一种变焦距镜头制造技术

变焦距镜头，沿光线入射方向依次设有：光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中A、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；本发明专利技术通过使用特殊的结构与数枚非球面镜片，在1/2.5”的小像圆径中实现了“4K”性能，从而弥补了现有“4K”超高清摄像机长度过长、体积过大的缺陷。

Zoom lens

A zoom lens along the incident direction are arranged: the optical power of the first lens group A, positive optical power for the diaphragm second lens group B, negative S, optical power of the third lens group is C, the optical power of the fourth lens group is D. The A and C lens group is always in a fixed state, through the B lens group along the optical axis from the object side to the image side of the lens moving angle from the wide angle end to the telephoto end of the zoom, the D lens group moves along the optical axis of the image correction and focusing system, ensure the like the focal length changes in the process of stability; the invention by using a special structure and a few pieces of aspherical lenses in small circular 1/2.5 \path to achieve the\ 4K \property, which make up the defects of the existing\ 4K \Ultra HD camera too long and large volume.

【技术实现步骤摘要】
一种变焦距镜头
本专利技术涉及一种变焦距镜头，特别是涉及一种低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头。
技术介绍
随着社会经济的发展，人民生活水平的日益提升，交通网络日益繁忙，对智能高效监控提出了更高的要求。随着“4K”(一般指800万像素，以下略)超高清摄像机技术概念的提出，普通“1080P”(一般指200万像素，以下略)已经无法满足市场的需求，摄像机需要搭配更大口径、更高分辨率、红外宽光谱、共焦更优越的摄像镜头来保证优越的视频监控画质。因此，低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头亟待登场。例如专利文献(授权公告号CN204694911U)所述的变焦距镜头，该镜头具有口径大、分辨率高、畸变低、焦距可变、宽光谱共焦等特点。实现了3.4X的有效光学变倍倍率，且广角端光圈数达到了1.4。但是，为了达到4K的水准，该镜头采用了大像素点、大靶面的1/1.7inch的图像传感器，使得镜头全长长达97mm，过于的笨重，限制了4K镜头的推广与应用。因此，现有“4K”超高清摄像机存在长度过长、体积过大的缺陷，拓宽“4K”超高清摄像机的应用范围，急需设计一款低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种变焦距镜头，在保证低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、全程红外共焦的前提下，跨越整个变倍域而良好地校正各类像差，并能够适用于4K摄像机。为了达到上述目的，本专利技术的变焦距镜头，其特征在于：所述光学系统包括沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中，所述A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；所述透镜群A，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；所述透镜群B，其光焦度为负，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜，第五透镜为光焦度为负的非球面透镜，第六透镜为光焦度为正的球面透镜；所述的光阑S，其为可变光阑，可以随着环境光照强度的增强而进行相应的缩光圈措施；所述透镜群C，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜，第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜，第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；所述透镜群D，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括至少一枚透镜。进一步的，所述光学系统满足以下条件。所述透镜群A中，第一透镜满足条件式：(1)Nd1＞1.75，Vd1＜30式中Nd1为第一透镜的折射率，Vd1为第一透镜的阿贝数。所述透镜群A中，第二透镜满足条件式：(2)Nd2＜1.6，Vd2＞65式中Nd2为第二透镜的折射率，Vd2为第二透镜的阿贝数。所述透镜群A中，第三透镜满足条件式：(3)Nd3＜1.6，Vd3＞65式中Nd3为第三透镜的折射率，Vd3为第三透镜的阿贝数。所述透镜群B中，第六透镜满足条件式：(4)Nd6＞1.75，Vd6＜30式中Nd6为第六透镜的折射率，Vd6为第六透镜的阿贝数。所述透镜群C中，第九透镜和第十透镜满足条件式：(5)Nd10＜1.6，Vd10＞65(6)(7)式中Nd10为第十透镜的折射率，Vd10为第十透镜的阿贝数，Φ10为第十透镜前表面的有效通光口径，r101为第十透镜前表面的曲率半径，f9/10为第九透镜与第十透镜胶合形成的胶合镜片的焦距，fW为整个光学系统在广角端的有效焦距。本专利技术，透镜群A中连续利用了两片具有低色散特性的第二透镜、第三透镜，这三片透镜的光焦度均为正，且镜片边缘厚度小，能够充分矫正光学系统在望远端的色差，尤其对于红外光线的收敛，能够保证望远端较好的红外共焦特性。同时，也能够收敛望远端蓝紫光波段的色差，使画面颜色感真实明锐，无明显的紫边现象。透镜群B中，连续利用了一片前凸后凹(或双凹)的球面镜片与一片双凹的非球面镜片，且这两片透镜的光焦度均为负，能够有效矫正不同倍率的场曲，且对消除像散、控制广角端的畸变起到了良好的效果。透镜群C中，第一片镜片为非球面镜片，这使得光学系统在广角端即使通光口径很大(FNO很小)时，也能够很好地矫正周边视场的球差，保证全视场均具有良好的性能。同时，透镜群C中将前凸后凹的第九透镜与具有低色散特性的双凸的第十透镜通过胶合形成一个胶合镜片，有效地改善了镜头在广角端的色差。使得镜头在380nm～850nm的宽光谱范围像差得以校正和平衡，实现了广角端的红外共焦。这样镜头不仅能在光照环境充足的情况下清晰成像，在光照环境极为不充足的夜间情况下，通过红外补光也能清晰成像。因此，本专利技术的优点在于：通过使用特殊的结构与数枚非球面镜片，在1/2.5”的小像圆径中实现了“4K”性能，从而弥补了现有“4K”超高清摄像机长度过长、体积过大的缺陷，拓宽“4K”超高清摄像机的应用范围，为市场提供了一款低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、红外共焦的适用于4K摄像机的超高清变焦距镜头。附图说明图1是本专利技术实施例1的光学结构示意图；图2是本专利技术实施例1的变焦距镜头的相对于d线的各像差图；图3是本专利技术实施例2的光学结构示意图；图4是本专利技术实施例2的变焦距镜头的相对于d线的各像差图；图5是本专利技术实施例3的光学结构示意图；图6是本专利技术实施例3的变焦距镜头的相对于d线的各像差图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。说明书附图中符号含义：A第一透镜群B第二透镜群C第三透镜群D第四透镜群G1、G2…G12第一透镜、第二透镜…第十二透镜S光阑IMAGE成像面CG保护玻璃r1、r2…r26第一表面、第二表面…第二十六表面d1、d2…d25第一距离、第二距离…第二十五距离本专利技术的变焦距镜头具备：沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中，所述A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；本专利技术的目的在于提供一种变焦距镜头，在保证低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈、全程红外共焦的前提下，跨越整个变倍域而良好地校正各类像差，并能够适用于4K摄像机。为了达到以上目的，而优选设定如下所示的各种条本文档来自技高网...

【技术保护点】
变焦距镜头，其特征在于：所述光学系统包括沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中，所述A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；所述透镜群A，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；所述透镜群B，其光焦度为负，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜，第五透镜为光焦度为负的非球面透镜，第六透镜为光焦度为正的球面透镜；所述的光阑S，其为可变光阑，可以随着环境光照强度的增强而进行相应的缩光圈措施；所述透镜群C，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜，第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光焦度为负的球面透镜，第十透镜为光焦度为正的球面透镜，且第九透镜与第十透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第十一透镜为光焦度为负的球面透镜；所述透镜群D，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括至少一枚透镜。...

【技术特征摘要】
1.变焦距镜头，其特征在于：所述光学系统包括沿光线入射方向依次设有，光焦度为正的第一透镜群A、光焦度为负的第二透镜群B、光阑S、光焦度为正的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中，所述A透镜群、C透镜群始终处于固定的状态，通过所述B透镜群沿着光轴从物体侧向像面侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使所述D透镜群沿着光轴移动进行像面的校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定；所述透镜群A，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜。第一透镜为光焦度为负的球面透镜；第二透镜为光焦度为正的球面透镜，且第一透镜与第二透镜通过胶合形成一个合光焦度为正的胶合镜片，胶合面凹面朝向像方；第三透镜为光焦度为正的球面透镜；所述透镜群B，其光焦度为负，沿光轴方向从物方起依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜为光焦度为负的球面透镜，第五透镜为光焦度为负的非球面透镜，第六透镜为光焦度为正的球面透镜；所述的光阑S，其为可变光阑，可以随着环境光照强度的增强而进行相应的缩光圈措施；所述透镜群C，其光焦度为正，沿光轴方向从物方起依次包括第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十一透镜。第七透镜为光焦度为正的非球面透镜，第八透镜为光焦度为正的球面透镜；第九透镜为光...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛航笠，陈三忠，尚洁阳，盛亚茗，张平华，
申请(专利权)人：嘉兴中润光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33