0.8<R22/R31<1.2……（6）；
和/或
0.8<R32/R41<1.2（7）；
其中，R22为所述第二透镜L2朝向像侧表面的曲率半径，R31为所述第三透镜L3朝向物侧表面的曲率半径，R32为所述第三透镜L3朝向像侧表面的曲率半径，R41为所述第四透镜L4朝向物侧表面的曲率半径。
本实施例中，通过条件式（6）（7）的设置，第二透镜L2的像侧表面与第三透镜L3的物侧表面朝向与曲率半径均相同，第三透镜L3的像侧表面与第四透镜L4的物侧表面朝向与曲率半径均相同，第二透镜L2内的光线能够较好的传递至第三透镜L3中，以及第三透镜L3内的光线能够较好的传递至第四透镜L4，减小了光线的损失，同时也减小了成像的轴线色差。
优选地，第二透镜L2与所述第三透镜L3胶合；
和/或
第三透镜L3与所述第四透镜L4胶合。
第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4能够形成双胶合透镜或三胶合透镜，减小了成像的色差和像散，增加了摄像机的成像质量。
具体地，第一透镜L1至第四透镜L4的焦距与所述变焦镜头在广角状态焦距的比值分别满足：(-2，-1)，(5，7)，(-1.5，-1.3)，(1.5，2.0)。
第一透镜L1至第四透镜L4的折射率分别满足以下条件式：
Nd1>1.85，Vd1<35；
Nd2>1.60，Vd2<35；
Nd3>1.40，Vd3>45；
Nd4>1.90，Vd4<25。
其中，Nd1至Nd4分别为第一透镜L1至第四透镜L4的折射率，Vd1至Vd4分别为第一透镜L1至第四透镜L4的阿贝数。
实施例3：如图1所示，一种大广角摄像装置，本实施例与实施例1的区别在于变焦透镜群G2的具体结构。
在实施例1的基础上，本实施例中，变焦透镜群G2内至多设置两个非球面透镜；通过少量的非球面的设置，在减小变焦透镜群G2变焦效果的情况下，降低了变焦透镜群G2的加工成本，增加了摄像机的生产效益。
变焦透镜群G2内至少设置一组胶合透镜；通过胶合透镜的设置，减小了成像的色差和像散，增加了摄像机的成像质量。
具体地，所述变焦透镜群G2从物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第五透镜L5，第六透镜L6，第七透镜L7，具有正光焦度的第八透镜L8，具有正光焦度的第九透镜L9，具有负光焦度的第十透镜L10，具有正光焦度的第十一透镜L11。
第六透镜L6与所述第七透镜L7胶合，和/或第九透镜L9与所述第十透镜L10胶合。
第五透镜L5与第十一透镜L11中至少一个透镜为非球面透镜。
优选地，第七透镜L7与第八透镜L8胶合。第六透镜L6、第七透镜L7与第八透镜L8能够形成三胶合透镜，进一步减小了成像的色差和像散，增加了摄像机的成像质量。
具体地，第五透镜L5、与所述第九透镜L9至第十一透镜L11的焦距与变焦镜头在广角状态焦距的比值分别满足：(1.4，1.8)，(1.3，1.6)，(-0.8，-0.6)，(3.5，4.0)。
第五透镜L5、与第九透镜L9至第十一透镜L11的折射率分别满足以下条件式：
Nd5<1.50，Vd5>75；
Nd9<1.75，Vd9>45；
Nd10>1.60，Vd10<35；
Nd11>1.80，Vd1>35。
其中，Nd5、Nd9至Nd11分别为第五透镜L5、与第九透镜L9至第十一透镜L11的折射率，Vd5、Vd9至Vd11分别为第五透镜L5、与所述第九透镜L9至第十一透镜L11的阿贝数。
实施例4：如图1至图5所示，一种大广角摄像装置，包括：
变焦镜头；
及图像拾取元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像；图像拾取元件为CCD或CMOS，图像拾取元件能够设置在折返式变焦光学镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物侧到像侧依次包括：
负光焦度的聚焦透镜群G1、光阑STP、正光焦度的变焦透镜群G2以及辅助组件G3。
聚焦透镜群G1从物侧到像侧依次包括：
具有负光焦度的第一透镜L1，具有正光焦度的第二透镜L2，具有负光焦度的第三透镜L3，具有正光焦度的第四透镜L4；第三透镜L3与第四透镜L4胶合。
变焦透镜群G2从物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第五透镜L5，具有负光焦度的第六透镜L6，具有正光焦度的第七透镜L7，具有正光焦度的第八透镜L8，具有正光焦度的第九透镜L9，具有负光焦度的第十透镜L10，具有正光焦度的第十一透镜L11；第六透镜L6与第七透镜L7胶合，第九透镜L9与第十透镜L10胶合。
辅助组件G3为保护玻璃L12。
将本实施例的变焦镜头的基本透镜数据示于表1中，将表1中的可变参数示于表2，将非球面系数示于表3中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表2中，WIDE栏表示变焦镜头处于广角端状态时，各个可变参数的具体数值，TELE栏表示变焦镜头处于望远端状态时，各个可变参数的具体数值。
在表3中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10-5。
【表1】
Figure 50813DEST_PATH_IMAGE001
【表2】
Figure 120400DEST_PATH_IMAGE002
【表3】
Figure 380480DEST_PATH_IMAGE003
本实施例中，变焦镜头的焦距f=4.5~10.2 mm，即fw=4.5mm，ft=10.2mm，ft/fw=2.27；FNO=1.35~2.2，即FNOw=1.35，FNOt=2.2， FOVt=48°， FOVw=130°，TTL=50.5mm，ft/TTL=0.202。
其中，f为变焦镜头在的焦距，ft为变焦镜头在望远状态的焦距，fw为变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为变焦镜头的相对孔径，FOVw为变焦镜头在广角状态的视场角，FOVt为变焦镜头在望远状态的视场角，TTL为变焦镜头的光学总长。
ΔB1=8.44mm，ΔB2=5.79mm，ΔB1/ΔB2=1.46。
其中，ΔB1为所述聚焦透镜群的最大位移量，ΔB2为所述变焦透镜群的最大位移量。
R22=-16.26mm，R31= -14.19mm，R32=R41=16.94mm；R22/R31=1.15，R32/R41=1。
其中，R22为所述第二透镜朝向像侧表面的曲率半径，R31为所述第三透镜朝向物侧表面的曲率半径，R32为所述第三透镜朝向像侧表面的曲率半径，R41为所述第四透镜朝向物侧表面的曲率半径。
如图2至图5所示，本实施例对RGB三色的倍率色差和慧差进行了较好的修正，使得成像画面不会有明显的紫边红边或画面发蒙发糊的现象，满足了超高像质的要求。
实施例5：如图6至图10所示，一种大广角摄像装置，包括：
变焦镜头；
及图像拾取元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像；图像拾取元件为CCD或CMOS，图像拾取元件能够设置在折返式变焦光学镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物侧到像侧依次包括：
负光焦度的聚焦透镜群G1、光阑STP、正光焦度的变焦透镜群G2以及辅助组件G3；
所述聚焦透镜群G1从物侧到像侧依次包括：
具有负光焦度的第一透镜L1，具有正光焦度的第二透镜L2，具有负光焦度的第三透镜L3，具有正光焦度的第四透镜L4；第二透镜L2、第三透镜L3与第四透镜L4胶合。
变焦透镜群G2从物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第五透镜L5，具有正光焦度的第六透镜L6，具有负光焦度的第七透镜L7，具有正光焦度的第八透镜L8，具有正光焦度的第九透镜L9，具有负光焦度的第十透镜L10，具有正光焦度的第十一透镜L11；所述第六透镜L6、所述第七透镜L7与第八透镜L8胶合，所述第九透镜L9与所述第十透镜L10胶合。
辅助组件G3为保护玻璃L12。
将本实施例的变焦镜头的基本透镜数据示于表4中，将表4中的可变参数示于表5，将非球面系数示于表6中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表5中，WIDE栏表示变焦镜头处于广角端状态时，各个可变参数的具体数值，TELE栏表示变焦镜头处于望远端状态时，各个可变参数的具体数值。
在表6中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10-5。
【表4】
Figure 990453DEST_PATH_IMAGE004
【表5】
Figure 19589DEST_PATH_IMAGE005
【表6】
Figure 338706DEST_PATH_IMAGE006
本实施例中，变焦镜头的焦距f=4.5~10.2 mm，即fw=4.5mm，ft=10.2mm，ft/fw=2.27；FNO=1.3~2.1，即FNOw=1.3，FNOt=2.1， FOVt=48°， FOVw=130°，TTL=51mm，ft/TTL=0.2。
其中，f为变焦镜头在的焦距，ft为变焦镜头在望远状态的焦距，fw为变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为变焦镜头的相对孔径，FOVw为变焦镜头在广角状态的视场角，FOVt为变焦镜头在望远状态的视场角，TTL为变焦镜头的光学总长。
ΔB1=7.58mm，ΔB2=5.8mm，ΔB1/ΔB2=1.31。
其中，ΔB1为所述聚焦透镜群的最大位移量，ΔB2为所述变焦透镜群的最大位移量。
其中，R22为所述第二透镜朝向像侧表面的曲率半径，R31为所述第三透镜朝向物侧表面的曲率半径，R32为所述第三透镜朝向像侧表面的曲率半径，R41为所述第四透镜朝向物侧表面的曲率半径。
R22=R31= -17.46mm，R32=R41=18.62mm；R22/R31=1，R32/R41=1。
如图7至图10所示，本实施例对RGB三色的倍率色差和慧差进行了较好的修正，使得成像画面不会有明显的紫边红边或画面发蒙发糊的现象，满足了超高像质的要求。
实施例6：一种大广角摄像装置，包括：
变焦镜头；
及图像拾取元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像；图像拾取元件为CCD或CMOS，图像拾取元件能够设置在折返式变焦光学镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物侧到像侧依次包括：
负光焦度的聚焦透镜群G1、光阑STP、正光焦度的变焦透镜群G2以及辅助组件G3；
所述聚焦透镜群G1从物侧到像侧依次包括：
具有负光焦度的第一透镜L1，具有正光焦度的第二透镜L2，具有负光焦度的第三透镜L3，具有正光焦度的第四透镜L4；所述第三透镜L3与所述第四透镜L4胶合。
变焦透镜群G2从物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第六透镜L6，具有负光焦度的第七透镜L7，具有正光焦度的第八透镜L8，具有正光焦度的第九透镜L9，具有负光焦度的第十透镜L10，具有正光焦度的第十一透镜L11；所述第七透镜L7与第八透镜L8胶合，所述第九透镜L9与所述第十透镜L10胶合。
辅助组件G3为滤光片L5和保护玻璃L12，滤光片L5设置于光阑STP和第四透镜L4之间。
将本实施例的变焦镜头的基本透镜数据示于表7中，将表7中的可变参数示于表8，将非球面系数示于表9中。
在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。
在表8中，WIDE栏表示变焦镜头处于广角端状态时，各个可变参数的具体数值，TELE栏表示变焦镜头处于望远端状态时，各个可变参数的具体数值。
在表9中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10-5。
【表7】
Figure 820503DEST_PATH_IMAGE007
【表8】
Figure 437429DEST_PATH_IMAGE008
【表9】
Figure 321071DEST_PATH_IMAGE009
本实施例中，变焦镜头的焦距f=4.5~10.5mm，即fw=4.5mm，ft=10.5mm，ft/fw=2.33；FNO=1.3~2.4，即FNOw=1.3，FNOt=2.4， FOVt=45°， FOVw=130°，TTL=53.2mm，ft/TTL=0.191。
其中，f为变焦镜头在的焦距，ft为变焦镜头在望远状态的焦距，fw为变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为变焦镜头的相对孔径，FOVw为变焦镜头在广角状态的视场角，FOVt为变焦镜头在望远状态的视场角，TTL为变焦镜头的光学总长。
ΔB1=8.81mm，ΔB2=6.52mm，ΔB1/ΔB2=1.35。
其中，ΔB1为所述聚焦透镜群的最大位移量，ΔB2为所述变焦透镜群的最大位移量。
R22=-17.31mm，R31= -14.98mm，R32=R41=14.18；R22/R31=1.16，R32/R41=1。
其中，R22为所述第二透镜朝向像侧表面的曲率半径，R31为所述第三透镜朝向物侧表面的曲率半径，R32为所述第三透镜朝向像侧表面的曲率半径，R41为所述第四透镜朝向物侧表面的曲率半径。
如图12至图15所示，本实施例对RGB三色的倍率色差和慧差进行了较好的修正，使得成像画面不会有明显的紫边红边或画面发蒙发糊的现象，满足了超高像质的要求。
实施例7：一种变焦镜头，从物侧到像侧依次包括：
负光焦度的聚焦透镜群G1、光阑STP、正光焦度的变焦透镜群G2；
聚焦透镜群G1和变焦透镜群G2均沿变焦镜头的光轴方向移动；
变焦镜头满足以下条件式：
2≤ft/fw≤3……（1）；
1.3≤FNO≤2.2……（2）；
FOVw>120°……（3）；
其中，ft为变焦镜头在望远状态的焦距，fw为变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为变焦镜头的相对孔径，FOVw为变焦镜头在广角状态的视场角。
本实施例中，通过条件式（1）的设置，实现了变焦镜头的实现；通过条件式（2）的实现，增大了摄像机内的光圈，继而增加了摄像机的画面亮度，减小了图像拾取装置获取到的画面质量较低的可能。
同时通过条件式（3）的限定，实现了变焦镜头大视场角的实现。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种大广角摄像装置，其特征在于，包括：
变焦镜头；
及图像拾取元件，被配置为接收由所述变焦镜头形成的图像；
所述变焦镜头从物侧到像侧依次包括：
负光焦度的聚焦透镜群、光阑、正光焦度的变焦透镜群；
所述聚焦透镜群和变焦透镜群均沿所述变焦镜头的光轴方向移动；
所述变焦镜头满足以下条件式：
2≤ft/fw≤3；
1.3≤FNO≤2.2；
FOVw>120°；
其中，ft为所述变焦镜头在望远状态的焦距，fw为所述变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为所述变焦镜头的相对孔径，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角。
2.根据权利要求1所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.18<ft/TTL<0.22；
其中，TTL为所述变焦镜头的光学总长。
3.根据权利要求1所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述聚焦透镜群与所述变焦透镜群的移动方向相反；
ΔB1/ΔB2∈（1.3，1.5）；
其中，ΔB1为所述聚焦透镜群的最大位移量，ΔB2为所述变焦透镜群的最大位移量。
4.根据权利要求1所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述聚焦透镜群从物侧到像侧依次包括：
具有负光焦度的第一透镜，具有正光焦度的第二透镜，具有负光焦度的第三透镜，具有正光焦度的第四透镜。
5.根据权利要求4所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述聚焦透镜群满足以下条件式：
0.8<R22/R31<1.2；
和/或
0.8<R32/R41<1.2；
其中，R22为所述第二透镜朝向像侧表面的曲率半径，R31为所述第三透镜朝向物侧表面的曲率半径，R32为所述第三透镜朝向像侧表面的曲率半径，R41为所述第四透镜朝向物侧表面的曲率半径。
6.根据权利要求4或5所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述第二透镜与所述第三透镜胶合；
和/或
所述第三透镜与所述第四透镜胶合。
7.根据权利要求4所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述第一透镜至第四透镜的焦距与所述变焦镜头在广角状态焦距的比值分别满足：(-2，-1)，(5，7)，(-1.5，-1.3)，(1.5，2.0)。
8.根据权利要求4所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述第一透镜至第四透镜的折射率分别满足以下条件式：
Nd1>1.85，Vd1<35；
Nd2>1.60，Vd2<35；
Nd3>1.40，Vd3>45；
Nd4>1.90，Vd4<25；
其中，Nd1至Nd4分别为所述第一透镜至第四透镜的折射率，Vd1至Vd4分别为所述第一透镜至第四透镜的阿贝数。
9.根据权利要求1所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述变焦透镜群至少包括：
具有正光焦度的第五透镜，具有正光焦度的第九透镜，具有负光焦度的第十透镜，具有正光焦度的第十一透镜；
所述第九透镜与所述第十透镜胶合；
所述第五透镜与所述第十一透镜中至少一个透镜为非球面透镜。
10.根据权利要求9所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的焦距与所述变焦镜头在广角状态焦距的比值分别满足：(1.4，1.8)，(1.3，1.6)，(-0.8，-0.6)，(3.5，4.0)。
11.根据权利要求9所述的一种大广角摄像装置，其特征在于：
所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的折射率分别满足以下条件式：
Nd5<1.50，Vd5>75；
Nd9<1.75，Vd9>45；
Nd10>1.60，Vd10<35；
Nd11>1.80，Vd1>35；
其中，Nd5、Nd9至Nd11分别为所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的折射率，Vd5、Vd9至Vd11分别为所述第五透镜、与所述第九透镜至第十一透镜的阿贝数。
12.一种变焦镜头，从物面侧到像面侧依次包括：
负光焦度的聚焦透镜群、光阑、正光焦度的变焦透镜群；
所述聚焦透镜群和变焦透镜群均沿所述变焦镜头的光轴方向移动；
所述变焦镜头满足以下条件式：
2≤ft/fw≤3；
1.3≤FNO≤2.2；
FOVw>120°；
其中，ft为所述变焦镜头在望远状态的焦距，fw为所述变焦镜头在广角状态的焦距，FNO为所述变焦镜头的相对孔径，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115453724A (zh) * 2022-09-16 2022-12-09 舜宇光学(中山)有限公司 变焦镜头

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000081571A (ja) * 1998-06-26 2000-03-21 Asahi Optical Co Ltd ステップズ―ムレンズ
CN101520546A (zh) * 2008-02-29 2009-09-02 富士能株式会社 变倍光学系统及摄像装置
CN101620313A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 富士能株式会社 变倍光学系统及摄像装置
CN101650466A (zh) * 2008-08-13 2010-02-17 株式会社腾龙 变焦透镜
JP2010152207A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Fujinon Corp 変倍光学系および撮像装置
CN102169225A (zh) * 2010-02-25 2011-08-31 株式会社腾龙 变焦透镜
JP2011175161A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Tamron Co Ltd ズームレンズ
CN102483515A (zh) * 2009-08-28 2012-05-30 宾得理光映像有限公司 变焦透镜系统
JP2013148823A (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US20150326792A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
CN106054361A (zh) * 2015-04-03 2016-10-26 株式会社腾龙 光学系统及摄像装置
CN109782451A (zh) * 2019-03-25 2019-05-21 苏州大学 一种利用光束空间相干结构实现角锥场整形的方法和系统
JP2019132919A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000081571A (ja) * 1998-06-26 2000-03-21 Asahi Optical Co Ltd ステップズ―ムレンズ
CN101520546A (zh) * 2008-02-29 2009-09-02 富士能株式会社 变倍光学系统及摄像装置
CN101620313A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 富士能株式会社 变倍光学系统及摄像装置
CN101650466A (zh) * 2008-08-13 2010-02-17 株式会社腾龙 变焦透镜
JP2010152207A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Fujinon Corp 変倍光学系および撮像装置
CN102483515A (zh) * 2009-08-28 2012-05-30 宾得理光映像有限公司 变焦透镜系统
JP2011175161A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Tamron Co Ltd ズームレンズ
CN102169225A (zh) * 2010-02-25 2011-08-31 株式会社腾龙 变焦透镜
JP2013148823A (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US20150326792A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
CN106054361A (zh) * 2015-04-03 2016-10-26 株式会社腾龙 光学系统及摄像装置
JP2019132919A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN109782451A (zh) * 2019-03-25 2019-05-21 苏州大学 一种利用光束空间相干结构实现角锥场整形的方法和系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115453724A (zh) * 2022-09-16 2022-12-09 舜宇光学(中山)有限公司 变焦镜头
CN115453724B (zh) * 2022-09-16 2024-10-15 舜宇光学(中山)有限公司 变焦镜头

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