CN209640593U - 一种变焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及镜头技术领域。本实用新型公开了一种变焦镜头，具有十七片透镜，依次构成具有正光焦度的第一固定透镜组、具有负光焦度的变倍透镜组、具有正光焦度的第二固定透镜组和具有正光焦度的补偿透镜组，并对第一透镜至第十七透镜的屈光率进行相应限定，对第一透镜至第三透镜的面型进行相应限定，以及对第一固定透镜组、变倍透镜组、第二固定透镜组和补偿透镜组的焦距和光焦度进行相应限定。本实用新型实现焦距在10.5‑38mm之间可调，且具有大通光，光圈值最小达到1.35，最短焦距时的光圈数值1.35，最长焦距时的光圈数值1.4，差异小，从短焦至长焦光圈数值几乎恒定，且对传递函数的管控好，解析度和成像质量高。
Description
技术领域
本实用新型属于镜头技术领域，具体地涉及一种变焦镜头。
背景技术
随着技术的不断进步，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，广泛应用在智能手机、平板电脑、视频会议、安防监控等各个领域。
变焦镜头是在一定范围内可以变换焦距、从而得到不同宽窄的视场角，不同大小的影象和不同景物范围的照相机镜头。变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，因此使用非常便捷。
但目前市场上的焦距为10-40mm的变焦镜头存在着以下缺陷：通光都比较小，光圈数值在最短焦距时一般大于1.6，在最长焦距达到3甚至更大；从最短焦距至最长焦距，光圈数值从小变大，光圈数值差异较大；虽然有的通光达到星光级，但成像像质较低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种变焦镜头用以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种变焦镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜、光阑以及第八透镜至第十七透镜；该第一透镜至第十七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
该第一透镜具负屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；该第二透镜具正屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凸面；该第三透镜具正屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面，该第三透镜的像侧面为凹面；该第一透镜至第三透镜构成具有正光焦度的第一固定透镜组；
该第四透镜具负屈光率，该第五透镜具负屈光率，该第六透镜具负屈光率，该第七透镜具正屈光率，该第四透镜至第七透镜构成具有负光焦度的变倍透镜组；
该第八透镜具正屈光率，该第九透镜具正屈光率，该第十透镜具负屈光率，该第八透镜至第十透镜构成具有正光焦度的第二固定透镜组；
该第十一透镜具正屈光率，该第十二透镜具负屈光率，该第十三透镜具正屈光率，该第十四透镜具正屈光率，该第十五透镜具正屈光率，该第十六透镜具负屈光率，该第十七透镜具负屈光率，该第十一透镜至第十七透镜构成具有正光焦度的补偿透镜组；
该变焦镜头还满足：55<|f1|<65，0.015<|Φ1|<0.018；15.5<|f2|<16.5，0.006<|Φ2|<0.065；60<|f3|<70，0.0014<|Φ3|<0.0167；19<|f4|<21，0.047<|Φ4|<0.053，其中，f1-f4分别表示第一固定透镜组、变倍透镜组、第二固定透镜组和补偿透镜组的焦距，Φ1-Φ4分别表示第一固定透镜组、变倍透镜组、第二固定透镜组和补偿透镜组的光焦度。
进一步的，该第一透镜的像侧面与该第二透镜的物侧面相互胶合。
更进一步的，该变焦镜头还满足：1.8<nd1<1.86，20<vd1<30；1.45<nd2<1.6，50<vd2<80；1.45<nd3<1.55，80<vd3<90，其中，nd1-nd3分别表示该第一透镜至第三透镜在d线的折射率，vd1-vd3分别表示该第一透镜至第三透镜在d线的色散系数。
进一步的，该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凹面；该第五透镜的物侧面为凹面，该第五透镜的像侧面为凹面；该第六透镜的物侧面为凹面，该第六透镜的像侧面为凹面；该第七透镜的物侧面为凸面，该第七透镜的像侧面为凸面。
更进一步的，该第六透镜的像侧面与该第七透镜的物侧面相互胶合。
进一步的，该第八透镜的物侧面为凸面，该第八透镜的像侧面为凸面；该第九透镜的物侧面为凸面，该第九透镜的像侧面为凸面；该第十透镜的物侧面为凹面，该第十透镜的像侧面为凹面。
更进一步的，该第九透镜的像侧面与该第十透镜的物侧面相互胶合，并满足：1.45<nd9<1.6，50<vd9<80；1.8<nd10<1.86，20<vd10<30，其中，nd9-nd10分别表示该第九透镜至第十透镜在d线的折射率，vd9-vd10分别表示该第九透镜至第十透镜在d线的色散系数。
进一步的，该第十一透镜的物侧面为凸面，该第十一透镜的像侧面为凸面；该第十二透镜的物侧面为凹面，该第十二透镜的像侧面为凹面；该第十三透镜的物侧面为凸面，该第十三透镜的像侧面为凸面；该第十四透镜的物侧面为凸面，该第十四透镜的像侧面为凸面；该第十五透镜的物侧面为凸面，该第十五透镜的像侧面为凸面；该第十六透镜的物侧面为凹面，该第十六透镜的像侧面为凹面；该第十七透镜的物侧面为凹面，该第十七透镜的像侧面为凸面。
更进一步的，该第十一透镜的像侧面与该第十二透镜的物侧面相互胶合；该第十五透镜的像侧面与该第十六透镜的物侧面相互胶合，并满足：1.45<nd15<1.6，50<vd15<80；1.8<nd16<1.86，20<vd16<30，其中，nd15-nd16分别表示该第十五透镜至第十六透镜在d线的折射率，vd15-vd16分别表示该第十五透镜至第十六透镜在d线的色散系数。
更一步的，该变焦镜头更满足：1.1<|fw/BFLw|<1.3，3.5<|ft/BFLt|<5，其中，fw为最短焦距，BFLw为最短焦距时的后焦距，ft为最长焦距，BFLt为最长焦距时的后焦距。
本实用新型的有益技术效果：
本实用新型实现焦距在10.5-38mm之间可调，且具有大通光，光圈值最小达到1.35；最短焦距时的光圈数值1.35，最长焦距时的光圈数值1.4，差异小，从短焦至长焦光圈数值几乎恒定，对传递函数的管控好，解析度和成像质量高。此外，在可见光对焦情况下，切换红外850nm，红外效果好，最短焦距至最长焦距红外偏移量IR shift<13um。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的处于最短焦距时的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一的处于最长焦距时的结构示意图；
图3为本实用新型实施例一的处于最短焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图4为本实用新型实施例一的处于最短焦距时的红外850nm的MTF图；
图5为本实用新型实施例一的处于最长焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图6为本实用新型实施例一的处于最长焦距时的红外850nm的MTF图；
图7为本实用新型实施例一的处于最短焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图8为本实用新型实施例一的处于最短焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图9为本实用新型实施例一的处于最长焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图10为本实用新型实施例一的处于最长焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图11为本实用新型实施例一的处于最短焦距时的场曲和畸变示意图；
图12为本实用新型实施例一的处于最长焦距时的场曲和畸变示意图；
图13为本实用新型实施例一的处于最短焦距时的纵向色差示意图；
图14为本实用新型实施例一的处于最长焦距时的纵向色差示意图；
图15为本实用新型实施例二的处于最短焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图16为本实用新型实施例二的处于最短焦距时的红外850nm的MTF图；
图17为本实用新型实施例二的处于最长焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图18为本实用新型实施例二的处于最长焦距时的红外850nm的MTF图；
图19为本实用新型实施例二的处于最短焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图20为本实用新型实施例二的处于最短焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图21为本实用新型实施例二的处于最长焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图22为本实用新型实施例二的处于最长焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图23为本实用新型实施例二的处于最短焦距时的场曲和畸变示意图；
图24为本实用新型实施例二的处于最长焦距时的场曲和畸变示意图；
图25为本实用新型实施例二的处于最短焦距时的纵向色差示意图；
图26为本实用新型实施例二的处于最长焦距时的纵向色差示意图；
图27为本实用新型实施例三的处于最短焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图28为本实用新型实施例三的处于最短焦距时的红外850nm的MTF图；
图29为本实用新型实施例三的处于最长焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图30为本实用新型实施例三的处于最长焦距时的红外850nm的MTF图；
图31为本实用新型实施例三的处于最短焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图32为本实用新型实施例三的处于最短焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图33为本实用新型实施例三的处于最长焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图34为本实用新型实施例三的处于最长焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图35为本实用新型实施例三的处于最短焦距时的场曲和畸变示意图；
图36为本实用新型实施例三的处于最长焦距时的场曲和畸变示意图；
图37为本实用新型实施例三的处于最短焦距时的纵向色差示意图；
图38为本实用新型实施例三的处于最长焦距时的纵向色差示意图；
图39为本实用新型实施例四的处于最短焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图40为本实用新型实施例四的处于最短焦距时的红外850nm的MTF图；
图41为本实用新型实施例四的处于最长焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图42为本实用新型实施例四的处于最长焦距时的红外850nm的MTF图；
图43为本实用新型实施例四的处于最短焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图44为本实用新型实施例四的处于最短焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图45为本实用新型实施例四的处于最长焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图46为本实用新型实施例四的处于最长焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图47为本实用新型实施例四的处于最短焦距时的场曲和畸变示意图；
图48为本实用新型实施例四的处于最长焦距时的场曲和畸变示意图；
图49为本实用新型实施例四的处于最短焦距时的纵向色差示意图；
图50为本实用新型实施例四的处于最长焦距时的纵向色差示意图；
图51为本实用新型实施例五的处于最短焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图52为本实用新型实施例五的处于最短焦距时的红外850nm的MTF图；
图53为本实用新型实施例五的处于最长焦距时的0.435-0.656um的MTF图；
图54为本实用新型实施例五的处于最长焦距时的红外850nm的MTF图；
图55为本实用新型实施例五的处于最短焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图56为本实用新型实施例五的处于最短焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图57为本实用新型实施例五的处于最长焦距时的可见光0.435-0.656um的离焦曲线图；
图58为本实用新型实施例五的处于最长焦距时的红外线850nm的离焦曲线图；
图59为本实用新型实施例五的处于最短焦距时的场曲和畸变示意图；
图60为本实用新型实施例五的处于最长焦距时的场曲和畸变示意图；
图61为本实用新型实施例五的处于最短焦距时的纵向色差示意图；
图62为本实用新型实施例五的处于最长焦距时的纵向色差示意图；
图63为本实用新型五个实施例的各个重要参数的数值表。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
所说的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的「透镜的物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中，例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说，当R值为正时，判定为物侧面为凸面；当R值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当R值为正时，判定像侧面为凹面；当R值为负时，判定像侧面为凸面。
本实用新型提供了一种变焦镜头，从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜、光阑以及第八透镜至第十七透镜；该第一透镜至第十七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
该第一透镜具负屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；该第二透镜具正屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凸面；该第三透镜具正屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面，该第三透镜的像侧面为凹面；该第一透镜至第三透镜构成具有正光焦度的第一固定透镜组；
该第四透镜具负屈光率，该第五透镜具负屈光率，该第六透镜具负屈光率，该第七透镜具正屈光率，该第四透镜至第七透镜构成具有负光焦度的变倍透镜组；
该第八透镜具正屈光率，该第九透镜具正屈光率，该第十透镜具负屈光率，该第八透镜至第十透镜构成具有正光焦度的第二固定透镜组；
该第十一透镜具正屈光率，该第十二透镜具负屈光率，该第十三透镜具正屈光率，该第十四透镜具正屈光率，该第十五透镜具正屈光率，该第十六透镜具负屈光率，该第十七透镜具负屈光率，该第十一透镜至第十七透镜构成具有正光焦度的补偿透镜组；
该变焦镜头还满足：55<|f1|<65，0.015<|Φ1|<0.018；15.5<|f2|<16.5，0.006<|Φ2|<0.065；60<|f3|<70，0.0014<|Φ3|<0.0167；19<|f4|<21，0.047<|Φ4|<0.053，其中，f1-f4分别表示第一固定透镜组、变倍透镜组、第二固定透镜组和补偿透镜组的焦距，Φ1-Φ4分别表示第一固定透镜组、变倍透镜组、第二固定透镜组和补偿透镜组的光焦度。实现了焦距在10.5-38mm之间可调，且具有大通光，光圈值最小达到1.35；最短焦距时的光圈数值1.35，最长焦距时的光圈数值1.4，差异小，从短焦至长焦光圈数值几乎恒定，对传递函数的管控好，解析度和成像质量高的优点。
优选的，该第一透镜的像侧面与该第二透镜的物侧面相互胶合。正负透镜胶合，更好地矫正色差。
更优选的，该变焦镜头还满足：1.8<nd1<1.86，20<vd1<30；1.45<nd2<1.6，50<vd2<80；1.45<nd3<1.55，80<vd3<90，其中，nd1-nd3分别表示该第一透镜至第三透镜在d线的折射率，vd1-vd3分别表示该第一透镜至第三透镜在d线的色散系数。第二透镜和第三透镜使用较高色散系数材料，对各焦距更好地矫正轴向色差，实现更好的共焦效果。
优选的，该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凹面；该第五透镜的物侧面为凹面，该第五透镜的像侧面为凹面；该第六透镜的物侧面为凹面，该第六透镜的像侧面为凹面；该第七透镜的物侧面为凸面，该第七透镜的像侧面为凸面。进一步优化成像质量、色差和共焦性。
更优选的，该第六透镜的像侧面与该第七透镜的物侧面相互胶合。正负透镜胶合，更好地矫正色差。
优选的，该第八透镜的物侧面为凸面，该第八透镜的像侧面为凸面；该第九透镜的物侧面为凸面，该第九透镜的像侧面为凸面；该第十透镜的物侧面为凹面，该第十透镜的像侧面为凹面。进一步优化成像质量、色差和共焦性。
更优选的，该第九透镜的像侧面与该第十透镜的物侧面相互胶合，并满足：1.45<nd9<1.6，50<vd9<80；1.8<nd10<1.86，20<vd10<30，其中，nd9-nd10分别表示该第九透镜至第十透镜在d线的折射率，vd9-vd10分别表示该第九透镜至第十透镜在d线的色散系数。更好地矫正色差，在保证可见与红外共焦效果好的同时，可以保证紫光波长的色差不会过大，实拍出来不会出现紫边现象。
优选的，该第十一透镜的物侧面为凸面，该第十一透镜的像侧面为凸面；该第十二透镜的物侧面为凹面，该第十二透镜的像侧面为凹面；该第十三透镜的物侧面为凸面，该第十三透镜的像侧面为凸面；该第十四透镜的物侧面为凸面，该第十四透镜的像侧面为凸面；该第十五透镜的物侧面为凸面，该第十五透镜的像侧面为凸面；该第十六透镜的物侧面为凹面，该第十六透镜的像侧面为凹面；该第十七透镜的物侧面为凹面，该第十七透镜的像侧面为凸面。进一步优化成像质量、色差和共焦性。
更优选的，该第十一透镜的像侧面与该第十二透镜的物侧面相互胶合；该第十五透镜的像侧面与该第十六透镜的物侧面相互胶合，并满足：1.45<nd15<1.6，50<vd15<80；1.8<nd16<1.86，20<vd16<30，其中，nd15-nd16分别表示该第十五透镜至第十六透镜在d线的折射率，vd15-vd16分别表示该第十五透镜至第十六透镜在d线的色散系数。更好地矫正色差，在保证可见与红外共焦效果好的同时，可以保证紫光波长的色差不会过大，实拍出来不会出现紫边现象。
优选的，该变焦镜头更满足：1.1<|fw/BFLw|<1.3，3.5<|ft/BFLt|<5，其中，fw为最短焦距，BFLw为最短焦距时的后焦距，ft为最长焦距，BFLt为最长焦距时的后焦距。使得后焦距较长，可以更好地适应各种摄像机。
下面将以具体实施例对本实用新型的变焦镜头进行详细说明。
实施一
如图1和2所示，本实用新型提供了一种变焦镜头，从物侧A1至像侧A2沿一光轴I依次包括第一透镜11至第七透镜24、光阑5、第八透镜31至第十七透镜47、平板玻璃6和成像面7；该第一透镜11至第十七透镜47各自包括一朝向物侧A1且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧A2且使成像光线通过的像侧面。
该第一透镜11具负屈光率，该第一透镜11的物侧面111为凸面，该第一透镜11的像侧面112为凹面；该第二透镜12具正屈光率，该第二透镜12的物侧面121为凸面，该第二透镜12的像侧面122为凸面；该第三透镜13具正屈光率，该第三透镜13的物侧面131为凸面，该第三透镜13的像侧面132为凹面；该第一透镜11的像侧面112与该第二透镜12的物侧面121相互胶合,该第一透镜11至第三透镜13构成具有正光焦度的第一固定透镜组1。
该第四透镜21具负屈光率，该第四透镜21的物侧面211为凸面，该第四透镜21的像侧面212为凹面；该第五透镜22具负屈光率，该第五透镜22的物侧面221为凹面，该第五透镜22的像侧面222为凹面；该第六透镜23具负屈光率，该第六透镜23的物侧面231为凹面，该第六透镜23的像侧面232为凹面；该第七透镜24具正屈光率，该第七透镜24的物侧面241为凸面，该第七透镜24的像侧面242为凸面，该第六透镜23的像侧面232与该第七透镜24的物侧面241相互胶合，该第四透镜21至第七透镜24构成具有负光焦度的变倍透镜组2。
该第八透镜31具正屈光率，该第八透镜31的物侧面311为凸面，该第八透镜31的像侧面312为凸面；该第九透镜32具正屈光率，该第九透镜32的物侧面321为凸面，该第九透镜32的像侧面322为凸面；该第十透镜33具负屈光率，该第十透镜33的物侧面331为凹面，该第十透镜33的像侧面332为凹面，该第九透镜32的像侧面322与该第十透镜33的物侧面331相互胶合，该第八透镜31至第十透镜33构成具有正光焦度的第二固定透镜组3。
该第十一透镜41具正屈光率，该第十一透镜41的物侧面411为凸面，该第十一透镜41的像侧面412为凸面；该第十二透镜42具负屈光率，该第十二透镜42的物侧面421为凹面，该第十二透镜42的像侧面422为凹面；该第十三透镜43具正屈光率，该第十三透镜43的物侧面431为凸面，该第十三透镜43的像侧面432为凸面；该第十四透镜44具正屈光率，该第十四透镜44的物侧面441为凸面，该第十四透镜44的像侧面442为凸面；该第十五透镜45具正屈光率，该第十五透镜45的物侧面451为凸面，该第十五透镜45的像侧面452为凸面；该第十六透镜46具负屈光率，该第十六透镜46的物侧面461为凹面，该第十六透镜462的像侧面为凹面；该第十七透镜47具负屈光率，该第十七透镜47的物侧面471为凹面，该第十七透镜47的像侧面472为凸面，该第十一透镜41的像侧面412与该第十二透镜42的物侧面421相互胶合；该第十五透镜45的像侧面452与该第十六透镜46的物侧面461相互胶合，该第十一透镜41至第十七透镜47构成具有正光焦度的补偿透镜组4。
本具体实施例的最长焦距时的详细光学数据如表1-1所示。
表1-1实施例一的最长焦距时的详细光学数据
本具体实施例的最短焦距时的详细光学数据如表1-2所示。
表1-2实施例一的最短焦距时的详细光学数据
本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图63，其中，TTL为该第一透镜11到该成像面7在光轴I上的距离，ALG为该第一透镜11到该第十七透镜47在该光轴上的空气间隙总和，ALT为该第一透镜11到该第十七透镜47在该光轴上的十七个透镜厚度的总和。
本具体实施例的解像力请参阅图3至图6，从图上可以看出对传函管控好，解析度和成像质量高，可见与红外850nm共焦性请参阅图7至图10，可以看出可见光与红外共焦性好，最短焦距至最长焦距红外偏移量IR shift<13um，场曲及畸变图详见图11的(A)和(B)以及图12的(A)和(B)，纵向色差图详见图13和图14，可以看出畸变小，色差小，成像质量高。
本具体实施例中，变焦镜头的焦距f＝10.5-38mm；光圈值FNO＝1.35-1.40。
实施二
本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。
本具体实施例的最长焦距时的详细光学数据如表2-1所示。
表2-1实施例二的最长焦距时的详细光学数据
本具体实施例的最短焦距时的详细光学数据如表2-2所示。
表2-2实施例二的最短焦距时的详细光学数据
本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图63。
本具体实施例的解像力请参阅图15至图18，从图上可以看出对传函管控好，解析度和成像质量高，可见与红外850nm共焦性请参阅图19至图22，可以看出可见光与红外共焦性好，最短焦距至最长焦距红外偏移量IR shift<13um，场曲及畸变图详见图23的(A)和(B)以及图24的(A)和(B)，纵向色差图详见图25和图26，可以看出畸变小，色差小，成像质量高。
本具体实施例中，变焦镜头的焦距f＝10.5-38mm；光圈值FNO＝1.35-1.40。
实施三
本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。
本具体实施例的最长焦距时的详细光学数据如表3-1所示。
表3-1实施例三的最长焦距时的详细光学数据
本具体实施例的最短焦距时的详细光学数据如表3-2所示。
表3-2实施例三的最短焦距时的详细光学数据
本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图63。
本具体实施例的解像力请参阅图27至图30，从图上可以看出对传函管控好，解析度和成像质量高，可见与红外850nm共焦性请参阅图31至图34，可以看出可见光与红外共焦性好，最短焦距至最长焦距红外偏移量IR shift<13um，场曲及畸变图详见图35的(A)和(B)以及图36的(A)和(B)，纵向色差图详见图37和图38，可以看出畸变小，色差小，成像质量高。
本具体实施例中，变焦镜头的焦距f＝10.5-38mm；光圈值FNO＝1.35-1.40。
实施四
本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。
本具体实施例的最长焦距时的详细光学数据如表4-1所示。
表4-1实施例四的最长焦距时的详细光学数据
| 表面 | 曲率半径 | 厚度 | 材质 | 折射率 | 色散系数 | 焦距 | |
| - | 被摄物面 | Infinity | Infinity | ||||
| 111 | 第一透镜 | 90.888 | 3.024 | 玻璃 | 1.85 | 23.78 | -163.76 |
| 112 | 54.865 | 0 | |||||
| 121 | 第二透镜 | 54.865 | 11.347 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 77.48 |
| 122 | -191.900 | 0.747 | |||||
| 131 | 第三透镜 | 33.024 | 6.662 | 玻璃 | 1.50 | 81.61 | 102.52 |
| 132 | 85.746 | 24.794 | |||||
| 211 | 第四透镜 | 365.889 | 1.305 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | -41.19 |
| 212 | 20.314 | 3.267 | |||||
| 221 | 第五透镜 | -35.778 | 0.950 | 玻璃 | 1.69 | 54.57 | -15.25 |
| 222 | 15.384 | 3.459 | |||||
| 231 | 第六透镜 | -21.042 | 0.949 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | -19.99 |
| 232 | 21.042 | 0 | |||||
| 241 | 第七透镜 | 21.042 | 3.404 | 玻璃 | 1.88 | 40.87 | 15.27 |
| 242 | -35.715 | 1.904 | |||||
| 5 | 光阑 | Infinity | 1.035 | ||||
| 311 | 第八透镜 | 74.244 | 5.026 | 玻璃 | 1.95 | 17.98 | 54.13 |
| 312 | -164.153 | 1.146 | |||||
| 321 | 第九透镜 | 27.601 | 4.553 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 20.92 |
| 322 | -18.702 | 0 | |||||
| 331 | 第十透镜 | -18.702 | 0.950 | 玻璃 | 1.81 | 25.46 | -17.64 |
| 332 | 62.246 | 5.335 | |||||
| 411 | 第十一透镜 | 22.750 | 5.580 | 玻璃 | 1.72 | 43.69 | 13.32 |
| 412 | -15.095 | 0 | |||||
| 421 | 第十二透镜 | -15.095 | 0.954 | 玻璃 | 1.83 | 42.73 | -13.8 |
| 422 | 52.115 | 0.625 | |||||
| 431 | 第十三透镜 | 48.123 | 3.908 | 玻璃 | 1.46 | 90.19 | 40.23 |
| 432 | -29.222 | 0.071 | |||||
| 441 | 第十四透镜 | 309.047 | 2.885 | 玻璃 | 1.95 | 17.98 | 34.68 |
| 442 | -37.163 | 0.088 | |||||
| 451 | 第十五透镜 | 18.408 | 3.988 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 17.31 |
| 452 | -18.408 | 0 | |||||
| 461 | 第十六透镜 | -18.408 | 0.988 | 玻璃 | 1.85 | 23.78 | -16.03 |
| 462 | 55.765 | 1.147 | |||||
| 471 | 第十七透镜 | -30.279 | 5.032 | 玻璃 | 1.92 | 18.90 | -51.63 |
| 472 | -90.289 | 1.655 | |||||
| 6 | 平板玻璃 | Infinity | 0.815 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | |
| - | Infinity | 7.130 | |||||
| 7 | 成像面 | Infinity |
本具体实施例的最短焦距时的详细光学数据如表4-2所示。
表4-2实施例四的最短焦距时的详细光学数据
本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图63。
本具体实施例的解像力请参阅图39至图42，从图上可以看出对传函管控好，解析度和成像质量高，可见与红外850nm共焦性请参阅图43至图46，可以看出可见光与红外共焦性好，最短焦距至最长焦距红外偏移量IR shift<13um，场曲及畸变图详见图47的(A)和(B)以及图48的(A)和(B)，纵向色差图详见图49和图50，可以看出畸变小，色差小，成像质量高。
本具体实施例中，变焦镜头的焦距f＝10.5-38mm；光圈值FNO＝1.35-1.40。
实施五
本实施例与实施例一的各个透镜的面型凹凸和屈光率相同，仅各透镜表面的曲率半径、透镜厚度等光学参数不同。
本具体实施例的最长焦距时的详细光学数据如表5-1所示。
表5-1实施例五的最长焦距时的详细光学数据
| 表面 | 曲率半径 | 厚度 | 材质 | 折射率 | 色散系数 | 焦距 | |
| - | 被摄物面 | Infinity | Infinity | ||||
| 111 | 第一透镜 | 87.033 | 2.990 | 玻璃 | 1.85 | 23.78 | -163.76 |
| 112 | 53.168 | 0 | |||||
| 121 | 第二透镜 | 53.168 | 8.000 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 77.48 |
| 122 | -187.166 | 0.209 | |||||
| 131 | 第三透镜 | 32.594 | 6.760 | 玻璃 | 1.50 | 81.61 | 102.52 |
| 132 | 76.630 | 25.407 | |||||
| 211 | 第四透镜 | 232.130 | 1.100 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | -41.19 |
| 212 | 20.004 | 3.139 | |||||
| 221 | 第五透镜 | -34.348 | 0.950 | 玻璃 | 1.69 | 54.57 | -15.25 |
| 222 | 15.633 | 3.554 | |||||
| 231 | 第六透镜 | -20.634 | 0.950 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | -19.99 |
| 232 | 21.816 | 0 | |||||
| 241 | 第七透镜 | 21.816 | 3.570 | 玻璃 | 1.88 | 40.87 | 15.27 |
| 242 | -35.203 | 1.581 | |||||
| 5 | 光阑 | Infinity | 1.403 | ||||
| 311 | 第八透镜 | -164.435 | 3.190 | 玻璃 | 1.95 | 17.98 | 54.13 |
| 312 | 27.652 | 1.946 | |||||
| 321 | 第九透镜 | -18.727 | 4.360 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 20.92 |
| 322 | 60.813 | 0 | |||||
| 331 | 第十透镜 | 60.813 | 0.950 | 玻璃 | 1.81 | 25.46 | -17.64 |
| 332 | 22.127 | 5.209 | |||||
| 411 | 第十一透镜 | 22.127 | 5.570 | 玻璃 | 1.72 | 43.69 | 13.32 |
| 412 | -15.107 | 0 | |||||
| 421 | 第十二透镜 | -15.107 | 0.950 | 玻璃 | 1.83 | 42.73 | -13.8 |
| 422 | 52.395 | 0.625 | |||||
| 431 | 第十三透镜 | 53.603 | 3.900 | 玻璃 | 1.46 | 90.19 | 40.23 |
| 432 | -28.810 | 0.100 | |||||
| 441 | 第十四透镜 | 300.00 | 2.890 | 玻璃 | 1.95 | 17.98 | 34.68 |
| 442 | -37.280 | 0.100 | |||||
| 451 | 第十五透镜 | 18.100 | 3.980 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 17.31 |
| 452 | -18.100 | 0 | |||||
| 461 | 第十六透镜 | -18.100 | 1.000 | 玻璃 | 1.85 | 23.78 | -16.03 |
| 462 | 52.335 | 1.121 | |||||
| 471 | 第十七透镜 | -29.224 | 5.000 | 玻璃 | 1.92 | 18.90 | -51.63 |
| 472 | -72.393 | 1.675 | |||||
| 6 | 平板玻璃 | Infinity | 0.500 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | |
| - | Infinity | 7.280 | |||||
| 7 | 成像面 | Infinity |
本具体实施例的最短焦距时的详细光学数据如表5-2所示。
表5-2实施例五的最短焦距时的详细光学数据
| 表面 | 曲率半径 | 厚度 | 材质 | 折射率 | 色散系数 | 焦距 | |
| - | 被摄物面 | Infinity | Infinity | ||||
| 111 | 第一透镜 | 87.033 | 2.990 | 玻璃 | 1.85 | 23.78 | -163.76 |
| 112 | 53.168 | 0 | |||||
| 121 | 第二透镜 | 53.168 | 8.000 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 77.48 |
| 122 | -187.166 | 0.209 | |||||
| 131 | 第三透镜 | 32.594 | 6.760 | 玻璃 | 1.50 | 81.61 | 102.52 |
| 132 | 76.630 | 1.771 | |||||
| 211 | 第四透镜 | 232.130 | 1.100 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | -41.19 |
| 212 | 20.004 | 3.139 | |||||
| 221 | 第五透镜 | -34.348 | 0.950 | 玻璃 | 1.69 | 54.57 | -15.25 |
| 222 | 15.633 | 3.554 | |||||
| 231 | 第六透镜 | -20.634 | 0.950 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | -19.99 |
| 232 | 21.816 | 0 | |||||
| 241 | 第七透镜 | 21.816 | 3.570 | 玻璃 | 1.88 | 40.87 | 15.27 |
| 242 | -35.203 | 25.217 | |||||
| 5 | 光阑 | Infinity | 1.403 | ||||
| 311 | 第八透镜 | 74.584 | 3.190 | 玻璃 | 1.95 | 17.98 | 54.13 |
| 312 | -164.435 | 1.946 | |||||
| 321 | 第九透镜 | 27.652 | 4.360 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 20.92 |
| 322 | -18.727 | 0 | |||||
| 331 | 第十透镜 | -18.727 | 0.950 | 玻璃 | 1.81 | 25.46 | -17.64 |
| 332 | 60.813 | 6.355 | |||||
| 411 | 第十一透镜 | 22.127 | 5.570 | 玻璃 | 1.72 | 43.69 | 13.32 |
| 412 | -15.107 | 0 | |||||
| 421 | 第十二透镜 | -15.107 | 0.950 | 玻璃 | 1.83 | 42.73 | -13.8 |
| 422 | 52.395 | 0.625 | |||||
| 431 | 第十三透镜 | 53.603 | 3.900 | 玻璃 | 1.46 | 90.19 | 40.23 |
| 432 | -28.810 | 0.100 | |||||
| 441 | 第十四透镜 | 300.00 | 2.890 | 玻璃 | 1.95 | 17.98 | 34.68 |
| 442 | -37.280 | 0.100 | |||||
| 451 | 第十五透镜 | 18.100 | 3.980 | 玻璃 | 1.55 | 75.50 | 17.31 |
| 452 | -18.100 | 0 | |||||
| 461 | 第十六透镜 | -18.100 | 1.000 | 玻璃 | 1.85 | 23.78 | -16.03 |
| 462 | 52.335 | 1.121 | |||||
| 471 | 第十七透镜 | -29.224 | 5.000 | 玻璃 | 1.92 | 18.90 | -51.63 |
| 472 | -72.393 | 1.675 | |||||
| 6 | 平板玻璃 | Infinity | 0.500 | 玻璃 | 1.52 | 64.21 | |
| - | Infinity | 7.280 | |||||
| 7 | 成像面 | Infinity |
本具体实施例的各个条件表达式的数值请参考图63。
本具体实施例的解像力请参阅图51至图54，从图上可以看出对传函管控好，解析度和成像质量高，可见与红外850nm共焦性请参阅图55至图58，可以看出可见光与红外共焦性好，最短焦距至最长焦距红外偏移量IR shift<13um，场曲及畸变图详见图59的(A)和(B)以及图60的(A)和(B)，纵向色差图详见图61和图62，可以看出畸变小，色差小，成像质量高。
本具体实施例中，变焦镜头的焦距f＝10.5-38mm；光圈值FNO＝1.35-1.40。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种变焦镜头，其特征在于：从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜、光阑以及第八透镜至第十七透镜；该第一透镜至第十七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
该第一透镜具负屈光率，该第一透镜的物侧面为凸面，该第一透镜的像侧面为凹面；该第二透镜具正屈光率，该第二透镜的物侧面为凸面，该第二透镜的像侧面为凸面；该第三透镜具正屈光率，该第三透镜的物侧面为凸面，该第三透镜的像侧面为凹面；该第一透镜至第三透镜构成具有正光焦度的第一固定透镜组；
该第四透镜具负屈光率，该第五透镜具负屈光率，该第六透镜具负屈光率，该第七透镜具正屈光率，该第四透镜至第七透镜构成具有负光焦度的变倍透镜组；
该第八透镜具正屈光率，该第九透镜具正屈光率，该第十透镜具负屈光率，该第八透镜至第十透镜构成具有正光焦度的第二固定透镜组；
该第十一透镜具正屈光率，该第十二透镜具负屈光率，该第十三透镜具正屈光率，该第十四透镜具正屈光率，该第十五透镜具正屈光率，该第十六透镜具负屈光率，该第十七透镜具负屈光率，该第十一透镜至第十七透镜构成具有正光焦度的补偿透镜组；
该变焦镜头还满足：55<|f1|<65，0.015<|Φ1|<0.018；15.5<|f2|<16.5，0.006<|Φ2|<0.065；60<|f3|<70，0.0014<|Φ3|<0.0167；19<|f4|<21，0.047<|Φ4|<0.053，其中，f1-f4分别表示第一固定透镜组、变倍透镜组、第二固定透镜组和补偿透镜组的焦距，Φ1-Φ4分别表示第一固定透镜组、变倍透镜组、第二固定透镜组和补偿透镜组的光焦度。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于：该第一透镜的像侧面与该第二透镜的物侧面相互胶合。
3.根据权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，该变焦镜头还满足：1.8<nd1<1.86，20<vd1<30；1.45<nd2<1.6，50<vd2<80；1.45<nd3<1.55，80<vd3<90，其中，nd1-nd3分别表示该第一透镜至第三透镜在d线的折射率，vd1-vd3分别表示该第一透镜至第三透镜在d线的色散系数。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于：该第四透镜的物侧面为凸面，该第四透镜的像侧面为凹面；该第五透镜的物侧面为凹面，该第五透镜的像侧面为凹面；该第六透镜的物侧面为凹面，该第六透镜的像侧面为凹面；该第七透镜的物侧面为凸面，该第七透镜的像侧面为凸面。
5.根据权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于：该第六透镜的像侧面与该第七透镜的物侧面相互胶合。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于：该第八透镜的物侧面为凸面，该第八透镜的像侧面为凸面；该第九透镜的物侧面为凸面，该第九透镜的像侧面为凸面；该第十透镜的物侧面为凹面，该第十透镜的像侧面为凹面。
7.根据权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，该第九透镜的像侧面与该第十透镜的物侧面相互胶合，并满足：1.45<nd9<1.6，50<vd9<80；1.8<nd10<1.86，20<vd10<30，其中，nd9-nd10分别表示该第九透镜至第十透镜在d线的折射率，vd9-vd10分别表示该第九透镜至第十透镜在d线的色散系数。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于：该第十一透镜的物侧面为凸面，该第十一透镜的像侧面为凸面；该第十二透镜的物侧面为凹面，该第十二透镜的像侧面为凹面；该第十三透镜的物侧面为凸面，该第十三透镜的像侧面为凸面；该第十四透镜的物侧面为凸面，该第十四透镜的像侧面为凸面；该第十五透镜的物侧面为凸面，该第十五透镜的像侧面为凸面；该第十六透镜的物侧面为凹面，该第十六透镜的像侧面为凹面；该第十七透镜的物侧面为凹面，该第十七透镜的像侧面为凸面。
9.根据权利要求8所述的变焦镜头，其特征在于：该第十一透镜的像侧面与该第十二透镜的物侧面相互胶合；该第十五透镜的像侧面与该第十六透镜的物侧面相互胶合，并满足：1.45<nd15<1.6，50<vd15<80；1.8<nd16<1.86，20<vd16<30，其中，nd15-nd16分别表示该第十五透镜至第十六透镜在d线的折射率，vd15-vd16分别表示该第十五透镜至第十六透镜在d线的色散系数。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，该变焦镜头更满足：1.1<|fw/BFLw|<1.3，3.5<|ft/BFLt|<5，其中，fw为最短焦距，BFLw为最短焦距时的后焦距，ft为最长焦距，BFLt为最长焦距时的后焦距。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110850571A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-28 | 福建福光股份有限公司 | 一种用于线扫摄像系统的超大靶面连续变焦镜头 |
| CN110850571B (zh) * | 2019-11-25 | 2021-08-10 | 福建福光股份有限公司 | 一种用于线扫摄像系统的超大靶面连续变焦镜头 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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