一種大孔徑廣角變焦鏡頭的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于光學鏡頭技術領域，尤其設及一種大孔徑廣角變焦鏡頭。
【背景技術】
[0002] 大孔徑變焦鏡頭具有通光量大、畫面明亮的優(yōu)點，特別是帶有自動光圈的大孔徑 變焦鏡頭，可W根據各種不同的環(huán)境得到各種放大率、各種亮度的畫面，適應性極好，因此 受到廣泛的青睞。
[0003] 然而大孔徑變焦鏡頭通常體積巨大、價格昂貴，而且畫質不佳，通常分辨率在一百 萬像素左右。
[0004] 隨著安防行業(yè)向高清化、小型化發(fā)展，普通的大孔徑變焦鏡頭已經不能滿足需求 了。因此開發(fā)一種體積小的大孔徑高清變焦鏡頭就很有必要了。
[0005] 但是，大孔徑的變焦鏡頭研發(fā)難度比較大，通常需要比較多的球面鏡片才能夠達 到預期的性能。而鏡片數(shù)量的多寡直接關系到鏡頭的制造成本，較多的鏡片也會使得鏡頭 的體積無法控制在一個較小的水平上。因此若采用全球面鏡片的鏡頭，則無法在體積、性 能、成本上取得一個良好的平衡。
[0006] 有鑒于此，確有必要提供一種大孔徑廣角變焦鏡頭，其采用玻璃球面鏡片與玻璃 非球面鏡片的混合，非球面具備更強的像差矯正能力，可W達到更高的性能，合理的設置玻 璃非球面鏡片可W替代數(shù)枚玻璃球面鏡片，由此可W簡化鏡頭的光學結構，減小體積，提升 裝配效率。 【實用新型內容】
[0007] 本實用新型的目的在于:針對現(xiàn)有技術的不足，而提供一種大孔徑廣角變焦鏡頭， 其采用玻璃球面鏡片與玻璃非球面鏡片的混合，非球面具備更強的像差矯正能力，可W達 到更高的性能，合理的設置玻璃非球面鏡片可W替代數(shù)枚玻璃球面鏡片，由此可W簡化鏡 頭的光學結構，減小體積，提升裝配效率。
[000引為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0009] -種大孔徑廣角變焦鏡頭，包括變倍組和補償組，所述變倍組的總光焦度為正，所 述補償組的總光焦度為負，通過改變所述變倍組和所述補償組的間隔來進行變焦；
[0010] 所述補償組包括從物方一側順序排列的凸凹負光焦度的第一透鏡、雙凹負光焦度 的第二透鏡和凸凹正光焦度的第=透鏡；
[0011] 所述變倍組包括從物方一側順序排列的凸凹正光焦度的第四透鏡、雙凸正光焦度 的第五透鏡、凸凹負光焦度的第六透鏡、凸凹正光焦度的第屯透鏡和雙凸正光焦度的第八 透鏡、雙凹負光焦度的第九透鏡和雙凸正光焦度的第十透鏡；
[0012] 所述第四透鏡為玻璃非球面透鏡；
[0013] 所述補償組的焦距Ff '與變倍組的焦距Bf '滿足如下條件：
[0014] 0.9<|Ff'/Bf' |<1.2。
[0015] 作為本實用新型大孔徑廣角變焦鏡頭的一種改進，所述第一透鏡和所述第二透鏡 直接緊靠裝配。
[0016] 作為本實用新型大孔徑廣角變焦鏡頭的一種改進，所述第二透鏡和所述第=透鏡 之間設置有墊圈。
[0017] 作為本實用新型大孔徑廣角變焦鏡頭的一種改進，所述第四透鏡和所述第五透鏡 之間通過隔圈緊配，所述第五透鏡和所述第六透鏡之間通過隔圈緊配。
[0018] 作為本實用新型大孔徑廣角變焦鏡頭的一種改進，所述第屯透鏡和所述第八透鏡 直接緊靠裝配。
[0019] 作為本實用新型大孔徑廣角變焦鏡頭的一種改進，所述第六透鏡和第屯透鏡通過 光學膠粘合，所述第八透鏡、所述第九透鏡和所述第十透鏡通過光學膠粘合。
[0020] 作為本實用新型大孔徑廣角變焦鏡頭的一種改進，所述第四透鏡的焦距為Bf4,所 述第五透鏡的焦距為Bf5,所述第六透鏡和所述第屯透鏡膠合而成的透鏡組的焦距為Bf6， 所述第八透鏡、所述第九透鏡和所述第十透鏡膠合而成的透鏡組的焦距為Bf7,上述焦距與 變倍組的焦距Bf '存在如下關系：
[0021] 2.6<|Bf4/Bf I <4.1；
[0022] 〇.8<|Bf5/Bf' |<1.6;
[0023] 〇.7<|Bf6/Bf |<1.7；
[0024] 〇.8<|Bf7/Bf' |<1.9。
[0025] 作為本實用新型大孔徑廣角變焦鏡頭的一種改進，所述第一透鏡至所述第十透鏡 的焦距和折射率滿足W下條件：
[0026] L〇〇27」上表中，"r為焦距，"n"為折射率，
號表示方向為貸；
[00%]其中，fl至no分別對應于第一透鏡至第十透鏡的焦距;nl至nio分別對應于第一 透鏡至第十透鏡的折射率。
[0029]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型采用玻璃球面鏡片與玻璃非球面鏡片的混合，非球 面鏡片具備更強的像差矯正能力，可W達到更高的性能，合理的設置玻璃非球面鏡片可W 替代數(shù)枚玻璃球面鏡片，由此可W簡化鏡頭的光學結構，減小體積，提升裝配效率，本實用 新型的焦距范圍為2. Smm-lOmm，焦距變倍比范圍為2.5-3.5倍;而且通過使用玻璃球面鏡片 與玻璃非球面鏡片混合的結構可W有效地降低鏡頭的光學總長，與此同時使得鏡頭具備較 高的成像性能，本實用新型的光學總長小于50mm，具有FI.2的最大通光孔徑，而且鏡頭可W 在-40°C-+8(rC的環(huán)境下使用不跑焦，亦可W達到可見光3百萬像素分辨率。
[0030]總之，本實用新型可W達到體積、性能和成本的完美平衡，具有結構緊湊、成像質 量好、可用焦段廣和相對孔徑大等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0032] 圖2為本實用新型的光學系統(tǒng)圖之一。
[0033] 圖3為本實用新型的光學系統(tǒng)圖之二。
【具體實施方式】
[0034] W下將結合具體實施例對本實用新型及其有益效果作進一步詳細的說明，但是， 本實用新型的【具體實施方式】并不局限于此。
[0035] 如圖1和圖2所示，本實用新型提供的一種大孔徑廣角變焦鏡頭，包括變倍組1和補 償組2,變倍組1的總光焦度為正，補償組2的總光焦度為負，通過改變變倍組1和補償組2的 間隔來進行變焦；
[0036] 補償組2包括從物方一側順序排列的凸凹負光焦度的第一透鏡21、雙凹負光焦度 的第二透鏡22和凸凹正光焦度的第=透鏡23;
[0037] 變倍組1包括從物方一側順序排列的凸凹正光焦度的第四透鏡11、雙凸正光焦度 的第五透鏡12、凸凹負光焦度的第六透鏡13、凸凹正光焦度的第屯透鏡14和雙凸正光焦度 的第八透鏡15、雙凹負光焦度的第九透鏡16和雙凸正光焦度的第十透鏡17;
[0038] 第四透鏡11為玻璃非球面透鏡；
[0039] 補償組2的焦距Ff '與變倍組1的焦距Bf '滿足如下條件：
[0040] 0.9<|FfVBf |<1.2〇
[0041] 第一透鏡21和第二透鏡22直接緊靠裝配。
[0042] 第二透鏡22和第=透鏡23之間設置有墊圈。
[0043] 第四透鏡11和第五透鏡12之間通過隔圈緊配，第五透鏡12和第六透鏡13之間通過 隔圈緊配。
[0044] 第屯透鏡14和第八透鏡15直接緊靠裝配。
[0045] 第六透鏡13和第屯透鏡14通過光學膠粘合，第八透鏡15、第九透鏡16和第十透鏡 17通過光學膠粘合。
[0046] 第四透鏡11的焦距為Bf4,第五透鏡12的焦距為B巧，第六透鏡13和第屯透鏡14膠 合而成的透鏡組的焦距為Bf 6，第八透鏡15、第九透鏡16和第十透鏡17膠合而成的透鏡組的 焦距為Bf 7，上述焦距與變倍組1的焦距Bf '存在如下關系：
[0047] 2.6<|Bf4/Bf |<4.1；
[004引 0.8<|BK/Bf'|<1.6;
[0049] 〇.7<|Bf6/Bf |<1.7；
[0050] 〇.8<|Bf7/Bf' |<1.9。
[0051] 第一透鏡21至第十透鏡17的焦距和折射率滿足W下條件： rn〇59i
L0053J 上表中，"r為焦距，"n"為折射率，"-"號表示方向為負；
[0化4] 其中，fl至no分別對應于第一透鏡21至第十透鏡17的焦距;nl至nio分別對應于 第一透鏡21至第十透鏡17的折射率。
[00對實踐表明：本實用新型的焦距范圍為2. Smm-lOmm，焦距變倍比范圍為2.5-3.5，光 學總長小于50mm。
[0化6] 實施例1
[0057]該鏡頭的十片透鏡共二十個面的面型、曲率半徑、鏡片厚度、鏡片間距、鏡片折射 率和K值分別滿足W下條件：
[0化引表1:十片透鏡的物理參數(shù)。
[0060] 上表中，"r為曲率半徑，"-"號表示方向為負，"PL"表示平面，上表同一面序號既 有折射率數(shù)據n，又有數(shù)據D的，數(shù)據D表示該透鏡軸屯、線處的厚度，同一面序號只有數(shù)據D而 沒有折射率數(shù)據n的，數(shù)據D表示該透鏡到下一透鏡面的間距。
[0061] 其中具有非球面結構的第7,8表面形狀可用下列公式表述：
[0062]
[0063] 其中 C=l/R
[0064] 表2:第7、8表面的非球面參數(shù)。 「nriA"
[0066] 本實施例中，鏡頭在-40°C~+80°C的環(huán)境下使用不跑焦，亦可W實現(xiàn)可見光與紅 外光成像清晰度均在3百萬像素 W上。
[0067] 當然，本實用新型可W通過改變變倍組1和補償組2的間隔來進行變焦，如圖3所 示，變倍組1和補償組2之間的間隔更小，也就是說，可W根據需要來調整二者之間的間隔， W進行變焦操作。
[0068] 總之，本實用新型采用玻璃球面鏡片與玻璃非球面鏡片的混合，非球面鏡片具備 更強的像差矯正能力，可W達到更高的性能，合理的設置玻璃非球面鏡片可W替代數(shù)枚玻 璃球面鏡片，由此可W簡化鏡頭的光學結構，減小體積，提升裝配效率，本實用新型的焦距 范圍為2. Smm-lOmm，焦距變倍比范圍為2.5-3.5倍;而且通過使用玻璃球面鏡片與玻璃非球 面鏡片混合的結構可W有效地降低鏡頭的光學總長，與此同時使得鏡頭具備較高的成像性 能，本實用新型的光學總長小于50mm，具有Fl. 2的最大通光孔徑，而且鏡頭可W在-40°C-+ 80°C的環(huán)境下使用不跑焦，亦可W達到可見光3百萬像素分辨率。
[0069] 根據上述說明書的掲示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可W對上述實 施方式進行適當?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本實用新型并不局限于上面掲示和描述的具體實施 方式，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。 此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但運些術語只是為了方便說明，并不對本實 用新型構成任何限制。
【主權項】
1. 一種大孔徑廣角變焦鏡頭，包括變倍組和補償組，所述變倍組的總光焦度為正，所述 補償組的總光焦度為負，通過改變所述變倍組和所述補償組的間隔來進行變焦;其特征在 于： 所述補償組包括從物方一側順序排列的凸凹負光焦度的第一透鏡、雙凹負光焦度的第 二透鏡和凸凹正光焦度的第三透鏡； 所述變倍組包括從物方一側順序排列的凸凹正光焦度的第四透鏡、雙凸正光焦度的第 五透鏡、凸凹負光焦度的第六透鏡、凸凹正光焦度的第七透鏡和雙凸正光焦度的第八透鏡、 雙凹負光焦度的第九透鏡和雙凸正光焦度的第十透鏡； 所述第四透鏡為玻璃非球面透鏡； 所述補償組的焦距Ff '與變倍組的焦距Bf '滿足如下條件： 0.9<|FfVBf'|<1.2〇2. 根據權利要求1所述的大孔徑廣角變焦鏡頭，其特征在于:所述第一透鏡和所述第二 透鏡直接緊靠裝配。3. 根據權利要求1所述的大孔徑廣角變焦鏡頭，其特征在于:所述第二透鏡和所述第三 透鏡之間設置有墊圈。4. 根據權利要求1所述的大孔徑廣角變焦鏡頭，其特征在于:所述第四透鏡和所述第五 透鏡之間通過隔圈緊配，所述第五透鏡和所述第六透鏡之間通過隔圈緊配。5. 根據權利要求1所述的大孔徑廣角變焦鏡頭，其特征在于:所述第七透鏡和所述第八 透鏡直接緊靠裝配。6. 根據權利要求1所述的大孔徑廣角變焦鏡頭，其特征在于:所述第六透鏡和第七透鏡 通過光學膠粘合，所述第八透鏡、所述第九透鏡和所述第十透鏡通過光學膠粘合。7. 根據權利要求6所述的大孔徑廣角變焦鏡頭，其特征在于：所述第四透鏡的焦距為 Bf4,所述第五透鏡的焦距為Bf5,所述第六透鏡和所述第七透鏡膠合而成的透鏡組的焦距 為Bf6,所述第八透鏡、所述第九透鏡和所述第十透鏡膠合而成的透鏡組的焦距為Bf7,上述 焦距與變倍組的焦距Bf'存在如下關系： 2.6<|Bf4/Bf'|<4.1； 0.8<|Bf5/Bf'|<1.6； 0.7<|Bf6/Bf'|<1.7； 0.8<|Bf7/Bf'|<1.9〇8. 根據權利要求1所述的大孔徑廣角變焦鏡頭，其特征在于:所述第一透鏡至所述第十 透鏡的焦距和折射率滿足以下條件：上表中，"f"為焦距，"η"為折射率，號表示方向為負； 其中，Π 至Π 0分別對應于第一透鏡至第十透鏡的焦距;nl至nlO分別對應于第一透鏡 至第十透鏡的折射率。
【專利摘要】本實用新型屬于光學鏡頭技術領域，尤其涉及一種大孔徑廣角變焦鏡頭，包括變倍組和補償組，變倍組的總光焦度為正，補償組的總光焦度為負，通過改變變倍組和補償組的間隔來進行變焦；補償組包括從物方一側順序排列的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；變倍組包括從物方一側順序排列的第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡、第九透鏡和第十透鏡；第四透鏡為玻璃非球面透鏡；補償組的焦距Ffˊ與變倍組的焦距Bfˊ滿足如下條件：0.8<|Ffˊ/Bfˊ|<1.1。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型采用玻璃球面鏡片與玻璃非球面鏡片的混合，非球面具備更強的像差矯正能力，可以達到更高的性能，合理的設置玻璃非球面鏡片可以替代數(shù)枚玻璃球面鏡片，由此可以簡化鏡頭的光學結構，減小體積，提升裝配效率。
【IPC分類】G02B13/00, G02B15/16
【公開號】CN205384402
【申請?zhí)枴緾N201620017864
【發(fā)明人】張品光, 鄒文鑌, 何劍煒
【申請人】東莞市宇瞳光學科技股份有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年1月7日