CN113534424A - 变焦镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的补偿组(G1)、固定组(G2)和变倍组(G3)，还包括固定位于所述固定组(G2)物侧或像侧的光阑(STO)，所述固定组(G2)相对像面位置固定，所述补偿组(G1)和所述变倍组(G3)可沿光轴移动完成变倍，所述补偿组(G1)包括第一透镜(L1)、第二透镜(L2)和第三透镜(L3)，所述固定组(G2)包括第四透镜(L4)，所述变倍组(G3)包括第五透镜(L5)、第六透镜(L6)、第七透镜(L7)、第八透镜(L8)、第九透镜(L9)和第十透镜(L10)，所述第八透镜(L8)的光焦度为负，所述第九透镜(L9)的光焦度为正。本发明的变焦镜头具有超大光圈、大靶面、低成本的特点。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种变焦镜头。
背景技术
变焦镜头具备焦距可变的特性，可满足多样的监控场景需求，因此在安防监控市场上备受关注。随着安防监控的快速普及和发展，对于镜头的图像采集功能有了更高的要求。对于变焦镜头而言，要求其在拥有强大图像采集功能的基础上，还需要在满足高分辨率大靶面的情况下，保证全焦距范围内实现大光圈变焦。这样才能实现在外部补光不足的情况下，仍然能够拍摄出高清的画质。此外，为了扩大该类镜头的使用场景，变焦镜头还需要拥有在低温-40℃至高温80℃状态下不虚焦的性能。并且，兼顾上述特性的镜头将会拥有很大的应用前景，因此还需要同时考虑降低其制造成本。不过，现有技术中的变焦镜头普遍无法满足上述需求，因此如何开发一种兼顾上述特性的变焦镜头成为了亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变焦镜头。
为实现上述发明目的，本发明提供一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的补偿组、固定组和变倍组，还包括固定位于所述固定组物侧或像侧的光阑，所述固定组相对像面位置固定，所述补偿组和所述变倍组可沿光轴移动完成变倍，所述补偿组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述固定组包括第四透镜，所述变倍组包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜，所述第八透镜的光焦度为负，所述第九透镜的光焦度为正。
根据本发明的一个方面，所述第八透镜为近轴区为凸凹型的透镜，所述第九透镜为近轴区为凸凸型的透镜。
根据本发明的一个方面，所述第二透镜为凸凹型透镜，所述第三透镜为凸凹型透镜。
根据本发明的一个方面，所述补偿组的光焦度为负，所述固定组的光焦度为正，所述变倍组的光焦度为正。
根据本发明的一个方面，所述第一透镜的光焦度为负，所述第二透镜的光焦度为负，所述第三透镜的光焦度为正。
根据本发明的一个方面，所述第四透镜的光焦度为正，且为凸凹型透镜。
根据本发明的一个方面，所述第五透镜的光焦度为正，所述第六透镜的光焦度为负，所述第七透镜的光焦度为正,所述第八透镜的光焦度为负，所述第九透镜的光焦度为正，所述第十透镜的光焦度为正；
其中，所述第六透镜和所述第七透镜胶合组成胶合镜组。
根据本发明的一个方面，所述第五透镜为凸凸型透镜，所述第六透镜为凸凹型透镜，所述第七透镜为凸凸或凸凹型透镜，所述第十透镜为近轴区为凸凹型的透镜。
根据本发明的一个方面，所述第二透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十透镜为塑胶非球面透镜；
所述第三透镜和所述第四透镜为球面或非球面透镜。
根据本发明的一个方面，所述光阑的直径SD_STO与所述变焦镜头在广角端从所述第一透镜的前表面顶点到像面的距离TTL_W满足以下关系：
6.80<TTL_W/SD_STO<10.60。
根据本发明的一个方面，所述固定组的焦距FⅡ和所述变焦镜头在广角端的焦距Fw满足以下关系：
8.62<|FⅡ/Fw|<18.52。
根据本发明的一个方面，所述补偿组的焦距FⅠ与所述变倍组的焦距FⅢ满足以下关系：
-0.95≤FⅠ/FⅢ≤-0.43。
根据本发明的一个方面，所述变倍组从所述变焦镜头的广角端移动至望远端的距离ΔD与所述变焦镜头在广角端从所述第一透镜的前表面顶点到像面的距离TTL_W满足以下关系：
0.80<|(ΔD/TTL_W)*10|<1.65。
根据本发明的一个方面，所述第五透镜的焦距F5与所述变倍组的焦距FⅢ满足以下关系：
0.95<F5/FⅢ<2.05。
根据本发明的一个方面，所述胶合镜组的焦距FB与所述变倍组的焦距FⅢ满足以下关系：
2.50<|FB/FⅢ|。
根据本发明的一个方面，所述第六透镜的阿贝数vd6和所述第七透镜的阿贝数vd7满足以下关系：
12<vd7-vd6<68。
根据本发明的一个方面，所述第五透镜为非球面玻璃透镜，且其折射率nd5和阿贝数vd5满足以下条件：
1.45<nd5≤1.85；40<vd5<86。
根据本发明的一个方面，所述第八透镜的焦距F8、所述第九透镜的焦距F9、所述第十透镜的焦距F10分别与所述变倍组的焦距FⅢ满足以下关系：
-3.02<F8/FⅢ<-1.05；
0.72<F9/FⅢ<1.70；
4.00<F10/FⅢ<25.00。
根据本发明的方案，提供一种变焦镜头，具有超大光圈、大靶面以及低成本的特点。
根据本发明的一个方案，通过合理设置光阑的直径与变焦镜头在广角端从第一透镜的前表面顶点到像面的距离的关系，可以使得固定的较大口径的光阑能够保证全焦段范围内较大的的入瞳直径，有利于实现大光圈变焦。
根据本发明的一个方案，通过合理设置固定组的焦距和变焦镜头在广角端的焦距的关系，有利于光线在通过固定组后，减小光线高度，实现大光圈变焦。
根据本发明的一个方案，通过合理设置补偿组的焦距与变倍组的焦距的关系，能够更好地进行光线的传递，有利于变焦过程中更好地对焦并保证成像质量。
根据本发明的一个方案，通过合理设置变倍组从变焦镜头的广角端移动至望远端的距离与变焦镜头在广角端从第一透镜的前表面顶点到像面的距离的关系，使得变焦镜头在广角端变焦至望远端的过程中以较小的群组间隔变化量实现大的变倍比，有利于实现超大光圈的同时压缩镜头总长。
根据本发明的一个方案，通过合理设置第五透镜的焦距与变倍组的焦距的关系，有利于提升群组间光线的传递性，能够在一定总长条件下尽可能实现大的变倍比，有利于实现望远端大光圈并且更好地保证全焦段成像质量。
根据本发明的一个方案，通过合理设置变倍组中的胶合镜组的焦距与变倍组的焦距的关系，可以进一步提升光线的传递性，使得光线进一步会聚，有利于大光圈下高清晰成像。
根据本发明的一个方案，通过合理设置上述胶合镜组中的第六透镜的阿贝数和第七透镜的阿贝数之间的关系，可以有效的校正***的球差、色差，保证了镜头成像的锐利度。
根据本发明的一个方案，第五透镜设置为非球面玻璃透镜，并合理设置其折射率和阿贝数，有利于矫正高阶像差，实现全焦段大光圈变焦。
根据本发明的一个方案，第二透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜设置为塑胶非球面透镜，第三透镜和第四透镜设置为球面或非球面透镜，从而可以很好地校正***的各类像差，从而提高了镜头的分辨率，实现高清解析力。并且，通过巧妙地搭配玻璃和塑胶透镜，可以完美地补偿镜头高低温下的后焦漂移，保证了镜头在极限温度条件下的清晰成像。
根据本发明的一个方案，通过合理设置第八透镜的焦距、第九透镜的焦距、第十透镜的焦距分别与变倍组的焦距的关系，有利于像差的校正，并且可以有效保证变焦光学***在高低温状态下不虚焦。
附图说明
图1示意性表示本发明的第一种实施方式的变焦镜头广角端的结构图；
图2示意性表示本发明的第一种实施方式的变焦镜头望远端的结构图；
图3示意性表示本发明的第一种实施方式的变焦镜头广角端的可见光RAY FAN图；
图4示意性表示本发明的第一种实施方式的变焦镜头望远端的可见光RAY FAN图；
图5示意性表示本发明的第二种实施方式的变焦镜头广角端的结构图；
图6示意性表示本发明的第二种实施方式的变焦镜头望远端的结构图；
图7示意性表示本发明的第二种实施方式的变焦镜头广角端的可见光RAY FAN图；
图8示意性表示本发明的第二种实施方式的变焦镜头望远端的可见光RAY FAN图；
图9示意性表示本发明的第三种实施方式的变焦镜头广角端的结构图；
图10示意性表示本发明的第三种实施方式的变焦镜头望远端的结构图；
图11示意性表示本发明的第三种实施方式的变焦镜头广角端的可见光RAY FAN图；
图12示意性表示本发明的第三种实施方式的变焦镜头望远端的可见光RAY FAN图；
图13示意性表示本发明的第四种实施方式的变焦镜头广角端的结构图；
图14示意性表示本发明的第四种实施方式的变焦镜头望远端的结构图；
图15示意性表示本发明的第四种实施方式的变焦镜头广角端的可见光RAY FAN图；
图16示意性表示本发明的第四种实施方式的变焦镜头望远端的可见光RAY FAN图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
参见图1，本发明的变焦镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的补偿组G1、固定组G2和变倍组G3，还包括固定位于固定组G2物侧或像侧的光阑STO。在变倍过程中，固定组G2相对像面位置固定，补偿组G1和变倍组G3则可沿光轴移动以完成变倍。补偿组G1包括第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，固定组G2包括第四透镜L4，变倍组G3包括第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。本发明中，第八透镜L8的光焦度为负，第九透镜L9的光焦度为正。
本发明中，补偿组G1的光焦度为负，固定组G2的光焦度为正，变倍组G3的光焦度为正。
本发明中，第二透镜L2为凸凹型透镜，第三透镜L3为凸凹型透镜，第五透镜L5为凸凸型透镜，第六透镜L6为凸凹型透镜，第七透镜L7为凸凸或凸凹型透镜，第八透镜L8为近轴区为凸凹型的透镜，第九透镜L9为近轴区为凸凸型的透镜，第十透镜L10为近轴区为凸凹型的透镜。
本发明中，第一透镜L1的光焦度为负，第二透镜L2的光焦度为负，第三透镜L3的光焦度为正。第四透镜L4的光焦度为正，且为凸凹型透镜。第五透镜L5的光焦度为正，第六透镜L6的光焦度为负，第七透镜L7的光焦度为正,第八透镜L8的光焦度为负，第九透镜L9的光焦度为正，第十透镜L10的光焦度为正。其中，第六透镜L6和第七透镜L7胶合组成双胶合镜组。
本发明中，第二透镜L2、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10为塑胶非球面透镜，第三透镜L3和第四透镜L4为球面或非球面透镜。通过合理地配置非球面和球面透镜，很好地校正了***的各类像差，从而提高了镜头的分辨率，实现高清解析力。并且，通过巧妙地搭配玻璃和塑胶透镜，完美地补偿了镜头高低温下的后焦漂移，保证了镜头在极限温度条件下的清晰成像。
本发明中，光阑STO的直径SD_STO与变焦镜头在广角端从第一透镜L1的前表面顶点到像面的距离TTL_W满足以下关系：6.80<TTL_W/SD_STO<10.60。如此，固定的较大的光阑STO的口径可以保证变焦镜头在全焦段范围内具有较大的的入瞳直径，有利于实现大光圈变焦。
本发明中，固定组G2的焦距FⅡ和变焦镜头在广角端的焦距Fw满足以下关系：8.62<|FⅡ/Fw|<18.52。如此，这种群组间光焦度的分配方式有利于光线在通过固定组G2后，减小光线高度，实现大光圈变焦。
本发明中，补偿组G1的焦距FⅠ与变倍组G3的焦距FⅢ满足以下关系：-0.95≤FⅠ/FⅢ≤-0.43。如此，这种群组间光焦度的分配方式能够更好地进行光线的传递，有利于变焦过程中更好地对焦并保证成像质量。
本发明中，变倍组G3从变焦镜头的广角端移动至望远端的距离ΔD与变焦镜头在广角端从第一透镜L1的前表面顶点到像面的距离TTL_W满足以下关系：0.80<|(ΔD/TTL_W)*10|<1.65。如此，在广角端变焦至望远端的过程中以较小的群组间隔变化量实现大的变倍比，有利于实现超大光圈的同时压缩镜头总长。
本发明中，第五透镜L5的焦距F5与变倍组G3的焦距FⅢ满足以下关系：0.95<F5/FⅢ<2.05。这种光焦度的分配关系有利于提升群组间光线的传递性，能够在一定总长条件下尽可能实现大的变倍比，有利于实现望远端大光圈并且更好地保证全焦段成像质量。
本发明中，变倍组G3中的胶合镜组的焦距FB与变倍组G3的焦距FⅢ满足以下关系：2.50<|FB/FⅢ|。该光焦度的分配方式可以进一步提升光线的传递性，使得光线进一步会聚，有利于大光圈下高清晰成像。
本发明中，第六透镜L6的阿贝数vd6和第七透镜L7的阿贝数vd7满足以下关系：12<vd7-vd6<68。如此，通过对胶合镜组中的两透镜的阿贝数进行合理搭配，有效的校正了***的球差、色差，保证了镜头成像的锐利度。
本发明中，第五透镜L5为非球面玻璃透镜，且其折射率nd5和阿贝数vd5满足以下条件：1.45<nd5≤1.85；40<vd5<86。如此，第五透镜L5为非球面玻璃透镜，有利于矫正高阶像差，实现全焦段大光圈变焦。
本发明中，第八透镜L8的焦距F8、第九透镜L9的焦距F9、第十透镜L10的焦距F10分别与变倍组G3的焦距FⅢ满足以下关系：-3.02<F8/FⅢ<-1.05；0.72<F9/FⅢ<1.70；4.00<F10/FⅢ<25.00。如此，这种正负光焦度搭配关系有利于像差校正，并且可有效保证变焦光学***在高低温状态下不虚焦。
综上所述，本发明的变焦镜头通过合理的光焦度搭配，能够在较短的行程下，实现从广角端至望远端的整个变焦范围内，都能保证超大光圈，因此即使在较弱光照条件下，也能实现高清图像采集。并且镜头采用玻璃透镜与塑胶透镜合理搭配，从而在使用较少玻璃透镜的情况下，也能保证***的各项性能，同时大大减小了生产成本。再通过对透镜特定的材料进行合理选择与合理的光焦度搭配，使***在高温80℃和低温-40℃状态下仍能保证良好的分辨率，在高低温下不虚焦。
以下以四组实施方式来具体说明本发明的变焦镜头，下列实施方式中，以1、2、…、N来表示各透镜和光阑STO的面，像面记为IMA，胶合镜组的胶合面记为一面。非球面透镜满足以下公式：
Z＝cy2/{1+[1-(1+k)c2y2]1/2}+a4y4+a6y6+a8y8+a10y10+a12y12+a14y14+a16y16；
其中，Z为沿光轴方向，垂直于光轴的高度为h的位置处曲面到顶点的轴向距离；c表示非球面曲面顶点处的曲率；y为非球面透镜的径向坐标；k为圆锥系数；a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶非球面系数。
具体符合上述条件式的各实施方式的参数如下表1所示：
表1
第一种实施方式
参见图1和图2，在本实施方式中，光阑STO位于第三透镜L3和第四透镜L4之间。第三透镜L3为球面透镜，第四透镜L4为塑胶非球面透镜。焦距：4.66-8.20mm；F number:1.0-1.3。
本实施方式的变焦镜头的各透镜参数包括表面类型、曲率半径、厚度、折射率，如下表2所示：
| 表面序号 | 表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 |
| 1 | 球面 | -210.93 | 0.60 | 1.73 | 54.67 |
| 2 | 球面 | 8.63 | 4.19 | ||
| 3 | 非球面 | 16.75 | 1.43 | 1.54 | 55.70 |
| 4 | 非球面 | 7.30 | 0.80 | ||
| 5 | 球面 | 27.58 | 2.50 | 1.90 | 17.98 |
| 6 | 球面 | 70.97 | D1 | ||
| 7(STO) | 球面 | Infinity | 0.39 | ||
| 8 | 非球面 | 34.16 | 2.40 | 1.66 | 20.40 |
| 9 | 非球面 | 409.91 | D2 | ||
| 10 | 非球面 | 12.63 | 4.48 | 1.85 | 40.10 |
| 11 | 非球面 | -95.54 | 0.28 | ||
| 12 | 球面 | 106.14 | 0.74 | 1.73 | 19.90 |
| 13 | 球面 | 7.00 | 6.54 | 1.50 | 81.61 |
| 14 | 球面 | -34.08 | 0.33 | ||
| 15 | 非球面 | 14.56 | 2.66 | 1.64 | 23.50 |
| 16 | 非球面 | 6.42 | 0.40 | ||
| 17 | 非球面 | 13.58 | 3.15 | 1.54 | 56.00 |
| 18 | 非球面 | -13.50 | 0.10 | ||
| 19 | 非球面 | 11.25 | 3.36 | 1.66 | 20.40 |
| 20 | 非球面 | 14.10 | D3 | ||
| 21 | 球面 | Infinity | 0.7 | 1.52 | 64.20 |
| 22 | 球面 | Infinity | 3.12 | ||
| IMA | 球面 | Infinity |
表2
本实施方式的K值和非球面系数如下表3所示：
表3
本实施方式的变焦镜头从广角端变化至望远端时，可变间隔数值如下表4所示：
| 表面序号 | 厚度 | 广角端 | 望远端 |
| 6 | D1 | 9.37 | 1.93 |
| 9 | D2 | 4.27 | 0.33 |
| 20 | D3 | 1.15 | 5.09 |
表4
结合图3和图4可知，本实施方式的变焦镜头能够在较短的行程下，实现从广角端至望远端的整个变焦范围内，都能保证超大光圈，且***在高温80℃和低温-40℃状态下仍能保证良好的分辨率，在高低温下不虚焦。
第二种实施方式
参见图5和图6，在本实施方式中，光阑STO位于第三透镜L3和第四透镜L4之间。第三透镜L3为球面透镜，第四透镜L4为塑胶非球面透镜。焦距：4.67-8.0mm；F number:1.0-1.25。
本实施方式的变焦镜头的各透镜参数包括表面类型、曲率半径、厚度、折射率，如下表5所示：
| 表面序号 | 表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 |
| 1 | 球面 | -201.29 | 0.60 | 1.64 | 60.21 |
| 2 | 球面 | 8.14 | 4.56 | ||
| 3 | 非球面 | 16.63 | 1.43 | 1.54 | 55.99 |
| 4 | 非球面 | 7.47 | 0.93 | ||
| 5 | 球面 | 44.14 | 2.08 | 1.83 | 15.05 |
| 6 | 球面 | 486.45 | D1 | ||
| 7(STO) | 球面 | Infinity | 0.3 | ||
| 8 | 非球面 | 27.33 | 2.06 | 1.66 | 24.30 |
| 9 | 非球面 | 305.33 | D2 | ||
| 10 | 非球面 | 11.75 | 4.80 | 1.47 | 84.88 |
| 11 | 非球面 | -82.73 | 0.95 | ||
| 12 | 球面 | 36.29 | 0.60 | 1.63 | 45.57 |
| 13 | 球面 | 7.62 | 5.86 | 1.64 | 60.18 |
| 14 | 球面 | 3321.31 | 0.41 | ||
| 15 | 非球面 | 16.18 | 2.49 | 1.64 | 23.53 |
| 16 | 非球面 | 6.00 | 0.40 | ||
| 17 | 非球面 | 10.02 | 2.82 | 1.56 | 55.99 |
| 18 | 非球面 | -11.96 | 0.42 | ||
| 19 | 非球面 | 11.36 | 2.91 | 1.61 | 20.37 |
| 20 | 非球面 | 11.00 | D3 | ||
| 21 | 球面 | Infinity | 0.70 | 1.52 | 64.20 |
| 22 | 球面 | Infinity | 3.11 | ||
| IMA | 球面 | Infinity |
表5
本实施方式的K值和非球面系数如下表6所示：
表6
本实施方式的变焦镜头从广角端变化至望远端时，可变间隔数值如下表7所示：
| 表面序号 | 厚度 | 广角端 | 望远端 |
| 6 | D1 | 8.66 | 1.92 |
| 9 | D2 | 4.24 | 0.27 |
| 20 | D3 | 1.04 | 5.01 |
表7
结合图7和图8可知，本实施方式的变焦镜头能够在较短的行程下，实现从广角端至望远端的整个变焦范围内，都能保证超大光圈，且***在高温80℃和低温-40℃状态下仍能保证良好的分辨率，在高低温下不虚焦。
第三种实施方式
参见图9和图10，在本实施方式中，光阑STO位于第三透镜L3和第四透镜L4之间。第三透镜L3为塑胶非球面透镜，第四透镜L4为球面透镜。焦距：4.75-8.21mm；F number:1.0-1.3。
本实施方式的变焦镜头的各透镜参数包括表面类型、曲率半径、厚度、折射率，如下表8所示：
| 表面序号 | 表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 |
| 1 | 球面 | 407.58 | 0.6 | 1.61 | 68.47 |
| 2 | 球面 | 8.83 | 4.97 | ||
| 3 | 非球面 | 20.81 | 1.44 | 1.54 | 55.7 |
| 4 | 非球面 | 6.69 | 0.64 | ||
| 5 | 非球面 | 17.51 | 2.41 | 1.64 | 22.41 |
| 6 | 非球面 | 37.94 | D1 | ||
| 7(STO) | 球面 | Infinity | 0.35 | ||
| 8 | 球面 | 33.64 | 1.83 | 1.63 | 13.84 |
| 9 | 球面 | 90.21 | D2 | ||
| 10 | 非球面 | 11.88 | 4.58 | 1.7 | 62.26 |
| 11 | 非球面 | -91.62 | 0.81 | ||
| 12 | 球面 | 46.02 | 0.64 | 1.72 | 26.79 |
| 13 | 球面 | 6.88 | 6.05 | 1.59 | 69.57 |
| 14 | 球面 | -246.91 | 0.15 | ||
| 15 | 非球面 | 12.86 | 2.5 | 1.64 | 23.5 |
| 16 | 非球面 | 6.38 | 0.65 | ||
| 17 | 非球面 | 12.97 | 2.9 | 1.54 | 56 |
| 18 | 非球面 | -13.85 | 0.1 | ||
| 19 | 非球面 | 9.96 | 3.24 | 1.66 | 20.4 |
| 20 | 非球面 | 10.02 | D3 | ||
| 21 | 球面 | Infinity | 0.13 | 1.52 | 64.2 |
| 22 | 球面 | Infinity | 3.66 | ||
| IMA | 球面 | Infinity |
表8
本实施方式的K值和非球面系数如下表9所示：
表9
本实施方式的变焦镜头从广角端变化至望远端时，可变间隔数值如下表10所示：
| 表面序号 | 厚度 | 广角端 | 望远端 |
| 6 | D1 | 8.08 | 2.94 |
| 9 | D2 | 4.50 | 0.45 |
| 20 | D3 | 1.18 | 5.13 |
表10
结合图11和图12可知，本实施方式的变焦镜头能够在较短的行程下，实现从广角端至望远端的整个变焦范围内，都能保证超大光圈，且***在高温80℃和低温-40℃状态下仍能保证良好的分辨率，在高低温下不虚焦。
第四种实施方式
参见图13和图14，在本实施方式中，光阑STO位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。第三透镜L3为球面透镜，第四透镜L4为塑胶非球面透镜。焦距：4.60-8.40mm；F number:1.0-1.28。
本实施方式的变焦镜头的各透镜参数包括表面类型、曲率半径、厚度、折射率，如下表11所示：
| 表面序号 | 表面类型 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 |
| 1 | 球面 | 913.34 | 0.6 | 1.55 | 73.7 |
| 2 | 球面 | 8.08 | 5.65 | ||
| 3 | 非球面 | 25.37 | 1.85 | 1.54 | 55.7 |
| 4 | 非球面 | 7 | 1.02 | ||
| 5 | 球面 | 25 | 2.4 | 1.8 | 23 |
| 6 | 球面 | 125 | D1 | ||
| 7 | 非球面 | 28.73 | 1.99 | 1.64 | 22.41 |
| 8 | 非球面 | 140.86 | 0.3 | ||
| 9(STO) | 球面 | Infinity | D2 | ||
| 10 | 非球面 | 13.47 | 4.52 | 1.75 | 61.18 |
| 11 | 非球面 | -46.08 | 0.7 | ||
| 12 | 球面 | 70.84 | 0.6 | 1.7 | 29.48 |
| 13 | 球面 | 6.81 | 6.82 | 1.58 | 70.57 |
| 14 | 球面 | -131.33 | 0.1 | ||
| 15 | 非球面 | 9.67 | 2.08 | 1.62 | 22.41 |
| 16 | 非球面 | 6.02 | 0.4 | ||
| 17 | 非球面 | 18.99 | 2.44 | 1.51 | 57 |
| 18 | 非球面 | -15.5 | 0.27 | ||
| 19 | 非球面 | 11.78 | 3.13 | 1.64 | 22.41 |
| 20 | 非球面 | 13.65 | D3 | ||
| 21 | 球面 | Infinity | 0.7 | 1.52 | 64.2 |
| 22 | 球面 | Infinity | 2.94 | ||
| IMA | 球面 | Infinity |
表11
本实施方式的K值和非球面系数如下表12所示：
表12
本实施方式的变焦镜头从广角端变化至望远端时，可变间隔数值如下表13所示：
| 表面序号 | 厚度 | 广角端 | 望远端 |
| 6 | D1 | 8.92 | 1.20 |
| 9 | D2 | 4.65 | 1.40 |
| 20 | D3 | 0.92 | 5.17 |
表13
结合图15和图16可知，本实施方式的变焦镜头能够在较短的行程下，实现从广角端至望远端的整个变焦范围内，都能保证超大光圈，且***在高温80℃和低温-40℃状态下仍能保证良好的分辨率，在高低温下不虚焦。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种变焦镜头，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的补偿组(G1)、固定组(G2)和变倍组(G3)，还包括固定位于所述固定组(G2)物侧或像侧的光阑(STO)，所述固定组(G2)相对像面位置固定，所述补偿组(G1)和所述变倍组(G3)可沿光轴移动完成变倍，所述补偿组(G1)包括第一透镜(L1)、第二透镜(L2)和第三透镜(L3)，所述固定组(G2)包括第四透镜(L4)，所述变倍组(G3)包括第五透镜(L5)、第六透镜(L6)、第七透镜(L7)、第八透镜(L8)、第九透镜(L9)和第十透镜(L10)，其特征在于，所述第八透镜(L8)的光焦度为负，所述第九透镜(L9)的光焦度为正。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第八透镜(L8)为近轴区为凸凹型的透镜，所述第九透镜(L9)为近轴区为凸凸型的透镜。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜(L2)为凸凹型透镜，所述第三透镜(L3)为凸凹型透镜。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述补偿组(G1)的光焦度为负，所述固定组(G2)的光焦度为正，所述变倍组(G3)的光焦度为正。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜(L1)的光焦度为负，所述第二透镜(L2)的光焦度为负，所述第三透镜(L3)的光焦度为正。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第四透镜(L4)的光焦度为正，且为凸凹型透镜。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第五透镜(L5)的光焦度为正，所述第六透镜(L6)的光焦度为负，所述第七透镜(L7)的光焦度为正,所述第八透镜(L8)的光焦度为负，所述第九透镜(L9)的光焦度为正，所述第十透镜(L10)的光焦度为正；
其中，所述第六透镜(L6)和所述第七透镜(L7)胶合组成胶合镜组。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第五透镜(L5)为凸凸型透镜，所述第六透镜(L6)为凸凹型透镜，所述第七透镜(L7)为凸凸或凸凹型透镜，所述第十透镜(L10)为近轴区为凸凹型的透镜。
9.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜(L2)、所述第八透镜(L8)、所述第九透镜(L9)和所述第十透镜(L10)为塑胶非球面透镜；
所述第三透镜(L3)和所述第四透镜(L4)为球面或非球面透镜。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述光阑(STO)的直径SD_STO与所述变焦镜头在广角端从所述第一透镜(L1)的前表面顶点到像面的距离TTL_W满足以下关系：
6.80<TTL_W/SD_STO<10.60。
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- 2021-07-15 CN CN202110802845.2A patent/CN113534424A/zh active Pending
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