變焦鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種變焦鏡頭，特指一種具有寬的視角和高的變焦比的變焦鏡 頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的發(fā)展、人們生活水平的提高，人們對圖像攝像裝置的要求越來越嚴格， 希望圖像攝像裝置能變得更小、更輕、拍攝性能更好。運就要求攝像裝置除了要有較高的變 焦比，拍攝圖像時還要有較高的成像質(zhì)量。此外，變焦鏡頭需要具有寬的視角和在廣角端的 焦距較短，使得即使圖像的拍攝距離短，同樣可W拍攝到較寬的圖像范圍。
[0003] 在一般情況下，為了減少變焦鏡頭的尺寸，同時實現(xiàn)高的變焦比。采用具有較高折 射率材料的光學(xué)元件，使得構(gòu)成變焦鏡頭中的每個透鏡單元對光的折射能力增加進而使透 鏡的數(shù)量減少。然而，如果每一個透鏡表面屈光力的增加，將會使各種像差變得難W矯正。 在不拍攝圖像時，折疊透鏡各個單元使得透鏡單元之間變得緊湊，運樣的結(jié)構(gòu)易使得透鏡 單元和透鏡產(chǎn)生組裝誤差，如果透鏡單元和透鏡的光學(xué)靈敏度較高，則變焦鏡頭的光學(xué)性 能就下降得較為明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型鑒于W上問題，目的在于提供一種具有寬的視角和高變焦比，并且在 整個變焦范圍內(nèi)通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定的透鏡單元的屈光力和每個透鏡單元在變焦過程中的移 動量，使其具有良好的光學(xué)性能。
[0005] -種變焦鏡頭，適于將物側(cè)的物體成像于像側(cè)的一成像面上，所述變焦鏡頭包 括：
[0006] 第一透鏡單元，配置于所述物側(cè)與所述像側(cè)之間，且具有正屈光力；
[0007] 第二透鏡單元，配置于所述第一透鏡單元與所述像側(cè)之間，且具有負屈光力；
[0008] 第Ξ透鏡單元，配置于所述第二透鏡單元與所述像側(cè)之間，且具有正屈光力；
[0009]W及第四透鏡單元，配置于所述第Ξ透鏡單元與所述像側(cè)之間，且具有正屈光 力；
[0010] 第一透鏡單元、第二透鏡單元、第Ξ透鏡單元和第四透鏡單元均作為移動透鏡單 元，所述變焦鏡頭符合W下條件：
[0011] 1. 8 <(IMmI+1MtI)/fw< 4. 0,
[0012] 0. 65 <f3/f4 < 1. 0，
[0013] fm = 1/2,
[0014]Mm為第四透鏡單元的移動量，化為第四透鏡單元從廣角端向遠望端變焦時的移 動量，fw為變焦鏡頭在廣角端時的焦距，fm為變焦透鏡在中間變焦位置時的焦距為，ft為 變焦鏡頭在遠望端時的焦距，巧為第Ξ透鏡單元的焦距，f4為第四透鏡單元的焦距。
[0015] 所述變焦鏡頭還包括W孔徑光闊，所述孔徑光闊設(shè)于第二透鏡單元和第Ξ透鏡單 元之間，所述孔徑光闊為獨立移動或固定。
[0016] 所述第一透鏡單元由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一膠合透鏡和一第Ξ透鏡，所述膠 合透鏡由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第一透鏡和一第二透鏡，且第一透鏡、第二透鏡和第 Ξ透鏡依次為負、正、正；
[0017] 所述第二透鏡單元由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第四透鏡、一第五透鏡、一第六 透鏡和一第屯透鏡，且第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第屯透鏡依次為負、負、負、正；
[0018] 所述第Ξ透鏡單元由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第八透鏡、一第九透鏡和一膠合 透鏡，所述膠合透鏡由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第十透鏡和一第十一透鏡，且所述第八 透鏡、第九透鏡、第十透鏡和第十一透鏡依次為正、正、負、正；
[0019] 所述第四透鏡單元由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第十二透鏡和一第十Ξ透鏡，且 所述第十二透鏡和第十Ξ透鏡依次為負、正。
[0020] 所述第一透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹凸透鏡，所述第二透鏡為凸面朝向所述物 側(cè)的凸透鏡，第Ξ透鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡，第四透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹 透鏡，第五透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹凸透鏡，第六透鏡為凹面朝向所述物側(cè)的凹凸透 鏡，第屯透鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡，第八透鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡，第九 透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹凸透鏡，第十透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹透鏡，第十一透 鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡，第十二透鏡為一雙凸透鏡，第十Ξ透鏡為凹面朝向所述 物側(cè)的凹透鏡。
[0021] 所述變焦鏡頭還包括光學(xué)濾光器、面板、晶體低通濾波器和紅外截止濾波器種的 任意一種，所述光學(xué)濾光器、面板、晶體低通濾波器和紅外截止濾波器種的任意一種配置于 所述第四透鏡單元和所述像側(cè)之間。
[0022] 本實用新型具有W下有益效果：
[0023] (1)在拍攝圖像時具有較寬的視場角和具有高的變焦比。
[0024] 似其拍攝圖像時成像性能良好。
[00巧](3)其結(jié)構(gòu)緊湊，光學(xué)系統(tǒng)保持在合理的尺寸，重量輕。
[0026] (4)更加節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本實用新型變焦鏡頭在廣角端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2為本實用新型變焦鏡頭空間頻率為IP/mm，短焦?fàn)顟B(tài)光學(xué)系統(tǒng)的MTF曲線圖；
[0029] 圖3為本實用新型變焦鏡頭空間頻率為IP/mm，中焦?fàn)顟B(tài)光學(xué)系統(tǒng)的MTF曲線圖；
[0030] 圖4為本實用新型變焦鏡頭空間頻率為IP/mm，長焦?fàn)顟B(tài)光學(xué)系統(tǒng)的MTF曲線圖；
[0031] 圖5為本實用新型變焦鏡頭短焦?fàn)顟B(tài)的崎變曲線圖；
[0032] 圖6為本實用新型變焦鏡頭中焦?fàn)顟B(tài)的崎變曲線圖；
[0033] 圖7為本實用新型變焦鏡頭長焦?fàn)顟B(tài)的崎變曲線圖。
[0034] 其中：1-第一透鏡、2-第二透鏡、3-第Ξ透鏡、4-第四透鏡、5-第五透鏡、6-第六 透鏡、7-第屯透鏡、8-第八透鏡、9-第九透鏡、10-第十透鏡、11-第^^一透鏡、12-第十二透 鏡、13-第十Ξ透鏡
【具體實施方式】
[0035] 下面將結(jié)合附圖，對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0036] 如圖1，一種變焦鏡頭，適于將物側(cè)的物體成像于像側(cè)的一成像面上，所述鏡頭包 括：
[0037] 第一透鏡單元，配置于所述物側(cè)與所述像側(cè)之間，且具有正屈光力；
[0038] 第二透鏡單元，配置于所述第一透鏡單元與所述像側(cè)之間，且具有負屈光力；
[0039] 第Ξ透鏡單元，配置于所述第二透鏡單元與所述像側(cè)之間，且具有正屈光力；
[0040]W及第四透鏡單元，配置于所述第Ξ透鏡單元與所述像側(cè)之間，且具有正屈光 力；
[0041] 第一透鏡單元、第二透鏡單元、第Ξ透鏡單元和第四透鏡單元均作為移動透鏡單 元，所述變焦鏡頭符合W下條件：
[0042] 1. 8 < (|Mm| + |Mt|)/fw< 4. 0,
[0043] 0. 65 <f3/f4 < 1. 0，
[0044] fm = 1/2，
[0045] Mm為第四透鏡單元的移動量，化為第四透鏡單元從廣角端向遠望端變焦時的移 動量，fw為變焦鏡頭在廣角端時的焦距，fm為變焦透鏡在中間變焦位置時的焦距為，ft為 變焦鏡頭在遠望端時的焦距，巧為第Ξ透鏡單元的焦距，f4為第四透鏡單元的焦距。
[0046] 在圖1中，左側(cè)是物側(cè)（前側(cè)），而右側(cè)是像側(cè)（后側(cè)）。i表示透鏡單元從物側(cè)到 象側(cè)的順序號Li表示第i個透鏡單元。
[0047]L1表示具有正屈光力（光焦度=焦距的倒數(shù)）的第一透鏡單元、L2表示具有負屈 光力的第二透鏡單元、L3表示具有正屈光力的第Ξ透鏡單元，L4表示具有正屈光力的第四 透鏡單元。
[0048]SP表示設(shè)置在第二透鏡單元L2和第Ξ透鏡單元L3之間的孔徑光闊，孔徑光闊為 獨立移動或固定。
[0049]G表示對應(yīng)的光學(xué)濾光器、面板、晶體低通濾波器和紅外截止濾波器等的光學(xué)元 塊。
[0050] IP表示像面。當(dāng)變焦鏡頭用作圖像拍攝、視頻攝像機或數(shù)字靜態(tài)照相機的光學(xué)系 統(tǒng)時，圖像平面對應(yīng)于一個固態(tài)圖像拾取元件（光電轉(zhuǎn)換元件），圖像拾取面諸如CCD傳感 器或CMOS傳感器。當(dāng)變焦鏡頭用作圖像拍攝面化銀膠片照相機的光學(xué)系統(tǒng)時，圖像平面則 對應(yīng)于膠片平面的感光面。
[0051] 對每個透鏡單元的透鏡結(jié)構(gòu)進行說明：
[0052]由于第一透鏡單元L1的有效透鏡直徑較大，為了使整個系統(tǒng)小型化、輕量化，需 要通過減少透鏡的數(shù)量來實現(xiàn)。運里采用一個膠合透鏡和一個正透鏡組成第一透鏡單元 L1，第一透鏡單元L1由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一膠合透鏡和一第Ξ透鏡，所述膠合透鏡 由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第一透鏡和一第二透鏡，且第一透鏡、第二透鏡和第Ξ透鏡 依次為負、正、正，所述第一透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹凸透鏡，所述第二透鏡為凸面朝 向所述物側(cè)的凸透鏡，第Ξ透鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡。由此，使得變焦鏡頭在實現(xiàn) 更高倍率時所產(chǎn)生的色像差和球面像差進一步減小。
[0053] 在本實用新型實施案例中第二透鏡單元L2由四個獨立的透鏡組成，第二透鏡單 元由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡和一第屯透鏡，且第四 透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第屯透鏡依次為負、負、負、正；第四透鏡為凹面朝向所述像側(cè) 的凹透鏡，第五透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹凸透鏡，第六透鏡為凹面朝向所述物側(cè)的凹 凸透鏡，第屯透鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡。由此，在變焦時像差的變化被減小了，并 且在廣角端時的崎變和在遠望端時的球面像差都得到適當(dāng)校正。
[0054] 在本實用新型實施例中，第Ξ透鏡單元由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第八透鏡、 一第九透鏡和一膠合透鏡，所述膠合透鏡由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第十透鏡和一第 ^^一透鏡，且所述第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡和第^^一透鏡依次為正、正、負、正；第八透 鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡，第九透鏡為凹面朝向所述像側(cè)的凹凸透鏡，第十透鏡為 凹面朝向所述像側(cè)的凹透鏡，第十一透鏡為凸面朝向所述物側(cè)的凸透鏡。由此，在變焦中產(chǎn) 生的色差變化得到了限制，且由偏屯、產(chǎn)生的崎變也得到了限制。第Ξ透鏡單元L3中具有一 個非球面。由此，在變焦時所引起的像差變化被適當(dāng)?shù)匦Ｕ?br>[00巧]在本實用新型實施例中，第四透鏡單元由所述物側(cè)向所述像側(cè)包括一第十二透鏡 和一第十Ξ透鏡，且所述第十二透鏡和第十Ξ透鏡依次為負、正；第十二透鏡為一雙凸透 鏡，第十Ξ透鏡為凹面朝向所述物側(cè)的凹透鏡。由此，在聚焦期間變化的色差得到了限制， 而且還降低了整個變焦系統(tǒng)的重量。在廣角端實現(xiàn)了大的圖像攝取角、實現(xiàn)了變焦鏡頭的 高變焦