CN220323629U - 成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种成像装置，成像装置包括变焦系统，变焦系统包括镜筒以及自物侧至像侧依次设置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组，像面大小设置为φ7.7mm，通过五个透镜组的合理设置和变焦系统广角端焦距和各透镜组焦距比值的有条件的限制，实现在广角端焦距fw为5.59mm，在望远端焦距ft为151.10mm；广角端光圈数达到1.66，望远端光圈数达到4.97，光学畸变范围控制在‑4％到4％之间，并且变焦系统的光学总长TTL仅为92mm，在白天和黑夜，且在温差较大的环境下也能稳定工作，以提供一种成像质量高、体积小、高倍率和应用环境较广的成像装置。

Description

成像装置

技术领域

本实用新型涉及光学系统设计技术领域，特别涉及一种成像装置。

背景技术

随着安防监控行业也得到高速发展，变焦监控镜头发挥的作用也越来越大。目前主流的变焦监控镜头更高的倍率往往体积也更大，限制了变焦系统的向高倍率小型化的发展，因此研发一种高倍率小型化镜头是解决这个问题的关键。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种成像装置，旨在提供一种成像质量高、体积小、高倍率和应用环境较广的成像装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种成像装置，所述成像装置包括变焦系统，所述变焦系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦系统包括镜筒和设于所述镜筒内的多个透镜组，所述多个透镜组包括：

第一透镜组，固设于所述镜筒内，所述第一透镜组的光焦度为正；

第二透镜组，沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，所述第二透镜组用于在朝所述像侧移动时使所述变焦系统自广角端朝望远端变焦，所述第二透镜组的光焦度为负；

第三透镜组，沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，所述第三透镜组的光焦度为正；以及，

第四透镜组，沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，以在沿所述光轴方向活动时使所述变焦系统对焦，所述第四透镜组的光焦度为正；

第五透镜组，固设于所述镜筒内，所述第五透镜组的光焦度为正；

其中，所述变焦系统处于广角端的焦距为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，所述变焦系统满足以下条件：

0.119<fw/f1<0.178，且-0.906<fw/f2<-0.604，且0.171<fw/f3<0.257，且0.231<fw/f4<0.346，且0.011<fw/f5<0.016。

可选地，所述第一透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

所述第二透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第五透镜、第六透镜和第七透镜；

所述第三透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和第十二透镜；

所述第四透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第十三透镜、第十四透镜和第十五透镜；

所述第五透镜组包括第十六透镜。

可选地，所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度；

所述第一透镜和所述第二透镜胶合连接；

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的各透镜满足以下条件：

-0.545<f1/f11<-0.364，且0.440<f1/f12<0.660，且0.420<f1/f13<0.630，且0.354<f1/f14<0.531。

可选地，所述第五透镜具有负光焦度，所述第六透镜具有负光焦度，所述第七透镜具有正光焦度；

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的各透镜满足以下条件：

0.673<f2/f21<1.009，且0.409<f2/f22<0.614，且-0.439<f2/f23<-0.293。

可选地，所述第八透镜具有正光焦度，所述第九透镜聚集有正光焦度，所述第十透镜具有正光焦度，所述第十一透镜具有负光焦度，所述第十二透镜具有正光焦度；

所述第十透镜和所述第十一透镜胶合连接；

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，所述第十一透镜的焦距为f34，所述第十二透镜的焦距为f35，在所述第三透镜组内的各透镜满足以下条件：

0.733<f3/f31<1.100，且1.009<f3/f32<1.514，且0.345<f3/f33<0.517，且-3.340<f3/f34<-2.226，且0.561<f3/f35<0.842。

可选地，所述第十三透镜具有正光焦度，所述第十四透镜具有正光焦度，所述第十五透镜具有负光焦度；

所述第十四透镜和所述第十五透镜胶合连接；

所述第十三透镜的焦距为f41，所述第十四透镜的焦距为f42，所述第十五透镜的焦距为f43，在所述第四透镜组内的各透镜满足以下条件：

0.225<f4/f41<0.337，且0.998<f4/f42<1.497，且-0.567<f4/f43<-0.378。

可选地，所述第十六透镜具有正光焦度。

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；

所述第五透镜、所述第六透镜均为玻璃非球面镜片，所述第七透镜为玻璃球面透镜；

所述第八透镜为玻璃非球面透镜，所述第九透镜、所述第十透镜以及所述第十一透镜为玻璃球面透镜，所述第十二透镜为玻璃非球面透镜；

所述第十三透镜、所述第十四透镜以及所述第十五透镜为玻璃球面透镜；

所述第十六透镜为塑胶非球面透镜。

可选地，所述变焦系统满足以下条件：

其中，为所述第一透镜的有效通光孔径，TTL为所述变焦系统的光学总长。

可选地，所述变焦系统满足以下条件：-0.301<ΔZ1_W-T/TTL<-0.231，且0.096<ΔZ2_W-T/TTL<0.125；

其中，ΔZ1_W-T为所述第五透镜在所述变焦系统处于广角端位置时与所述变焦系统处于望远端位置时的相对位移，ΔZ2_W-T为所述第八透镜在所述变焦系统处于广角端位置时与所述变焦系统处于望远端位置时的相对位移，TTL为所述变焦系统的光学总长。

在本实用新型提供的技术方案中，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组沿光轴方向可活动地安装于所述镜筒，所述第二透镜组和所述第三透镜组用以进行变焦，且所述第四透镜组沿所述光轴方向协同移动，做与所述第二透镜组和所述第三透镜组的位置、成像波长、成像物距对应的移动对焦，使所述变焦系统在变焦过程中保持所述像面成像清晰，像面大小设置为φ7.7mm，通过五个透镜组的合理设置和变焦系统广角端焦距和各透镜组焦距比值的有条件的限制，实现在广角端焦距fw为5.59mm，在望远端焦距ft为151.10mm；广角端光圈数达到1.66，望远端光圈数达到4.97，光学畸变范围控制在-4％到4％之间，并且变焦系统的光学总长TTL仅为92mm，在白天和黑夜，且在温差较大的环境下也能稳定工作，以提供一种成像质量高、体积小、高倍率和应用环境较广的成像装置。

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系统第一实施例处于广角端时的结构示意图；

图2为变焦系统处于中间倍率时的结构示意图；

图3为变焦系统处于望远端时的结构示意图；

图4为图1中的变焦系统处于广角端时的像差图；

图5为图1中的变焦系统处于广角端时的场曲/畸变图；

图6为图2中的变焦系统处于中间倍率时的球面像差图；

图7为图2中的变焦系统处于中间倍率时的场曲/畸变图；

图8为图3中的变焦系统处于望远端时的像差图；

图9为图3中的变焦系统处于望远端时的场曲/畸变图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	第一透镜组	33	第十透镜
11	第一透镜	34	第十一透镜
				12	第二透镜	35	第十二透镜
13	第三透镜	4	第四透镜组
				14	第四透镜	41	第十三透镜
2	第二透镜组	42	第十四透镜
				21	第五透镜	43	第十五透镜
22	第六透镜	5	第五透镜组
				23	第七透镜	51	第十六透镜
3	第三透镜组	6	像面
				31	第八透镜	7	光阑
32	第九透镜

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，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。还有就是，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。

安防监控行业也得到高速发展，变焦监控镜头发挥的作用也越来越大。目前主流的变焦监控镜头更高的倍率往往体积也更大，限制了变焦系统的向高倍率小型化的发展，因此研发一种高倍率小型化镜头是解决这个问题的关键。

本实用新型提供一种成像装置，所述成像装置可以设置为监控设备、摄像头等。旨在一种成像质量高、高倍率、小型化、应用环境较广的成像装置，请参照图1至图9，附图所示为所述成像装置的具体实施例。

图1至图9为本实用新型提供的成像装置的一实施例。

请参照图1至图3，所述成像装置包括变焦系统，所述变焦系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦系统包括镜筒(图中未示出)以及多个透镜组，所述镜筒沿所述光轴方向延伸设置，所述透镜组设于所述镜筒内，所述多个透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第一透镜组1、第二透镜组2、第三透镜组3、第四透镜组4和第五透镜组5，所述第一透镜组1固设于所述镜筒内，所述第一透镜组1的光焦度为正；所述第二透镜组2沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，所述第二透镜组2用于在朝所述像侧移动时使所述变焦系统自广角端朝望远端变焦，所述第二透镜组2的光焦度为负；所述第三透镜组3，沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，所述第三透镜组3的光焦度为正；所述第四透镜组4沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，以在沿所述光轴方向活动时使所述变焦系统对焦，所述第四透镜组4的光焦度为正；所述第五透镜组5固设于所述镜筒内，所述第五透镜组5的光焦度为正；其中，所述变焦系统处于广角端的焦距为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，所述变焦系统满足以下条件：

0.119<fw/f1<0.178，且-0.906<fw/f2<-0.604，且0.171<fw/f3<0.257，且0.231<fw/f4<0.346，且0.011<fw/f5<0.016。

需要说明的是，所述第二透镜组2和所述第三透镜组3沿所述光轴的延伸方向移动时用以进行变焦，所述第四透镜组4受到外力驱动沿着所述光轴做与所述第二透镜组2和所述第三透镜组3的位置、成像波长、成像物距对应的移动对焦，使所述变焦系统在变焦过程中保持像面6成像清晰。

还需要说明的是所述第二透镜组2、所述第三透镜组3、所述第四透镜组4均能够受到外力驱动而沿所述光轴方向移动，其中，外力驱动可以是驱动电机驱动，也可以是人工手动调节在此不做限制。

在本实用新型提供的技术方案中，所述第二透镜组2、所述第三透镜组3和所述第四透镜组4沿光轴方向可活动地安装于所述镜筒，所述第二透镜组2和所述第三透镜组3用以进行变焦，所述第四透镜组4沿所述光轴方向协同移动，做与所述第二透镜组2和所述第三透镜组3的位置、成像波长、成像物距对应的移动对焦，使所述变焦系统在变焦过程中保持所述像面6成像清晰，像面6大小设置为φ7.7mm，通过五个透镜组的合理设置和变焦系统广角端焦距和各透镜组焦距比值的有条件的限制，实现在广角端焦距fw为5.59mm，在望远端焦距ft为151.10mm；广角端光圈数达到1.66，望远端光圈数达到4.97，光学畸变范围控制在-4％到4％之间，并且变焦系统的光学总长TTL仅为92mm，在白天和黑夜，且在温差较大的环境下也能稳定工作，以提供一种成像质量高、体积小、高倍率和应用环境较广的成像装置。

在一具体实施例中，所述变焦系统处于广角端的焦距与各个透镜组的焦距的比值如下所：

fw/f1＝0.142；且fw/f2＝-0.724；且fw/f3＝0.206；且fw/f4＝0.277；且fw/f5＝0.013。

具体地，在本实施例中，所述第一透镜组1包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13和第四透镜14；所述第二透镜组2包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第五透镜21、第六透镜22和第七透镜23；所述第三透镜组3包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第八透镜31、第九透镜32、第十透镜33、第十一透镜34和第十二透镜35；所述第四透镜组4包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第十三透镜41、第十四透镜42和第十五透镜43；所述第五透镜组5包括第十六透镜51。如此，具体通过设置上述的十六个透镜就能达到本实用新型所能够达到的技术参数，当然可以理解的是，所述第一透镜组1、所述第二透镜组2、所述第三透镜组3、所述第四透镜组4和第五透镜组5还可以包括其它的组合形式，各透镜组通过透镜的数量、材质、折射率、焦距等综合约束限制，最终能控制所述成像装置中所述变焦系统在0.119<fw/f1<0.178，且-0.906<fw/f2<-0.604，且0.171<fw/f3<0.257，且0.231<fw/f4<0.346，且0.011<fw/f5<0.016的范围内的组合形式均在本申请的保护范围内。

具体地，所述第一透镜11具有负光焦度，所述第二透镜12具有正光焦度，所述第三透镜13具有正光焦度，所述第四透镜14具有正光焦度；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内的各透镜满足以下条件：

-0.545<f1/f11<-0.364，且0.440<f1/f12<0.660，且0.420<f1/f13<0.630，且0.354<f1/f14<0.531。

更为具体地，在本实施例中，所述第一透镜11具有负光焦度的凸凹球面透镜，即所述第一透镜11的物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第二透镜12为具有正光焦度的双凸球面透镜，所述第三透镜13为具有正光焦度的凸凹球面透镜，即所述第三透镜13的物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第四透镜14为具有正光焦度的凸凹球面透镜，即所述第四透镜14的物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第一透镜组1与其中各个透镜的焦距比值具体如下所示：f1/f11＝-0.436；f1/f12＝0.528；f1/f13＝0.504；f1/f14＝0.425。

更为具体地，在本实施例中，所述第一透镜组1与其中各个透镜的焦距值为：f1＝39.2；f11＝-89.902；f12＝74.259；f13＝77.827；f14＝92.359。

进一步地，为了减少光能损失，增加成像清晰度，保护刻度面，进一步优化加工流程达到设计要求，在本实施例中，所述第一透镜11和所述第二透镜12胶合连接，形成胶合件，改善光学系统像质。

具体地，所述第五透镜21具有负光焦度，所述第六透镜22具有负光焦度，所述第七透镜23具有正光焦度；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内的各透镜满足以下条件：

0.673<f2/f21<1.009，且0.409<f2/f22<0.614，且-0.439<f2/f23<-0.293。

更为具体地，在本实施例中，所述第五透镜21为负光焦度的凸凹非球面透镜，即所述第五透镜21的物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第六透镜22为具有负光焦度的双凹非球面透镜，所述第七透镜23为具有光焦度为正的双凸球面透镜；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＝0.807；f2/f22＝0.491；f2/f23＝-0.351。

更为具体地，在该实施例中，所述第二透镜组2和所述第二透镜组2中各个透镜的焦距值为：f2＝-7.7；f21＝-9.556；f22＝-15.706；f23＝21.972。

具体地，所述第八透镜31具有正光焦度，所述第九透镜32聚集有正光焦度，所述第十透镜33具有正光焦度，所述第十一透镜34具有负光焦度，所述第十二透镜35具有正光焦度；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，所述第十一透镜34的焦距为f34，所述第十二透镜35的焦距为f35，在所述第三透镜组3内的各透镜满足以下条件：

0.733<f3/f31<1.100，且1.009<f3/f32<1.514，且0.345<f3/f33<0.517，且-3.340<f3/f34<-2.226，且0.561<f3/f35<0.842。

更为具体地，所述第八透镜31为光焦度为正的凸凹非球面透镜，即所述第八透镜31的物侧面为凸面，像侧面为凹面，所述第九透镜32为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第十透镜33为光焦度为正的双凸球面透镜，所述第十一透镜34为光焦度为负的双凹球面透镜，所述第十二透镜35为光焦度为正的凸凹非球面透镜，即所述第十二透镜35的物侧面为凸面，像侧面为凹面。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＝0.880；且f3/f32＝1.211；且f3/f33＝0.414；且f3/f34＝-2.672；且f3/f35＝0.674。

更为具体地，在该实施例中，所述第二透镜组2和所述第二透镜组2中各个透镜的焦距值为：f3＝27.2；f31＝30.889；f32＝22.442；f33＝65.717；f34＝-10.175；f35＝40.354。

进一步地，为了减少光能损失，增加成像清晰度，保护刻度面，进一步优化加工流程达到设计要求，在本实施例中，所述第十透镜33和所述第十一透镜34胶合连接，形成胶合件，改善光学系统像质。

具体地，所述第十三透镜41具有正光焦度，所述第十四透镜42具有正光焦度，所述第十五透镜43具有负光焦度；所述第十三透镜41的焦距为f41，所述第十四透镜42的焦距为f42，所述第十五透镜43的焦距为f43，在所述第四透镜组4内的各透镜满足以下条件：

0.225<f4/f41<0.337，且0.998<f4/f42<1.497，且-0.567<f4/f43<-0.378。

更为具体地，在本实施例中，所述第十三透镜41为具有正光焦度的凸凹球面透镜，所述第十四透镜42为具有正光焦度的双凸球面透镜，所述第十五透镜43为具有负光焦度的凹凸球面透镜，即所述第十五透镜43的物侧面为凹面，像侧面为凸面；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＝0.270；f4/f42＝1.197；f4/f43＝-0.454。

更为具体地，在该实施例中，所述第四透镜组4和所述第四透镜组4中各个透镜的焦距值为：f4＝20.2；f41＝74.794；f42＝16.861；f43＝-44.486。

进一步地，所述第十四透镜42和所述第十五透镜43胶合连接，改善光学系统像质。

具体地，所述第十六透镜51具有正光焦度，在一实施例中，所述第十六透镜51为具有正光焦度的凹凸球面透镜，即所述第十六透镜51的物侧面为凹面，像侧面为凸面，所述第十六透镜51的焦距为f51其中，f5＝f51＝426.4。

进一步地，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；所述第五透镜21、所述第六透镜22均为玻璃非球面镜片，所述第七透镜23为玻璃球面透镜；所述第八透镜31为玻璃非球面透镜，所述第九透镜32、所述第十透镜33以及所述第十一透镜34为玻璃球面透镜，所述第十二透镜35为玻璃非球面透镜；所述第十三透镜41、所述第十四透镜42以及所述第十五透镜43为玻璃球面透镜；因玻璃透镜可以很好的抵抗镜头受热变形的问题，不容易受热胀冷缩的影响出现跑焦现象，从而保证所述变焦系统受温度变化的稳定性。

因树脂镜头的抗冲击能力较强，重量较轻，同时成本也低，在本实施例中，所述第十六透镜51为塑胶非球面透镜。所述变焦系统采用玻塑混合材质，不仅节省成本，抗冲击能力也较强，还保证了系统的稳定性和高低温的适用性。

需要说明的是，非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的，与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜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，采用非球面透镜后，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，而采用玻璃材质的透镜，可减小温度对镜头光学性能的影响。

通过合理分配透镜光焦度，调整玻璃形状及材料搭配，有效消色差及二级光谱，使各个透镜上的球差，慧差，像散等相互补偿抵消，以达到清晰成像的效果，以实现高阶像差和色差的最优矫正。

具体地，在一具体实施例中，透镜的材质折射率，曲率半径，厚度间隔如下表所示：

进一步地，在本实施例中，非球面透镜的非球面表面形状满足以下条件：

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、G为高次非球面系数(请参照下表2)，通过以上参数即可设定透镜物侧面和像侧面非球面的形状尺寸。

表2非球面透镜对应的圆锥系数和非球面系数

具体地，所述变焦系统还包括光阑7，所述光阑7位于所述第二透镜组2与所述第三透镜组3之间；即所述光阑7位于所述第七透镜23和所述第八透镜31之间。

具体地，在本实施例中，所述变焦系统还包括滤光镜，所述滤光镜位于所述第五透镜组5与所述像面6之间，所述滤光镜用于滤除不必要波段的光线和杂散光，以减小光噪声，为后续的光电模块处理部分减小困难，所述滤光镜也可用以调节最后成像时物象的色彩度，从而提高成像质量。

具体地，所述像面6可以理解为感光芯片朝向所述物侧的表面，即可以为CCD或者CMOS等摄像元件的表面，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、所述滤光镜并最终成像于所述像面6上。

具体地，所述变焦系统满足以下条件：其中，/>为所述第一透镜11的有效通光孔径，TTL为所述变焦系统的光学总长。

具体地，所述变焦系统满足以下条件：-0.301<ΔZ1W-T/TTL<-0.231，且0.096<ΔZ2W-T/TTL<0.125；其中，ΔZ1W-T为所述第五透镜21在所述变焦系统处于广角端位置时与所述变焦系统处于望远端位置时的相对位移，ΔZ2W-T为所述第八透镜31在所述变焦系统处于广角端位置时与所述变焦系统处于望远端位置时的相对位移，TTL为所述变焦系统的光学总长。

具体地，本实施例像面6大小设置为φ7.7mm，达到如下性能参数：

广角端焦距fw＝5.59mm，望远端焦距ft＝151.10mm；广角端光圈数＝1.66，望远端光圈数＝4.97；光学畸变范围在-4％到4％之间；所述变焦系统光学总长TTL＝92mm。

表3变焦系统分别处于广角端、中间倍率位置、望远端的变倍数据

	广角端	中间倍率	望远端
				T(7)	0.450	23.958	24.924
T(13)	25.574	2.066	1.100
				T(14)	10.264	3.921	0.100
T(23)	4.076	10.438	22.811
				T(28)	9.581	9.562	1.009

表4变焦系统镜头分别处于广角端、中间倍率位置、望远端的一具体实施例的焦距值

	焦距/mm
		广角端	5.6
中间倍率	82.8
		望远端	151.1

在本实施例中，请参照图1至图3，为所述变焦系统分别处于广角端时、中间倍率时、望远端时的结构示意图；其中，中间倍率可以理解为所述变焦系统处于广角端和望远端之间时，所述变焦系统中各个透镜组的位置示意图。

图4至图5分别显示所述变焦系统处于广角端时的像差图(longitudinalaberration)、场曲图(field curvature)/畸变图(distortion)，图中的S、T，分别为弧矢像面、子午像面所对应的像差。

请参照图6至图7，为所述变焦系统处于中间倍率时的像差图、场曲图/畸变图，图中的S、T，分别为弧矢像面、子午像面所对应的像差。

请参照图8至图9，为所述变焦系统处于望远端时的球面像差图、场曲图/畸变图，图中的S、T，分别为弧矢像面、子午像面所对应的像差。

由上述图可知，本实施例中的所述变焦系统分别在中间倍率、广角端、望远端时的球面像差、场曲以及畸变均能够获得良好的校正。

由上述图可知，本实施例中的所述变焦系统分别在中间倍率、广角端、望远端时的球面像差、场曲以及畸变均能够获得良好的校正。

以上所述仅为本实用新型的可选地实施例，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发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，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)

1.一种成像装置，其特征在于，所述成像装置包括变焦系统，所述变焦系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦系统包括镜筒和设于所述镜筒内的多个透镜组，所述多个透镜组包括：

第一透镜组，固设于所述镜筒内，所述第一透镜组的光焦度为正；

第二透镜组，沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，所述第二透镜组用于在朝所述像侧移动时使所述变焦系统自广角端朝望远端变焦，所述第二透镜组的光焦度为负；

第三透镜组，沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，所述第三透镜组的光焦度为正；以及，

第四透镜组，沿所述光轴的延伸方向可移动地设置，以在沿所述光轴方向活动时使所述变焦系统对焦，所述第四透镜组的光焦度为正；

第五透镜组，固设于所述镜筒内，所述第五透镜组的光焦度为正；

其中，所述变焦系统处于广角端的焦距为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，所述变焦系统满足以下条件：

0.119<fw/f1<0.178，且-0.906<fw/f2<-0.604，且0.171<fw/f3<0.257，且0.231<fw/f4<0.346，且0.011<fw/f5<0.016。

2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述第一透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

所述第二透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第五透镜、第六透镜和第七透镜；

所述第三透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和第十二透镜；

所述第四透镜组包括自所述物侧至所述像侧依次设置的第十三透镜、第十四透镜和第十五透镜；

所述第五透镜组包括第十六透镜。

3.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述第一透镜具有负光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度；

所述第一透镜和所述第二透镜胶合连接；

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的各透镜满足以下条件：

-0.545<f1/f11<-0.364，且0.440<f1/f12<0.660，且0.420<f1/f13<0.630，且0.354<f1/f14<0.531。

4.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述第五透镜具有负光焦度，所述第六透镜具有负光焦度，所述第七透镜具有正光焦度；

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的各透镜满足以下条件：

0.673<f2/f21<1.009，且0.409<f2/f22<0.614，且-0.439<f2/f23<-0.293。

5.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述第八透镜具有正光焦度，所述第九透镜聚集有正光焦度，所述第十透镜具有正光焦度，所述第十一透镜具有负光焦度，所述第十二透镜具有正光焦度；

所述第十透镜和所述第十一透镜胶合连接；

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，所述第十一透镜的焦距为f34，所述第十二透镜的焦距为f35，在所述第三透镜组内的各透镜满足以下条件：

0.733<f3/f31<1.100，且1.009<f3/f32<1.514，且0.345<f3/f33<0.517，且-3.340<f3/f34<-2.226，且0.561<f3/f35<0.842。

6.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述第十三透镜具有正光焦度，所述第十四透镜具有正光焦度，所述第十五透镜具有负光焦度；

所述第十四透镜和所述第十五透镜胶合连接；

所述第十三透镜的焦距为f41，所述第十四透镜的焦距为f42，所述第十五透镜的焦距为f43，在所述第四透镜组内的各透镜满足以下条件：

0.225<f4/f41<0.337，且0.998<f4/f42<1.497，且-0.567<f4/f43<-0.378。

7.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述第十六透镜具有正光焦度。

8.如权利要求2所述的成像装置，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；

所述第五透镜、所述第六透镜均为玻璃非球面镜片，所述第七透镜为玻璃球面透镜；

所述第八透镜为玻璃非球面透镜，所述第九透镜、所述第十透镜以及所述第十一透镜为玻璃球面透镜，所述第十二透镜为玻璃非球面透镜；

所述第十三透镜、所述第十四透镜以及所述第十五透镜为玻璃球面透镜；

所述第十六透镜为塑胶非球面透镜。

9.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述变焦系统满足以下条件：

其中，为所述第一透镜的有效通光孔径，TTL为所述变焦系统的光学总长。

10.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述变焦系统满足以下条件：-0.301<ΔZ1W-T/TTL<-0.231，且0.096<ΔZ2W-T/TTL<0.125；

其中，ΔZ1W-T为所述第五透镜在所述变焦系统处于广角端位置时与所述变焦系统处于望远端位置时的相对位移，ΔZ2W-T为所述第八透镜在所述变焦系统处于广角端位置时与所述变焦系统处于望远端位置时的相对位移，TTL为所述变焦系统的光学总长。