CN207114862U - 小型超广角大靶面变焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及小型超广角大靶面变焦镜头,包括：补偿组和变倍组，补偿组从物方空间一侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜，变倍组从物方空间一侧依序包括：第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜及第十透镜，补偿组的总光焦度为负，变倍组的总光焦度为正，变倍组与补偿组的焦距变倍比大于3，第七透镜和第八透镜通过光学胶合，第九透镜和第十透镜通过光学胶合。本实用新型具备总光焦度为正的变倍组与总光焦度为负的补偿组，焦距变倍比大3，视场角变化范围广，为32度以下到140度以上，拥有4K以上的分辨率和F1.6以下的大光圈，整个镜头将性能与成本完美的结合具备广阔的市场前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及镜头技术领域，尤其涉及小型超广角大靶面变焦镜头。
背景技术
随着安防向高清化的稳步推进，一些新型的大尺寸超高清成像芯片层出不穷，在4K领域甚至出现了1/1.8"的超大尺寸成像芯片，而新型成像芯片的出现对光学镜头的要求也更高了，如需要更加良好成像效果。
目前安防行业1/1.8"的镜头较少，品种稀缺,仅仅只有部分定焦镜头和极个别变焦镜头可以满足要求，而目前市面上普通小尺寸成像芯片上的小型广角变焦镜头仍然是空白的。
现有技术中，使镜头的成像面积增加的方式一般是把芯片尺寸大幅度增加，这种方式带来的负面影响是控制镜头体积的难度成倍提高。
为此，有必要提供小型超广角大靶面变焦镜头以克服目前市场上极个别可以满足1/1.8"使用要求的广角变焦镜头存在的体积巨大，成像质量欠缺的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了小型超广角大靶面变焦镜头，具备总光焦度为正的变倍组与总光焦度为负的补偿组，焦距变倍比大于3，视场角变化范围广，为32度以下到140度以上，同时拥有4K以上的分辨率和F1.6以下的大光圈，整个镜头将性能与成本完美的结合具备广阔的市场前景。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：
小型超广角大靶面变焦镜头，包括：补偿组和变倍组，所述补偿组从物方空间一侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述变倍组从物方空间一侧依序包括：第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜及第十透镜，所述补偿组的总光焦度为负，所述变倍组的总光焦度为正，所述变倍组与所述补偿组的焦距变倍比大于3，其中，所述第七透镜和所述第八透镜通过光学胶合，所述第九透镜和所述第十透镜通过光学胶合。
优选地，所述补偿组的焦距与所述变倍组的焦距满足以下关系式：
0.6<∣Ff'/Bf'∣<1.2；
其中，所述Ff'为所述补偿组的焦距，所述Bf'为所述变倍组的焦距。
优选地，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的焦距与所述补偿组的焦距满足以下关系式：
0.8<∣f1/Ff'∣<2.1；
0.8<∣f2/Ff'∣<1.9；
1.7<∣f3/Ff'∣<3.2；
其中，所述f1至所述f3对应为所述第一透镜至所述第三透镜的焦距，所述Ff'为所述补偿组的焦距。
优选地，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的胶合透镜及所述第九透镜和所述第十透镜的胶合透镜的焦距与所述变焦组的焦距满足以下关系：
0.6<∣fe1/Bf'∣<1.5；
1.8<∣fe2/Bf'∣<3.5；
1.6<∣fe2/fe1∣<4.5；
0.8<∣f7/f8∣<2.1；
0.35<∣f9/f10∣<1.8；
其中，所述f7至所述f10对应为所述第七透镜至所述第十透镜的焦距，所述fe1为所述第七透镜和所述第八透镜的胶合透镜的焦距，所述fe2为所述第九透镜和所述第十透镜的胶合透镜的焦距，所述Bf'为所述变倍组的焦距。
优选地，所述第一透镜是一片凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜是一片双凹负光焦度透镜，所述第三透镜是凸凹正光焦度透镜，所述第二透镜与所述第三透镜之间使用间隔圈承靠。
优选地，所述第四透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第五透镜是一片凹凸负光焦度透镜，所述第四透镜和所述第五透镜之间通过镜片边缘直接承靠；所述第六透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第七透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第六透镜和所述第七透镜之间使用间隔圈承靠；所述第八透镜是一片双凹负光焦度透镜，所述第九透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第八透镜和所述第九透镜之间使用间隔圈承靠；所述第十透镜是一片凹凸负光焦度透镜。
与现有技术相比，本实用新型的小型超广角大靶面变焦镜头，本实用新型采用8组10片的全玻璃的光学结构，利用玻璃镜片易于加工，开发周期短的优点能够快速研发出市场需要的产品，镜头具备总光焦度为正的变倍组与总光焦度为负的补偿组，通过改变两组的间隔来实现变焦的功能，焦距变倍比大于3，视场角变化范围广，为32度以下到140度以上，同时拥有4K以上的分辨率和F1.6以下的大光圈，整个镜头将性能与成本完美的结合具备广阔的市场前景。
附图说明
图1是本实用新型的小型超广角大靶面变焦镜头在广角端状态下的结构示意图。
图2是本实用新型的小型超广角大靶面变焦镜头在望远端状态下的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，具体阐明本实用新型的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制。
请参考图1及图2，本实用新型的小型超广角大靶面变焦镜头，从物方空间一侧起依次包括：补偿组1和变倍组2，所述补偿组1的总光焦度为负，所述变倍组2的总光焦度为正，所述变倍组2与所述补偿组1的焦距变倍比大于3，所述补偿组1的焦距与所述变倍组2的焦距满足以下关系式：
0.6<∣Ff'/Bf'∣<1.2；
其中，所述Ff'为所述补偿组1的焦距，所述Bf'为所述变倍组2的焦距。需要说明的是，当本实用新型变焦时，孔径光栏位置固定不动，所述补偿组1与所述变倍组2可选择性移动。
具体地，所述补偿组1从物方空间一侧依序包括：第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，所述第一透镜L1是一片凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜L2是一片双凹负光焦度透镜，所述第三透镜L3是凸凹正光焦度透镜，所述第二透镜L2与所述第三透镜L3之间使用间隔圈承靠，所述第一透镜L1、所述第二透镜L2及所述第三透镜L3的焦距与所述补偿组1的焦距满足以下关系式：
0.8<∣f1/Ff'∣<2.1；
0.8<∣f2/Ff'∣<1.9；
1.7<∣f3/Ff'∣<3.2；
其中，所述f1至所述f3对应为所述第一透镜L1至所述第三透镜L3的焦距，所述Ff'为所述补偿组1的焦距。
所述变倍组2从物方空间一侧依序包括：第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9及第十透镜L10，所述第四透镜L4是一片双凸正光焦度透镜，所述第五透镜L5是一片凹凸负光焦度透镜，所述第四透镜L4和所述第五透镜L5之间通过镜片边缘直接承靠；所述第六透镜L6是一片双凸正光焦度透镜，所述第七透镜L7是一片双凸正光焦度透镜，所述第六透镜L6和所述第七透镜L7之间使用间隔圈承靠；所述第八透镜L8是一片双凹负光焦度透镜，所述第九透镜L9是一片双凸正光焦度透镜，所述第八透镜L8和所述第九透镜L9之间使用间隔圈承靠；所述第十透镜L10是一片凹凸负光焦度透镜，所述第七透镜L7和所述第八透镜L8通过光学胶合，所述第九透镜L9和所述第十透镜L10通过光学胶合，所述第七透镜L7、所述第八透镜L8、所述第九透镜L9、所述第十透镜L10、所述第七透镜L7和所述第八透镜L8的胶合透镜及所述第九透镜L9和所述第十透镜L10的胶合透镜的焦距与所述变焦组的焦距满足以下关系：
0.6<∣fe1/Bf'∣<1.5；
1.8<∣fe2/Bf'∣<3.5；
1.6<∣fe2/fe1∣<4.5；
0.8<∣f7/f8∣<2.1；
0.35<∣f9/f10∣<1.8；
其中，所述f7至所述f10对应为所述第七透镜L7至所述第十透镜L10的焦距，所述fe1为所述第七透镜L7和所述第八透镜L8的胶合透镜的焦距，所述fe2为所述第九透镜L9和所述第十透镜L10的胶合透镜的焦距，所述Bf'为所述变倍组的焦距。
进一步地，本实用新型的所述第一透镜L1至所述第十透镜L10的焦距、折射率和曲面半径满足表1的数值范围：
表1
其中，f表示焦距，n表示折射率，R表示曲率半径。
更进一步地，本实用新型的所述第一透镜L1至所述第十透镜L10的相关物理参数满足表2数值范围：
表2
其中，R表示曲率半径，D表示中心厚度，nd表示折射率，k值表示圆锥系数。PL表示平面，“-”表示方向为负。
本实用新型的小型超广角大靶面变焦镜头，采用8组10个玻璃球面镜片为了达到小型化，高性能的目的，设计所述变倍组2和所述补偿组1，其中所述变倍组2总光焦度为正，所述补偿组1总光焦度为负，通过改变变倍2与补偿组1的相对位置来达到变焦的目的，实现了焦距变倍比大于3，通过合理搭配使用不同材质的玻璃球面镜片使得镜头具备较小的体积及较高的成像性能，还使得镜头可以在-40℃-+80℃的环境下使用不跑焦，亦可以达到可见光与红外光共焦且成像清晰度均在4K以上，最大光圈达到F1.6，光学总长小于51mm。本实用新型结构及焦距的设计使得产品具有视场角变化范围广，为32度以下到140度以上，同时拥有4K以上的分辨率和F1.6以下的大光圈，整个镜头将性能与成本完美的结合具备广阔的市场前景。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例，不能以此来限定本实用新型的权利保护范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (6)
1.小型超广角大靶面变焦镜头，其特征在于，包括：补偿组和变倍组，所述补偿组从物方空间一侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述变倍组从物方空间一侧依序包括：第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜及第十透镜，所述补偿组的总光焦度为负，所述变倍组的总光焦度为正，所述变倍组与所述补偿组的焦距变倍比大于3，其中，所述第七透镜和所述第八透镜通过光学胶合，所述第九透镜和所述第十透镜通过光学胶合。
2.如权利要求1所述的小型超广角大靶面变焦镜头，其特征在于，所述补偿组的焦距与所述变倍组的焦距满足以下关系式：
0.6<∣Ff'/Bf'∣<1.2；
其中，所述Ff'为所述补偿组的焦距，所述Bf'为所述变倍组的焦距。
3.如权利要求1所述的小型超广角大靶面变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的焦距与所述补偿组的焦距满足以下关系式：
0.8<∣f1/Ff'∣<2.1；
0.8<∣f2/Ff'∣<1.9；
1.7<∣f3/Ff'∣<3.2；
其中，所述f1至所述f3对应为所述第一透镜至所述第三透镜的焦距，所述Ff'为所述补偿组的焦距。
4.如权利要求1所述的小型超广角大靶面变焦镜头，其特征在于，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第七透镜和所述第八透镜的胶合透镜及所述第九透镜和所述第十透镜的胶合透镜的焦距与所述变焦组的焦距满足以下关系：
0.6<∣fe1/Bf'∣<1.5；
1.8<∣fe2/Bf'∣<3.5；
1.6<∣fe2/fe1∣<4.5；
0.8<∣f7/f8∣<2.1；
0.35<∣f9/f10∣<1.8；
其中，所述f7至所述f10对应为所述第七透镜至所述第十透镜的焦距，所述fe1为所述第七透镜和所述第八透镜的胶合透镜的焦距，所述fe2为所述第九透镜和所述第十透镜的胶合透镜的焦距，所述Bf'为所述变倍组的焦距。
5.如权利要求1或3所述的小型超广角大靶面变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜是一片凸凹负光焦度透镜，所述第二透镜是一片双凹负光焦度透镜，所述第三透镜是凸凹正光焦度透镜，所述第二透镜与所述第三透镜之间使用间隔圈承靠。
6.如权利要求1所述的小型超广角大靶面变焦镜头，其特征在于，所述第四透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第五透镜是一片凹凸负光焦度透镜，所述第四透镜和所述第五透镜之间通过镜片边缘直接承靠；所述第六透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第七透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第六透镜和所述第七透镜之间使用间隔圈承靠；所述第八透镜是一片双凹负光焦度透镜，所述第九透镜是一片双凸正光焦度透镜，所述第八透镜和所述第九透镜之间使用间隔圈承靠；所述第十透镜是一片凹凸负光焦度透镜。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Pinguang Inventor after: He Jianwei Inventor after: Liu Guanlu Inventor after: Mao Caiying Inventor before: He Jianwei |