CN218728308U - 变焦镜头以及成像设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种变焦镜头及成像设备,其中,在变焦镜头内形成有光轴,变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,变焦镜头包括镜筒以及多个透镜组,多个透镜组由物侧到像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组以及第五透镜组,第一透镜组具有正光焦度,第一透镜组固定安装于镜筒,第二透镜组具有负光焦度,第二透镜组沿光轴方向可移动地安装于镜筒,第三透镜组具有正光焦度,第三透镜组固定安装于镜筒,第四透镜组具有正光焦度,第四透镜组沿光轴方向可移动地安装于镜筒,第五透镜组具有正光焦度,第五透镜组固定安装于镜筒。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学系统成像技术领域,特别涉及一种变焦镜头以及成像设备。
背景技术
目前市面上主流的高像质监控系统变焦镜头,一般采用多枚玻璃非球面透镜来提升镜头分辨率,但是制造成本较高。而目前监控系统变焦镜头,开始往家庭化和低成本的方向发展,因此制造成本较高的监控镜头已无法满足市场需求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种变焦镜头以及成像设备,旨在解决现有变焦镜头制造成本较高的问题。
为实现上述目的,本实用新型提出一种变焦镜头,在所述变焦镜头内形成有光轴,所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,所述变焦镜头包括镜筒以及多个透镜组,多个所述透镜组由物侧到像侧依次包括:
第一透镜组,具有正光焦度,所述第一透镜组固定安装于所述镜筒;
第二透镜组,具有负光焦度,所述第二透镜组沿所述光轴方向可移动地安装于所述镜筒;
第三透镜组,具有正光焦度,所述第三透镜组固定安装于所述镜筒;
第四透镜组,具有正光焦度,所述第四透镜组沿所述光轴方向可移动地安装于所述镜筒;以及,
第五透镜组,具有正光焦度,所述第五透镜组固定安装于所述镜筒;
其中,在外力的作用下,所述第二透镜组朝所述像侧移动,以使所述变焦镜头自广角端朝望远端变焦,同时所述第四透镜组沿所述光轴方向活动,以使所述变焦镜头对焦;
其中,所述变焦镜头的焦距为fw,所述第一透镜组的焦距为f1,所述第二透镜组的焦距为f2,所述第三透镜组的焦距为f3,所述第四透镜组的焦距为f4,所述第五透镜组的焦距为f5,在所述变焦镜头处于所述广角端时,在所述变焦镜头内:
0.103<fw/f1<0.14;和/或,
-0.758<fw/f2<-0.561;和/或,
0.199<fw/f3<0.269;和/或,
0.148<fw/f4<0.2;和/或,
0.136<fw/f5<0.184。
可选地,所述第一透镜组由物侧到像侧依次包括:
第一透镜,具有负光焦度;
第二透镜,具有正光焦度;
第三透镜,具有正光焦度;以及,
第四透镜,具有正光焦度;
其中,所述第一透镜的焦距为f11,所述第二透镜的焦距为f12,所述第三透镜的焦距为f13,所述第四透镜的焦距为f14,在所述第一透镜组内:
-0.441<f1/f11<-0.294;和/或,
0.349<f1/f12<0.523;和/或,
0.3<f1/f13<0.451;和/或,
0.506<f1/f14<0.758。
可选地,所述第二透镜组由物侧到像侧依次包括:
第五透镜,具有负光焦度;
第六透镜,具有负光焦度;以及,
第七透镜,具有正光焦度;
其中,所述第五透镜的焦距为f21,所述第六透镜的焦距为f22,所述第七透镜的焦距为f23,在所述第二透镜组内:
0.759<f2/f21<1.138;和/或,
0.553<f2/f22<0.83;和/或,
-0.629<f2/f23<-0.42。
可选地,所述第三透镜组由物侧到像侧依次包括:
第八透镜,具有正光焦度;
第九透镜,具有正光焦度;以及,
第十透镜,具有负光焦度;
其中,所述第八透镜的焦距为f31,所述第九透镜的焦距为f32,所述第十透镜的焦距为f33,在所述第三透镜组内:
0.595<f3/f31<0.892;和/或,
0.889<f3/f32<1.334;和/或,
-1.194<f3/f33<-0.796。
可选地,所述第四透镜组由物侧到像侧依次包括:
第十一透镜,具有正光焦度;以及,
第十二透镜,具有负光焦度;
其中,所述第十一透镜的焦距为f41,所述第十二透镜的焦距为f42,在所述第四透镜组内:
1.669<f4/f41<2.258;和/或,
-1.682<f4/f42<-1.243。
可选地,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜均为玻璃球面透镜;和/或,
所述第五透镜为玻璃球面镜片,所述第六透镜以及第七透镜为塑胶非球面透镜;和/或,
所述第八透镜为玻璃球面透镜,所述第九透镜以及第十透镜为塑胶非球面透镜;和/或,
所述第十一透镜为玻璃球面透镜,所述第十二透镜为塑胶非球面透镜;和/或,
所述第五透镜组包括第十三透镜,所述第十三透镜为塑胶非球面正透镜。
可选地,所述第四透镜在所述变焦镜头处于广角端位置时与所述变焦镜头处于望远端位置时的相对位移量为ΔZW-T,为所述变焦镜头的光学总长为TTL,在所述变焦镜头内:0.255<ΔZW-T/TTL<0.331。
可选地,所述变焦镜头还包括光阑,所述光阑位于所述第二透镜组与所述第三透镜组之间;
其中,所述光阑到所述变焦镜头的成像面在所述光轴上的距离为L,为所述变焦镜头的光学总长为TTL,在所述变焦镜头内:0.327<L/TTL<0.442。
此外,本实用新型还提供一种成像设备,所述成像设备包括上述的变焦镜头。
本实用新型的技术方案中,在所述镜筒中,自物侧至像侧依次设置有第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组以及第五透镜组,五个透镜组的光焦度分别为正、负、正、正、正,并且所述第二透镜组与所述第四透镜在镜筒内能够沿光轴方向移动。所述第二透镜组朝所述像侧移动,以使所述变焦镜头自广角端朝望远端变焦,同时所述第四透镜组沿所述光轴方向活动,以使所述变焦镜头对焦。如此,通过优化配置各个透镜组的正负焦距,使得所述变焦镜头的像差得到有效地校正,通过调节所述第二透镜组和所述第四透镜组的位置,使得所述变焦镜头在变焦过程中成像的保持清晰。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的变焦镜头处于广角端时的结构示意图;
图2为图1中的变焦镜头处于中间倍率时的结构示意图;
图3为图1中的变焦镜头处于望远端时的结构示意图;
图4为图1中的变焦镜头处于广角端时的球面像差图;
图5为图1中的变焦镜头处于广角端时的场曲图;
图6为图1中的变焦镜头处于广角端时时的畸变图;
图7为图1中的变焦镜头处于中间倍率时的球面像差图;
图8为图1中的变焦镜头处于中间倍率时的场曲图;
图9为图1中的变焦镜头处于中间倍率时的畸变图;
图10为图1中的变焦镜头处于望远端时的球面像差图;
图11为图1中的变焦镜头处于望远端时的场曲图;
图12为图1中的变焦镜头处于望远端时的畸变图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 变焦镜头 | 32 | 第九透镜 |
1 | 第一透镜组 | 33 | 第十透镜 |
11 | 第一透镜 | 4 | 第四透镜组 |
12 | 第二透镜 | 41 | 第十一透镜 |
13 | 第三透镜 | 42 | 第十二透镜 |
14 | 第四透镜 | 5 | 第五透镜组 |
2 | 第二透镜组 | 51 | 第十三透镜 |
21 | 第五透镜 | 6 | 摄像元件 |
22 | 第六透镜 | 61 | 像面 |
23 | 第七透镜 | 7 | 光阑 |
3 | 第三透镜组 | 8 | 滤光片 |
31 | 第八透镜 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提供一种成像设备,所述成像设备可以是监控摄像头、摄像机等,所述成像设备包括变焦镜头,旨在解决现有变焦镜头制造成本较高的问题。其中,图1至图12为本实用新型提供的变焦镜头实施例的示意图。
请参阅图1至图3,在所述变焦镜头100内形成有光轴,所述变焦镜头100具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,所述变焦镜头100包括镜筒(图中未示出)以及多个透镜组,多个所述透镜组由物侧到像侧依次包括第一透镜组1、第二透镜组2、第三透镜组3、第四透镜组4以及第五透镜组5,所述第一透镜组1具有正光焦度,所述第一透镜组1固定安装于所述镜筒,所述第二透镜组2具有负光焦度,所述第二透镜组2沿所述光轴方向可移动地安装于所述镜筒,所述第三透镜组3具有正光焦度,所述第三透镜组3固定安装于所述镜筒,所述第四透镜组4具有正光焦度,所述第四透镜组4沿所述光轴方向可移动地安装于所述镜筒,所述第五透镜组5具有正光焦度,所述第五透镜组5固定安装于所述镜筒,其中,在外力的作用下,所述第二透镜组2朝所述像侧移动,以使所述变焦镜头100自广角端朝望远端变焦,同时所述第四透镜组4沿所述光轴方向活动,以使所述变焦镜头100对焦。
具体地,所述变焦镜头100处于所述广角端时焦距为fw,所述第一透镜组1的焦距为f1,所述第二透镜组2的焦距为f2,所述第三透镜组3的焦距为f3,所述第四透镜组4的焦距为f4,所述第五透镜组5的焦距为f5,在所述变焦镜头内:0.103<fw/f1<0.14,-0.758<fw/f2<-0.561,0.199<fw/f3<0.269,0.148<fw/f4<0.2,0.136<fw/f5<0.184,通过五个透镜组的合理设置以及所述变焦镜头100广角端焦距和各透镜群焦距比值的有条件限制,使得所述变焦镜头100具备广角,小畸变的效果。
需要说明的是,光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差,它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大,对光线的弯折能力越强,光焦度的绝对值越小,对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时,光线的屈折是汇聚性的;光焦度为负数时,光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面),也可以适用于表征某一个透镜,还可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。
应该理解的是,所述第二透镜组2和/或所述第四透镜组4的驱动方式有多种,可以是驱动电机驱动,也可以是人工手动调节等,本实用新型对此不做限制。
本实施例中,所述第一透镜组1由物侧到像侧依次包括第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13以及第四透镜14,所述第一透镜11为凸凹负透镜,其凸面朝向物侧,所述第二透镜12为凸凹正透镜,其凸面朝向物侧,所述第三透镜13为凸凹正透镜,其凸面朝向物侧,所述第四透镜14为凸凹正透镜,其凸面朝向物侧,其中,所述第一透镜11的焦距为f11,所述第二透镜12的焦距为f12,所述第三透镜13的焦距为f13,所述第四透镜14的焦距为f14,在所述第一透镜组1内:-0.441<f1/f11<-0.294,0.349<f1/f12<0.523,0.3<f1/f13<0.451,0.506<f1/f14<0.758,通过优化配置所述第一透镜组1中各个透镜的正负焦距,使得所述变焦镜头100的像差得到有效地校正,有助于提升所述变焦镜头100的成像质量。
进一步地,所述第一透镜11与所述第二透镜12通过胶合连接,既有助于减小所述第一透镜11与所述第二透镜12之间的间距,有利于缩小所述变焦镜头100的体积,又有助于提升所述第一透镜组1的透光率。
需要说明的是,所述第一透镜组1中,所述第一透镜11的折射率为Nd11,所述第一透镜11的阿贝数为Vd11,其中,1.7<Nd11<2.1,10<Vd11<40;所述第二透镜12的折射率为Nd12,所述第二透镜12的阿贝数为Vd12,其中,1.4<Nd12<1.7,60<Vd12<100;所述第三透镜13的折射率为Nd13,所述第三透镜13的阿贝数为Vd13,其中,1.4<Nd13<1.7,60<Vd13<100;所述第四透镜14的折射率为Nd14,所述第四透镜14的阿贝数为Vd14,其中,1.4<Nd14<1.7,60<Vd14<100。
本实施例中,所述第二透镜组2由物侧到像侧依次包括第五透镜21、第六透镜22以及第七透镜23,所述第五透镜21为凸凹负透镜,其凸面朝向物侧,所述第六透镜22为双凹负透镜,所述第七透镜23为双凸正透镜,其中,所述第五透镜21的焦距为f21,所述第六透镜22的焦距为f22,所述第七透镜23的焦距为f23,在所述第二透镜组2内:0.759<f2/f21<1.138,0.553<f2/f22<0.83,-0.629<f2/f23<-0.42,通过优化配置所述第二透镜组2中各个透镜的正负焦距,使得所述变焦镜头100的像差得到有效地校正,有助于提升所述变焦镜头100的成像质量。
进一步地,所述第二透镜组2中,所述第五透镜21的折射率为Nd21,所述第五透镜21的阿贝数为Vd21,其中,1.75<Nd21<2.1,且15<Vd21<45。
本实施例中,所述第三透镜组3由物侧到像侧依次包括第八透镜31、第九透镜32以及第十透镜33,所述第八透镜31为双凸正透镜,所述第九透镜32为双凹正透镜,所述第十透镜33为凸凹负透镜,其凸面朝向物侧,其中,所述第八透镜31的焦距为f31,所述第九透镜32的焦距为f32,所述第十透镜33的焦距为f33,在所述第三透镜组3内:0.595<f3/f31<0.892,0.889<f3/f32<1.334,-1.194<f3/f33<-0.796,通过优化配置所述第三透镜组3中各个透镜的正负焦距,使得所述变焦镜头100的像差得到有效地校正,有助于提升所述变焦镜头100的成像质量。
本实施例中,所述第四透镜组4由物侧到像侧依次包括第十一透镜41以及第十二透镜42,所述第十一透镜41为双凸球面正透镜,所述第十二透镜42为非球面负透镜,其中,所述第十一透镜41的焦距为f41,所述第十二透镜42的焦距为f42,在所述第四透镜组4内:1.669<f4/f41<2.258,-1.682<f4/f42<-1.243,通过优化配置所述第四透镜组4中各个透镜的正负焦距,使得所述变焦镜头100的像差得到有效地校正,有助于提升所述变焦镜头100的成像质量。
进一步地,所述第四透镜组4中,所述第十一透镜41的折射率为Nd41,所述第十一透镜41的阿贝数为Vd41,其中,1.4<Nd41<1.7,且60<Vd41<100,所述第十二透镜42的折射率为Nd42,所述第十二透镜42的阿贝数为Vd42,其中,1.4<Nd42<1.7,且15<Vd42<30。
为了提高所述变焦镜头100的成像质量,本实施例中,所述第一透镜11、所述第二透镜12、所述第三透镜13以及所述第四透镜14均为玻璃球面透镜,由于玻璃透镜具有良好的透光性,且不易受温度影响,如此所述第一透镜组1采用玻璃透镜,既有助于提升所述第一透镜组1的透光率,又能够防止所述变焦镜头100因环境温度变化而导致解像恶化。
为了降低所述变焦镜头100的成本,本实施例中,所述第五透镜21为玻璃球面镜片,所述第六透镜22以及第七透镜23为塑胶非球面透镜。所述第八透镜31为玻璃球面透镜,所述第九透镜32以及第十透镜33为塑胶非球面透镜。所述第十一透镜41为玻璃球面透镜,所述第十二透镜42为塑胶非球面透镜,非球面镜片的特点是:从镜片中心到镜片周边,曲率是连续变化的,与从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率的球面镜片不同,非球面镜片具有更佳的曲率半径特性,具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点,采用非球面镜片后,能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差,从而提升镜头的成像质量,而采用玻璃材质的镜片,可减小温度对镜头光学性能的影响,塑胶材质的镜片可以减轻所述变焦镜头100的质量,并且降低成本,如此,所述第二透镜组2、所述第三透镜组3以及所述第四透镜组4采用玻璃透镜与塑胶透镜结合使用,以在保证所述变焦镜头100成像质量的前提下,降低所述变焦镜头100的成本。
本实施例中,所述第五透镜组5包括第十三透镜51,所述第十三透镜51为塑胶非球面正透镜,如此设置,采用塑胶非球面透镜,既有助于消除成像时的像差,有利于提升成像质量,又有助于降低所述变焦镜头100的质量和成本。需要说明的是,所述第五透镜组5的透镜数量不做限制,包括但不限于第十三透镜51。
本实施例中,所述变焦镜头100还包括摄像元件6,所述摄像元件6位于所述第五透镜组5的像侧面,所述摄像元件6具有朝向所述第五透镜组5的像面61,所述摄像元件6用以通过所述像面61接收外界经过多个所述透镜组发出的光信号。
具体地,所述像面61可以理解为图像传感器的表面,即可以为CCD或者CMOS等摄像元件6的表面,更为具体地,在本实施例中,所述像面61为CMOS固体摄像元件6的表面(本实施例中CMOS的尺寸为1/2.8”inch H*V=5.57mm*3.13mm),可以理解的是,携带被摄物体信息的光线能够依次经过所述第一透镜组1、所述第二透镜组2、所述光阑7、所述第三透镜组3、所述第四透镜组4、所述第五透镜组5,最终成像于所述像面61上。
本实施例中,所述变焦镜头100还包括设于所述光轴,且位于所述第二透镜组2和所述第三透镜组3之间的光阑7,所述光阑7的孔径大小可调,所述光阑7能够根据环境光照强度的变化而相应的缩放光圈,用以调整进入所述变焦镜头100的光线,以进一步提高所述变焦镜头100的成像质量。
进一步地,所述变焦镜头100满足以下条件:0.327<L/TTL<0.442;其中,L为所述光阑7到所述像面61在所述光轴上的距离,TTL为所述变焦镜头100的光学总长,需要说明的是,所述光学总长即为所述第一透镜11的物侧面中心顶点到所述成像面61的距离。
具体地,在本实施例中,所述变焦镜头100还包括滤光片8,所述滤光片8位于所述第五透镜组5与所述像面61之间,所述滤光片8用于滤除不必要波段的光线和杂散光,从而提高成像质量。
本实施例中,所述变焦镜头100满足以下条件:0.255<ΔZW-T/TTL<0.331;其中,ΔZW-T为所述第五透镜组5在所述变焦镜头100处于广角端位置时与所述变焦镜头100处于望远端位置时的相对位移量,TTL为所述变焦镜头100的光学总长。
具体地,在本实施例中,所述变焦镜头100的参数如下所示:
广角端焦距fw=4.32mm,望远端焦距ft=40.91mm;广角端光圈数Fnow=1.76,望远端光圈数FnoT=3;广角端水平视场角FOVHw=68.26°,望远端水平视场角FOVHT=7.75°;光学畸变范围在-5%到5%之间;所述变焦镜头100的光学总长TTL=68mm。
具体地,本实施例中,所述变焦镜头100的参数如下表所示。
表1所述成像镜头各个透镜的参数
其中,S1表示所述第一透镜11的物侧面,S2表示所述第一透镜11的像侧面,S3表示所述第二透镜12的像侧面,S4表示所述第三透镜13的物侧面,S5表示所述第三透镜13的像侧面,S6表示所述第四透镜14的物侧面,S7表示所述第四透镜14的像侧面,S8表示所述第五透镜21的物侧面,S9表示所述第五透镜21的像侧面,S10表示所述第六透镜22的物侧面,S11表示所述第六透镜22的像侧面,S12表示所述第七透镜23的物侧面,S13表示所述第七透镜23的像侧面,S14表示所述光阑7,S15表示所述第八透镜31的物侧面,S16表示所述第八透镜31的像侧面,S17表示所述第九透镜32的物侧面,S18表示所述第九透镜32的像侧面,S19表示所述第十透镜33的物侧面,S20表示所述第十透镜33的像侧面,S21表示所述第十一透镜41的物侧面,S22表示所述第十一透镜41的像侧面,S23表示所述第十二透镜42的物侧面,S24表示所述第十二透镜42的像侧面,S25表示所述第十三透镜51的物侧面,S26表示所述第十三透镜51的像侧面,S27表示所述滤光片8的物侧面,S28表示所述滤光片8的像侧面,R代表光学元件的曲率半径,D代表光学元件的厚度或空气间隔,Nd代表所用光学材料的d光折射率,Vd代表所用光学材料的d光阿贝数。
具体地,各非球面透镜的面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
其中,c为半径所对应的曲率,y为径向坐标(其单位和透镜长度单位相同),k为圆锥二次曲线系数,(当k系数小于-1时面形曲线为双曲线,当k系数等于-1时为抛物线,当k系数介于-1到0之间时为椭圆,当k系数等于0时为圆形,当k系数大于0时为扁圆形),A、B、C、D、E、F为高次非球面系数,各个非球面镜面的高次项系数由下表2可知。
表2所述变焦镜头100非球面透镜的偶次项系数
面序号 | R | K | A | B | C | D | E | F |
S10 | -9.64 | 0.39 | 1.1E-03 | -5.5E-05 | 1.0E-06 | -5.0E-09 | -8.8E-11 | -4.8E-12 |
S11 | 13.04 | -13.03 | 2.9E-04 | 3.2E-05 | -3.7E-06 | 1.2E-07 | -2.1E-09 | 1.8E-11 |
S12 | 13.3 | -5.93 | -6.9E-04 | 6.9E-05 | -3.0E-06 | 5.6E-08 | -3.4E-10 | -1.9E-14 |
S13 | -22.85 | 7.92 | -8.2E-05 | -4.7E-06 | 5.0E-07 | -6.5E-09 | 1.6E-11 | -1.8E-14 |
S17 | 10.59 | 0.26 | -3.1E-04 | 6.9E-06 | 2.0E-08 | -1.1E-08 | 2.3E-10 | -3.0E-14 |
S18 | -89.35 | 71.26 | -1.8E-04 | 3.2E-05 | -1.3E-06 | 1.1E-08 | 2.6E-10 | -4.5E-14 |
S19 | 46.51 | -99.82 | 8.5E-04 | -4.6E-05 | 2.4E-06 | -8.7E-08 | 1.5E-09 | 1.7E-13 |
S20 | 9.64 | -4.58 | 1.6E-03 | -7.9E-05 | 4.0E-06 | -1.1E-07 | 1.6E-09 | -3.8E-12 |
S23 | 65.29 | -82.06 | -1.1E-03 | 2.6E-05 | -2.8E-06 | 1.6E-07 | -3.2E-09 | -1.5E-11 |
S24 | 9.31 | -1.89 | -5.9E-04 | 2.6E-05 | -1.3E-06 | -4.5E-08 | 8.3E-09 | -2.5E-10 |
S25 | 52.84 | -65.37 | -1.8E-04 | 1.0E-04 | -2.4E-05 | 1.7E-06 | -6.8E-08 | 2.2E-10 |
S26 | -20.53 | -52.96 | 2.3E-05 | 5.0E-05 | -1.5E-05 | 7.0E-07 | -2.1E-08 | -2.4E-11 |
其中,E-01表示的是10的-1次方,E-02表示的是10的-2次方,依此类推,E-N表示的是10的-N次方。
由上述参数数据可知,所述变焦镜头100的焦距比值如下所示:
所述变焦镜头100处于广角端的焦距与各个透镜群的焦距的比值如下所:fw/f1=0.119;fw/f2=-0.645;fw/f3=0.228;fw/f4=0.17;fw/f5=0.156;
所述第一透镜组1与其中各个透镜的焦距比值如下所示:f1/f11=-0.352;f1/f12=0.419;f1/f13=0.361;f1/f1112=0.607;
所述第二透镜组2与其中各个透镜的焦距比值如下所示:f2/f21=0.91;f2/f22=0.664;f2/f23=-0.504;
所述第三透镜组3与其中各个透镜的焦距比值如下所示:f3/f31=0.714;f3/f32=1.067;f3/f33=-0.955;
所述第四透镜组4与其中各个透镜的焦距比值如下所示:f4/f41=1.919;f4/f42=-1.429;
所述光阑7到所述像面61的距离与所述变焦镜头100的光学总长的比值:L/TTL=0.384;
所述第二透镜组2在所述变焦镜头100自广角端至望远端时的移动量与所述变焦镜头100的光学总长的比值:ΔZW-T/TTL=0.29。
表3变焦镜头100分别处于广角端、中间倍率位置、望远端的变倍数据
广角 | 中间倍率 | 望远 | |
T(7) | 0.4 | 17 | 20.4 |
T(13) | 20.7 | 4.1 | 0.8 |
T(20) | 7.6 | 1.5 | 2.2 |
T(25) | 1.9 | 8 | 7.3 |
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种变焦镜头,其特征在于,在所述变焦镜头内形成有光轴,所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧,所述变焦镜头包括镜筒以及多个透镜组,多个所述透镜组由物侧到像侧依次包括:
第一透镜组,具有正光焦度,所述第一透镜组固定安装于所述镜筒;
第二透镜组,具有负光焦度,所述第二透镜组沿所述光轴方向可移动地安装于所述镜筒;
第三透镜组,具有正光焦度,所述第三透镜组固定安装于所述镜筒;
第四透镜组,具有正光焦度,所述第四透镜组沿所述光轴方向可移动地安装于所述镜筒;以及,
第五透镜组,具有正光焦度,所述第五透镜组固定安装于所述镜筒;
其中,在外力的作用下,所述第二透镜组朝所述像侧移动,以使所述变焦镜头自广角端朝望远端变焦,同时所述第四透镜组沿所述光轴方向活动,以使所述变焦镜头对焦;
其中,所述变焦镜头的焦距为fw,所述第一透镜组的焦距为f1,所述第二透镜组的焦距为f2,所述第三透镜组的焦距为f3,所述第四透镜组的焦距为f4,所述第五透镜组的焦距为f5,在所述变焦镜头处于所述广角端时,在所述变焦镜头内:
0.103<fw/f1<0.14;和/或,
-0.758<fw/f2<-0.561;和/或,
0.199<fw/f3<0.269;和/或,
0.148<fw/f4<0.2;和/或,
0.136<fw/f5<0.184。
2.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述第一透镜组由物侧到像侧依次包括:
第一透镜,具有负光焦度;
第二透镜,具有正光焦度;
第三透镜,具有正光焦度;以及,
第四透镜,具有正光焦度;
其中,所述第一透镜的焦距为f11,所述第二透镜的焦距为f12,所述第三透镜的焦距为f13,所述第四透镜的焦距为f14,在所述第一透镜组内:
-0.441<f1/f11<-0.294;和/或,
0.349<f1/f12<0.523;和/或,
0.3<f1/f13<0.451;和/或,
0.506<f1/f14<0.758。
3.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述第二透镜组由物侧到像侧依次包括:
第五透镜,具有负光焦度;
第六透镜,具有负光焦度;以及,
第七透镜,具有正光焦度;
其中,所述第五透镜的焦距为f21,所述第六透镜的焦距为f22,所述第七透镜的焦距为f23,在所述第二透镜组内:
0.759<f2/f21<1.138;和/或,
0.553<f2/f22<0.83;和/或,
-0.629<f2/f23<-0.42。
4.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述第三透镜组由物侧到像侧依次包括:
第八透镜,具有正光焦度;
第九透镜,具有正光焦度;以及,
第十透镜,具有负光焦度;
其中,所述第八透镜的焦距为f31,所述第九透镜的焦距为f32,所述第十透镜的焦距为f33,在所述第三透镜组内:
0.595<f3/f31<0.892;和/或,
0.889<f3/f32<1.334;和/或,
-1.194<f3/f33<-0.796。
5.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述第四透镜组由物侧到像侧依次包括:
第十一透镜,具有正光焦度;以及,
第十二透镜,具有负光焦度;
其中,所述第十一透镜的焦距为f41,所述第十二透镜的焦距为f42,在所述第四透镜组内:
1.669<f4/f41<2.258;和/或,
-1.682<f4/f42<-1.243。
6.如权利要求2至5任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜均为玻璃球面透镜;和/或,
所述第五透镜为玻璃球面镜片,所述第六透镜以及第七透镜为塑胶非球面透镜;和/或,
所述第八透镜为玻璃球面透镜,所述第九透镜以及第十透镜为塑胶非球面透镜;和/或,
所述第十一透镜为玻璃球面透镜,所述第十二透镜为塑胶非球面透镜;和/或,
所述第五透镜组包括第十三透镜,所述第十三透镜为塑胶非球面正透镜。
8.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述第四透镜在所述变焦镜头处于广角端位置时与所述变焦镜头处于望远端位置时的相对位移量为ΔZW-T,为所述变焦镜头的光学总长为TTL,在所述变焦镜头内:0.255<ΔZW-T/TTL<0.331。
9.如权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述变焦镜头还包括光阑,所述光阑位于所述第二透镜组与所述第三透镜组之间;
其中,所述光阑到所述变焦镜头的成像面在所述光轴上的距离为L,为所述变焦镜头的光学总长为TTL,在所述变焦镜头内:0.324<L/TTL<0.442。
10.一种成像设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任意一项所述的变焦镜头。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222618116.4U CN218728308U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 变焦镜头以及成像设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222618116.4U CN218728308U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 变焦镜头以及成像设备 |
Publications (1)
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- 2022-09-29 CN CN202222618116.4U patent/CN218728308U/zh active Active
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