一種大視角變焦鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種大視角變焦透鏡，沿光軸方向、從物面至像面依次設(shè)有具有正光焦度的第一透鏡組G1、負(fù)光焦度的第二透鏡組G2、光闌STO、正光焦度的第三透鏡組G3、負(fù)光焦度的第四透鏡組G4、負(fù)光焦度的第五透鏡組G5和成像面IMG；第一透鏡組G1為粘合透鏡依次包括第一凸面鏡和第二凸面鏡；第二透鏡組G2依次包括第三凸面鏡、第一雙凹透鏡和第四凸透鏡；第三透鏡組G3包括第五凸透鏡、第二雙凹透鏡、第三雙凹透鏡和第四雙凹透鏡；第四透鏡組G4為第六凸透鏡；第五透鏡組G5為第七凸透鏡；光闌STO位于負(fù)光焦度的第二透鏡組G2和正光焦度的第三透鏡組G3之間；通過(guò)該變焦鏡頭實(shí)現(xiàn)大視角的功能，且總長(zhǎng)度顯著縮短，調(diào)節(jié)精確。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種大視角變焦鏡頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于透鏡技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大視角變焦鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 所謂的變焦能力包括光學(xué)變焦(optical zoom)與數(shù)碼變焦(digital zoom)兩種。 兩者雖然都有有助于望遠(yuǎn)拍攝時(shí)放大遠(yuǎn)方物體，但是只有光學(xué)變焦可以支持圖像主體成像 后，增加更多的像素，讓主體不但變大，同時(shí)也相對(duì)更清晰。通常變焦倍數(shù)大者越適合用于 望遠(yuǎn)拍攝。光學(xué)變焦同傳統(tǒng)相機(jī)設(shè)計(jì)一樣，取決于鏡頭的焦距，所以分辨率及畫(huà)質(zhì)不會(huì)改 變。數(shù)碼變焦只能將原先的圖像尺寸裁小，讓圖像在led屏幕上變得比較大，但并不會(huì)有助 于使細(xì)節(jié)更清晰。然而現(xiàn)有變焦鏡頭的總長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)、視角范圍很小，影響了進(jìn)一步推廣和使 用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本實(shí)用新型提供了一種大視角變焦鏡頭，通過(guò)該變焦 鏡頭實(shí)現(xiàn)大視角的功能，且總長(zhǎng)度顯著縮短，調(diào)節(jié)精確。
[0004] 本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0005] -種大視角變焦透鏡，沿光軸方向、從物面至像面依次設(shè)有具有正光焦度的第一 透鏡組Gl、負(fù)光焦度的第二透鏡組G2、光闌STO、正光焦度的第三透鏡組G3、負(fù)光焦度的第四 透鏡組G4、負(fù)光焦度的第五透鏡組G5和成像面頂G;所述第一透鏡組Gl為粘合透鏡依次包括 第一凸面鏡和第二凸面鏡;所述第二透鏡組G2依次包括第三凸面鏡、第一雙凹透鏡和第四 凸透鏡；所述第三透鏡組G3包括第五凸透鏡、第二雙凹透鏡、第三雙凹透鏡和第四雙凹透 鏡;所述第四透鏡組G4為第六凸透鏡;所述第五透鏡組G5為第七凸透鏡;所述光闌STO位于 負(fù)光焦度的第二透鏡組G2和正光焦度的第三透鏡組G3之間。
[0006] 進(jìn)一步的，所述第一凸面鏡、第三凸面鏡、第一雙凹透鏡、第三雙凹透鏡、第六凸透 鏡和第七凸透鏡均具有負(fù)折光力；所述第四凸透鏡、第五凸透鏡、第二雙凹透鏡、第三雙凹 透鏡和第四雙凹透鏡具有正折光力。
[0007] 進(jìn)一步的，所述第四透鏡組G4和第五透鏡組G5滿(mǎn)足如下關(guān)系式：
[0008] 1·0<β1 <4.0;0.7< (1?4【+1?缸)/(1?4卜1?知）<3.〇;其中，01為廣角端到第五透鏡 組G5的軸向放大率;R4f是第四透鏡組G4最靠近物面的表面的曲率半徑;R4r是第四透鏡組 G4最靠近像面的表面的曲率半徑。
[0009] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0010] 本使用新型所述的一種大視角變焦鏡頭，通過(guò)按照正光焦度反射，負(fù)光焦度反射， 正光焦度反射，負(fù)光焦度射的順序，將第一透鏡組Gl、第二透鏡組G2、第三透鏡組G3、第四透 鏡組G4和第五透鏡組G5有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)了變焦鏡頭的大視角目的，其總長(zhǎng)度縮短，調(diào)節(jié)更為 精確。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型所述變焦鏡頭示意圖。
[0012] 圖2為廣角端位置處的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3為半視角位置處的示意圖。
[0014]圖4為攝遠(yuǎn)端位置處的示意圖。
[0015]圖5為視場(chǎng)角為全視場(chǎng)角時(shí)的三個(gè)變焦位置的像差圖。
[0016]圖6為視場(chǎng)角為半視角時(shí)的三個(gè)變焦位置的像差圖。
[0017]圖7為視場(chǎng)角為零度時(shí)的三變焦位置的像差圖。
[0018]圖8為三個(gè)變焦位置的縱向球差曲線(xiàn)。
[0019]圖9為三個(gè)變焦位置的像散圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍并不限于此。
[0021] 如圖1所示，一種大視角變焦透鏡，沿光軸方向、從物面至像面依次設(shè)有具有正光 焦度的第一透鏡組Gl、負(fù)光焦度的第二透鏡組G2、光闌ST0、正光焦度的第三透鏡組G3、負(fù)光 焦度的第四透鏡組G4、負(fù)光焦度的第五透鏡組G5和成像面MG;如圖2、圖3和圖4所示，通過(guò) 調(diào)節(jié)各個(gè)透鏡組之間的距離，實(shí)現(xiàn)變焦透鏡大視角的目的。所述第一透鏡組Gl為粘合透鏡 依次包括第一凸面鏡和第二凸面鏡;所述第二透鏡組G2依次包括第三凸面鏡、第一雙凹透 鏡和第四凸透鏡;所述第三透鏡組G3包括第五凸透鏡、第二雙凹透鏡、第三雙凹透鏡和第四 雙凹透鏡；所述第四透鏡組G4為第六凸透鏡；所述第五透鏡組G5為第七凸透鏡；所述光闌 STO位于負(fù)光焦度的第二透鏡組G2和正光焦度的第三透鏡組G3之間。所述第一凸面鏡、第三 凸面鏡、第一雙凹透鏡、第三雙凹透鏡、第六凸透鏡和第七凸透鏡均具有負(fù)折光力；所述第 四凸透鏡、第五凸透鏡、第二雙凹透鏡、第三雙凹透鏡和第四雙凹透鏡具有正折光力。所述 第四透鏡組G4和第五透鏡組G5滿(mǎn)足如下關(guān)系式：
[0022] 1.0<fo<4.0;0.7<( R4f+R4r) / (R4f-R4r )< 3 · 0;其中，β? 為廣角端到第五透鏡組 G5 的軸向放大率;R4f是第四透鏡組G4最靠近物面的表面的曲率半徑;R4r是第四透鏡組G4最靠 近像面的表面的曲率半徑。
[0023] Ri表示球面半徑，di表示厚度，ni表示折射率，Vi表示材料，f是焦距，F(xiàn)no像方數(shù)， ω是半視場(chǎng)角，(13，(19，(119，(121，8€分別為第三，第九，第十九，第二^^一非球面的變焦數(shù)。K 表示是半徑，〇4,06^8，(：10分別表示第四階，第六階，第八階，第十高階系數(shù)。"*"代表非球 面。
[0024]表1鏡頭表面數(shù)據(jù)
[0027]表2非球面表面數(shù)據(jù)
[0031] 如圖5、圖6和圖7為不同視場(chǎng)角時(shí)的
廣角端、中間位置和長(zhǎng)焦端的像差圖，顯示出 其視角較寬的優(yōu)勢(shì);如圖8所示，其廣角端的縱向球差小于0.05_，而在長(zhǎng)焦端縱向球差在-0.05_~0.1mm之間變化。如圖9所示，其中S和T分別代表弧矢方向和子午方向的場(chǎng)曲。廣角 端時(shí)曲線(xiàn)S和T的變化范圍在-0.1 mm~0.05mm之間，而長(zhǎng)焦端曲線(xiàn)的變化范圍為-0.12mm~ 0.05mm之間。本變焦鏡頭的視角寬、且總長(zhǎng)度顯著縮短，調(diào)節(jié)精確。
[0032] 所述實(shí)施例為本實(shí)用新型的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方 式，在不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn) 的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大視角變焦透鏡，其特征在于，沿光軸方向、從物面至像面依次設(shè)有具有正光焦 度的第一透鏡組Gl、負(fù)光焦度的第二透鏡組G2、光闌STO、正光焦度的第三透鏡組G3、負(fù)光焦 度的第四透鏡組G4、負(fù)光焦度的第五透鏡組G5和成像面頂G;所述第一透鏡組Gl為粘合透鏡 依次包括第一凸面鏡和第二凸面鏡;所述第二透鏡組G2依次包括第三凸面鏡、第一雙凹透 鏡和第四凸透鏡;所述第三透鏡組G3包括第五凸透鏡、第二雙凹透鏡、第三雙凹透鏡和第四 雙凹透鏡；所述第四透鏡組G4為第六凸透鏡；所述第五透鏡組G5為第七凸透鏡；所述光闌 STO位于負(fù)光焦度的第二透鏡組G2和正光焦度的第三透鏡組G3之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大視角變焦透鏡，其特征在于，所述第一凸面鏡、第三凸 面鏡、第一雙凹透鏡、第三雙凹透鏡、第六凸透鏡和第七凸透鏡均具有負(fù)折光力；所述第四 凸透鏡、第五凸透鏡、第二雙凹透鏡、第三雙凹透鏡和第四雙凹透鏡具有正折光力。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大視角變焦透鏡，其特征在于，所述第四透鏡組G4和 第五透鏡組G5滿(mǎn)足如下關(guān)系式： 1.0 < βι < 4.0;0.7 < 3.0;其中，β?為廣角端到第五透鏡組G5的軸 向放大率;R4f是第四透鏡組G4最靠近物面的表面的曲率半徑;R4r是第四透鏡組G4最靠近像 面的表面的曲率半徑。
【文檔編號(hào)】G02B15/173GK205539682SQ201620221768
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】李芬
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)