CN112230407B - 一种大广角摄像机和变焦镜头 - Google Patents

一种大广角摄像机和变焦镜头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大广角摄像机和变焦镜头，涉及摄像技术领域。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；变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第一固定透镜组，负光焦度的第一变焦透镜组，正光焦度的第二固定透镜组，负光焦度的聚焦透镜组和正光焦度的第二变焦透镜组；第一变焦透镜组及聚焦透镜组沿变焦镜头的主光轴的方向移动，且第一变焦透镜组的移动方向与聚焦透镜组的移动方向相同；变焦镜头满足以下条件式：FOVw>90°；10<ft/fw<15。通过三群移动的结构，也增加了变焦镜头的分辨率，继而增加了摄像装置成像的解像力。

Description

一种大广角摄像机和变焦镜头
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机和变焦镜头。
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。
目前市面的大广角的摄像机通常使用定焦镜头，或者用一个广角镜头搭配一个长焦镜头来实现拍摄大范围和特写两种功能；这样在不同大小的使用状况下效果相差很大。
还有少数高端光学系统使用变焦镜头，能快速拉近拉远的功能，但目前的变焦摄像镜头，广角端角度较小或者摄像机的体积很大或者放大倍率很小或者像素较低，无法做到兼容。
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机和变焦镜头，通过三群移动的结构，也增加了变焦镜头的分辨率，继而增加了摄像装置成像的解像力。
本发明提供的技术方案如下：
一种大广角摄像机，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；所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：正光焦度的第一固定透镜组，负光焦度的第一变焦透镜组，正光焦度的第二固定透镜组，负光焦度的聚焦透镜组和正光焦度的第二变焦透镜组；所述第一变焦透镜组及所述聚焦透镜组沿所述变焦镜头的主光轴的方向移动，且所述第一变焦透镜组的移动方向与所述聚焦透镜组的移动方向相同；所述变焦镜头满足以下条件式：FOVw>90°；10<ft/fw <15；其中，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，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。
优选地，所述变焦镜头满足以下条件式：0.47<Φ1/ TTL<0.57；其中，Φ1为所述第一固定透镜组的外径，TTL为所述变焦镜头的光学总长。
优选地，所述变焦镜头满足以下条件式：0.36<Xs/TTL<0.41；其中，Xs为所述光阑至所述图像拾取元件的距离。
优选地，所述变焦镜头满足以下条件式：0.22<XG4/Xs<0.28；其中，XG4为所述聚焦透镜组的移动距离。
优选地，所述第二变焦透镜组沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二变焦透镜的移动方向与所述第一变焦透镜组的移动方向相同。
优选地，所述第一变焦透镜组和/或第二变焦透镜组和/或所述聚焦透镜组内至少设有一枚非球面透镜。
优选地，所述第一固定透镜组和/或所述第二固定透镜组内至少设有一枚胶合透镜。
优选地，所述第一变焦透镜组内至少一枚透镜的折射率大于1.9；和/或；所述第二固定透镜组内至少一枚透镜的阿贝数大于80。
优选地，所述第一固定透镜组包括负光焦度的第一透镜，正光焦度的第二透镜，正光焦度的第三透镜，正光焦度的第四透镜，所述第一透镜和第二透镜胶合；
所述第一透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于-18，小于-14.5，所述第二透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于20，小于23，所述第三透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于28，小于31，所述第四透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于18，小于24.5；
所述第一透镜的折射率大于1.8，小于1.9，所述第二透镜的折射率大于1.46，小于1.58，所述第三透镜的折射率大于1.38，小于1.58，所述第四透镜的折射率大于1.72，小于1.9；
所述第一透镜的阿贝数大于26，小于36，所述第二透镜的阿贝数大于78，小于84，所述第三透镜的阿贝数大于76，小于84，所述第四透镜的阿贝数大于35，小于43。
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：正光焦度的第一固定透镜组，负光焦度的第一变焦透镜组，正光焦度的第二固定透镜组，负光焦度的聚焦透镜组和正光焦度的第二变焦透镜组；所述第一变焦透镜组及所述聚焦透镜组沿所述变焦镜头的主光轴的方向移动，且所述第一变焦透镜组的移动方向与所述聚焦透镜组的移动方向相同；所述变焦镜头满足以下条件式：FOVw>90°；10<ft/fw <15；其中，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，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。
与现有技术相比，本发明提供的一种大广角摄像机和变焦镜头具有以下有益效果：
1、通过广角状态下视场角的限定，以及变焦镜头在广角状态与望远状态焦距的限定，变焦镜头能够在上述结构下实现大倍率大广角的功能；同时通过三群移动的结构，也增加了变焦镜头的分辨率，继而增加了摄像装置成像的解像力；
2、通过第一变焦透镜组内高折射透镜的选用，有效的改善了成像的像散和场曲，增加了摄像装置的成像质量；通过第二固定透镜组内高色散透镜的选用，有效的改善了成像的倍率色差和轴向色差，增加了摄像装置的成像质量；
3、通过第一固定透镜组外径的限定，减小了第一固定透镜组的最大外径，继而减小了摄像装置的最大外径，减小了摄像装置的体积，实现了摄像装置的小型化。
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，对一种大广角摄像机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机中变焦镜头广角状态的结构示意图；
图2是本发明一种大广角摄像机中变焦镜头望远状态的结构示意图；
图3是本发明一种大广角摄像机中变焦镜头的色差图；
图4是本发明另一种大广角摄像机中变焦镜头广角状态的结构示意图；
图5是本发明另一种大广角摄像机中变焦镜头望远状态的结构示意图；
图6是本发明另一种大广角摄像机中变焦镜头的色差图；
图7是本发明又一种大广角摄像机中变焦镜头广角状态的结构示意图；
图8是本发明又一种大广角摄像机中变焦镜头望远状态的结构示意图；
图9是本发明又一种大广角摄像机中变焦镜头的色差图。
附图标号说明：G1、第一固定透镜组；G2、第一变焦透镜组；G3、第二固定透镜组；G4、聚焦透镜组；G5、第二变焦透镜组；G6、辅助组件；STO、光阑；L1、第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；L4、第四透镜；L5、第五透镜；L6、第六透镜；L7、第七透镜；L8、第八透镜；L9、第九透镜；L10、第十透镜；L11、第十一透镜；L12、第十二透镜；L13、第十三透镜；L14、第十四透镜；L15、第十五透镜；L16、第十六透镜；L17、第十七透镜；CG、保护玻璃。
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。
实施例一，如图1和图2所示，一种大广角摄像机，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变焦镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一固定透镜组G1，负光焦度的第一变焦透镜组G2，正光焦度的第二固定透镜组G3，负光焦度的聚焦透镜组G4和正光焦度的第二变焦透镜组G5。
第一变焦透镜组G2及聚焦透镜组G4沿变焦镜头的主光轴的方向移动，且第一变焦透镜组G2的移动方向与所述聚焦透镜组G4的移动方向相同，即第一变焦透镜组G2及聚焦透镜组G4能够同时向左或向右侧移动，实现广角状态与望远状态之间的切换。
变焦镜头满足以下条件式：
FOVw>90°；
10<ft/fw <15；
其中，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，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。
本实施例中，通过广角状态下视场角的限定，以及变焦镜头在广角状态与望远状态焦距的限定，变焦镜头能够在上述结构下实现大倍率大广角的功能；同时通过三群移动的结构，也增加了变焦镜头的分辨率，继而增加了摄像装置成像的解像力。
所述第一固定透镜组G1和/或所述第二固定透镜组G3内至少设有一枚胶合透镜。
通过胶合透镜的设置，极大地改善了成像的色差和像散，增加了成像的质量。
优选地，第一变焦透镜组G2内至少一枚透镜的折射率大于1.95；
和/或；
所述第二固定透镜组G3内至少一枚透镜的阿贝数大于95。
本实施例中，通过第一变焦透镜组G2内高折射透镜的选用，有效的改善了成像的像散和场曲，增加了摄像装置的成像质量；通过第二固定透镜组G3内高色散透镜的选用，有效的改善了成像的倍率色差和轴向色差，增加了摄像装置的成像质量。
所述第一固定透镜组G1包括负光焦度的第一透镜L1，正光焦度的第二透镜L2，正光焦度的第三透镜L3，正光焦度的第四透镜L4，所述第一透镜L1和第二透镜L2胶合；
所述第一透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于-18，小于-14.5，所述第二透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于20，小于23，所述第三透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于28，小于31，所述第四透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于18，小于24.5。
所述第一透镜的折射率大于1.8，小于1.9，所述第二透镜的折射率大于1.46，小于1.58，所述第三透镜的折射率大于1.38，小于1.58，所述第四透镜的折射率大于1.72，小于1.9。
所述第一透镜的阿贝数大于26，小于36，所述第二透镜的阿贝数大于78，小于84，所述第三透镜的阿贝数大于76，小于84，所述第四透镜的阿贝数大于35，小于43。
实施例二，如图1和图2所示，一种大广角摄像机，本实施例与实施例一的区别在于第一固定透镜组G1的外径的范围。
在实施例一的基础上，变焦镜头满足以下条件式：
0.47<Φ1/ TTL<0.57；
其中，Φ1为所述第一固定透镜组G1的外径，TTL为所述变焦镜头的光学总长。
本实施例中，通过第一固定透镜组G1外径的限定，减小了第一固定透镜组G1的最大外径，继而减小了摄像装置的最大外径，减小了摄像装置的体积，实现了摄像装置的小型化。
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.36<Xs/TTL<0.41；
其中，Xs为所述光阑STO至所述图像拾取元件的距离。
本实施例中，通过适当范围的光阑STO至所述图像拾取元件的距离，减小了摄像装置的后群的体积，同时还能够保证了一定程度的聚焦透镜组G4的移动范围，减小了摄像装置成像质量过低的可能，增加了摄像装置成像的可靠性。
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.22<XG4/Xs<0.28；
其中，XG4为所述聚焦透镜组G4的移动距离。
本实施例中，通过适当范围的聚焦透镜组G4的移动距离的选定，增大了聚焦透镜组G4下后群内的移动范围，同时也增加了其余群组的能够存在的空间，减小了聚焦透镜组G4光焦度过大的可能，方便了聚焦透镜组G4的设计与加工。
实施例三，如图1和图2所示，一种大广角摄像机，本实施例与实施例二的区别在于第二变焦透镜组G5的移动。
在实施例二的基础上，第二变焦透镜组G5沿变焦镜头的主光轴方向移动，第二变焦透镜的移动方向与第一变焦透镜组G2的移动方向相同。
本实施例中，将第二变焦透镜组G5设置为移动状态，进一步减小了摄像装置成像的色差与像差，增加了成像的质量。
优选地，变焦镜头满足以下条件式：
0.1<XG5/Xs<0.14；
其中，XG5为所述第二变焦透镜组G5的移动距离。
优选地，第一变焦透镜组G2和/或第二变焦透镜组G5和/或所述聚焦透镜组G4内至少设有一枚非球面透镜。
本实施例中，通过非球面透镜的设置，减小了摄像装置的像差和形变，增加了摄像装置的解像力，增加了摄像装置的成像质量。
实施例四，如图1至图3所示，一种大广角摄像机，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变焦镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一固定透镜组G1，负光焦度的第一变焦透镜组G2，光阑STO，正光焦度的第二固定透镜组G3，负光焦度的聚焦透镜组G4，正光焦度的第二变焦透镜组G5和辅助组件G6。
第一固定透镜组G1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，具有正光焦度的第三透镜L3，具有正光焦度的第四透镜L4，其中，第一透镜L1和第二透镜L2胶合；第一透镜L1靠近物面侧的曲面向像面侧弯曲。
第一变焦透镜组G2包括具有负光焦度的第五透镜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。
第二固定透镜组G3包括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；其中，第十透镜L10和第十一透镜L11胶合。
聚焦透镜组G4包括具有正光焦度的第十二透镜L12和具有负光焦度的第十三透镜L13，第十二透镜L12和第十三透镜L13胶合。
第二变焦透镜组G5包括具有正光焦度的第十四透镜L14，具有负光焦度的第十五透镜L15，具有正光焦度的第十六透镜L16，具有正光焦度的第十七透镜L17；其中，第十五透镜L15和第十六透镜L16胶合。
辅助组件G6为保护玻璃CG。
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 289135DEST_PATH_IMAGE001
【表2】
Figure 434945DEST_PATH_IMAGE002
【表3】
Figure 466355DEST_PATH_IMAGE003
本实施例中，f=3.47~41.7mm，即fw=3.47mm，ft=41.7mm，FOVw=90.4°，TTL=103.9mm；Φ1=56.31mm，Φ1/ TTL=0.542。
其中，f为变焦镜头的焦距，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，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，TTL为变焦镜头的光学总长。
Xs=39.35mm，Xs/TTL=0.378；
XG2=31.25mm-0.25mm=31mm；XG2/TTL=0.298；
XG4=10.95mm-0.4mm=10.55mm；XG4/Xs=0.268；
XG5=-（2.7mm-7.55mm）=4.85mm；XG5/Xs=0.123。
其中，Xs为所述光阑STO至所述图像拾取元件的距离，XG2为所述第一变焦透镜组G2的移动距离，XG4为所述聚焦透镜组G4的移动距离，XG5为所述第二变焦透镜组G5的移动距离。
f1=-50.7mm，f2=72.3 mm，f3=98 mm，f4=63.3 mm；
f1/fw=-14.6，f2/fw =20.8，f3/fw =28.2，f4/fw =18.2。
其中，f1~f4为第一透镜L1至第四透镜L4的焦距。
实施例四，如图4至图6所示，一种大广角摄像机，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变焦镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一固定透镜组G1，负光焦度的第一变焦透镜组G2，光阑STO，正光焦度的第二固定透镜组G3，负光焦度的聚焦透镜组G4，正光焦度的第二变焦透镜组G5和辅助组件G6。
第一固定透镜组G1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，具有正光焦度的第三透镜L3，具有正光焦度的第四透镜L4，其中，第一透镜L1和第二透镜L2胶合；第一透镜L1靠近物面侧的曲面向物面侧弯曲。
第一变焦透镜组G2包括具有负光焦度的第五透镜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。
第二固定透镜组G3包括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；其中，第十透镜L10和第十一透镜L11胶合。
聚焦透镜组G4包括具有正光焦度的第十二透镜L12和具有负光焦度的第十三透镜L13，第十二透镜L12和第十三透镜L13胶合。
第二变焦透镜组G5包括具有正光焦度的第十四透镜L14，具有负光焦度的第十五透镜L15，具有正光焦度的第十六透镜L16，具有正光焦度的第十七透镜L17；其中，第十五透镜L15和第十六透镜L16胶合。
辅助组件G6为保护玻璃CG。
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 355814DEST_PATH_IMAGE004
【表5】
Figure 172591DEST_PATH_IMAGE005
【表6】
Figure 754882DEST_PATH_IMAGE006
本实施例中，f=3.55~42mm，即fw=3.55mm，ft=42mm，FOVw=90.1°，TTL=103.21mm；Φ1=54.37mm，Φ1/ TTL=0.527。
其中，f为变焦镜头的焦距，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，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，TTL为变焦镜头的光学总长。
Xs=40.31mm，Xs/TTL=0.391；
XG2=30.7mm-0.2mm=30.5mm；XG2/TTL=0.296；
XG4=11.2mm-0.4mm=10.8mm；XG4/Xs=0.268；
XG5=-（1.1mm-6.6mm）=5.5mm；XG5/Xs=0.136。
其中，Xs为所述光阑STO至所述图像拾取元件的距离，XG2为所述第一变焦透镜组G2的移动距离，XG4为所述聚焦透镜组G4的移动距离，XG5为所述第二变焦透镜组G5的移动距离。
f1=62.7 mm，f2=80.3 mm，f3=108.9 mm，f4=77.8 mm；
f1/fw=-17.7，f2/fw =22.6，f3/fw =30.7，f4/fw =21.9。
其中，f1~f4为第一透镜L1至第四透镜L4的焦距。
实施例五，如图7至图9所示，一种大广角摄像机，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变焦镜头的像侧面IMG上。
变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一固定透镜组G1，负光焦度的第一变焦透镜组G2，光阑STO，正光焦度的第二固定透镜组G3，负光焦度的聚焦透镜组G4，正光焦度的第二变焦透镜组G5和辅助组件G6。
第一固定透镜组G1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，具有正光焦度的第三透镜L3，具有正光焦度的第四透镜L4，其中，第一透镜L1和第二透镜L2胶合；第一透镜L1靠近物面侧的曲面向物面侧弯曲。
第一变焦透镜组G2包括具有负光焦度的第五透镜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。
第二固定透镜组G3包括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和具有负光焦度的第十二透镜L12；其中，第十透镜L10、第十一透镜L11和第十二透镜L12胶合。
聚焦透镜组G4包括具有负光焦度的第十三透镜L13和具有正光焦度的第十四透镜L14。
第二变焦透镜组G5包括具有负光焦度的第十五透镜L15，具有正光焦度的第十六透镜L16，具有正光焦度的第十七透镜L17；其中，第十五透镜L15和第十六透镜L16胶合。
辅助组件G6为保护玻璃CG。
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 273588DEST_PATH_IMAGE007
【表8】
Figure 966738DEST_PATH_IMAGE008
【表9】
Figure 372442DEST_PATH_IMAGE009
本实施例中，f=3.4~40.8mm，即fw=3.4mm，ft=40.8mm，FOVw=91°，TTL=102.34mm；Φ1=54.64mm，Φ1/ TTL=0.534。
其中，f为变焦镜头的焦距，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，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，TTL为变焦镜头的光学总长。
Xs=38.45mm，Xs/TTL=0.376；
XG2=28.4-0.25mm =28.15mm；XG2/TTL=0.275；
XG4=9.3mm-0.41mm=8.89mm；XG4/Xs=0.231；
XG5=-（1.1mm-5mm）=3.9mm；XG5/Xs=0.101。
其中，Xs为所述光阑STO至所述图像拾取元件的距离，XG2为所述第一变焦透镜组G2的移动距离，XG4为所述聚焦透镜组G4的移动距离，XG5为所述第二变焦透镜组G5的移动距离。
f1=-50.3 mm，f2=68.3 mm，f3=96 mm，f4=81.9 mm；
f1/fw=-14.8，f2/fw =20.1，f3/fw =28.2，f4/fw =24.1。
其中，f1~f4为第一透镜L1至第四透镜L4的焦距。
实施例六，如图1至图9所示，一种变焦镜头，从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一固定透镜组G1，负光焦度的第一变焦透镜组G2，正光焦度的第二固定透镜组G3，负光焦度的聚焦透镜组G4和正光焦度的第二变焦透镜组G5。
第一变焦透镜组G2及聚焦透镜组G4沿变焦镜头的主光轴的方向移动，且第一变焦透镜组G2的移动方向与所述聚焦透镜组G4的移动方向相同，即第一变焦透镜组G2及聚焦透镜组G4能够同时向左或向右侧移动，实现广角状态与望远状态之间的切换。
变焦镜头满足以下条件式：
FOVw>90°；
10<ft/fw <15；
其中，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，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。
本实施例中，通过广角状态下视场角的限定，以及变焦镜头在广角状态与望远状态焦距的限定，变焦镜头能够在上述结构下实现大倍率大广角的功能；同时通过三群移动的结构，也增加了变焦镜头的分辨率和解像力。
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 (10)

1.一种大广角摄像机，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；
所述变焦镜头从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一固定透镜组，负光焦度的第一变焦透镜组，光阑，正光焦度的第二固定透镜组，负光焦度的聚焦透镜组和正光焦度的第二变焦透镜组；
所述第一变焦透镜组及所述聚焦透镜组沿所述变焦镜头的主光轴的方向移动，且所述第一变焦透镜组的移动方向与所述聚焦透镜组的移动方向相同；
第一固定透镜组从物面侧到像面侧由具有负光焦度的第一透镜，具有正光焦度的第二透镜，具有正光焦度的第三透镜，具有正光焦度的第四透镜组成，第一透镜和第二透镜胶合；
第一变焦透镜组从物面侧到像面侧由具有负光焦度的第五透镜，具有负光焦度的第六透镜，具有正光焦度的第七透镜组成；
第二固定透镜组从物面侧到像面侧由具有正光焦度的第八透镜，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组成；第十透镜和第十一透镜胶合；
聚焦透镜组从物面侧到像面侧由具有正光焦度的第十二透镜和具有负光焦度的第十三透镜组成，第十二透镜和第十三透镜胶合；
第二变焦透镜组从物面侧到像面侧由具有正光焦度的第十四透镜，具有负光焦度的第十五透镜，具有正光焦度的第十六透镜，具有正光焦度的第十七透镜组成；第十五透镜和第十六透镜胶合；
所述变焦镜头满足以下条件式：
FOVw>90°；
10<ft/fw<15；
其中，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，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。
2.根据权利要求1所述的一种大广角摄像机，其特征在于：
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.47<Φ1/TTL<0.57；
其中，Φ1为所述第一固定透镜组的外径，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机，其特征在于：
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.36<Xs/TTL<0.41；
其中，Xs为所述光阑至所述图像拾取元件的距离。
4.根据权利要求3所述的一种大广角摄像机，其特征在于：
所述变焦镜头满足以下条件式：
0.22<XG4/Xs<0.28；
其中，XG4为所述聚焦透镜组的移动距离。
5.根据权利要求1所述的一种大广角摄像机，其特征在于：
所述第二变焦透镜组沿所述变焦镜头的主光轴方向移动，所述第二变焦透镜的移动方向与所述第一变焦透镜组的移动方向相同。
6.根据权利要求5所述的一种大广角摄像机，其特征在于：
所述第一变焦透镜组、第二变焦透镜组和所述聚焦透镜组内均至少设有一枚非球面透镜。
7.根据权利要求1所述的一种大广角摄像机，其特征在于：
所述第一固定透镜组和/或所述第二固定透镜组内至少设有一枚胶合透镜。
8.根据权利要求1所述的一种大广角摄像机，其特征在于：
所述第一变焦透镜组内至少一枚透镜的折射率大于1.9；
和/或；
所述第二固定透镜组内至少一枚透镜的阿贝数大于80。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的一种大广角摄像机，其特征在于：
所述第一固定透镜组包括负光焦度的第一透镜，正光焦度的第二透镜，正光焦度的第三透镜，正光焦度的第四透镜，所述第一透镜和第二透镜胶合；
所述第一透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于-18，小于-14.5，所述第二透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于20，小于23，所述第三透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于28，小于31，所述第四透镜的焦距与变焦镜头的广角端焦距比值大于18，小于24.5；
所述第一透镜的折射率大于1.8，小于1.9，所述第二透镜的折射率大于1.46，小于1.58，所述第三透镜的折射率大于1.38，小于1.58，所述第四透镜的折射率大于1.72，小于1.9；
所述第一透镜的阿贝数大于26，小于36，所述第二透镜的阿贝数大于78，小于84，所述第三透镜的阿贝数大于76，小于84，所述第四透镜的阿贝数大于35，小于43。
10.一种变焦镜头，其特征在于，从物面侧到像面侧依次包括：
正光焦度的第一固定透镜组，负光焦度的第一变焦透镜组，光阑，正光焦度的第二固定透镜组，负光焦度的聚焦透镜组和正光焦度的第二变焦透镜组；
所述第一变焦透镜组及所述聚焦透镜组沿所述变焦镜头的主光轴的方向移动，且所述第一变焦透镜组的移动方向与所述聚焦透镜组的移动方向相同；
第一固定透镜组从物面侧到像面侧由具有负光焦度的第一透镜，具有正光焦度的第二透镜，具有正光焦度的第三透镜，具有正光焦度的第四透镜组成，第一透镜和第二透镜胶合；
第一变焦透镜组从物面侧到像面侧由具有负光焦度的第五透镜，具有负光焦度的第六透镜，具有正光焦度的第七透镜组成；
第二固定透镜组从物面侧到像面侧由具有正光焦度的第八透镜，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组成；第十透镜和第十一透镜胶合；
聚焦透镜组从物面侧到像面侧由具有正光焦度的第十二透镜和具有负光焦度的第十三透镜组成，第十二透镜和第十三透镜胶合；
第二变焦透镜组从物面侧到像面侧由具有正光焦度的第十四透镜，具有负光焦度的第十五透镜，具有正光焦度的第十六透镜，具有正光焦度的第十七透镜组成；第十五透镜和第十六透镜胶合；
所述变焦镜头满足以下条件式：
FOVw>90°；
10<ft/fw<15；
其中，FOVw为所述变焦镜头在广角状态的视场角，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。
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