本發(fā)明涉及一種變焦距鏡頭,特別是涉及一種低成本、小體積、輕重量、高性能、大光圈、紅外共焦的適用于4K攝像機(jī)的超高清變焦距鏡頭。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的日益提升,交通網(wǎng)絡(luò)日益繁忙,對智能高效監(jiān)控提出了更高的要求。隨著“4K”(一般指800萬像素,以下略)超高清攝像機(jī)技術(shù)概念的提出,普通“1080P”(一般指200萬像素,以下略)已經(jīng)無法滿足市場的需求,攝像機(jī)需要搭配更大口徑、更高分辨率、紅外寬光譜、共焦更優(yōu)越的攝像鏡頭來保證優(yōu)越的視頻監(jiān)控畫質(zhì)。因此,低成本、小體積、輕重量、高性能、大光圈、紅外共焦的適用于4K攝像機(jī)的超高清變焦距鏡頭亟待登場。
例如專利文獻(xiàn)(授權(quán)公告號CN 204694911 U)所述的變焦距鏡頭,該鏡頭具有口徑大、分辨率高、畸變低、焦距可變、寬光譜共焦等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了3.4X的有效光學(xué)變倍倍率,且廣角端光圈數(shù)達(dá)到了1.4。但是,為了達(dá)到4K的水準(zhǔn),該鏡頭采用了大像素點(diǎn)、大靶面的1/1.7inch的圖像傳感器,使得鏡頭全長長達(dá)97mm,過于的笨重,限制了4K鏡頭的推廣與應(yīng)用。
因此,現(xiàn)有“4K”超高清攝像機(jī)存在長度過長、體積過大的缺陷,拓寬“4K”超高清攝像機(jī)的應(yīng)用范圍,急需設(shè)計(jì)一款低成本、小體積、輕重量、高性能、大光圈、紅外共焦的適用于4K攝像機(jī)的超高清變焦距鏡頭。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本發(fā)明提供了一種變焦距鏡頭,在保證低成本、小體積、輕重量、高性能、大光圈、全程紅外共焦的前提下,跨越整個(gè)變倍域而良好地校正各類像差,并能夠適用于4K攝像機(jī)。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的變焦距鏡頭,其特征在于:所述光學(xué)系統(tǒng)包括沿光線入射方向依次設(shè)有,光焦度為正的第一透鏡群A、光焦度為負(fù)的第二透鏡群B、光闌S、光焦度為正的第三透鏡群C、光焦度為正的第四透鏡群D。其中,所述A透鏡群、C透鏡群始終處于固定的狀態(tài),通過所述B透鏡群沿著光軸從物體側(cè)向像面?zhèn)纫苿?dòng),使得鏡頭視場角從廣角端向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍,同時(shí)通過使所述D透鏡群沿著光軸移動(dòng)進(jìn)行像面的校正和調(diào)焦,保證系統(tǒng)像面在焦距變化過程中的穩(wěn)定;
所述透鏡群A,其光焦度為正,沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡。第一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第二透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第一透鏡與第二透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第三透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
所述透鏡群B,其光焦度為負(fù),沿光軸方向從物方起依次包括第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡。第四透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡,第五透鏡為光焦度為負(fù)的非球面透鏡,第六透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
所述的光闌S,其為可變光闌,可以隨著環(huán)境光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而進(jìn)行相應(yīng)的縮光圈措施;
所述透鏡群C,其光焦度為正,沿光軸方向從物方起依次包括第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡和第十一透鏡。第七透鏡為光焦度為正的非球面透鏡,第八透鏡為光焦度為正的球面透鏡;第九透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡,第十透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第九透鏡與第十透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第十一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;
所述透鏡群D,其光焦度為正,沿光軸方向從物方起依次包括至少一枚透鏡。
進(jìn)一步的,所述光學(xué)系統(tǒng)滿足以下條件。
所述透鏡群A中,第一透鏡滿足條件式:
(1)Nd1>1.75,Vd1<30
式中Nd1為第一透鏡的折射率,Vd1為第一透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群A中,第二透鏡滿足條件式:
(2)Nd2<1.6,Vd2>65
式中Nd2為第二透鏡的折射率,Vd2為第二透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群A中,第三透鏡滿足條件式:
(3)Nd3<1.6,Vd3>65
式中Nd3為第三透鏡的折射率,Vd3為第三透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群B中,第六透鏡滿足條件式:
(4)Nd6>1.75,Vd6<30
式中Nd6為第六透鏡的折射率,Vd6為第六透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群C中,第九透鏡和第十透鏡滿足條件式:
(5)Nd10<1.6,Vd10>65
(6)
(7)
式中Nd10為第十透鏡的折射率,Vd10為第十透鏡的阿貝數(shù),Φ10為第十透鏡前表面的有效通光口徑,r101為第十透鏡前表面的曲率半徑,f9/10為第九透鏡與第十透鏡膠合形成的膠合鏡片的焦距,fW為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)在廣角端的有效焦距。
本發(fā)明,透鏡群A中連續(xù)利用了兩片具有低色散特性的第二透鏡、第三透鏡,這三片透鏡的光焦度均為正,且鏡片邊緣厚度小,能夠充分矯正光學(xué)系統(tǒng)在望遠(yuǎn)端的色差,尤其對于紅外光線的收斂,能夠保證望遠(yuǎn)端較好的紅外共焦特性。同時(shí),也能夠收斂望遠(yuǎn)端藍(lán)紫光波段的色差,使畫面顏色感真實(shí)明銳,無明顯的紫邊現(xiàn)象。
透鏡群B中,連續(xù)利用了一片前凸后凹(或雙凹)的球面鏡片與一片雙凹的非球面鏡片,且這兩片透鏡的光焦度均為負(fù),能夠有效矯正不同倍率的場曲,且對消除像散、控制廣角端的畸變起到了良好的效果。
透鏡群C中,第一片鏡片為非球面鏡片,這使得光學(xué)系統(tǒng)在廣角端即使通光口徑很大(FNO很小)時(shí),也能夠很好地矯正周邊視場的球差,保證全視場均具有良好的性能。同時(shí),透鏡群C中將前凸后凹的第九透鏡與具有低色散特性的雙凸的第十透鏡通過膠合形成一個(gè)膠合鏡片,有效地改善了鏡頭在廣角端的色差。使得鏡頭在380nm~850nm的寬光譜范圍像差得以校正和平衡,實(shí)現(xiàn)了廣角端的紅外共焦。這樣鏡頭不僅能在光照環(huán)境充足的情況下清晰成像,在光照環(huán)境極為不充足的夜間情況下,通過紅外補(bǔ)光也能清晰成像。
因此,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
通過使用特殊的結(jié)構(gòu)與數(shù)枚非球面鏡片,在1/2.5”的小像圓徑中實(shí)現(xiàn)了“4K”性能,從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有“4K”超高清攝像機(jī)長度過長、體積過大的缺陷,拓寬“4K”超高清攝像機(jī)的應(yīng)用范圍,為市場提供了一款低成本、小體積、輕重量、高性能、大光圈、紅外共焦的適用于4K攝像機(jī)的超高清變焦距鏡頭。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的變焦距鏡頭的相對于d線的各像差圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的變焦距鏡頭的相對于d線的各像差圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例3的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例3的變焦距鏡頭的相對于d線的各像差圖;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。
說明書附圖中符號含義:
A第一透鏡群
B第二透鏡群
C第三透鏡群
D第四透鏡群
G1、G2…G12第一透鏡、第二透鏡…第十二透鏡
S光闌
IMAGE成像面
CG保護(hù)玻璃
r1、r2…r26第一表面、第二表面…第二十六表面
d1、d2…d25第一距離、第二距離…第二十五距離
本發(fā)明的變焦距鏡頭具備:沿光線入射方向依次設(shè)有,光焦度為正的第一透鏡群A、光焦度為負(fù)的第二透鏡群B、光闌S、光焦度為正的第三透鏡群C、光焦度為正的第四透鏡群D。
其中,所述A透鏡群、C透鏡群始終處于固定的狀態(tài),通過所述B透鏡群沿著光軸從物體側(cè)向像面?zhèn)纫苿?dòng),使得鏡頭視場角從廣角端向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍,同時(shí)通過使所述D透鏡群沿著光軸移動(dòng)進(jìn)行像面的校正和調(diào)焦,保證系統(tǒng)像面在焦距變化過程中的穩(wěn)定;
本發(fā)明的目的在于提供一種變焦距鏡頭,在保證低成本、小體積、輕重量、高性能、大光圈、全程紅外共焦的前提下,跨越整個(gè)變倍域而良好地校正各類像差,并能夠適用于4K攝像機(jī)。
為了達(dá)到以上目的,而優(yōu)選設(shè)定如下所示的各種條件。
所述透鏡群A,其光焦度為正,沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡。第一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第二透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第一透鏡與第二透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第三透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
所述透鏡群B,其光焦度為負(fù),沿光軸方向從物方起依次包括第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡。第四透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡,第五透鏡為光焦度為負(fù)的非球面透鏡,第六透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
所述的光闌S,其為可變光闌,可以隨著環(huán)境光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而進(jìn)行相應(yīng)的縮光圈措施;
所述透鏡群C,其光焦度為正,沿光軸方向從物方起依次包括第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡和第十一透鏡。第七透鏡為光焦度為正的非球面透鏡;第八透鏡為光焦度為正的球面透鏡;第九透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第十透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第九透鏡與第十透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第十一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;
所述透鏡群D,其光焦度為正,沿光軸方向從物方起包括第十二透鏡。第十二透鏡為光焦度為正的非球面透鏡。
進(jìn)一步的,所述光學(xué)系統(tǒng)滿足以下條件。
所述透鏡群A中,第一透鏡滿足條件式:
(1)Nd1>1.75,Vd1<30
式中Nd1為第一透鏡的折射率,Vd1為第一透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群A中,第二透鏡滿足條件式:
(2)Nd2<1.6,Vd2>65
式中Nd2為第二透鏡的折射率,Vd2為第二透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群A中,第三透鏡滿足條件式:
(3)Nd3<1.6,Vd3>65
式中Nd3為第三透鏡的折射率,Vd3為第三透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群B中,第六透鏡滿足條件式:
(4)Nd6>1.75,Vd6<30
式中Nd6為第六透鏡的折射率,Vd6為第六透鏡的阿貝數(shù)。
所述透鏡群C中,第九透鏡和第十透鏡滿足條件式:
(5)Nd10<1.6,Vd10>65
(6)
(7)
式中Nd10為第十透鏡的折射率,Vd10為第十透鏡的阿貝數(shù),Φ10為第十透鏡前表面的有效通光口徑,r101為第十透鏡前表面的曲率半徑,f9/10為第九透鏡與第十透鏡膠合形成的膠合鏡片的焦距,fW為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)在廣角端的有效焦距。
本發(fā)明所有非球面鏡片的非球面公式表達(dá)如下:
式中,Z為非球面沿光軸方向的高度為h的位置時(shí),距非球面頂點(diǎn)的距離矢高sag;c=1/R,R表示鏡面的曲率半徑,K為圓錐系數(shù)conic,A、B、C、D、E、F為高次非球面系數(shù),而系數(shù)中的e代表科學(xué)計(jì)數(shù)號,例e-005表示10-5。
本發(fā)明,透鏡群A中連續(xù)利用了兩片具有低色散特性的第二透鏡、第三透鏡,這三片透鏡的光焦度均為正,且鏡片邊緣厚度小,能夠充分矯正光學(xué)系統(tǒng)在望遠(yuǎn)端的色差,尤其對于紅外光線的收斂,能夠保證望遠(yuǎn)端較好的紅外共焦特性。同時(shí),也能夠收斂望遠(yuǎn)端藍(lán)紫光波段的色差,使畫面顏色感真實(shí)明銳,無明顯的紫邊現(xiàn)象。
透鏡群B中,連續(xù)利用了一片前凸后凹(或雙凹)的球面鏡片與一片雙凹的非球面鏡片,且這兩片透鏡的光焦度均為負(fù),能夠有效矯正不同倍率的場曲,且對消除像散、控制廣角端的畸變起到了良好的效果。
透鏡群C中,第一片鏡片為非球面鏡片,這使得光學(xué)系統(tǒng)在廣角端即使通光口徑很大(FNO很小)時(shí),也能夠很好地矯正周邊視場的球差,保證全視場均具有良好的性能。同時(shí),透鏡群C中將前凸后凹的第九透鏡與具有低色散特性的雙凸的第十透鏡通過膠合形成一個(gè)膠合鏡片,有效地改善了鏡頭在廣角端的色差。使得鏡頭在380nm~850nm的寬光譜范圍像差得以校正和平衡,實(shí)現(xiàn)了廣角端的紅外共焦。這樣鏡頭不僅能在光照環(huán)境充足的情況下清晰成像,在光照環(huán)境極為不充足的夜間情況下,通過紅外補(bǔ)光也能清晰成像。
如以上說明,本發(fā)明的變焦距鏡頭,通過使用特殊的結(jié)構(gòu)與數(shù)枚非球面鏡片,在1/2.5”的小像圓徑中實(shí)現(xiàn)了“4K”性能。從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有“4K”超高清攝像機(jī)長度過長、體積過大的缺陷,拓寬“4K”超高清攝像機(jī)的應(yīng)用范圍,為市場提供了一款低成本、小體積、輕重量、高性能、大光圈、紅外共焦的適用于4K攝像機(jī)的超高清變焦距鏡頭。
以下,基于附圖,詳細(xì)地說明本發(fā)明的變焦透鏡的實(shí)施例。還有,本發(fā)明不受以下的實(shí)施例限定。
【實(shí)施例1】
下面參照圖1、2,說明本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。
該變焦距鏡頭,沿光線入射方向依次設(shè)有,光焦度為正的第一透鏡群A、光焦度為負(fù)的第二透鏡群B、光闌S、光焦度為正的第三透鏡群C、光焦度為正的第四透鏡群D。另外,在成像面IMAGE,配置有CCD和CMOS等的固體攝像元件的光接收面。
就透鏡群A而言,沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡。第一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第二透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第一透鏡與第二透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第三透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
就透鏡群B而言,沿光軸方向從物方起依次包括第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡。第四透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡,第五透鏡為光焦度為負(fù)的非球面透鏡,第六透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
就透鏡群C而言,沿光軸方向從物方起依次包括第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡和第十一透鏡。第七透鏡為光焦度為正的非球面透鏡;第八透鏡為光焦度為正的球面透鏡;第九透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第十透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第九透鏡與第十透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第十一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;
就透鏡群D而言,沿光軸方向從物方起包括第十二透鏡。第十二透鏡為光焦度為正的非球面透鏡。
該變焦距鏡頭,A透鏡群、C透鏡群始終處于固定的狀態(tài),通過所述B透鏡群沿著光軸從物體側(cè)向像面?zhèn)纫苿?dòng),使得鏡頭視場角從廣角端向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍,同時(shí)通過使所述D透鏡群沿著光軸移動(dòng)進(jìn)行像面的校正和調(diào)焦,保證系統(tǒng)像面在焦距變化過程中的穩(wěn)定。
以下,示出關(guān)于實(shí)施例1的變焦距鏡頭的各種數(shù)值數(shù)據(jù)。
變焦透鏡全系的焦距=8.2(廣角端W)~20.0(中間焦點(diǎn)位置N)~32.8(望遠(yuǎn)端T)
FNO=1.40(廣角端W)~1.55(中間焦點(diǎn)位置N)~1.75(望遠(yuǎn)端T)
半視場角(ω)=23.81(廣角端W)~10.15(中間焦點(diǎn)位置N)~6.07(望遠(yuǎn)端T)
(透鏡數(shù)據(jù))
r1=23.810
d1=1.10 nd1=1.84666 vd1=23.78
r2=16.991
d2=5.08 nd2=1.49700 vd2=81.60
r3=-193.87
d3=0.10
r4=15.649
d4=3.24 nd3=1.49700 vd3=81.60
r5=60.802
d5=D(5)(可變)
r6=-703.00
d6=0.70 nd4=1.60342 vd4=38.01
r7=6.457
d7=2.88
r8=-10.158(非球面)
d8=0.70 nd5=1.51419 vd5=63.90
r9=13.500(非球面)
d9=0.72
r10=20.332
d10=1.52 nd6=1.94594 vd6=17.98
r11=162.19
d11=D(11)(可變)
r12=∞(孔徑光闌)
d12=1.25
r13=13.112(非球面)
d13=3.18 nd7=1.49710 vd7=81.60
r14=-53.609(非球面)
d14=0.15
r15=15.354 nd8=1.83481 vd8=42.72
d15=1.90
r16=-58.162
d16=0.10
r17=-14.940
d17=0.65 nd9=1.67270 vd9=32.17
r18=6.063
d18=5.28 nd10=1.49700 vd10=81.60
r19=-20.836
d19=0.1
r20=203.45
d20=0.65 nd11=1.69895 vd11=30.05
r21=6.176
d21=D(21)(可變)
r22=-7.953(非球面)
d22=2.65 nd12=1.69350 vd12=53.20
r23=-715.15(非球面)
d23=D(23)(可變)
r24=∞
d24=0.50 nd13=1.51680 vd13=64.20
r25=∞
d25=1.7
r26=∞(成像面)
圓錐系數(shù)(k)和非球面系數(shù)(A、B、C、D、E、F)
(第8面)
k=0,
A=2.94321e-004,B=7.47774e-006,
C=-2.15007e-008,D=7.50500e-009,
E=0,F(xiàn)=0
(第9面)
k=0,
A=-5.02661e-004,B=1.58579e-005,
C=-3.45459e-007,D=4.29614e-009,
E=0,F(xiàn)=0
(第13面)
k=0,
A=-2.00462e-004,B=-7.88690e-007,
C=2.19393e-009,D=-1.00788e-010,
E=0,F(xiàn)=0
(第14面)
k=0,
A=5.05082e-005,B=9.24778e-007,
C=-3.47311e-010,D=4.93326e-011,
E=0,F(xiàn)=0
(第22面)
k=0,
A=-1.41808e-004,B=-5.21210e-006,
C=2.19393e-007,D=-2.00788e-008,
E=0,F(xiàn)=0
(第23面)
k=0,
A=8.05082e-005,B=1.24778e-006,
C=-5.47311e-008,D=6.93326e-010,
E=-8.00028e-014,F(xiàn)=0
(變倍數(shù)據(jù))
(關(guān)于條件式(1)的數(shù)值)
Nd1=1.84666,Vd1=23.78
(關(guān)于條件式(2)的數(shù)值)
Nd2=1.49700,Vd2=81.60
(關(guān)于條件式(3)的數(shù)值)
Nd3=1.49700,Vd3=81.60
(關(guān)于條件式(4)的數(shù)值)
Nd6=1.94594,Vd6=17.98
(關(guān)于條件式(5)的數(shù)值)
Nd10=1.49700,Vd10=81.60
(關(guān)于條件式(6)的數(shù)值)
(關(guān)于條件式(7)的數(shù)值)
圖2是實(shí)施例1的變焦距鏡頭的相對于d線(λ=587.56nm)的各像差圖。另,像散圖中的S、M,分別表示弧矢像面、子午像面所對應(yīng)的像差。
【實(shí)施例2】
下面參照圖3、4,說明本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。
該變焦距鏡頭,沿光線入射方向依次設(shè)有,光焦度為正的第一透鏡群A、光焦度為負(fù)的第二透鏡群B、光闌S、光焦度為正的第三透鏡群C、光焦度為正的第四透鏡群D。另外,在成像面IMAGE,配置有CCD和CMOS等的固體攝像元件的光接收面。
就透鏡群A而言,沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡。第一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第二透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第一透鏡與第二透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第三透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
就透鏡群B而言,沿光軸方向從物方起依次包括第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡。第四透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第五透鏡為光焦度為負(fù)的非球面透鏡;第六透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
就透鏡群C而言,沿光軸方向從物方起依次包括第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡和第十一透鏡。第七透鏡為光焦度為正的非球面透鏡;第八透鏡為光焦度為正的球面透鏡;第九透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第十透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第九透鏡與第十透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第十一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;
就透鏡群D而言,沿光軸方向從物方起包括第十二透鏡。第十二透鏡為光焦度為正的非球面透鏡。
該變焦距鏡頭,A透鏡群、C透鏡群始終處于固定的狀態(tài),通過所述B透鏡群沿著光軸從物體側(cè)向像面?zhèn)纫苿?dòng),使得鏡頭視場角從廣角端向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍,同時(shí)通過使所述D透鏡群沿著光軸移動(dòng)進(jìn)行像面的校正和調(diào)焦,保證系統(tǒng)像面在焦距變化過程中的穩(wěn)定。
以下,示出關(guān)于實(shí)施例2的變焦距鏡頭的各種數(shù)值數(shù)據(jù)。
變焦透鏡全系的焦距:8.2(廣角端W)~20.0(中間焦點(diǎn)位置N)~32.8(望遠(yuǎn)端T)
FNO=1.40(廣角端W)~1.55(中間焦點(diǎn)位置N)~1.75(望遠(yuǎn)端T)
半視場角(ω)=23.75(廣角端W)~10.01(中間焦點(diǎn)位置N)~5.99(望遠(yuǎn)端T)
(透鏡數(shù)據(jù))
r1=26.310
d1=1.10 nd1=1.84666 vd1=23.78
r2=14.182
d2=5.05 nd2=1.49700 vd2=81.60
r3=-200.12
d3=0.10
r4=14.123
d4=3.24 nd3=1.49700 vd3=81.60
r5=62.145
d5=D(5)(可變)
r6=-699.30
d6=0.70 nd4=1.60342 vd4=38.01
r7=6.371
d7=2.88
r8=-10.001(非球面)
d8=0.70 nd5=1.51419 vd5=63.90
r9=14.105(非球面)
d9=0.72
r10=20.522
d10=1.52 nd6=1.94594 vd6=17.98
r11=147.15
d11=D(11)(可變)
r12=∞(孔徑光闌)
d12=1.25
r13=11.990(非球面)
d13=3.18 nd7=1.49710 vd7=81.60
r14=-55.216(非球面)
d14=0.15
r15=14.710 nd8=1.83481 vd8=42.72
d15=1.90
r16=-54.458
d16=0.10
r17=-14.000
d17=0.65 nd9=1.67270 vd9=32.17
r18=5.879
d18=5.28 nd10=1.49700 vd10=81.60
r19=-20.368
d19=0.1
r20=203.54
d20=0.65 nd11=1.69895 vd11=30.05
r21=6.087
d21=D(21)(可變)
r22=-7.351(非球面)
d22=2.65 nd12=1.69350 vd12=53.20
r23=-715.00(非球面)
d23=D(23)(可變)
r24=∞
d24=0.50 nd13=1.51680 vd13=64.20
r25=∞
d25=1.7
r26=∞(成像面)
圓錐系數(shù)(k)和非球面系數(shù)(A、B、C、D、E、F)
(第8面)
k=0,
A=2.13750e-004,B=-1.72668e-006,
C=-4.91295e-008,D=4.59346e-009,
E=0,F(xiàn)=0
(第9面)
k=0,
A=-6.47603e-004,B=1.98553e-005,
C=-5.98743e-007,D=8.86363e-009,
E=0,F(xiàn)=0
(第13面)
k=0,
A=-5.27835e-004,B=-4.94554e-007,
C=3.13111e-009,D=-2.35475e-010,
E=0,F(xiàn)=0
(第14面)
k=0,
A=2.03445e-005,B=9.76586e-007,
C=-1.01726e-010,D=1.04485e-011,
E=0,F(xiàn)=0
(第22面)
k=0,
A=-1.73971e-004,B=-2.62756e-006,
C=3.70304e-007,D=-3.55335e-008,
E=0,F(xiàn)=0
(第23面)
k=0,
A=1.78873e-005,B=2.04221e-006,
C=-4.20470e-008,D=-2.08204e-010,
E=-1.59641e-014,F(xiàn)=0
(變倍數(shù)據(jù))
(關(guān)于條件式(1)的數(shù)值)
Nd1=1.84666,Vd1=23.78
(關(guān)于條件式(2)的數(shù)值)
Nd2=1.49700,Vd2=81.60
(關(guān)于條件式(3)的數(shù)值)
Nd3=1.49700,Vd3=81.60
(關(guān)于條件式(4)的數(shù)值)
Nd6=1.94594,Vd6=17.98
(關(guān)于條件式(5)的數(shù)值)
Nd10=1.49700,Vd10=81.60
(關(guān)于條件式(6)的數(shù)值)
(關(guān)于條件式(7)的數(shù)值)
圖4是實(shí)施例2的變焦距鏡頭的相對于d線(λ=587.56nm)的各像差圖。另,像散圖中的S、M,分別表示弧矢像面、子午像面所對應(yīng)的像差。
【實(shí)施例3】
下面參照圖5、6,說明本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。
該變焦距鏡頭,沿光線入射方向依次設(shè)有,光焦度為正的第一透鏡群A、光焦度為負(fù)的第二透鏡群B、光闌S、光焦度為正的第三透鏡群C、光焦度為正的第四透鏡群D。另外,在成像面IMAGE,配置有CCD和CMOS等的固體攝像元件的光接收面。
就透鏡群A而言,沿光軸方向從物方起依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡。第一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第二透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第一透鏡與第二透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第三透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
就透鏡群B而言,沿光軸方向從物方起依次包括第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡。第四透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第五透鏡為光焦度為負(fù)的非球面透鏡;第六透鏡為光焦度為正的球面透鏡;
就透鏡群C而言,沿光軸方向從物方起依次包括第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡和第十一透鏡。第七透鏡為光焦度為正的非球面透鏡;第八透鏡為光焦度為正的球面透鏡;第九透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;第十透鏡為光焦度為正的球面透鏡,且第九透鏡與第十透鏡通過膠合形成一個(gè)合光焦度為正的膠合鏡片,膠合面凹面朝向像方;第十一透鏡為光焦度為負(fù)的球面透鏡;
就透鏡群D而言,沿光軸方向從物方起包括第十二透鏡。第十二透鏡為光焦度為正的非球面透鏡。
該變焦距鏡頭,A透鏡群、C透鏡群始終處于固定的狀態(tài),通過所述B透鏡群沿著光軸從物體側(cè)向像面?zhèn)纫苿?dòng),使得鏡頭視場角從廣角端向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍,同時(shí)通過使所述D透鏡群沿著光軸移動(dòng)進(jìn)行像面的校正和調(diào)焦,保證系統(tǒng)像面在焦距變化過程中的穩(wěn)定;
以下,示出關(guān)于實(shí)施例3的變焦距鏡頭的各種數(shù)值數(shù)據(jù)。
變焦透鏡全系的焦距:8.2(廣角端W)~20.0(中間焦點(diǎn)位置N)~32.8(望遠(yuǎn)端T)
FNO=1.40(廣角端W)~1.55(中間焦點(diǎn)位置N)~1.75(望遠(yuǎn)端T)
半視場角(ω)=23.79(廣角端W)~10.11(中間焦點(diǎn)位置N)~6.00(望遠(yuǎn)端T)
(透鏡數(shù)據(jù))
r1=24.315
d1=1.08 nd1=1.84666 vd1=23.78
r2=18.114
d2=5.01 nd2=1.49700 vd2=81.60
r3=-209.12
d3=0.10
r4=15.001
d4=3.11 nd3=1.49700 vd3=81.60
r5=59.119
d5=D(5)(可變)
r6=-326.30
d6=0.70 nd4=1.60342 vd4=38.01
r7=6.441
d7=2.88
r8=-11.135(非球面)
d8=0.70 nd5=1.51419 vd5=63.90
r9=13.226(非球面)
d9=0.70
r10=19.261
d10=1.42 nd6=1.94594 vd6=17.98
r11=186.21
d11=D(11)(可變)
r12=∞(孔徑光闌)
d12=1.25
r13=11.963(非球面)
d13=3.06 nd7=1.49710 vd7=81.60
r14=-57.309(非球面)
d14=0.10
r15=13.010 nd8=1.83481 vd8=42.72
d15=2.00
r16=-44.298
d16=0.10
r17=-19.110
d17=0.65 nd9=1.67270 vd9=32.17
r18=6.007
d18=4.99 nd10=1.49700 vd10=81.60
r19=-23.559
d19=0.1
r20=96.130
d20=0.65 nd11=1.69895 vd11=30.05
r21=5.91
d21=D(21)(可變)
r22=-8.663(非球面)
d22=2.60 nd12=1.69350 vd12=53.20
r23=-845.00(非球面)
d23=D(23)(可變)
r24=∞
d24=0.50 nd13=1.51680 vd13=64.20
r25=∞
d25=1.7
r26=∞(成像面)
圓錐系數(shù)(k)和非球面系數(shù)(A、B、C、D、E、F)
(第8面)
k=0,
A=5.30417e-004,B=-1.03445e-006,
C=-1.11094e-008,D=2.61286e-009,
E=0,F(xiàn)=0
(第9面)
k=0,
A=-2.16029e-004,B=1.58427e-005,
C=-3.87735e-007,D=1.92726e-009,
E=0,F(xiàn)=0
(第13面)
k=0,
A=-8.25735e-004,B=-4.94554e-007,
C=3.13111e-009,D=-3.83843e-010,
E=0,F(xiàn)=0
(第14面)
k=0,
A=8.36552e-005,B=8.10569e-007,
C=-7.97052e-010,D=1.95779e-011,
E=0,F(xiàn)=0
(第22面)
k=0,
A=-3.95742e-004,B=-9.37276e-006,
C=4.83418e-007,D=-4.75251e-008,
E=0,F(xiàn)=0
(第23面)
k=0,
A=3.10090e-005,B=9.85937e-006,
C=-1.36448e-008,D=-6.91934e-010,
E=-4.04444e-014,F(xiàn)=0
(變倍數(shù)據(jù))
(關(guān)于條件式(1)的數(shù)值)
Nd1=1.84666,Vd1=23.78
(關(guān)于條件式(2)的數(shù)值)
Nd2=1.49700,Vd2=81.60
(關(guān)于條件式(3)的數(shù)值)
Nd3=1.49700,Vd3=81.60
(關(guān)于條件式(4)的數(shù)值)
Nd6=1.94594,Vd6=17.98
(關(guān)于條件式(5)的數(shù)值)
Nd10=1.49700,Vd10=81.60
(關(guān)于條件式(6)的數(shù)值)
(關(guān)于條件式(7)的數(shù)值)
圖6是實(shí)施例3的變焦距鏡頭的相對于d線(λ=587.56nm)的各像差圖。另,像散圖中的S、M,分別表示弧矢像面、子午像面所對應(yīng)的像差。
本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉,本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式,本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。