本發(fā)明涉及光學(xué)鏡頭領(lǐng)域，尤其是一種高分辨率變焦鏡頭。
背景技術(shù)：
：隨著工程技術(shù)的發(fā)展，變焦鏡頭總是往更高分別率，更大通光量以及更大變倍比發(fā)展?，F(xiàn)在大部分變焦鏡頭，在提高通光量和變倍比方面做了很多努力，但是提高分辨率的報道卻很少見。有鑒于此，本發(fā)明提供一種分辨率接近衍射極限的變焦鏡頭。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提出一種高分辨率變焦鏡頭，能提供分辨率接近衍射極限的變焦鏡頭。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。一種高分辨率變焦鏡頭，所述鏡頭包括沿光軸方向從物端到像端依次排列的一個具有正光焦度的第一透鏡組a、一個具有負(fù)光焦度的第二透鏡組b、一個具有負(fù)光焦度的第三透鏡組c和一個具有正光焦度的第四透鏡組d。所述第一透鏡組的焦距fa最大通光口徑為da，第二透鏡組的焦距fb最大通光口徑為db，第三透鏡組的焦距fc最大通光口徑為dc，第四透鏡組的焦距fd最大通光口徑為dd，各透鏡組的焦距、最大通光口徑滿足以下條件；1.4≤|fa/da|≤21.4≤|fb/db|≤21.4≤|fc/dc|≤21.4≤|fd/dd|≤2。所述鏡頭各透鏡組所形成的光路總長為lt，所述第二透鏡組b、第三透鏡組c在第一透鏡組和第二透鏡組之間移動，所述第二透鏡組移動范圍lb，第三透鏡組的移動范圍lc，系統(tǒng)總長lt，滿足以下條件：0.3≤lb/lt≤0.40.1≤lc/lt≤0.2。第一正透鏡組a由月牙正透鏡a-1、彎月負(fù)透鏡a-2和月牙正透鏡a-3組成，其中a-2和a-3膠合在一起；第二負(fù)透鏡組b由彎月負(fù)透鏡b-1、彎月負(fù)透鏡b-2和彎月正透鏡b-3組成，其中b-2和b-3膠合在一起；第三負(fù)透鏡組c由雙凹負(fù)透鏡c-1和彎月正透鏡c-2組成，c-1和c-2膠合在一起；第四正透鏡組d由雙凸正透鏡d-1、平凸正透鏡d-2、雙凸正透鏡d-3、雙凹負(fù)透鏡d-4、雙凸正透鏡d-5、雙凹負(fù)透鏡d-6和月牙正透鏡d-7組成，其中d-3和d-4膠合在一起，d-5和d-6膠合在一起。月牙正透鏡a-3和雙凸正透鏡d-3采用反常玻璃。所述反常玻璃為具有特殊色散的光學(xué)玻璃，即色散和阿貝常數(shù)偏離線性關(guān)系的玻璃。所述彎月正透鏡b-3采用熱致折射率大的玻璃。本鏡頭以后固定組機構(gòu)固定第四正透鏡組，所述后固定組機構(gòu)的前端處設(shè)有光闌。所述第一正透鏡組a、第二負(fù)透鏡組b、第三負(fù)透鏡組c和第四正透鏡組d相鄰之間的最小邊緣間隔大于1mm。所述鏡頭的焦距范圍為17mm—200mm；鏡頭參數(shù)f小于6；鏡頭的像面直徑大于φ6；4.畸變小于0.5％；鏡頭總長小于123mm。本發(fā)明中，各透鏡組的焦距、最大通光口徑以嚴(yán)格的比例進行匹配，從而能實現(xiàn)衍射極限的分辨率；在鏡頭整個變焦范圍內(nèi)的分辨率都接近衍射極限。本發(fā)明中，月牙正透鏡a-3和雙凸正透鏡d-3采用反常玻璃；所述反常玻璃為具有特殊色散的光學(xué)玻璃，即色散和阿貝常數(shù)偏離線性關(guān)系的玻璃；從而能校正長焦時的二級光譜。本發(fā)明中，第四透鏡組d內(nèi)設(shè)7片鏡片，能有效校正短焦時的球差。本發(fā)明中，所述彎月正透鏡b-3采用熱致折射率大的玻璃，能實現(xiàn)鏡頭的無熱化設(shè)計。附圖說明下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步詳細(xì)的說明：圖1是本發(fā)明的光路示意圖；圖2是本發(fā)明實施例在短焦時的mtf；圖3是本發(fā)明實施例在長焦時的mtf；圖4是本發(fā)明實施例的裝配總圖；圖5是本發(fā)明實施例的前固定組示意圖；圖6a是本發(fā)明實施例的變倍組件示意圖；圖6b是本發(fā)明實施例的變倍組件另一示意圖；圖6c是本發(fā)明實施例的變倍組件的立體示意圖；圖7a是本發(fā)明實施例的后固定組示意圖；圖7b是本發(fā)明實施例的后固定組另一示意圖；圖7c是本發(fā)明實施例的后固定組的立體示意圖；圖中：31-前固定組；32-變倍組件；33-補償組件；34-光欄組件：35-凸輪組件；36-ccd相機；41-前組鎖緊圈；42-前組壓圈；43-a片；44-ab隔圈；45-前組鏡筒；46-b片；47-c片；51-變倍電機架；52-變倍電機齒輪；53-電機；54-凸輪蓋板；55-主鏡筒；56-鋼珠；57-變倍凸輪；58-導(dǎo)桿；59-變倍凸輪壓圈；510-補償組件；511-電位器；512-變倍電位器齒輪；513-變倍組件；514-連接底座61-j片；62-i片；63-后組鏡筒1；64-ij隔圈；65-jk隔圈；66-k片；67-l片壓圈；68-后組墊片；69-后組鏡筒2；610-m片；611-n片；612-no隔圈；613-o片；614-o片壓圈；615-變倍限位支架1；616-變倍限位支架2；617-l片。具體實施方式一種高分辨率變焦鏡頭，所述鏡頭包括沿光軸方向從物端到像端依次排列的一個具有正光焦度的第一透鏡組a、一個具有負(fù)光焦度的第二透鏡組b、一個具有負(fù)光焦度的第三透鏡組c和一個具有正光焦度的第四透鏡組d。所述第一透鏡組的焦距fa最大通光口徑為da，第二透鏡組的焦距fb最大通光口徑為db，第三透鏡組的焦距fc最大通光口徑為dc，第四透鏡組的焦距fd最大通光口徑為dd，各透鏡組的焦距、最大通光口徑滿足以下條件；1.4≤|fa/da|≤21.4≤|fb/db|≤21.4≤|fc/dc|≤21.4≤|fd/dd|≤2。所述鏡頭各透鏡組所形成的光路總長為lt，所述第二透鏡組b、第三透鏡組c在第一透鏡組和第二透鏡組之間移動，所述第二透鏡組移動范圍lb，第三透鏡組的移動范圍lc，系統(tǒng)總長lt，滿足以下條件：0.3≤lb/lt≤0.40.1≤lc/lt≤0.2。第一正透鏡組a由月牙正透鏡a-1、彎月負(fù)透鏡a-2和月牙正透鏡a-3組成，其中a-2和a-3膠合在一起；第二負(fù)透鏡組b由彎月負(fù)透鏡b-1、彎月負(fù)透鏡b-2和彎月正透鏡b-3組成，其中b-2和b-3膠合在一起；第三負(fù)透鏡組c由雙凹負(fù)透鏡c-1和彎月正透鏡c-2組成，c-1和c-2膠合在一起；第四正透鏡組d由雙凸正透鏡d-1、平凸正透鏡d-2、雙凸正透鏡d-3、雙凹負(fù)透鏡d-4、雙凸正透鏡d-5、雙凹負(fù)透鏡d-6和月牙正透鏡d-7組成，其中d-3和d-4膠合在一起，d-5和d-6膠合在一起。月牙正透鏡a-3和雙凸正透鏡d-3采用反常玻璃。所述反常玻璃為具有特殊色散的光學(xué)玻璃，即色散和阿貝常數(shù)偏離線性關(guān)系的玻璃。所述彎月正透鏡b-3采用熱致折射率大的玻璃。本鏡頭以后固定組機構(gòu)固定第四正透鏡組，所述后固定組機構(gòu)的前端處設(shè)有光闌。所述第一正透鏡組a、第二負(fù)透鏡組b、第三負(fù)透鏡組c和第四正透鏡組d相鄰之間的最小邊緣間隔大于1mm。所述鏡頭的焦距范圍為17mm—200mm；鏡頭參數(shù)f小于6；鏡頭的像面直徑大于φ6；4.畸變小于0.5％；鏡頭總長小于123mm。在本實施例中，所述鏡頭機械結(jié)構(gòu)包括位于中部的主鏡筒55，主鏡筒55前側(cè)安裝有用以安裝前固定組的前組鏡筒45，主鏡筒55安裝有用以安裝后固定組的后組鏡63，后組鏡筒63后側(cè)有安裝后組鏡筒69；主鏡筒55內(nèi)部前端具有用以安裝變倍組件513并可前后移動的變倍鏡筒，主鏡筒內(nèi)部后端具有用以安裝補償組510并可前后移動的補償鏡筒。在本實施例中，所述前組鏡筒45上通過隔圈壓圈安裝a片43，b片46，c片47。a片與b片之間安裝有ab隔圈44，b片c片為膠合片。前后用壓圈固定。在本實施例中，所述主鏡筒55上外套有變倍凸輪57，主鏡筒55內(nèi)部還設(shè)置有與主鏡筒中部沿軸向滑動配合的變倍移動座和補償移動座，變倍凸輪57通過變倍導(dǎo)釘和補償導(dǎo)釘分別帶動變倍移動座和補償移動座沿軸向前后移動，所述變倍鏡筒和補償鏡筒分別安裝于變倍移動座和補償移動座上；位于后組鏡筒旁側(cè)設(shè)置有變倍限位支架615/616以及與變倍凸輪57通過齒嚙合傳動的變倍電機53和變倍電位器511，所述變倍凸輪上具有與霍爾元件相配合的磁鋼。在本實施例中，變倍凸輪57通過鋼珠56置于主鏡筒55組成滾動軸承，由變倍凸輪壓圈59鎖緊；所述變倍凸輪57按光學(xué)變焦運動方程的要求加工變倍、補償曲線槽，分別用變倍導(dǎo)釘和補償導(dǎo)釘把變倍凸輪57與變倍移動座、補償移動座連接在一起；所述變倍電機53、變倍電位器511通過變倍電機支架51安置在主鏡筒55上，所述變倍限位支架515/516安置于后組主鏡筒上；變倍電機齒輪52與變倍凸輪57嚙合，當(dāng)變倍電機53轉(zhuǎn)子做正負(fù)旋轉(zhuǎn)運動是，帶動變倍凸輪57做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，通過變倍、補償曲線槽及變倍導(dǎo)釘、補償導(dǎo)釘帶動變倍組513、補償組510按變倍、補償曲線槽的方式運動，主鏡筒55上的兩條直槽起到限制變倍導(dǎo)釘件、補償導(dǎo)釘?shù)淖饔?，并使變倍組513、補償組510的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動；嚴(yán)格控制變倍導(dǎo)釘組件和補償導(dǎo)釘組件與變倍凸輪57的曲線槽和主鏡筒55上的直線槽之間的配合間隙，保證變倍組件和補償組件滑動平穩(wěn)、無卡帶。這樣通過電機旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)變倍鏡筒和補償鏡筒按變焦運動方程要求做來回的直線運動，從而實現(xiàn)系統(tǒng)焦距的連續(xù)變化功能。當(dāng)系統(tǒng)的焦距發(fā)生變化時，變倍電位器齒輪51與變倍凸輪57嚙合，同步的與變倍凸輪57發(fā)生相對的旋轉(zhuǎn)，電位器的阻值發(fā)生變化，通過適當(dāng)?shù)娜与娐房梢郧蟪鲭娢黄鞯淖兓?，并傳給控制中心，從而實現(xiàn)變焦值的顯示；反之，通過控制中心給出相應(yīng)阻值命令，可實現(xiàn)焦距的實時控制?；魻栐ㄟ^磁鋼配合工作，起到對變焦過程中系統(tǒng)的限位和保護作用。在本實施例中，所述后組鏡筒1(63)通過壓圈隔圈安裝i片，j片，k片，l片。后組鏡筒1(63)后側(cè)通過螺紋連接后組鏡筒2(69)，后組鏡筒2(69)內(nèi)通過隔圈壓圈安裝m片，n片，o片。本例中所述的a片、b片、c片、k片、l片、m片、n片分別指光路上的各鏡片及其對應(yīng)的固定結(jié)構(gòu)。本實施例中，各鏡片的光學(xué)參數(shù)如下表所示，本實施例有三個變焦位置，其間隔參數(shù)如下表；表面短焦中焦長焦d51.337.743.2d1035.03.66.8d1316.211.12.5當(dāng)前第1頁12